(57)【要約】【課題】  球面形状をなす被縫製物を保持する支持体の保持元部分への縫製までもが可能な、従来に比べて縫製範囲の広いミシンの提供。【解決手段】  釜ケースは、回転制御された第１支持体または第２支持体が少なくとも略直立状態となるまで、これら支持体の回転を許容する空間部を有する形状に形成される。釜ケースを第１支持体または第２支持体の回転を許容する空間部を有する形状に形成すると、第１支持体または第２支持体が回転移動されたときに、これら支持体は釜ケースが有する空間部に入り込んで釜ケースにその移動が妨げられることなく、少なくとも略直立状態となる位置まで回転移動を続けられる。第１支持体または第２支持体を略直立状態となるまで回転できれば、第２支持体に保持した被縫製物の保持元部分を針落ち位置に位置でき、被縫製物の保持元部分への縫製が可能となる。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復駆動する縫針が通る針孔を先端部に有しかつ前記縫針と協働して縫い動作を行う釜を内部に有する柱状の釜ケースと、
前記釜ケースの針孔を通る鉛直線上において直交する２軸線のうちの一方の軸線まわりに回転制御される第１支持体であって、該第１支持体は、前記釜ケースを取り囲む位置に配置されてなるものと、
球面形状をなす被縫製物を保持可能な第２支持体であって、該第２支持体は、前記第１支持体に支持されてなり、前記直交する２軸線のうちの一方の軸線まわりにおいて前記第１支持体と一体的に回転する一方で、該第１支持体に対して他方の軸線まわりに前記第１支持体と独立に回転制御されるものと
を備え、
前記釜ケースは、前記回転制御された第１支持体または第２支持体が少なくとも前記針孔を通る鉛直線上付近に到る略直立状態となるまで、前記第１支持体または前記第２支持体の回転を許容する空間部を有する形状に形成されることを特徴とするミシン。
【請求項２】
前記第２支持体は環状に形成され且つその内側に球面形状をなす被縫製物を保持する環状の第３支持体を有してなり、該第３支持体は、前記直交する２軸線のまわりにおいて前記第２支持体と一体的に回転する一方で、前記第２支持体の内周に沿って円周方向に前記第２支持体と独立に回転制御されることを特徴とする請求項１に記載のミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、球面形状をなす被縫製物に対する刺繍などの縫製が可能なミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば庇を付ける前の帽子（帽体）などの球面形状をなす被縫製物に対して、刺繍などの縫製を行うことができる構成のミシンが知られている。例えば下記に示す特許文献１に記載の従来のミシンは、一般的にポストミシンと呼ばれるものであり、このミシンはミシンヘッドの下方において真直ぐに直立した状態で設置された柱状（ポスト状とも言う）の釜ケースを備えている。この釜ケースの上面にはミシンヘッドの縫針が通る周知の針孔が形成してあり、また釜ケースの内部には前記針孔から侵入する縫針と協働して縫い動作を行う釜と、縫針の昇降駆動に同期して釜を駆動するための駆動機構が配置されている。
【０００３】
釜ケースの周りには平面形状が半円弧形の第１支持体と、平面形状が完全な円弧形（環状）の第２支持体が配置してある。第１支持体の中間部分は第１モータのモータ軸に固定されており、該第１モータはそのモータ軸が釜ケースを指向するように、ミシンフレームに固定されたブラケットに水平向きに固定してある。一方、第１支持体の両端部分は第２支持体を支持するための軸支部になっており、第２支持体の円周上において１８０°の間隔で対向する中間部分を回転可能に支持する。第１支持体の軸支部の一方はブラケット形状になっており、そこに第２モータが水平向きに固定してある。このとき、前記第１モータと第２モータの各モータ軸が、釜ケースの針孔を通る鉛直線上において互いの軸線が直交するように、前記第１モータと前記第２モータとは相対的に固定される。そして、第２支持体の中間部分の一方が第２モータのモータ軸に固定され、第２支持体の他方の中間部分が第１支持体の対応する側の軸支部に支持された支持軸を介して回転可能に支持されている。
【０００４】
上記した構成によれば、第１支持体は第１モータの駆動により、直交する２軸線の一方の軸線まわりに第２支持体とともに回転制御される。他方、第２支持体は第２モータの駆動により、直交する２軸線の他方の軸線まわりに回転制御される。そして、球面形状をなす被縫製物は第２支持体に保持されるようになっている。したがって、第１モータ及び第２モータを駆動させると、第２支持体に保持された被縫製物は針孔を通る鉛直線上において直交する２軸線まわりの回転の合成方向に移動制御されることから、球面形状をなす被縫製物に対して刺繍などの縫製を行うことが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2002-119781号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したような特許文献１に記載された従来のミシンでは、第１支持体と第２支持体とをそれぞれ回転駆動することによって、球面形状をなす被縫製物に対する縫製を行うことのできるようにしている。しかし、これら第１支持体と第２支持体とは真直ぐに直立した状態に設置された柱状の釜ケースの周りに該釜ケースを囲うように配置されるが故に、被縫製物を保持した第２支持体は釜ケースと干渉しない位置までしか回転移動することができない。また、釜ケースは、釜と、釜を駆動するための駆動機構を内蔵するために、どうしてもある程度の大きさ（太さ）に形成する必要がある。これらのことから、従来のミシンでは、第２支持体に保持した被縫製物の保持元の部分を釜ケース上面に設けた針孔（つまり針落ち位置）に位置付けることができずに、被縫製物の保持元部分への縫製が行えないという不具合があった。言い換えれば、従来のミシンは縫製範囲が狭い範囲に限定されるという問題があった。
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、球面形状をなす被縫製物を保持する支持体の保持元部分への縫製までもが可能な、従来に比べて縫製範囲の広いミシンを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るミシンは、往復駆動する縫針が通る針孔を先端部に有しかつ前記縫針と協働して縫い動作を行う釜を内部に有する柱状の釜ケースと、前記釜ケースの針孔を通る鉛直線上において直交する２軸線のうちの一方の軸線まわりに回転制御される第１支持体であって、該第１支持体は、前記釜ケースを取り囲む位置に配置されてなるものと、球面形状をなす被縫製物を保持可能な第２支持体であって、該第２支持体は、前記第１支持体に支持されてなり、前記直交する２軸線のうちの一方の軸線まわりにおいて前記第１支持体と一体的に回転する一方で、該第１支持体に対して他方の軸線まわりに前記第１支持体と独立に回転制御されるものとを備え、前記釜ケースは、前記回転制御された第１支持体または第２支持体が少なくとも前記針孔を通る鉛直線上付近に到る略直立状態となるまで、前記第１支持体または前記第２支持体の回転を許容する空間部を有する形状に形成されることを特徴とする。
【０００９】
この発明によると、釜ケースを第１支持体または第２支持体の回転を許容する空間部を有する形状に形成することにより、第１支持体または第２支持体が回転移動されたときに、これら支持体は釜ケースが有する空間部に入り込んで釜ケースにその移動が妨げられることなく、少なくとも略直立状態となる位置まで回転移動を続けられる。このように、第１支持体または第２支持体を略直立状態となるまで回転できることから、第２支持体に保持した被縫製物の保持元部分を針落ち位置に位置させることができ、被縫製物の保持元部分への縫製までもが可能となる。つまり、従来に比べて縫製範囲を広くすることができる。
【００１０】
本発明の好ましい実施例として、前記第２支持体は環状に形成され且つその内側に球面形状をなす被縫製物を保持する環状の第３支持体を有してなり、該第３支持体は、前記直交する２軸線のまわりにおいて前記第２支持体と一体的に回転する一方で、前記第２支持体の内周に沿って円周方向に前記第２支持体と独立に回転制御されることを特徴とする。これにより、第３支持体を第２支持体と直交する２軸線のまわりにおいて一体的に回転制御することによって、第３支持体が保持する被縫製物の保持元部分を針落ち位置に位置させた状態とすることができる。そして、さらに第３支持体のみを第２支持体の内周に沿って円周方向に回転制御することによって、被縫製物を第３支持体の軸心を中心として回転させることができるようになることから、被縫製物の保持元部分の全周に渡る縫製が可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、第１支持体または第２支持体が略直立した状態にまで回転され得て、これにより球面形状をなす被縫製物を保持した第２支持体の保持元部分についても針落ち位置に位置付けることができることから、従来に比べて被縫製物の保持元部分により近い箇所への縫製が可能となる、という優れた効果を奏する。
また、球面形状をなす被縫製物を保持した第３支持体の保持元部分を針落ち位置に位置させた状態のままで、第３支持体をその軸心を中心に回転できるようにしたので、被縫製物を保持した第３支持体の保持元部分から離れた任意の箇所での全周に渡る縫製を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るミシンの一実施例を示す正面図である。
【図２】図１に示したミシンの側面図である。
【図３】支持体の支持構造を示す平面図である。
【図４】支持体の支持構造を示す斜視図である。
【図５】支持体の支持構造を示す側断面図である。
【図６】図２の状態から第２支持体を略直立する位置まで回転した場合を示す側面図である。
【図７】図６の状態から第３支持体を１８０°回転した場合を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に従って詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係るミシンの一実施例を示す正面図である。図２は、図１に示したミシンの側面図である。まず、図１及び図２によって当該ミシンの全体構造について概要を説明する。この実施形態に示すミシンは周知の多針式のミシンヘッドＨを有するものであって、該ミシンヘッドＨは縫針１が下端に固定された複数（この例では９本）の針棒を上下動可能に支持している。このミシンヘッドＨには、図示を省略したミシン駆動モータによって回転駆動されるミシン主軸２が幅方向（図１において左右方向）を貫通するように設けてあり、例えば縫製データの糸の色替え信号などに基づいて選択されたいずれかの針棒つまりは縫針１が、前記ミシン主軸２の回転に従って上下方向に往復駆動されるようになっている。
【００１５】
ミシンヘッドＨの下方には釜ケース３が配設されており、この釜ケース３はミシンフレーム４の上面に固定されている。釜ケース３の前記ミシンヘッドＨに対向する上面先端部には、縫針１が通る針孔６が形成してある（図３参照）。また、釜ケース３の内部には、例えば全回転タイプの垂直釜５と、垂直釜５を回転駆動するための駆動機構が設けてある。垂直釜５の駆動機構の駆動軸７はミシン駆動モータに連結してあるので、垂直釜５は針棒つまりは縫針１の上下動と同期して回転駆動される。この垂直釜５の回転と上下動する縫針１の協働により周知の縫いが行われる。なお、垂直釜５を回転駆動するための駆動機構は公知のどのような形態であってもよいことから、ここでの詳細な説明を省略するが、一例として駆動軸７を介したミシン駆動モータの回転を垂直釜５に伝達するためのタイミングベルトやギヤ等を有するものが知られている。
【００１６】
この実施形態に示すミシンにおいては、図２より明らかなように、釜ケース３はその下方部が上方部に比べてミシン前方側に張り出すように成形されている。言い換えれば、柱状の釜ケース３がミシン前方側にクランク状に折り曲げ加工された状態でミシンフレーム４の上面に固定されている。クランク状に折り曲げ加工された柱状の釜ケース３はその下方部において、上記針孔６を通る鉛直線上にケース本体の一部が位置しないように成形されていることから、その箇所にケース本体が存在しない空間部Ｋを有する。すなわち、釜ケース３は縫針１の針落ち位置よりミシン後方側に空間部Ｋを有している。本実施形態においては釜ケース３を上記した形状に成形することで、球面形状をなす被縫製物をセット可能な支持体の回転移動を釜ケース３に妨げられることなく、支持体を略直立する位置（後述する図６参照）にまで移動することを可能としている。言い換えれば、釜ケース３は、回転制御される支持体が少なくとも前記針孔６を通る鉛直線上付近に到る略直立状態となるまで、支持体の侵入を許容する空間部Ｋを有する形状に形成されている。
【００１７】
次に、球面形状をなす被縫製物を保持することが可能な支持体の支持構造について説明する。図３は支持体の支持構造を示す平面図、図４は同じく支持構造を示す斜視図、図５は同じく支持構造を示す側断面図である。この実施形態に示す支持体、より具体的には球面形状をなす被縫製物を直接あるいは間接的に保持することになる第１支持体１０及び第２支持体１３さらに第３支持体１５は、図１乃至図３から明らかなように、上記した釜ケース３を囲うように釜ケース３の周りに配置されるようになっている。
【００１８】
ミシンフレーム４の後方部上面には、上方に延びるブラケット８が固定してある（図２参照）。そして、このブラケット８の上端部には釜ケース３にモータ軸を向けて第１モータ９が水平向きに取り付けられており、この第１モータ９のモータ軸に第１支持体１０が固定されている。第１支持体１０は平面形状が弓状（又は略コの字状）に成形された長尺物からなり、その中間部分が第１モータ９のモータ軸に固定される。図３に示すように、第１支持体１０の左端部外側にはプレート１１が取り付けられており、該プレート１１には釜ケース３にモータ軸を向けて第２モータ１２が水平向きに取り付けられている。この第２モータ１２と第１モータ９とは、それぞれのモータ軸が釜ケース３の針孔６を通る鉛直線上において互いに軸線が直交する相対的位置に取り付けられる。
【００１９】
第１支持体１０の内側には、平面形状が環状の第２支持体１３が回転可能に配置される。配置時において第１支持体１０の両端部に位置付けられる第２支持体１３の箇所、詳しくは第２支持体１３の円周上において１８０°の間隔で対向する中間部分には、それぞれ連結部１３ａが形成してある。この第２支持体１３の連結部１３ａのうち図３左側の連結部１３ａには、第２モータ１２のモータ軸の先端が固定される。この第２モータ１２のモータ軸は、第１支持体１０の図３左端部に形成されている孔を貫通した状態となっている。
【００２０】
他方、第２支持体１３の図３右側の連結部１３ａには、第１支持体１０の図３右端部に支持された支持軸１４が固定してある。すなわち、第１支持体１０の両端部は第２支持体１３を支持するための軸支部となっており、第２支持体１３は第２モータ１２の駆動に応じて第１支持体１０の両端部を支点に回転できるようになっている。
【００２１】
第２支持体１３の内側には、第２支持体１３よりも径が小さくかつ平面形状が環状である第３支持体１５が対向配置されている。第２支持体１３には図５に示すように、第３支持体１５との間に複数（例えば６個）のローラ１６が等間隔に固定されている。そして、第３支持体１５の外周には全周に渡り溝１５ａが形成してあり、この溝１５ａに第２支持体１３のローラ１６が嵌合してある。これにより、第３支持体１５は第２支持体１３に対して、第２支持体１３と同一平面上においてその軸心を中心とする円周方向に回転可能に支持される。
【００２２】
第３支持体１５の内周には、例えば貼付などの適宜の方法に従って全周に渡りフレキシブルラック１７が設けてある。第２モータ１２が取り付けられた側（図３の左側）の第２支持体１３の下面部には、第２支持体１３の軸心向きに突出した状態でプレート１８が固定されており、このプレート１８上にモータ軸が鉛直上方向きを指向するように第３モータ１９が固定されている。第３モータ１９のモータ軸にはギヤ２０が固定してあり、ギヤ２０はフレキシブルラック１７と噛合してある。
【００２３】
こうした構成によれば、第３支持体１５は、第１モータ９の駆動によって第１支持体１０、第２支持体１３とともに、上記針孔６を通る鉛直線上において直交する２軸線の一方の軸線まわりに回転制御される。また、第３支持体１５は、第２モータ１２の駆動によって第２支持体１３とともに、上記針孔６を通る鉛直線上において直交する２軸線の他方の軸線まわりに回転制御される。このようにして、第１モータ９及び第２モータ１２の駆動に従って、第３支持体１５は上記針孔９を通る鉛直線上において直交する２軸線まわりの回転の合成方向に移動制御される。また、第３支持体１５は第３モータ１９の駆動によって、その軸心まわりに回転制御される。すなわち、第３モータ１９の回転がギヤ２０及びフレキシブルラック１７を介して第３支持体１５に伝達されて、第３支持体１５は第２支持体１３の内周に沿って回転する。
【００２４】
第３支持体１５の上面部には、第３支持体１５の径に比べて縮径されたセット面２１が全周に渡って第２支持体１３上面よりも突出した状態に形成してある。球面形状をなす被縫製物に対して縫製を施す場合、このセット面２１に被縫製物の基端部を被せた後に、この外側に例えば図示しない環状の保持リングを嵌めることによって、第３支持体１５に被縫製物を保持させる。
【００２５】
本実施形態では、球面形状をなす被縫製物として帽子本体部分が半円形（球面形状）の丸型帽子Ｂを第３支持体１５にセットした例が示してある。この丸型帽子Ｂは、図１、２より明らかなように帽子の鍔部分をミシン前方側（図１手前側，図２左側）に向けて第３支持体１５にセットされる（初期セット状態と記す）。そして、セットした丸型帽子Ｂに対し刺繍などの縫製を行うために、ミシン駆動モータを駆動して縫針１を上下動するとともに、垂直釜５を回転する。これと並行して縫製データに基づいて第１モータ９、第２モータ１２、第３モータ１９を適宜に駆動して丸型帽子Ｂを移動する。これにより、丸型帽子Ｂに刺繍などの縫製が行われることとなる。
【００２６】
ここで、図１及び図２に示した初期セット状態から、第２モータ１２の駆動によって第２支持体１３（及び第３支持体１５）が略直立となるまで回転されたときの状態を図６に示す。このとき、丸形帽子Ｂは最もミシン後方側（図６右側）に移動した状態になる。図から理解できるように、本発明に係るミシンでは、上述したように釜ケース３に空間部Ｋを有するため、第２支持体１３が略直立する図６に示す位置まで丸形帽子Ｂを移動することが可能となる。これにより、丸型帽子Ｂの前面の基端部を縫針１の針落ち位置に位置付けることができるようになることから、この部分への縫製が可能となる。
【００２７】
さらに、この状態から第３モータ１９の駆動によって第３支持体１５を回転させると、針落ち位置に位置付ける丸型帽子Ｂの基端部を図示した前面から別位置へと移動させることができることから、前面の基端部以外の部分への縫製も行える。図７には、図６の状態から第３駆動モータ１９の駆動によって第３支持体１５をその軸心を中心として１８０°回転した状態が示してある。この状態では、丸型帽子Ｂの後面の基端部が縫針１の針落ち位置に位置付けられていることから、この部分への縫製が可能となる。このように、本発明に係るミシンでは、第３駆動モータ１９の駆動によって第３支持体１５をその軸心を中心として周回することができ、丸型帽子Ｂの基端部に全周に渡る縫製を行うことが可能である。なお、図７に示した状態のときに、丸型帽子Ｂの鍔がミシンフレーム４や釜ケース３そのものに干渉しないように、釜ケース３が有する空間部Ｋの大きさ（高さ、奥行き）を設定する必要があることは言うまでもない。
【００２８】
以上のように、本発明に係るミシンによれば、釜ケース３は、回転制御された第１支持体１０または第２支持体１３（第３支持体１５）が少なくとも略直立状態となるまで、第１支持体１０または第２支持体１３の回転を許容する空間部Ｋを有する形状に形成される。上述した実施例においては、第２支持体１３を略直立する状態となるまで、第２支持体１３は釜ケース３が有する空間部Ｋに入り込んで釜ケース３にその移動が妨げられることがないので、第２支持体は回転移動を続けられる。このように、第２支持体１３を略直立状態となるまで回転できるようにしたことから、第３支持体１５に保持した丸型帽子Ｂの基端部（被縫製物の保持元部分）を縫針１の針落ち位置に位置させることができ、この部分への縫製が可能となる。さらに、この状態で第３モータ１９の駆動によって第３支持体１５をその軸心を中心として回転することによって別位置の基端部を針落ち位置に位置させることができ、その部分への縫製が可能となる。このようにして、本発明に係るミシンによれば、半球面形状をなす被縫製物の全ての箇所に刺繍などの縫製を行うことが可能となる。
【００２９】
以上、図面に基づいて実施形態の一例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な実施形態が可能であることは言うまでもない。例えば、ミシンとして複数の針を有する多針式のミシンを例に示したがこれに限らず、１つの針のみを有する単針式のミシンであってもよい。あるいは、ミシンヘッドを１つのみでなく複数有する多頭ミシンであってもよい。
【００３０】
なお、本実施例では釜ケース３の下方部後方側に空間部Ｋを有する構成としたが、下方部前方側に空間部Ｋを有する構成としてもよい。あるいは、第２支持体１３でなく第１支持体１０が略直立した状態となるまで回転できるように、例えば図１において釜ケース３の下方部の右方側または左方側に空間部Ｋを有する構成としてもよい。すなわち、略直立させる対象の支持体を第１支持体１０とするか第２支持体１３とするかによって、釜ケース３の前記空間部Ｋを有する位置は前後又は左右のいずれかで変わり得る。
【００３１】
なお、上述したように、本実施形態においては、球面形状をなす被縫製物をセット可能な支持体が釜ケース３に妨げられることなく略直立する位置（図６乃至図７参照）にまで移動することのできるように、釜ケース３は空間部Ｋを有する形状に形成されてなる。そうであるならば、釜ケース３はクランク状に限らず凹状や傾斜状などの他の形状であってもよい。つまりは、針孔６を通る鉛直線上に少なくとも第１支持体または第２支持体の一部が位置付けられるまで、これらいずれか一方の回転移動を許容する空間部Ｋを有していれば、釜ケース３は上記形状に限らずどのような形状であってもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１…縫針、２…ミシン主軸、３…釜ケース、４…ミシンフレーム、５…垂直釜、６…針孔、７…駆動機構の駆動軸、８…ブラケット、９…第１モータ、１０…第１支持体、１１（１８）…プレート、１２…第２モータ、１３…第２支持体、１３ａ…連結部、１４…支持軸、１５…第３支持体、１６…ローラ、１７…フレキシブルラック、１９…第３モータ、２０…ギヤ、２１…セット面、Ｂ…丸型帽子、Ｈ…ミシンヘッド、Ｋ…空間部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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