(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッドと、
下端部が前記ベッド上に固設された垂直部及び該垂直部の上端から水平に延設された水平部を有し、垂直部の下面及び水平部の前面に開口部を有する中空状に形成された側面視鉤状のアームと、
前記アームの水平部前面に固設されたヘッドと、
垂直面内で揺動自在に前記ヘッドに支持された天秤と、
前記天秤の下方位置で上下動自在に前記ヘッドに支持された針棒と、
前記天秤及び針棒の後方位置で、前記アームの水平部前面に対して平行に且つ水平に配設され、前記ヘッドに回転自在に支持されるとともに、伝動用プーリが固着された駆動軸と、
前記駆動軸に連結され、前記駆動軸の回転動力を前記天秤に伝達して前記天秤を揺動させる天秤駆動機構部と、
前記駆動軸に連結され、前記駆動軸の回転動力を前記針棒に伝達して前記針棒を上下動させる針棒駆動機構部と、
無端状に形成され、前記アームの中空部内に配置されて、一方側が前記水平部の前面開口部から外方に出て前記駆動軸の伝動用プーリに巻き掛けられ、他方側が垂直部の下面開口部から外方に出た状態に設けられる駆動ベルトと、
前記駆動ベルトの前記他方側に接続して、該駆動ベルトを介して前記駆動軸に回転動力を付与する駆動モータとを設けて構成したことを特徴とするアーム型ミシン。
【請求項２】
前記ヘッドが、前記アームの水平部前面に固設されて、前記駆動軸，天秤駆動機構部及び針棒駆動機構部をそれぞれ支持する固定ヘッドと、前記天秤及び針棒を一組として前記アームの水平部と直交する水平方向にその複数組を備え、前記水平方向に移動自在に前記固定ヘッドに支持された移動ヘッドの２つの部材から構成されるとともに、
前記移動ヘッドを前記水平方向に移動させ、前記複数組の天秤及び針棒からその一組を選択的に縫製位置に割り出す割出機構部を備えてなり、
前記縫製位置に割り出された天秤及び針棒が前記天秤駆動機構部及び針棒駆動機構部によってそれぞれ駆動されるように構成された請求項１記載のアーム型ミシン。
【請求項３】
前記ヘッドが、前記アームの水平部前面に固設されて、前記駆動軸，天秤駆動機構部及び針棒駆動機構部をそれぞれ支持する固定ヘッドと、
前記天秤及び針棒を一組として、前記アームの水平部と直交する垂直軸周りにその複数組を備え、前記垂直軸中心に水平回転自在に前記固定ヘッドに支持された回転ヘッドの２つの部材から構成されるとともに、
前記回転ヘッドを前記水平回転させ、前記複数組の天秤及び針棒からその一組を選択的に縫製位置に割り出す割出機構部を備えてなり、
前記縫製位置に割り出された天秤及び針棒が前記天秤駆動機構部及び針棒駆動機構部によってそれぞれ駆動されるように構成された請求項１記載のアーム型ミシン。
【請求項４】
前記ヘッドが前記アームの水平部前面に対して着脱自在に固設されてなる請求項１乃至３記載のアーム型ミシン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベッドと、下端部がベッド上に固設された垂直部及びこの垂直部の上端から水平に延設された水平部を有する側面視鉤状のアームと、アームの水平部前面に固設されたヘッドとを備えた所謂アーム型のミシンに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来の一般的なアーム型ミシンは、上述したように、ベッドと、下端部がベッド上に固設された垂直部及びこの垂直部の上端から水平に延設された水平部を有する側面視鉤状のアームと、アームの水平部前面に固設されたヘッドとを備えた構造を有し、前記ヘッドには、垂直面内で揺動自在となった天秤、及び天秤の下方位置で上下動自在となった針棒が設けられる。
【０００３】
また、前記アームの水平部内には、これに沿って駆動軸が配設されており、この駆動軸に連結される天秤駆動機構部によって前記天秤が駆動され、同じく前記駆動軸に連結される針棒駆動機構部によって前記針棒が駆動されるようになっている。
【０００４】
ところで、ミシンには上記アーム型の他に所謂ブリッジ型と呼ばれるものがある。このブリッジ型のミシンは、水平に配置され且つ両端が支柱によって支持されたクロスビームを備え、このクロスビームの前面に複数の前記ヘッドを所定間隔で配設した構造を有しており、前記駆動軸がクロスビームの前面に沿ってこれと平行に、即ち、前記クロスビーム前面に取り付けられる前記ヘッドの取付面に対して平行且つ水平に配設され、この駆動軸に各ヘッドの天秤駆動機構部及び針棒駆動機構部がそれぞれ連結された構造となっている。
【０００５】
このように、ミシンには複数の形式のものがあり、従来、各形式によりその駆動構造が異なったものとなっていた。
【０００６】
ところが、ミシンの形式によってその駆動構造が異なっていると、部品の共通化が図れず、製造コストが高くなるとともに、生産計画の面では、各タイプ毎に部品在庫を持つ必要があり、生産計画が硬直化して柔軟な生産を行うことができないという問題がある。
【０００７】
本発明はかかる問題を解決すべくなされたものであって、多種の形式のミシンに対して、その部品の共通化を図ることが可能なアーム型ミシンの提供を、その主たる目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記課題を解決するための本発明は、ベッドと、下端部が前記ベッド上に固設された垂直部及び該垂直部の上端から水平に延設された水平部を有し、垂直部の下面及び水平部の前面に開口部を有する中空状に形成された側面視鉤状のアームと、前記アームの水平部前面に固設されたヘッドと、垂直面内で揺動自在に前記ヘッドに支持された天秤と、前記天秤の下方位置で上下動自在に前記ヘッドに支持された針棒と、前記天秤及び針棒の後方位置で、前記アームの水平部前面に対して平行に且つ水平に配設され、前記ヘッドに回転自在に支持されるとともに、伝動用プーリが固着された駆動軸と、前記駆動軸に連結され、前記駆動軸の回転動力を前記天秤に伝達して前記天秤を揺動させる天秤駆動機構部と、前記駆動軸に連結され、前記駆動軸の回転動力を前記針棒に伝達して前記針棒を上下動させる針棒駆動機構部と、無端状に形成され、前記アームの中空部内に配置されて、一方側が前記水平部の前面開口部から外方に出て前記駆動軸の伝動用プーリに巻き掛けられ、他方側が垂直部の下面開口部から外方に出た状態に設けられる駆動ベルトと、前記駆動ベルトの前記他方側に接続して、該駆動ベルトを介して前記駆動軸に回転動力を付与する駆動モータとを設けて構成したことを特徴とするアーム型ミシンに係る。
【０００９】
このアーム型ミシンでは、前記アームの水平部前面、即ち、この前面に取り付けられる前記ヘッドの取付面に対して平行且つ水平に配設された駆動軸に、天秤駆動機構部及び針棒駆動機構部が連結された構造を備え、アームの中空部内に配置された駆動ベルトを介して駆動モータから駆動軸に回転動力が伝達される。
【００１０】
一方、ブリッジ型ミシンは、上述したように、クロスビームの前面、即ち、このクロスビーム前面に取り付けられる前記ヘッドの取付面に対して平行且つ水平に配設された駆動軸に各ヘッドの天秤駆動機構部及び針棒駆動機構部がそれぞれ連結された構造となっている。
【００１１】
したがって、本発明に係るアーム型ミシンによれば、前記駆動軸を除き、ヘッド，天秤，針棒，天秤駆動機構部及び針棒駆動機構部に係る各部品をブリッジ型ミシンに転用することができ、両者間で部品の共通化を図ることができる。これにより、製造コストを低減することができ、生産計画の柔軟性を高めることができる。
【００１２】
尚、前記アーム型ミシンは、前記ヘッドが、前記アームの水平部前面に固設されて、前記駆動軸，天秤駆動機構部及び針棒駆動機構部をそれぞれ支持する固定ヘッドと、前記天秤及び針棒を一組として前記アームの水平部と直交する水平方向にその複数組を備え、前記水平方向に移動自在に前記固定ヘッドに支持された移動ヘッドの２つの部材から構成されるとともに、前記移動ヘッドを前記水平方向に移動させ、前記複数組の天秤及び針棒からその一組を選択的に縫製位置に割り出す割出機構部を備え、前記縫製位置に割り出された天秤及び針棒が前記天秤駆動機構部及び針棒駆動機構部によってそれぞれ駆動されるように構成することができる。このアーム型ミシンによれば、複数の色糸を用いた刺繍を行うことができる。
【００１３】
更に、前記アーム型ミシンは、前記ヘッドが、前記アームの水平部前面に固設されて、前記駆動軸，天秤駆動機構部及び針棒駆動機構部をそれぞれ支持する固定ヘッドと、前記天秤及び針棒を一組として、前記アームの水平部と直交する垂直軸周りにその複数組を備え、前記垂直軸中心に水平回転自在に前記固定ヘッドに支持された回転ヘッドの２つの部材から構成されるとともに、前記回転ヘッドを前記水平回転させ、前記複数組の天秤及び針棒からその一組を選択的に縫製位置に割り出す割出機構部を備え、前記縫製位置に割り出された天秤及び針棒が前記天秤駆動機構部及び針棒駆動機構部によってそれぞれ駆動されるように構成することができる。このアーム型ミシンによれば、前記回転ヘッドを回転させることで、被縫製布の所定領域を縫製することができるので、これを複数台並設した構造のミシンとする場合に、これらを接近させた状態で並設することができる。このため、ミシン全体の大きさをコンパクトにすることができ、その設置面積を小さくすることができる。
【００１４】
また、前記ヘッドは、これを前記アームの水平部前面に対して着脱自在に固設した構成とすることができる。このようにすれば、ヘッドを取り替えることにより、１台のアーム型ミシンで、ヘッドに応じた複数種の縫製を行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について添付図面に基づき説明する。尚、図１は、本実施形態に係るアーム型ミシンを一部断面で示した側面図であり、図２は、本実施形態に係るアーム型ミシンのヘッド部を示した断面図である。また、図３は、図２における矢示Ｉ−Ｉ方向の断面図であり、図４は、本実施形態に係るアーム型ミシンの駆動系を示した模式図である。
【００１６】
図１に示すように、本例のアーム型ミシン１は、ベッド２と、下端部がベッド２上に固設された垂直部３ａ及びこの垂直部３ａの上端から水平に延設された水平部３ｂを有する側面視鉤状のアーム３と、アーム３の水平部３ｂの前面３ｃに固設されたヘッド４とを備える。
【００１７】
前記ヘッド４は、前記アーム３の水平部前面３ｃに固設された固定ヘッド５と、この記固定ヘッド５に取り付けられた移動ヘッド６の２つの部材から構成される。固定ヘッド５の前面には、前記水平部３ｂと直交する水平方向に延在するガイドレール５０が固設される一方、移動ヘッド６には、ガイドレール５０に係合し、このガードレール５０に案内されてこれに沿って移動可能となったスライダ５１が固設され、移動ヘッド６が固定ヘッド５に対して前記水平方向に移動自在になっている。
【００１８】
図１乃至図３に示すように、前記固定ヘッド５には、軸端に従動プーリ１１が固設され自体軸中心に回転自在となった駆動軸１０が、前記ガイドレール５０と平行に配設されている。また、前記移動ヘッド６には、垂直面内で揺動自在となった天秤７、及びこの天秤７の下方位置で上下動自在となった針棒８が設けられており、天秤７は前記固定ヘッド５に支持され且つ駆動軸１０に連結された天秤駆動機構部４０によって駆動され、針棒８は同じく前記固定ヘッド５に支持され且つ駆動軸１０に連結された針棒駆動機構部３０によって駆動されるように構成されている。
【００１９】
図２乃至図４に示すように、前記針棒駆動機構部３０は、段付円筒状の部材であって、その中心位置からずれた位置に前記駆動軸１０が軸通される偏心回転体３１と、上端部が前記偏心回転体３１の外周部にニードルベアリング３３を介して外嵌されるクランクロッド３２と、一端が前記固定ヘッド５に軸支され、中央部に前記クランクロッド３２の下端部が連結された揺動アーム３４と、揺動アーム３４の他端が連結されるとともに、前記針棒８の上端部に係合したスライド部材３５と、このスライド部材３５を軸通して立設され、スライド部材３５の上下動を案内するガイドロッド３６などからなる。
【００２０】
前記駆動軸１０が軸中心に回転すると、これと共に偏心回転体３１が偏心回転し、偏心回転体３１の回転動作によってクランクロッド３２が上下動し、この上下動により揺動アーム３４がその前記一端を中心として上下方向に揺動せしめられる。そして、この揺動アーム３４の揺動によって、スライド部材３５が上下方向に移動せしめられ、このスライド部材３５に係合した針棒８が上下動する。
【００２１】
天秤駆動機構部４０は、端面にカム溝４１ａを備えた円筒状の部材であって、その中心位置に前記駆動軸１０が軸通されるカム板４１と、前記カム溝４１ａ内に配置されるカムフォロア４２と、中心部が前記固定ヘッド５に軸支されるとともに、一端が前記カムフォロア４２に連結され、他端が前記天秤７に係合する揺動アーム４３などからなる。
【００２２】
前記駆動軸１０が軸中心に回転すると、これと共にカム板４１が回転し、カム溝４１ａ内に位置するカムフォロア４２がカム溝４１ａに従動して、揺動アーム４３がその中央部を中心として上下方向に揺動せしめられ、この揺動アーム４３の揺動動作によって、これと係合する天秤７が同じく上下方向に揺動せしめられる。
【００２３】
図１及び図４に示すように、前記駆動軸１０は、その一端にプーリ１１を備えており、このプーリ１１に巻き掛けられた駆動ベルト１５によって駆動される。尚、駆動ベルト１５は、前記アーム３内に設けられたプーリ１２，１３及びベッド２に設けられたプーリ１４に巻き掛けられている。また、図４に示すように、プーリ１４は中間軸１７の一方端部に設けられ、中間軸１７の他方端部にはプーリ１８が設けられている。プーリ１８には駆動ベルト２０が巻き掛けられ、駆動ベルト２０は駆動モータ２１の出力軸に設けられたプーリ１９に巻き掛けられ、駆動モータ２１の回転動力がこれらプーリ１９，駆動ベルト２０，プーリ１８，中間軸１７及びプーリ１４によって駆動ベルト１５に伝達され、これが駆動される。
【００２４】
また、前記中間軸１７にはベベルギヤ１６が設けられ、更に、このベベルギヤ１６と噛合するベベルギヤ２２が駆動ロッド２３の軸端に固設されており、駆動モータ２１の回転動力が前記中間軸１７からベベルギヤ１６及びベベルギヤ２２を介して駆動ロッド２３に伝達され、駆動ロッド２３に連結されるボビン２４が当該駆動ロッド２３によって駆動されるようになっている。
【００２５】
また、前記天秤７及び針棒８は、これらの複数組が前記移動ヘッド６の前記移動方向に所定間隔で並設されている。移動ヘッド６は図示しない割出機構部によって前記水平方向に移動せしめられるようになっており、この割出機構部（図示せず）は、移動ヘッド６を適宜移動させて、前記複数組の天秤７及び針棒８からその一組を選択的に縫製位置に割り出し、当該縫製位置で、前記天秤７を揺動アーム４３に係合させるとともに、針棒８をスライド部材３５と係合させる。尚、縫製位置に無い天秤７及び針棒８は、揺動アーム４３及びスライド部材３５とそれぞれ非係合の状態になっている。
【００２６】
また、図１及び図２において、符号５２は、縫製対象の布を押さえる布押えであり、符号５５は、矢示Ａ方向に進退するフック５６を備え、縫製位置にある針８ａに通された糸を、当該フック５６によって後方に引き込む糸払い装置である。
【００２７】
以上の構成を備えた本例のアーム型ミシン１によれば、前記割出機構部（図示せず）により、移動ヘッド６が適宜移動せしめられ、前記複数組の天秤７及び針棒８の中から所望の一組が選択的に縫製位置に割り出され、割り出された天秤７及び針棒８がそれぞれ揺動アーム４３及びスライド部材３５と係合する。
【００２８】
この状態で、前記駆動モータ２１が駆動せしめられると、その回転動力がプーリ１９，駆動ベルト２０，プーリ１８，中間軸１７，プーリ１４，駆動ベルト１５及びプーリ１１を介して駆動軸１０に伝達され、当該駆動軸１０が軸中心に回転せしめられる。
【００２９】
駆動軸１０が軸中心に回転すると、これと共に偏心回転体３１及びカム板４１が回転し、偏心回転体３１の回転によりクランクロッド３２，揺動アーム３４及びスライド部材３５を介して針棒８が上下に駆動されるとともに、カム板４１の回転によりカムフォロア４２及び揺動アーム４３を介して天秤７が同じく上下に駆動されて、縫製対象の布が縫製される。
【００３０】
このようにして、当該針棒８による縫製を終了すると、以降、適宜移動ヘッド６が移動せしめられて順次所望の天秤７及び針棒８が縫製位置に割り出され、所定の縫製が行われる。
【００３１】
ところで、上述したように、従来の一般的なブリッジ型ミシンは、クロスビームの前面、即ち、このクロスビーム前面に取り付けられる前記ヘッドの取付面に対して平行且つ水平に配設された駆動軸に各ヘッドの天秤駆動機構部及び針棒駆動機構部がそれぞれ連結された構造となっている。
【００３２】
したがって、前記駆動軸１０を除き、本例のアーム型ミシンを構成する固定ヘッド５，移動ヘッド６，天秤７，針棒８，天秤駆動機構部４０及び針棒駆動機構部３０に係る各部品を上記ブリッジ型ミシンに転用することができ、両者間で部品の共通化を図ることができる。
【００３３】
このように、本例のアーム型ミシン１は、上記構成を採用したが故に、上記従来のブリッジ型ミシンとの間で部品の共通化を図ることができ、これにより、製造コストを低減することができ、生産計画の柔軟性を高めることができる。
【００３４】
本例の固定ヘッド５，移動ヘッド６，天秤７，針棒８，天秤駆動機構部４０及び針棒駆動機構部３０に係る各部品を上記ブリッジ型ミシンに転用した例を図５乃至図７に示す。
【００３５】
図５に示すように、このブリッジ型ミシン１００は、水平に配置されたクロスビーム１０１と、クロスビーム１０１の両端部をそれぞれ支持する支柱１０２，１０２と、クロスビーム１０１の前面に所定間隔で配設された複数ヘッド４などを備える。
【００３６】
ヘッド４は、図６に示すように、クロスビーム１０１に取り付けられ、所定数のヘッド４毎に、或いは全ヘッド４に渡って一つの駆動軸１０４が掛け渡され、これに各天秤駆動機構部４０及び針棒駆動機構部３０が連結せしめられた構造となっている。
【００３７】
また、駆動軸１０４は、図７に示した駆動系によって駆動される。即ち、駆動軸１０４には、偏心回転体３１及びカム板４１が取り付けられており、これが駆動モータ１０５によって矢示方向に回転駆動されると、これと共に偏心回転体３１及びカム板４１が回転し、偏心回転体３１の回転によりクランクロッド３２，揺動アーム３４及びスライド部材３５を介して針棒８が上下に駆動されるとともに、カム板４１の回転によりカムフォロア４２及び揺動アーム４３を介して天秤７が同じく上下に駆動されて、縫製対象の布が縫製される。
【００３８】
また、駆動軸１０４には、プーリ１０６が取り付けられており、このプーリ１０６，駆動ベルト１０７，プーリ１０８，中間軸１０９，ベベルギヤ１１０，ベベルギヤ１１１及び駆動ロッド１１３を介してボビン２４に駆動モータ１０５の回転動力が伝達され、これが駆動される。
【００３９】
また、前記ヘッドは図８に示したような構造のものでも良い。このヘッド１２０は、前記アーム３の水平部前面３ｃに固設されて、前記駆動軸１０，天秤駆動機構部４０及び針棒駆動機構部３０をそれぞれ支持する固定ヘッド１２１と、前記天秤７及び針棒８を一組として、前記アーム３の水平部３ｂと直交する垂直軸周りにその複数組を備え、前記垂直軸中心に水平回転自在に前記固定ヘッドに支持された回転ヘッド１２２の２つの部材から構成される。
【００４０】
かかる構造のヘッド１２０を備えたアーム型ミシンによると、前記回転ヘッド１２２を回転させることで、被縫製布の所定領域を縫製することができるので、これを複数台並設した構造のミシンとしたり、このヘッド１２０を前述のブリッジ型のミシンに転用する場合に、これらを接近させた状態で並設することができる。このため、ミシン全体の大きさをコンパクトにすることができ、その設置面積を小さくすることができる。
【００４１】
そして、上記のように、複数種のヘッド４，１２０を前記アーム３の水平部前面３ｃに対して着脱自在に固設した構成とすることで、ヘッドを適宜取り替えることにより、１台のアーム型ミシンで、ヘッドに応じた複数種の縫製を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るアーム型ミシンを一部断面で示した側面図である。
【図２】本実施形態に係るアーム型ミシンのヘッド部を示した断面図である。
【図３】図２における矢示Ｉ−Ｉ方向の断面図である。
【図４】本実施形態に係るアーム型ミシンの駆動系を示した模式図である。
【図５】本実施形態に係るヘッド部を適用したブリッジ型ミシンを示す斜視図である。
【図６】図５に示したブリッジ型ミシンのヘッド部の断面図である。
【図７】図５に示したブリッジ型ミシンの駆動系を示した模式図である。
【図８】本発明の他の形態に係るヘッド部を示した斜視図である。
【符号の説明】
１    アーム型ミシン
２    ベッド
３    アーム
３ａ  垂直部
３ｂ  水平部
３ｃ  前面
４    ヘッド
５    固定ヘッド
６    移動ヘッド
７    天秤
８    針棒
１０  駆動軸
３０  針棒駆動機構部
４０  天秤駆動機構部
【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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【図８】
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