(57)【要約】【課題】  筒物枠（典型的には帽子枠）をセットして保持するための構造の簡略化。【解決手段】  Ｙ軸方向に直線移動するように構成された第１駆動部材（５，３０）と、前記第１駆動部材（５，３０）に対してＹ軸方向に一体的に直線移動し且つＹ軸回りに回転自在であり、かつ、筒状の被縫製物を装着した筒物枠（２）を着脱可能に取り付けるように構成された駆動環（３）であって、該駆動環（３）の回転軸心に位置するボス（３ｂ）と、該ボス（３ｂ）を該駆動環（３）の環状部に連結するリブ（７）とを含む前記駆動環（３）と、前記ボス（３ｂ）をＹ軸方向に直線移動自在且つＹ軸回りに回転自在に支持するように構成された支持機構（１１，２２）と、前記駆動環（３）をＹ軸回りに回転駆動するように構成された第２駆動部材（６，１５，３１）とを具備する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｙ軸方向に直線移動するように構成された第１駆動部材と、
前記第１駆動部材に対してＹ軸方向に一体的に直線移動し且つＹ軸回りに回転自在であり、かつ、筒状の被縫製物を装着した筒物枠を着脱可能に取り付けるように構成された駆動環であって、該駆動環の回転軸心に位置するボスと、該ボスを該駆動環の環状部に連結するリブとを含む前記駆動環と、
前記ボスをＹ軸方向に直線移動自在且つＹ軸回りに回転自在に支持するように構成された支持機構と、
前記駆動環をＹ軸回りに回転駆動するように構成された第２駆動部材と
を具備する筒物枠駆動装置。
【請求項２】
前記支持機構は、
前記第１駆動部材に固定され、前記ボスをＹ軸回りに回転自在かつＹ軸方向に一体的に直線移動するように支持する支持体と、
基部に固定され、前記ボス及び前記支持体をＹ軸方向に直線移動自在に支持するガイド軸と
を含む請求項１の筒物枠駆動装置。
【請求項３】
前記支持体に、前記駆動環の変形防止のための規制部材を設けた請求項２の筒物枠駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帽子やこれに類する略筒状を成した被縫製物がセットされた帽子枠（筒物枠）を任意の刺繍柄データに基いて刺繍縫いするための刺繍ミシンにおいて適用される筒物枠駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
刺繍ミシンにおいて、帽子に刺繍するためには、帽子をセットして保持した帽子枠をＹ軸方向（刺繍ミシンの前面に対して直交する方向、つまり前後方向）に駆動するとともにＹ軸方向軸周りに回転駆動する必要があり、帽子枠を支持するための構造として例えば下記特許文献１に開示されたものがある。そこに示された支持構造は、帽子枠を回転駆動枠にセットして該回転駆動枠にて保持する一方で、プレート状の支持枠において円周方向に等角度間隔で３個のローラ部材を設け、該支持枠に設けた３個のローラ部材によって該回転駆動枠の内周面を３点で回転可能に支持するように構成されている。支持枠は、回転駆動枠及び帽子枠とともに、筒状ベッドに支持されたガイドシャフトによってＹ軸方向に直線的にスライド可能に支持される。
【０００３】
特許文献１に開示された支持構造にあっては、回転駆動枠を回転可能に支持するために支持枠において３個のローラ部材を設ける必要があるため、部品点数が多くなるという問題があり、また、重量が嵩むために支持枠に強い剛性が要求されるという問題がある。支持枠が容易に撓んだり変形しないように、十分な剛性をもたせるようにすれば、撓みや変形の問題は解決できる。しかし、支持枠その他の総合重量が大きいと、Ｙ軸方向の駆動系にかかる負荷が大きくなり、Ｙ軸方向の移動制御の精密性に劣るという不具合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−５７７５７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、筒物枠（典型的には帽子枠）をセットして保持するための構造を簡略化した筒物枠駆動装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る筒物枠駆動装置は、Ｙ軸方向に直線移動するように構成された第１駆動部材（５，３０）と、前記第１駆動部材（５，３０）に対してＹ軸方向に一体的に直線移動し且つＹ軸回りに回転自在であり、かつ、筒状の被縫製物を装着した筒物枠（２）を着脱可能に取り付けるように構成された駆動環（３）であって、該駆動環（３）の回転軸心に位置するボス（３ｂ）と、該ボス（３ｂ）を該駆動環（３）の環状部に連結するリブ（７）とを含む前記駆動環（３）と、前記ボス（３ｂ）をＹ軸方向に直線移動自在且つＹ軸回りに回転自在に支持するように構成された支持機構（１１，２２）と、前記駆動環（３）をＹ軸回りに回転駆動するように構成された第２駆動部材（６，１５，３１）とを具備する。一実施例において、前記支持機構（１１，２２）は、前記第１駆動部材（５，３０）に固定され、前記ボス（３ｂ）をＹ軸回りに回転自在かつＹ軸方向に一体的に直線移動するように支持する支持体（１１）と、基部に固定され、前記ボス（３ｂ）及び前記支持体（１１）をＹ軸方向に直線移動自在に支持するガイド軸（２２）とを含む。なお、括弧内に記した数字は、後述する実施例における対応する要素の図面参照番号を単なる参考のために示すものである。
【０００７】
本発明によれば、筒物枠（２）を着脱可能に取り付ける駆動環（３）を、Ｙ軸方向に直線移動自在且つＹ軸回りに回転自在に支持するための支持構造が、１つの前記ボス（３ｂ）と、１つのリブ（７）と、前記ボス（３ｂ）を１軸で支持する前記支持機構（１１，２２）とで構成されることになるため、非常に簡素化され軽量化されたものとなる。このような軽量化に伴い、駆動系にかかる負荷を低減させることが可能となり、より精細な刺繍をより高速度で行うことができる。また、支持構造を簡略化したことと、これによって前記ボス（３ｂ）を１軸で支持するための前記支持機構（１１，２２）（ガイド軸２２）の剛性もさほど高める必要も無いことにより、全体的な製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施例に係る刺繍ミシンの全体斜視図。
【図２】同実施例に係る刺繍ミシンにおける帽子枠（筒物枠）駆動装置及び帽子枠（筒物枠）の分解斜視図。
【図３】帽子枠駆動装置の分解斜視図。
【図４】帽子枠駆動装置を刺繍ミシンに装着した状態の一部断面側面図。
【図５】帽子枠駆動装置の正面図。
【図６】帽子枠駆動装置における駆動環の回転範囲を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施例を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例に係る帽子枠（筒物枠）駆動装置１を適用した単頭型の刺繍ミシンの一例を示す。この刺繍ミシンには、本発明の帽子枠駆動装置１が装着され、帽子その他筒状の被縫製物に対する刺繍が可能な仕様に仕立てられている。
【００１０】
図１において、刺繍ヘッド３３の下方にはシリンダー２１が設けられ、その先端部には図示しない下糸釜が設けられ、下糸釜の上は針板３４で覆われている。刺繍ミシンの両脚部には図示しないＹ駆動機構が組み込まれており、Ｙ駆動機構には駆動サッシ３０が連結されている。図示しないモータによりＹ駆動機構を駆動することで、駆動サッシ３０がＹ軸方向（刺繍ミシンの前面に対して直交する方向、つまり前後方向）に直線的に移動する。駆動サッシ３０（第１駆動体）は、Ｘ軸方向（刺繍ミシンの前面に平行な方向、つまり横方向）に横長に延びており、この駆動サッシ３０には、図示しないモータによりＸ軸方向に直線的に駆動されるＸ駆動体３１が搭載されている。
【００１１】
図２に示すように、帽子枠駆動装置１は、帽子枠（筒物枠）２を着脱可能に取り付けるように構成された駆動環３と、駆動環３に連結されたＹ駆動プレート５と、駆動環３を回転駆動するためのＸ駆動プレート６及びワイヤ１５とを含む。Ｙ駆動プレート５は、前記駆動サッシ３０に接続され、該駆動サッシ３０の動きに伴って、駆動環３をＹ軸方向に直線移動させる。Ｘ駆動プレート６は、前記Ｘ駆動体３１に接続され、該Ｘ駆動体３１の動きに伴ってＸ軸方向に直線移動する。後述するように、駆動環３はＸ軸方向には動かないように固定されており、駆動環３の周囲に巻かれたワイヤ１５がＸ駆動プレート６の動きに伴って動くことにより、駆動環３がＹ軸回りに回転自在となっている。
【００１２】
駆動環３は、該駆動環３の回転軸心に位置するボス３ｂと、該ボス３ｂを該駆動環３の環状部３ａに連結するリブ７とを含む。すなわち、図３に示されるように、環状部３ａの内側において、一つのリブ７が径方向に延び、該リブ７の先端が回転軸心位置においてボス３ｂを形成している。こうして、駆動環３の環状部３ａとボス３ｂの間は一つのリブ７で連結される１スポーク構造となっている。
【００１３】
図４に示すように、ボス３ｂ内には１対のラジアルベアリング８を介して相対的に回転自在にスリーブ１０が嵌着されており、スリーブ１０の後方の突出部が、支持体１１の取付穴１１ａに嵌着されたカラー１２によって該支持体１１に固着されている。シリンダー２１（基部）の下面にはガイド軸２２が水平にかつＹ軸方向に延びて固定されており、このガイド軸２２に駆動環３のボス３ｂが嵌め込まれるようになっており、ガイド軸２２により駆動環３の回転軸心が確立される。こうして、駆動環３は、前記１対のラジアルベアリング８によりガイド軸２２に対して回転自在となっている。なお、カラー１２の端面とボス３ｂの端面との間にはスペーサ１４が介装されている。また、スリーブ１０内周の前端部及び後端部付近において１対の摺動スペーサ３６が嵌合されている。これにより、駆動環３は、ガイド軸２２に対して軸方向にスライド自在となっている。
【００１４】
図３に示すように、支持体１１の上方には、一対のブラケット１３を介して前記Ｙ駆動プレート５が取り付けられている。図２及び図３に示すように、Ｙ駆動プレート５にはＸ軸方向に相対的にスライド可能にＸ駆動プレート６が装着されている。図２に示すように、駆動環３の後縁部外周にはワイヤ１５が一巻きされ、ワイヤ１５の両端がＸ駆動プレート６の端部にそれぞれ連結されている。なお、駆動環３に巻かれたワイヤ１５は止め具１６によって駆動環３に対して空回り不能に連結されている。
【００１５】
以上を整理すると、駆動サッシ３０及びＹ駆動プレート５を含む部分は、Ｙ軸方向に直線移動するように構成された第１駆動部材として機能する。また、駆動環３は、その回転軸心に位置するボス３ｂと、該ボス３ｂを該駆動環３の環状部に連結するリブ７とを含み、前記第１駆動部材（５，３０）に対してＹ軸方向に一体的に直線移動し且つＹ軸回りに回転自在であり、かつ、筒状の被縫製物を装着した筒物枠（帽子枠２）を着脱可能に取り付けるように構成されている。また、支持体１１及びガイド軸２２を含む機構は、前記ボス３ｂをＹ軸方向に直線移動自在且つＹ軸回りに回転自在に支持するように構成された支持機構として機能する。また、Ｘ駆動プレート６、ワイヤ１５、Ｘ駆動体３１は、前記駆動環３をＹ軸回りに回転駆動するように構成された第２駆動部材として機能する。また、支持体１１は、前記第１駆動部材（５，３０）に固定され、前記ボス（３ｂ）をＹ軸回りに回転自在かつＹ軸方向に一体的に直線移動するように支持するように機能する。また、ガイド軸２２は、基部（シリンダー２１）に固定され、前記ボス（３ｂ）及び前記支持体（１１）をＹ軸方向に直線移動自在に支持するように機能する。
【００１６】
図２〜図４に示すように、駆動環３の、ワイヤ１５が巻かれた位置の少し前方に溝１７が周設されており、先端部をこの溝に嵌合させた一対の規制部材１８が支持体１１に固定されている。図３に示すように、各規制部材１８の先端が下向きに屈曲しており、該規制部材１８の先端が駆動環３の溝１７に嵌合することにより、該駆動環３が撓む（変形する）ことを防止する。なお、溝１７内に規制部材１８の先端が嵌合するが、駆動環３の回転運動は妨げられない。こうして、駆動環３を内側で支えるリブ７が１個（１スポーク）であっても、一対の規制部材１８による円周上の２点支持が加わり、駆動環３の撓み（変形）を確実に防止することができる。なお、規制部材１８は必須の部材ではないが、帽子枠２にセットされる帽子の重量が大きいときのように駆動環３にかかる負荷が大きいときの駆動環３の変形防止に効果がある。
【００１７】
なお、駆動環３の外周面には、帽子枠２を装着する際のロック／アンロックを行う合計３個のロック部材２０がほぼ等角度間隔を空けて固定されている。帽子（筒状の被縫製物）を装着した帽子枠（筒物枠）２をセットするとき、該帽子枠２を駆動環３に嵌め込んだ後にロック部材２０でロックする。そして、帽子枠２を駆動環３から外すときは、ロック部材２０のロックを解除してから、帽子枠２を外す。
【００１８】
以上の構成になる帽子枠駆動装置１の刺繍ミシンへの装着手順について説明する。図４に示すように、前記シリンダー２１（基部）の下面に設けられた前記ガイド軸２２の先端に、前記駆動環３のスリーブ１０の後端から外嵌して、Ｘ駆動プレート６を水平姿勢に保ちつつ帽子枠駆動装置１を後方にスライドさせる。Ｘ駆動プレート６の後縁がＸ駆動体３１に到達し、Ｙ駆動プレート５の後縁が駆動サッシ３０に到達したところで、夫々の取付用ネジ２５、２６を締め付けることで、装着作業が終了し、刺繍ミシンが帽子刺繍仕様となる。
【００１９】
この仕様によると、刺繍データに基いてＹ駆動部が駆動されると駆動サッシ３０、Ｙ駆動プレート５を通じて駆動環３がＹ方向に移動駆動され、また、Ｘ駆動部が駆動されるとＸ駆動体３１、Ｘ駆動プレート６、ワイヤ１５を通じて駆動環３が回転駆動される。
【００２０】
図６は、Ｘ駆動プレート６が左側に最も移動した状態を示しており、このとき駆動環３のリブ７がシリンダ２１の側面に当接する直前位置となっている。逆に、Ｘ駆動プレート６を右側に最も移動させると、駆動環３が同図に想像線で示す位置まで回転する。駆動環３の最大回転角度範囲はほぼ２６０度となり、帽子（筒状の被縫製物）に対する刺繍縫いを行う上で実用上問題は無い。
【００２１】
上記実施例によれば、駆動環３を回転可能に支持する構造として一本スポーク式としたため、従来装置と比して部品点数が少なくて済み、簡易な構造となって軽量化が図れ、駆動サッシによる駆動の負荷が軽減される。
【００２２】
なお、上記実施例では単頭ミシンを例示したが、本発明は、多頭ミシンにも当然に適応可能である。また、本発明は、帽子枠に限らず、筒状の被縫製物を装着するための筒物枠一般に適用可能である。
【符号の説明】
【００２３】
２  帽子枠（筒物枠）
３  駆動環
３ｂ    ボス
７  リブ
１１  支持体
１５  ワイヤ
２１  シリンダー
２２  ガイド軸
３０  駆動サッシ（Ｙ軸方向への駆動部材）
３１  Ｘ駆動体
【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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