JP4711481B2 - Sewing machine with embroidery function - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、刺しゅう縫機能を有するミシンにおいて、刺しゅう縫いを従来より広い範囲で行うことができ、且つミシンの内部機構が占有するスペースを極めて有効に使用することができる刺しゅう縫い機能を有するミシンに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から刺しゅう枠駆動機構付きミシンでは、刺しゅう枠を作業ベッド上においてX−Y方向に移動させるための刺しゅう枠駆動装置が前記作業ベッドの内部に装着されている。その刺しゅう枠駆動装置は、一般にX−Y方向の移動動作を行わせるためのX−Y方向のガイドレール、及び前記X−Y方向のガイドレールに従って移動する走行部及びモータ,ベルト,歯車等の駆動源等から構成されていることが多い。
【0003】
そして、刺しゅう枠駆動装置における刺しゅう枠を装着するキャリッジ部分がミシン本体の外部に突出し、該キャリッジに刺しゅう枠が装着され、前記刺しゅう枠駆動装置が始動することにより、刺しゅう枠が作業ベッドをX−Y方向に適宜に移動し、刺しゅう枠に取り付けられた布地に刺しゅう縫いが行われ、刺しゅうが施される仕組みとなっている。
【0004】
このように、刺しゅう枠駆動装置の大部分は、ミシン本体の作業ベッド内に収納されており、そのX−Y方向ガイドレールが内部に全面的に配列される構造となっている。また、作業ベッドや本体機枠の内部のように極めて限られたスペースを利用して刺しゅう枠駆動装置を装着するので、極めて複雑な構造となりがちであり、くわえて必然的にキャリッジのX−Y方向への移動範囲が限定されることになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、刺しゅう枠駆動機構部は、ミシン本体内部の限られたスペースに装着されているために、キャリッジのX−Y方向の移動範囲はそのスペースにより限定されることになる。特に、ミシン本体から突出する枠支持部のY方向 への突出量は、刺しゅう枠駆動装置の作業ベッドのY方向の幅寸法よりもかなり小さくなってしまうのが一般的である。
【0006】
したがって、キャリッジに装着される刺しゅう枠のY方向への移動範囲も小さくなり、このようなことから、ミシンに付属する刺しゅう縫い機構では、それほど広い範囲で刺しゅう縫いを行うことができないものであり、従って、一度の作業では大きな刺しゅうを施すことができないものであった。
【0007】
そのために、刺しゅう縫いをより広い範囲で行うために、ミシンの下部を大型化して、その内部スペースを広げることにより、刺しゅう枠駆動装置のX−Y方向におけるガイドレールを長くし、キャリッジの移動範囲を拡大すること等が考えられている。
【0008】
しかし、上記のような構成を盛り込むことにより、ミシン本体が大型化し、重量も増加し、収納,持ち運び等の面で一般家庭では全く不向きとなる。さらに、前述したように、刺しゅう枠駆動装置は、作業ベッド内部を全面的に使用するために、そのスペースを略占有することになり、製造時における組付けが困難なものとなり、また保守,管理も極めて面倒なものとなりうる。
【0009】
【課題を解決するための手段】
そこで発明者は、前記課題を解決すべく、鋭意,研究を重ねた結果、その発明を、シンの針の上下動に調時して布を張設した布枠をX方向とY方向に駆動して布上に刺繍模様を形成するようにした刺しゅう機能を有するミシンにおいて、ベースキャリッジから中間キャリッジと先端に前記布枠を装着する先端キャリッジがY方向に往復動自在に設けられたキャリッジと、該キャリッジを装着してX方向に駆動するキャリッジ駆動部と、前記キャリッジの前記ベースキャリッジに設けられたY方向駆動モータに連結されて前記中間キャリッジをY方向に往復動する第1ループ状ベルトと、該第1ループ状ベルトによりY方向に往復動する前記中間キャリッジに設けられた一対のガイド輪に巻き掛けされた第2ループ状ベルトの一方側に前記ベースキャリッジと他方側に前記先端キャリッジとをそれぞれ連結して前記キャリッジをY方向に移動すると共に、収納状態から突出する前記先端キャリッジのY方向移動量を前記中間キャリッジの移動量に対応して拡大して前記先端キャリッジを駆動する拡大手段とを備えたことを特徴とする刺しゅう縫機能を有するミシンなどとしたことにより、ミシンの機枠内にあるスペースを有効に使用し、且つ刺しゅう縫いの範囲を従来タイプのものよりもより一層広くすることができ前記課題を解決し、その目的を達成したものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、ミシン本体に本発明におけるキャリッジ駆動装置を装着したものであり、キャリッジAが作業ベッド2上に配置され、該キャリッジAをX方向に移動させるキャリッジ駆動部Bは作業ベッド2内に装着されている(図9参照)。ミシン本体のアーム機枠1内には、ミシンの通常の動作を行うための駆動軸及び針棒が装着され、駆動軸の回転により針棒が上下動する。
【0011】
そのキャリッジAは、上述したようにキャリッジ駆動部BによりX方向に移動し、さらに前記キャリッジAによって刺しゅう枠21をY方向に移動させることができる(図9参照)。そのキャリッジAの構成部材は、図2,図3(A)等に示すように、主にベースキャリッジ5,中間キャリッジ6及び先端キャリッジ7とから構成される。まず、ベースキャリッジ5は、前記キャリッジ駆動部Bにより作業ベッド2上をX方向にのみ移動するものである。
【0012】
まず、ベースキャリッジ5は、図2(B)に示すように、主に平板状のベース板部5a,第1ガイドレール5b及びモータ装着部5cから構成されている。そのベース板部5aは、略平坦状をなしており、該ベース板部5a上を後述する中間キャリッジ6が往復動することができるようになっている。
【0013】
その第1ガイドレール5bは、二種類が存在し、その一方は軸状レール5b1 である。該軸状レール5b1 は、その軸方向がY方向に沿って配置されたものであり、具体的には断面円形状とした軸部材をなしており、前記ベース板部5aに形成された軸受け片5a1 ,5a1 により支持されている。該軸受け片5a1 ,5a1 は、ベース板部5aの一部を屈曲する等して形成されたものである。
【0014】
また、別の第1ガイドレール5bは、前記ベース板部5aの一辺から略垂直状の立上り側面が形成され、その頂部箇所からベース板部5a側に水平状に屈曲形成され、これが前記軸状レール5b1 に平行でY方向に沿って連続する立上り状レール5b2 となっている。また、前記第1ガイドレール5bは、2つとも軸状レール5b1 ,5b1 としたり、或いは立上り状レール5b2 ,5b2 とすることも構造上において可能である。
【0015】
そのベース板部5aには、2つの第1ガイド輪8a,8bと,両第1ガイド輪8a,8bに巻き掛けられた第1ループ状ベルト9とが備えられている。その両第1ガイド輪8a,8bは、ベースキャリッジ5のY方向を長手方向としてその略両端箇所に装着されている〔図3(A),図4等参照〕。
【0016】
そして、両第1ガイド輪8a,8bの一方がY方向駆動モータに歯車機構部を介して構成された駆動輪であり、そして、他方が従動輪となる。その両第1ガイド輪8a,8bに第1ループ状ベルト9が巻き掛けられている。図示されたものでは第1ガイド輪8aを駆動輪とし、第1ガイド輪8bを従動輪としている。
【0017】
前記Y方向駆動モータは、ベース板部5aの上面側に配置され、前記歯車機構部は、ベース板部5aの裏面側に配置される。前記歯車機構部は、複数の歯車から構成された減速機構としており、Y方向駆動モータの回転運動を歯車機構部を介駆動輪側の第1ガイド輪8aに伝達し、該第1ガイド輪8a,8bに巻き掛けられた第1ループ状ベルト9が正逆両方向に回転する。その第1ガイド輪8a,8bと第1ループ状ベルト9は、図示されているように平面上を回転するように配置されたり、或いは特に図示しないが垂直面上を回転するように配置されることもある。
【0018】
次に、中間キャリッジ6は、図6(A)乃至(C)に示すように、主に略偏平直方体状の中間本体部6aと、その内部に装着された第2ガイドレール6bと、 第2ループ状ベルト11から構成されている。その中間キャリッジ6は、前記ベースキャリッジ5に装着された第1ループ状ベルト9の適宜の部位に連結されており、該第1ループ状ベルト9の回転に伴って、ベースキャリッジ5上をY方向に往復動することができる。また、中間キャリッジ6には、前記第1ガイドレール5bに従ってY方向に適正に移動することができるガイド受部6cが形成されている。
【0019】
その中間キャリッジ6は、前記第1ループ状ベルト9の適宜の部位に連結固着されている。具体的には、中間キャリッジ6の中間本体部6aで、前記第1ループ状ベルト9に最も近接した位置に連結部6dが形成され、該連結部6dが第1ループ状ベルト9の適宜の部位に連結固着されるものである。その固着手段としては、ピン部材,リベット等が使用される〔図5(A),(B)参照〕。
【0020】
該ガイド受部6cは、前記軸状レール5b1 と立上り状レール5b2 に対してそれぞれ係合可能な形状となっている。具体的には、前記軸状レール5b1 に係合するガイド受部6cは、軸受タイプであり、軸状レール5b1 が貫通する貫通孔が形成された立上り板状をなしている。その貫通孔の周囲は軸状レール5b1 に対して滑りが良好なものとなるように、軸受部材が装着されることもある。また立上り状レール5b2 に係合するガイド受部6cは、二股部位が立上り状レール5b2 を略挟持するタイプとなっている。
【0021】
その中間キャリッジ6には、Y方向両側箇所に第2ガイド輪10a,10bが装着されており、該第2ガイド輪10a,10bに第2ループ状ベルト11が巻き掛けられている。第2ガイド輪10a,10bは、中間本体部6aの底面に装着されており、いずれにもモータは装着されていない回転自由タイプである。
【0022】
その第2ループ状ベルト11の所定の箇所と前記ベースキャリッジ5とが連結されている。具体的には、ベースキャリッジ5のベース板部5a上に装着された連結部材12を介して、ベースキャリッジ5と第2ループ状ベルト11とが略1 点状の部位で連結されている〔図3(A),(B)及び図5(A)参照〕。その連結箇所を固定連結部位Faと称する〔図3(A),(B)等参照〕。
【0023】
その中間本体部6aの底面には、前記ベースキャリッジ5上に装着された連結部材12が貫通し、第2ループ状ベルト11と連結して固定連結部位Faを構成するための移動用貫通部6a1 が形成されている〔図3(A),図6(C)等参照〕。該移動用貫通部6a1 の長さは、中間キャリッジ6のY方向ストロークの長さよりも少し多い程度である。そして、前述したように、前記第1ループ状ベルト9がY方向駆動モータにより回転し、固定連結部位Faを介して中間キャリッジ6が往復動するものである。
【0024】
その中間キャリッジ6がベースキャリッジ5上をY方向に沿って往復動するときに、第2ループ状ベルト11は前記固定連結部位Faにて固定され、停止状態にあるが、Y方向に移動する中間キャリッジ6から見ると前記第2ループ状ベルト11は、回転状態にある。即ち、第2ガイド輪10a,10bが、中間キャリッジ6とともにY方向に移動するために、相対的に見て第2ループ状ベルト11が回転するものである。
【0025】
次に、先端キャリッジ7は、図6(A),(B)に示すように、前記中間キャリッジ6に装着され、中間キャリッジ6のY方向に沿って往復動するものである。その先端キャリッジ7は、略偏平直方体状をなし、前記中間キャリッジ6に装着された第2ガイドレール6bに沿って往復動するものである。
【0026】
具体的には、先端キャリッジ7の先端本体7aの内部に前記第2ガイドレール6bと係合する先端ガイド受部7bが装着され、第2ガイドレール6bの軸方向に沿って先端ガイド受部7bが移動し先端キャリッジ7が中間キャリッジ6とともに往復動するようになっている。その先端キャリッジ7の先端部7cには刺しゅう枠取付部20が装着されるようになっており、該刺しゅう枠取付部20を介して刺しゅう枠21が装着される。
【0027】
その先端キャリッジ7は、前記第2ループ状ベルト11の適宜の部位で連結しており、具体的には先端本体7aに形成された可動連結部材13を介して第2ループ状ベルト11に連結している〔図3(A),図5(B)参照〕。その先端キャリッジ7と第2ループ状ベルト11との連結箇所は、可動連結部位Fbと称する。
【0028】
該可動連結部材13は、前述したように、前記先端本体7aに装着され、先端キャリッジ7が中間キャリッジ6をY方向に往復動する際に、第2ガイド輪10a,10b等の他の部分に当接することがないような位置に装着されている。また、先端本体7aは、筺形状に形成されており、前記中間キャリッジ6の中間本体部6aも同様に筺形状に形成されている。
【0029】
そして、中間本体部6aが先端本体7aより僅かに大きく、先端本体7aが中間本体部6aの内部に挿入され、先端本体7aがY方向に沿って往復動自在とすることで、中間本体部6a自体を先端本体7aの往復動におけるガイドの役目を兼用させることも可能である。
【0030】
次に、前記歯車機構部14については、前記ベースキャリッジ5に装着されており、被駆動歯車14aと駆動歯車14bとから構成され、前記被駆動歯車14aが前記第1ガイド輪8aと同軸且つ共に回転するように装着されている。また、前記Y方向駆動モータ15は、その回転軸が前記ベースキャリッジ5のモータ装着部5cを貫通して、裏面側にて駆動歯車14bと噛み合うように構成されている。
【0031】
その駆動歯車14bが前記被駆動歯車14aと噛み合い、Y方向駆動モータ15の始動により、駆動歯車14b,被駆動歯車14aを介して第1ガイド輪8aが回転し、両第1ガイド輪8a,8bに巻き掛けられた第1ループ状ベルト9が可動するものである。
【0032】
前記固定連結部位Faと可動連結部位Fbとの第2ループ状ベルト11に対する位置関係は、前記第2ガイド輪10a,10bに巻き掛けられた第2ループ状ベルト11の両第2ガイド輪10a,10b間における正逆異なる方向に移動をする2つのベルト部位のうち、その一方側に前記ベースキャリッジ5を,他方側に先端キャリッジ7がそれぞれ連結固着されたものである。
【0033】
さらに具体的には、固定連結部位Fa,可動連結部位Fbとが相互に対称的な位置関係となるように連結固着されることが好ましい。このような位置関係によって、固定連結部位Faと可動連結部位Fbとは、第2ループ状ベルト11のY方向に沿って相互に反対方向へ有効なるストロークを得ることができる。
【0034】
また、上記のようにしたことで、前記ベースキャリッジ5に対して中間キャリッジ6が送り出されるように移動するときには、先端キャリッジ7も中間キャリッジ6と同一方向に移動することになる〔図7(A)乃至(C)参照〕。また、その反対に中間キャリッジ6がベースキャリッジ5に収納される方向に移動するときには、先端キャリッジ7も中間キャリッジ6に収納される方向に移動することができる。
【0035】
次に、キャリッジ駆動部Bは、図3(A),図4,図9等に示すように、キャリッジAをX方向に往復動させる機構部であり、X方向ガイドレール16と、X方向駆動ベルト17aと、2つのX方向プーリ17b1 ,17b2 と、前記X方向ガイドレール16に係合するX方向走行部材18と、前記X方向駆動ベルト17aを回動させるX方向駆動モータ19とから構成されている。そのX方向走行部材18は、前記キャリッジAのベースキャリッジ5のベース板部5aの裏面側に装着されている。
【0036】
前記X方向プーリ17b1 ,17b2 の内の一方は、X方向駆動モータ19を介して回転駆動し、X方向駆動ベルト17aは、両X方向プーリ17b1 ,1 7b2 間にて回動する。そのX方向駆動ベルト17aと前記X方向走行部材18とが適宜の部位にて連結固着され、X方向駆動ベルト17aの回動に伴ってX方向走行部材18がX方向にスライド移動することができる構造となっている。
【0037】
前記X方向走行部材18は、X方向ガイドレール16に沿って移動するものであり、具体的には、そのX方向走行部材18に前記X方向ガイドレール16が貫通するガイド孔部が形成され、該ガイド孔部にX方向ガイドレール16が貫通しX方向走行部材18が摺動するようになっている。前記Y方向駆動モータ15とX方向駆動モータ18とは、ミシン本体に装着された制御部からの命令信号に従って駆動し、刺しゅう枠21にX−Y方向における所定の動作を与えるものである。
【0038】
また、X−Y方向については、キャリッジAにおける中間キャリッジ6及び先端キャリッジ7の伸縮方向をY方向とし、キャリッジ駆動部BによるキャリッジAの移動方向をX方向としているが、これは、それぞれの動作方向を説明するために便宜上与えられた方向である。従って、X−Y方向を必ずしも上記のように決定するものではない。従って、キャリッジAの中間キャリッジ6及び先端キャリッジ7の伸縮方向をX方向とし、キャリッジ駆動部BによるキャリッジAの移動方向をY方向と置き換えても構わない。
【0039】
前記作業ベッド2には、キャリッジAの中間キャリッジ6及び先端キャリッジ7が外部に突出して、刺しゅう枠21をX−Y方向に移動操作するためのガイド溝孔2aが形成されている。ガイド溝孔2aは、具体的には作業ベッド2の背面側に形成されている。そして、前記ガイド溝孔2aに沿って、キャリッジAがキャリッジ駆動部Bを介してX方向に移動し、またそのガイド溝孔2aに直交する方向に中間キャリッジ6及び先端キャリッジ7が突出してY方向に移動するものである(図8,図9等参照)。
【0040】
次に、本発明における刺しゅう枠駆動装置全体を小型にして、小型サイズのミ シンに組み込むことができる。小型サイズWsのミシンに装着した刺しゅう枠駆動装置のキャリッジAがY方向に十分に伸びきった状態は、従来タイプの刺しゅう枠駆動機構部を組み込んだ一般サイズのミシンの刺しゅう枠の移動範囲と同等の移動範囲を得ることができるものである。即ち、本発明における刺しゅう枠駆動装置を小型化して小型ミシンに装着したものは、従来の一般サイズWのミシンにおける刺しゅう機能に略匹敵する機能を有するものである〔図8(A),(B)参照〕。
【0041】
また、前記第1ループ状ベルト9及び第2ループ状ベルト11と、第1ガイド輪8a,8b及び第2ガイド輪10a,10bは、それぞれ歯付きベルトが使用され、前記歯付きベルトの歯面側に対応する歯溝が形成された歯車状のものが使用されることもある〔図3(B)参照〕。
【0042】
キャリッジAのベースキャリッジ5は、前述したように、作業ベッド2内に装着されたキャリッジ駆動部Bにより、作業ベッド2上をX方向に移動するものであり、したがって、キャリッジAをキャリッジ駆動部Bに装着した場合にはベースキャリッジ5自体はX方向にのみ移動し、Y方向に移動することはない。
【0043】
しかし、キャリッジAのベースキャリッジ5がX方向だけでなくY方向にも移動する実施形態が存在する。具体的には、キャリッジA,Aを2台備え、一方のキャリッジAの先端キャリッジ7に他方のキャリッジAのベースキャリッジ5を連結する。
【0044】
これによって、一基のキャリッジAの先端キャリッジ7から、他方のキャリッジAが伸び出して、刺しゅう枠21のY方向における移動範囲を大きくすることができる。即ち、他方のキャリッジAのベースキャリッジ5のY方向移動は、前記一方のキャリッジAの先端キャリッジ7のY方向移動により行われる。
【0045】
【作用】
次に、ベースキャリッジ5,中間キャリッジ6及び先端キャリッジ7の動作について説明する。まず、中間キャリッジ6はベースキャリッジ5に装着されたY方向駆動モータ15と第1ループ状ベルト9によりY方向に往復動する。該中間キャリッジ6には、第2ループ状ベルト11が装着されており、該第2ループ状ベルト11にベースキャリッジ5と先端キャリッジ7とがそれぞれ正逆異なる方向に移動するように連結されている。
【0046】
そのベースキャリッジ5と第2ループ状ベルト11との連結箇所は、固定連結部位Faとしている。そして前記第1ループ状ベルト9によりY方向に移動する中間キャリッジ6から見て固定連結部位Faは、不動状態である。そこで、移動動作中の中間キャリッジ6から見ると、その第2ループ状ベルト11は、その固定連結部位Faを中心にして回動状態にあり、且つその固定連結部位Faは中間キャリッジ6の進行方向とは常に反対方向に移動することになる。
【0047】
したがって、前記可動連結部位Fbは、固定連結部位Faに対して正逆異なる方向に移動するように第2ループ状ベルト11に連結しているので、可動連結部位Fbは、固定連結部位Faとは反対方向に移動する。即ち、可動連結部位Fbは、中間キャリッジ6の移動方向と同じ方向に移動する。
【0048】
その可動連結部位Fbは、先端キャリッジ7に属しているので、その先端キャリッジ7も中間キャリッジ6の移動方向と同じ方向に移動する。その中間キャリッジ6と先端キャリッジ7との動作については、中間キャリッジ6の動作開始とともに移動を開始し、中間キャリッジ6の停止とともに先端キャリッジ7も移動を停止するものである〔図1(A)乃至(C)参照〕。
【0049】
その中間キャリッジ6のベースキャリッジ5に対する移動速度と、先端キャリッジ7の中間キャリッジ6に対する移動速度は、共に第2ループ状ベルト11を共通としているので、同一速度となる。従って、ベースキャリッジ5を基準とすると先端キャリッジ7の速度は中間キャリッジ6の速度の2倍となる。したがっ て、中間キャリッジ6のストローク量をSとすると、先端キャリッジ7のストローク量は(2×S)となる(図7参照)。
【0050】
例えば、中間キャリッジ6の先端側の第2ガイド輪10b箇所を中間キャリッジ6の移動点Qとすると、中間キャリッジ6がベースキャリッジ5に収納された状態から最大に突出した状態の時の移動点Qの移動量は前記ストローク量Sとなる。
【0051】
これに対して、先端キャリッジ7の先端部7c箇所を移動点Pとすると、先端キャリッジ7がベースキャリッジ5に収納された状態から、先端キャリッジ7がベースキャリッジ5から最大に突出したときの状態での移動点Pの移動量は、前記ストローク量(2×S)となる。
【0052】
【発明の効果】
本願発明では、まず第1に刺しゅう枠21の移動範囲を従来タイプより広くすることができるし、第2に安定且つ確実なる刺しゅう枠21の作動とすることができるし、第3に上記の性能を有しながらもキャリッジ装置を全体的にコンパクトにまとめることができる。上記効果を詳述すると、ベースキャリッジ5に中間キャリッジ6を、該中間キャリッジ6に先端キャリッジ7をそれぞれY方向に往復動自在に設け、前記第1ループ状ベルト9及び第2ループ状ベルト11によって中間キャリッジ6と先端キャリッジ7とをY方向に伸縮状に往復動させることにより、従来のこの種の刺しゅう枠駆動装置に比べて、刺しゅう枠21の移動範囲を大きくし、大型の刺しゅう枠を有効に使用することができ、広い範囲の刺しゅう縫いを行うことができる。また、ベースキャリッジ5に中間キャリッジ6及び先端キャリッジ7が収納される状態になるので、刺しゅう枠駆動装置を通常サイズに維持することができる。
【0053】
さらに、中間キャリッジ6を往復動させる第1ループ状ベルト9はベースキャリッジ5側に装着されているので、往復動及び左右方向に移動する中間キャリッジ6の動きが安定するとともにY方向駆動モータ15,歯車機構部14等はベースキャリッジ5に装着されているので、機器の動作から受ける振動,衝撃等から受ける影響が少なくなり、機器の保護が図れるものである。
【0054】
次に、中間キャリッジ6及び先端キャリッジ7の往復動による伸縮状動作を安定させ、その往復動のストロークを大きくすることができるし、第2に刺しゅう枠21のX−Y方向移動動作をスムーズに行うことができる。上記効果を詳述すると、中間キャリッジ6と先端キャリッジ7とをベースキャリッジ5に対してそれぞれY方向に往復動自在とし、中間キャリッジ6を往復動させる第1ループ状ベルト9及びこれを駆動するY方向駆動モータ15及び歯車機構部14等をベースキャリッジ5に配置したものである。
【0055】
したがって、第1ループ状ベルト9は、中間キャリッジ6,先端キャリッジ7よりも動作が少ないベースキャリッジ5に装着されていることにより、安定した動作になり、中間キャリッジ6及び先端キャリッジ7の往復動を正確に行わせることができる。また、ベースキャリッジ5は、Y方向駆動モータ15及び歯車機構部14等の機器が振動,衝撃を伝えにくいものであるから、それらの機器を保護し、その耐久性を良好にすることができる。また、中間キャリッジ6には、第2ループ状ベルト11のみを装着し、該第2ループ状ベルト11を駆動するためのモータ,歯車機構部等は装着されないので、機器的スペースの制約がほとんどなく、先端キャリッジ7との往復動による組み合わせ状態を簡単にすることができる。さらに、中間キャリッジ6と先端キャリッジ7とのY方向における寸法を長めにすることも可能であり、より一層、Y方向のストロークを大きくすることが可能で、広い範囲の刺しゅう縫いを行うことができる。
【0056】
なお、前記第1ループ状ベルト9及び第2ループ状ベルト11は、歯付きベルトとすれば、第1ループ状ベルト9及び第2ループ状ベルト11に、第1ガイド輪8a,8b或いは第2ガイド輪10a,10bとの間に生じる滑りを防止し、動作開始,停止及び回転方向の逆転等の動作が確実となり、それによって前記中間キャリッジ6及び先端キャリッジ7の往復動を正確なものとし、ひいては、良好なる刺しゅう縫いを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にて刺しゅう枠のY方向における移動範囲を示した斜視図である。
【図2】 (A)は伸びた状態のキャリッジの斜視図、
(B)はベースキャリッジの斜視図、
(C)は歯車機構部箇所の構造を示す要部断面図である。
【図3】 (A)は伸びた状態のキャリッジの一部断面にした平面図、
(B)は(A)の要部拡大図である。
【図4】 縮んだ状態のキャリッジの一部断面にした平面図である。
【図5】 (A)は図3(A)のT1 −T1 矢視断面図、
(B)は図3(A)のT2 −T2 矢視断面図である。
【図6】 (A)は中間キャリッジの斜視図、
(B)は(A)のT3 −T3 矢視拡大断面図、
(C)は中間キャリッジの一部断面にした平面図、
(D)は先端キャリッジの斜視図、
(E)は(D)のT4 −T4 矢視拡大断面図である。
【図7】 (A)は縮んだ状態を示すキャリッジの作用図、
(B)は途中まで伸びた状態の作用図、
(C)は完全に伸びた状態の作用図である。
【図8】 (A)はキャリッジ駆動装置を一般サイズのミシンに装着した実施例の作用図、
(B)はキャリッジ駆動装置を小型サイズのミシンに装着した実施例の作用図である。
【図9】 本発明において刺しゅう枠の移動範囲を示す作用図である。
【符号の説明】
5…ベースキャリッジ、6…中間キャリッジ、7…先端キャリッジ、
8a,8b…第1ガイド輪、9…第1ループ状ベルト、
10a,10b…第2ガイド輪、11…第2ループ状ベルト。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a sewing machine having an embroidery function that can perform embroidery sewing in a wider range than before and can use the space occupied by the internal mechanism of the sewing machine very effectively. .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a sewing machine with an embroidery frame driving mechanism, an embroidery frame driving device for moving the embroidery frame in the XY direction on the work bed is mounted inside the work bed. The embroidery frame driving device generally includes an XY direction guide rail for moving in the XY direction, a traveling unit that moves according to the XY direction guide rail, a motor, a belt, a gear, and the like. It is often composed of a drive source or the like.
[0003]
Then, the carriage portion for mounting the embroidery frame in the embroidery frame driving device protrudes outside the sewing machine main body, the embroidery frame is mounted on the carriage, and the embroidery frame driving device is started so that the embroidery frame moves the work bed to the X- It moves appropriately in the Y direction, embroidery is performed on the fabric attached to the embroidery frame, and embroidery is applied.
[0004]
As described above, most of the embroidery frame driving device is housed in the work bed of the sewing machine main body, and the XY direction guide rails are entirely arranged inside. Further, since the embroidery frame driving device is mounted using a very limited space such as the inside of the work bed or the main body frame, the structure tends to be extremely complicated, and in addition, the XY of the carriage is inevitably required. The movement range in the direction is limited.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, since the embroidery frame drive mechanism is mounted in a limited space inside the sewing machine body, the movement range of the carriage in the XY direction is limited by the space. In particular, the amount of protrusion in the Y direction of the frame support that protrudes from the main body of the sewing machine is generally much smaller than the width of the work bed of the embroidery frame driving device in the Y direction.
[0006]
Therefore, the range of movement of the embroidery frame attached to the carriage in the Y direction is also reduced, and for this reason, the embroidery stitching mechanism attached to the sewing machine cannot perform embroidery sewing in such a wide range. Therefore, a large embroidery cannot be applied by a single operation.
[0007]
Therefore, in order to perform embroidery sewing in a wider range, the lower part of the sewing machine is enlarged and the internal space is widened, so that the guide rail in the XY direction of the embroidery frame driving device is lengthened, and the movement range of the carriage It is considered to expand
[0008]
However, by incorporating the above-described configuration, the sewing machine main body becomes larger and the weight increases, making it unsuitable for general households in terms of storage and carrying. Furthermore, as described above, the embroidery frame drive device occupies its space substantially because it uses the entire interior of the work bed, making assembly difficult at the time of manufacture, and maintenance and management. Can be extremely troublesome.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, as a result of earnest and research, the inventor has driven the cloth frame in which the cloth is stretched by adjusting the vertical movement of the thin needle in the X and Y directions. In the sewing machine having an embroidery function so as to form an embroidery pattern on the cloth, a carriage provided with an intermediate carriage from the base carriage and a tip carriage for mounting the cloth frame on the tip is reciprocally movable in the Y direction; A carriage driving unit which mounts the carriage and drives in the X direction; a first loop belt which is connected to a Y direction driving motor provided on the base carriage of the carriage and reciprocates the intermediate carriage in the Y direction; The base on one side of a second loop belt wound around a pair of guide wheels provided on the intermediate carriage that reciprocates in the Y direction by the first loop belt. The carriage and the tip carriage on the other side are connected to move the carriage in the Y direction, and the amount of movement in the Y direction of the tip carriage protruding from the stored state is increased corresponding to the amount of movement of the intermediate carriage. A sewing machine having an embroidery function, characterized in that it has an embroidery function for driving the tip carriage, and the space in the machine frame of the sewing machine can be used effectively and the range of embroidery can be reduced. It can be made wider than that of the conventional type, solves the above problems, and achieves its purpose.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a sewing machine body mounted with a carriage driving device according to the present invention. A carriage A is arranged on a
[0011]
The carriage A can be moved in the X direction by the carriage drive unit B as described above, and the
[0012]
First, as shown in FIG. 2B, the
[0013]
A first guide rail 5b is two are present, one of which is a shaft-shaped rail 5b 1. The axial rail 5b 1 is arranged along the Y direction, specifically, a shaft member having a circular cross section, and a bearing formed on the
[0014]
Another first guide rail 5b has a substantially vertical rising side surface formed from one side of the
[0015]
The
[0016]
One of the
[0017]
The Y-direction drive motor is disposed on the upper surface side of the
[0018]
Next, as shown in FIGS. 6A to 6C, the
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
A predetermined portion of the
[0023]
The connecting
[0024]
When the
[0025]
Next, as shown in FIGS. 6A and 6B, the
[0026]
Specifically, a tip
[0027]
The
[0028]
As described above, the movable connecting
[0029]
The intermediate
[0030]
Next, the
[0031]
The
[0032]
The positional relationship of the fixed connection portion Fa and the movable connection portion Fb with respect to the
[0033]
More specifically, it is preferable that the fixed connection part Fa and the movable connection part Fb are connected and fixed so as to have a symmetrical positional relationship. With such a positional relationship, the fixed connection portion Fa and the movable connection portion Fb can obtain effective strokes in the opposite directions along the Y direction of the
[0034]
Further, as described above, when the
[0035]
Next, the carriage drive unit B is a mechanism unit that reciprocates the carriage A in the X direction, as shown in FIGS. 3A, 4, 9, etc., and is driven by the X
[0036]
One of the X-direction pulleys 17b 1 and 17b 2 is rotationally driven via an X-direction drive motor 19, and the
[0037]
The
[0038]
In the XY direction, the expansion / contraction direction of the
[0039]
The
[0040]
Next, the entire embroidery frame driving device according to the present invention can be reduced in size and incorporated into a small size sewing machine. The state in which the carriage A of the embroidery frame driving device attached to the small size Ws sewing machine is fully extended in the Y direction is equivalent to the movement range of the embroidery frame of a general size sewing machine incorporating a conventional type embroidery frame driving mechanism. The movement range can be obtained. In other words, the embroidery frame driving device according to the present invention that is reduced in size and mounted on a small sewing machine has a function substantially comparable to the embroidery function in a conventional general size W sewing machine [FIGS. )reference〕.
[0041]
The
[0042]
As described above, the
[0043]
However, there is an embodiment in which the
[0044]
Thereby, the other carriage A extends from the leading
[0045]
[Action]
Next, operations of the
[0046]
A connecting portion between the
[0047]
Therefore, since the movable connecting part Fb is connected to the
[0048]
Since the movable connecting portion Fb belongs to the
[0049]
The moving speed of the
[0050]
For example, assuming that the
[0051]
On the other hand, when the
[0052]
【The invention's effect】
In the present invention, firstly, the movement range of the
[0053]
Further, since the
[0054]
Next, the telescopic movement of the
[0055]
Accordingly, since the
[0056]
If the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a movement range in the Y direction of an embroidery frame in the present invention.
FIG. 2A is a perspective view of a carriage in an extended state,
(B) is a perspective view of the base carriage,
(C) is principal part sectional drawing which shows the structure of a gear mechanism part location.
FIG. 3A is a plan view of a partially sectioned carriage in a stretched state,
(B) is the principal part enlarged view of (A).
FIG. 4 is a plan view showing a partial cross section of the carriage in a contracted state.
5A is a cross-sectional view taken along arrow T 1 -T 1 in FIG.
(B) is a T 2 -T 2 cross-sectional view taken along FIG. 3 (A).
FIG. 6A is a perspective view of an intermediate carriage,
(B) is T 3 -T 3 arrow enlarged sectional view of (A),
(C) is a plan view with a partial cross section of the intermediate carriage,
(D) is a perspective view of the leading carriage,
(E) is a T 4 -T 4 arrow enlarged sectional view of (D).
FIG. 7A is an operation diagram of a carriage showing a contracted state;
(B) is an action diagram in a state of being extended halfway,
(C) is an action diagram in a fully extended state.
FIG. 8A is an operation diagram of an embodiment in which a carriage driving device is mounted on a general size sewing machine;
(B) is an operation view of the embodiment in which the carriage driving device is mounted on a small size sewing machine.
FIG. 9 is an operation diagram showing the movement range of the embroidery frame in the present invention.
[Explanation of symbols]
5 ... base carriage, 6 ... intermediate carriage, 7 ... tip carriage,
8a, 8b ... 1st guide wheel, 9 ... 1st loop belt,
10a, 10b ... second guide wheel, 11 ... second loop belt.
Claims (5)
ベースキャリッジから中間キャリッジと先端に前記刺しゅう枠を装着する先端キャリッジがY方向に往復動自在に設けられたキャリッジと、
該キャリッジを装着してX方向に駆動するキャリッジ駆動部と、
前記キャリッジの前記ベースキャリッジに設けられたY方向駆動モータに連結されて前記中間キャリッジをY方向に往復動する第1ループ状ベルトと、
該第1ループ状ベルトによりY方向に往復動する前記中間キャリッジに設けられた一対のガイド輪に巻き掛けされた第2ループ状ベルトの一方側に前記ベースキャリッジと他方側に前記先端キャリッジとをそれぞれ連結して前記キャリッジをY方向に移動すると共に、収納状態から突出する前記先端キャリッジのY方向移動量を前記中間キャリッジの移動量に対応して拡大して前記先端キャリッジを駆動する拡大手段とを備えたことを特徴とする刺しゅう縫い機能を有するミシン。In a sewing machine having an embroidery function in which an embroidery frame in which a cloth is stretched in synchronization with the vertical movement of a sewing machine needle is driven in the X and Y directions to form an embroidery pattern on the cloth,
A carriage provided with a middle carriage and a leading carriage for mounting the embroidery frame on the leading edge from a base carriage so as to reciprocate in the Y direction ;
A carriage driving unit that mounts the carriage and drives in the X direction;
A first loop belt connected to a Y direction drive motor provided on the base carriage of the carriage and reciprocatingly moving the intermediate carriage in the Y direction;
The base carriage on one side of the second loop belt wound around a pair of guide wheels provided on the intermediate carriage reciprocating in the Y direction by the first loop belt and the tip carriage on the other side. each linked to the carriage while moving in the Y direction, and enlarging means for the Y-direction movement amount of the tip carriage projecting from the accommodated state to expand in response to the amount of movement of the intermediate carriage to drive the tip carriage sewing with embroidering function characterized by comprising a.
ベースキャリッジと中間キャリッジと先端に刺しゅう枠を装着する先端キャリッジがY方向に往復動自在なキャリッジと、
該キャリッジを装着してX方向に駆動するキャリッジ駆動部と、
前記キャリッジの前記ベースキャリッジに設けられたY方向駆動モータに連結されて前記中間キャリッジをY方向に往復動する第1ループ状ベルトと、
該第1ループ状ベルトによりY方向に往復動する前記中間キャリッジに設けられた一対のガイド輪に巻き掛けされた第2ループ状ベルトの一方側に前記ベースキャリッジと他方側に前記先端キャリッジとをそれぞれ連結して前記キャリッジをY方向に移動すると共に、収納状態から突出する前記先端キャリッジのY方向移動量を前記中間キャリッジの移動量に対応して拡大して前記先端キャリッジを駆動する拡大手段とを備え、
前記Y方向駆動モータに連結されて往復動する第1ループ状ベルトが前記拡大手段を収納する機枠内に収納される収納位置と機枠から延出する延出位置との間で往復動するようにしたことを特徴とする刺しゅう縫い機能を有するミシン。In the sewing machine in which the needle embroidery frame that stretched fabric was timed to vertical movement of the sewing machine to form the embroidery pattern on the fabric by driving the X and Y directions,
A carriage having a base carriage, an intermediate carriage, and an end carriage having an embroidery frame attached to the end, the carriage capable of reciprocating in the Y direction ;
A carriage driving unit that mounts the carriage and drives in the X direction;
A first loop belt connected to a Y direction drive motor provided on the base carriage of the carriage and reciprocatingly moving the intermediate carriage in the Y direction;
The base carriage on one side of the second loop belt wound around a pair of guide wheels provided on the intermediate carriage reciprocating in the Y direction by the first loop belt and the tip carriage on the other side. each linked to the carriage while moving in the Y direction, and enlarging means for the Y-direction movement amount of the tip carriage projecting from the accommodated state to expand in response to the amount of movement of the intermediate carriage to drive the tip carriage With
A first loop belt connected to the Y-direction drive motor and reciprocatingly reciprocates between a storage position stored in a machine frame that stores the expansion means and an extended position extending from the machine frame. A sewing machine having an embroidery sewing function characterized by the above.
ベースキャリッジから中間キャリッジと先端に前記刺しゅう枠を装着する先端キャリッジがY方向に往復動自在のキャリッジが設けられ、
該キャリッジを装着してX方向に駆動するキャリッジ駆動部が設けられ、
前記ベースキャリッジには方向に所定の距離だけ離間した位置に設けた一対の第1ガイド輪に巻き掛けられた第1ループ状ベルトと前記キャリッジが前記ベースキャリッジ上でY方向への移動をガイドするガイドレール備え、
該ガイドレールに装着されて移動するガイド受部を前記中間キャリッジに装着し、該中間キャリッジにはY方向に所定の距離だけ離間した位置に一対のガイド輪が設けられており、
該、一対の第2ガイド輪にループ状にループ状ベルトが巻き掛けられており、
前記第2ループ状ベルトの対向する所定の位置の一方の側を前記ベースキャリッジに固着し、他の側に先端キャリッジを固着して、
前記ガイドレールに装着されて移動するガイド受部のY方向移動にて前記中間キャリッジがY方向に往復動し、該中間キャリッジの前記一対の第2ガイド輪の移動により、前記先端キャリッジがY方向移動するようにしたことを特徴とする刺しゅう縫い機能を有するミシン。In a sewing machine having an embroidery function in which an embroidery frame in which a cloth is stretched in synchronization with the vertical movement of a sewing machine needle is driven in the X and Y directions to form an embroidery pattern on the cloth,
A carriage that is capable of reciprocating in the Y direction is provided in which the front carriage that mounts the embroidery frame from the base carriage to the intermediate carriage and the tip is provided.
A carriage drive unit is provided for driving the carriage in the X direction by mounting the carriage .
The first loop-shaped belt and the carriage for guiding the movement in the Y direction on the base carriage wound on a pair of first guide wheel provided at a position spaced by a predetermined distance in the direction to the base carriage With guide rails ,
A guide receiving portion that is attached to the guide rail and moves is attached to the intermediate carriage , and the intermediate carriage is provided with a pair of guide wheels at a position separated by a predetermined distance in the Y direction.
A loop belt is wound around the pair of second guide wheels in a loop;
One side of the predetermined position facing the second loop-shaped belt is fixed to the base carriage, by fixing the distal end carriage to the other side,
The intermediate carriage reciprocates in the Y direction by movement of the guide receiving portion mounted on the guide rail in the Y direction, and the leading carriage moves in the Y direction by movement of the pair of second guide wheels of the intermediate carriage. A sewing machine having an embroidery function characterized by being moved.
ベースキャリッジから中間キャリッジと先端に前記刺しゅう枠を装着する先端キャリッジがY方向に往復動自在のキャリッジが設けられ、
該キャリッジを装着してX方向に駆動するキャリッジ駆動部が設けられ、
前記ベースキャリッジにはY方向に所定の距離だけ離間した位置に一対の第1ガイド輪が設けられており、
該一対の第1ガイド輪に巻き掛けられて前記キャリッジをY方向に駆動する第1ループ状ベルトを備え、
該第1ループ状ベルトに前記中間キャリッジが固着され、
該中間キャリッジにはY方向に所定の距離だけ離間した位置に一対の第2ガイド輪が設けられており、
該、一対の第2ガイド輪に第2ループ状ベルトが巻き掛けられており、
該第2ループ状ベルトの対向する所定の位置の一方の側を前記ベースキャリッジに固着し、他の側に前記先端キャリッジを固着して、
前記第1ループ状ベルトのY方向移動にて前記中間キャリッジがY方向に往復動し、該中間キャリッジの前記一対の第2ガイド輪の移動により、先端キャリッジがY方向移動するようにしたことを特徴とする刺しゅう縫い機能を有するミシン。In a sewing machine having an embroidery function in which an embroidery frame in which a cloth is stretched by driving the sewing machine needle up and down is driven in the X and Y directions to form an embroidery pattern on the cloth,
A carriage that is capable of reciprocating in the Y direction is provided in which the front carriage that mounts the embroidery frame from the base carriage to the intermediate carriage and the tip is provided.
A carriage drive unit is provided for driving the carriage in the X direction by mounting the carriage .
The base carriage is provided with a pair of first guide wheels at positions separated by a predetermined distance in the Y direction,
Includes a first loop-shaped belt for driving the carriage in the Y direction wound around the pair of first guide wheels,
The intermediate carriage is fixed to the first loop belt,
The intermediate carriage is provided with a pair of second guide wheels at positions separated by a predetermined distance in the Y direction.
A second loop belt is wound around the pair of second guide wheels,
One side of the predetermined position facing the second loop belt fixed to said base carriage, and securing said tip carriage on the other side,
The intermediate carriage reciprocates in the Y direction by the movement of the first loop belt in the Y direction, and the leading carriage moves in the Y direction by the movement of the pair of second guide wheels of the intermediate carriage. A sewing machine with a characteristic embroidery function.
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