JP3810422B2 - ミシンの布張装置 - Google Patents

Description

本発明は、靴下、ズボン、帽子等の筒状加工布の縫製に際して、該筒状加工布を筒型ベッドの周囲に張設保持するための布張装置に関するものである。

この種の布張装置には、通常、筒型ベッドの外周側に挿入される円筒状の布張枠を用いる。従来、この布張枠には筒状加工布の縫製部位を張設するための一つの開口部が形成されていただけなので、例えば靴下の両側面を刺繍加工するような場合に、各側面を一つの開口部に対し張設し直す必要があった。

そこで、本願出願人は先に、円筒状の布張枠に少なくとも二つの開口部を周方向に並設し、各開口部が選択的に筒型ベッドの針落孔の上方に配置されるように、布張枠を回転可能に構成した布張装置を提案した（特許文献１）。この布張装置によれば、筒状加工布を張設し直さなくても、二以上の縫製部位を続けて刺繍加工できるようになった。
特開平６−２５７０５９号公報

ところが、この布張装置においても、各開口部の相互間が不連続（非開口）であったため、筒状加工布の全周を例えば環状や螺旋状のように連続的に縫製することはできなかった。

そこで、本発明の課題は、筒状加工布を全周回転可能に回転させて、その縫製部位の全周を連続的にも断続的にも自在に縫製できるミシンの布張装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のミシンの布張装置は、筒状加工布（Ｗ）が被せられる一対の筒状の布張枠（１３，１４）の内側にそれぞれ支持筒（５２，５３）が挿入され、両支持筒（５２，５３）は１枚の連結板（５４）によって相互に連結され、各支持筒（５２，５３）と各布張枠（１３，１４）とは、支持筒（５２，５３）に設けられた突起（５５）が布張枠（１３，１４）に複数個設けられた小孔（５６）又は溝に抜脱可能に嵌合することにより相互に結合されており、もって両支持筒（５２，５３）は両布張枠（１３，１４）を針落孔（３）の前後位置に所定の間隔をおいて支持しており、連結板（５４）を除く両布張枠（１３，１４）間の間隔の略全周が筒状加工布（Ｗ）の縫製部位を張設するための開口部（１９）となっていることを特徴としている。

ここで、両布張枠（１３，１４）及び両支持筒（５２，５３）を一体に前後動及び回転させる駆動機構を、後側の支持筒（５３）に結合することができる。

本発明の布張装置は、刺繍ミシン及び刺繍ミシン以外のミシンの何れにも適用可能である。刺繍ミシンの場合、通常、加工布を直接又は刺繍枠を介して前後左右に送るための駆動枠を備えているので、駆動機構は、この駆動枠の少なくとも前後動を利用するものであることが好ましい。

さらにこの場合、駆動機構は、前記駆動枠の左右動を布張枠の回転に変換するワイヤ、タイミングベルト、ラック及びピニオン等の変換手段を含むものとすることもできる。

筒状加工布の全周縫いに際し、連結板が針の近傍位置に達したときには、ミシンの運転が一時停止される。そして、両布張枠が手で掴まれる等により、筒状加工布の縫製部位がその時の定位置に保持されながら、内側の支持筒のみが前記突起と小孔又は溝との嵌合力に勝るトルクで回転される。このとき、突起が小孔又は溝から外れ、連結板が針と干渉しない位置まで先送りされてから、突起が次の小孔又は溝に嵌合する。そして、ミシンの運転が再開され、前記定位置に保持された筒状加工布Ｗの縫製部位に刺繍加工が続行される。従って、本発明の布張装置によれば、筒状加工布を全周回転可能に回転させて、その全周を自在に刺繍縫いすることができる。

以下、図面に基づいて、二つの参考形態を説明した後、それらとの相違部分を説明する形で、本発明を刺繍ミシンの布張装置に具体化した実施形態を説明する。

まず、図１〜図３は刺繍ミシンの布張装置の第一参考形態を示している。この刺繍ミシンにおいては、刺繍ヘッド（図示略）の先端部に針１が上下動可能に設けられ、刺繍ヘッドの下方に筒型ベッド２が突設されている。筒型ベッド２の先端部上面には針落孔３を備えた針板４が設けられ、針板４の下方で筒型ベッド２の内部には釜５が配設されている。刺繍ミシンのテーブル（図示略）上には駆動枠６が載置され、通常の刺繍縫いに際して、加工布に直接又は刺繍枠を介して前後左右の送りを付与するようになっている。

靴下等の筒状加工布Ｗの刺繍縫いに際しては、専用の布張装置１１が駆動枠６に装着される。この布張装置１１は、駆動枠６に前掛け状に取り付けられる基板１２と、筒状加工布Ｗが被せられる一対の円筒状の布張枠１３，１４とを備えている。両布張枠１３，１４は相互に外径及び内径が同一である。

基板１２には１２０度間隔に配列された３本の支軸１５，１６，１７が回転可能に軸着されている。３本の支軸１５，１６，１７は前方に延びて両布張枠１３，１４の内側に入り込み、各支軸１５，１６，１７上には各布張枠１３，１４の内周面に当接して転動する一対のローラ１８が設けられている。３本の支軸１５，１６，１７は、それぞれの前端が間隔保持板２６に回転可能に軸着されることにより、たわみが防止されて相互に平行に保持されている。支軸１５，１６，１７の剛性が高い場合には、間隔保持板２６を省略してもよい。

これらの支軸１５，１６，１７、ローラ１８及び間隔保持板２６と、後述する鍔部２２ａ付きのピニオン２２及び内歯車２１の係合とにより両布張枠１３，１４の支持機構が構成され、両布張枠１３，１４は、筒型ベッド２の外周側で且つ針落孔３の前後位置に、互いに所定の間隔をおいて回転可能に支持されている。なお、２本の支軸１５，１６については基板１２に固定し、該支軸１５，１６にローラ１８を回転可能に取り付けてもよい。

筒状加工布Ｗは、クランプ、バンド等の保持具２５を用いて、両布張枠１３，１４に締着される。そして、本参考形態では、両布張枠１３，１４間の間隔の全周が、筒状加工布Ｗの縫製部位を張設するための開口部１９となっている。

両布張枠１３，１４はそれぞれ後端内周に内歯車２１を備えている。そして、１本（筒型ベッド２より下方）の支軸１７には各内歯車２１に噛合するピニオン２２が設けられ、ピニオン２２には内歯車２１の両側面に係合して布張枠１３，１４を前後方向に位置決めする鍔部２２ａが形成されている。基板１２の裏面にはステッピングモータ２３が取り付けられ、このモータ２３に支軸１７が結合されている。

これらの駆動枠６、支軸１７、内歯車２１、ピニオン２２及びステッピングモータ２３により駆動機構が構成されている。そして、駆動枠６の前後方向の移動に伴い、布張枠１３，１４が同期して前後動されるとともに、ステッピングモータ２３の回転に伴い、支軸１７、ピニオン２２、内歯車２１を介して布張枠１３，１４が同期して全周回転可能に回転されるようになっている。なお、駆動枠６の移動量及びステッピングモータ２３の回転量は、それぞれ刺繍データに基づいてプログラム制御される。

上記構成の布張装置１１を用いて筒状加工布Ｗを刺繍縫いする際には、筒状加工布Ｗが布張枠１３，１４に被せられ、その縫製部位の全周が空間に浮いた状態で開口部１９に張設される。この状態で、ミシンが起動されると、駆動枠６が前後方向に駆動されることにより筒状加工布Ｗに前後の送りが付与されるとともに、ステッピングモータ２３の往復回転により筒状加工布Ｗに左右の送りが付与され、針１及び釜５の協動によって縫製部位に刺繍縫目が形成される。このとき、ステッピングモータ２３により布張枠１３，１４を介して筒状加工布Ｗを全周回転させれば、その全周に環状、螺旋状等の所望の刺繍模様を連続的にも断続的にも自在に形成することができる。勿論、筒状加工布Ｗの両側面のみに刺繍加工を行うことも容易にできる。なお、本参考形態の布張装置１１を使用する場合は、駆動枠６が左右方向には駆動されず、前後方向にのみ駆動される。

図４は第一実施形態の布張装置１１の変更例を示している。ここでは、３本の支軸１５〜１７を後端側で分割するとともにセレーション支軸及び支軸孔等の着脱機構２０を設けることによって、布張枠１３，１４が基板１２に対し着脱可能となっている。この構成によれば、ミシンから離れた場所で筒状加工布Ｗを布張枠１３，１４に容易に装着したり、筒状加工布Ｗを布張枠１３，１４ごと次のものと取り替えたりすることができ、作業効率を高めることができる。

次に、図５及び図６は刺繍ミシンの布張装置の第二参考形態を示している。この布張装置３１においては、駆動機構が駆動枠６の前後及び左右の両方向の動きを利用して、布張枠１３，１４を前後動及び全周回転可能に回転できるように構成されており、前記ステッピングモータ２３は不要となっている。

布張装置３１の基板３２は中央部にスライダ３３を備え、このスライダ３３は筒型ベッド２の下面に固着したガイド３４に噛合され、基板３２が筒型ベッド２に対し前後方向へ摺動可能に支持されている。基板３２には、第一参考形態と同様、一対の布張枠１３，１４が支軸１５〜１７及びローラ１８を介し針落孔３の前後位置に相互に間隔をおいて支持されている。

駆動枠６の上面には左右に長いプレート３６が取着され、基板３２の下端前面にはブロック３７が固着されている。プレート３６及びブロック３７の相対面にはそれぞれ溝３６ａ，３７ａが形成され、後側の布張枠１４の後端外周には溝３６ａ，３７ａに嵌合するフランジ３８が突設されている。また、プレート３６の下方には２本のピン３９によりワイヤ４０が張設され、その一部は布張枠１４の後端部外周に巻回されている。

本参考形態の布張装置３１を使用する場合は、駆動枠６が前後及び左右の両方向に駆動される。そして、駆動枠６の前後方向の移動に伴い、プレート３６により布張枠１３，１４が基板３２と共に前後動される。また、駆動枠６の左右方向の移動が、ワイヤ４０によって後側の布張枠１４の回転に変換され、この布張枠１４の回転により、内歯車２１、ピニオン２２及び支軸１７を介し、前側の布張枠１３も同期して全周回転可能に回転される。従って、本参考形態の布張装置３１によれば、ステッピングモータ等の専用アクチュエータを使用しない安価な駆動機構により、筒状加工布Ｗに前後左右の送りを付与できるとともに、筒状加工布Ｗを全周回転可能に回転させて、その全周を自在に刺繍縫いすることができる。

なお、本参考形態においても、図４に示した第一参考形態の変更例のように、布張枠１３，１４を基板１２に対し着脱可能に構成することもできる。

さて、図７及び図８は本発明を具体化した刺繍ミシンの布張装置の実施形態を示している。この布張装置５１においては、布張枠１３，１４の支持機構が第一及び第二参考形態とそれぞれ相違し、駆動機構は第二参考形態と同様にワイヤ４０を用いて構成されている。

布張枠１３，１４の内側にはそれぞれ支持筒５２，５３が挿入され、両支持筒５２，５３は１枚の連結板５４によって相互に連結されている。各支持筒５２，５３と各布張枠１３，１４とは、支持筒５２，５３に設けられた突起５５が布張枠１３，１４に複数個設けられた小孔５６に抜脱可能に嵌合することにより相互に結合されており、もって、支持筒５２，５３は布張枠１３，１４を針落孔３の前後位置に所定の間隔をおいて支持している。そして、連結板５４を除く両布張枠１３，１４間の間隔の略全周が、筒状加工布Ｗの縫製部位を張設するための開口部１９となっている。

本実施形態では、後側の支持筒５３の後端外周に、プレート３６及びブロック３７の溝３６ａ，３７ａに嵌合するフランジ３８が突設されている。また、ワイヤ４０は、該支持筒５３の後端部外周に巻回されている。従って、布張枠１３，１４及び支持筒５２，５３は、駆動枠６の前後方向の移動に伴い、プレート３６によって一体に前後動されるとともに、駆動枠６の左右方向の移動に伴い、ワイヤ４０によって一体に回転される。

筒状加工布Ｗの全周縫いに際し、連結板５４が針１の近傍位置に達したときには、ミシンの運転が一時停止される。そして、両布張枠１３，１４が手で掴まれる等により、筒状加工布Ｗの縫製部位がその時の定位置に保持されながら、内側の支持筒５２，５３のみが前記突起５５と小孔５６との嵌合力に勝るトルクで回転される。このとき、突起５５が小孔５６から外れ、連結板５４が針１と干渉しない位置まで先送りされてから、突起５５が次の小孔５６に嵌合する。そして、ミシンの運転が再開され、前記定位置に保持された筒状加工布Ｗの縫製部位に刺繍加工が続行される。従って、本実施形態の布張装置５１によっても、筒状加工布Ｗを全周回転可能に回転させて、その全周を自在に刺繍縫いすることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば次のように、本発明の趣旨を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）実施形態において、布張枠１３，１４と支持筒５２，５３との結合手段を、突起５５と小孔５６との嵌合から、溝とこれに係合する係合突起との組み合わせ等に変更すること。

第一参考形態の布張装置を示す斜視図である。 同布張装置の断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 第一参考形態の変更例の布張装置を示す側面図である。 第二参考形態の布張装置を示す断面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 本発明の実施形態の布張装置を示す断面図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。

符号の説明

１ 針
２ 筒型ベッド
３ 針落孔
６ 駆動枠
１３ 布張枠
１４ 布張枠
１９ 開口部
３２ 基板
４０ ワイヤ
５１ 布張装置
５２ 支持筒
５３ 支持筒
５４ 連結板
Ｗ 筒状加工布

Claims (2)

1. 筒状加工布（Ｗ）が被せられる一対の筒状の布張枠（１３，１４）の内側にそれぞれ支持筒（５２，５３）が挿入され、
   両支持筒（５２，５３）は１枚の連結板（５４）によって相互に連結され、
   各支持筒（５２，５３）と各布張枠（１３，１４）とは、支持筒（５２，５３）に設けられた突起（５５）が布張枠（１３，１４）に複数個設けられた小孔（５６）又は溝に抜脱可能に嵌合することにより相互に結合されており、
   もって両支持筒（５２，５３）は両布張枠（１３，１４）を針落孔（３）の前後位置に所定の間隔をおいて支持しており、
   連結板（５４）を除く両布張枠（１３，１４）間の間隔の略全周が筒状加工布（Ｗ）の縫製部位を張設するための開口部（１９）となっていることを特徴とするミシンの布張装置。
2. 両布張枠（１３，１４）及び両支持筒（５２，５３）を一体に前後動及び回転させる駆動機構が、後側の支持筒（５３）に結合された請求項１記載のミシンの布張装置。

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