(57)【要約】【課題】多頭刺繍機において、標準部品を用いて主軸の捩れを抑え、安価な構成でミシンヘッドの台数を増やす。【解決手段】３〜１５本の針を並設したミシンヘッドの２１〜７０台を、多頭刺繍機１の機枠２に横一列に並設する。ミシンヘッド３のヘッド中心間ピッチ（Ｐ１）を１３５〜４００ｍｍに設定する。機枠２の前面側に全ヘッド３を貫通する主軸４を配置し、機枠２の背面側に二台のモータ１２を設置する。モータ１２の出力軸１３をプーリ１４、ベルト１５、プーリ１６を介して主軸４の両端部に連結する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３〜１５本の針を並設したミシンヘッドの２１〜７０台を、機枠に１３５〜４００ｍｍのヘッド中心間ピッチで一列に並設し、全ミシンヘッドに共通の主軸を、該主軸の両端部に連結した二台のモータで駆動することを特徴とする多頭刺繍機。
【請求項２】
３〜１５本の針を並設したミシンヘッドの１１〜３０台を、機枠に１６０〜４００ｍｍのヘッド中心間ピッチで一列に並設し、全ミシンヘッドに共通の主軸を、該主軸の中央部に連結した一台のモータで駆動することを特徴とする多頭刺繍機。
【請求項３】
３〜１５本の針を並設したミシンヘッドの５１〜７０台を、機枠に１３５〜４００ｍｍのヘッド中心間ピッチで一列に並設し、全ミシンヘッドに共通の主軸を、該主軸の両端部と中央部とに連結した三台のモータで駆動することを特徴とする多頭刺繍機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機枠に複数台のミシンヘッドを並設した多頭刺繍機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の刺繍機では、針棒や天秤を全部のミシンヘッドに共通の主軸で駆動するため、ミシンヘッドの台数（頭数）が増えるに従って主軸が長くなり、主軸の捩れによって刺繍精度がばらついたり、騒音や振動が発生したりする問題がある。そこで、従来、主軸駆動モータの動力伝達位置を変えることで、主軸の捩れを抑える技術が提案されている。例えば、特許文献１には、一台のモータの動力を主軸の中央部に伝達する技術と、二台のモータの動力を主軸の両端部に伝達する技術とが記載されている。
【特許文献１】特開平８−２４３２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、この従来技術は動力伝達位置のみに着目しているため、頭数が増えて主軸がさらに長くなると、それに伴って捩れ抑制の効果が減少する。このため、標準的な軸径の主軸を使用できなくなり、それよりも太い主軸、又は基端部のみ太くした主軸（特許文献１参照）を用いる必要があるうえ、その主軸に適合する高出力のモータ、大径の軸受、大型のプーリ及びベルト等の動力伝達部品を使用する必要があった。従って、例えば３０頭を超えるような多頭刺繍機を開発する場合に、新規調達部品の数が増え、製作費が急騰するという問題点があった。
【０００４】
本発明の目的は、上記課題を解決し、標準部品を用いて主軸の捩れを抑え、安価な構成でミシンヘッドの台数を増やすことができる多頭刺繍機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明による第一の多頭刺繍機は、３〜１５本の針を並設したミシンヘッドの２１〜７０台を、機枠に１３５〜４００ｍｍのヘッド中心間ピッチで一列に並設し、全ミシンヘッドに共通の主軸を、該主軸の両端部に連結した二台のモータで駆動することを特徴とする。
【０００６】
本発明による第二の多頭刺繍機は、３〜１５本の針を並設したミシンヘッドの１１〜３０台を、機枠に１６０〜４００ｍｍのヘッド中心間ピッチで一列に並設し、全ミシンヘッドに共通の主軸を、該主軸の中央部に連結した一台のモータで駆動することを特徴とする。
【０００７】
本発明による第三の多頭刺繍機は、３〜１５本の針を並設したミシンヘッドの５１〜７０台を、機枠に１３５〜４００ｍｍのヘッド中心間ピッチで一列に並設し、全ミシンヘッドに共通の主軸を、該主軸の両端部と中央部とに連結した三台のモータで駆動することを特徴とする。
【０００８】
ここで、ミシンヘッドのヘッド中心間ピッチは、実績ある刺繍機において、標準的な出力のモータと、標準的な軸径の主軸とを使用し、頭数に応じた負荷条件下で主軸を回転したときに発生する捩れ角度を計算し、該計算結果が許容値以下に収まるときの主軸長さに基づいて求められている。この計算方法によれば、頭数が増えるほどヘッド中心間ピッチは狭くなるが、さらに、頭数に応じたモータの台数と動力伝達位置（モータと主軸との連結位置）とを算入することで、実用に適したヘッド中心間ピッチを求めることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の多頭刺繍機によれば、ミシンヘッドのヘッド中心間ピッチが該ヘッドの台数とモータの台数及び動力伝達位置とに基づいて設定されているので、刺繍機の多頭化にあたり、主軸の全長がミシンヘッドの増加数ほどには長くならない。このため、標準的な部品を用いて主軸の捩れを抑制し、安価な構成でミシンヘッドの台数を増やすことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、多頭刺繍機１の機枠２には複数台のミシンヘッド３が列設され、各ヘッド３の針棒５と天秤６とが全ヘッド３に共通の主軸４によって駆動される。ミシンヘッド３の下側にはベッド７が設置され、ベッド７と略同じ高さにテーブル８が設けられ、テーブル８上に加工布を保持する縫製枠９が前後左右に移動可能に載置されている。そして、テーブル８の右端部に操作盤１０が配置され、テーブル８の下側に制御盤１１が設置されている。
【００１１】
ミシンヘッド３は、５〜９本の針が並設されており、うち１本を選択切替的に縫製位置に割り出す多針ヘッドであって、その複数台が機枠２上に横一列に並設され、その台数に応じて、ヘッド３のヘッド中心間ピッチと主軸駆動モータの台数及び動力伝達位置が次のように設定されている。ミシンヘッドの台数が多いほど長くなる多針刺繍機の長さを極力抑えるために、ミシンヘッドを極力密に並設する場合のヘッド中心間ピッチは、５本の針が並設されたミシンヘッド３ではその横寸法からして１３５ｍｍであり、９本の針が並設されたミシンヘッド３ではその横寸法からして２４０ｍｍである。下記のヘッド中心間ピッチは、このミシンヘッドを極力密に並設する場合のヘッド中心間ピッチを考慮し、それに対して過大にならないようにしたものである。ミシンヘッド３に並設される針の数は３〜４本でもよいし、１０〜１５本でもよい。
（１）３１〜５０台の前記ミシンヘッド３を備えた多頭刺繍機１において、ヘッド３のヘッド中心間ピッチが１３５〜３００ｍｍ（好ましくは１３５〜２４０ｍｍ）に設定され、二台のモータ１２の動力伝達位置が主軸４の両端部に設定されている（実施例１）。ミシンヘッド３の台数は２１〜３０台でもよいし、５１〜７０台でもよい。また、ヘッド３のヘッド中心間ピッチは３００〜４００ｍｍでもよい。
（２）１１〜３０台の前記ミシンヘッド３を備えた多頭刺繍機２１において、ヘッド３のヘッド中心間ピッチが１６０〜３００ｍｍ（好ましくは１６０〜２４０ｍｍ）に設定され、一台のモータ２２の動力伝達位置が主軸４の中央部に設定されている（実施例２）。ヘッド３のヘッド中心間ピッチは３００〜４００ｍｍでもよい。
（３）５１〜７０台の前記ミシンヘッド３を備えた多頭刺繍機３１において、ヘッド３のヘッド中心間ピッチが１３５〜３００ｍｍ（好ましくは１３５〜２４０ｍｍ）に設定され、三台のモータ３２の動力伝達位置が主軸４の両端部と中央部とに設定されている（実施例３）。ヘッド３のヘッド中心間ピッチは３００〜４００ｍｍでもよい。
【実施例１】
【００１２】
図２に示すように、実施例１の多頭刺繍機１では、３１〜５０台の前記ミシンヘッド３（５〜９本針）が１３５〜３００ｍｍの等ヘッド中心間ピッチ（Ｐ１）で機枠２の前面に横一列に並設されている。主軸４は全ヘッド３を貫通して延びるように配置され、二台のモータ１２によって駆動される。モータ１２は機枠２の背面側に設置され、その出力軸１３がプーリ１４、ベルト１５、プーリ１６を介して主軸４の両端部に連結されている。主軸４の軸径は例えばφ２０ｍｍ、モータ１２の出力は例えば１．５ｋＷ（１．５ｋＪ／ｓ）であり、プーリ１４，１６、ベルト１５を含む各動力系部品に既存刺繍機用に設計された標準部品が用いられている。
【００１３】
この実施例の多頭刺繍機１によれば、ミシンヘッド３のヘッド中心間ピッチ（Ｐ１）が１３５〜３００ｍｍに設定されているため、頭数の増加に伴う主軸４の延長量を短く抑えることができる。しかも、二台のモータ１２が主軸４の両端部に動力を伝達するので、片側駆動方式と比較し、主軸４の捩れも半減する。従って、主軸４の駆動系に既存刺繍機用の標準部品を多用でき、最大５０頭もの多頭刺繍機１を安価に製作することができる。
【００１４】
また、ミシンヘッド３のヘッド中心間ピッチ（Ｐ１）が特に小さく（例えば１３５〜２４０ｍｍ）に設定されていると、次の実施例２のようにモータ２２の出力軸２３を主軸４の中央部に連結しようとすると、その中央部においてのみヘッド中心間ピッチを拡張しなければならなくなる場合もあるが、実施例１によればそのような拡張が不要であるという利点もある。
【実施例２】
【００１５】
図３に示すように、実施例２の多頭刺繍機２１では、１１〜３０台の前記ミシンヘッド３（５〜９本針）が１６０〜３００ｍｍの等ヘッド中心間ピッチ（Ｐ２）で機枠２の前面に横一列に並設されている。主軸４は全ヘッド３を貫通して延びる用に配置され、一台のモータ２２によって駆動される。モータ２２は機枠２の中央部背面に設置され、その出力軸２３がプーリ２４、ベルト２５、プーリ２６を介して主軸４の中央部に連結されている。実施例１と同様、主軸４、モータ２２、プーリ２４，２６、ベルト２５を含む各動力系部品に既存刺繍機用に設計された標準部品が用いられている。
【００１６】
この実施例の多頭刺繍機２１によれば、ミシンヘッド３のヘッド中心間ピッチ（Ｐ２）を１６０〜３００ｍｍに設定し、かつ一台のモータ１２を主軸４の中央部に連結したので、実施例１と同様、標準部品を多用して主軸４の捩れを抑え、最大３０頭の多頭刺繍機１を安価に製作することができる。特に、ミシンヘッド３を比較的広いヘッド中心間ピッチ（Ｐ２）で並設したので、各ヘッド３に多数本の針棒５を配列して、多色刺繍柄の加工に適した刺繍機２１を構成できる利点がある。
【実施例３】
【００１７】
図４に示すように、実施例３の多頭刺繍機３１では、５１〜７０台の前記ミシンヘッド３（５〜９本針）が１３５〜３００ｍｍの等ヘッド中心間ピッチ（Ｐ３）で機枠２の前面に横一列に並設されている。主軸４は全ヘッド３を貫通して延びるように配置され、三台のモータ３２によって駆動される。モータ３２は機枠２の左右両端部と中央部の背面に設置され、その出力軸３３がプーリ３４、ベルト３５、プーリ３６を介して主軸４の両端部と中央部とに連結されている。実施例１と同様、主軸４、モータ３２、プーリ３４，３６、ベルト３５を含む各動力系部品に既存刺繍機用に設計された標準部品が用いられている。
【００１８】
この実施例の多頭刺繍機３１によれば、特に、三台のモータ３２が主軸４の両端部と中央部とに連結されているので、最大７０頭の多頭刺繍機３１において、標準部品を用いた安価な構成で主軸４の捩れを抑制し、原反等の大型の加工布に多数の刺繍柄を高精度かつ能率よく加工できる利点がある。
【００１９】
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、例えば次のように、発明の主旨を逸脱しない範囲で各部の構成を適宜変更して実施することも可能である。
（１）ベッド７を貫通する釜駆動軸（下軸）をモータ１２，２２，３２により主軸４に同期させて駆動すること。
（２）図５に示す実施例１の変更例では、各ミシンヘッド３の端部にシークイン供給装置４０が設置され、該シークイン供給装置４０により加工布上にシークインを供給して、これを端部の針で縫い付けられるようになっている。また、ミシンヘッド３が列設される四角筒状の機枠２の左端内部に左側のモータ１２が設置され、該機枠２の右端背部に右側のモータ１２が設置されている。各モータ１２には例えば出力７５０Ｗ（７５０Ｊ／ｓ）のものが使用され、２台のモータ１２が１台の容量１．５ｋＷ（１．５ｋＪ／ｓ）のインバータ式ドライバ（図示略）で駆動されるようになっている。出力７５０Ｗのモータは、従来のこの規模の多針刺繍機で用いられている出力１．５ｋＷ又はそれ以上のモータと比べて小型であり設置の自由度が高く、安価でもある。また、従来のこの規模の多針刺繍機で用いられている容量１．５ｋＷ又はそれ以上のインバータ式ドライバをそのまま使用することができる。
本発明者は、従来一台のモータで主軸の一端を駆動していた場合の該モータの出力に対し、二台のモータで主軸の両端を駆動する場合の両モータの出力の合計は、多少低くても主軸を円滑に回転駆動できるという知見を得た。
（３）各実施例１〜３において、ミシンヘッド３に並設される針の数は３〜４本でもよいし、１０〜１５本でもよい。
（４）実施例１において、ミシンヘッド３の台数は２１〜３０台又は５１〜７０台でもよいし、ヘッド３のヘッド中心間ピッチは３００〜４００ｍｍでもよい。
（５）実施例２において、ヘッド３のヘッド中心間ピッチは３００〜４００ｍｍでもよい。
（６）実施例３において、ヘッド３のヘッド中心間ピッチは３００〜４００ｍｍでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例１を示す多頭刺繍機の正面図である。
【図２】該刺繍機の主軸駆動機構を示す平面図である。
【図３】実施例２の多頭刺繍機において主軸駆動機構を示す平面図である。
【図４】実施例３の多頭刺繍機において主軸駆動機構を示す平面図である。
【図５】実施例１の変更例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１    多頭刺繍機（実施例１）
２    機枠
３    ミシンヘッド
４    主軸
１２    モータ
２１    多頭刺繍機（実施例２）
２２    モータ
３１    多頭刺繍機（実施例３）
３２    モータ
【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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