JP6530246B2 - クランプ機構及びこれを備えるミシン - Google Patents

Description

本発明は、曲面形状の被縫製物を縫製する際のクランプ機構及びこれを備えるミシンに関する。

例えば、靴の縫製において、左右二部材からなる靴のアッパーはつま先部分と踵部分とが縫い合わされて環状となり、さらに、かかと部分の外側にラベルや補強材等の縫着部品が縫着される。
靴のアッパーの踵部分は、足の踵の形状に合わせて曲面形状に仕上げる必要があるが、アッパーを湾曲させた状態で縫製するためには、縫い位置の両側の生地を湾曲させることができるように、釜及び針板がミシンベッド部の上面から上方に立設されたいわゆるポストベッドミシンが使用されていた。

ところで、上記靴のアッパーの踵部分のような曲面形状の被縫製物に対しても、縫着部品の外形に応じたパターンに沿った自動送りによる縫製の要請がある。
しかし、所定のパターンに従って自動送りで縫製を行うミシンは、平面上に被縫製物を載置し、平面座標に従って被縫製物を一針ごとに移動させて縫製を行うものが一般的であり、靴のアッパーのような曲面形状の縫製に対応することはできなかった。

この問題に対処すべく、従来のミシンは、曲面形状の被縫製物を保持する円筒状の支持体と当該支持体を任意に回転させるステッピングモーターとを備え、円周面に沿った自動送りの縫製を実現していた（例えは、特許文献１参照）。

特開昭６１−２６５１６９号公報

しかしながら、上記従来のミシンは、円筒状の支持体を回転させる構成なので、機構が大がかりとなってミシン全体が大型化するという問題があった。
また、円筒状の支持体はそのサイズが固定的なので、複数のサイズの被縫製物の縫製を行うには大小複数の支持体を用意しなければならなかった。
特に、靴を対象とする場合には、サイズが非常に細かく分かれており、さらに靴には左右差があるので、サイズの異なる多数の支持体を用意しなければならなかった。

本発明は、多様な曲面に対する縫製が可能なクランプ機構及びこれを備えるミシンを提供することをその目的とする。

請求項１記載の発明は、クランプ機構において、
被縫製物をクランプする一対のクランプ部材と一対のクランプ部材を支持する支持ブロックとを有する複数のクランプユニットと、
前記支持ブロックを取り付けるフレームとを備え、
前記フレームが、湾曲した曲線又は当該湾曲した曲線に沿った複数の直線、に沿って形成された一又は複数の長穴状の取付穴を有し、
前記複数のクランプユニットを、前記フレームの取付穴に沿って位置調節可能に取り付けたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のクランプ機構において、
前記クランプ部材のクランプ面は、一又は複数の平面からなることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載のクランプ機構において、
前記クランプ部材のクランプ面は、一つの曲面からなることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載のクランプ機構において、
前記一対のクランプ部材は、前記支持ブロックに対して前記フレームとは逆側に延出され、
前記支持ブロックは、前記一対のクランプ部材をその延出方向に沿って位置調節可能に支持していることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載のクランプ機構において、
前記クランプ部材にクランプされた被縫製物から垂下する垂下部を針落ち位置から逃がすための逃がしガイドを備えることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、ミシンにおいて、
請求項１から５のいずれか一項に記載のクランプ機構を、前記フレームの取付穴の湾曲した曲線の内側に位置する軸線回りに揺動させる揺動機構と、
前記クランプ機構の揺動する軸線に沿って当該クランプ機構と針棒を相対的に移動させる軸線移動機構と、
前記揺動機構の駆動源と前記軸線移動機構の駆動源とを制御して前記被縫製物の任意の位置に針落ちを行う制御装置とを備えることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項６に記載のミシンにおいて、
前記針棒と連動して上下動を行う中押さえを備えることを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項７記載のミシンにおいて、
針落ちが行われる針板を備え、
前記針板の針落ち位置に、下降する前記中押さえと協働して前記被縫製物を上と下から押さえる突起部を設けたことを特徴とする。

本発明は、被縫製物を保持する複数のクランプユニットが、湾曲した曲線に沿って形成された一又は複数の長穴状の取付穴に沿って位置調節可能であることから、被縫製物を湾曲した曲線に沿った曲面に沿わせて保持することができ、曲面を有する被縫製物に対して縫製後の皺や糸の引きつりの発生を抑え、良好な縫製を実現することができる。
また、各クランプユニットが取付穴に沿って位置調節可能なので、ユニット間隔を替えることで、種々のサイズの環状の被縫製物を良好に保持することが可能となり、サイズの異なる複数のクランプ機構を用意する必要が無い。
また、各クランプユニットが取付穴に沿って位置調節可能なので、位置調節により曲率半径の異なる種々の曲面を有する被縫製物であっても良好な縫製を行うことが可能となる。
また、円筒状の支持体を不要とするので、ミシンの小型化を図ることが可能となる。

本実施形態に係るミシンの斜視図である。 本実施形態に係るミシンのステージの移動動作後の斜視図である。 図１のミシンの制御系を示すブロック図である。 ミシンに搭載された第一のクランプ機構の斜視図である。 第一のクランプ機構の正面図である。 第一のクランプ機構の背面図である。 第一のクランプ機構の押圧支持機構の側面図である。 ミシンに搭載された第二のクランプ機構の斜視図である。 第二のクランプ機構の背面図である。 逃がしガイドを設けた第一のクランプ機構の正面図である。 中押さえの有する問題を示す説明図である。 中押さえの有する問題を解決する突起部を示す説明図である。

［ミシンの全体構成］
以下、本発明の実施の形態であるミシン１００について図１乃至図９に基づいて説明する。このミシン１００は、曲面を有する被縫製物の保持に適した第一及び第二のクランプ機構３０，５０を用いて、所定の縫製パターンに従って任意の位置に針落ちを行う自動縫いミシンである。
図１及び図２はミシン１００の一部の構成を省略して図示した斜視図、図３はミシンの制御系を示すブロック図である。
以下の説明では、被縫製物としての環状の靴のアッパーＣ１（図５参照）に対して、その踵部分に被縫製物としての補強材Ｃ２及びラベルＣ３を縫着する場合を例示する。

上記ミシン１００は、下端部に縫い針を保持する針棒と、針棒を上下動させる針棒上下動機構と、縫い針に通された上糸を捕捉して下糸を絡める釜機構と、中押さえ１１を上下動させる中押さえ機構と、アッパーＣ１と補強材Ｃ２とを保持する第一のクランプ機構３０と、アッパーＣ１とラベルＣ３を保持する第二のクランプ機構５０と、第一及び第二のクランプ機構３０，５０を揺動させる揺動機構７０と、第一及び第二のクランプ機構３０，５０をその揺動軸線に沿って移動させる軸線移動機構８０と、上記各構成を格納又は搭載するミシンフレーム２０と、上記各構成を制御してアッパーＣ１、補強材Ｃ２及びラベルＣ３の任意の位置に針落ちを行う制御装置９０とを備えている。

ミシンフレーム２０は、下部に位置するミシンベッド部２１と、ミシンベッド部２１から立ち上げられた立胴部２２と、立胴部２２の上端部からミシンベッド部２１と平行に延出されたミシンアーム部２３とを備えている。
なお、図１及び図２において、ミシンフレーム２０の各部のカバーの図示を省略しており、また、その内部の構成についても図示を省略している。

上記針棒上下動機構は、ミシンモーター１２と、当該ミシンモーター１２により回転する上軸と、上軸の回転力を上下動の駆動力に変換して針棒に付与するクランク機構とを備える周知の構成なので、詳細な説明は省略する。

釜機構は、いわゆる水平釜と、水平釜を支持する釜軸と、ミシンモーター１２により回転する下軸と、下軸から釜軸に回転力を伝達する伝達機構とを備える周知の構成なので、詳細な説明は省略する。
また、ミシン１００はいわゆるポストベッドミシンであり、水平釜がミシンベッド部２１における縫い針の下方の位置に立設されたポストベッド２４の上部に内蔵されている。

中押さえ機構は、下端部に中押さえ１１を保持する中押さえ棒と、上軸の回転力を上下動の駆動力に変換して中押さえ棒に付与するクランク機構とを備える周知の構成なので、詳細な説明は省略する。
中押さえ１１は、縫い針を遊挿する円筒部を備え、当該円筒部が縫い針の上昇時に被縫製物を上から押さえて被縫製物のばたつきを押さえる役割を有している。
中押さえ機構は、中押さえ１１を縫い針と同周期であって縫い針に遅れて上下動を行うよう動作伝達を行う。これにより、縫い針の上昇に引っ張られて上昇しようとする被縫製物を押さえ、被縫製物からの縫い針の引き抜きを良好に行わせる。

［第一のクランプ機構］
図４は第一のクランプ機構３０の斜視図、図５は正面図、図６は背面図である。
第一のクランプ機構３０は、Ｙ軸方向に沿って順番に並んで配置され、アッパーＣ１及び補強材Ｃ２を重ねてクランプする四つのクランプユニット４０Ａ〜４０Ｄと、各クランプユニット４０Ａ〜４０Ｄを支持するフレーム３１とを備えている。

なお、四つのクランプユニット４０Ａ〜４０Ｄは、その構成及び構造について概ね同一なので、以下の説明では、各クランプユニット４０Ａ〜４０Ｄをクランプユニット４０として総称し、各クランプユニット４０Ａ〜４０Ｄが有する各部の構成については同一の符号を使用して共通する内容についてはまとめて説明し、個々のクランプユニット４０Ａ〜４０Ｄについて異なる点については個別に説明することとする。

また、上記第一のクランプ機構３０のフレーム３１は、長尺な平板であり、フレーム３１の平板面に平行であってその長手方向に平行な方向をＹ軸方向、フレーム３１の平板面に平行であってその長手方向に直交する方向をＺ軸方向、フレーム３１の平板面に垂直な方向をＸ軸方向として、第一のクランプ機構３０の各部の説明を行う。

クランプユニット４０は、アッパーＣ１及び補強材Ｃ２の上側に配置される上側クランプ部材４１と、アッパーＣ１及び補強材Ｃ２の下側に配置される下側クランプ部材４２とからなる一対のクランプ部材と、上側クランプ部材４１を下側クランプ部材４２側に押圧する押圧支持機構４３と、上側クランプ部材４１及び下側クランプ部材４２を支持する支持ブロック４４とを備えている。

下側クランプ部材４２は、Ｘ軸方向に沿った長尺の板状部材であり、支持ブロック４４からフレーム３１とは逆側に向かって延出されている。
四つのクランプユニット４０Ａ〜４０Ｄの内でＹ軸方向における中央に位置する二つのクランプユニット４０Ｂ，４０Ｃの下側クランプ部材４２は、その上面がいずれもＸ軸方向に平行な二平面４２１，４２２（クランプ面）から構成されており、Ｙ軸方向における両端部に位置する二つのクランプユニット４０Ａ，４０Ｄの下側クランプ部材４２は、その上面がＸ軸方向に平行な一平面４２１（クランプ面）から構成されている。
そして、これらのクランプユニット４０Ａ〜４０Ｄの下側クランプ部材４２の上面の各平面４２１，４２２は、図５に示すように、Ｘ軸方向から見て、上方に向かって凸となる円弧に沿って並ぶように配置されている。

また、それぞれの下側クランプ部材４２は、支持ブロック４４側の端部の上面を支持ブロック４４の下面に当接させた状態で当該支持ブロック４４にネジ４４１により取り付けられている。
各支持ブロック４４は、いずれも、下側クランプ部材４２におけるＹ軸方向一端部側の側端部を当接させる段部を備えている。また、支持ブロック４４にはＸ軸方向に沿った長穴４４２が上下に貫通形成されており、当該長穴４４２にネジ４４１が上から挿通されて下側クランプ部材４２のネジ穴に挿入されている。
従って、ネジ４４１を緩めて、下側クランプ部材４２を支持ブロック４４の下面及び段部に摺接させてＸ軸方向に沿って移動させ、任意の位置でネジ４４１を締結することにより、下側クランプ部材４２の支持ブロック４４に対する延出長さを調節することが可能である。

さらに、それぞれの下側クランプ部材４２は、その延出端部のＺ軸方向からみた形状が補強材Ｃ２の側縁部の形状に近似している。このため、縫製の際には、補強材Ｃ２の側縁部に沿った針落ち位置の近傍を保持することができる。

上側クランプ部材４１は、板状部材であり、その下面側を下側クランプ部材４２の上面に対向させた状態で押圧支持機構４３を介して支持ブロック４４に支持されている。
四つのクランプユニット４０Ａ〜４０Ｄの内でＹ軸方向における中央に位置する二つのクランプユニット４０Ｂ，４０Ｃの上側クランプ部材４１は、その下面がいずれもＸ軸方向に平行な二平面４１１，４１２（クランプ面）から構成されており、Ｙ軸方向における両端部に位置する二つのクランプユニット４０Ａ，４０Ｄの上側クランプ部材４１は、その下面がＸ軸方向に平行な一平面４１１（クランプ面）から構成されている。
そして、これらのクランプユニット４０Ａ〜４０Ｄの上側クランプ部材４１の下面の各平面４１１，４１２は、図５に示すように、Ｘ軸方向から見て、上方に向かって凸となる円弧に沿って並ぶように配置されている。
さらに、クランプユニット４０Ａ〜４０Ｄの上側クランプ部材４１の下面の各平面４１１，４１２は、対向する下側クランプ部材４２の上面の各平面４２１，４２２に個別に平行となっており、各上側クランプ部材４１と各下側クランプ部材４２とによって挟持したアッパーＣ１及び補強材Ｃ２を、前述した円弧を含む円周面に概ね沿った状態で保持することができる。

図７はクランプユニット４０の側面図である。
押圧支持機構４３は、上側クランプ部材４１の上面にネジにより取り付けられた可動ブロック４３１と、支持ブロック４４の上面に固定装備された基部４３２と、回動操作により上側クランプ部材４１を下側クランプ部材４２と対向する保持位置と下側クランプ部材４２から離間した解放位置とに切り替える操作レバー４３３と、可動ブロック４３１を介して上側クランプ部材４１を支持する回動腕４３４と、基部４３２と操作レバー４３３とを連結するリンク部材４３５とを備えている。

基部４３２は、Ｘ軸方向の一端部において回動腕４３４の一端部の下部に対してＹ軸回りに回動可能に連結され、Ｘ軸方向の他端部においてリンク部材４３５の一端部にＹ軸回りに回動可能に連結されている。
操作レバー４３３は、その一端部が回動腕４３４の一端部の上部に対してＹ軸回りに回動可能に連結され、その他端部は保持位置と解放位置との切り替えを行うための入力操作部となっている。さらに、操作レバー４３３の一端部近傍であって幾分他端部寄りの位置において、リンク部材４３５の他端部がＹ軸回りに回動可能に連結されている。

これにより、基部４３２と操作レバー４３３と回動腕４３４とリンク部材４３５とが四節リンク機構を構成している。
この構成において、操作レバー４３３の入力操作部を下方に回動させると、操作レバー４３３と回動腕４３４との連結点とリンク部材４３５と基部４３２との連結点を結ぶ直線よりも、操作レバー４３３とリンク部材４３５との連結点が下側となる。かかる状態で上側クランプ部材４１と下側クランプ部材４２との間にアッパーＣ１及び補強材Ｃ２をクランプしてその復元力で操作レバー４３３が押し戻されても、操作レバー４３３の入力操作部を上方に押し上げる方向に力が伝わらず、クランプ状態を維持することができる。

また、回動腕４３４にはＸ軸方向に沿った長穴４３４ｂが上下に貫通して形成されており、当該長穴４３４ｂに通されたネジ４３４ａにより可動ブロック４３１と連結されている。従って、ネジ４３４ａを緩めた状態で可動ブロック４３１をＸ軸方向に任意の位置に移動させ、ネジ４３４ａを締結することでその位置に固定することができる。
つまり、上側クランプ部材４１はＸ軸方向に任意に位置調節することができる。前述したように、下側クランプ部材４２もＸ軸方向に位置調節可能であることから、上側クランプ部材４１及び下側クランプ部材４２を位置調節することで、これらの間にクランプ可能な幅を調節することができる。

支持ブロック４４は、前述したように、その上面側で上側クランプ部材４１を支持し、下面側で下側クランプ部材４２を支持している。
さらに、この支持ブロック４４は、上側クランプ部材４１及び下側クランプ部材４２の延出端部とは逆側の端部にフレーム３１の平板面に当接する端面部を有しており、当該端面部を密接させた状態でフレーム３１に支持されている。

フレーム３１は、図６に示すように、Ｙ軸方向に長尺であって略アーチ状に形成されている平板である。
そして、フレーム３１には、四つのクランプユニット４０Ａ〜４０Ｄを取り付けるために、湾曲した曲線としての円弧に沿った複数の直線からなる折れ線状の長穴である上側取付穴３２，３３と下側取付穴３４，３５とが上下に並んで貫通形成されている。

上側取付穴３２，３３は、フレーム３１において、Ｙ軸方向の一端部と他端部とに形成されており、いずれも二つの直線部３２１，３２２と３３１，３３２を有している。
そして、これらの直線部３２１，３２２，３３１，３３２は、いずれも、フレーム３１の下方に中心位置が設定された共通の円弧Ａ１に沿って形成されている。
また、下側取付穴３４，３５は、フレーム３１において、Ｙ軸方向の一端部と他端部とに形成されており、いずれも二つの直線部３４１，３４２と３５１，３５２を有している。
そして、これらの直線部３４１，３４２，３５１，３５２は、いずれも、フレーム３１の下方に中心位置が設定された共通の円弧Ａ２に沿って形成されている。また、この円弧Ａ２は前述した円弧Ａ１と同心であって当該円弧Ａ１よりも小径に設定されている。
なお、上記上側取付穴３２，３３は二つに分断されているが、連結して一つの上側取付穴から構成しても良く、その場合には、より多くの直線部から構成しても良い。下側取付穴３４，３５についても同様である。

そして、各クランプユニット４０Ａ〜４０Ｄの支持ブロック４４は、フレーム３１側の端面部に上下に並んで二つのネジ穴が形成され、上側取付穴３２又は上側取付穴３３と、下側取付穴３４又は下側取付穴３５とに、個別に挿通されたネジ３６，３７（図７参照）の締結によりフレーム３１に固定される。
また、これらのネジ３６，３７を緩めることにより、各クランプユニット４０は、上側取付穴３２と下側取付穴３４、又は、上側取付穴３３と下側取付穴３５に沿って位置調節が可能である。つまり、各クランプユニット４０は、概ね円弧Ａ１，Ａ２に沿って位置調節可能である。さらに、二本の円弧Ａ１，Ａ２の中心に対して一定の姿勢を維持しつつ位置調節を行うことができる。

なお、支持ブロック４４を上側取付穴又は下側取付穴のいずれかのみに対して一軸で取り付け、当該一軸回りに角度調節を可能としても良い。その場合、各クランプユニット４０は、二本の円弧Ａ１，Ａ２の中心に対して一定の姿勢を維持しなくなるが、円弧に拘わらず、より多彩な形状に被縫製物を撓ませることが可能となる。

［第二のクランプ機構］
図８は第二のクランプ機構５０の斜視図、図９は背面図である。
なお、この第二のクランプ機構５０について前述した第一のクランプ機構３０と共通する構成又は構造については同一の符号を付して重複する説明は省略し、主に、第一のクランプ機構３０と異なる点について説明する。
第二のクランプ機構５０は、Ｙ軸方向に沿って順番に並んで配置され、アッパーＣ１とラベルＣ３をクランプする三つのクランプユニット６０Ａ〜６０Ｃと、各クランプユニット６０Ａ〜６０Ｃを支持するフレーム５１とを備えている。
なお、上記三つのクランプユニット６０Ａ〜６０Ｃの場合も、クランプユニット６０として総称し、各クランプユニット６０Ａ〜６０Ｃが有する各部の構成については同一の符号を使用して共通する内容について説明し、個々のクランプユニット６０Ａ〜６０Ｃについて異なる点については個別に説明する。
第二のクランプ機構５０の場合も、フレーム５１の平板面に平行であってその長手方向に平行な方向をＹ軸方向、フレーム５１の平板面に平行であってその長手方向に直交する方向をＺ軸方向、フレーム５１の平板面に垂直な方向をＸ軸方向として説明する。

クランプユニット６０は、アッパーＣ１とラベルＣ３の上側に配置される上側クランプ部材６１と、アッパーＣ１とラベルＣ３の下側に配置される下側クランプ部材６２とからなる一対のクランプ部材と、上側クランプ部材６１を下側クランプ部材６２側に押圧する押圧支持機構４３と、上側クランプ部材６１及び下側クランプ部材６２を支持する支持ブロック６４とを備えている。

下側クランプ部材６２は、板状部材であり、支持ブロック６４からフレーム５１とは逆側に向かって延出されている。
三つのクランプユニット６０Ａ〜６０Ｃの内でＹ軸方向における中央に位置するクランプユニット６０Ｂだけは、その下側クランプ部材６２がＹ軸方向に沿って並んだ一対の下側クランプ部材６２１，６２２により構成されている。

また、全てのクランプユニット６０Ａ〜６０Ｃの下側クランプ部材６２，６２１，６２２は、その上面がＸ軸方向に平行な一平面（クランプ面）から構成されている。
そして、これらのクランプユニット６０Ａ〜６０Ｃの下側クランプ部材６２，６２１，６２２の上面の各平面は、Ｘ軸方向から見て、上方に向かって凸となる円弧に沿って並ぶように配置されている。

また、クランプユニット６０Ａ，６０Ｃの二つは、下側クランプ部材６２が支持ブロック６４によりＸ軸方向に位置調節可能に支持されている点は第一のクランプ機構３０と同様である。
一方、中央のクランプユニット６０Ｂについては、一対の下側クランプ部材６２１，６２２が支持ブロック６４によりＹ軸方向に沿って個別に位置調節可能に支持されている。

また、全てのクランプユニット６０Ａ〜６０Ｃの下側クランプ部材６２の延出端部の形状はラベルＣ３の側縁部の形状に近似している。

上側クランプ部材６１は、板状部材であり、その下面側を下側クランプ部材６２の上面に対向させた状態で押圧支持機構４３を介して支持ブロック６４に支持されている。
なお、中央に位置するクランプユニット６０Ｂだけは、その上側クランプ部材６１がＹ軸方向に沿って並んだ一対の上側クランプ部材６１１，６１２により構成されている。

全てのクランプユニット６０の上側クランプ部材６１，６１１，６１２は、その下面がＸ軸方向に平行な一平面（クランプ面）から構成されている。
そして、これらのクランプユニット６０Ａ〜６０Ｃの上側クランプ部材６１，６１１，６１２の下面の各平面は、Ｘ軸方向から見て、上方に向かって凸となる円弧に沿って並ぶように配置されている。
また、上側クランプ部材６１，６１１，６１２の下面（クランプ面）が対向する下側クランプ部材６２，６２１，６２２の上面に個別に平行となっている点は、第一のクランプ機構３０と同様である。

また、各クランプユニット６０は第一のクランプ機構３０と同一の押圧支持機構４３を備えているので、その説明は省略する。
但し、クランプユニット６０Ａ，６０Ｃの二つは、押圧支持機構４３により上側クランプ部材６１がＸ軸方向に位置調節可能に支持されているが、中央のクランプユニット６０Ｂについては、一対の上側クランプ部材６１１，６１２が押圧支持機構４３によりＹ軸方向に沿って個別に位置調節可能に支持されている。

フレーム５１は、図９に示すように、Ｙ軸方向に長尺であって略アーチ状に形成されている平板である。
そして、フレーム５１には、三つのクランプユニット６０Ａ〜６０Ｃを取り付けるために、湾曲した曲線としての円弧に沿った複数の直線からなる長穴である上側取付穴５２，５３と下側取付穴５４，５５とが上下に並んで貫通形成されている。

上側取付穴５２，５３は、フレーム５１において、Ｙ軸方向の中央近傍に形成されており、いずれも、フレーム５１の下方に中心位置が設定された共通の円弧Ａ３に沿って形成されている。
また、下側取付穴５４，５５は、フレーム５１において、Ｙ軸方向の中央近傍に形成されており、いずれも、フレーム５１の下方に中心位置が設定された共通の円弧Ａ４に沿って形成されている。また、この円弧Ａ４は前述した円弧Ａ３と同心であって当該円弧Ａ３よりも小径に設定されている。

なお、上記上側取付穴５２，５３は二つに分断されているが、連結して一つの上側取付穴から構成しても良く、その場合には、複数の直線部からなる折れ線状に形成しても良い。下側取付穴５４，５５についても同様である。

そして、クランプユニット６０Ａの支持ブロック６４は、フレーム５１側の端面部が、上側取付穴５２と、下側取付穴５４とに、個別に挿通された二つのネジ５６（一方は図示略）の締結によりフレーム５１に固定される。
また、クランプユニット６０Ｃの支持ブロック６４は、フレーム５１側の端面部が、上側取付穴５３と、下側取付穴５５とに、個別に挿通された二つのネジ５６（一方は図示略）の締結によりフレーム５１に固定される。
これら二つのクランプユニット６０Ａ，６０Ｃは、上側取付穴５２と下側取付穴５４、又は、上側取付穴５３と下側取付穴５５に沿って位置調節が可能であり、一定の姿勢を維持しつつ位置調節を行うことができる点は第一のクランプ機構３０と同様である。

［軸線移動機構］
軸線移動機構８０は、揺動機構７０及び第一と第二のクランプ機構３０，５０を搭載するステージ８１と、当該ステージ８１を後述する揺動機構７０の揺動軸線方向に沿って移動可能に支持する一対のスライドガイド８２，８２と、ステージ８１の揺動軸線方向の移動の駆動源となる軸線移動モーター８３と、軸線移動モーター８３のトルクを揺動軸線方向の直動動作に変換するボールネジ機構８４とを備えている。

スライドガイド８２，８２は、ミシンベッド部２１の上面に揺動軸線方向に平行となるように固定装備されている。この揺動軸線方向は、ミシンベッド部２１及びミシンアーム部２３の長手方向と一致している。
各スライドガイド８２，８２は、ステージ８１の下部に設けられた四つのスライダ８２１（図１及び図２では一つのみ図示）を介してステージ８１を滑動可能としている。

ステージ８１は矩形の枠体である。
ボールネジ機構８４は、ステージ８１の角部に設けられたボールナット８４１と、ボールナット８４１に挿通されると共に軸線移動モーター８３の出力軸に連結されたボールネジ軸８４２とを備えている。
軸線移動モーター８３は動作量が制御可能なモーターであれば特に制限は無いが、例えば、ステッピングモーターが使用される。
これらの構成により、軸線移動機構８０は、ステージ８１上の第一と第二のクランプ機構３０，５０に保持されたアッパーＣ１、補強材Ｃ２及びラベルＣ３を揺動軸線方向について任意に位置決めすることができる。

［揺動機構］
揺動機構７０は、軸線移動機構８０のステージ８１に対して所定の揺動軸を中心に揺動可能に設けられた揺動枠体７１と、揺動枠体７１の揺動を案内する揺動ガイド７２と、ステージ８１上面に搭載され、揺動枠体７１の揺動動作の駆動源となる揺動モーター７３と、揺動モーター７３のトルクを揺動枠体７１に伝達する伝達機構７４とを備えている。

揺動枠体７１は、第一のクランプ機構３０と第二のクランプ機構５０とを、互いの一対のクランプ部材の延出方向が平行且つ対向するように固定支持している。例えば、第一のクランプ機構３０と第二のクランプ機構５０は、予め対向状態で連結し、揺動枠体７１に設けられたトグル機構７１１によりこれらのクランプ機構３０，５０を固定支持する。
また、揺動枠体７１は、ステージ８１の下方に設けられた図示しない揺動軸により軸支されている。
そして、この揺動軸の軸線上に、固定支持している第一及び第二のクランプ機構３０，５０の上側クランプ部材の下面及び下側クランプ部材の上面が沿っている円弧の中心と、上側取付穴の円弧Ａ１，Ａ３及び下側取付穴の円弧Ａ２，Ａ４の中心が全て位置するように設定されている。
これにより、揺動枠体７１が揺動を行っても、第一のクランプ機構３０及び第二のクランプ機構５０に保持されたアッパーＣ１、補強材Ｃ２及びラベルＣ３に対する縫い針や水平釜との距離を一定に維持することができる。

揺動ガイド７２は、揺動枠体７１に設けられた図示しないボス状の突起を挿入するガイド溝を有するガイド板である。ガイド溝は、揺動軸線を中心とする円弧状に形成され、揺動枠体７１の揺動時における振動を抑えて安定的な揺動動作を維持する。

揺動モーター７３は動作量が制御可能なモーターであれば特に制限は無いが、例えば、ステッピングモーターが使用される。
伝達機構７４は、いわゆるベルト機構からなり、具体的には、揺動モーター７３の出力軸に設けられた主動スプロケット７４１と、揺動枠体７１の揺動軸に設けられた図示しない従動スプロケットと、主動スプロケット７４１と従動スプロケットとの間に掛け渡されたタイミングベルト７４２とを備えている。

これらの構成により、揺動機構７０は、ステージ８１上の第一と第二のクランプ機構３０，５０に保持されたアッパーＣ１、補強材Ｃ２及びラベルＣ３の揺動角度を任意に制御することができる。

［ミシンの制御系］
図３に示すように、制御装置９０には、縫製に関する各種の設定や現在のミシンの状態を表示する表示パネル９４と、表示パネル９４に併設された各種の設定を行うための画面選択やコマンド、数値の入力を行うための設定入力手段としての設定スイッチ９５と、縫製の開始を入力する操作ペダル９８とが図示しない入出力回路を介して接続されている。

操作ペダル９８は、踏み込み操作により、縫製動作の駆動指令を制御装置９０に入力する手段である。つまり、操作ペダル９８の踏み込みが行われると、制御装置９０は縫製を開始する動作制御を行う。

設定スイッチ９５からは、アッパーＣ１に補強材Ｃ２及びラベルＣ３を縫着する縫製を行うための各種のパラメータ、例えば、縫着縫製のための縫製パターンデータの設定、縫製パターンの選択、等の設定入力を作業者が行う。

また、制御装置９０には、その制御の対象となるミシンモーター１２，揺動モーター７３，軸線移動モーター８３がそれぞれ駆動回路１２ａ，７３ａ，８３ａを介して接続されている。
制御装置９０は、各種の制御を行うＣＰＵ９１と、ミシン１００の動作制御を実行させる制御プログラム及び各種縫製データが書き込まれているメモリ９２とを備えている。

上記メモリ９２には、例えば、縫製パターンデータが格納されている。
縫製パターンデータは、補強材Ｃ２及びラベルＣ３を縫着する縫製パターンを構成する全ての針落ち位置を、揺動軸線方向の位置と揺動角度とからなる座標系に展開した位置座標データを含むデータである。
縫製パターンデータは、アッパーＣ１の靴サイズ及び靴の左右ごとに定められており、これらの縫製パターンデータの中から適宜選択することができる。

ＣＰＵ９１は、制御プログラムに従って、選択された縫製パターンデータを読み込み、縫製パターンを構成する各針落ち位置にアッパーＣ１、補強材Ｃ２及びラベルＣ３を位置決めするために、一針ごとの揺動モーター７３及び軸線移動モーター８３の動作量を算出し、ミシンモーター１２に同期して一針ごとに揺動モーター７３及び軸線移動モーター８３を算出された動作量となるように駆動制御する。

［縫製準備及び縫製動作］
上記ミシン１００のアッパーＣ１に対する補強材Ｃ２及びラベルＣ３の縫着縫製を行う際の準備作業から縫製作業までの流れを説明する。
まず、第一のクランプ機構３０にアッパーＣ１の一端部及び補強材Ｃ２をセットし、第二のクランプ機構５０にアッパーＣ１の他端部及びラベルＣ３をセットする。
即ち、第一のクランプ機構３０の全てのクランプユニット４０Ａ〜４０Ｄについて操作レバー４３３を起こして上側クランプ部材４１を解放状態とする。そして、アッパーＣ１及び補強材Ｃ２の縫着の位置合わせを行った状態で重ね、下側クランプ部材４２に載置し、操作レバー４３３を倒して、上側クランプ部材４１と下側クランプ部材４２とによりクランプする。
第二のクランプ機構５０の各クランプユニット６０Ａ〜６０Ｃについても同様にしてアッパーＣ１とラベルＣ３をクランプする。
そして、第一のクランプ機構３０及び第二のクランプ機構５０をトグル機構７１１により揺動機構７０の揺動枠体７１に装着する。

上記準備作業が終わり、ミシン１００の設定スイッチ９５から縫製パターンデータを選択すると、ＣＰＵ９１は揺動モーター７３と軸線移動モーター８３の一針ごとの動作量を算出する。
さらに、操作ペダル９８により、縫製の開始が入力されると、ＣＰＵ９１は、ミシンモーター１２の駆動を開始し、針棒の上下動に同期して毎針ごとに揺動モーター７３と軸線移動モーター８３を算出した動作量で駆動し、アッパーＣ１、補強材Ｃ２及びラベルＣ３を揺動及び軸線移動させて、縫製パターンデータに定められた針落ち位置に順番に針落ちを行う。

そして、縫製パターンデータに定められた全ての針落ち位置に針落ちが行われると、ミシンモーター１２が停止され、縫製動作が完了する。
さらに、第一のクランプ機構３０と第二のクランプ機構５０とを揺動枠体７１から外し、第一のクランプ機構３０の全てのクランプユニット４０Ａ〜４０Ｄについて上側クランプ部材４１を解放状態とする。同様に、第二のクランプ機構５０の全てのクランプユニット６０Ａ〜６０Ｃを解放状態とする。
これにより、補強材Ｃ２及びラベルＣ３が縫着されたアッパーＣ１を取り外すことができ、一連の縫製動作が完了する。

［実施形態の効果］
以上のように、ミシン１００の第一のクランプ機構３０は、フレーム３１が円弧に倣うように並んだ複数の直線に沿って形成された長穴状の取付穴３２〜３５を有し、四つのクランプユニット４０Ａ〜４０Ｄをフレーム３１の取付穴３２〜３５に沿って位置調節可能に取り付けている。
また、第二のクランプ機構５０も、フレーム５１が円弧に倣うように並んだ直線に沿って形成された長穴状の取付穴５２〜５５を有し、三つのクランプユニット６０Ａ〜６０Ｃをフレーム５１の取付穴５２〜５５に沿って位置調節可能に取り付けている。
これらにより、種々のサイズの曲面に対応できるように各クランプユニットを配置し、曲面に沿って被縫製物を保持することができ、各サイズに個別に対応する支持体を不要とすることが可能となる。特に、靴の縫製関しては、被縫製物のサイズが細かく分類されているが、第一及び第二のクランプ機構３０，５０では、クランプユニットの位置調節により、各種のサイズにも対応した被縫製物の保持が可能となり、特に有効である。

また、第一及び第二のクランプ機構３０，５０は、各クランプユニット４０、６０の上側クランプ部材４１，６１の下面と下側クランプ部材４２，６２の上面を一又は二の平面から形成したので、各クランプ部材を容易に加工することができる。特に、二以上の平面で形成した場合には、より曲面に近づけた状態で被縫製物を保持することができ、曲面形状の被縫製物に良好な縫製を行うことが可能となる。

また、第一及び第二のクランプ機構３０，５０における上側クランプ部材４１，６１及び下側クランプ部材４２，６２は、延出方向に沿って位置調節可能としている。
従って、各クランプ部材４１，４２，６１，６２の延出量を任意に調節でき、上側クランプ部材４１，６１と下側クランプ部材４２，６２とによるクランプ幅を調節することができる。従って、寸法の異なる各種の被縫製物について良好なクランプを行うことが可能となる。

また、ミシン１００は、第一のクランプ機構３０のフレーム３１の上側取付穴３２，３３に沿った円弧Ａ１と下側取付穴３４，３５に沿った円弧Ａ２と第二のクランプ機構５０のフレーム５１の上側取付穴５２，５３に沿った円弧Ａ３と下側取付穴５４，５５に沿った円弧Ａ４の全ての中心に位置する軸線回りに、第一及び第二のクランプ機構３０，５０を揺動させる揺動機構７０と、第一及び第二のクランプ機構３０，５０が揺動する軸線に沿って第一及び第二のクランプ機構３０，５０を移動させる軸線移動機構８０と、これらを制御して被縫製物の任意の位置に針落ちを行う制御装置９０とを備えている。
従って、揺動と直動の組み合わせにより、被縫製物の曲面に対してより正確に針落ちを行うことが可能となり、縫い品質の向上を図ることが可能となる。
また、上記ミシン１００では、縫製パターンデータ等により針落ち位置を順番に記憶しておけば、曲面上の縫製パターンについて自動縫製を行うことが可能となる。

また、ミシン１００は、針棒と連動して上下動を行う中押さえ１１を備えているので、揺動軸線移動及び揺動を行う被縫製物から針落ち後の縫い針をより確実に引き抜くことができ、被縫製物や縫い針の破損を防ぎ、良好な被縫製物の移動動作を行うことが可能となる。

［逃がしガイド］
また、被縫製物としてのアッパーＣ１を第一のクランプ機構３０にセットしたときに垂下状態となる垂下部としてのつま先Ｃ１１を有する場合、アッパーＣ１の真下には針落ち位置としてのポストベッド２４が設けられており、つま先Ｃ１１が干渉を生じるおそれがある。
従って、図１０に示すように、第一のクランプ機構３０のフレーム３１につま先Ｃ１１を揺動軸線方向における一方（この例ではフレーム３１側）に寄せるための一対の逃がしガイド３８，３９を設けても良い。
この逃がしガイド３８，３９は、当該ガイド全体が、第一のクランプ機構３０の揺動時にポストベッド２４との干渉を回避するために、第一のクランプ機構３０が揺動軸線方向におけるフレーム３１側とは逆側に最も移動した状態において、ポストベッド２４の揺動軸線方向におけるフレーム３１側となる端面よりもさらにフレーム３１側となるように配置されている。

これにより、縫製時において、つま先Ｃ１１とポストベッド２４との干渉の発生を低減することができ、良好な縫製を行うことが可能となる。
なお、上記逃がしガイド３８，３９は、フレーム側につま先Ｃ１１を寄せる構造としたが、揺動軸線方向における逆側につま先Ｃ１１を寄せる構造としても良い。
また、逃がしガイド３８，３９を棒状としたが板状としても良い。また、逃がしガイド３８，３９を二つ設ける場合を例示したが、一つのみ又は三つ以上設けても良い。
また、逃がしガイド３８，３９は、第一のクランプ機構３０に限らず、第二のクランプ機構５０に設けてもよい。

［突起部］
図１１に示すように、ポストベッド２４の上部の内側には釜１４が内蔵され、ポストベッド２４の上端部には、縫い針１３による針落ちが行われる針落ち穴（図示略）が形成された針板１５が設けられている。
そして、被縫製物である補強材Ｃ２やラベルＣ３は湾曲面に沿うように第一又は第二のクランプ機構３０，５０に保持されているので、補強材Ｃ２又はラベルＣ３と針板１５との間には隙間が生じる。
その場合、中押さえ１１が下降すると、隙間をつぶすように補強材Ｃ２又はラベルＣ３は下方に撓ませた状態で縫製が行われるので、良好な縫製ができなくなるおそれがある。
また、隙間を解消するために、補強材Ｃ２又はラベルＣ３を針板１５に最大限に近接させると、第一又は第二のクランプ機構３０，５０の揺動時に針板１５と補強材Ｃ２又はラベルＣ３が摺接してこれらがクランプ機構３０，５０からズレを生じたり、補強材Ｃ２又はラベルＣ３に傷を付けるおそれがある。

従って、中押さえ１１を使用する場合には、針板１５の針落ち位置の周辺に上方に突出した突起部１６を設け、下降する中押さえ１１と突起部１６とにより上と下から補強材Ｃ２、ラベルＣ３を押さえて縫製を行うことがより望ましい。
このように、突起部１６を設けることにより、補強材Ｃ２、ラベルＣ３の中押さえ１１による下方への撓みを抑制し、湾曲面に近い状態を維持しつつ縫製を行うことができ、より良好な縫製を実現できる。
また、突起部１６により、補強材Ｃ２、ラベルＣ３と針板１５との摺接の発生を低減することが可能となる。

［その他］
第一及び第二のクランプ機構３０，５０にフレーム３１，５１に形成した上側取付穴３２，３３，５２，５３及び下側取付穴３４，３５，５４，５５は、一本又は二本の直線状としたが、より多くの直線状としても良いし、円弧又は円弧以外の曲線状としてもよい。
特に、被縫製物の形状が断面円弧状となる曲面以外の曲面である場合には、それぞれの取付穴を当該曲面の断面形状に応じた曲線状とすることが望ましい。

また、揺動機構７０による揺動軸線の位置は、各取付穴が沿う円弧の中心が最も望ましいが、中心よりも円弧寄りとしても良い。
また、取付穴の形状が円弧状ではなく、いずれかに凹状となる形状とした場合には、当該凹状の内側に揺動軸線を配置しても良い。

また、上側クランプ部材の下面及び下側クランプ部材の上面は、一又は二以上の平面に限らず、一つの曲面で形成しても良い。これらを曲面とすることで被縫製物を曲面に沿わせた状態で保持することができ、より良好な縫製を行うことが可能となる。

また、第一のクランプ機構３０及び第二のクランプ機構５０において、クランプユニットの個体数は少なくとも二つ以上あれば良く、増減させてもよい。

また、各クランプ部材は板状である場合に限られない。例えば、上下のクランプ部材を一対の棒で構成しても良い。その場合、クランプユニットの個体数はより多くして、棒によるクランプ箇所をより多くすることが望ましい。

また、上記実施形態では、第一のクランプ機構３０と第二のクランプ機構５０の双方を使用して縫製を行う場合を例示したが、第一のクランプ機構３０又は第二のクランプ機構５０の一方のみをミシン１００に装着して縫製を行うことも可能である。

なお、軸線移動機構８０は、各クランプ機構３０及び５０を軸線方向に移動させているが、これに限らず、針棒を軸線方向に移動させる機構や針棒の下端部を軸線方向に沿って揺動させる針振り機構をミシン１００に搭載しても良い。

１１ 中押さえ
１５ 針板
１６ 突起部
３０ 第一のクランプ機構
３１ フレーム
３２，３３ 上側取付穴
３４，３５ 下側取付穴
３８，３９ 逃がしガイド
４０，４０Ａ〜４０Ｄ クランプユニット
４１ 上側クランプ部材
４２ 下側クランプ部材
４３ 押圧支持機構
４４ 支持ブロック
５０ 第二のクランプ機構
５１ フレーム
５２，５３ 上側取付穴
５４，５５ 下側取付穴
６０，６０Ａ〜６０Ｃ クランプユニット
６１，６１１，６１２ 上側クランプ部材
６２，６２１，６２２ 下側クランプ部材
６４ 支持ブロック
７０ 揺動機構
７３ 揺動モーター（駆動源）
８０ 軸線移動機構
８３ 軸線移動モーター（駆動源）
９０ 制御装置
１００ ミシン
３２１，３２２，３３１，３３２ 直線部
３４１，３４２，３５１，３５２ 直線部
４１１，４１２，４２１，４２２ 平面
６１１，６１２ 上側クランプ部材
６２１，６２２ 下側クランプ部材
Ａ１〜Ａ４ 円弧
Ｃ１ アッパー(被縫製物)
Ｃ２ 補強材(被縫製物)
Ｃ３ ラベル(被縫製物)
Ｃ１１ つま先（垂下部）

Claims (8)

1. 被縫製物をクランプする一対のクランプ部材と一対のクランプ部材を支持する支持ブロックとを有する複数のクランプユニットと、
   前記支持ブロックを取り付けるフレームとを備え、
   前記フレームが、湾曲した曲線又は当該湾曲した曲線に沿った複数の直線に沿って形成された一又は複数の長穴状の取付穴を有し、
   前記複数のクランプユニットを、前記フレームの取付穴に沿って位置調節可能に取り付けたことを特徴とするクランプ機構。
2. 前記クランプ部材のクランプ面は、一又は複数の平面からなることを特徴とする請求項１記載のクランプ機構。
3. 前記クランプ部材のクランプ面は、一つの曲面からなることを特徴とする請求項１記載のクランプ機構。
4. 前記一対のクランプ部材は、前記支持ブロックに対して前記フレームとは逆側に延出され、
   前記支持ブロックは、前記一対のクランプ部材をその延出方向に沿って位置調節可能に支持していることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のクランプ機構。
5. 前記クランプ部材にクランプされた被縫製物から垂下する垂下部を針落ち位置から逃がすための逃がしガイドを備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のクランプ機構。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のクランプ機構を、前記フレームの取付穴の湾曲した曲線の内側に位置する軸線回りに揺動させる揺動機構と、
   前記クランプ機構の揺動する軸線に沿って当該クランプ機構と針棒を相対的に移動させる軸線移動機構と、
   前記揺動機構の駆動源と前記軸線移動機構の駆動源とを制御して前記被縫製物の任意の位置に針落ちを行う制御装置とを備えることを特徴とするミシン。
7. 前記針棒と連動して上下動を行う中押さえを備えることを特徴とする請求項６に記載のミシン。
8. 針落ちが行われる針板を備え、
   前記針板の針落ち位置に、下降する前記中押さえと協働して前記被縫製物を上と下から押さえる突起部を設けたことを特徴とする請求項７に記載のミシン。

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