(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対の支持体に対し、ベッドの直ぐ前方及び後方においてそれぞれ左右方向に延びる前ローラ及び後ローラと、ベッドの下方において左右方向に延びる少なくとも１つの下ローラとが回転可能に軸着されてなる縫製枠と、
前記前ローラ、後ローラ及び下ローラに加工布をその布幅方向が各ローラの長さ方向に沿うとともにその布長方向が各ローラを取り巻いてループ状となるように展張するための布止め機構と、
前記縫製枠を左右方向に移動させることにより前記加工布を布幅方向に駆動するＸ方向駆動機構と、
前記前ローラ、後ローラ及び下ローラの少なくとも一つを回転駆動することにより前記加工布を布長方向に駆動するＹ方向駆動機構とを備え、
前記Ｙ方向駆動機構は、前記前ローラ、後ローラ及び下ローラに巻き掛けられて各ローラを連動させる連動ベルトを含み、
前記布止め機構は、前記連動ベルトに設けられた取付部材と、該取付部材に嵌合し該取付部材との間に加工布を挟み込む被せ部材とからなるミシンの縫製枠駆動装置。
【請求項２】
前記布止め機構は、前記加工布をその布長方向の一端縁と他端縁とが離間して略Ｃ字のループ状となるように展張するように構成された請求項１記載のミシンの縫製枠駆動装置。
【請求項３】
前記Ｘ方向駆動機構は、ミシンの機枠に設けられた左右方向にのびるガイドレールと、前記支持体に設けられて前記レールに左右動可能に係合するスライド部と、前記支持体を伝動部材を介して左右方向に駆動するＸ駆動モータとからなる請求項１又は２記載のミシンの縫製枠駆動装置。
【請求項４】
前記Ｙ方向駆動機構は、前記前ローラ、後ローラ又は下ローラの少なくとも一つにスプライン係合されて挿通された左右方向に延びるボールスプラインと、前記ボールスプラインを回転駆動するＹ駆動モータとを含む請求項１、２又は３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、ミシンの縫製枠を駆動する縫製枠駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ミシンの前後幅より布長の長い加工布を縫製するために、加工布の布長方向を、一対の布長方向に延びるローラ間に展張し、ローラの回転により加工布を布長方向に駆動するようにした駆動装置が考えられている。
【０００３】
このような装置の一例として特開昭５８−１９７３６４号公報に示された縫製枠駆動装置は、機枠上に、摺動機構によりＸ方向（布幅方向）にスライド可能である縫製枠を設け、該縫製枠上の４隅に立設した支柱に、Ｘ方向に延びる一対のローラを回転可能に軸承されている。このように構成されることで、布長方向に数回分の縫製域が含められた加工布をローラ間に展張すれば、次の加工布に交換する手間が省けて連続的に縫製できるため縫製効率が上がる。ところが、ローラを回転させる機構や、加工布をローラに送出するための機構は、縫製枠と共に移動可能に設ける必要があり、枠駆動機構全体の大型化と複雑化をもたらし、大型化により作業性も低下する。また、加工布をＹ方向に駆動すると、次第に加工布の展張状態が変動して縫製がうまくできない場合がある。
【０００４】
また、別例として特公平１−２９９０３号公報に示された縫製枠駆動装置は、機枠に対してミシンヘッドとベッドとを一体的にＸ方向に駆動可能に設けると共に、Ｘ方向に延びる一対のローラを機枠に固定的に設ける。そして、各ローラ間に巻き掛けた加工布をローラの回転によってＹ方向に駆動し、そのＹ方向に駆動する加工布に対してミシンヘッドをＸ方向に駆動させる。このように構成することで、Ｘ方向及びＹ方向の駆動はそれぞれ別の部材に対して行われるため駆動機構を簡略化でき、加工布をＹ軸方向に駆動しないため、加工布の展張状態が変動せずに縫製が正確にできる。ところが、ミシンヘッド及びテーブルは重量があるため、縫製枠を駆動させるよりも、トルクの大きなモーターや、スライド部分の強化等が必要となり、縫製効率を高めるための高速駆動には適さなかった。特に数多くのミシンヘッドを備えたミシン程、高速駆動は困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記課題を解決し、駆動部分のコンパクト化を図り、作業性を向上させるとともに、コンパクト化に伴う軽量化により高速駆動を可能にして縫製効率を高めることができるミシンの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、左右一対の支持体に対し、ベッドの直ぐ前方及び後方においてそれぞれ左右方向に延びる前ローラ及び後ローラと、ベッドの下方において左右方向に延びる少なくとも１つの下ローラとが回転可能に軸着されてなる縫製枠と、前記前ローラ、後ローラ及び下ローラに加工布をその布幅方向が各ローラの長さ方向に沿うとともにその布長方向が各ローラを取り巻いてループ状となるように展張するための布止め機構と、前記縫製枠を左右方向に移動させることにより前記加工布を布幅方向に駆動するＸ方向駆動機構と、前記前ローラ、後ローラ及び下ローラの少なくとも一つを回転駆動することにより前記加工布を布長方向に駆動するＹ方向駆動機構とを備え、前記Ｙ方向駆動機構は、前記前ローラ、後ローラ及び下ローラに巻き掛けられて各ローラを連動させる連動ベルトを含み、前記布止め機構は、前記連動ベルトに設けられた取付部材と、該取付部材に嵌合し該取付部材との間に加工布を挟み込む被せ部材とからなる。
【０００７】
ここで、布止め機構は、前記加工布をその布長方向の一端縁と他端縁とが少なくとも手を入れられるだけ離間して略Ｃ字のループ状となるように展張するように構成されたものが好ましい。
【０００８】
Ｘ方向駆動機構は、特定の構造に限定されないが、ミシンの機枠に設けられた左右方向にのびるガイドレールと、前記支持体に設けられて前記レールに左右動可能に係合するスライド部と、前記支持体をベルト、チェーン、ボールネジ等の伝動部材を介して左右方向に駆動するＸ駆動モータとからなるものを例示できる。
【０００９】
Ｙ方向駆動機構は、特定の構造に限定されないが、前記前ローラ、後ローラ又は下ローラの少なくとも一つにスプライン係合されて挿通された左右方向に延びるボールスプラインと、前記ボールスプラインを回転駆動するＹ駆動モータとを含むものを例示できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化したミシンの縫製枠駆動装置の実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。ミシン１は、針８を上下駆動する複数のミシンヘッド７と、ミシンヘッド７の下方に、床に載置された機枠２に略水平かつ左右方向に架設されたベッド３と、ミシンヘッド７に対向してベッド３の前面に設けられた釜４と、ベッド３の前後を下方にまたぐように設けられた縫製枠５と、加工布を布幅方向に駆動するＸ方向駆動機構３１と、加工布５０を布長方向に駆動するＹ方向駆動機構４１とを備えている。
【００１３】
本明細書において、ミシンの左右方向は、加工布の布幅方向に相当し、これを慣行上Ｘ方向と同方向という、また、ミシンの前後方向とは、加工布の布長方向に相当し、これを慣行上Ｙ方向と同方向という。
【００１４】
縫製枠５は、ベッド３とベッド３の前方及び後方において、それぞれ左右方向に延びる前ローラ９及び後ローラ１０と、ベッド３の下方において左右方向に延びる下ローラ１１と、前記ローラ９、１０，１１を回転可能に軸着する左右一対の支持体１２とを備えている。
【００１５】
支持体１２は、該支持体１２の中心となり、後述するレール土台６及びスライド駆動機構３４を貫通可能にする矩形枠１３と、矩形枠１３の外周から外側に延びた３本のアーム１４とからなる。各アーム１４の先端は前後に切り込まれており、その切り込み部分に沿うようにそれぞれプーリ１５が回転可能に取り付けられている。そして、前ローラ９、後ローラ１０及び下ローラ１１は、それぞれ左右一対のプーリ１５によって同軸上に挟まれる形でプーリ１５と共に回転可能に取り付けられている。また、各プーリ１５間には連動ベルト１７が巻き掛けられてローラ９，１０，１１を連動可能にしている。ここで、プーリ１５に連動ベルト１７を巻き掛けたときの径は、ローラ９，１０，１１の径と等しくなっている。
【００１６】
連動ベルト１７には、前ローラ９、後ローラ１０及び下ローラ１１に、加工布５０をその布幅方向が各ローラ９，１０、１１の長さ方向に沿うとともにその布長方向が各ローラ９，１０，１１を取り巻いてループ状となるように展張するための布止め機構２０が設けられている。
【００１７】
本実施例の布止め機構２０は、連動ベルト１７に設けられた取付部材２１ａ、２１ｂと、各取付部材２１ａ、２１ｂに嵌合する被せ部材２２とからなり、加工布５０の取付は両者間に加工布５０を挟み込んでされる。取付部材２１ａ、２１ｂ及び被せ部材２２によって、加工布５０の布長方向は各ローラ９，１０，１１を取り巻いて略Ｃ字のループ状となるように展張される。取付部材２１ａ、２１ｂは、連動ベルト１７から膨出状に形成されたゴム製の突条部で、外周面には加工布５０の滑り止めをする筋溝２３が布幅方向と平行に形成されている。そして、加工布５０の布長方向における一端縁及び他端縁に対応する取付部材２１ａ及び２１ｂがそれぞれ一対の連動ベルト１７をまたぐように布幅方向に架設されている。
【００１８】
被せ部材２２は、取付部材２１と同一長さの断面略Ω形状の薄肉のステンレス板であり、開口部が狭く奥部が広がる凹部で、取付部材２１に嵌合させうる大きさに形成されている。また、被せ部材２２のΩ形状面の頂点付近からややずれた位置に、外側に延びる取手２４が設けられている。
【００１９】
ここで、略Ｃ字のループ状とは、加工布５０を各ローラ９，１０，１１に取り巻いてループさせたとき、その布長方向の一端縁と他端縁とが少なくとも手を入れられるだけ離間している状態を意味する。
【００２０】
Ｘ方向駆動機構３１は、ベッド３より下方に、機枠２に左右方向に架設された中空四角柱状のレール土台６と、レール土台６の上面に配設され、Ｘ方向に延びる１本のレール３２と、該レール３２に沿ってスライド可能でかつ支持体１２に設けられたスライド部３３と、該スライド部３３を左右方向にスライド移動させるスライド駆動機構３４とを備えている。そして、スライド部３３を介して縫製枠５をベッド３に対して左右方向に駆動するようになっている。ここで、ベッド３上面の高さレベルと、縫製枠５の前ローラ９及び後ローラ１０の最上点の高さレベルとは略同一となっている。
【００２１】
スライド部３３は、レール３２に沿ってスライド可能に設けられたスライダ３５と、該スライダ３５の上側に設けられ両端が各支持体１２と固定されているベース部３６とからなる。
【００２２】
スライド駆動機構３４は、レール土台６の略中間部と右端部にそれぞれ回動自在に設けられた一対のプーリ３７，３８と、レール土台６の中空部分を経由して該プーリ３７，３８に巻き掛けられるとともに、両端部がレール土台６上側でスライド部３３の前後側にそれぞれ連結されることによりループ状にされた伝動部材である駆動ベルト３９と、レール土台６の端側のプーリ３８に連結されたＸ駆動モータ４０とを備えている。
【００２３】
また、各プーリ１５には、ボールスプライン軸１６が各プーリ１５より外側に延びるように取り付けられ、各ボールスプライン軸１６の端部は、機枠２の左右壁にそれぞれ回転可能に取り付けられている。但し、下ローラ１１と連動する一方のプーリ１５に取り付けられたボールスプライン軸１６の端部は、後述するＹ方向駆動機構に取り付けられる。ここで、プーリ１５は、ボールスプライン軸１６とスプライン係合、すなわち、ボールスプライン軸１６の一部に設けられた該ボールスプライン軸１６に平行なキー溝１６ａが、プーリ１５に設けられたキー溝１６ａとはまり合う嵌合孔１５ａ（図示略）に係合されており、このスプライン係合によって、プーリ１５をボールスプライン軸１６に対し軸方向に移動可能にし、かつボールスプライン軸１６の回転と連動するようにしている。すなわち、ボールスプライン軸１６は、各ローラ９，１０，１１の回転を許容させつつ左右方向の移動を許容することができる。
【００２４】
Ｙ方向駆動機構４１は、下ローラ１１と共に回転する一方のプーリ１５にスプライン係合されて挿通された左右方向に延びるボールスプライン軸１６と、ボールスプライン軸１６の一端に取り付けられ、ボールスプライン軸１６を回転駆動するＹ駆動モータ４２とからなる。そして、連動ベルト１７を介して縫製枠５に張設された加工布５０をベッド３に対してその布幅方向に駆動するようになっている
【００２５】
上述のように構成された縫製枠５に、加工布５０を以下に示すように取り付ける。加工布５０の一端縁を取付部材２１ａの表面全体を覆うように載置して、被せ部材２２の開口部分の上側ラインを、対応する取付部材２１ａの根本部分にあてる。そして、そのまま被せ部材２２の開口部分の下側ラインを取付部材２１ａに下ろしていき、加工布５０を挟んだ状態で取付部材２１ａと被せ部材２２とを嵌合させる。次に、加工布５０を前ローラ９、後ローラ１０及び下ローラ１１を取り巻いて、加工布５０の他端縁で取付部材２１ｂの表面全体を覆いながら、上記と同じ要領で取付部材２１ｂと被せ部材２２とを嵌合させて、加工布５０を略Ｃ字のループ状に展張させる。
【００２６】
ここで、加工布５０を略Ｃ字のループ状に展張させたのは、加工布５０をローラ９，１０、１１間にループさせたとき、ベッド３に設けられた釜４は加工布５０によって周囲を包まれているため、加工布５０を張設したままでの釜交換は非常にしにくいからである。尚、釜交換は、ミシンの駆動が停止しているときに、連動ベルト１７を回転させ離間部分を釜４の前面に移動させてから、そこから手を入れて交換すればよい。
【００２７】
加工布５０の布幅方向の駆動は、Ｘ駆動モータ４０の回転方向に応じて、スライド部３３が左右方向に移動し、それに伴う縫製枠５の左右方向への駆動によってされる。さらに、Ｘ方向駆動機構３１のみで縫製枠５を左右方向に駆動させると、縫製枠５全体がぶれたりして安定性に欠けるため、ボールスプライン軸１６によって、縫製枠５の左右方向の駆動を支持している。尚、Ｙ駆動モータ４２に取り付けられたボールスプライン軸１６は、縫製枠５の左右方向の駆動を支持するのみならず、後述するようにＹ駆動モータ４２の回転を下ローラ１１に伝達する働きもしている。
【００２８】
加工布５０の布長方向の駆動は、Ｙ駆動モータ４２の回転をボールスプライン軸１６を介して下ローラ１１に伝達し、下ローラ１１の回転を連動ベルト１７により各ローラ９，１０，１１に伝達することで、ローラ９，１０，１１間にループ状に展張された加工布５０をその布長方向に駆動することでなされる。ここで、連動ベルト１７は、その内周面に布幅方向の溝が形成された歯付きベルトであり、駆動中にプーリ１５との間でスリップが起らないため、Ｙ駆動モータ４２の回転を各ローラ９，１０，１１に正確に伝えることができる。
【００２９】
このように構成されたミシンの縫製枠駆動装置によれば、縫製枠５に加工布５０をループ状に支持したことで、ミシン１全体のコンパクト化がはかれる。例えば、ミシン装置の幅寸法が小さくできるので省スペース化がはかられ作業性が向上する。
【００３０】
また、縫製枠５のコンパクト化に伴い軽量で高速駆動を可能にするため、縫製効率を高めることができる。
【００３１】
さらに、加工布５０のループを下方向に稼ぐことで前ローラ９及び後ろローラ１０間に展張される加工布５０の布長方向に約１．５倍若しくは２倍以上の縫製面積を持つ加工布５０を縫製できるため、生産性が向上する。
【００３２】
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）布止め機構２０を、連動ベルト１７に設けた断面略Ω形状の凹部と、該凹部に嵌合させうる押込部材とで構成して、凹部に入れた加工布を上から押込部材で嵌合させることで布止めをする。
（２）駆動ベルト３９の代わりの伝動部材として、チェーン又はボールネジを用いる。
（３）連動ベルト１７の外周面に、加工布５０を簡単に貼り付け、またはがすことができる粘着性物質、例えば、刺繍粘着材を塗布したり、両面テープを貼り付けたりする。この粘着性物質によって加工布５０と連動ベルト１７とがしっかりと固定され、左右方向の駆動時における、加工布５０の左右方向のずれを無くすことができる。
【００３３】
【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、ミシン装置のコンパクト化を図り、作業性を向上させるとともに、コンパクト化に伴う軽量化により高速駆動を可能にして縫製効率を高めることができる。また、布長方向により大きな縫製面積を持つ加工布を縫製することができるため、生産性を向上させることができる。
【００３４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した実施形態のミシンの縫製枠駆動装置の斜視図である。
【図２】同ミシンの縫製枠駆動装置の正面図である。
【図３】同ミシンの縫製枠駆動装置の側面図である。
【図４】同ミシンの縫製枠を示す要部斜視図である。
【図５】同ミシンの布止め機構を示す要部斜視図である。
【符号の説明】
３    ベッド
５    縫製枠
９    前ローラ
１０    後ローラ
１１    下ローラ
１２    支持体
１６    ボールスプライン軸
１７    連動ベルト
２０    布止め機構
３１    Ｘ方向駆動機構
３２    レール
３３    スライド部
３５    スライダ
３９    駆動ベルト
４０    Ｘ駆動モータ
４１    Ｙ方向駆動機構
４２    Ｙ駆動モータ
５０    加工布
【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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