JP4711481B2 - Sewing machine with embroidery function - Google Patents

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 work bed 2 and a carriage driving unit B for moving the carriage A in the X direction is placed in the work bed 2. It is mounted (see FIG. 9). A drive shaft and a needle bar for performing a normal operation of the sewing machine are mounted in the arm machine frame 1 of the sewing machine body, and the needle bar moves up and down by the rotation of the drive shaft.
[0011]
The carriage A can be moved in the X direction by the carriage drive unit B as described above, and the embroidery frame 21 can be moved in the Y direction by the carriage A (see FIG. 9). The components of the carriage A are mainly composed of a base carriage 5, an intermediate carriage 6, and a leading carriage 7, as shown in FIGS. First, the base carriage 5 is moved only in the X direction on the work bed 2 by the carriage driving unit B.
[0012]
First, as shown in FIG. 2B, the base carriage 5 is mainly composed of a flat base plate portion 5a, a first guide rail 5b, and a motor mounting portion 5c. The base plate portion 5a has a substantially flat shape, and an intermediate carriage 6 described later can reciprocate on the base plate portion 5a.
[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 base plate portion 5a. It is supported by the pieces 5a ₁ and 5a ₁ . The bearing pieces 5a ₁ and 5a ₁ are formed by bending a part of the base plate portion 5a.
[0014]
Another first guide rail 5b has a substantially vertical rising side surface formed from one side of the base plate portion 5a, and is bent horizontally from the top portion to the base plate portion 5a side. It is a rising rail 5b ₂ that is parallel to the rail 5b ₁ and continues along the Y direction. Also, the first guide rail 5b may be two axial rails 5b ₁ and 5b ₁ or may be raised rails 5b ₂ and 5b _{2 in} structure.
[0015]
The base plate portion 5a is provided with two first guide wheels 8a and 8b and a first loop belt 9 wound around the first guide wheels 8a and 8b. The first guide wheels 8a and 8b are mounted at substantially both ends of the base carriage 5 with the Y direction as the longitudinal direction (see FIGS. 3A and 4).
[0016]
One of the first guide wheels 8a, 8b is a drive wheel configured by a Y-direction drive motor via a gear mechanism, and the other is a driven wheel. A first loop belt 9 is wound around the first guide wheels 8a and 8b. In the illustrated example, the first guide wheel 8a is a driving wheel, and the first guide wheel 8b is a driven wheel.
[0017]
The Y-direction drive motor is disposed on the upper surface side of the base plate portion 5a, and the gear mechanism portion is disposed on the back surface side of the base plate portion 5a. The gear mechanism portion is a reduction mechanism composed of a plurality of gears, and transmits the rotational movement of the Y-direction drive motor to the first guide wheel 8a on the drive wheel side via the gear mechanism portion, and the first guide wheel 8a. , 8b, the first loop belt 9 rotates in both forward and reverse directions. The first guide wheels 8a and 8b and the first loop belt 9 are arranged so as to rotate on a plane as shown in the drawing, or arranged so as to rotate on a vertical surface although not particularly shown. Sometimes.
[0018]
Next, as shown in FIGS. 6A to 6C, the intermediate carriage 6 mainly includes an intermediate body portion 6a having a substantially flat rectangular parallelepiped shape, a second guide rail 6b mounted therein, and a second guide rail 6b. It is composed of a loop belt 11. The intermediate carriage 6 is connected to an appropriate portion of the first loop-shaped belt 9 mounted on the base carriage 5, and moves on the base carriage 5 in the Y direction as the first loop-shaped belt 9 rotates. Can be reciprocated. Further, the intermediate carriage 6 is formed with a guide receiving portion 6c that can appropriately move in the Y direction according to the first guide rail 5b.
[0019]
The intermediate carriage 6 is connected and fixed to an appropriate portion of the first loop belt 9. Specifically, a connecting portion 6d is formed in the intermediate main body portion 6a of the intermediate carriage 6 at a position closest to the first loop belt 9, and the connecting portion 6d is an appropriate portion of the first loop belt 9. It is connected and fixed to. As the fixing means, a pin member, a rivet or the like is used [see FIGS. 5A and 5B].
[0020]
The guide receiving portion 6c is respectively become engageable shape with respect to the shaft-like rail 5b ₁ and rising shaped rail 5b _2. Specifically, the guide receiving portion 6c which engages with the shaft-shaped rail 5b ₁ is a bearing type, axial rail 5b ₁ is no rising plate having a through hole formed therethrough. A bearing member may be mounted around the through-hole so that the sliding with respect to the shaft rail 5b ₁ is good. The guide receiving portion 6c which engages the rising shape rail 5b ₂ has a type bifurcated site is Ryakukyo lifting the rising-shaped rail 5b _2.
[0021]
The intermediate carriage 6 is provided with second guide wheels 10a and 10b on both sides in the Y direction, and a second loop belt 11 is wound around the second guide wheels 10a and 10b. The second guide wheels 10a, 10b are mounted on the bottom surface of the intermediate main body 6a, and are of a rotation-free type in which no motor is mounted.
[0022]
A predetermined portion of the second loop belt 11 and the base carriage 5 are connected. Specifically, the base carriage 5 and the second loop belt 11 are connected to each other at a substantially one-point portion via a connecting member 12 mounted on the base plate portion 5a of the base carriage 5 [FIG. 3 (A), (B) and FIG. 5 (A)]. The connecting part is referred to as a fixed connecting part Fa [see FIGS. 3A, 3B, etc.].
[0023]
The connecting member 12 mounted on the base carriage 5 passes through the bottom surface of the intermediate main body 6a and is connected to the second loop belt 11 to form the fixed connecting portion Fa. ₁ is formed (see FIG. 3A, FIG. 6C, etc.). The length of the moving through portion 6a ₁ is slightly larger than the length of the intermediate carriage 6 in the Y-direction stroke. As described above, the first loop belt 9 is rotated by the Y-direction drive motor, and the intermediate carriage 6 reciprocates via the fixed connection portion Fa.
[0024]
When the intermediate carriage 6 reciprocates on the base carriage 5 along the Y direction, the second loop belt 11 is fixed at the fixed connection portion Fa and is in a stopped state, but the intermediate belt moves in the Y direction. When viewed from the carriage 6, the second loop belt 11 is in a rotating state. That is, since the second guide wheels 10a and 10b move in the Y direction together with the intermediate carriage 6, the second loop belt 11 rotates relatively.
[0025]
Next, as shown in FIGS. 6A and 6B, the front end carriage 7 is mounted on the intermediate carriage 6 and reciprocates along the Y direction of the intermediate carriage 6. The tip carriage 7 has a substantially flat rectangular parallelepiped shape, and reciprocates along the second guide rail 6 b mounted on the intermediate carriage 6.
[0026]
Specifically, a tip guide receiving portion 7b that engages with the second guide rail 6b is mounted inside the tip main body 7a of the tip carriage 7, and the tip guide receiving portion 7b is arranged along the axial direction of the second guide rail 6b. So that the leading carriage 7 reciprocates together with the intermediate carriage 6. An embroidery frame attaching portion 20 is attached to the distal end portion 7 c of the distal end carriage 7, and an embroidery frame 21 is attached through the embroidery frame attaching portion 20.
[0027]
The leading end carriage 7 is connected to an appropriate portion of the second loop belt 11, and is specifically connected to the second loop belt 11 via a movable connecting member 13 formed on the tip body 7 a. [Refer to FIG. 3 (A) and FIG. 5 (B)]. A connecting portion between the leading carriage 7 and the second loop belt 11 is referred to as a movable connecting portion Fb.
[0028]
As described above, the movable connecting member 13 is mounted on the distal end body 7a, and when the distal end carriage 7 reciprocates the intermediate carriage 6 in the Y direction, it is attached to other portions such as the second guide wheels 10a and 10b. It is mounted at a position where it does not come into contact. Further, the tip main body 7a is formed in a hook shape, and the intermediate main body portion 6a of the intermediate carriage 6 is also formed in a hook shape.
[0029]
The intermediate main body 6a is slightly larger than the tip main body 7a, the tip main body 7a is inserted into the intermediate main body 6a, and the tip main body 7a can reciprocate along the Y direction. It is also possible to make itself serve as a guide in the reciprocating motion of the tip body 7a.
[0030]
Next, the gear mechanism portion 14 is mounted on the base carriage 5 and is composed of a driven gear 14a and a driving gear 14b, and the driven gear 14a is coaxial with the first guide wheel 8a and both. It is mounted to rotate. The Y-direction drive motor 15 is configured such that its rotation shaft passes through the motor mounting portion 5c of the base carriage 5 and meshes with the drive gear 14b on the back surface side.
[0031]
The drive gear 14b meshes with the driven gear 14a, and when the Y-direction drive motor 15 is started, the first guide wheel 8a rotates via the drive gear 14b and the driven gear 14a, and both the first guide wheels 8a and 8b. The first loop belt 9 wound around the belt is movable.
[0032]
The positional relationship of the fixed connection portion Fa and the movable connection portion Fb with respect to the second loop belt 11 is such that both the second guide wheels 10a of the second loop belt 11 wound around the second guide wheels 10a, 10b, Of the two belt portions moving in the forward and reverse directions between 10b, the base carriage 5 is connected to one side and the tip carriage 7 is connected and fixed to the other side.
[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 second loop belt 11.
[0034]
Further, as described above, when the intermediate carriage 6 moves so as to be sent out with respect to the base carriage 5, the leading end carriage 7 also moves in the same direction as the intermediate carriage 6 [FIG. ) To (C)]. On the other hand, when the intermediate carriage 6 moves in the direction of being accommodated in the base carriage 5, the leading end carriage 7 can also be moved in the direction of being accommodated in the intermediate carriage 6.
[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 direction guide rail 16 and the X direction drive. A belt 17a, two X-direction pulleys 17b ₁ and 17b ₂ , an X-direction traveling member 18 that engages with the X-direction guide rail 16, and an X-direction drive motor 19 that rotates the X-direction drive belt 17a. It is configured. The X-direction running member 18 is mounted on the back side of the base plate portion 5a of the base carriage 5 of the carriage A.
[0036]
One of the X-direction pulleys 17b ₁ and 17b ₂ is rotationally driven via an X-direction drive motor 19, and the X-direction drive belt 17a rotates between both X-direction pulleys 17b ₁ and 17b _2. . The X direction driving belt 17a and the X direction traveling member 18 are connected and fixed at appropriate portions, and the X direction traveling member 18 can slide in the X direction as the X direction driving belt 17a rotates. It has a structure.
[0037]
The X-direction traveling member 18 moves along the X-direction guide rail 16, and specifically, a guide hole portion through which the X-direction guide rail 16 passes is formed in the X-direction traveling member 18. The X-direction guide rail 16 passes through the guide hole and the X-direction traveling member 18 slides. The Y-direction drive motor 15 and the X-direction drive motor 18 are driven according to a command signal from a control unit mounted on the sewing machine body, and give a predetermined operation in the XY direction to the embroidery frame 21.
[0038]
In the XY direction, the expansion / contraction direction of the intermediate carriage 6 and the leading carriage 7 in the carriage A is the Y direction, and the movement direction of the carriage A by the carriage driving unit B is the X direction. It is a direction given for convenience in order to describe the direction. Therefore, the XY direction is not necessarily determined as described above. Therefore, the expansion / contraction direction of the intermediate carriage 6 and the leading carriage 7 of the carriage A may be set to the X direction, and the moving direction of the carriage A by the carriage driving unit B may be replaced with the Y direction.
[0039]
The work bed 2 has a guide groove hole 2a for moving the embroidery frame 21 in the X and Y directions by projecting the intermediate carriage 6 and the tip carriage 7 of the carriage A to the outside. Specifically, the guide groove 2 a is formed on the back side of the work bed 2. Then, along the guide groove hole 2a, the carriage A moves in the X direction via the carriage driving portion B, and the intermediate carriage 6 and the leading carriage 7 project in the direction perpendicular to the guide groove hole 2a to cause the Y direction. (Refer to FIG. 8, FIG. 9, etc.).
[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 first loop belt 9 and the second loop belt 11, and the first guide wheels 8a and 8b and the second guide wheels 10a and 10b are respectively toothed belts, and the tooth surfaces of the toothed belts. A gear-shaped member having tooth grooves corresponding to the sides may be used (see FIG. 3B).
[0042]
As described above, the base carriage 5 of the carriage A is moved on the work bed 2 in the X direction by the carriage drive unit B mounted in the work bed 2. Therefore, the carriage A is moved to the carriage drive unit B. When mounted on the base carriage 5, the base carriage 5 itself moves only in the X direction and does not move in the Y direction.
[0043]
However, there is an embodiment in which the base carriage 5 of the carriage A moves not only in the X direction but also in the Y direction. Specifically, two carriages A and A are provided, and the base carriage 5 of the other carriage A is connected to the leading carriage 7 of one carriage A.
[0044]
Thereby, the other carriage A extends from the leading carriage 7 of one carriage A, and the moving range of the embroidery frame 21 in the Y direction can be increased. That is, the movement of the base carriage 5 of the other carriage A in the Y direction is performed by the movement of the leading carriage 7 of the one carriage A in the Y direction.
[0045]
[Action]
Next, operations of the base carriage 5, the intermediate carriage 6, and the leading carriage 7 will be described. First, the intermediate carriage 6 reciprocates in the Y direction by the Y direction drive motor 15 mounted on the base carriage 5 and the first loop belt 9. A second loop belt 11 is attached to the intermediate carriage 6, and the base carriage 5 and the tip carriage 7 are connected to the second loop belt 11 so as to move in different directions. .
[0046]
A connecting portion between the base carriage 5 and the second loop belt 11 is a fixed connecting portion Fa. And the fixed connection part Fa seen from the intermediate carriage 6 which moves in the Y direction by the first loop belt 9 is in an immobile state. Therefore, when viewed from the intermediate carriage 6 during the moving operation, the second loop belt 11 is in a rotating state around the fixed connection portion Fa, and the fixed connection portion Fa is in the traveling direction of the intermediate carriage 6. Will always move in the opposite direction.
[0047]
Therefore, since the movable connecting part Fb is connected to the second loop belt 11 so as to move in a different direction from the fixed connecting part Fa, the movable connecting part Fb is different from the fixed connecting part Fa. Move in the opposite direction. That is, the movable connecting portion Fb moves in the same direction as the moving direction of the intermediate carriage 6.
[0048]
Since the movable connecting portion Fb belongs to the tip carriage 7, the tip carriage 7 also moves in the same direction as the movement direction of the intermediate carriage 6. As for the operations of the intermediate carriage 6 and the leading carriage 7, the movement starts when the intermediate carriage 6 starts, and the leading carriage 7 also stops moving when the intermediate carriage 6 stops [FIG. (See (C)).
[0049]
The moving speed of the intermediate carriage 6 with respect to the base carriage 5 and the moving speed of the tip carriage 7 with respect to the intermediate carriage 6 are the same because the second loop belt 11 is common. Therefore, when the base carriage 5 is used as a reference, the speed of the leading carriage 7 is twice the speed of the intermediate carriage 6. Therefore, when the stroke amount of the intermediate carriage 6 is S, the stroke amount of the leading carriage 7 is (2 × S) (see FIG. 7).
[0050]
For example, assuming that the second guide wheel 10b at the front end side of the intermediate carriage 6 is the movement point Q of the intermediate carriage 6, the movement point Q when the intermediate carriage 6 protrudes to the maximum from the state accommodated in the base carriage 5. Is the stroke amount S.
[0051]
On the other hand, when the tip 7c portion of the tip carriage 7 is a movement point P, the tip carriage 7 is in a state where the tip carriage 7 protrudes from the base carriage 5 to the maximum from the state in which the tip carriage 7 is housed in the base carriage 5. The moving amount of the moving point P is the stroke amount (2 × S).
[0052]
【The invention's effect】
In the present invention, firstly, the movement range of the embroidery frame 21 can be made wider than that of the conventional type, and secondly, the operation of the embroidery frame 21 can be made stable and reliable, and thirdly, the performance described above. However, the carriage device can be made compact as a whole. The above effect will be described in detail. An intermediate carriage 6 is provided on the base carriage 5 and a tip carriage 7 is provided on the intermediate carriage 6 so as to reciprocate in the Y direction. The first loop belt 9 and the second loop belt 11 are used. By moving the intermediate carriage 6 and the leading carriage 7 back and forth in the Y direction in a telescopic manner, the movement range of the embroidery frame 21 is increased and a large embroidery frame is effectively used compared to this type of conventional embroidery frame driving device. Can be used for a wide range of embroidery. Further, since the intermediate carriage 6 and the leading carriage 7 are accommodated in the base carriage 5, the embroidery frame driving device can be maintained at a normal size.
[0053]
Further, since the first loop belt 9 for reciprocating the intermediate carriage 6 is mounted on the base carriage 5 side, the reciprocating motion and the movement of the intermediate carriage 6 moving in the left-right direction are stabilized, and the Y-direction drive motor 15, Since the gear mechanism section 14 and the like are mounted on the base carriage 5, the influence received from vibrations, impacts, and the like received from the operation of the device is reduced, and the device can be protected.
[0054]
Next, the telescopic movement of the intermediate carriage 6 and the leading carriage 7 can be stabilized, the stroke of the reciprocation can be increased, and secondly, the movement of the embroidery frame 21 in the XY direction can be performed smoothly. It can be carried out. More specifically, the intermediate carriage 6 and the leading carriage 7 are reciprocally movable in the Y direction with respect to the base carriage 5, respectively, and the first loop belt 9 for reciprocating the intermediate carriage 6 and the Y for driving the belt 9 are driven. The direction drive motor 15 and the gear mechanism 14 are arranged on the base carriage 5.
[0055]
Accordingly, since the first loop belt 9 is mounted on the base carriage 5 that operates less than the intermediate carriage 6 and the leading carriage 7, the first loop belt 9 operates stably, and the intermediate carriage 6 and the leading carriage 7 reciprocate. It can be done accurately. In addition, since the base carriage 5 is such that devices such as the Y-direction drive motor 15 and the gear mechanism portion 14 are difficult to transmit vibrations and impacts, the devices can be protected and their durability can be improved. Further, since only the second loop belt 11 is mounted on the intermediate carriage 6 and no motor, gear mechanism, or the like for driving the second loop belt 11 is mounted, there is almost no restriction on the equipment space. The combined state by reciprocation with the tip carriage 7 can be simplified. Furthermore, the dimension in the Y direction between the intermediate carriage 6 and the leading carriage 7 can be made longer, the stroke in the Y direction can be further increased, and a wide range of embroidery can be performed. .
[0056]
If the first loop belt 9 and the second loop belt 11 are toothed belts, the first guide wheels 8a and 8b or the second guide belts 8a and 8b or the second loop belt 11 may be used. Slip between the guide wheels 10a and 10b is prevented, and operations such as operation start, stop, and reversal of the rotation direction are ensured, thereby making the reciprocation of the intermediate carriage 6 and the tip carriage 7 accurate. As a result, good embroidery sewing can be performed.
[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)

ミシンの針の上下動に調時して布を張設した刺しゅう枠をＸ方向とＹ方向に駆動して布上に刺しゅう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. ミシンの針の上下動に調時して布を張設した刺しゅう枠をＸ方向とＹ方向に駆動して布上に刺しゅう模様を形成するようにしたミシンにおいて、
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. 前記キャリッジの機枠から延出する延出位置において前記中間キャリッジが前記先端キャリッジを支持するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の刺しゅう縫い機能を有するミシン。3. The sewing machine having an embroidery sewing function according to claim 2, wherein the intermediate carriage supports the tip carriage at an extension position extending from a machine frame of the carriage . ミシンの針の上下動に調時して布を張設した刺しゅう枠をＸ方向とＹ方向に駆動して布上に刺しゅう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. ミシンの針の上下動に調時して布を張設した刺しゅう枠をＸ方向とＹ方向に駆動して布上に刺しゅう模様を形成するようにした刺しゅう縫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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