JPH06128861A - 刺繍ミシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 刺繍ミシンにおいて、布などの加工片のより
広い範囲へのランダムかつ高速な位置決めを、極座標的
な送り機構により構成したコンパクトな位置決め装置で
可能にし、動作時ミシンの設置スペースに比較した刺繍
可能領域を拡大する。 【構成】 刺繍枠１が布片７を挟み込んで固定する。ピ
ンチローラ２５と大ピニオンギア２３などからなる刺繍
枠回転機構３が、外周部にラックギア２１が加工された
刺繍枠１を両側から支持しながらその接線方向に送る。
ボールねじ１５と移動ベース１３などからなる直線送り
機構５が、さらにこの刺繍枠回転機構３全体を支持しな
がら直線方向に送ることで布片７を移動させる。以上の
機構によって、刺繍枠１内の任意の点へ針位置１１を位
置決めする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加工片の位置決めをラ
ンダムかつ高速にすることのできる刺繍ミシンに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、加工片を連続的のみならず、ラン
ダムかつ高速に移動させて位置決めをすることを要求さ
れる刺繍ミシンの２次元的な位置決め装置としては、Ｘ
Ｙテーブルといわれる方式の位置決め装置が広く用いら
れてきた。これはＸ方向およびＹ方向の２つの直線送り
装置を直交して組み合わせて、２次元的な位置決めを可
能にするもので、このような直線送り装置としてはボー
ルねじを用いたものや、ラックとピニオンとを用いたも
のが一般的である。

【０００３】図３を参照してボールねじを用いた位置決
め装置について説明する。Ｙ軸テーブル３３は台座（図
示しない）に固定され、Ｘ軸テーブル２９はＹ軸テーブ
ル３３のＹ軸移動ベース３５に固定され、刺繍枠１はＸ
軸移動ベース３１に刺繍枠支持棒２７を介して固定され
ている。Ｘ軸移動ベース３１、Ｙ軸移動ベース３５には
それぞれねじが立てられており、Ｘ軸モータ４３がＸ軸
ボールねじ４５を回転してＸ軸方向に、Ｙ軸モータ４７
がＹ軸ボールねじ４９を回転してＹ軸方向にそれぞれ移
動させる。このように加工片をＸ軸方向、Ｙ軸方向の２
方向に移動させることによって、固定したミシンヘッド
の針位置１１に対する加工片の相対的な２次元的位置決
めを、ランダムかつ高速に行うことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらＸＹテー
ブルによる位置決め装置の場合には、原理的に刺繍可能
領域の面積の少なくとも４倍以上を、刺繍枠の最大移動
範囲と位置決め装置の最大移動範囲とを含む動作時の設
置スペースとして確保することが必要である。このこと
を図４（ａ）を参照して説明する。

【０００５】刺繍枠１内で針位置１１が位置決め可能な
矩形領域を刺繍可能領域３８とし、その面積をＳとす
る。この領域は、刺繍枠支持棒２７によって刺繍枠１と
連結されているＸ軸移動ベース３１の、Ｘ軸方向の最大
移動距離とＹ軸方向の最大移動距離とに２辺が等しい矩
形となる。ＸＹテーブルの移動範囲には、その移動を妨
げる障害物が存在してはならない。この領域をＸＹテー
ブル占有領域３７とすると、その面積はほぼＳに等し
い。同様に刺繍枠１の移動範囲には、その移動を妨げる
障害物が存在してはならない。この領域を刺繍枠占有領
域３９とすると、図から明らかなように刺繍枠１の大き
さをほぼ面積Ｓと考えると、この面積はおよそ４Ｓとな
る。

【０００６】刺繍枠占有領域３９とＸＹテーブル占有領
域３７との総合的な平面占有面積が、動作時の設置スペ
ースとして少なくとも必要である。ここでＸＹテーブル
占有領域３７は、刺繍枠占有領域３９に平面的に包含さ
れるように配置することも、独立に配置することも可能
である。したがって刺繍枠占有領域３９とＸＹテーブル
占有領域３７との総合的な平面占有面積は、独立した配
置の場合でおよそ５Ｓ、包含される配置の場合でおよそ
４Ｓとなる。また一般に刺繍枠１は、刺繍可能領域３８
より一回り大きいし、刺繍枠支持棒２７の占有面積も考
慮しなければならないから、総合的な平面占有面積はそ
れぞれ５Ｓまたは４Ｓよりも大きくなる。

【０００７】これらのことが刺繍ミシンの小型化や動作
時の設置スペースの減少と、広い刺繍可能範囲を得るこ
との両立への障害となっていた。

【０００８】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、広範囲への位置決めをコンパク
トな装置で可能にする刺繍ミシンを提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の刺繍ミシンは、ミシンの加工片を固定するル
ープ状のクランプと、ループ状クランプを支持するとと
もに支持点におけるループの接線方向に送る第一送り機
構と、第一送り機構を支持しかつ直線方向に送る第二送
り機構とを備えている。

【００１０】

【作用】上記の構成を有する本発明の刺繍ミシンは、ル
ープ状のクランプがミシンの加工片を固定し、第一送り
機構がループ状クランプを支持するとともに支持点にお
けるループの接線方向に送り、第二送り機構がさらにこ
の第一送り機構を支持しかつ直線方向に送ることで、加
工片を移動させる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の刺繍ミシンを具体化した一実
施例を図面を参照して説明する。

【００１２】まず本実施例における本発明の構成要素の
実現手段について、図１と図２とを参照して説明してお
く。本発明のクランプは刺繍枠１により構成される。本
発明の第一送り機構は、刺繍枠１の外周面に形成された
ラックギア２１と、大ピニオンギア２３と、小ピニオン
ギア２４と、ピンチローラ２５と、モータ１７等とから
構成される。また、本発明の第二送り機構は、移動ベー
ス１３と、ボールねじ１５と、モータ１７等とから構成
される。

【００１３】以下にそれぞれの実現手段の構成を詳しく
説明する。円形の刺繍枠１は外枠、中枠、内枠の３つの
部分から構成されており、布片７は、それらの間に挟持
保持される。刺繍枠１はピンチローラ２５と大ピニオン
ギア２３によって両側から挟み込まれることにより回転
移動可能に支持される。刺繍枠１の外枠の外周部にはラ
ックギア２１が加工されており、大ピニオンギア２３と
かみ合う。さらに大ピニオンギア２３は小ピニオンギア
２４ともかみ合う。小ピニオンギア２４はモータ１７の
回転軸上に固定されている。したがってモータ１７の回
転は、小ピニオンギア２４と大ピニオンギア２３とを介
して刺繍枠１に伝えられ、これらにより刺繍枠回転機構
３が構成される。前記ピンチローラ２５、大ピニオンギ
ア２３及びモータ１７は、移動ベース１３に取付けられ
た連結板１４によって一体に組み付けられ、また、ピン
チローラ２５は、図示しない付勢手段により大ピニオン
ギア２３に向かって弾発付勢されている。

【００１４】前記移動ベース１３にはねじ穴が加工され
ている。ボールねじ１５はこのねじ穴に組み合わされ
る。ボールねじ１５はモータ１７の回転軸と直結されて
おり、モータ１７の回転と連動して回転する。移動ベー
ス１３、ボールねじ１５、モータ１７からなる直線送り
機構５は全体として周知の刺繍ミシンの台座１９に固定
されている。

【００１５】以上のごとく構成された本発明の実施例に
おいて、次にその作用を説明する。刺繍すべき加工片で
ある布片７を刺繍枠１の外枠と中枠、中枠と内枠との間
に図２に示すように挟み込んで固定した後、刺繍枠１を
ピンチローラ２５と大ピニオンギア２３との間にセット
する。その状態にて、モータ１７が回転すると、小ピニ
オンギア２４、大ピニオンギア２３が連動して回転す
る。刺繍枠１はピンチローラ２５と大ピニオンギア２３
とに両側から挟み込まれたまま、大ピニオンギア２３と
ラックギア２１とのかみ合いによってその接線方向に滑
ることなく送られる。刺繍枠１は平面的に円形の形状を
しているため、接線方向のこの送りによって回転運動を
与えられる。

【００１６】直線送り機構５は、この刺繍枠回転機構３
全体に直線的な移動を与える。モータ１７がボールねじ
１５を回転させると、ボールねじ１５とかみ合わされた
移動ベース１３が直線方向に移動する。移動ベース１３
が直線方向に移動すると、これと一体に組み付けられて
いる刺繍枠回転機構３全体も直線的に移動する。以上の
刺繍枠回転機構３と直線送り機構５との組合せによっ
て、刺繍枠１に任意の回転運動と一方向の直線運動とを
与えている。ここで刺繍ミシンの針位置１１は台座１９
に対して変化しない。よって刺繍枠回転機構３が、布片
７上の一定半径の円周上での針位置１１を位置決めし、
直線送り機構５がこの円周の半径を変化させる役割を果
たす。円周の半径とその円周上の位置の指定ができると
いうことは、いわば極座標系での位置決めするができる
ということで、刺繍枠１内の任意の位置に針位置１１を
位置決めできることになる。

【００１７】なお、本実施例では直線送り機構としてボ
ールねじ１５によるものを用いているが、この代わりに
より安価なラックギアとピニオンギアとの組合せによる
ものを用いてもよい。また減速機構に大ピニオンギア２
３と小ピニオンギア２４を用いているが、この大小関係
や個数は所望の減速比を満たすものであればよい。

【００１８】刺繍枠占有領域の面積と位置決め装置の占
有領域の面積との総合的な平面占有面積は、本実施例の
場合、円形を成す刺繍可能領域３８の面積の僅か１．３
倍程度となる。このことを図４（ｂ）を参照して説明す
る。刺繍可能領域３８の面積をＳとし、刺繍枠１の大き
さとほぼ等しいものとする。まず、移動ベース１３の移
動を妨げる障害物が存在してはならない領域が直線送り
機構占有領域４１である。次に、刺繍枠１の移動に妨げ
る障害物が存在してはならない領域が刺繍枠占有領域３
９である。

【００１９】図から明らかなように、刺繍枠占有領域３
９の面積は円形である刺繍枠１の面積と、刺繍枠１の半
径に短辺の長さが等しく刺繍枠１の直径に長辺の長さが
等しい矩形の面積との和で求められるから、およそ（１
＋１／３．１４）Ｓとなる。ここで、直線送り機構占有
領域４１は刺繍枠占有領域３９に対して小さなものにで
きるから、直線送り機構占有領域４１と刺繍枠占有領域
３９とを合わせた総合的な平面占有面積を、およそ１．
３Ｓと考えてよい。この値はＸＹテーブルによる刺繍枠
位置決め装置を用いた場合のそれに比べて約３分の１で
あり、刺繍ミシンの小型化及び動作時の設置スペースの
減少と広い刺繍可能範囲とを両立できるという利点があ
る。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、ラ
ンダムかつ高速な二次元位置決めを実現する位置決め機
構の一部の役割を刺繍枠が果すので、コンパクトな装置
でより広い刺繍可能領域を実現することができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の刺繍ミシンの一実施例の構成を示す平
面図である。

【図２】その刺繍ミシンの刺繍枠送り機構を示す断面図
である。

【図３】従来のＸＹテーブルによる位置決め装置の平面
図である。

【図４】（ａ）従来のＸＹテーブルによる位置決め装置
の占有面積の説明図である。 （ｂ）本発明の刺繍ミシンを構成する位置決め装置の占
有面積の説明図である。

【符号の説明】 １ 刺繍枠 ３ 刺繍枠回転機構 ５ 直線送り機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミシンの加工片を固定するループ状のク
   ランプと、 ループ状クランプを支持するとともに支持点におけるル
   ープの接線方向に送る第一送り機構と、 第一送り機構を支持しかつ直線方向に送る第二送り機構
   と、からなり、第二送り機構の支持部分と固定的な位置
   関係にあるミシンのヘッドを、加工片の一定範囲のうち
   の任意の位置に移動させる、加工片の位置決め装置を備
   えることを特徴とする刺繍ミシン。