JP7466997B2 - 刺しゅう装置 - Google Patents

Description

本発明は、刺しゅう縫いと通常縫いとを切替え可能なミシンに装着する刺しゅう装置に関し、とくに通常縫いの際に、刺しゅう枠を装着するキャリッジ部（Ｙ方向移動機構）が退避できる刺しゅう装置に関するものである。

通常縫い以外に、種々の刺しゅう模様を縫うために、刺しゅう枠を着脱可能に装着できる刺しゅう装置付きミシンが従来から知られている。
この種の刺しゅう縫いと通常縫いとを切替え可能なミシンに装着する刺しゅう装置は、通常縫いの際に、ミシンから刺しゅう装置を取外すか、または、刺しゅう装置から刺しゅう枠を装着するキャリッジ部を取外す必要がある。

このため、通常縫いと刺しゅう縫いとを切替え可能なミシンにおいて、刺しゅう縫いの際に、刺しゅう枠１９をＸ－Ｙ方向に移動させるキャリッジＡが作業ベッド２上に配置されるので、通常縫いの際に、キャリッジＡは、作業ベッド２の端部側面箇所へスライド移動かつ端部側面箇所に倒れ状態で退避するとともに、キャリッジＡを駆動するキャリッジ駆動部Ｂは、作業ベッド２に内装された刺しゅう装置が知られている（特許文献１参照）。

同様に、刺しゅう枠２８が着脱可能に連結されるキャリッジ５２をＸ方向と直交するＹ方向に移動駆動するＹ方向駆動機構３４を、装置本体部３１の上面近くに水平姿勢にして刺しゅう縫い可能な刺しゅう位置から鉛直姿勢に起立させた起立位置に切替える第１切替え機構６１と、この起立位置から装置本体部３１の前側に沿って水平に倒した姿勢となる収納位置とに切替える第２切替え機構６５を設け、更に、Ｙ方向駆動機構３４が収納位置に切替えられたとき、Ｙ方向駆動機構３４の外装カバー３５の上面と装置本体部３１の外装カバーの上面とがほぼ同一高さになるように構成された刺しゅう装置も知られている（特許文献２参照）。

特許第４３３０７２８号公報 特開２００７－１３５６６３号公報

しかしながら、特許文献１記載の刺しゅう装置では、キャリッジＡが作業ベッド２上をＸ方向に往復移動するために、作業ベッド２には、キャリッジＡの倒れ用腕部５ｂ，５ｂが貫通するように溝状貫通孔２ｄ，２ｄが形成されており、作業ベッド２を通常縫いの補助テーブルとして使用する際に、縫製する布が溝状貫通孔に入り込み、引っかかるおそれがあるという問題があった。

また、特許文献２記載の刺しゅう装置では、刺しゅう縫いに代えて通常縫いを行う場合に、Ｙ方向駆動機構３４を内蔵するＹ方向カバー体３３は、切替え位置まで自動的に駆動されるが、起立位置および収納位置への切替えは、作業者が手動で行う必要があり、手間を要するという問題があった。
さらに、特許文献１記載の刺しゅう装置と同様に、非係合板８１の左端部には下向きの当接ピン８５が固着され、当接ピン８５は、装置本体部３１に左右方向向きに形成された直線状スリット３１ａ内を係合板材８０と共に左右方向に移動可能であるために、装置本体部３１を通常縫いの補助テーブルとして使用する際に、縫製する布が直線状スリット３１ａに入り込み、引っかかるおそれがあるという問題もあった。

本発明は、上記問題を解決することを課題とし、刺しゅう縫いと通常縫いとを切替え可能なミシンに着脱する刺しゅう装置において、装置本体部の上面にキャリッジ部を支持する溝がなく、通常縫いの際に、刺しゅう枠を装着するキャリッジ部が装置本体部外方に自動的に退避できる刺しゅう装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するため、刺しゅう装置として、ミシンのベッド部に着脱する装置本体部と、刺しゅう枠が装着される刺しゅう枠保持部を第１方向に移動する第１移動機構と、前記第１移動機構を前記装置本体部の上面に沿って、前記第１方向と直交する第２方向に移動する第２移動機構と、前記第１移動機構を前記第２移動機構によって前記装置本体部の側面から支持し、前記第１移動機構を昇降する昇降機構と、を備え、刺しゅう縫いから通常縫いへ切替える際に、前記昇降機構により前記第１移動機構を装置本体部の上面から装置本体部外方へ自動的に退避させることを特徴とする構成を採用する。

本発明の刺しゅう装置における昇降機構の実施形態として、前記昇降機構は、前記第２移動機構に揺動自在に支持され、互いに拡縮することにより前記第１移動機構を水平に昇降する一対のヒンジ腕を備えることを特徴とする構成を採用し、また、前記第１移動機構は、第１方向を軸方向として回動する昇降駆動軸と、前記昇降駆動軸の回動により前記第１方向に移動する第１支持台部と、を有し、前記ヒンジ腕は、前記第２移動機構に支点軸で支持された第１端部と、前記第１支持台部に回動自在に連結された第２端部と、を有することを特徴とする構成を採用する。
さらに、昇降機構の別の実施形態として、前記昇降機構は、前記第２移動機構に回動自在に支持され、正転または逆転することにより前記第１移動機構を昇降する昇降軸を備えることを特徴とする構成を採用し、また、前記昇降機構は、前記第２移動機構に設けられ、前記昇降軸を回動する駆動部と、前記第１移動機構を前記昇降軸によって昇降自在に支持する第２支持台部と、を有することを特徴とする構成を採用する。

本発明の刺しゅう装置の実施形態として、退避指令を受けると、前記第１移動機構は、前記刺しゅう枠保持部を前記第１移動機構の端部まで移動することにより第１退避準備完了通知を発するとともに、前記第２移動機構は、前記第１移動機構を前記第２方向の装置本体部外方まで移動することにより第２退避準備完了通知を発し、前記第１退避準備完了通知および第２退避準備完了通知を受けると、前記昇降機構は、前記第１移動機構の上面が前記装置本体部の上面と面一になるように下降することを特徴とする構成を採用する。

本発明の刺しゅう装置は、上記構成を採用することにより、装置本体部の上面に第１移動機構を支持する貫通溝が存在しないために、装置本体部を補助テーブルとして使用する際に、縫製する布が貫通溝に入り込むおそれがなく、通常縫いの際に、装置本体部の上面を補助テーブルとして活用できる。
また、本発明の刺しゅう装置は、刺しゅう縫いから通常縫いへの切替える際に、第１移動機構を装置本体部の上面から装置本体部外方へ自動的に退避した後、第１移動機構の上面を装置本体部の上面と面一にすることにより、装置本体部の上面とともに、第１移動機構の上面を補助テーブルとして活用できる。

本発明の第１実施例に係る刺しゅう装置を装着したミシンの外観を示す全体斜視図である。 本発明の第１実施例に係る刺しゅう装置の内部機構を示す斜視図である。 本発明の第１実施例に係る刺しゅう装置のＸ方向移動機構の内部機構を示す斜視図である。 本発明の第１実施例に係る刺しゅう装置のＹ方向移動機構の内部機構を示す斜視図である。 本発明の第１実施例に係る刺しゅう装置のＹ方向移動機構に配置された昇降機構を示す斜視図である。 本発明の第１実施例に係る刺しゅう装置の昇降機構の要部を示す分解図である。 本発明の第１実施例に係る刺しゅう装置の昇降機構を示す図であり、（ａ）は左側面図、（ｂ）は、要部拡大斜視図である。 本発明の第１実施例に係る刺しゅう装置の外観を示す斜視図である。 本発明の第１実施例に係る刺しゅう装置のキャリッジ部の位置を示す正面図であり、（ａ）はホームポジション位置、（ｂ）は退避準備位置、（ｃ）は退避完了位置である。 本発明の第１実施例に係る刺しゅう装置の各機構の位置を示す斜視図であり、（ａ）はＸ方向移動機構のホームポジション位置、（ｂ）は、Ｘ方向移動機構の退避位置、（ｃ）はＹ方向移動機構のホームポジション位置、（ｄ）はＹ方向移動機構の退避位置、（ｅ）は昇降機構の上昇位置、（ｆ）は昇降機構の下降位置である。 本発明の第２実施例に係る刺しゅう装置の内部機構を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図である。 本発明の第２実施例に係る刺しゅう装置の昇降機構の要部を示す図であり、（ａ）は組立図、（ｂ）は分解図である。 本発明の第２実施例に係る刺しゅう装置の昇降機構の要部を示す図であり、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。 本発明の第２実施例に係る刺しゅう装置の昇降機構が下降した状態を示す斜視図である。 本発明の第２実施例に係る刺しゅう装置を示す左側面図である。

つぎに、本発明の実施の形態に係る刺しゅう装置について、実施例に示した図面を参照して説明する。
以下の説明では、図１の斜視図でみて、縦方向を「上下」、左下から右上方向を「左右」、右下から左上方向を「前後」とし、さらに、左右方向を「Ｘ方向」、前後方向を「Ｙ方向」ということもある。

図１において、Ａはミシン本体であり、下方のベッド部１と、ベッド部１の右端部から立設される脚柱部２と、脚柱部２の上端からベッド部１に対向するように左方へ延びるアーム部３と、アーム部３の左端部に設けられたヘッド部４とを備え、Ｂはミシン本体Ａに着脱自在に装着する刺しゅう装置であり、ミシン本体Ａへの装着時に、上面をベッド部１と面一に形成することにより補助テーブルを兼ねる装置本体部Ｃと、装置本体部Ｃの上面に沿ってＸ方向（第２方向）に移動するキャリッジ部Ｄ（第１移動機構）とを備える。

図１に示すように、ミシン本体Ａは、ベッド部１の上面に、布送り用の送り歯が出没する針板５が配置され、脚柱部２には、選択された刺しゅう模様や各種選択キーなどを表示するとともに、タッチスイッチとして機能する透明なタッチパネルが前面に積層された表示装置６が配置され、ヘッド部４には、下端に針が装着され、上下往復動する針棒と、針板５の上面で布を押える押え足が装着された押え棒とが設けられている。

図１および２に示すように、刺しゅう装置Ｂは、装置本体部Ｃ内に、後述する昇降機構５０によって支持するキャリッジ部ＤをＹ方向（第１方向）と直交するＸ方向に往復移動するＸ方向移動機構１０（第２移動機構）が配置されるとともに、キャリッジ部Ｄ内に、刺しゅう枠（図示せず）が取付けられる刺しゅう枠保持部３４をＹ方向に往復移動するＹ方向移動機構３０（第１移動機構）が配置されている。
装置本体部Ｃは、上面８ａを補助テーブルとする外装カバー８を備え、外装カバー８には、ミシン本体Ａのベッド部１の外側面と嵌合する形状に切欠いた切欠き凹部８ｂと、正面および背面の左方に水平方向のスリット部８ｃとが形成されている。

図２および３に示すように、Ｘ方向移動機構１０は、外装カバー８の下部に装着されるベース台板１１上に配置され、Ｘ方向と平行する一対の第１ガイドレール１２と、第１ガイドレール１２に跨ってＸ方向に摺動する一対の第１Ｘキャリッジ案内１３と、第１Ｘキャリッジ案内１３を第１駆動ベルト１６および第２駆動ベルト１７によって駆動するＸ駆動モータ１４とを備えている。

Ｘ駆動モータ１４は、Ｘアイドラープーリ１５を回動して第１駆動ベルト１６を往復動し、第１駆動ベルト１６の往復動に応じて、第２駆動ベルト１７も往復動し、Ｘベルト固定台１８により第２駆動ベルト１７に固定された第１Ｘキャリッジ案内１３は、第２駆動ベルト１７の往復動に伴って第１ガイドレール１２上をＸ方向に移動する。

また、第１Ｘキャリッジ案内１３には、Ｘセンサ遮蔽板２０を取付け、Ｘセンサ遮蔽板２０の移動方向に沿ってベース台板１１上に、ＨＰ（ホームポジション）位置検知用の第１Ｘセンサ２１と、退避位置検知用の第２Ｘセンサ２２とを設け、後述するＹ方向移動機構３０を内蔵するキャリッジ部ＤがＸ方向に移動する際の基準位置を設定している。
さらに、Ｘプーリ取付板１９は、第２駆動ベルト１７の緊張具合を調節するために設けている。

図２および４に示すように、Ｙ方向移動機構３０は、キャリッジカバー２９の下部に装着するＹキャリッジベース板３１上に配置し、Ｙ方向に沿って設けた第２ガイドレール３２と、第２ガイドレール３２に跨って刺しゅう枠保持部３４をＹ方向に摺動するＹキャリッジ案内３３と、Ｙキャリッジ案内３３をＹ駆動ベルト３７によって駆動するＹ駆動モータ３５とを備えている。

Ｙ駆動モータ３５は、Ｙアイドラープーリ３６を回動してＹ駆動ベルト３７を往復動し、Ｙ駆動ベルト３７が往復動すると、Ｙベルト固定台３８によりＹ駆動ベルト３７に固定されたＹキャリッジ案内３３は、Ｙ駆動ベルト３７の往復動に伴って第２ガイドレール３２上をＹ方向に移動する。

また、Ｙキャリッジ案内３３には、Ｙセンサ遮蔽板４０を取付け、Ｙセンサ遮蔽板４０の移動方向に沿ってＹキャリッジベース板３１上に、ＨＰ位置検知用の第１Ｙセンサ４１と、退避位置検知用の第２Ｙセンサ４２とを設け、刺しゅう枠保持部３４がＹ方向に移動する際の基準位置を設定している。
さらに、Ｙプーリ取付板３９は、Ｙ駆動ベルト３７の緊張具合を調節するために設けている。

図２、５および図６に示すように、昇降機構５０は、Ｘ方向移動機構１０の第１Ｘキャリッジ案内１３とＹ方向移動機構３０のＹキャリッジベース板３１との間に配置しており、最初に、Ｙ方向移動機構３０側について説明すると、図５に示すように、Ｙキャリッジベース板３１の下面には、Ｙ方向に沿って前方および後方に設けた一対の第３ガイドレール５１と、第３ガイドレール５１に跨ってＹ方向に摺動する一対の第１Ｙキャリッジ台５２と、Ｙ方向を軸方向として回動することにより第１Ｙキャリッジ台５２を移動する昇降駆動軸５４と、昇降駆動軸５４を回動する第１昇降モータ５３とを備えている。

第１昇降モータ５３は、Ｙキャリッジベース板３１からＹ方向に沿って起立された起立板部３１ａに取付け、第１昇降モータ５３の回動軸には、ウォームギア５５を固定している。第１昇降モータ５３のウォームギア５５と噛み合うウォームホイール５６は、駆動軸支え５７で回動自在に支持する昇降駆動軸５４の中央部に固定し、昇降駆動軸５４は、駆動軸支え５７と摺接する一対のブッシュ５８によってスラスト方向の動きを規制している。

昇降駆動軸５４は、両端にそれぞれの回動方向が異なる雄ねじ部５４ａを形成し、雄ねじ部５４ａと螺合するように、雌ねじを形成した駆動台５９を第１Ｙキャリッジ台５２に固定している。
第１昇降モータ５３は、ウォームギア５５の回動によりウォームホイール５６を減速回動すると、ウォームホイール５６に固定した昇降駆動軸５４が回動し、駆動台５９は、昇降駆動軸５４の回動方向に応じた方向へスラスト移動し、駆動台５９に固定した第１Ｙキャリッジ台５２も同様に、第３ガイドレール５１上をスラスト移動する。

また、駆動台５９には、昇降センサ遮蔽板６０を取付け、昇降センサ遮蔽板６０の移動方向に沿ってＹキャリッジベース板３１の起立板部３１ａには、下降位置検知用の昇降センサ６１を設け、駆動台５９が下降したときの基準位置を設定している。
さらに、Ｙキャリッジベース板３１の後部寄り下面には、後述する装置本体部Ｃのガイド溝６７に沿って摺動するガイド部材６２を固定している。

つぎに、Ｘ方向移動機構１０の第１Ｘキャリッジ案内１３と昇降機構５０の第１Ｙキャリッジ台５２との接続関係について説明すると、図６および７に示すように、Ｘ方向移動機構１０の第１Ｘキャリッジ案内１３は、支点軸受け１３ａに、ヒンジ腕であるＹキャリッジ支え６３の第１端部に設けられた支点嵌合部６３ａを支点軸６４によって回動自在に接続するとともに、駆動台５９を固定した第１Ｙキャリッジ台５２は、枢支軸受け５２ａに、Ｙキャリッジ支え６３の第２端部に設けられた枢支嵌合部６３ｂを枢支軸６５によって回動自在に接続している。
さらに、Ｙキャリッジ支え６３の内側下部には、突き当て部材６６を固定している。

ここで、突き当て部材６６の役割について説明すると、図７（ａ）に示すように、Ｘ方向移動機構１０の一対の第１Ｘキャリッジ案内１３と昇降機構５０の一対の第１Ｙキャリッジ台５２は、それぞれ一対のＹキャリッジ支え６３によって支点軸６４および枢支軸６５で回動自在に連結し、４節リンクを構成しているため、第１Ｙキャリッジ台５２を取付けたキャリッジ部Ｄは、可動範囲内で自由に動いてしまう。
しかしながら、キャリッジ部Ｄは、刺しゅう中に縫いずれなく縫うために、所定の位置で確実に固定しなければならない。このため、図７（ｂ）に詳しく示すように、キャリッジ部Ｄが刺しゅう縫いの際に、上昇して装置本体部Ｃの上面にある時は、Ｙキャリッジ支え６３の揺動を規制する部材として突き当て部材６６を設けている。

さらに、突き当て部材６６を取付けるＹキャリッジ支え６３の取付部は、突き当て部材６６の高さ方向位置を調整できるようになっているので、Ｙキャリッジ支え６３は、適正な位置で左右の突き当て部材６６がそれぞれ第１Ｘキャリッジ案内１３のフラット面１３ｂに突き当たるように取付位置を調整することにより、キャリッジ部Ｄは、ガタつきなしにＹキャリッジ支え６３に固定することができる。

また、図８に示すように、装置本体部Ｃの外装カバー８には、上面８ａの後端部から左側面にかけてガイド溝６７をＸ方向に沿って形成し、ガイド溝６７の直上に位置する箇所には、Ｙキャリッジベース板３１の下面に固定されたガイド部材６２を設けているため、ガイド部材６２は、ガイド溝６７と嵌合することにより、キャリッジ部Ｄの前後方向（Ｙ方向）の動きを規制することができる。

つぎに、本実施例の使用態様と作用効果について説明する。
まず、刺しゅう縫いを開始する場合の刺しゅう装置Ｂについて説明すると、図９（ａ）に示すように、キャリッジ部Ｄは、装置本体部Ｃの上面８ａにおける刺しゅう縫いを開始するＨＰ位置にあり、図２および３に示すように、Ｘ方向移動機構１０の第１Ｘキャリッジ案内１３は、昇降機構５０によってキャリッジ部Ｄを支持している。

第１Ｘキャリッジ案内１３は、Ｘ駆動モータ１４の駆動により往復動する第１駆動ベルト１６を介して往復動する第２駆動ベルト１７に固定され、一対の第１ガイドレール１２上をＸ方向に移動可能であるが、キャリッジ部ＤがＨＰ位置にあるときには、図１０（ａ）に示すように、第１Ｘキャリッジ案内１３に取付けられたＸセンサ遮蔽板２０は、ベース台板１１に設けたＨＰ位置検知用の第１Ｘセンサ２１を遮蔽している。

同様に、図４に示すように、Ｙ方向移動機構３０は、刺しゅう枠保持部３４をＹ方向に摺動するＹキャリッジ案内３３を備え、Ｙキャリッジ案内３３は、Ｙ駆動モータ３５の駆動により往復動するＹ駆動ベルト３７に固定され、第２ガイドレール３２上をＹ方向に移動可能であるが、Ｙ方向移動機構３０の刺しゅう枠保持部３４がＨＰ位置にあるときには、図１０（ｃ）に示すように、Ｙキャリッジ案内３３に取付けられたＹセンサ遮蔽板４０は、Ｙキャリッジベース板３１に設けたＨＰ位置検知用の第１Ｙセンサ４１を遮蔽しているが、図１０（ｅ）に示すように、昇降機構５０の駆動台５９に取付けた昇降センサ遮蔽板６０は、下降位置検知用の昇降センサ６１を遮蔽していない。
なお、刺しゅう装置Ｂによって刺しゅう縫いを開始するには、作業者は、布を保持した刺しゅう枠（図示せず）を刺しゅう枠保持部３４に装着する必要がある。

つぎに、刺しゅう縫いが終了して、通常縫いへの切替え操作について説明する。
刺しゅう縫いが終了すると、キャリッジ部Ｄは、図８に示すように、下面に固定されたガイド部材６２が装置本体部Ｃ上面に形成されたガイド溝６７に嵌合して図９（ａ）に示すＨＰ位置に自動的に復帰するので、作業者は、Ｙ方向移動機構３０の刺しゅう枠保持部３４から刺しゅう済みの布が保持された刺しゅう枠を取外す。
その後、作業者は、ミシン本体Ａの表示装置６に表示された通常縫いへの切替えキーをタッチすると、ミシン本体Ａの制御装置は、切替えキーからの通常縫い切替え要求を受けることにより、刺しゅう装置Ｂに退避指令を発する。

退避指令を受けると、刺しゅう装置Ｂは、キャリッジ部Ｄ内に配置したＹ方向移動機構３０のＹ駆動モータ３５を駆動することにより、刺しゅう枠保持部３４を取付けたＹキャリッジ案内３３は、後方に向けて移動を開始する。
図１０（ｄ）に示すように、Ｙキャリッジ案内３３が移動すると、Ｙキャリッジ案内３３に取付けたＹセンサ遮蔽板４０は、Ｙキャリッジベース板３１に設けた退避位置検知用の第２Ｙセンサ４２を遮蔽することにより、Ｙ駆動モータ３５は、Ｙキャリッジ案内３３の後方への移動を停止し、図８に示すように、キャリッジ部Ｄは、刺しゅう枠保持部３４を装置本体部Ｃよりも外側の退避位置に保持する。

同時に、装置本体部Ｃ内に配置したＸ方向移動機構１０のＸ駆動モータ１４を駆動することにより、第１Ｘキャリッジ案内１３は、左方に向けて移動を開始する。
図１０（ｂ）に示すように、第１Ｘキャリッジ案内１３が移動すると、第１Ｘキャリッジ案内１３に取付けたＸセンサ遮蔽板２０は、ベース台板１１に設けた退避位置検知用の第２Ｘセンサ２２を遮蔽することにより、Ｘ駆動モータ１４は、第１Ｘキャリッジ案内１３の左方への移動を停止し、図９（ｂ）に示すように、装置本体部Ｃは、昇降機構５０によりキャリッジ部Ｄを装置本体部Ｃよりも外方の退避位置に保持する。

このとき、刺しゅう装置Ｂは、Ｙ方向移動機構３０のＹキャリッジ案内３３に取付けたＹセンサ遮蔽板４０が退避位置検知用の第２Ｙセンサ４２を遮蔽することにより第１退避準備完了通知を発するとともに、Ｘ方向移動機構１０の第１Ｘキャリッジ案内１３に取付けたＸセンサ遮蔽板２０が退避位置検知用の第２Ｘセンサ２２を遮蔽することにより第２退避準備完了通知を発する。

第１退避準備完了通知および第２退避準備完了通知を受けると、昇降機構５０は、第１昇降モータ５３を駆動して昇降駆動軸５４を回動することにより、昇降駆動軸５４と螺合するそれぞれの駆動台５９に固定された第１Ｙキャリッジ台５２は、互いに遠ざかるように、キャリッジ部Ｄの両端方向に向けて移動を開始する。
すると、第１Ｙキャリッジ台５２は、第１Ｘキャリッジ案内１３に支点軸６４によって第１端部６３ａを回動自在に接続するＹキャリッジ支え６３の第２端部６３ｂが枢支軸６５を回動自在に接続しているので、第１Ｙキャリッジ台５２がキャリッジ部Ｄの両端方向に向けて移動すると、Ｙキャリッジ支え６３は、それぞれの第１端部６３ａを支点として第２端部６３ｂの間隔を拡げることにより、キャリッジ部Ｄがガイド部材６２を装置本体部Ｃの左側面に形成されたガイド溝６７に沿って下降を開始する。

図１０（ｆ）に示すように、第１Ｙキャリッジ台５２が移動し、キャリッジ部Ｄが水平に下降すると、駆動台５９に取付けた昇降センサ遮蔽板６０は、Ｙキャリッジベース板３１の起立板部３１ａに設けた下降位置検知用の昇降センサ６１を遮蔽することにより、第１昇降モータ５３は、駆動台５９の両端方向への移動を停止し、図９（ｃ）に示すように、キャリッジ部Ｄは、キャリッジカバー２９の上面と装置本体部Ｃの外装カバー８の上面８ａとが面一の状態になる。
この状態で通常縫いを行う場合、作業者は、ミシン本体Ａのベッド部１とともに、装置本体部Ｃの外装カバー８の上面８ａと、キャリッジ部Ｄのキャリッジカバー２９の上面とを補助テーブルとして使用できる。

つぎに、通常縫いが終了して、刺しゅう縫いに復帰するための切替え操作について説明する。
通常縫いから刺しゅう縫いに復帰するには、ミシン本体Ａの表示装置６に表示された刺しゅう縫いへの切替えキーをタッチすると、ミシン本体Ａの制御装置は、切替えキーからの刺しゅう縫い切替え要求を受けることにより、刺しゅう装置ＢにＨＰ復帰指令を発する。

ＨＰ復帰指令を受けると、刺しゅう装置Ｂは、昇降機構５０の第１昇降モータ５３を駆動して昇降駆動軸５４を回動することにより、昇降駆動軸５４と螺合するそれぞれの駆動台５９に固定された第１Ｙキャリッジ台５２は、互いに近づくように、キャリッジ部Ｄの中央方向に向けて移動を開始する。
すると、第１Ｙキャリッジ台５２は、第１Ｘキャリッジ案内１３に支点軸６４によって第１端部６３ａを回動自在に接続するＹキャリッジ支え６３の第２端部６３ｂが枢支軸６５を回動自在に接続しているので、第１Ｙキャリッジ台５２がキャリッジ部Ｄの中央方向に向けて移動すると、Ｙキャリッジ支え６３は、それぞれの第１端部６３ａを支点として第２端部６３ｂの間隔を狭めることにより、キャリッジ部Ｄは、ガイド部材６２を装置本体部Ｃのガイド溝６７に沿って上昇を開始する。

図７（ａ）に示すように、第１Ｙキャリッジ台５２が移動し、キャリッジ部Ｄが水平に上昇すると、第１昇降モータ５３は、下降位置検知用の昇降センサ６１が検知した位置を基準として、下降位置から上昇位置までの昇降駆動軸５４の回動数をカウントし、予め設定された昇降駆動軸５４の回動数に達することにより、第１昇降モータ５３は、駆動台５９の中央方向への移動を停止し、図９（ｂ）に示すように、キャリッジ部Ｄは、装置本体部Ｃの外装カバー８の上面８ａより高い上昇位置に保持され、復帰準備を完了するので、昇降機構５０は、刺しゅう装置Ｂに対して復帰準備完了通知を発する。

復帰準備完了通知を受けると、刺しゅう装置Ｂは、キャリッジ部Ｄ内に配置したＹ方向移動機構３０のＹ駆動モータ３５を駆動することにより、刺しゅう枠保持部３４を取付けたＹキャリッジ案内３３は、前方に向けて移動を開始する。
図１０（ｃ）に示すように、Ｙキャリッジ案内３３が移動すると、Ｙキャリッジ案内３３に取付けたＹセンサ遮蔽板４０は、Ｙキャリッジベース板３１に設けたＨＰ位置検知用の第１Ｙセンサ４１を遮蔽することにより、Ｙ駆動モータ３５は、Ｙキャリッジ案内３３の前方への移動を停止し、キャリッジ部Ｄは、刺しゅう枠保持部３４をＨＰ位置に保持する。

同時に、装置本体部Ｃ内に配置したＸ方向移動機構１０のＸ駆動モータ１４を駆動することにより、第１Ｘキャリッジ案内１３は、右方に向けて移動を開始する。
図１０（ａ）に示すように、第１Ｘキャリッジ案内１３が移動すると、第１Ｘキャリッジ案内１３に取付けたＸセンサ遮蔽板２０は、ベース台板１１に設けたＨＰ位置検知用の第１Ｘセンサ２１を遮蔽することにより、Ｘ駆動モータ１４は、第１Ｘキャリッジ案内１３の右方への移動を停止し、図９（ａ）に示すように、装置本体部Ｃは、昇降機構５０によりキャリッジ部ＤをＨＰ位置に保持する。
なお、昇降機構５０は、第１昇降モータ５３と昇降駆動軸５４との接続を一般的な平歯車などとしても、昇降駆動軸５４の停止時に第１昇降モータ５３を励磁しておけばキャリッジ部Ｄが荷重により下降するのを防止できるが、本実施例のように、第１昇降モータ５３と昇降駆動軸５４との接続をウォームギア５５とウォームホイール５６とし、セルフロックが働くようにしたことにより、勝手に昇降駆動軸５４が回動することを阻止できるので、昇降駆動軸５４の停止時に、第１昇降モータ５３を励磁する必要がない。

以上説明したように、本実施例の刺しゅう装置Ｂは、刺しゅう縫いから通常縫いへの切替え、および通常縫いから刺しゅう縫いへの切替えが自動的に完了できるとともに、キャリッジ部Ｄを昇降機構５０によって装置本体部Ｃの側面から支持するようにしたことにより、通常縫いの際に、装置本体部Ｃの外装カバー８の上面８ａと、キャリッジ部Ｄのキャリッジカバー２９の上面とを補助テーブルとして使用することができる。

つぎに、第１実施例の昇降機構５０の構造を変更した第２実施例について説明する。
本実施例については、第１実施例と同一の構成部分には同一の符号を付して図示することで詳しい説明を省略し、相違点を中心に説明する。

図１１および１５において、Ｂａは刺しゅう装置であり、後述する昇降機構７０によって支持するキャリッジ部ＤをＸ方向に往復移動するＸ方向移動機構１０が配置される装置本体部Ｃと、装置本体部Ｃの上面に沿ってＸ方向に移動し、刺しゅう枠保持部３４をＹ方向に往復移動するＹ方向移動機構３０が配置されるキャリッジ部Ｄとを備える。

図１１に示すように、Ｘ方向移動機構１０は、ベース台板１１上に配置され、Ｘ方向と平行する一対の第１ガイドレール１２と、第１ガイドレール１２に跨ってＸ方向に摺動する一対の第２Ｘキャリッジ案内２３と、第２Ｘキャリッジ案内２３を第１駆動ベルト１６および第２駆動ベルト１７によって駆動するＸ駆動モータ１４とを備えている。
また、第２Ｘキャリッジ案内２３には、Ｘセンサ遮蔽板２０を取付け、Ｘセンサ遮蔽板２０の移動方向に沿ってベース台板１１上に、ＨＰ位置検知用の第１Ｘセンサ２１と、退避位置検知用の第２Ｘセンサ２２とを設けている。

Ｙ方向移動機構３０は、Ｙキャリッジベース板３１上に配置され、Ｙ方向に沿って設けた第２ガイドレール３２と、第２ガイドレール３２に跨って刺しゅう枠保持部３４をＹ方向に摺動するＹキャリッジ案内３３と、Ｙキャリッジ案内３３をＹ駆動ベルト３７によって駆動するＹ駆動モータ３５とを備えている。
また、Ｙキャリッジ案内３３には、Ｙセンサ遮蔽板４０を取付けられ、Ｙセンサ遮蔽板４０の移動方向に沿ってＹキャリッジベース板３１上に、ＨＰ位置検知用の第１Ｙセンサ４１と、退避位置検知用の第２Ｙセンサ４２とを設けている。

図１１および１５に示すように、昇降機構７０は、Ｘ方向移動機構１０の第２Ｘキャリッジ案内２３とＹ方向移動機構３０のＹキャリッジベース板３１との間に配置しており、図１２～１４に示すように、Ｙ方向移動機構３０のＹキャリッジベース板３１の下面を前後で支持する一対の第２Ｙキャリッジ台７１は、Ｘ方向移動機構１０の第２Ｘキャリッジ案内２３に設けられた昇降軸７２および案内軸７３がそれぞれ貫通する第１貫通孔７１ａおよび第２貫通孔７１ｂを有する。

図１２に示すように、昇降軸７２は、外周に最上死点と最下死点とを水平溝としたスパイラル溝７２ａを形成し、第２Ｘキャリッジ案内２３に設けた昇降軸受け２４に回動自在に支持され、案内軸７３は、第２Ｘキャリッジ案内２３に取付けた案内軸固定部２５に回動不能に固定されている。
図１２および１３に示すように、第２Ｙキャリッジ台７１には、カムコロ７４を回動自在に遊嵌したカシメ軸７５ａを固定したカム取付け板７５が接続され、昇降軸７２は、スパイラル溝７２ａにカムコロ７４が嵌合し、昇降軸７２が回動すると、嵌合するカムコロ７４がスパイラル溝７２ａに沿って摺動することにより、カムコロ７４がカム取付け板７５によって接続された第２Ｙキャリッジ台７１も昇降する。

図１２に示すように、昇降軸７２は、下端に駆動ギア７６を取付け、外部からの動力により昇降軸７２を回動する構造になっている。
このため、駆動ギア７６は、外部動力と結合していない場合に、昇降軸７２が第２Ｙキャリッジ台７１の荷重によって回動しないように、駆動ギア７６と係合するストッパ部材７７を設け、ストッパ部材７７は、爪部７７ａと離脱片７７ｂとを備え、第２Ｘキャリッジ案内２３のストッパ軸受け２６に回動自在に支持され、ストッパ部材７７とばね掛け２７との間を連結する付勢ばね７８によりストッパ部材７７の爪部７７ａを駆動ギア７６と係合する方向に付勢している。
なお、ベース台板１１には、ストッパ部材７７の移動する経路上に離脱片当接部２８が立設されている。

図１４に示すように、昇降軸７２を回動するために、駆動ギア７６は、第２Ｘキャリッジ案内２３が退避位置に移動した時に、第２昇降モータ８０により駆動される昇降駆動ベルト８１によって回動される昇降ギア７９と噛み合うようになっている。
昇降ギア７９は、揺動ばね８２によって駆動ギア７６と噛み合う方向に付勢された揺動板８３に取付けられ、駆動ギア７６と昇降ギア７９との噛み合い時に、歯先同士が衝突して破損するのを防止している。
なお、図１５に示すように、昇降ギア７９、揺動ばね８２および揺動板８３等の昇降軸７２の駆動関係の部材は、概ねベース台板１１上に前後対称に配置されている。

また、第２Ｙキャリッジ台７１には、昇降センサ遮蔽板８４を取付け、昇降センサ遮蔽板８４の移動方向に沿って、ベース台板１１から立設されたセンサ取付け板８６には、上昇位置検知用の昇降センサ８５を設け、第２Ｙキャリッジ台７１が上昇位置に達し、カムコロ７４がスパイラル溝７２ａの最上死点に形成された水平溝に来たときの基準位置を設定している。

つぎに、本実施例の使用態様と作用効果について説明する。
刺しゅう縫いの際には、刺しゅう装置Ｂａは、キャリッジ部Ｄが昇降機構７０によって装置本体部Ｃの上部に保持されており、昇降軸７２が不用意に回動してキャリッジ部Ｄが下降しないように、駆動ギア７６は、付勢ばね７８の付勢力によりストッパ部材７７の爪部７７ａと係合し、昇降軸７２の回動を阻止している。
刺しゅう縫いが終了すると、キャリッジ部Ｄは、図１１に示すＨＰ位置に自動的に復帰するので、Ｙ方向移動機構３０の刺しゅう枠保持部３４から刺しゅう枠を取外した後、第１実施例と同様に、ミシン本体Ａの表示装置６に表示された通常縫いへの切替えキーをタッチすると、ミシン本体Ａの制御装置は、切替えキーからの通常縫い切替え要求を受けることにより、刺しゅう装置Ｂａに退避指令を発する。

退避指令を受けると、刺しゅう装置Ｂａは、Ｙ方向移動機構３０のＹ駆動モータ３５を駆動することにより、刺しゅう枠保持部３４が取付けられたＹキャリッジ案内３３は、後方に向けて移動を開始し、Ｙキャリッジ案内３３に取付けたＹセンサ遮蔽板４０は、退避位置検知用の第２Ｙセンサ４２を遮蔽することにより、Ｙ駆動モータ３５は、Ｙキャリッジ案内３３の後方への移動を停止し、Ｙ方向移動機構３０は、刺しゅう枠保持部３４を装置本体部Ｃよりも外側の退避位置に保持する。

同時に、刺しゅう装置Ｂａは、Ｘ方向移動機構１０のＸ駆動モータ１４を駆動することにより、第２Ｘキャリッジ案内２３が左方に向けて移動を開始し、第２Ｘキャリッジ案内２３に取付けられたＸセンサ遮蔽板２０は、退避位置検知用の第２Ｘセンサ２２を遮蔽することにより、Ｘ駆動モータ１４は、第２Ｘキャリッジ案内２３の左方への移動を停止し、Ｘ方向移動機構１０は、昇降機構７０によりＹ方向移動機構３０を装置本体部Ｃよりも外方の退避位置に保持する。

刺しゅう装置Ｂａは、Ｘ方向移動機構１０を退避位置に移動すると、昇降機構７０は、昇降軸７２の駆動ギア７６が昇降ギア７９と噛み合うと同時に、ストッパ部材７７の離脱片７７ｂがベース台板１１上の離脱片当接部２８と当接することにより、昇降ギア７９の回動を許容する。

このとき、刺しゅう装置Ｂａは、Ｙ方向移動機構３０のＹキャリッジ案内３３に取付けたＹセンサ遮蔽板４０が退避位置検知用の第２Ｙセンサ４２を遮蔽することにより第１退避準備完了通知を発するとともに、Ｘ方向移動機構１０の第２Ｘキャリッジ案内２３の退避位置検知用の第２Ｘセンサ２２を遮蔽することにより第２退避準備完了通知を発する。

第１退避準備完了通知および第２退避準備完了通知を受けると、昇降機構７０は、第２昇降モータ８０を駆動し、昇降駆動ベルト８１により昇降ギア７９を回動すると、昇降ギア７９と噛み合う駆動ギア７６は、昇降軸７２を回動し、第２Ｙキャリッジ台７１は、下降を開始する。
昇降軸７２が回動すると、昇降軸７２のスパイラル溝７２ａに嵌合するカムコロ７４は、スパイラル溝７２ａに沿って下降し、カムコロ７４に追随して第２Ｙキャリッジ台７１は、下降を開始する。

第２Ｙキャリッジ台７１が下降すると、第２昇降モータ８０は、上昇位置検知用の昇降センサ８５が検知した上昇位置を基準として、上昇位置から下降位置までの回動数をカウントし、予め設定された回動数に達することにより、第２昇降モータ８０は、昇降ギア７９の回動を停止し、第２Ｙキャリッジ台７１が下降位置に達し、カムコロ７４がスパイラル溝７２ａの最下死点に形成された水平溝に来ると、図９（ｃ）と同様に、キャリッジ部Ｄは、外装カバーの上面と装置本体部Ｃの外装カバーの上面とが面一の状態になる。

つぎに、通常縫いが終了して、刺しゅう縫いに復帰するための切替え操作については、第１実施例と同様に、昇降機構７０によってキャリッジ部Ｄを上昇位置まで上昇させた後、キャリッジ部Ｄは、Ｘ方向移動機構１０およびＹ方向移動機構３０により、ＨＰ位置に復帰するので、詳細な説明は省略する。
なお、本実施例では、昇降機構７０は、昇降軸７２の駆動ギア７６と係合するストッパ部材７７を設けたことにより、勝手に昇降軸７２が回動することを阻止できるとともに、昇降軸７２に形成されたスパイラル溝７２ａの最上死点と最下死点とを水平溝としたことと相まって、昇降軸７２の駆動ギア７６が外部動力と結合していない時に、キャリッジ部Ｄが荷重により下降することがない。

以上説明したように、本実施例の刺しゅう装置Ｂａは、刺しゅう縫いから通常縫いへの切替え、および通常縫いから刺しゅう縫いへの切替えが自動的に完了するとともに、キャリッジ部Ｄを昇降機構７０の昇降軸７２の回動によって装置本体部Ｃの側面から昇降するようにしたことにより、通常縫いの際に、装置本体部Ｃの上面とキャリッジ部Ｄの上面とを補助テーブルとして使用することができる。

本発明の刺しゅう装置は、刺しゅう縫いから通常縫いへの切替える際に、第１移動機構を装置本体部の上面から装置本体部外方へ自動的に退避した後、第１移動機構の上面を装置本体部の上面と面一にすることにより、装置本体部の上面とともに、第１移動機構の上面を補助テーブルとして活用することができ、刺しゅう縫いと通常縫いとを切替え可能なミシンに広く適用して有利なものである。

Ａ ミシン本体
Ｂ、Ｂａ 刺しゅう装置
Ｃ 装置本体部
Ｄ キャリッジ部（第１移動機構）
１ ベッド部
２ 脚柱部
３ アーム部
４ ヘッド部
５ 針板
６ 表示装置
８ 外装カバー
８ａ 上面
８ｂ 切欠き凹部
８ｃ スリット部
１０ Ｘ方向移動機構（第２移動機構）
１１ ベース台板
１２ 第１ガイドレール
１３ 第１Ｘキャリッジ案内
１３ａ 支点軸受け
１３ｂ フラット面
１４ Ｘ駆動モータ
１５ Ｘアイドラープーリ
１６ 第１駆動ベルト
１７ 第２駆動ベルト
１８ Ｘベルト固定台
１９ Ｘプーリ取付板
２０ Ｘセンサ遮蔽板
２１ 第１Ｘセンサ
２２ 第２Ｘセンサ
２３ 第２Ｘキャリッジ案内
２４ 昇降軸受け
２５ 案内軸固定部
２６ ストッパ軸受け
２７ ばね掛け
２８ 離脱片当接部
２９ キャリッジカバー
３０ Ｙ方向移動機構（第１移動機構）
３１ Ｙキャリッジベース板
３１ａ 起立板部
３２ 第２ガイドレール
３３ Ｙキャリッジ案内
３４ 刺しゅう枠保持部
３５ Ｙ駆動モータ
３６ Ｙアイドラープーリ
３７ Ｙ駆動ベルト
３８ Ｙベルト固定台
３９ Ｙプーリ取付板
４０ Ｙセンサ遮蔽板
４１ 第１Ｙセンサ
４２ 第２Ｙセンサ
５０、７０ 昇降機構
５１ 第３ガイドレール
５２ 第１Ｙキャリッジ台（第１支持台部）
５２ａ 枢支軸受け
５３ 第１昇降モータ
５４ 昇降駆動軸
５４ａ 雄ねじ部
５５ ウォームギア
５６ ウォームホイール
５７ 駆動軸支え
５８ ブッシュ
５９ 駆動台
６０、８４ 昇降センサ遮蔽板
６１、８５ 昇降センサ
６２ ガイド部材
６３ Ｙキャリッジ支え（ヒンジ腕）
６３ａ 支点嵌合部（第１端部）
６３ｂ 枢支嵌合部（第２端部）
６４ 支点軸
６５ 枢支軸
６６ 突き当て部材
６７ ガイド溝
７１ 第２Ｙキャリッジ台（第２支持台部）
７１ａ 第１貫通孔
７１ｂ 第２貫通孔
７２ 昇降軸
７２ａ スパイラル溝
７３ 案内軸
７４ カムコロ
７５ カム取付け板
７５ａ カシメ軸
７６ 駆動ギア
７７ ストッパ部材
７７ａ 爪部
７７ｂ 離脱片
７８ 付勢ばね
７９ 昇降ギア
８０ 第２昇降モータ（駆動部）
８１ 昇降駆動ベルト
８２ 揺動ばね
８３ 揺動板
８６ センサ取付け板

Claims (6)

1. ミシンのベッド部に着脱する装置本体部と、
   刺しゅう枠が装着される刺しゅう枠保持部を第１方向に移動する第１移動機構と、
   前記第１移動機構を前記装置本体部の上面に沿って、前記第１方向と直交する第２方向に移動する第２移動機構と、
   前記第１移動機構を前記第２移動機構によって前記装置本体部の側面から支持し、前記第１移動機構を昇降する昇降機構と、を備え、
   刺しゅう縫いから通常縫いへ切替える際に、前記昇降機構により前記第１移動機構を装置本体部の上面から装置本体部外方へ自動的に退避させることを特徴とする刺しゅう装置。
2. 前記昇降機構は、前記第２移動機構に揺動自在に支持され、互いに拡縮することにより前記第１移動機構を水平に昇降する一対のヒンジ腕を備えることを特徴とする請求項１に記載の刺しゅう装置。
3. 前記第１移動機構は、第１方向を軸方向として回動する昇降駆動軸と、前記昇降駆動軸の回動により前記第１方向に移動する第１支持台部と、を有し、
   前記ヒンジ腕は、前記第２移動機構に支点軸で支持された第１端部と、前記第１支持台部に回動自在に連結された第２端部と、を有することを特徴とする請求項２に記載の刺しゅう装置。
4. 前記昇降機構は、前記第２移動機構に回動自在に支持され、正転または逆転することにより前記第１移動機構を昇降する昇降軸を備えることを特徴とする請求項１に記載の刺しゅう装置。
5. 前記昇降機構は、前記第２移動機構に設けられ、前記昇降軸を回動する駆動部と、前記第１移動機構を前記昇降軸によって昇降自在に支持する第２支持台部と、を有することを特徴とする請求項４に記載の刺しゅう装置。
6. 退避指令を受けると、前記第１移動機構は、前記刺しゅう枠保持部を前記第１移動機構の端部まで移動することにより第１退避準備完了通知を発するとともに、前記第２移動機構は、前記第１移動機構を前記第２方向の装置本体部外方まで移動することにより第２退避準備完了通知を発し、
   前記第１退避準備完了通知および第２退避準備完了通知を受けると、前記昇降機構は、前記第１移動機構の上面が前記装置本体部の上面と面一になるように下降することを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の刺しゅう装置。

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