(57)【要約】【課題】アームに平行なレール間の距離に制限されずに刺繍可能にする。【解決手段】少なくとも一つの縫針が取り付けられた水平方向部分と鉛直方向部分とからなるアームと、該アームの前記水平方向部分の下方において前記水平方向部分に対して平行に延びるベッドと、該ベッドに取り付けられていて前記ベッドに対して平行な単一の第一のレールと、該第一のレール上を摺動する第一のキャリッジと、該第一のキャリッジに連結されていて前記第一のレールに対して垂直な第二のレールとを具備し、該第二のレールの長さは前記第一のレールの幅よりも長くなっており、さらに、前記第二のレール上を摺動する第二のキャリッジと、前記アームの前記鉛直方向部分から遠方に位置する前記第二のレールの側部において前記第二のキャリッジに取り付けられた刺繍枠部とを具備するミシンが提供される。第一のレールがベッドの下面に取り付けられていてもよい。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの縫針が取り付けられた水平方向部分と鉛直方向部分とからなるアームと、
該アームの前記水平方向部分の下方において前記水平方向部分に対して平行に延びるベッドと、
該ベッドに取り付けられていて前記ベッドに対して平行な単一の第一のレールと、
該第一のレール上を摺動する第一のキャリッジと、
該第一のキャリッジに連結されていて前記第一のレールに対して垂直な第二のレールとを具備し、該第二のレールの長さは前記第一のレールの幅よりも長くなっており、
さらに、
前記第二のレール上を摺動する第二のキャリッジと、
前記アームの前記鉛直方向部分から遠方に位置する前記第二のレールの側部において前記第二のキャリッジに取り付けられた刺繍枠部とを具備するミシン。
【請求項２】
前記第一のレールが前記ベッドの下面に取り付けられている請求項１に記載のミシン。
【請求項３】
さらに、前記ベッドに取り付けられていて前記第一のレールに対して平行な少なくとも一つの第三のレールを具備し、前記第一のキャリッジが前記第一のレールと前記第三のレールとの両方を摺動するようにした請求項１または２に記載のミシン。
【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、特に複数の針棒を備えたミシンヘッドを含む多針ミシン、例えば多針色換刺繍ミシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在普及しているミシンには、単一の縫針を備えた単針ミシンと複数の縫針を備えた多針ミシンとが存在している。多針ミシンを使用する場合には多針ミシンの複数の縫針を交替させつつ駆動させることにより縫製材に複数色の縫目または刺繍などを形成することができる。
【０００３】
図７は従来技術における多針ミシンの斜視図である。図７に示されるように、従来技術における多針ミシン１００のテーブル２００上には略円筒形のアーム３００が設置されている。アーム３００の先端に設けられた支持ケース４００内には、複数の針棒４１０が上下運動可能に取り付けられている。これら針棒４１０の各先端には縫針４２０が設けられており、図示しない糸供給部から延びる複数種類の糸が糸調子部４３０および天秤４４０を介して縫針４２０に連結されている。針棒選択モータ４５０によって支持ケース４００はアーム３００の軸線に対して垂直なＸ方向に移動することができる。これにより、アーム３００内のモータ（図示しない）からの駆動力を特定の針棒４１０に選択的に伝達することができる。
【０００４】
図７に示されるようにテーブル２００の端部から二つのレール２１０、２２０が互いに平行に延びており、テーブル２００の端部から支持ケース４００の下方までほぼ水平方向に延びるベッド２５０がこれらレール２１０、２２０の間に配置されている。さらにテーブル２００上には水平移動機構部５００も設けられている。水平移動機構部５００はレール２１０、２２０に沿ってアーム３００の軸線に対して平行なＹ軸方向に移動可能なＹ軸方向移動枠５１０と、Ｙ軸方向移動枠５１０を構成するベース５９０に沿ってアーム３００の軸線に対して垂直なＸ方向に移動可能なＸ方向移動枠５２０とを含んでいる。図７に示されるように水平移動機構部５００のＸ方向移動枠５２０は刺繍枠部８００を担持しているので、Ｙ軸方向移動枠５１０およびＸ方向移動枠５２０にそれぞれ接続されたモータ（図示しない）によって、刺繍枠部８００を所望の位置まで移動させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来技術の多針ミシン１００の刺繍枠部８００はテーブル２００から延びるレール２１０、２２０の内側に配置されているので、刺繍枠部８００のＸ方向移動範囲、すなわち刺繍可能範囲はこれらレール２１０、２２０の間のみに限定される。レール２１０、２２０間の距離を大きくすることにより刺繍枠部８００のＸ方向移動範囲も増すが、この場合には多針ミシン１００全体が大型化する。このような場合には多針ミシン１００の設置面積も増大すると共に多針ミシン１００の運搬・搬入等が困難となる。
【０００６】
また従来技術の多針ミシン１００のアーム３００は比較的肉厚、例えば肉厚約５ｍｍの円筒構造である場合が多く、結果的に多針ミシン１００の重量が比較的大きくなりがちであった。このようなアーム３００周りに樹脂製カバー、例えばプラスチック製カバーを配置することにより多針ミシン１００を所望の形状にすることも想定されるが、アーム３００が円筒構造であるためにアーム３００と樹脂製カバーとの間に無駄な空間が生じやすく、結果的に多針ミシン１００全体が大型化する傾向にあった。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、アームに対して平行なレール間の距離に制限されることなしに刺繍可能で比較的小型・軽量の多針ミシンを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために請求項１に記載の発明によれば、少なくとも一つの縫針が取り付けられた水平方向部分と鉛直方向部分とからなるアームと、該アームの前記水平方向部分の下方において前記水平方向部分に対して平行に延びるベッドと、該ベッドに取り付けられていて前記ベッドに対して平行な単一の第一のレールと、該第一のレール上を摺動する第一のキャリッジと、該第一のキャリッジに連結されていて前記第一のレールに対して垂直な第二のレールとを具備し、該第二のレールの長さは前記第一のレールの幅よりも長くなっており、さらに、前記第二のレール上を摺動する第二のキャリッジと、前記アームの前記鉛直方向部分から遠方に位置する前記第二のレールの側部において前記第二のキャリッジに取り付けられた刺繍枠部とを具備するミシンが提供される。
【０００９】
すなわち請求項１に記載の発明によって、アームに対して垂直な方向については第一のレールの幅よりも長い第二のレールを使用することにより従来技術のようにアームに対し平行なて二つのレール間の距離に制限されることなしに刺繍できるので、比較的小型・軽量のミシンを提供することができる。さらに、レールを従来技術のように配置する必要がないので、特に第二のレールの下方に障害物が存在する場合にも第一のキャリッジをこれら障害物に干渉することなしに移動させられる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、前記第一のレールが前記ベッドの下面に取り付けられている。
すなわち請求項２に記載の発明によって、ミシン全体の寸法、特にアームの水平方向部分に対して垂直な方向の寸法をさらに小さくすることができる。第二のレールを分離状態で搬送する場合には、このことは特に有利である。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、さらに、前記ベッドに取り付けられていて前記第一のレールに対して平行な少なくとも一つの第三のレールを具備し、前記第一のキャリッジが前記第一のレールと前記第三のレールとの両方を摺動するようにした。
すなわち請求項３に記載の発明によって、刺繍枠部が稼働時に単独で揺動するのを妨げられるので、極めて安定した状態で縫製作業を行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同一の部材には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明に基づく多針ミシンの側面図である。図２は本発明に基づく多針ミシンの正面図であるが、理解を容易にするために支持ケース４０の前面カバーの一部については図示を省略している。本発明に基づく多針ミシン１０は台部１１上にアーム３０が設置されている。アーム３０は台部１１に連結されている鉛直方向部分３２と、鉛直方向部分３２の側部から台部１１に対して平行に延びる水平方向部分３１とを含んでいる。アーム３０および後述するモータ９０（図１には示さない）はカバー３８により覆われている。さらに本発明の多針ミシン１０は刺繍枠８１（図１には示しない）を水平面内において移動させる水平移動機構部６０を有している。この水平移動機構部６０の詳細については後述する。さらに、水平面を有するベッド２５が鉛直方向部分３２の内方側部すなわち正面側側部からアーム３０の水平方向部分３１の先端に向かって水平方向部分３１に対して平行に延びている。図示しないベッド２５の先端は後述する支持ケース４０内の針棒４２の下方に位置している。
【００１３】
図１に示されるようにアーム３０の水平方向部分３１の先端には支持ケース４０が設けられている。図２を参照しつつ支持ケース４０について説明する。前述したように図２においては支持ケース４０の前面カバーの一部を省略している。支持ケース４０は複数、図２に示す実施形態においては１２本の針棒４２を含んでいる。各針棒４２の先端には縫針４１がそれぞれ取り付けられている。複数の糸供給部８５（図示しない）が多針ミシン１０のアーム３０の上方に設けられている。これら糸供給部８５は異なる色および／または種類の糸を備えている。複数の糸供給部８５から延びる複数の糸は、支持ケース４０の糸調子部４３および天秤４４を介して複数の縫針４１に接続されている。支持ケース４０は支持ケース用レール４５上に摺動可能に取り付けられており、それにより複数の針棒のうちの所望の針棒４２を駆動させることができる。これにより針棒４２の縫針４１は刺繍枠部８０の刺繍枠８１に予め把持された縫製材を縫製する。
【００１４】
図３は図１の線Ａ−Ａに沿ってみた断面図である。図３に示されるように本発明に基づく多針ミシン１０の台部１１に設けられた水平移動機構部６０はベッド２５に取り付けられた単一のレール５１を有している。レール５１はアーム３０の水平方向部分３１およびベッド２５に対して平行に配置されている。図４は本発明に基づく多針ミシンの部分拡大側面図である。図４においてはレール５１はベッド２５の下面に設置されている。図示されるレール５１の幅はベッド２５の幅以下になっている。以後、本願明細書においては、アーム３０の水平方向部分３１に対して平行な方向をＹ方向、水平面内においてＹ方向に対して垂直な方向をＸ方向と呼ぶこととする（図３を参照されたい）。図３および図４に示されるように、Ｙ方向レール５１は両端にプーリ５３、５４を備えており、これらプーリにはベルト５２が係合している。本発明の多針ミシン１０においてはＹ方向レール５１の一方のプーリ５３は鉛直方向部分３２の正面付近に位置決めされている。さらに、プーリ５４はベッド２５の先端付近に位置決めされている。図３および図４から分かるようにモータ５９がプーリ５３と同軸に配置されている。モータ５９を駆動させることによってベルト５２をプーリ５３およびプーリ５４周りに回転させられる。
【００１５】
図５は本発明に基づく多針ミシンの部分拡大正面図である。図４および図５に示されるようにＹ方向レール５１にはＹ方向キャリッジ６５が係合している。特に図５から分かるようにＹ方向キャリッジ６５は断面コの字またはＵ字形状の部材であり、Ｙ方向レール５１はＵ字形状Ｙ方向キャリッジ６５の内部に配置されている。さらにＹ方向レール５１のベルト５２の一部にはベルト５２の外方に延びる延長部５６が設けられている。ベルト５２の延長部５６は連結部５５、例えばネジおよびナットによってＹ方向キャリッジ６５の底部に固定されている。さらに、図５に示されるように、Ｙ方向キャリッジ６５はＹ方向キャリッジ６５の底部に対して平行に折り返された折返部６３、６４を上部に含んでいる。さらに、この折返部６３、６４の上方にはＸ方向レール７１が設置されている。Ｘ方向レール７１は折返部６３、６４においてネジ止めまたは接着作用などにより固定されている。図５においてはＹ方向キャリッジ６５とベルト５２との間は連結部５５により連結されているが、他の連結作用、例えば接着作用などを採用してもよい。折返部６３、６４は例えばＹ方向キャリッジ６５の内方に折り返されていてもよいが、図５に示されるように外方に折り返されるのが好ましく、これにより、Ｘ方向レール７１を安定した状態で保持することができる。当然のことながら、Ｘ方向レール７１を設置可能な他の形状のＹ方向キャリッジ６５を採用してもよい。
【００１６】
再び図３を参照すると、Ｘ方向レール７１は、Ｙ方向レール５１と同様に二つのプーリ７３、７４を含んでおり、これらプーリ７３、７４周りにベルト７２が係合している。図３および図４に示されるように、Ｘ方向レール７１の一側にはモータ６９が設置されており、このモータ６９によってベルト７２を回転させている。さらに多針ミシン１０の水平移動機構部６０は刺繍枠部８０を担持している。図１および図３に示されるように刺繍枠部８０の刺繍枠８１を把持するチューブラアーム８２、例えば樹脂製のチューブラアーム８２は連結部７９によってＸ方向レール７１のベルト７２に堅固に連結されている。本発明においてはＸ方向レール７１のプーリ７３とプーリ７４との間の距離はＹ方向レール５１の幅よりも大きくなっており、図３に示される実施形態においてはＸ方向レール７１のプーリ７３とプーリ７４との間の距離はＹ方向レール５１の幅の約１０倍になっている。従来技術においてはＸ方向の移動作用はアームに対して平行なレール間の距離に制限されていたが、本発明においてはＹ方向レール５１を単一にすると共にＸ方向レール７１の長さをＹ方向レール５１の幅よりも長くしているので、連結部７９をＸ方向レール７１上に摺動させることにより刺繍枠部８０を比較的長距離にわたってＸ方向に移動させられる。
【００１７】
図４において点線で示されるように、初期にはＹ方向キャリッジ６５はＹ方向レール５１のプーリ５３付近に位置している。次いで、モータ５９を駆動させることによりベルト５２がプーリ５３、５４回りに回転する。これにより、図４において実線で示されるようにＹ方向キャリッジ６５は一方のプーリ５３付近から他方のプーリ５４付近までベルト５２上を移動する。本発明においては、このようにＹ方向キャリッジ６５をベルト５２に沿って移動させることにより、刺繍枠部８０を比較的長距離にわたってＹ方向に移動させられる。また図３を参照して前述したようにＸ方向レール７１がＹ方向レール５１の幅よりも長いので、刺繍枠部８０を比較的長距離にわたってＸ方向に移動させられる。従来技術においては多針ミシン１００自体を小さくすることにより刺繍可能面積も必然的に小さくなるが、本発明においては従来技術と同等またはそれ以上の刺繍可能範囲を確保しつつ、多針ミシン１０全体を比較的小型・軽量にすることができる。さらに本発明においてはＹ方向レールを従来技術のように配置する必要がないので、特にＸ方向レールの下方に障害物が存在する場合にもＹ方向キャリッジをこれら障害物に干渉することなしに移動させられる。前述したようにＹ方向レール５１をベッド２５の下面に設置するのが好ましく、これにより多針ミシン１０全体の寸法、特にＸ方向の寸法をさらに小さくすることができる。Ｘ方向レールを分離状態で搬送する場合には、このことは特に有利である。
【００１８】
図５に示されるように、ベッド２５を構成する断面コの字またはＵ字構造フレーム２４の側部には、係合レール２８、２９が設けられている。これら係合レール２８、２９はＹ方向レール５１に対して平行に延びている。さらに、Ｙ方向キャリッジ６５の内壁には凹状のスライダ６１、６２が設けられていて、前述した係合レール２８、２９にそれぞれ係合している。これらスライダは刺繍枠部８０から比較的近距離に在るために（図３を参照されたい）、刺繍枠部８０等が稼働時に単独で揺動するのを妨げることができる。これにより、本発明においては極めて安定した状態で縫製作業を行うことができる。図４に示されるようにＹ方向キャリッジ６５の一側には二つのスライダ６１、６１’が設けられていて、Ｙ方向キャリッジ６５の他側にも二つのスライダ６２、６２’（図示しない）が設けられるのが好ましい。さらに図５に示されるように、スライダ６１とスライダ６２とが異なる高さにおいてフレーム２４に取り付けられるのが好ましく、これによりさらに安定した状態で縫製作業を行うことができる。当然のことながら、スライダ６１、６２の高さが同じである場合も本発明の範囲に含まれる。
【００１９】
図６（ａ）は本発明に基づく多針ミシンのアーム構造を示すために多針ミシンの一側からみた側面図であり、図６（ｂ）は本発明に基づく多針ミシンのアーム構造を示すために多針ミシンの他側からみた側面図である。図６（ａ）に示されるように、モータ９０がアーム３０の鉛直方向部分３２の背面側底部付近に設けられている。このモータ９０はアーム３０の鉛直方向部分３２内に配置されたベルト９１を回転させる。次いで、これによりアーム３０の水平方向部分３１内に配置されたスピンドル軸９２が駆動する。
【００２０】
図６（ａ）および図６（ｂ）に示されるように、これら部品が配置されるアーム３０の水平方向部分３１および鉛直方向部分３２はそれぞれ角柱状であって一方向開放型構造をなしている。一方向開放型構造とは鋳造時に鋳型を一方向に分割することで足りる断面コの字またはＵ字構造である。これにより、アーム３０は薄壁部分９４と梁部分９３とから構成されるようになり、これらの厚さは約２ｍｍから約３ｍｍである。図６（ｂ）に示すように、反対側も同様な構造であってもよい。薄壁部分９４はアーム３０の外壁およびアーム３０内部の隔壁を形成している。梁部分９３は図６（ａ）に示すように鉛直または水平方向に延びていてもよく、または図６（ｂ）に示すように斜方向に延びていてもよい。従来技術の多針ミシン１００のアーム３００は円筒構造であるので鋳造時には中子を必要としていたが、本発明のアーム３０は前述した構造であるので中子を使用することなしに成形することができる。従って、本発明においては成形費用を低く抑えられると共に成形精度を高めることができる。また本発明のアーム３０は鋳鉄から形成されるのが好ましく、これにより剛性を維持しつつアーム３０の肉厚を抑えることができる。
【００２１】
さらに、多針ミシン１０の外形を所望の形状にするために樹脂製カバー３８、例えばプラスチック製カバー（図６（ａ）および図６（ｂ）において仮想線により示す）をアーム３０周りに設けてもよい。本発明においてはアーム３０が角柱状であるので、アーム３０と樹脂製カバー３８との間に無駄な空間が生じることなしに、樹脂製カバー３８を容易に配置することができる。これにより、多針ミシン１０全体を比較的小型に維持しつつ、多針ミシン１０の外形を所望の形状にすることができる。
【００２２】
また鋳造時にアーム３０とベッド２５とを一体的に成形するようにしてもよい。アーム３０とベッド２５とを別々に形成した後にこれらを組み付けたミシンを使用する場合には、縫製時にこれらアーム３０とベッド２５とが別々に振動するので、縫製精度が極端に低下する。しかしながら、前述したようにアーム３０とベッド２５とを一体的に成形したミシン１０を使用する場合には、縫製時においてもこれらアーム３０とベッド２５とが一体的に振動するので縫製精度が低下するのを妨げることができる。前述した多針ミシン１０の場合には支持ケース４０が比較的重いために縫製時の振動が生じやすいので、アーム３０とベッド２５とを一体的に成形することは特に有利である。
【００２３】
前述した実施形態においては多針ミシンの場合について説明したが、前述した水平移動機構部を備えた単針ミシン（一つのみの縫針を含む）が本発明の範囲に含まれるのは明らかである。当然のことながら、Ｙ方向レールがベッド２５の側部に設けられている場合、係合レールがベッド２５の下面に設けられている場合および係合レールの数が異なる場合も本発明の範囲に含まれる。さらに、プーリとベルトから構成されるレール以外のレールを採用できるのは明らかである。
【００２４】
【発明の効果】
各請求項に記載の発明によれば、アームに対して平行なレール間の距離に制限されることなしに刺繍可能で比較的小型・軽量の多針ミシンを提供することができるという共通の効果を奏しうる。
【００２５】
さらに請求項２に記載の発明によれば、ミシン全体の寸法、特にアームの水平方向部分に対して垂直な方向の寸法をさらに小さくすることができるという効果を奏しうる。
さらに、請求項３に記載の発明によれば、刺繍枠部が稼働時に単独で揺動するのを妨げられるので、極めて安定した状態で縫製作業を行うことができるという効果を奏しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく多針ミシンの側面図である。
【図２】本発明に基づく多針ミシンの正面図である。
【図３】図１の線Ａ−Ａに沿ってみた断面図である。
【図４】本発明に基づく多針ミシンの部分拡大側面図である。
【図５】本発明に基づく多針ミシンの部分拡大正面図である。
【図６】（ａ）本発明に基づく多針ミシンのアーム構造を示すために多針ミシンの一側からみた側面図である。
（ｂ）本発明に基づく多針ミシンのアーム構造を示すために多針ミシンの他側からみた側面図である。
【図７】従来技術における多針ミシンの斜視図である。
【符号の説明】
１０…ミシン
１１…台部
２４…フレーム
２５…ベッド
２８…係合レール
３０…アーム
３１…水平方向部分
３２…鉛直方向部分
３８…カバー
４０…支持ケース
４１…縫針
４２…針棒
４４…天秤
４５…支持ケース用レール
５１…Ｙ方向レール
５２…ベルト
５３、５４…プーリ
５５…連結部
５６…延長部
５９…モータ
６０…水平移動機構部
６１、６１’…スライダ
６２、６２’…スライダ
６３…折返部
６５…Ｙ方向キャリッジ
６９…モータ
７１…Ｘ方向レール
７２…ベルト
７３、７４…プーリ
７９…連結部
８０…刺繍枠部
８１…刺繍枠
８２…チューブラアーム
９０…モータ
９１…ベルト
９２…スピンドル軸
９３…梁部分
９４…薄壁部分
【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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