(57)【要約】【課題】構造が簡単で、ミシンのアーム部が脚柱部に対して容易に上方へ回動できるミシンを提供する。【解決手段】刺繍ミシン１は、ミシンモータ１１からの駆動力が伝達される主軸１５に、主軸１５と共に回転する第１クラッチ板１６と、第２クラッチ板１７と、主軸１５に対して回動可能に且つ第１クラッチ板１６を噛合可能な第２プーリ２０を備えている。第２プーリ２０は、第３プーリ３９とベルト２２ｂを介して針支持部材駆動機構と連結されている。アームフレーム２５には第２軸受２６ａ，２６ｂが固着され、右側の第２軸受２６ａは第２クラッチ板１７と噛合可能に設けられている。【選択図】　　　図３
2004113420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に立設する脚柱部と、前記脚柱部から水平方向に延び、前記脚柱部に対して回動可能なアーム部と、前記アーム部の先端部のヘッド部と、前記ヘッド部に上下動可能に支持された針支持部材と、前記針支持部材を上下動するための駆動モータと、前記ヘッド部に設けられ前記針支持部材を上下動する針支持部材駆動機構とを備えたミシンにおいて、
前記アーム部を前記ヘッド部と共に前記脚柱部に対して上方に回動可能に支持するための枢支機構と、
前記枢支機構の軸心と同じ軸心の周りに回転可能に支持された回転体と、
前記回転体を介して前記駆動モータの動力を前記針支持部材駆動機構に伝達するための動力伝達部材と、
を備えたことを特徴とするミシン。
【請求項２】
前記回転体の軸心が前記アーム部の長さ方向と直交し、
前記動力伝達部材が無端ベルトであり、前記回転体が前記無端ベルトを掛る回転プーリであって、
前記アーム部が前記枢支機構を介して前記脚柱部に対して回動する際に、前記駆動モータの駆動力を切断するための切断機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載のミシン。
【請求項３】
前記回転体に設けられた前記針支持部材の位置を示す被検出体と、前記脚柱部に設けられ前記被検出体を検出する検出体とを備えたことを特徴とする請求項２に記載のミシン。
【請求項４】
前記アーム部に前記駆動モータの駆動力を伝達するクラッチ機構を備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のミシン。
【請求項５】
前記針支持部材に対して被縫製物を相対的に移動する移動機構と、前記移動機構を駆動する移動モータと、前記アーム部に前記移動モータの駆動力を伝達するクラッチ機構とを備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のミシン。
【請求項６】
前記アーム部が低速で回動するように制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項４又は５に記載のミシン。
【請求項７】
前記アーム部が上方に回動する際には、前記針支持部材の移動を禁止する禁止機構を備えたことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のミシン。
【請求項８】
上下方向に立設する脚柱部と、前記脚柱部から水平方向に延び、前記脚柱部に対して回動可能なアーム部と、前記アーム部の先端部のヘッド部と、前記ヘッド部に上下動可能に支持された針支持部材と、前記針支持部材を上下動するための駆動モータと、前記ヘッド部に設けられ前記針支持部材を上下動する針支持部材駆動機構とを備えたミシンにおいて、
前記アーム部が前記ヘッド部と共に前記脚柱部に対して回動するための枢支機構と、
前記アーム部に前記駆動モータの駆動力を伝達するクラッチ機構と、
前記アーム部が前記枢支機構を介して前記脚柱部に対して回動する際に、前記駆動モータの駆動力を切断するための切断機構と、
を備えたことを特徴とするミシン。
【請求項９】
上下方向に立設する脚柱部と、前記脚柱部から水平方向に延び、前記脚柱部に対して回動可能なアーム部と、前記アーム部の先端部のヘッド部と、前記ヘッド部に上下動可能に支持された針支持部材と、前記針支持部材を上下動するための駆動モータと、前記ヘッド部に設けられ前記針支持部材を上下動する針支持部材駆動機構とを備えたミシンにおいて、
前記アーム部が前記ヘッド部と共に前記脚柱部に対して回動するための枢支機構と、
前記針支持部材の上下動を禁止する禁止機構とを備え、
前記禁止機構は針支持部材の上下動を禁止した際に、前記アーム部が枢支機構を中心として回動することを特徴とするミシン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はミシンのアーム部を上方に回動可能なミシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のミシンにおいては、ミシンのアーム部が、ミシンの加工布の上方に位置しており、加工布の交換の際に、アーム部自体やアーム部の先端部に設けられている縫針などが邪魔であった。そこで、特許文献１に記載のミシンは、縫針に駆動力を伝達する駆動力伝達機構の脚柱部の伝達軸とアーム部の伝達軸との連結部を夫々ギヤにより連結して離間、噛合が可能に構成し、且つ、脚柱部の上端部とアーム部の後端部を軸受けとボルトで回動可能に連結することで、手動でアーム部を上方に回動させて退避位置へと切換え可能になっている。
【０００３】
特許文献２に記載のミシンは、脚柱部の中央部に設けられた回転軸と、空気圧によって脚柱部の一部とアーム部とを回転軸で回動させる為の揺動駆動装置をアーム部後端部とベース部後端部に亙って備えており、揺動駆動装置の空気圧を換えることで、回転軸を中心にして、アーム部と脚柱部の一部を上方へ回動可能になっている。特許文献３に記載のミシンは、アーム部と、アーム部とは破断したヘッド部と、アーム部とヘッド部に亙って設けられた上軸を備え、ヘッド部がアーム部に対して上軸を回転軸として回転可能に構成されており、ヘッド部を回転させて針を退避させることが可能になっている。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第３６１４２６号明細書（第２頁、図１、図２）
【特許文献２】特公平８−８９５７号公報（第３頁、図１）
【特許文献３】特公昭５６−５３３９６号公報（第２頁、第２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特許文献１に記載のミシンにおいては、上下方向に伸長する縦軸が脚柱部に設けられ、その脚柱部に対してアーム部が専用軸を中心として回動可能であり、そのアーム部には、その長手方向に沿った主軸が設けられ、縦軸の上端及び主軸の右端にはそれぞれギヤが固定されている。即ち、縫針の上下動のための伝達機構とは、何等関係なく、アーム部の回動の中心となる部材が別々に配置されていたり、アーム部の回動に伴って、ギヤが旋回するので、ミシン内に余分なスペースが必要である。また、アーム部を上方に回動する際に、縫針を駆動させるための駆動力伝達機構における、脚柱部の伝達軸とアーム部の伝達軸が離間し、固定ネジを締め忘れると縫針が上下方向の移動に対して自由になるので、縫針が重力などにより下降して何かの部材に衝突して破損する虞がある。また、前記両伝達軸の夫々の先端に設けられたギヤが、アーム部を縫製位置に戻した際に、ギヤが正確に噛合せずに当接し、破損する虞がある。また、作業者は、手でアーム部を上方に回動している。
【０００６】
特許文献２に記載のミシンにおいては、アーム部を回動させる為に揺動駆動装置などが脚柱部の後方に設けられているので大きなスペースが必要であり、構成も非常に複雑になる。また、アーム部に設けられている上軸に駆動力を伝達するためのベルトの回転軸の軸心と、アーム部が回動する際の軸心とが直交するので、ベルトが捩れたり、外れる虞があるので、そのベルトの捩れや外れを防止するための部材を設ける必要があるので、製造コストの面で不利である。特許文献３に記載のミシンにおいては、アーム部の先端部のヘッド部のみが回転して縫針が退避するのみであるので、布替えのスペースが充分に確保できているとは言い難い。
【０００７】
本発明の目的は、構造が簡単で、ミシンのアーム部が脚柱部に対して容易に上方へ回動できるミシンを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載のミシンは、上下方向に立設する脚柱部と、前記脚柱部から水平方向に延び、前記脚柱部に対して回動可能なアーム部と、前記アーム部の先端部のヘッド部と、前記ヘッド部に上下動可能に支持された針支持部材と、前記針支持部材を上下動するための駆動モータと、前記ヘッド部に設けられ前記針支持部材を上下動する針支持部材駆動機構とを備えたミシンであって、前記アーム部を前記ヘッド部と共に前記脚柱部に対して上方に回動可能に支持するための枢支機構と、前記枢支機構の軸心と同じ軸心の周りに回転可能に支持された回転体と、前記回転体を介して前記駆動モータの動力を前記針支持部材駆動機構に伝達するための動力伝達部材とを備えたものである。
【０００９】
このミシンにおいては、脚柱部から水平方向に延びたアーム部を、ヘッド部と共に脚柱部に対して上方へと回動可能に支持するための枢支機構と、針支持部材駆動機構に駆動モータの動力を伝達する為の回転体が、同じ軸心で回動する。
【００１０】
請求項２に記載のミシンは、請求項１の発明において、前記回転体の軸心が前記アーム部の長さ方向と直交し、前記動力伝達部材が無端ベルトであり、前記回転体が前記無端ベルトを掛る回転プーリであって、前記アーム部が前記枢支機構を介して前記脚柱部に対して回動する際に、前記駆動モータの駆動力を切断するための切断機構を備えたものである。
【００１１】
このミシンにおいては、アーム部の長さ方向と直交する軸心で回転体が回転する。また、アーム部が枢支機構を介して脚柱部に対して回動する際には、切断機構によって駆動モータの駆動力が切断されるので、針支持部材駆動機構に駆動モータの駆動力が伝達されない。
【００１２】
請求項３に記載のミシンは、請求項２の発明において、前記回転体に設けられた針支持部材の位置を示す被検出体と、前記脚柱部に設けられ前記被検出体を検出する検出体とを備えたものである。
【００１３】
このミシンにおいては、針支持部材の位置を検出するための被検出体を回転体に設け、その被検出体を検出する検出体を脚柱部に設けている。また、動力伝達部材が無端ベルトで構成されているので、アーム部の回動時においても、回転プーリに設けられた被検出体と針棒支持部材駆動機構は無端ベルトで連結された状態を維持する。
【００１４】
請求項４に記載にミシンは、請求項１乃至３の何れかの発明において、前記アーム部に前記駆動モータの駆動力を伝達するクラッチ機構を備えたものである。このミシンであって、針支持部材を上下動するための駆動モータの回転駆動力を、クラッチ機構によりアーム部に伝達して、その伝達された駆動モータの回転駆動力により、アーム部を枢支機構を介して自動で脚柱部に対して上方に回動する。
【００１５】
請求項５に記載のミシンは、請求項１乃至３の何れかの発明おいて、前記針支持部材に対して被縫製物を相対的に移動する移動機構と、前記移動機構を駆動する移動モータと、前記アーム部に前記移動モータの駆動力を伝達するクラッチ機構とを備えたものである。このミシンにおいては、被縫製物を相対的に移動するための移動機構を駆動する移動モータの駆動力を、クラッチ機構によりアーム部に伝達して、その伝達された移動モータの駆動力により、アーム部を枢支機構を介して自動で脚柱部に対して上方へ回動する。
【００１６】
請求項６に記載のミシンは、請求項４又は５の何れかの発明において、前記アーム部が低速で回動するように制御する制御手段を備えたものである。このミシンにおいては、制御装置により、枢支機構を介してアーム部が低速で駆動モータ若しくは移動モータによって脚柱部に対して自動で回動する。
【００１７】
請求項７に記載のミシンは、請求項１乃至６の何れかの発明において、前記アーム部が上方に回動する際には、前記針支持部材の移動を禁止する禁止機構を備えたものである。このミシンにおいては、アーム部が回動する際に、針支持部材の移動を禁止する禁止機構が、重力などの影響による針支持部材の上下移動を完全に禁止する。
【００１８】
請求項８に記載のミシンは、上下方向に立設する脚柱部と、前記脚柱部から水平方向に延び、前記脚柱部に対して回動可能なアーム部と、前記アーム部の先端部のヘッド部と、前記ヘッド部に上下動可能に支持された針支持部材と、前記針支持部材を上下動するための駆動モータと、前記ヘッド部に設けられ前記針支持部材を上下動する針支持部材駆動機構とを備えたミシンであって、前記アーム部が前記ヘッド部と共に前記脚柱部に対して回動するための枢支機構と、前記アーム部に前記駆動モータの駆動力を伝達するクラッチ機構と、前記アーム部が前記枢支機構を介して前記脚柱部に対して回動する際に、前記駆動モータの駆動力を切断するための切断機構とを備えたものである。
【００１９】
このミシンにおいては、クラッチ機構により駆動モータの駆動力をアーム部に伝達すると、ヘッド部と共にアーム部が枢支機構を介して脚柱部に対して回動する。また、アーム部の回動時において、切断機構によって駆動モータの駆動力が切断されるので、針支持部材駆動機構に駆動モータの駆動力が伝達されることがほとんどない。
【００２０】
請求項９に記載のミシンは、上下方向に立設する脚柱部と、前記脚柱部から水平方向に延び、前記脚柱部に対して回動可能なアーム部と、前記アーム部の先端部のヘッド部と、前記ヘッド部に上下動可能に支持された針支持部材と、前記針支持部材を上下動するための駆動モータと、前記ヘッド部に設けられ前記針支持部材を上下動する針支持部材駆動機構とを備えたミシンであって、前記アーム部が前記ヘッド部と共に前記脚柱部に対して回動するための枢支機構と、前記針支持部材の上下動を禁止する禁止機構とを備え、前記禁止機構は針支持部材の上下動を禁止した際に、前記アーム部が枢支機構を中心として回動するものである。
【００２１】
このミシンにおいては、禁止機構により針支持部材の上下動を禁止することで、アーム部が枢支機構を中心として回動する。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態を図を参照しつつ説明する。本実施の形態は、衣類の袖などを形成する筒状の加工布に種々の刺繍模様を縫製可能な家庭用刺繍ミシンに本発明を適用したものである。尚、作業者は、図１の左方から右方を向いて各種作業を行うため、図１の左方（作業者から見て手前）を前方とし、その作業者の左右を左右方向として以下に説明する。
【００２３】
図１に示すように、刺繍ミシン１は、水平なベース部２と、このベース部２の右端部分に立設された脚柱部３と、脚柱部３から前方へ水平に延びるシリンダベッド部４と、前方へ水平に延びる縫製位置と上方へ退避した退避位置に亙って切換え可能に脚柱部３の上端部に支持され、先端部に設けられてたヘッド部６を有するアーム部５とを備え、全体を合成樹脂製のカバー部材７で覆われている。
【００２４】
図２は、刺繍ミシン１の内部構成を示す側面図であり、図３は図２のＩＩＩ　−ＩＩＩ　断面における主要部の図である。但し、図３においては、簡単化のためヘッド部６は禁止機構の断面図のみを記載している。
【００２５】
図２、３に示すように、脚柱部３は本体フレーム１０を有し、本体フレーム１０は、ベース部２まで伸展した左側面と、上端部に左側面と共にアーム部５を支持するための右側面とその右側面を左側面に連結する前面部で形成されている。本体フレーム１０には、ミシンモータ１１（駆動モータに相当）と、左右両側面に夫々固定された１対の第１軸受１２ａ，１２ｂと、後述する針抱き３７の位置を検出するための第１検出器１３と、アーム部５の縫製位置と退避位置を検出するための第２検出器１４が設けられている。第１検出器１３（検出体に相当）と第２検出器１４は、共にフォトインタラプタである。第１軸受１２ａ，１２ｂには、アーム部５の長さ方向と直交する主軸１５が回動可能に内嵌されている。
【００２６】
主軸１５には、主軸１５と共に回転するように、第１クラッチ板１６と、第２クラッチ板１７と、ギヤ１８と、第１プーリ１９が装着され、主軸１５に対して回動可能に且つ第１クラッチ板１６と対向するように第２プーリ２０が支持されている。第１，第２クラッチ板１６，１７は、電磁クラッチであって、主軸１５に対してスプライン結合を介して摺動可能に装着され、第１クラッチ板１６は、第２プーリ２０と噛合、切断可能となっており、第２クラッチ板１７は、後述する右側の第２軸受２６ａと噛合、切断可能になっている。第２プーリ２０には、針抱き３７及び縫針３３の位置を検出するための周方向適当間隔に全周に亙ってスリット２１ａ（一部のみ図示）が形成された、ディスク状のエンコーダ２１（被検出体に相当）が設けられている。
【００２７】
エンコーダ２１は、その一部が、第１検出器１３の発光部１３ａと受光部１３ｂの間に位置するように支持されており、第２プーリ２０と共にエンコーダ２１が回転すると、スリット２１ａが発光部１３ａと受光部１３ｂとの間を通過し、そのスリット２１ａの通過の際に発光部１３ａからの光が受光部１３ｂに入射することで針抱き３７及び縫針３３の上下方向の位置を検出している。第１プーリ１９とミシンモータ１１のプーリ１１ａはベルト２２ａを介して連結され、第２プーリ２０と、後述するヘッド部６の第３プーリ３９はベルト２２ｂを介して連結されており、ベルト２２ａ，２２ｂ（動力伝達部材に相当する）は、共に無端ベルトである。
【００２８】
図２，３に示すように、アーム部５は実線で示す縫製位置と、二点鎖線で示す退避位置とに脚柱部３に対して上方へ回動可能に構成され、アームフレーム２５を有し、アーム部５の先端部には、ヘッド部６が設けられている。アームフレーム２５は、左右両側面と、その左右両側面を連結するためにヘッド部６以外を覆うような上面で構成されている。アーム部５のアームフレーム２５の後端部には、左右両側面に１対の第２軸受２６ａ，２６ｂ（枢支機構に相当する）と、アーム部５の縫製位置と退避位置を検出するためのシャッター２７ａ，２７ｂが固着されている。
【００２９】
図１に示すように、アーム部５の右中央部には、作業者が操作するタッチパネル１１０も設けられている。このタッチパネル１１０には、アーム部５を縫製位置と退避位置との間を相互に回動させるためのアーム回動キー１１０ａが設けられている。右側の第２軸受２６ａは、第２クラッチ板１７と対向するように設けられ、第２クラッチ板１７と噛合、切断が可能になっている。アーム部５が縫製位置に位置するときは、シャッター２７ａは、第２検出器１４の受光部１４ａと発光部１４ｂとの間に位置し、アーム部５が退避位置に位置するときは、シャッター２７ｂが、第２検出器１４の受光部１４ａと発光部１４ｂとの間に位置し、夫々の位置で発光部１４ｂからの光を遮ることで、アーム部５が縫製位置及び退避位置の何れかに達したことを検出可能になっている。尚、第１軸受２６ａは第１軸受１２ａに対して回動可能である。
【００３０】
図２、３に示すように、ヘッド部６には、針支持部材駆動機構３０を含む縫製機構３１、禁止機構３２などが設けられている。縫製機構３１は、針支持部材駆動機構３０と、縫針３３と、前後に揺動自在にアームフレーム２５に支持された天秤３４と、上糸の糸調子を調節する糸調子機構３５と、押え足３６等を備えている。
【００３１】
針支持部材駆動機構３０は、縫針３３を保持する針抱き３７（針支持部材に相当する）と、針抱き３７の上下動をガイドするガイド軸３８と、ミシンモータ１１からの駆動力が伝達される第３プーリ３９と、第３プーリ３９と回転軸４０を介して連結された回転板４１と、回転板４１と針抱き３７を連結するリンク部材４２を備えている。
【００３２】
天秤３４の長手方向に形成された案内溝３４ａには針抱き３７に連結されたリンク部材４２の上端部のピン４２ａが係合しており、更に、このピン４２ａを介してリンク部材４２は回転板４１に連結されている。従って、ミシンモータ１１の回転駆動力が、第３プーリ３９に伝達されて回転板４１が回転すると、リンク部材４２が上下動して針抱き３７が縫針３３と共にガイド軸３８に案内されつつ上下動し、それと同時に、リンク部材４２の上下動に連動して天秤３４が前後に移動する。
【００３３】
禁止機構３２は、アーム部５の回動時に、針抱き３７及び縫針３３等の上下動を禁止するためのものである。図３、４に示すように、禁止機構３２は、アームフレーム２５に固着され回転軸４０の軸受けを兼ねた保持部材４５と、アームフレーム２５の開口窓２５ａを貫通するように且つ保持部材４５にピン４６を介して枢支された爪４７と、爪４７が噛合する切欠き部４８ａが形成され回転軸４０に固着された切欠きディスク４８と、爪４７をピン４６を回動中心として回動させる為にロッド４９ａを有するソレノイド４９とを備えている。尚、ソレノイド４９は作図の都合上小さく描画した。
【００３４】
禁止機構３２は、縫製時など針抱き３７を上下動させる場合には、爪４７の左側の先端が上方に向いた状態（図３の２点鎖線）となっており、アーム部５が上方に回動する際には、図３の実線や図４に示すように、爪４７の左側の先端がソレノイド４９により下方へ回動して、切欠きディスク４８の切欠き部４８ａに係合して回転軸４０及び回転板４１の回転を規制し、針抱き３７の上下動を禁止する。
【００３５】
また、ヘッド部６には、糸駒を収容した糸カセット５０が装着されるカセット装着部（図示略）も設けられており、このカセット装着部に糸カセット５０が装着されると、その装着動作に連動して糸通し機構（図示略）により縫針３３の目孔に糸が通されると共に、天秤３４及び糸調子機構３５に糸がかけられる。
【００３６】
次に、ミシンモータ１１の駆動力の伝達について説明する。ヘッド部６の針支持部材駆動機構３０にミシンモータ１１の駆動力を伝達する縫製時には、第２クラッチ板１７と右側の第２軸受２６ａを切断し、第１クラッチ板１６と第２プーリ２０を噛合させる。この状態でミシンモータ１１を駆動させると、ミシンモータ１１の駆動力は、ミシンモータ１１のプーリ１１ａ、ベルト２２ａを介して第１プーリ１９と主軸１５に伝達し、主軸１５に伝達された回転駆動力は第２クラッチ板１７と第２軸受２６ａが切断しているためアーム部５には伝達されず、主軸１５と共に回転する第１クラッチ板１６を介して第２プーリ２０に伝達し、第２プーリ２０とベルト２２ｂで連結された針支持部材駆動機構３０の第３プーリ３９に伝達し、針抱き３７及び縫針３３が上下動する。主軸１５に伝達された回転駆動力は、ギヤ１８や図示しないギヤ等を介して釜軸６２にも伝達される。
【００３７】
ヘッド部６と共にアーム部５をミシンモータ１１の駆動力を伝達して回動させる時には、第１クラッチ板１６と第２プーリ２０を切断し、第２クラッチ板１７と右側の第２軸受２６ａを噛合させる。この状態でミシンモータ１１を駆動させると、主軸１５に伝達したミシンモータ１１の回転駆動力は、第１クラッチ板１６と第２プーリ２０が切断されているので、第２プーリ２０とベルト２２ｂで連結されている第３プーリ３９を含む針支持部材駆動機構３０には伝達されない。
【００３８】
従って、主軸１５に伝達されたミシンモータ１１の回転駆動力は、針抱き３７や縫針３３をほとんど上下動させることなく、主軸１５と共に回転する第２クラッチ板１７から右側の第２軸受２６ａを介してアームフレーム２５に伝達されて、アーム部５が脚柱部３に対して上方へと回動する。アーム部５が退避位置まで回動すると、シャッター２７ｂが第２検出器１４によリ検出され、その検出信号が、後述する制御装置１００に送信され、制御装置１００がミシンモータ１１を停止し、ロック機構（図示略）を操作してアーム部５を退避位置に保持する。尚、アーム部５の回動の際には、制御装置１００によりミシンモータ１１が低速で回転駆動されるので、それに伴い、アーム部５も低速で上方へ回動される。
【００３９】
シリンダベッド部４は、図１に示すように、前後に延びる円筒状の合成樹脂製のカバー部材７と一体成形されたカバー部材５１を備え、カバー部材５１の前端側部分の上端部には、刺繍縫製時に縫針３３が通過する針穴が形成された針板６３を取り付けるための切欠き孔５２が形成されている。
【００４０】
図２に示すように、シリンダベッド部４の内部には、脚柱部３の本体フレーム１０から前方に延びる鉛直板状の釜軸支持フレーム６０と、垂直釜６１と、垂直釜６１の外釜を回転駆動する釜軸６２等が収容されている。垂直釜６１の上側には針穴が形成された針板６３が設けられ、針穴を通って縫針３３が下降すると、垂直釜６１の剣先により上糸が引っ掛けられて上糸と下糸が交絡し、加工布に縫目が形成される。釜軸６２は、釜軸支持フレーム６０と本体フレーム１０にネジ止めされた１対の軸受６４により回動自在に支持されており、ミシンモータ１１からの回転駆動力がギヤ１８等によって釜軸６２に伝達され、その回転駆動力により外釜が回転駆動される。
【００４１】
シリンダベッド部４の後半部分には、キャリッジ６５が前後方向に摺動可能に設けられている。キャリッジ６５の前後両端側部分には、キャリッジ６５を釜軸６２にガイドするために、釜軸６２が挿通する前後１対の被ガイド部６７（後方側のみ図示）が設けられており、キャリッジ６５の前端部には、釜軸６２に対して垂直な板状の支持板６８が固定されている。この支持板６８には、刺繍枠６６を回転するための回転駆動モータ６９と、刺繍枠６６を回動可能に支持するために周方向１２０°間隔で３個のローラ７０が配設されている。キャリッジ６５の後端部には、本体フレーム１０に設けられたパルスモータからなるキャリッジモータ７１からの前後方向の駆動力をベルト７２を介して伝達するために、キャリッジ６５とベルト７２とを連結する連結部材７３が設けられている。
【００４２】
キャリッジモータ７１の駆動力は、ギヤ（図示略）を介してベルト７２に伝達され、ベルト７２から連結部材７３を介してキャリッジ６５に伝達され、キャリッジ６５を加工布と共に前後方向に駆動する。また、キャリッジ６５には、下端部に突出部７４が形成されており、この突出部７４がベース部２に設けられたレール７５に、前後方向移動可能にガイドされ、キャリッジ６５の回転を規制している。
【００４３】
シリンダベッド部４の略全長に亙って、加工布を保持するための刺繍枠６６が設けられている。刺繍枠６６の前後両端部には、加工布を保持するための布保持部６６ａが形成され、この布保持部６６ａと布押さえ（図示略）で加工布を挟持して、保持している。刺繍枠６６の後端部には、ローラ７０により回転方向にガイドされるための溝８０ａを備えた被ガイド部材８０が設けられている。この被ガイド部材８０は、支持板６８に配設されているパルスモータからなる回転駆動モータ６９の回転駆動力を、ギヤ（図示略）を介して伝達され、刺繍枠６６と共に回転駆動される。
【００４４】
次に、刺繍ミシン１の制御系について、簡単に説明する。図５に示すように、刺繍ミシン１の全体の制御を司る制御装置１００（制御手段）は、ＣＰＵ１０１とＲＯＭ１０２とＲＡＭ１０３を含むマイクロコンピュータ１０４と入出力インターフェース１０５とを備えている。ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３は入出力インターフェース１０５と夫々バス１０６で接続され、バス１０６には、フレキシブルディスクドライブ（ＦＤＤ）１０７、フレキシブルディスクコントローラ（ＦＤＣ）１０８も接続されている。ＦＤＤには、刺繍データが格納されたフレキシブルディスク（ＦＤ）１０９が挿入され、ＦＤ１０９から制御装置１００へ刺繍データが読み込まれる。入出力インターフェース１０５には、起動・停止キー２００や、ロック解除キー等が設けられたタッチパネル１１０などが接続されている。一方、入出力インターフェース１０５からは、図示しない駆動回路を介して、ミシンモータ１１、キャリッジモータ７１、回転駆動モータ６９、第１クラッチ板１６、第２クラッチ板１７等が接続されている。
【００４５】
ＲＯＭ１０２には、刺繍ミシン１の刺繍縫製作業を制御する縫製制御プログラムや、アーム部５の回動を制御するプログラム等が格納されている。ＲＡＭ１０３には、ＦＤ１０９から読み込まれた刺繍データが格納される。この刺繍データは、現在の針落ち位置から次の針落ち位置までの刺繍枠６６の相対移動量を示すステッチデータや、色替えの為の色替えデータなどの各種データからなり、刺繍データは、刺繍縫製開始時のデータから順にＲＡＭ１０３の刺繍データ格納領域１０３ａに格納される。
【００４６】
この制御装置１００は、縫製時には、第１クラッチ板１６と第２プーリ２０を噛合させ、且つ、第２クラッチ板１７と第２軸受２６ａを切断してミシンモータ１１を所定の速度で駆動させて、針支持部材駆動機構３０により針抱き３７を上下動させる。また、制御装置１００は、アーム部５の回動時には、第１クラッチ板１６と第２プーリ２０を切断し、且つ、第２クラッチ板１７と第２軸受２６ａとを噛合させてミシンモータ１１の回転駆動を、非常に低速で駆動させる。
【００４７】
次に、この刺繍ミシン１の作用、効果について説明する。
【００４８】
このミシンにおいては、縫製作業中、制御装置１００により第２クラッチ板１７と第２軸受２６ａが切断され且つ第２プーリ２０が第１クラッチ板１６に噛合されているので、ミシンモータ１１から主軸１５に伝達された回転駆動は、アームフレーム２５には伝達されずに、第１クラッチ板１６と噛合している第２プーリ２０に伝達し、その第２プーリ２０の回転駆動はベルト２２ａと第３プーリ３９を介して針支持部材駆動機構３０に伝達される。
【００４９】
この刺繍ミシン１において、作業者によるアーム回動キー１１０ａの操作に応じて、アーム部５を脚柱部３に対して回動するには、制御装置１００により第１クラッチ板１６と第２プーリ２０を切断し且つ右側の第２軸受２６ａと第２クラッチ板１７が噛合させる。この状態でミシンモータ１１を制御装置１００により低速で回転駆動させると、ミシンモータ１１から主軸１５に伝達した回転駆動は、第２プーリ２０には伝達されず、第２クラッチ板１７を介してアームフレーム２５に固着された第２軸受２６ａに伝達されるので、ヘッド部６と共にアーム部５が脚柱部３に対して回動する。また、アーム部５の回動時には、制御装置１００により、禁止機構３２の爪４７が切欠きディスク４８の切欠き部４８ａに係合するので、針抱き３７及び縫針３３などの上下移動が禁止されている。尚、アーム部５が縫製位置に位置する場合に、アーム部回動キー１１０ａが作業者によって操作されると、アーム部５は退避位置へ回動され、アーム部５が退避位置に位置する場合に、アーム回動キー１１０ａが作業者によって操作されるとアーム部５は縫製位置へ回動される。
【００５０】
この刺繍ミシン１においては、ミシンモータ１１の回転駆動を複数のプーリ１９，２０，３９と複数のベルト２２ａ、２２ｂで針支持部材駆動機構３０に伝達しているので、回転駆動をギヤなどで伝達している従来のミシンのようにギヤ同士の離間、噛合などによる破損がない。本来備えられているミシンモータ１１によりアーム部５を回動させるので、部品点数をほとんど増加させることなく、アーム部５の回動を自動で行うことで容易にしている。常に針支持部材駆動機構３０と針抱き３７の位置を検出するためのエンコーダ２１を備えた第２プーリ２０が連結されているので、針抱き３７及び縫針３３の位置検出に誤差が生じることがない。アーム部５を回転するための第２軸受２６ａ，２６ｂと、針支持部材駆動機構３０に回転駆動を伝達するための第２プーリ２０とプーリ１９の軸心が同じ為、１本の主軸１５で第２軸受２６ａ，２６ｂと第２プーリ２０を支持することができるので構成が簡易になり、アーム部５の回動時に、ベルト２２ａ，２２ｂが捩れたり、外れたりすることがない。
【００５１】
刺繍ミシン１は、禁止機構３２により針抱き３７の上下移動を禁止することができるので、アーム部５を回動させる際に、縫針３３が重力などにより上下に移動することがなく、縫針３３が部材に衝突して破損することが少ない。縫針３３の位置を検出するためのエンコーダ２１を第２プーリ２０に、第１検出器１３を脚柱部３の本体フレーム１０に夫々設けたので、アーム部５が軽量化されており、アーム部５を小さい駆動力で回動可能にしている。アーム部５が上方に回動する際には、制御装置１００によりアーム部５が低速で回動するようにミシンモータ１１を低速で回転駆動するので、アーム部５が回動時に部材に衝突しても破損することが少ない。
【００５２】
次に、前記実施の形態を部分的に変更した、第２の実施の形態について、第１の実施の形態の図３に対応する図６を参照して説明する。但し、図６においてヘッド部６周辺は省略する。第１の実施の形態と同じ構成については説明を省略する。
【００５３】
刺繍ミシン１Ａは、脚柱部３の本体フレーム１０に軸受８４ａ，８４ｂを介して回動可能に支持された伝達軸８５と、その伝達軸８５に固定されたプーリ８５ａと、その伝達軸８５に外嵌された第３クラッチ板８６と、第４プーリ板８７と、第４クラッチ板８８と、第５プーリ８９と、キャリッジモータ７１（移動モータに相当する）と、ベルト７２（図２参照）にキャリッジモータ７１の駆動力を伝達する為のプーリ９１などを備えている。第１の実施の形態とは異なり、針支持部材駆動機構３０と連結されている第２プーリ２０は、主軸１５に固着され、右側の第２軸受２６ａには、伝達軸８５からの駆動力が伝達されるプーリ２６ｃが一体化され、キャリッジモータ７１の配置個所が下方に移動している。
【００５４】
第３クラッチ板８６、第４クラッチ板８８は、電磁クラッチであって、伝達軸８５と共に回転し、且つ、伝達軸８５に対して摺動可能に装着され、第３クラッチ板８６は第４プーリ８７と、第４クラッチ板８８は第５プーリ８９と夫々噛合、切断可能に構成されている。第４プーリ８７、第５プーリ８９は、伝達軸８５に回動可能に装着されている。第２軸受２６ａと一体に形成されたプーリ２６ｃと第４プーリ８７とはベルト９０ａにより連結され、第５プーリ８９とベルト７２に駆動力を伝達するためのプーリ９１はベルト９０ｂにより連結され、キャリッジモータ７１のプーリ７１ａと伝達軸８５のプーリ８５ａはベルト９０ｃで連結され、ベルト９０ａ、９０ｂ、９０ｃは夫々無端ベルトで構成されている。
【００５５】
この刺繍ミシン１Ａにおいてキャリッジ６５を移動させるには、制御装置１００により、第３クラッチ板８６と第４プーリ８７を切断した状態で、第４クラッチ板８８を第５プーリ８９に噛合させる。この状態でキャリッジモータ７１を駆動させると、キャリッジモータ７１の駆動力は伝達軸８５から、第４プーリ８７には伝達されず、第４クラッチ板８８、第５プーリ８９、ベルト９０ｂ、プーリ９１を介してベルト７２に伝達し、次に、ベルト７２とキャリッジ６５を連結している連結部材７３を介してキャリッジ６５に伝達し、キャリッジ６５が前後方向に移動する（第４クラッチ板８８、第５プーリ８９、ベルト９０ｂ、プーリ９１、ベルト７２、連結部材７３が移動機構に相当する）。
【００５６】
この刺繍ミシン１Ａにおいて、アーム部５を上方に回動させるには、制御装置１００により第４クラッチ板８８と第５プーリ８９を切断し、第３クラッチ板８６と第４プーリ８７とを噛合させる。この状態でキャリッジモータ７１を駆動させると、キャリッジモータ７１の回転駆動力は、伝達軸８５に伝達し、伝達軸８５に伝達された回転駆動は第５プーリ８９に伝達されることなく、第３クラッチ板８６、第４プーリ８７を介して、アームフレーム２５に固着されているプーリ２６ｃを有する第２軸受２６ａに伝達されて、アーム部５を脚柱部３に対して回動する。このミシン１Ａにおいては、キャリッジモータ７１でアーム部５を自動で回動させているのであまり構造を複雑にすることなく、アーム部５を容易に回動可能にしている。
【００５７】
刺繍ミシン１Ａの第２軸受２６ａ，２６ｂは、第１軸受１２ａ，１２ｂ及び主軸１５に対して回動可能に支持されているので、アーム部５を回動させる際に、第２軸受２６ａ，２６ｂの回転駆動が第２プーリ２０に伝達されることはほとんどなく、縫針３３が上下に移動することはほとんどないが、第１の実施の形態における禁止機構３２を設けることで、更に、縫針３３の上下の移動を規制できるので、禁止機構３２を設けることが望ましい。
【００５８】
次に、第３の実施の形態について、図７を参照して説明する。尚、第１の実施の形態と同じ構成については説明を省略する。
【００５９】
刺繍ミシン１Ｂは、本体フレーム１０に固着された第１軸受１２ａ，１２ｂと、第１軸受１２ａ，１２ｂに対して回動可能に支持され且つアームフレーム２５に固着された第２軸受２６ａ，２６ｂと、第１軸受１２ａ，１２ｂに対して回動可能に支持された主軸１５と、主軸１５に固着された第２プーリ２０と、禁止機構３２などを備えている。この刺繍ミシン１Ｂは、縫製中には禁止機構３２の爪４７を上方に向けて縫製する。アーム部５を上方に回動する際には、禁止機構３２の爪４７を切欠きディスク４８の切欠き部４８ａに係合させて、第３プーリ３９及び第２プーリ２０の回動を禁止する。この状態で、ミシンモータ１１を駆動すると、主軸１５に固着された第２プーリ２０の回動が禁止されているので、アーム部５が第１軸受１２ａ，１２ｂ（外周）を回転軸として上方へ回動する。この刺繍ミシン１Ｂは、第３プーリ３９を支持している回転軸４０などに禁止機構３２を備えるだけで、アーム部５をミシンモータ１１により自動で回動できるので、構成が簡易であり、製造コストの面でも有利である。
【００６０】
第４の実施の形態として、第１の実施の形態の爪４７を回動させる機構は、ソレノイド４９に限定されるものではなく、適宜変更可能である。例えば、パルスモータなどのモータにより爪４７を回動させてもよく、他の用途のものを兼用してもよい。その他の用途としては、糸調子の調整に使用されているモータなどである。
【００６１】
第５の実施の形態として、アーム部５の上方への回動は、タッチパネル１１０などにアーム回動キー１１０ａを設ける代わりに糸替え時や、縫製終了時等に自動で行ってもよい。
【００６２】
本発明のミシンは、前記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更を加えた形で実施可能であることは勿論である。
【００６３】
【発明の効果】請求項１のミシンによれば、回転体と枢支機構とを一本の軸で支持することができるので、ミシンの構成が簡易且つ小型化可能になり、製造コストの面や、組み立て工程の面でも有利である。
【００６４】
請求項２のミシンによれば、駆動モータの駆動力を回転プーリと無端ベルトを介して針棒支持部材に伝達しているので、ギヤで駆動力を伝達するミシンのように、アーム部の回動時のギヤ同士の離脱、噛合によるギヤの破損のような問題が生じない。このミシンは、回転プーリの軸心と枢支機構が同じ軸心で回転するので、アーム部の回動時に、無端ベルトが捩れたり、回転プーリから外れる虞がない。このミシンは、切断機構により、アーム回動時に駆動モータの回転駆動力を針支持部材駆動機構に伝達するのを防いで、針支持部部材に支持された針の衝突などによる破損を防ぐことができる
【００６５】
請求項３のミシンによれば、アーム部が軽量化されているので、アーム部を小さな力で回動可能に構成されている。また、針支持部材駆動機構と回転プーリの被検出体が、常に無端ベルトにより連結されているので、針支持部材と被検出体の間にズレが生じることがなく、アーム部を回動させた後の縫製作業においても針支持部材の位置を正確に検出することができる。
【００６６】
請求項４のミシンによれば、布替え時などに作業者がアーム部を回動させてスペースを確保することが容易であり、無駄な労力を省いている。また、針支持部材のための駆動モータを用いてアーム部を回動させているので、部品点数をほとんど増加させることなく、アーム部の回動を容易にしている。
【００６７】
請求項５のミシンによれば、布替え時などに作業者がアーム部を回動させてスペースを確保することが容易であり、無駄な労力を省いている。また、針支持部材と被縫製物との相対移動のための移動モータを用いてアーム部を回動させているので、部品点数をほとんど増加させることなく、アーム部の回動を容易にしている。
【００６８】
請求項６のミシンによれば、アーム部が回動中に何らかの物品に衝突しても、アーム部の破損の虞が少ない。
【００６９】
請求項７のミシンによれば、アーム部の回動時に針支持部材が移動しないので、針支持部材に支持されている縫針の破損が少ない。
【００７０】
請求項８のミシンによれば、ミシンに枢支機構と、クラッチ機構と、切断機構とを設けるだけで、本来備えられている駆動モータの駆動力によりアーム部の回動を可能にしているので、ミシンの部品点数の増加をほとんどすることなく、ミシンの構造をほとんど複雑にすることなく、布替えなどのためのスペース確保のための労力を減少させている。また、切断機構によりアーム部の回動時の針支持部材の上下動をほとんどなくすことで、針支持部材に支持されている縫針の衝突などによる破損を防ぐことができる。
【００７１】
請求項９のミシンによれば、ミシンに、枢支機構と、禁止機構とを設けるだけで、本来備えられている駆動モータの駆動力によりアーム部の回動を可能にしているので、ミシンの部品点数の増加をほとんどすることなく、ミシンの構造をほとんど複雑にすることなく、布替えなどのためのスペース確保のための労力を減少させている。また、禁止機構によりアーム部の回動時の針支持部材を上下を禁止し、針支持部材に支持されている縫針の衝突などによる破損を防いでいる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る刺繍ミシンの全体図である。
【図２】アーム部が縫製位置にあるときの内部側面図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ　−ＩＩＩ　断面の主要図である。
【図４】図３における矢印ＩＶからの矢視図である。
【図５】刺繍ミシンの制御装置を説明する図である。
【図６】第２の実施の形態にかかる、第１の実施の形態における図３に相当する図である。
【図７】第３の実施の形態にかかる、第１の実施の形態における図３に相当する図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ　　　刺繍ミシン
３　　　脚柱部
５　　　アーム部
６　　　ヘッド部
１１　　　ミシンモータ
１３　　　第１検出器
１９，２０　　　プーリ
２１　　　エンコーダ
２１ａ　　　スリット
２２ａ，２２ｂ　　　ベルト
３０　　　針支持部材駆動機構
３２　　　禁止機構
３７　　　針抱き
７１　　　キャリッジモータ
７２，９０ｂ，９０ｃ　　　ベルト
８５　　　伝達軸
８５ａ，９１　　　プーリ
８６　　　第３クラッチ板
１００　　　制御装置
【図１】
2004113420.tif 000003
【図２】
2004113420.tif 000004
【図３】
2004113420.tif 000005
【図４】
2004113420.tif 000006
【図５】
2004113420.tif 000007
【図６】
2004113420.tif 000008
【図７】
2004113420.tif 000009