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JP4310289B2 - 環縫いミシン - Google Patents

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JP4310289B2
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Description

本発明は、単一のルーパで色や性状の異なる複数の縫糸を選択的に使用することで多色環縫いが可能な形式の環縫いミシンに関する。特に、筒状の被縫製物に対して環縫いを行うのに適した環縫いミシンに関する。
従来から、往復駆動される鉤針と、針板の下方にて縫糸を供給するように配置されたルーパとが協働し、該ルーパが該鉤針の縫い動作と同期的に回転制御されることで、被縫製物に対して環縫いを行う環縫いミシンが知られている。また、1つのミシンヘッド(縫いヘッドとも呼ぶ)に対して1つのルーパを備え、この単一のルーパに対して各々色や性状の異なる複数の縫糸が用意されており、これらの縫糸のいずれかを前記ルーパに対して選択的に挿通させることで多色糸による環縫い(つまり多色環縫い)を被縫製物に施すようにした環縫いミシンも公知である。こうした複数の縫糸を単一のルーパで選択的に使用することで多色環縫いが可能な形式の環縫いミシンの一例としては、下記に示す特許文献1又は特許文献2に開示されている環縫いミシンなどがある。下記特許文献1又は特許文献2に開示されているような従来の環縫いミシンにおいては、複数の縫糸の中からいずれかの縫糸をルーパに対して選択的に供給するために、ルーパの下方に横方向へのスライド可能な糸供給機構が配置してある。この糸供給機構にはスライド方向に沿って複数の縫糸が並列的にセットしてあり、該糸供給機構をスライドさせて所望の縫糸を適宜にルーパの直下に位置させておき、その状態でエアの噴射によりルーパ直下に位置された縫糸をルーパに挿通するようにして、縫糸の色換えを行うようにしている。
特許第3457040号公報 特開2002-317374号公報
上述したように、従来の環縫いミシンは複数の縫糸が並列的にセットされた糸供給機構をスライドさせることによって縫糸の色換えを行うものであるため、平面状の被縫製物にしか適用することができないものであった。一方、被縫製物には、Tシャツや帽子など筒状の被縫製物も存在する。周知のように、筒状の被縫製物に対して通常の縫い又は刺繍を行うためには、筒状の被縫製物の内側に釜を内蔵した筒型の釜ベッドを位置させる必要がある。これと同様に、筒状の被縫製物に対して環縫いを行うためには、筒状の被縫製物の内側にルーパを位置させる必要がある。しかしながら、単一のルーパに対して複数の糸を任意に挿通することにより縫糸の色換えを行うことが可能な従来の環縫いミシンにおいては、横方向へのスライド可能な糸供給機構のスライド方向に沿って複数の縫糸を並列的に直線状に配接していることから、糸供給機構は縫糸の数に対応するだけの横幅を有している。このような従来の環縫い装置によって筒状の被縫製物に環縫いを行うには、このような複数の縫糸分の横幅を持つ糸供給機構をルーパとともに筒状の被縫製物の内側に位置させる必要があり、かつ、糸供給機構がスライドできるだけの余裕も必要となる。このため、環縫いを行うことが可能な筒状の被縫製物として、かなり大きなサイズのものに限られてしまうばかりでなく、仮に環縫いを行うことが可能な大きなサイズの被縫製物であってもその縫製範囲が極く限られたものとなり、実用性に乏しい。従って、事実上、筒状の被縫製物に対する多色糸による環縫い(多色環縫い)を行うのに適した環縫いミシンは従来存在していなかった。
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、1つのミシンヘッドに対応して1つのルーパを備えている環縫いミシンにおいて、複数の縫糸の中から所望の縫糸をルーパに対して縫い作業可能な状態に選択的に供給する糸供給機構をコンパクトに構成した環縫いミシンを提供しようとするものである。また、筒状の被縫製物に対する多色糸による環縫いを行うのに適した環縫いミシンを提供しようとするものである。
本発明に係る環縫いミシンは、往復駆動される鉤針と、針板の下方に配置され、縫い動作に同期して回転駆動されるルーパと、複数の糸供給口のいずれか1つを前記ルーパの糸通し口に連結するよう選択的に駆動される、1つの糸通路を有する連結部材と、前記連結部材を介して前記ルーパの糸通し口に通じた1つの糸供給口の縫糸を、該ルーパの糸通し口に対して縫い作業可能な状態に挿通する機構とを備えてなり、前記縫い作業可能な状態に縫糸が挿通されたルーパと前記鉤針との協働により環縫いを行うことを特徴とする。
これによると、1つの糸通路を有する連結部材を、複数の糸供給口のいずれか1つをルーパの糸通し口に連結するよう選択的に駆動し、該連結部材を介して前記ルーパの糸通し口に通じた1つの糸供給口の縫糸を、該ルーパの糸通し口に対して縫い作業可能な状態に挿通するようにしたことにより、単一のルーパに対して色や性状の異なる複数の縫糸を選択的に供給するためのこうした糸供給機構全体及びルーパを一端部が突出したような形状のルーパ土台内に納める構成とすることができるものとなり、この一端部から筒状被縫製物の出し入れが可能となることで、筒状の被縫製物に対する環縫いを行うのに適した環縫いミシンを提供することができるようになる。また、糸供給機構そのものの構造を簡略化することができるので、筒状の被縫製物に限らず、平面状の被縫製物に対する環縫いを行うミシンにおいても、有利に適用することができる。
本発明の好ましい実施例として、前記複数の糸供給口は円弧状に配置されてなり、前記連結部材は回転駆動されることにより、前記複数の糸供給口のいずれか1つを前記ルーパの糸通し口に連結することを特徴とする。これにより、前記ルーパの糸通し口に縫糸を供給する機構をより小嵩にすることができ、かつ全体をスライドするなどの大きな駆動形態を必要とせずに縫糸の色換えを行うことができることから、筒状の被縫製物に対する環縫いを行うミシンに有利に適用することができる。
本発明によれば、連結部材によって複数の糸供給口のいずれか1つをルーパの糸通し口に選択的に連結することで、単一のルーパに対する縫糸の切り替えを行うようにしたことから、縫糸の糸供給機構を従来に比べてコンパクトに構成することができ、これにより筒状の被縫製物に対する多色環縫いを行うのに適した環縫いミシンを提供することができる、という優れた効果を奏する。
以下、この発明の実施の形態を添付図面に従って詳細に説明する。
図1は、複数の環縫い用ミシンヘッド3を具備した、本発明の一実施例に係る多頭式環縫いミシンの外観図である。1はミシンフレーム、2はテーブルで、テーブル2は昇降可能な前テーブル2aを有している。ミシンフレーム1の前面には、それ自体は周知の構成からなる環縫い用ミシンヘッド3が複数(図示の例では4個)配設してあり、各ミシンヘッド3は上下に往復駆動される鉤針4(後述する図7参照)を備えている。各ミシンヘッド3の下方には、筒型のルーパ土台(ルーパ部)5がそれぞれ配置してある。テーブル2上には、X/Y方向へ移動される図示しない基サッシ枠が配設してあり、基サッシ枠には各ミシンヘッド3に対応して左右一対の支持アーム6がそれぞれ設けてある。この一対の支持アーム6にて、Tシャツの身頃のような筒状の被縫製物Hをセットした縫製枠7を支持するようになっている。ルーパ土台5は、縫製枠7にセットされた筒状の被縫製物Hの内側に入り込めるように、前寄りの先端が空間に突出した形状、いわば、筒型(シリンダ形状又は棒形状)を成しており、その基部(奥寄りの一端)がミシンフレーム1に固定された、片持ち支持構造からなる。
次に、ルーパ土台5の内部構造について詳しく説明する。図2は同実施例に係るルーパ土台5を図1に示した当該ミシンの前面向かって右から見た側面図であり、図3は該ルーパ土台5の側断面図である。この図2及び図3では、空間に突出する前よりの先端部が左に、ミシンフレーム1に固定されるその基部(奥寄りの一端)が右にそれぞれ位置するように図示している。図4は該ルーパ土台5の上面図、図5は該ルーパ土台5の底面図である。また、図6は、該ルーパ土台5を図1に示した当該ミシンの前面から見た正面図である。図2及び図5から明らかなように、ルーパ土台5の基体8は4本のスタッドボルト9にてミシンフレーム1に固定されている。該基体8の上方及び下方には複数のカバーが設けられており、これらのカバーで全体を覆うようにしてルーパ土台5は形成される。なお、図2、図4、図5、図6においては、説明を理解し易くするために、それらのカバーを取り外した状態のルーパ土台5を図示している(図中においてはカバーを想像線で示している)。
主に、図2又は図3、図4、図5等に示すように、基体8の先端部(図2及び図3の左側、図4及び図5の下側)にはルーパRが配設されており、該ルーパRは基体8と、該基体8の下方に所定量の間隔を有するようにして固定されている支持部材10とで、回転自在に支持されている。また、ルーパRの外周には、プーリ部Raが形成してある。一方、基体8の基部(図2及び図3の右側、図4及び図5の上側)にはモータ14が固定的に設置されており、このモータ14のモータ軸には駆動プーリ15が固定してある。また、基体8の先端部と基部の中間位置の前寄りには軸受部材13が設けてあり、該軸受部材13は基体8を挟んで上下に配置される大径プーリ12aと小径プーリ12bとを有する中間プーリ12を回転自在に支持する。ルーパRのプーリ部Raと中間プーリ12の大径プーリ12aとの間にはタイミングベルト16が掛け渡してある一方で、中間プーリ12の小径プーリ12bとモータ14の駆動プーリ15との間にはタイミングベルト17が掛け渡してある。こうした構成によると、モータ14の駆動によって駆動プーリ15が回転することに伴い、その回転がタイミングベルト17により小径プーリ12bへと伝達されて、この小径プーリ12bと共通のシャフトに固定されている大径プーリ12aが回転される。さらに、大径プーリ12aが回転することに伴い、その回転がタイミングベルト16によりプーリ部Raへと伝達される。このようにして、モータ14から伝達された回転力により、最終的にルーパRを回転駆動させることができるようになっている。
図7は、図3に示したルーパ土台5の側断面をその先端部について拡大して示した拡大側断面図である。図8は、同実施例に係るルーパ土台5先端部内の構成の一部を抽出して示す斜視図である。図7から明らかなように、ルーパRは縫糸Tが通るように上下に貫通した糸通し孔11を有している。この糸通し孔11は図示のように中間部で屈曲した形状であって、下端の開口部である糸挿入口11aから挿入された縫糸Tを上端の開口部Rbから導出するように形成される。すなわち、糸通し孔11は、下端の開口部である糸挿入口11aをルーパRの回転中心位置に、反対側の上端開口部RbをルーパRの回転中心から偏心した位置にそれぞれ形成し、中間部で屈曲した形状とする。上端開口部Rbには糸導出管45が立設されており、その上端は糸導出口11bとなる。糸導出口11bは、ブラケット34に固定してある針板43が有する鉤針4の貫通を許容する針孔43aに向かって、縫糸Tを導出する。周知のように、鉤針4が下降してその鉤部(図示せず)が針孔43aに位置している状態でルーパRを上述したようにして回転駆動させることにより、糸導出口11bから導出されている縫糸Tを鉤針4に巻回させ、その後に鉤針4が上昇して巻回された縫糸Tを鉤部が引掛けて被縫製物の表面に引き出すことによって環縫いが行われる。縫糸Tは図示しない糸立て装置に配置された複数の糸駒から繰り出されており、複数の糸駒からそれぞれ繰り出された縫糸Tの内のいずれかが選択的にルーパRの糸通し孔11に供給されている(詳しくは後述する)。
図3、図5等に示されるように、基体8の底面に固定された軸受19及び支持部材10の底面に固定されたブラケット20により、シャフト18は回転自在に支持される。シャフト18の後端部には従動ギヤ21が固定してあり、さらにこの従動ギヤ21は下方に位置する駆動ギヤ22と噛合している。駆動ギヤ22は、当該環縫いミシンへの縫糸Tの色換え指令に応じて左右方向にスライド駆動されるスライドシャフト23に固定してある。上記駆動ギヤ22及び従動ギヤ21は共にスパイラルギヤである。したがって、スライドシャフト23がスライド駆動されることに応じて、駆動ギヤ22、従動ギヤ21を介してシャフト18は回動駆動される。図5及び図6あるいは図8等に示すように、シャフト18の軸心を中心とした円弧状には、複数(図示例では9本)のガイド管24が配置してある。各ガイド管24は、図示外の糸立て装置に配置された複数の糸駒から繰り出された縫糸Tが後端部から先端部へ向けてそれぞれセットできるようになっている。各ガイド管24の先端部はブラケット20で支持されており、該ブラケット20は各ガイド管24内にそれぞれセットされた縫糸Tの出口となる糸供給口を各ガイド管24に対応するよう複数有している。一方、各ガイド管24の後方部は屈曲しており、その後端部はほぼ垂直下向きに形成してある。これら各ガイド管24の後端部はミシンフレーム1に固定してあるガイド部材26に左右方向へ直列状に固定してあり、これより下方の所定の箇所に配置されている前記図示外の糸立て装置から繰り出された縫糸Tが前記後端部から各ガイド管24内に引き込まれる。また、各ガイド管24の屈曲している屈曲部の手前部分は支持部材25で支持されている。
上記のようにして基体8の底面に回転自在に支持されるシャフト18の先端には、連結部材27が固定してある。図7及び図8から明らかなように、連結部材27は傾斜した1つの連接孔27a(糸通路)を有するもので、その先端部には連係部27bを備える。連接孔27a(糸通路)は、先端部(図7の左側)がシャフト18の軸心の延長上の位置に、後端部(図7の右側)がガイド管24の先端部(詳しくはブラケット20の複数の糸供給口)と合致可能な位置に、それぞれ形成されている。これにより、上記したようなシャフト18の回動とともに連結部材27が所定角度(ピッチ)で回動され、これに伴い連結部材27の連接孔27a(糸通路)がブラケット20にその先端部が支持されている各ガイド管24と順次に選択的に連接することができ、これに応じて縫糸Tが通る1つの糸通路をガイド管24のいずれかと形成するようにしている。
支持部材10の底面には、エア供給ブロック28が固定してある。図7及び図8から明らかなように、エア供給ブロック28にはノズル29が固定してあり、このノズル29の後端部に連結部材27の連係部27bが入り込むような位置に、エア供給ブロック28と連結部材27は互いに配置される。ノズル29の先端部には連結管30が固定してあり、その立ち上がった上端がルーパRの糸挿入口11aに対して略緊密に臨んでいる。図9は、エア供給ブロック28の平面断面図である。エア供給ブロック28にはコネクタ31が固定してあり、コネクタ31にはエア供給源(図示せず)からのチューブ32が接続してある。これにより、エア供給源からエア供給ブロック28内にエアが供給されることとなる。エア供給ブロック28にエアが供給されると、エアはエア通路28aを通ってノズル29のニップル部29aとエア供給ブロック28との間に形成された環状空間28bに流れ込み、さらにニップル部29aの外周部から連結管30内に向かって勢い良く噴き込まれて糸通し孔11の糸導出口11bから流出される。このため、ニップル部29a内が負圧となって糸の吸引力が発生することとなる。すなわち、シャフト18を回動して連結部材27の連接孔27aを所望の縫糸Tが通されたガイド管24に連結したうえで、エア供給源からエアを供給すれば所望の縫糸TがルーパRの糸通し孔11に挿通されるようになっている。このようにすると、図示外の糸立て装置から、ガイド管24(ブラケット20の糸供給口)、連結部材27の連接孔27a、ルーパRの糸通し孔11へと続く一連の縫糸Tの供給経路が形成されるようになっている。
図4に示すように、基体8の上面に固定したブラケット34には回動可能に可動刃33が支持してある。この可動刃33は連結アーム33aを有しており、連結アーム33aは連結板35を介してレバー36と連結してある。レバー36は基体8に枢支した軸37の上端に固定してあり、軸37の下端には図5に示すように駆動アーム38が固定してある。駆動アーム38の先端は連結目金39を介して固定ブロック40と連結してある。固定ブロック40は当該環縫いミシンへの糸切り指令に応じて左右方向にスライド駆動されるスライドシャフト41に固定してある。これにより、スライドシャフト41がスライドされれば可動刃33は回動されることとなる。また、ブラケット34の側面には固定刃42が固定してあり、この固定刃42と前記回動される可動刃33とによって縫糸Tの切断が行われる。すなわち、縫製時には、可動刃33は図4の実線で示す回動位置、つまりルーパRから導出された縫糸Tに対してなんらの影響も与えない位置にある。縫糸Tの切断動作としては、まず最初に可動刃33を固定刃42側で縫糸Tを捕捉できる位置まで時計方向(図4において)へ回動する。次に、可動刃33を反時計方向に回動させ、縫糸Tを捕捉して図4の実線で示す回動位置まで戻る。この際に、可動刃33と固定刃42とが噛合って縫糸Tが切断される。このとき、切断された縫糸TのルーパR側の糸端は、図示しない保持部材によって保持されるようになっている。そして、この縫糸TのルーパR側の糸端の保持は、可動刃33を一定量時計方向に回動すれば解除されるようになっている。
なお、各ガイド管24の後端部の下方にはルーパRに挿通された(今まで縫いを行っていた)縫糸Tの糸端を、ガイド管24内に位置するように手繰る糸手繰り装置が設けてある。こうした糸手繰り装置としては、例えば本出願人の出願に係る特開2002-317374号公報に記載された引き降し部材及び、糸の引き降し量を増大させる増大手段などを用いるとよい。これらについては公知であることから、ここでの説明を省略する。勿論、上記したものに限らないことは言うまでもない。
次に、上述したような構成をした本発明に係る環縫いミシンにおいて、筒状の被縫製物に対して環縫いを行うときの動作について説明する。各ガイド管24には、図示外の糸立て装置に配置された複数の糸駒から繰り出された色や性状の異なる縫糸Tがそれぞれセットしてある。環縫いを開始する際には、最初に、シャフト18を回動させて連結部材27の連接孔27aを、所望の縫糸Tがセットされているいずれかのガイド管24と連結する。この状態でエア供給源からエア供給ブロック28にエアを供給すると、供給されたエアにより連結されたガイド管24内にセットされている縫糸TがルーパRの糸通し孔11に挿通され、縫糸Tの糸端が糸導出口11bから導出される。そして、可動刃33を糸切断時と同様に回動させることにより、連結部材27の連結孔27a、エア供給ブロック28の連結管30、ルーパRの糸通し孔11を通して糸導出口11bより導出した縫糸Tの糸端を保持させる。
縫糸Tの糸端を保持したら、モータ14を駆動させてルーパRを回転させるとともに、ミシンヘッド3の鉤針4を上下動させる。また、これらの動作と同期させるようにして、筒状の被縫製物Hがセットされた縫製枠7をX/Y方向に移動させる。このようにして、被縫製物Hへ所望の縫糸Tによる柄や刺繍などの環縫いが行われることとなる。
環縫いを行う縫糸Tを換えるときは、ルーパRの回転および鉤針4の上下動を停止させた後、可動刃33を時計方向及び反時計方向に順次に回動させて縫糸Tを切断する。縫糸Tを切断したら、さらに可動刃33を時計方向に一定量回動させて縫糸TのルーパR側の糸端の保持を解除する。それから、図示外の糸手繰り装置によってルーパRに挿通された縫糸Tを手繰り、前記保持を解除した縫糸TのルーパR側の糸端をガイド管24内に位置させる。次に、シャフト18を回動させて連結部材27の連接孔27aを次の所望の縫糸Tがセットされたガイド管24と連結させ、エア供給ブロック28にエアを供給して縫糸TをルーパRに挿通し、その後可動刃33を回動させてルーパRに挿通した縫糸Tの糸端を保持する。そして、前述と同様にして、ルーパRを回転させるとともに鉤針4を上下動させて被縫製物Hへ所望の縫糸Tによる環縫いを行う。なお、公知のように、環縫い形式にはチェーン縫い、ループ縫いなどがあり、これらは縫い動作の設定に応じて切換えられるようになっている。
以上説明したように、上記実施例に示す環縫いミシンによれば、ガイド管24によって複数の糸をルーパRの付近まで案内し、連結部材27の回動によって各ガイド管24とルーパRの糸挿通孔11を連結可能とした構成にしたことで、ルーパRの下方に位置する部材を非常に小嵩とすることができ、ルーパ土台5を幅の狭い筒型とすることができる。これにより、多種の筒状の被縫製物Hの内側に位置させることができることとなる。また、縫糸Tを換えるときには小嵩の連結部材27を回動させるだけであるため、駆動源を小型にすることが出来るだけでなく、色換えを高速で行えることとなる。
なお、上記実施例において、エア供給源からのエアをエア供給ブロック28にのみに供給して、連結されたガイド管24にセットされた縫糸TがルーパRの糸通し孔11に挿通されるようにしたがこれに限らず、ガイド管24の後端部付近にもエアを供給することで、ガイド管24内における縫糸Tの移動を補助するようにしてもよい。
なお、ルーパRの付近まで縫糸Tを案内し、連結部材27によってルーパRの糸通し口とガイド管24の端部とを選択的に連結して、単一のルーパRに対して複数の縫糸を任意に挿通するようにした構造は、必ずしも筒状の被縫製物Hの内側に位置させることができるようになっていなくてもよい。すなわち、平面状の被縫製物を環縫いするミシンにおいても、本発明を適用してさしつかえない。
なお、縫糸TをルーパRの付近まで案内するガイド管24の配置及びブラケット20の複数の糸供給口の配置は、シャフト18の軸心を中心とした円弧状の配置に限らず、例えば並列に配置してもよい。ただし、こうした場合には、連結部材27の連接孔27aを各ガイド管24に連接するために、連結部材27を回転駆動するのではなく、並行移動するように駆動することは言うまでもない。
なお、ガイド管24は管状のものに限らず、縫糸Tをブラケット20まで案内することが可能であればどのようなものであってもよい。
なお、公知のように、縫製枠7は、縫いパターンデータに応じてX/Y方向に駆動されるが、平面的なX/Y駆動に限らず、帽子の刺繍縫い等で知られるような回転駆動を含むものであってもよい。また、ミシンヘッド3とルーパ土台5とを縫いパターンに応じて動かす構成であってもよい。
本発明の一実施例に係る多頭式環縫いミシンの外観図である。 ルーパ土台を図1に示した当該ミシンの前面向かって右から見た側面図である。 ルーパ土台の側断面図である。 ルーパ土台の上面図である。 ルーパ土台の底面図である。 ルーパ土台を図1に示した当該ミシンの前面から見た正面図である。 図3と同様の側断面図をその先端部について拡大して示した図である。 同実施例に係るルーパ土台の先端部内の構成の一部を抽出して示す斜視図である。 エア供給ブロックの平面断面図である。
符号の説明
1…ミシンフレーム、2…テーブル、2a…前テーブル、3…環縫い用ミシンヘッド、4…鉤針、5…ルーパ土台(ルーパ部)、6…支持アーム、7…縫製枠、8…基体、9…スタッドボルト、10(25)…支持部材、11…糸通し孔、11a…糸挿入口、11b…糸導出口、12…中間プーリ、12a…大径プーリ、12b…小径プーリ、13…軸受部材、14…モータ、15…駆動プーリ、16(17)…タイミングベルト、18…シャフト、19…軸受、20…ブラケット、21…従動ギヤ、22…駆動ギヤ、23…スライドシャフト、24…ガイド管、26…ガイド部材、27…連結部材、27a…連接孔、27b…連係部、28…エア供給ブロック、28a…エア通路、28b…環状空間、29…ノズル、29a…ニップル部、30…連結管、31…コネクタ、32…チューブ、33…可動刃、34…ブラケット、35…連結板、36…レバー、37…軸、38…駆動アーム、39…連結目金、40…固定ブロック、41…スライドシャフト、42…固定刃、43…針板、44…鉤針、45…糸導出管、H…被縫製物、R…ルーパ、Ra…プーリ部、Rb…上端開口部、T…縫糸

Claims (2)

  1. 往復駆動される鉤針と、
    針板の下方に配置され、縫い動作に同期して回転駆動されるルーパと、
    複数の糸供給口のいずれか1つを前記ルーパの糸通し口に連結するよう選択的に駆動される、1つの糸通路を有する連結部材と、
    前記連結部材を介して前記ルーパの糸通し口に通じた1つの糸供給口の縫糸を、該ルーパの糸通し口に対して縫い作業可能な状態に挿通する機構と
    を備えてなり、
    前記縫い作業可能な状態に縫糸が挿通されたルーパと前記鉤針との協働により環縫いを行うことを特徴とする環縫いミシン。
  2. 前記複数の糸供給口は円弧状に配置されてなり、前記連結部材は回転駆動されることにより、前記複数の糸供給口のいずれか1つを前記ルーパの糸通し口に連結することを特徴とする請求項1に記載の環縫いミシン。
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