JP2004159721A - ミシンの縫製枠案内装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】摩擦が小さく、縫製枠駆動装置により高速に駆動される縫製枠に追従できるので、縫製枠案内装置を安価に提供する。
【解決手段】縫製枠10の枠辺の駆動点14に縫製枠駆動装置の移動体16を係合して縫製枠10を枠辺の辺長直角方向に駆動するに当たり、枠辺の駆動点14から離れた案内点又は枠辺と対向する枠辺の案内点23に前記方向にのみ動きうる可動体を係合して縫製枠10の歪みを防ぐミシンの縫製枠案内装置において、縫製枠案内装置に、可動体としての移動子21を固定子22から浮上はさせるが方向に駆動する制御はしないように構成したリニアモータ20を用いる。
【選択図】 図1
【解決手段】縫製枠10の枠辺の駆動点14に縫製枠駆動装置の移動体16を係合して縫製枠10を枠辺の辺長直角方向に駆動するに当たり、枠辺の駆動点14から離れた案内点又は枠辺と対向する枠辺の案内点23に前記方向にのみ動きうる可動体を係合して縫製枠10の歪みを防ぐミシンの縫製枠案内装置において、縫製枠案内装置に、可動体としての移動子21を固定子22から浮上はさせるが方向に駆動する制御はしないように構成したリニアモータ20を用いる。
【選択図】 図1
Description
【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縫製枠駆動装置で駆動するに当たり、該縫製枠を案内する縫製枠案内装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ミシンの縫製枠は、縫製枠の枠辺の駆動点に縫製枠駆動装置の移動体が係合され、枠辺の辺長直角方向に駆動されている。しかし、枠辺の駆動点を駆動すると縫製枠の他の部分に歪みが生じやすい。この歪みを防ぐためには、縫製枠に駆動点を増やせばよいが、コストが高くなる。そこで、縫製枠の歪みを防ぐために、縫製枠駆動装置の設置により縫製枠の駆動点を増やす代わりに、縫製枠の案内のみを行う縫製枠案内装置を設置して、縫製枠案内装置の可動体が縫製枠に係合し、枠辺の案内点を増やすことで対応してきた。
この縫製枠案内装置は、例えば図8に示すように、機枠に支持されたガイドレール40にスライダ41をスライド可能に係合させ、スライダ41の上面に設けられた係合部材43を縫製枠42の枠辺の案内点に係合して案内するというものである(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
近年、縫製枠の駆動においては、高速化及び高精度化が検討されており、その一つに、図9に示すように、駆動装置としてリニアモータ45を用いる駆動が知られている(例えば、特許文献2参照。)。この縫製枠駆動装置は、前後方向及び左右方向のそれぞれ1辺について、リニアモータ45の直線状の固定子46をテーブルより下方に配し、固定子46に沿って直線的に移動する移動子47から軸体48をテーブル上に突出させ、軸体48の上端に取着したローラ49を縫製枠50に係合して駆動するというものである。この縫製枠駆動装置は、従来のギヤを利用してベルトで駆動している駆動装置の問題点であったベルトの伸びと無関係であり、また伝動用のギヤを無くせるため、高速化及び高精度化に有利である。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−102571公報
【特許文献2】
特開2000−271363公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のガイドレール40とスライダ41を用いる縫製枠案内装置は、ガイドレール40とスライダ41との間で発生する摩擦が大きいので、縫製枠42の駆動の制動になり、縫製枠42を高速に駆動することを困難にする一因になっていた。また、ガイドレール40とスライダ41との間のがたつきによって、縫製の精度が悪くなるという問題もあった。
【0006】
特に、縫製枠50を高速で駆動することができるリニアモータ45で駆動しようとしている縫製枠50の案内に、従来のガイドレール40とスライダ41を用いる縫製枠案内装置を用いようとすると、縫製枠50の高速化した駆動に縫製枠案内装置が追従できないという問題が顕著になり、リニアモータ45の駆動により享受できるはずの、縫製枠の駆動の高速化ができなくなる。
【0007】
本発明の目的は、摩擦が小さく、縫製枠駆動装置により高速に駆動される縫製枠に追従できるので、縫製枠案内装置を安価に提供することにある。
【0008】
【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案内装置は、縫製枠の枠辺の駆動点に縫製枠駆動装置の移動体を係合して縫製枠を枠辺の辺長直角方向に駆動するに当たり、枠辺の駆動点から離れた案内点又は枠辺と対向する枠辺の案内点に前記方向にのみ動きうる可動体を係合して縫製枠の歪みを防ぐミシンの縫製枠案内装置において、縫製枠案内装置に、可動体としての移動子を固定子から浮上はさせるが前記方向に駆動する制御はしないように構成したリニアモータを用いたことを特徴とする。
【0009】
縫製枠の形状は、特に限定されない。枠辺の駆動点は、特に限定されず、縫製枠のどの位置にあってもよい。縫製枠駆動装置としては、特に限定されないが、ベルト駆動機構、ボールネジ駆動機構、リニアモータ等を例示できる。特に、縫製枠駆動装置に、移動体としての移動子を固定子から浮上させて前記方向に駆動する制御をするリニアモータを用いることが好ましい。
【0010】
本明細書において、リニアモータとは、直線状に延びた固定子と、固定子上を移動する移動子とからなるリニア1軸モータのことをいう。リニアモータの種類は、特に限定されないが、パルス型、サーボ型等を例示できる。
【0011】
移動子を縫製枠駆動装置の移動体に剛体で連結し、移動体の駆動力を剛体により移動子に伝えるようにすることが好ましい。剛体での連結の態様は、移動体が係合している駆動点のある枠辺に対して、移動子が係合している案内点がどこにあるかによって以下の▲1▼▲2▼を例示できる。
▲1▼ 駆動点が存在する枠辺の駆動点から離れた位置に案内点がある場合は、枠辺の辺長に沿った形状の剛体により移動子と移動体とを連結する態様。
▲2▼ 駆動点が存在する枠辺と対向する枠辺に案内点がある場合は、対向する2つの枠辺に横架した形状の剛体により移動子と移動体とを連結する態様。この際、縫製枠の駆動により剛体が刺繍の邪魔にならないために、連結する案内点は駆動点が存在する枠辺の辺長直角方向に存在することが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1〜図4は本発明を具体化した第一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2及び上フレーム3とからなる機枠を有し、下フレーム2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2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で上下往復駆動する針と、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。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、以下の実施形態においてもそれに従う。
【0013】
テーブル4の直上には、加工布を張設するX方向に延びる一対の長辺11と、Y方向に延びる一対の短辺12とを持つ平面四角枠状の縫製枠10が設けられる。長辺11は後辺11aと前辺11bとを備え、短辺12は右辺12aと左辺12bとを備えている。なお、各辺の断面形状・構造は、様々なものがあり、特定の断面形状・構造に限定されるものではない。
【0014】
長辺11の後辺11a及び短辺12の右辺12aは、後辺11a及び右辺12aを略3等分する2位置において、縫製枠駆動装置としての縫製枠10を駆動する制御をする駆動用のリニアモータ15により後辺11a及び右辺12aの辺長直角方向に駆動されている。この駆動用のリニアモータ15は、制御用の固定子17と、それぞれの枠辺に係合部材を介して係合している移動体としての移動子16とで、固定子17から移動子16を浮上させて固定子17の長さ方向に駆動する制御をしている。
【0015】
Y方向に縫製枠10を駆動する縫製枠駆動装置の制御用の固定子17は、後辺11aの辺長直角方向であるY方向に延び、縫製枠10のY方向の駆動範囲に対応するY方向の長さを備え、テーブル4側にテーブル4の略中央位置に縫製枠10がある縫製枠10の初期設定位置での後辺11aを略3等分するそれぞれ2位置の直下に嵌入し取付けられている。同様に、X方向に縫製枠10を駆動する縫製枠駆動装置の制御用の固定子17は、右辺12aの辺長直角方向であるX方向に延び、縫製枠10のX方向の駆動範囲に対応するX方向の長さを備え、テーブル4側にテーブル4の略中央位置に縫製枠10がある縫製枠10の初期設定位置での右辺12aを略3等分するそれぞれ2位置の直下に嵌入し取付けられている。制御用の固定子17は、制御用の固定子17の幅方向の略中央部に永久磁石18aが設けられており、永久磁石18aの両脇に制御用の固定子17の長さ方向に沿ってリニアガイド19が設けられている。この永久磁石18aの上表面の磁性は、制御用の固定子17の長さ方向にN極とS極が交互になるように構成され配列されている。
【0016】
移動子16(枠体のみ図示し、内部構造は図示を略している)は、制御用の固定子17の上表面と移動子16の下表面とが常に上下に対峙するように、4つの制御用の固定子17の直上に設けられている。移動子16には、可動コイルが組み込まれており、移動子16と制御用の固定子17との相互作用により移動子16は、縫製枠10を持ち上げて浮上し、駆動点14で縫製枠10を枠辺の辺長直角方向に駆動する制御をしている。また、移動子16の左右両側にはリニアガイド19に摺動可能に係合するスライダ部16aが設けられている。また、移動子16にはケーブルサポート16b(内部構造は図示を略している)に内装されているモーターケーブル(図示略)を経由して電気が供給されている。
この移動子16の上部には、縫製枠10と係合する係合部材としてのローラ13が取り付けられ、このローラ13が係合している縫製枠10の位置を、縫製枠10を駆動する制御をする駆動点14としている。
【0017】
また、駆動用のリニアモータ15によって駆動される後辺11aに対向する前辺11bは、前辺11bを略3等分する2位置において、縫製枠案内装置としての縫製枠10を駆動する制御はしない案内用のリニアモータ20により前辺11bの辺長直角方向に案内されている。この案内用のリニアモータ20は、非制御用の固定子22と、前辺11bに係合部材を介して係合している可動体としての移動子21とで構成されている。
【0018】
非制御用の固定子22は、Y方向に延び、縫製枠のY方向の駆動範囲に対応するY方向の長さを備え、テーブル4側に前辺11bの辺長直角方向に延びるように、縫製枠10の初期設定位置で前辺11bを略3等分する2位置の直下に嵌入し取付けられている。非制御用の固定子22は、制御用の固定子17と同様に幅方向の略中央部に永久磁石18bが設けられており、リニアガイド19が設けられている。この永久磁石18bの上表面の磁性は、制御用の固定子17とは異なり、一方の極のみで構成されている。この一方の極は、S極であってもN極であってもよい。
【0019】
可動体としての移動子21(枠体のみ図示し、内部構造は図示を略している)は、非制御用の固定子22の上表面と移動子21の下表面とが常に上下に対峙するように2つの非制御用の固定子22の直上に設けられている。移動子21は、常に非制御用の固定子22の上表面の極と同じ一方の極であるS極又はN極が発生するように可動コイルが組み込まれていることが移動子16と相違している。この移動子21は、非制御用の固定子22との相互作用により縫製枠10を持ち上げて浮上はさせるが前辺11bの辺長直角方向に駆動する制御はしておらず、前辺11bの辺長直角方向にのみ動きうる。また、縫製枠駆動装置により駆動される縫製枠10によって受動的に動くことになる移動子21には制動はほとんどかからない。
また、移動子21の上部には、移動子16と同様に縫製枠10と係合する係合部材としてのローラ13が取り付けられ、このローラ13が係合している縫製枠10の位置を、縫製枠10を案内する案内点23としている。
【0020】
このような制御用の固定子17と移動子16とからなるX方向及びY方向の駆動用のリニアモータ15により、縫製枠10がX方向及びY方向に駆動され制御される。また、非制御用の固定子22と移動子21とからなる案内用のリニアモータ20により、移動子21が縫製枠10の変位と共に変位して縫製枠10を非制御用の固定子22の長さ方向に案内する。
本実施形態において、駆動用のリニアモータ15には、メガスラストモータ(パルス型:PMシリーズ)(日本精工株式会社の商品名、モータ本体名番:ML−PD31120−AEB)を用い、案内用のリニアモータ20には、前記メガスラストモータを改造したものを用いた。
【0021】
以上のように構成されたミシンの縫製枠案内装置によれば、以下の作用効果が得られる。
(1)縫製枠10の後辺11aを駆動する制御をするリニアモータ15を用い、前辺11bを駆動する制御はしない案内用のリニアモータ20を設けることで、縫製枠10の後辺11aがリニアモータ15によって駆動されると、案内用のリニアモータ20は摩擦が小さいため、前辺11bは受動的に駆動される。その際、前辺11bに係合している移動子21も受動的に駆動され、案内用のリニアモータ20により案内される。よって、前辺11bは縫製枠10の高速の駆動に追従できるので、縫製枠10の前辺11bの歪みを防止でき、精度よい駆動を実現することができ、高精度の縫目を形成することができる。
(2)縫製枠10の歪みを防止するために、駆動用のリニアモータ15を増やす代わりに、縫製枠10を駆動する制御はしない安価な案内用のリニアモータ20を設置することができるので、安価な縫製枠案内装置とすることができる。
(3)案内用のリニアモータ20は高速化して駆動できる駆動用のリニアモータ15の高速に追従することができるので、縫製枠10の駆動を高速化して生産性を高めることができる。
【0022】
次に、図5は本発明を具体化した第二実施形態のミシンとその縫製枠案内装置とを示している。
このミシンの縫製枠案内装置は、駆動用のリニアモータ15の移動子16と、移動子16が係合している枠辺11aの駆動点14の辺長直角方向に対応している案内点に係合している案内用のリニアモータ20の移動子21とが、テーブル面より下方で、対向する2つの枠辺11a、11bを略横架する細長い形状の剛体としての連結バー30で互いに連結されていることのみが、第一実施形態と異なっている。この連結しあっている移動子16、21の位置関係は互いに移動子16、21が係合している枠辺の辺長直角方向に対応しているので、連結バー30は枠辺の辺長直角方向に配設されている。
【0023】
上記第二実施形態のミシンの縫製枠案内装置によれば、第一実施形態と同様な効果に加え、移動子16のY方向の駆動力が、連結バー30によって駆動点14を経由して案内点23にも伝えられるため、後辺11aと同期して前辺11bも2位置で駆動する制御がされる。そのため、前辺11bの歪みを防止でき、精度よい駆動を実現することができ、高精度の縫目を形成することができる。
【0024】
次に、図6は本発明を具体化した第三実施形態のミシンとその縫製枠案内装置とを示している。
このミシンの縫製枠案内装置は、非制御用の固定子22と移動子21とからなる案内用のリニアモータ20と、制御用の固定子17と移動子16とからなる駆動用のリニアモータ15とが、後辺11aを6等分する5位置に右端側から交互で平行に並設されていることが、第一実施形態と異なっている。この案内用のリニアモータ20は、縫製枠10の後辺11aの駆動点14に駆動用のリニアモータ15の移動子16を係合して縫製枠10の後辺11aの辺長直角方向に駆動するに当たり、後辺11aの駆動点14から離れた案内点23に後辺11aの辺長直角方向にのみ動きうる移動子21を係合している。そして、第一実施形態の案内用のリニアモータ20と同様に、移動子21を非制御用の固定子22から浮上はさせるが後辺11aの辺長直角方向に駆動する制御はしないように構成されている。
また、前辺11bには、縫製枠案内装置としての案内用のリニアモータ20が設けられていても、設けられていなくてもよい。
【0025】
上記第三実施形態のミシンの縫製枠案内装置によれば、第一実施形態と同様な効果に加え、さらに、後辺11aの歪みを防止でき、精度よい駆動を実現することができ、高精度の縫目を形成することができる。
【0026】
上記第二実施形態のミシンの縫製枠案内装置によれば、第一実施形態と同様な効果に加え、移動子16のY方向の駆動力が、連結バー30によって駆動点14を経由して案内点23にも伝えられるため、後辺11aと同期して前辺11bも2位置で駆動する制御がされる。そのため、前辺11bの歪みを防止でき、精度よい駆動を実現することができ、高精度の縫目を形成することができる。
【0027】
次に、図7は本発明を具体化した第四実施形態のミシンとその縫製枠案内装置とを示している。
このミシンの縫製枠案内装置は、駆動用のリニアモータ15の移動子16と、移動子16の両隣又は片隣に設けられている案内用のリニアモータ20の移動子21とが、テーブルの上方で後辺11aに係合し、後辺11aに辺長に沿った形状の剛体としての2本の連結バー31で互いに連結されていることのみが、第三実施形態と異なっている。この連結バー31は、テーブルの上方に設けられていても、下方に設けられていてもよい。
【0028】
上記第四実施形態のミシンの縫製枠案内装置によれば、第三実施形態と同様な効果に加え、移動子16のY方向の駆動力が、連結バー31によって駆動点14を経由して案内点23にも伝えられるため、駆動点14と案内点23の変位が同期して、後辺11aが5位置で駆動されるので、後辺11aの歪みを防止できる。さらに、後辺11aの歪みを防止できるので、縫製枠10とミシンの縫い位置との間隔を一定にすることができる。これらにより、精度よい駆動を実現することができ、高精度の縫目を形成することができる。また、縫製枠案内装置に係合している案内点23も駆動点14として、考えることができるので、縫製枠駆動装置の数を減らすことができる。
【0029】
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)縫製枠駆動装置を、ボールネジにナットを螺合し、ナットに縫製枠と係合する係合部材を設けてなるボールネジ駆動機構にすること。
(2)第一実施形態においては、Y方向の縫製枠駆動装置に対して、Y方向の縫製枠案内装置を設けているが、X方向の縫製枠駆動装置に対して、X方向の縫製枠案内装置を設けて縫製枠10を案内すること。
【0030】
【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案内装置によれば、摩擦が小さく、縫製枠駆動装置により高速に駆動される縫製枠に追従できるので、縫製枠案内装置を安価に提供するという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施形態に係るミシンの縫製枠駆動装置及び縫製枠案内装置の平面図である。
【図2】同実施形態に係るミシンの縫製枠駆動装置及び縫製枠案内装置の斜視図である。
【図3】図1のIII−III線断面図である。
【図4】図3のVI−VI線断面図である。
【図5】本発明の第二実施形態に係るミシンの縫製枠駆動装置及び縫製枠案内装置の平面図である。
【図6】本発明の第三実施形態に係るミシンの縫製枠駆動装置及び縫製枠案内装置の平面図である。
【図7】本発明の第四実施形態に係るミシンの縫製枠駆動装置及び縫製枠案内装置の平面図である。
【図8】従来のミシンの縫製枠案内装置の斜視図である。
【図9】従来のミシンの縫製枠駆動装置に用いられるリニアモータの分解斜視図である。
【符号の説明】
4 テーブル
10 縫製枠
11 長辺
12 短辺
14 駆動点
15 リニアモータ
16 移動子
17 制御用の固定子
20 案内用のリニアモータ
21 可動体としての移動子
22 非制御用の固定子
23 案内点
30 剛体としての連結バー
31 剛体としての連結バー
【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縫製枠駆動装置で駆動するに当たり、該縫製枠を案内する縫製枠案内装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ミシンの縫製枠は、縫製枠の枠辺の駆動点に縫製枠駆動装置の移動体が係合され、枠辺の辺長直角方向に駆動されている。しかし、枠辺の駆動点を駆動すると縫製枠の他の部分に歪みが生じやすい。この歪みを防ぐためには、縫製枠に駆動点を増やせばよいが、コストが高くなる。そこで、縫製枠の歪みを防ぐために、縫製枠駆動装置の設置により縫製枠の駆動点を増やす代わりに、縫製枠の案内のみを行う縫製枠案内装置を設置して、縫製枠案内装置の可動体が縫製枠に係合し、枠辺の案内点を増やすことで対応してきた。
この縫製枠案内装置は、例えば図8に示すように、機枠に支持されたガイドレール40にスライダ41をスライド可能に係合させ、スライダ41の上面に設けられた係合部材43を縫製枠42の枠辺の案内点に係合して案内するというものである(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
近年、縫製枠の駆動においては、高速化及び高精度化が検討されており、その一つに、図9に示すように、駆動装置としてリニアモータ45を用いる駆動が知られている(例えば、特許文献2参照。)。この縫製枠駆動装置は、前後方向及び左右方向のそれぞれ1辺について、リニアモータ45の直線状の固定子46をテーブルより下方に配し、固定子46に沿って直線的に移動する移動子47から軸体48をテーブル上に突出させ、軸体48の上端に取着したローラ49を縫製枠50に係合して駆動するというものである。この縫製枠駆動装置は、従来のギヤを利用してベルトで駆動している駆動装置の問題点であったベルトの伸びと無関係であり、また伝動用のギヤを無くせるため、高速化及び高精度化に有利である。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−102571公報
【特許文献2】
特開2000−271363公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のガイドレール40とスライダ41を用いる縫製枠案内装置は、ガイドレール40とスライダ41との間で発生する摩擦が大きいので、縫製枠42の駆動の制動になり、縫製枠42を高速に駆動することを困難にする一因になっていた。また、ガイドレール40とスライダ41との間のがたつきによって、縫製の精度が悪くなるという問題もあった。
【0006】
特に、縫製枠50を高速で駆動することができるリニアモータ45で駆動しようとしている縫製枠50の案内に、従来のガイドレール40とスライダ41を用いる縫製枠案内装置を用いようとすると、縫製枠50の高速化した駆動に縫製枠案内装置が追従できないという問題が顕著になり、リニアモータ45の駆動により享受できるはずの、縫製枠の駆動の高速化ができなくなる。
【0007】
本発明の目的は、摩擦が小さく、縫製枠駆動装置により高速に駆動される縫製枠に追従できるので、縫製枠案内装置を安価に提供することにある。
【0008】
【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案内装置は、縫製枠の枠辺の駆動点に縫製枠駆動装置の移動体を係合して縫製枠を枠辺の辺長直角方向に駆動するに当たり、枠辺の駆動点から離れた案内点又は枠辺と対向する枠辺の案内点に前記方向にのみ動きうる可動体を係合して縫製枠の歪みを防ぐミシンの縫製枠案内装置において、縫製枠案内装置に、可動体としての移動子を固定子から浮上はさせるが前記方向に駆動する制御はしないように構成したリニアモータを用いたことを特徴とする。
【0009】
縫製枠の形状は、特に限定されない。枠辺の駆動点は、特に限定されず、縫製枠のどの位置にあってもよい。縫製枠駆動装置としては、特に限定されないが、ベルト駆動機構、ボールネジ駆動機構、リニアモータ等を例示できる。特に、縫製枠駆動装置に、移動体としての移動子を固定子から浮上させて前記方向に駆動する制御をするリニアモータを用いることが好ましい。
【0010】
本明細書において、リニアモータとは、直線状に延びた固定子と、固定子上を移動する移動子とからなるリニア1軸モータのことをいう。リニアモータの種類は、特に限定されないが、パルス型、サーボ型等を例示できる。
【0011】
移動子を縫製枠駆動装置の移動体に剛体で連結し、移動体の駆動力を剛体により移動子に伝えるようにすることが好ましい。剛体での連結の態様は、移動体が係合している駆動点のある枠辺に対して、移動子が係合している案内点がどこにあるかによって以下の▲1▼▲2▼を例示できる。
▲1▼ 駆動点が存在する枠辺の駆動点から離れた位置に案内点がある場合は、枠辺の辺長に沿った形状の剛体により移動子と移動体とを連結する態様。
▲2▼ 駆動点が存在する枠辺と対向する枠辺に案内点がある場合は、対向する2つの枠辺に横架した形状の剛体により移動子と移動体とを連結する態様。この際、縫製枠の駆動により剛体が刺繍の邪魔にならないために、連結する案内点は駆動点が存在する枠辺の辺長直角方向に存在することが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1〜図4は本発明を具体化した第一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2及び上フレーム3とからなる機枠を有し、下フレーム2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2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で上下往復駆動する針と、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。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、以下の実施形態においてもそれに従う。
【0013】
テーブル4の直上には、加工布を張設するX方向に延びる一対の長辺11と、Y方向に延びる一対の短辺12とを持つ平面四角枠状の縫製枠10が設けられる。長辺11は後辺11aと前辺11bとを備え、短辺12は右辺12aと左辺12bとを備えている。なお、各辺の断面形状・構造は、様々なものがあり、特定の断面形状・構造に限定されるものではない。
【0014】
長辺11の後辺11a及び短辺12の右辺12aは、後辺11a及び右辺12aを略3等分する2位置において、縫製枠駆動装置としての縫製枠10を駆動する制御をする駆動用のリニアモータ15により後辺11a及び右辺12aの辺長直角方向に駆動されている。この駆動用のリニアモータ15は、制御用の固定子17と、それぞれの枠辺に係合部材を介して係合している移動体としての移動子16とで、固定子17から移動子16を浮上させて固定子17の長さ方向に駆動する制御をしている。
【0015】
Y方向に縫製枠10を駆動する縫製枠駆動装置の制御用の固定子17は、後辺11aの辺長直角方向であるY方向に延び、縫製枠10のY方向の駆動範囲に対応するY方向の長さを備え、テーブル4側にテーブル4の略中央位置に縫製枠10がある縫製枠10の初期設定位置での後辺11aを略3等分するそれぞれ2位置の直下に嵌入し取付けられている。同様に、X方向に縫製枠10を駆動する縫製枠駆動装置の制御用の固定子17は、右辺12aの辺長直角方向であるX方向に延び、縫製枠10のX方向の駆動範囲に対応するX方向の長さを備え、テーブル4側にテーブル4の略中央位置に縫製枠10がある縫製枠10の初期設定位置での右辺12aを略3等分するそれぞれ2位置の直下に嵌入し取付けられている。制御用の固定子17は、制御用の固定子17の幅方向の略中央部に永久磁石18aが設けられており、永久磁石18aの両脇に制御用の固定子17の長さ方向に沿ってリニアガイド19が設けられている。この永久磁石18aの上表面の磁性は、制御用の固定子17の長さ方向にN極とS極が交互になるように構成され配列されている。
【0016】
移動子16(枠体のみ図示し、内部構造は図示を略している)は、制御用の固定子17の上表面と移動子16の下表面とが常に上下に対峙するように、4つの制御用の固定子17の直上に設けられている。移動子16には、可動コイルが組み込まれており、移動子16と制御用の固定子17との相互作用により移動子16は、縫製枠10を持ち上げて浮上し、駆動点14で縫製枠10を枠辺の辺長直角方向に駆動する制御をしている。また、移動子16の左右両側にはリニアガイド19に摺動可能に係合するスライダ部16aが設けられている。また、移動子16にはケーブルサポート16b(内部構造は図示を略している)に内装されているモーターケーブル(図示略)を経由して電気が供給されている。
この移動子16の上部には、縫製枠10と係合する係合部材としてのローラ13が取り付けられ、このローラ13が係合している縫製枠10の位置を、縫製枠10を駆動する制御をする駆動点14としている。
【0017】
また、駆動用のリニアモータ15によって駆動される後辺11aに対向する前辺11bは、前辺11bを略3等分する2位置において、縫製枠案内装置としての縫製枠10を駆動する制御はしない案内用のリニアモータ20により前辺11bの辺長直角方向に案内されている。この案内用のリニアモータ20は、非制御用の固定子22と、前辺11bに係合部材を介して係合している可動体としての移動子21とで構成されている。
【0018】
非制御用の固定子22は、Y方向に延び、縫製枠のY方向の駆動範囲に対応するY方向の長さを備え、テーブル4側に前辺11bの辺長直角方向に延びるように、縫製枠10の初期設定位置で前辺11bを略3等分する2位置の直下に嵌入し取付けられている。非制御用の固定子22は、制御用の固定子17と同様に幅方向の略中央部に永久磁石18bが設けられており、リニアガイド19が設けられている。この永久磁石18bの上表面の磁性は、制御用の固定子17とは異なり、一方の極のみで構成されている。この一方の極は、S極であってもN極であってもよい。
【0019】
可動体としての移動子21(枠体のみ図示し、内部構造は図示を略している)は、非制御用の固定子22の上表面と移動子21の下表面とが常に上下に対峙するように2つの非制御用の固定子22の直上に設けられている。移動子21は、常に非制御用の固定子22の上表面の極と同じ一方の極であるS極又はN極が発生するように可動コイルが組み込まれていることが移動子16と相違している。この移動子21は、非制御用の固定子22との相互作用により縫製枠10を持ち上げて浮上はさせるが前辺11bの辺長直角方向に駆動する制御はしておらず、前辺11bの辺長直角方向にのみ動きうる。また、縫製枠駆動装置により駆動される縫製枠10によって受動的に動くことになる移動子21には制動はほとんどかからない。
また、移動子21の上部には、移動子16と同様に縫製枠10と係合する係合部材としてのローラ13が取り付けられ、このローラ13が係合している縫製枠10の位置を、縫製枠10を案内する案内点23としている。
【0020】
このような制御用の固定子17と移動子16とからなるX方向及びY方向の駆動用のリニアモータ15により、縫製枠10がX方向及びY方向に駆動され制御される。また、非制御用の固定子22と移動子21とからなる案内用のリニアモータ20により、移動子21が縫製枠10の変位と共に変位して縫製枠10を非制御用の固定子22の長さ方向に案内する。
本実施形態において、駆動用のリニアモータ15には、メガスラストモータ(パルス型:PMシリーズ)(日本精工株式会社の商品名、モータ本体名番:ML−PD31120−AEB)を用い、案内用のリニアモータ20には、前記メガスラストモータを改造したものを用いた。
【0021】
以上のように構成されたミシンの縫製枠案内装置によれば、以下の作用効果が得られる。
(1)縫製枠10の後辺11aを駆動する制御をするリニアモータ15を用い、前辺11bを駆動する制御はしない案内用のリニアモータ20を設けることで、縫製枠10の後辺11aがリニアモータ15によって駆動されると、案内用のリニアモータ20は摩擦が小さいため、前辺11bは受動的に駆動される。その際、前辺11bに係合している移動子21も受動的に駆動され、案内用のリニアモータ20により案内される。よって、前辺11bは縫製枠10の高速の駆動に追従できるので、縫製枠10の前辺11bの歪みを防止でき、精度よい駆動を実現することができ、高精度の縫目を形成することができる。
(2)縫製枠10の歪みを防止するために、駆動用のリニアモータ15を増やす代わりに、縫製枠10を駆動する制御はしない安価な案内用のリニアモータ20を設置することができるので、安価な縫製枠案内装置とすることができる。
(3)案内用のリニアモータ20は高速化して駆動できる駆動用のリニアモータ15の高速に追従することができるので、縫製枠10の駆動を高速化して生産性を高めることができる。
【0022】
次に、図5は本発明を具体化した第二実施形態のミシンとその縫製枠案内装置とを示している。
このミシンの縫製枠案内装置は、駆動用のリニアモータ15の移動子16と、移動子16が係合している枠辺11aの駆動点14の辺長直角方向に対応している案内点に係合している案内用のリニアモータ20の移動子21とが、テーブル面より下方で、対向する2つの枠辺11a、11bを略横架する細長い形状の剛体としての連結バー30で互いに連結されていることのみが、第一実施形態と異なっている。この連結しあっている移動子16、21の位置関係は互いに移動子16、21が係合している枠辺の辺長直角方向に対応しているので、連結バー30は枠辺の辺長直角方向に配設されている。
【0023】
上記第二実施形態のミシンの縫製枠案内装置によれば、第一実施形態と同様な効果に加え、移動子16のY方向の駆動力が、連結バー30によって駆動点14を経由して案内点23にも伝えられるため、後辺11aと同期して前辺11bも2位置で駆動する制御がされる。そのため、前辺11bの歪みを防止でき、精度よい駆動を実現することができ、高精度の縫目を形成することができる。
【0024】
次に、図6は本発明を具体化した第三実施形態のミシンとその縫製枠案内装置とを示している。
このミシンの縫製枠案内装置は、非制御用の固定子22と移動子21とからなる案内用のリニアモータ20と、制御用の固定子17と移動子16とからなる駆動用のリニアモータ15とが、後辺11aを6等分する5位置に右端側から交互で平行に並設されていることが、第一実施形態と異なっている。この案内用のリニアモータ20は、縫製枠10の後辺11aの駆動点14に駆動用のリニアモータ15の移動子16を係合して縫製枠10の後辺11aの辺長直角方向に駆動するに当たり、後辺11aの駆動点14から離れた案内点23に後辺11aの辺長直角方向にのみ動きうる移動子21を係合している。そして、第一実施形態の案内用のリニアモータ20と同様に、移動子21を非制御用の固定子22から浮上はさせるが後辺11aの辺長直角方向に駆動する制御はしないように構成されている。
また、前辺11bには、縫製枠案内装置としての案内用のリニアモータ20が設けられていても、設けられていなくてもよい。
【0025】
上記第三実施形態のミシンの縫製枠案内装置によれば、第一実施形態と同様な効果に加え、さらに、後辺11aの歪みを防止でき、精度よい駆動を実現することができ、高精度の縫目を形成することができる。
【0026】
上記第二実施形態のミシンの縫製枠案内装置によれば、第一実施形態と同様な効果に加え、移動子16のY方向の駆動力が、連結バー30によって駆動点14を経由して案内点23にも伝えられるため、後辺11aと同期して前辺11bも2位置で駆動する制御がされる。そのため、前辺11bの歪みを防止でき、精度よい駆動を実現することができ、高精度の縫目を形成することができる。
【0027】
次に、図7は本発明を具体化した第四実施形態のミシンとその縫製枠案内装置とを示している。
このミシンの縫製枠案内装置は、駆動用のリニアモータ15の移動子16と、移動子16の両隣又は片隣に設けられている案内用のリニアモータ20の移動子21とが、テーブルの上方で後辺11aに係合し、後辺11aに辺長に沿った形状の剛体としての2本の連結バー31で互いに連結されていることのみが、第三実施形態と異なっている。この連結バー31は、テーブルの上方に設けられていても、下方に設けられていてもよい。
【0028】
上記第四実施形態のミシンの縫製枠案内装置によれば、第三実施形態と同様な効果に加え、移動子16のY方向の駆動力が、連結バー31によって駆動点14を経由して案内点23にも伝えられるため、駆動点14と案内点23の変位が同期して、後辺11aが5位置で駆動されるので、後辺11aの歪みを防止できる。さらに、後辺11aの歪みを防止できるので、縫製枠10とミシンの縫い位置との間隔を一定にすることができる。これらにより、精度よい駆動を実現することができ、高精度の縫目を形成することができる。また、縫製枠案内装置に係合している案内点23も駆動点14として、考えることができるので、縫製枠駆動装置の数を減らすことができる。
【0029】
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)縫製枠駆動装置を、ボールネジにナットを螺合し、ナットに縫製枠と係合する係合部材を設けてなるボールネジ駆動機構にすること。
(2)第一実施形態においては、Y方向の縫製枠駆動装置に対して、Y方向の縫製枠案内装置を設けているが、X方向の縫製枠駆動装置に対して、X方向の縫製枠案内装置を設けて縫製枠10を案内すること。
【0030】
【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案内装置によれば、摩擦が小さく、縫製枠駆動装置により高速に駆動される縫製枠に追従できるので、縫製枠案内装置を安価に提供するという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施形態に係るミシンの縫製枠駆動装置及び縫製枠案内装置の平面図である。
【図2】同実施形態に係るミシンの縫製枠駆動装置及び縫製枠案内装置の斜視図である。
【図3】図1のIII−III線断面図である。
【図4】図3のVI−VI線断面図である。
【図5】本発明の第二実施形態に係るミシンの縫製枠駆動装置及び縫製枠案内装置の平面図である。
【図6】本発明の第三実施形態に係るミシンの縫製枠駆動装置及び縫製枠案内装置の平面図である。
【図7】本発明の第四実施形態に係るミシンの縫製枠駆動装置及び縫製枠案内装置の平面図である。
【図8】従来のミシンの縫製枠案内装置の斜視図である。
【図9】従来のミシンの縫製枠駆動装置に用いられるリニアモータの分解斜視図である。
【符号の説明】
4 テーブル
10 縫製枠
11 長辺
12 短辺
14 駆動点
15 リニアモータ
16 移動子
17 制御用の固定子
20 案内用のリニアモータ
21 可動体としての移動子
22 非制御用の固定子
23 案内点
30 剛体としての連結バー
31 剛体としての連結バー
Claims (3)
- 縫製枠の枠辺の駆動点に縫製枠駆動装置の移動体を係合して該縫製枠を該枠辺の辺長直角方向に駆動するに当たり、該枠辺の前記駆動点から離れた案内点又は該枠辺と対向する枠辺の案内点に前記方向にのみ動きうる可動体を係合して該縫製枠の歪みを防ぐミシンの縫製枠案内装置において、前記縫製枠案内装置に、前記可動体としての移動子を固定子から浮上はさせるが前記方向に駆動する制御はしないように構成したリニアモータを用いたことを特徴とするミシンの縫製枠案内装置。
- 前記縫製枠駆動装置に、前記移動体としての移動子を固定子から浮上させて前記方向に駆動する制御をするリニアモータを用いた請求項1記載のミシンの縫製枠案内装置。
- 前記移動子を前記縫製枠駆動装置の移動体に剛体で連結し、該移動体の駆動力を該剛体により該移動子に伝えるようにした請求項1又は2記載のミシンの縫製枠案内装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009046799A (ja) * | 2006-11-03 | 2009-03-05 | Sunstar Precision Co Ltd | ミシンの縫製枠駆動装置 |
-
2002
- 2002-11-08 JP JP2002326176A patent/JP2004159721A/ja active Pending
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