【実施例1】
【0017】
図1は、本発明の実施例1に係る刺繍機の外観を示す斜視図である。
図1に示すように、刺繍機1はミシンテーブル2と、このミシンテーブル2の中央部に大きく広がった刺繍枠3を備えている。
【0018】
刺繍枠3の内側には、複数(
図1の例では4個)の下釜部4が設けられている。刺繍枠3は、刺繍媒体を張設された後、刺繍指示書のプログラムに従って前後左右に自在に移動する。
【0019】
また、下釜部4に対応する上方の位置に複数(
図1の例では4個)のミシンヘッド5が、後述するヘッドレールをミシンアーム6のレール案内保持部に保持されて配置されている。
【0020】
刺繍機1のミシンテーブル2の上には、ミシンテーブル2の左右両端部に設けられた立設部7(7a、7b)と、これら2つの立設部7を連結する橋梁部8から成る門型フレームが形成されている。
【0021】
4個のミシンアーム6は、特には図示しないが、背面に設けられている固定部により、門型フレームの橋梁部8に固定されている。これら4個のミシンアーム6には、1本の主軸9が挿通されている。
【0022】
主軸9は一端(
図1では右方の端部)を門型フレームの一方(
図1では右方)の立設部7(7b)に軸支されている。軸支された主軸9の一端には、
図1では立設部7bの内部に隠れて見えないが、プーリが固設され、図示を省略したモータのプーリとの間にベルトを掛け渡されている。このモータによって主軸9は回転駆動される。
【0023】
また、門型フレームの橋梁部8のミシンアーム6が固定されている面と同一面に、ミシンヘッド5の複数の針棒を択一するカラーチェンジ部11が配設されている。カラーチェンジ部11は、4個のミシンヘッドを挿通しているカラーチェンジ軸12の軸方向の移動によって選択対象となる針棒を選択する。
【0024】
また、門型フレームの橋梁部8の上面には、4個並んだミシンヘッド5の並び幅とほぼ対応する長手方向の長さを有する上糸台13が配設されている。上糸台13は、平板状の管置き14と棒状の糸通し15から成る。
【0025】
図2は、
図1の刺繍機1のミシンアーム6の一部とこのミシンアーム6と係合するミシンヘッド5の外観を示す斜視図である。このミシンヘッド5は9個の針棒部を備えている。すなわち、この刺繍機1は、9色の糸から成る刺繍を行うことができる。
【0026】
上記の 針棒部は、天秤部16と、張設部17と、針棒18と、布押え板19を備えている。針棒18の先端には針21が取り付けられている。
図1に示した管置き14には、特には図示しないが、紙管(しかん)等の管(くだ)に巻かれた刺繍に用いられる各色の上糸が載置される。
【0027】
管から引き出された糸は、糸通し14に掛け渡されたのち更に引き出され、
図2に示すミシンヘッド5の天秤部16の天秤孔に通され、針棒部に沿って更に引き出され張設部17に引き回されて張設され、最終的に針棒18の先端の針21の針穴に通される。このミシンヘッド5は、背面のヘッドレール22により、ミシンアーム6の図では陰に隠れて見えないレール案内保持部に摺動可能に保持されている。
【0028】
ミシンアーム6は、特には図示しないが、
図1の主軸9に固定されている主軸カムと天秤カムの回転を、それぞれのカムフォロアとカムフォロアに連動するアーム機構とによって上下動の駆動力に変換し、その上下駆動力を針棒部の針棒18と天秤16に伝達して針棒18と天秤16を上下運動させる。
【0029】
布押え板19は、詳しくは後述するが、針棒部の針棒18に外側から嵌入し、針棒18の上下動にリンクして上下動すると共に、電動アクチュエータ23に駆動される後述する調整機構によって上下動の下限位置を制御される。
【0030】
図3(a)は、
図1に示した刺繍機1の
図2に示したミシンアーム6とミシンヘッド5の主要部のみを示す図であり、
図3(b)はミシンアーム6の針棒部駆動部を左90度回転させて示す図である。
【0031】
図4(a)〜(c)はミシンアーム6の布押え高さ調整板と偏心ピンと布押え駆動リンクのベアリングとの係合関係を示す図であり、
図4(d)〜(f)は布押え高さ調整板の動作にリンクする布押え板19の動作を示す図、
図4(g)〜(i)は布押え板19の動作とフックの動作の関係を示す図である。
【0032】
図3(a)は、ミシンアーム6の布押え板の下限位置を変化させる動作と切断後の上糸を掛け取る動作の両方を1個のアクチュエータで行う主要部の構成として、駆動源系24と針棒部駆動部25を示し、ミシンヘッド5の主要部の構成として、針棒部26を示している。
【0033】
駆動源系24は、
図3(a)に示すように
図2に示したステッピングモータから成る電動アクチュエータ23、歯付きベルト27、フック保持部28、フック29、支点支持板31、偏心ピン軸32、偏心ピンフランジ33、調節板34とで構成される。
【0034】
歯付きベルト27は、図では陰になって見えない電動アクチュエータ23の回転軸歯付きプーリと偏心ピン軸32の歯付きプーリ35に掛け渡されて往復回転駆動される。フック保持部28はベルト挟み部26aで歯付きベルト27に固定され、歯付きベルト27の往復回転に伴われてフック29を進退させる。
【0035】
支点支持板31は、コの字形の背をミシンアーム6の不図示のケーシングに固定され、コの字形の両腕で偏心ピン軸32を回転可能に保持している。偏心ピン軸32の偏心ピンフランジ33の端面には、
図4(a),(b),(c)に示すように、偏心ピン36が突設されている。
【0036】
この偏心ピン36は、調節板34の下部に横長に形成されている長溝37に嵌入している。偏心ピン軸32すなわち偏心ピンフランジ33が回転すると偏心ピン36が偏心回転する。
【0037】
偏心ピン36の偏心回転により、調節板34は、
図3(a)に示す案内溝38とこの案内溝38に嵌入する案内ピン39により横方向の移動を規制され、
図4(a),(b)に示すように、最下位置41と最上位置42との間の距離aを所定の制御にしたがって上下に移動する。距離aは例えば5〜7mmである。
【0038】
調節板34は、布押え板の布押え高さを調整するための部材であり、刺繍実行時には
図4(d),(e)に示すように距離aの間を刺繍対象の布地(以下、刺繍媒体ともいう)の厚さに対応した制御に基づいて上下に移動する。
【0039】
この調節板34には、
図3(a)及び
図4(a),(b),(c)に示すように、その一面に、垂直溝43a、R付き角溝43b、水平溝43cとが連続して形成されたL字溝43が設けられている。
【0040】
これに対する一方の
図3(a),(b)に示す針棒部駆動部25は、アームシャフト44と、このアームシャフト44の外側に嵌入する針棒駆動部45と布押え駆動部46を備えている。針棒駆動部45は、前面に針棒被駆動部の係合突起に係合する係合口45aを備え、その背面には、針棒駆動部駆動アーム47の上端部が係合している。
【0041】
針棒駆動部駆動アーム47は、
図1に示す主軸9に連結して固定されている図示しない主軸カムの周面に滑接するカムフォロアに力点軸47aを連結され、下端部をアーム軸によりミシンアーム6のケーシングに軸支されている。
【0042】
針棒駆動部駆動アーム47は、カムフォロアから力点軸47aに伝達される上下動を拡大して先端部から針棒駆動部45に伝達する。この針棒駆動部45には、布押え駆動リンク48の上端部がボルト49により連結されている。
【0043】
布押え駆動リンク48の下端部には一対のベアリング51(51a、51b)が同軸に取り付けられている。ベアリング51bは布押え駆動部46の一側面の水平溝46aに嵌入している。布押え駆動部46の前面には、針棒部の布押え被駆動部に係合する係合突部46bが形成されている。
【0044】
一対のベアリング51の他方のベアリング51aは、
図4(a),(b),(c)に示すように、調節板34のL字溝43に嵌入している。なお、
図3(a)では、調節板34のL字溝43の形状と、調節板34と偏心ピン軸32との係合関係を示すため、調節板34と布押え駆動リンク48のベアリング51aとを切り離して示している。
【0045】
一方、ミシンヘッド5の針棒部26は、針棒18、針棒被駆動部52、布押え被駆動部53、布押え板保持部54とで構成されている。針棒被駆動部52は針棒18に固定されている。この針棒被駆動部52は係合突部52aを備えている。係合突部52aは、ミシンアーム6の針棒部駆動部25の針棒駆動部45の係合口45aに係合する。
【0046】
布押え被駆動部53は、針棒被駆動部52よりも下方において針棒18に摺動可能に嵌入している。布押え被駆動部53は、ミシンアーム6との対抗面の上端部に係合口53aを備えている。係合口53aは、ミシンアーム6の針棒部駆動部25の布押え駆動部46の係合突部46bに係合する。
【0047】
また、布押え被駆動部53は、上端部の係合口53aとは反対側に回転止め軸55との係合部を形成されている。回転止め軸55は、上端を針棒被駆動部52に固定され、下端部を布押え被駆動部53との係合部に摺動可能に係合させて、布押え被駆動部53の針棒18周りの回転を禁止している。
【0048】
布押え板保持部54は短いシャフト56を介して布押え被駆動部53に固定して連結され、下端部に布押え板19を保持し、布押え被駆動部53の上下の移動に従って上下に移動する。
【0049】
図3(a),(b)に示す針棒部駆動部25の針棒駆動部45は、他の色糸に切り替えるために針棒18を停止させるときは、最上位置に移動する。これにより、布押え駆動リンク48も布押え駆動部46と共に最上位置に引き上げられる。
【0050】
このとき、調節板34が前述したように偏心ピン36の回転偏心差(最下位置41と最上位置42との間の距離a)だけしか上下移動できないことに対して、布押え駆動リンク48の下端部のベアリング51aは、
図4(c)に示すように、最下位置41から距離aよりも大きな距離bだけ離れたベアリング最上位置57に引き上げられる。
【0051】
これにより、上述したように、調節板34が
図4(a),(b)に示す最下位置41と最上位置42との間の距離aしか上下移動出来ないため、ベアリング51aは、刺繍実行時の調節板34のL字溝43の水平溝43cの部分にとどまっていることが出来ず、
図4(c)に示すようにR付き角溝43bに沿って垂直溝43aの部分に移動する。
【0052】
これに応じて、布押え板19も、ベアリング51a、ベアリング51b、水平溝46a、布押え駆動部476、布押え駆動部53を介して、
図4(d),(e)に示す最下位置58と最上位置59の距離a内の移動位置から、大きく上に離れた距離bの刺繍非実行位置61に移動する。
【0053】
この状態で、アクチュエータ23が駆動され、歯付きベルト27が往復回転して偏心ピン軸32が回転しても、つまり偏心ピンフランジ33に取り付けられている偏心ピン36が偏心回転しても、つまり調節板34が上下動しても、ベアリング51aはL字溝43の垂直溝43aに嵌入しているので、布押え被駆動部52つまり布押え板19は
図4(f)に示す最上位置61から動くことはない。
【0054】
このタイミングでアクチュエータ23が駆動され、歯付きベルト27が往復回転して、フック保持部28、すなわちフック28aが進退駆動される。これによりフック28aは
図4(f),(i)に示すように、布押え板19の針挿通孔58の下方の距離bの間隙に潜り込むように動作して切断された上糸の針21の針孔より下方に延在する端部を掛け取る。
【0055】
図5(a)は1色の刺繍ステップを終えた針21と上糸62の状態を示す図、
図5(b)は上糸62を下釜部4の可動刃63で切断する直前の状態を示す図、
図5(c)は切断後の上糸62をフック28aが掛け取る状態を示す図、
図5(d)は掛け取った上糸端部62aを糸端収納部64に収納する状態を示す図である。このように、フック28aは、掛け取った上糸端部を糸端収納部に収納する。
【0056】
図3(a)に示す針棒部26が刺繍実行中は、
図3(a),(b)に示す針棒部駆動部25の針棒駆動部45は下方に下がって上下動している。ベアリング51aは、
図4(a),(b)に示すようにL字溝43の水平溝43cに係合して水平方向に摺動している。これにより、布押え板19は、調節板34の上下位置に対応する位置に下限位置を規制されて刺繍媒体を抑えている。
【0057】
ここで、アクチュエータ23が刺繍媒体の厚さに対応して制御機構によって駆動されると、その駆動に応じた歯付きベルト27の回転距離、すなわち偏心ピン軸32の回転角度、つまり偏心ピン36の偏心回転量に応じた上下動が調節板34に伝達される。
【0058】
調節板34の上下動は、L字溝43の水平溝43c、布押え駆動リンク48のベアリング51a、51b、布押え駆動部46の水平溝46a,布押え駆動部46,係合突部46b,係合口53a,布押え被駆動部53、を介して布押え板19に伝達される。これにより、布押え板19の下限位置を任意のタイミングで変化させることができる。
【0059】
このように、本発明の実施例1によれば、布押え板の下限位置を変化させる動作と切断後の上糸を掛け取って糸収納機構に収納する動作の両方の動作を1個のアクチュエータを用いて行う刺繍機を提供することが可能となる。