(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工布を張設する縫製枠（９）を駆動する駆動装置（１０）であって、断面扁平中空部（１２）を有する高さ６ｍｍ〜２５ｍｍの薄型に形成されてテーブル（４）の上面に設けられた駆動枠（１１）と、該駆動枠（１１）の長手方向に間隔をおいて設けられて該駆動枠（１１）の幅方向と平行な軸線の回りに回転する２つのプーリ（１３，１４）と、少なくとも一方のプーリ（１３）に結合された回転駆動源（２１）と、２つのプーリ（１３，１４）間にループ状に巻き掛けられた駆動ベルト（１５）とを含み、該駆動ベルト（１５）のループ下側部位（１５ａ）のみが前記断面扁平中空部（１２）に通され、該駆動ベルト（１５）のループ上側部位（１５ｂ）が前記駆動枠（１１）の直ぐ上方に位置し、該ループ上側部位（１５ｂ）の一部と前記縫製枠（９）とを連結する連結部材（１６）が設けられたことを特徴とするミシンの縫製枠駆動装置。
【請求項２】
２つのプーリは駆動プーリ（１３）及び被動プーリ（１４）であり、駆動プーリ（１３）は駆動枠（１１）の端部に設けられて回転駆動源（２１）に結合され、被動プーリ（１４）の下部は駆動枠（１１）の上壁を切除して形成した穴（２３）から断面扁平中空部（１２）に入り込んでおり、ループ下側部位（１５ａ）は、駆動プーリ（１３）の下部から駆動枠（１１）の端に開口した断面扁平中空部（１２）に入り込み、該断面扁平中空部（１２）内を延びて被動プーリ（１４）の下部に掛かっている請求項１記載のミシンの縫製枠駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工布を張設する縫製枠をミシンの前後方向又は左右方向に移動する駆動装置に関するものである。なお、ミシンにおいては慣行的に左右方向をＸ方向といい、前後方向をＹ方向というので、本明細書でもそれに従う。
【０００２】
【従来の技術】
図５及び図６に示す従来のミシンは、テーブル８０上に載置されて加工布を張設する縫製枠８１（刺繍ミシンにおいては刺繍枠）と、縫製枠８１をＸ方向に駆動するＸ方向駆動装置８５と、テーブル８０上方に架設された上フレーム８３とＸ方向駆動装置８５の駆動枠８６との間に設けられて、駆動枠８６と共に縫製枠８１をＹ方向に駆動するＹ方向駆動装置８４とを備えている。
【０００３】
Ｘ方向駆動装置８５は、角筒状に形成された駆動枠８６を含むと共にその内部に主要部が内蔵されており、駆動枠８６の下壁８６ａの上面に配設されたＸ方向に延びるレール８８と、該レール８８にＸ方向にスライド可能に設けられた連結部材８９と、該連結部材８９をＸ方向に駆動する駆動部とを備えている。駆動部は、レール８８の左右側に設けられて垂直軸線の回りに回転する被動プーリ９１及び駆動プーリ９２と、両プーリ９１，９２にループ状に巻き掛けられた駆動ベルト９３と、駆動プーリ９２に連結された駆動モータ９４とを備えている。連結部材８９は、駆動ベルト９３のループ前側部位の一部と縫製枠８１とに、両者を連結するように取り付けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記駆動枠８６は、Ｘ方向駆動装置８５を内蔵するために嵩高の角筒状に形成されていたため、ミシンを特に高さ方向にコンパクト化しようとするときの障害になっており、また重量が大きいため、高速駆動を困難にしたり駆動源に容量の大きなものを要したりする原因となっていた。
【０００５】
本発明の目的は、上記課題を解決し、駆動枠を薄型化するとともに駆動装置の高さを抑えることができ、もってミシンの高さ方向のコンパクト化を可能にするとともに、駆動枠をその剛性を確保しつつ軽量化することができる縫製枠駆動装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のミシンの縫製枠駆動装置は、加工布を張設する縫製枠を駆動する駆動装置であって、断面扁平中空部を有する高さ６ｍｍ〜２５ｍｍの薄型に形成されてテーブル（４）の上面に設けられた駆動枠と、該駆動枠の長手方向に間隔をおいて設けられて該駆動枠の幅方向と平行な軸線の回りに回転する２つのプーリと、少なくとも一方のプーリに結合された回転駆動源と、２つのプーリ間にループ状に巻き掛けられた駆動ベルトとを含み、該駆動ベルトのループ下側部位のみが前記断面扁平中空部に通され、該駆動ベルトのループ上側部位が前記駆動枠の直ぐ上方に位置し、該ループ上側部位の一部と前記縫製枠とを連結する連結部材が設けられたことを特徴とする。
上記手段の一態様として、２つのプーリは駆動プーリ（１３）及び被動プーリ（１４）であり、駆動プーリ（１３）は駆動枠（１１）の端部に設けられて回転駆動源（２１）に結合され、被動プーリ（１４）の下部は駆動枠（１１）の上壁を切除して形成した穴（２３）から断面扁平中空部（１２）に入り込んでおり、ループ下側部位（１５ａ）は、駆動プーリ（１３）の下部から駆動枠（１１）の端に開口した断面扁平中空部（１２）に入り込み、該断面扁平中空部（１２）内を延びて被動プーリ（１４）の下部に掛かっている態様を例示できる。
【０００７】
断面扁平中空部の内法高さは、駆動ベルトの厚さより高ければ特に限定されないが、４ｍｍ〜２０ｍｍが好ましい。断面扁平中空部の内法幅は、駆動ベルトの幅より広ければ特に限定されないが、２０ｍｍ〜１００ｍｍが好ましい。内法高さと内法幅との比は、特に限定されないが、内法高さ１に対して内法幅３〜１５が好ましい。駆動枠の高さは、前記のとおり、６ｍｍ〜２５ｍｍとする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１〜図４は本発明を具体化した実施形態のミシンとその縫製枠駆動装置とを示している。このミシンは、床面に立つ支柱１と、該支柱１の下部間及び上部間に支持されてそれぞれ左右方向に延びる下フレーム（図示略）及び上フレーム３とからなる機枠を有し、下フレームにはテーブル４が略水平に支持されている。上フレーム３の前面には複数のミシンヘッド５が左右方向に所定間隔をおいて列設され、下フレームには複数のベッド６が各ミシンヘッド５の直下位置にテーブル４と略同一高さで列設されている。周知の通り、ミシンヘッド５で上下往復駆動される針と、ベッド６で回転駆動される釜との協働により、後述する加工布に縫製が行なわれる。
【０００９】
テーブル４の上面には、加工布を張設保持するための平面四角枠状の縫製枠９（刺繍ミシンにおいては刺繍枠）が載置されるとともに、該縫製枠９をＸ方向に駆動するＸ方向駆動装置１０が設けられている。また、上フレーム３の下面には、Ｘ方向駆動装置１０を介して縫製枠９をＹ方向に駆動するＹ方向駆動装置３０が設けられている。
【００１０】
Ｘ方向駆動装置１０は、断面扁平中空部１２を有する薄型に形成された駆動枠１１と、駆動枠１１の長手方向に間隔をおいて設けられて駆動枠１１の幅方向と平行な軸線の回りに回転する駆動プーリ１３及び被動プーリ１４と、駆動プーリ１３に結合された回転駆動源としての駆動モータ２１と、２つのプーリ１２，１３間にループ状に巻き掛けられた駆動ベルト１５とを含む。駆動ベルト１５のループ下側部位１５ａが断面扁平中空部１２に通され、該駆動ベルト１５のループ上側部位１５ｂが駆動枠１１の直ぐ上方に位置し、該ループ上側部位１５ｂの一部と前記縫製枠９とを連結する連結部材１６が設けられている。
【００１１】
駆動枠１１は高さ７ｍｍ〜１５ｍｍの薄型に形成され、幅は特に限定されないが、例えば１００ｍｍ〜２００ｍｍに形成されている。本例の駆動枠１１は上壁とした壁との間が仕切壁で仕切られてなる複数の長手方向に延びる中空部を有し、そのうちの一つがループ下側部位１５ａが通される断面扁平中空部１２であって、断面扁平中空部１２の内法高さは５ｍｍ〜１０ｍｍ、内法幅は３０ｍｍ〜６０ｍｍである。駆動枠１１の上面には、後述するＹ方向駆動装置３０のブラケット４０に結合されるブラケット２６が取り付けられている。
【００１２】
駆動プーリ１３は駆動枠１１の右端部に取り付けられた取付ケース１７に内蔵され、駆動枠１１の幅方向と平行な軸線の回りに回転可能に軸着されている。駆動プーリ１３にはトルク伝達軸２０が共回転可能にかつ軸長方向に駆動プーリ１３をスライド可能に挿通されている。トルク伝達軸２０の後端はミシンフレームに取り付けられた駆動モータ２１の回転軸に結合され、前端はミシンフレームに取り付けられた軸受１９に軸着されている。このトルク伝達軸２０の挿通により、Ｙ方向駆動装置３０によるＸ方向駆動装置１０のＹ方向移動を許容しつつ、Ｙ方向移動しない駆動モータ２１の回転力を駆動プーリ１３に伝えることができる。駆動モータ２１を移動させてなくてもよい分だけ、Ｘ方向駆動装置１０の慣性質量を小さくできる。
【００１３】
被動プーリ１４は、駆動枠１１の途中部に設けられた軸受２２の支軸２２ａ（駆動枠１１の幅方向と平行）に回転可能に軸着されている。被動プーリ１４の下部は、駆動枠１１の上壁を切除して形成した穴２３から断面扁平中空部１２に入り込んでいる。
【００１４】
ループ下側部位１５ａは、駆動プーリ１３の下部から駆動枠１１の右端に開口した断面扁平中空部１２に入り込み、該断面扁平中空部１２内を延びて被動プーリ１４の下部に掛かるようになっている
。
【００１５】
連結部材１６は、ループ上側部位１５ｂの一部に取り付けられた第一連結部材１６ａと、駆動枠１１の上面に設けられたＸ方向に延びるレール２４に対してスライドするスライダ２５に取り付けられた第二連結部材１６ｂが結合されてなる。すなわち、連結部材１６はループ上側部位１５ｂの一部に連結されだけでなく、レール２４及びスライダ２５によりガタつかずにスライドできるよう支持されている。第二連結部材１６ｂには縫製枠９がネジで脱着可能に取り付けられている。なお、両部材１６ａ，１６ｂは一体形成でもよい。
【００１６】
Ｙ方向駆動装置３０は、上フレーム３の下面に取り付けられたＹ方向に延びる角筒状のレール土台３１と、該レール土台３１の下面に設けられたＹ方向に延びるレール３２と、該レール３２に対してスライドするスライダ３３と、該スライダ３３をＹ方向に駆動する駆動部とを備えている。駆動部は、レール土台３１の前後にそれぞれ回転可能に設けられた被動プーリ３５及び駆動プーリ３６と、両プーリ３５，３６にループ状に巻き掛けられた駆動ベルト３７とを備えている。駆動ベルト３７のループ上側部位３７ａはレール土台３１の中空部に通され、ループ下側部位３７ｂの一部はスライダ３３とその下に取り付けられたブラケット４０との間に挟着されている。駆動プーリ３６には、駆動軸３８を介して駆動モータ３９の回転軸が連結されている。駆動モータ３９は上フレーム３の後面に取り付けられている。
【００１７】
以上のように構成されたミシンの縫製枠駆動装置の作用を説明すると、Ｙ方向駆動装置３０の駆動モータ３９が縫製データに基づいて駆動されると、駆動ベルト３７が駆動されてスライダ３３がＹ方向に移動し、その駆動力がブラケット４０，２６を介してＸ方向駆動装置１０に伝わり、もって縫製枠９がＹ方向に駆動される。同様に、Ｘ方向駆動装置１０の駆動モータ２１が縫製データに基づいて駆動されると、駆動ベルト１５が駆動されて連結部材１６及びスライダ２５がＸ方向に移動し、もって縫製枠９がＸ方向に駆動される。
【００１８】
以上のように構成されたミシンの縫製枠駆動装置によれば、駆動枠１１を断面扁平中空部１２を有する薄型に形成し、駆動ベルト１５のループ下側部位１５ａを断面扁平中空部１２に通したことにより、駆動枠１１を薄型化するとともにＸ方向駆動装置１０の高さを抑えることができ、もってミシンの高さ方向のコンパクト化を可能にする。また、駆動枠１１をその剛性を確保しつつ軽量化することができるので、高速駆動の実現が容易になり、駆動モータ２１が容量の小さなもので済むようになる。
【００１９】
なお、本発明は前記実施形態の構成に限定されず、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
（１）Ｘ方向駆動装置１０の構造を、Ｙ方向駆動装置３０に適用すること。
（２）縫製枠９は、前記大型の四角枠に限定されず、例えば、各ミシンヘッドに対応した複数の小型の刺繍枠を保持する縫製枠にしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係るミシンの縫製枠駆動装置によれば、駆動枠を薄型化するとともに駆動装置の高さを抑えることができ、もってミシンの高さ方向のコンパクト化を可能にするとともに、駆動枠をその剛性を確保しつつ軽量化することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るミシンの縫製枠駆動装置の平面図である。
【図２】同縫製枠駆動装置の正面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】同縫製枠駆動装置の斜視図である。
【図５】従来のミシンの縫製枠駆動装置の平面図である。
【図６】同縫製枠駆動装置のＶＩ−ＶＩ断面図である。
【符号の説明】
９    縫製枠
１０    Ｘ方向駆動装置
１１    駆動枠
１２    断面扁平中空部
１３    駆動プーリ
１４    被動プーリ
１５    駆動ベルト
１５ａ  ループ下側部位
１５ｂ  ループ上側部位
１６    連結部材
１６ａ  第一連結部材
１６ｂ  第二連結部材
２１    駆動モータ
２２ａ  支軸
２３    穴
２４    レール
３０    Ｙ方向駆動装置
【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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