JPH11222762A - 刺繍ミシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 針棒の上下動ストロークを短くするすると共
に、布交換時に針棒が所定位置より上方に位置するよう
にした刺繍ミシンを提供すること。 【解決手段】 先端に刺繍針１８が取り付けられた針棒
１２と、針棒１２を上下動させる第一針棒クランク５
５、第二針棒クランク４３、クランクピン４４、上下動
ブラケット４５とを有する刺繍ミシンにおいて、（ａ）
針棒１２と上下動ブラケット４５とを連結する針棒ブラ
ケット３０と、（ｂ）針棒１２を上方向に付勢し、針棒
１２が上下動ブラケット４５と連結されていないときに
は、針棒１２を連結されているときの最上位置より上方
に位置させる付勢ばね３１と、（ｃ）針棒１２を上下動
ブラケット４５と連結するときに、針棒１２を上下動ブ
ラケット４５の連結されているときの最上位置まで降下
させる第一揺動リンク３６、第二揺動リンク３８、カム
４１とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、刺繍ミシンに関
し、さらに詳細には、針棒が上下動機構と連結されてい
ないときに、針棒を通常より上方位置に配置することが
可能な刺繍ミシンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数色の刺繍糸を用いて刺繍を行
う刺繍ミシンでは、例えば特公昭５５−８６２６号公報
に記載されているように、多針を選択的に駆動するため
に、複数の針棒を針棒ケースに収納し、針棒を上下動さ
せる上下動機構である上軸に対して、連結手段により必
要とされる針棒を左右方向に移動させて上軸と連結させ
ている。連結手段により連結された針棒は、上軸の回転
により駆動され上下動する。連結されていない他の針棒
は停止している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
刺繍ミシンには、次のような問題点があった。すなわ
ち、針棒の上下動ストロークが短ければ、針が最上位置
から下降し、布に到達する際の針先の糸のたるみが少な
くなり、針先が糸を踏んでしまうトラブルが減少でき、
縫製品質が向上する。しかし、針棒の上下動ストローク
が短いと、縫製が終了して布を交換するときに針棒の先
端に取り付けられている針が邪魔となって、布の交換に
時間がかかってしまう。これら２つの問題は、相反する
課題であり、従来は、中途半端に上下動ストロークが決
められていた。

【０００４】本発明は上述した問題点を解決するために
なされたものであり、針棒の上下動ストロークを短くす
るすると共に、布交換時に針棒が所定位置より上方に位
置するようにした刺繍ミシンを提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の刺繍ミシンは、次のような構成を有してい
る。 （１）先端に刺繍針が取り付けられた針棒と、該針棒を
上下動させる上下動機構とを有する刺繍ミシンにおい
て、（ａ）針棒と上下動機構とを連結する連結手段と、
（ｂ）針棒を上方向に付勢し、針棒が上下動機構と連結
されていないときには、針棒を連結されているときの最
上位置より上方に位置させる付勢手段と、（ｃ）針棒を
上下動機構と連結するときに、針棒を連結されていると
きの最上位置まで降下させる降下手段とを有している。 （２）（１）に記載するものにおいて、前記上下機構が
回転を伝達する上軸の端面に設けられたクランク機構に
より駆動され、前記降下手段が前記上軸の外周に形成さ
れた溝カム等の駆動手段により駆動されることを特徴と
する。 （３）（１）または（２）に記載するものにおいて、前
記刺繍針に供給される糸を固定して、前記付勢手段が、
前記針棒を連結されているときの最上位置より上方に位
置させるときに、前記刺繍針へ供給されている糸が引き
戻されるのを防止する糸押さえを有することを特徴とす
る。

【０００６】上記構成を有する本発明の刺繍ミシンは、
次のように作用する。刺繍ミシン本体の駆動軸と連結さ
れて回転する上軸の先端面には上下用クランクが形成さ
れ、上下に摺動可能な上下動ブラケットを上下動させ
る。上下動ブラケットと各針棒に固設された針棒ブラケ
ットとは、嵌合したときには一体的に上下動する。複数
の針棒が、針棒ケースに上下方向に摺動可能に収納され
ている。各針棒の先端には、刺繍針が取り付けられてい
る。各針棒は、付勢手段である圧縮ばねにより、上方向
に付勢されている。従って、針棒ブラケットが上下動ブ
ラケットと嵌合していない場合には、針棒は嵌合してい
る場合の最上端位置よりも所定距離分、さらに上に位置
している。

【０００７】針棒移動装置が、針棒ケースを上下動ブラ
ケットに対して左右方向に移動して、任意の針棒を上下
ブラケットに対応する位置に停止させる。そして、降下
手段が当該針棒を降下させて、その針棒ブラケットと上
下動ブラケットとを嵌合させる。これにより、その針棒
は、上軸の回転に伴い上下動ブラケットと一体的に上下
動する。降下手段としては、ロータリーソレノイドやエ
アシリンダ等を用いることが考えられる。また、降下手
段として、従来天秤を駆動していた上軸の先端に取り付
けられているカム軸の外周に形成された溝カムを利用し
て、リンク機構を動かすことにより、ロータリーソレノ
イド等の別駆動源を用いずに降下手段を実現できるた
め、コストを低減することができる。

【０００８】針棒を変更するときには、針棒が上死点の
位置に来たとき、上下動ブラケットに嵌合している針棒
ブラケットを外し、針棒が所定の位置に下がったとき、
針棒ケースを左右方向に移動させる。針棒ブラケットが
外された針棒は、付勢手段により所定距離分上昇して停
止する。ここで、針棒ブラケットを上下動ブラケットか
ら外すときに、糸押さえが刺繍針と針棒の上端付近に固
設された天秤との間で糸を押さえているので、刺繍糸に
供給されている糸が引き戻されることがないため、後の
工程で糸の短寸や刺繍針からの糸外れを発生させること
がない。

【０００９】そして、他の針棒の針棒ブラケットと上下
動ブラケットとを嵌合させる。また、縫製作業が終了し
て布を交換するときには、針棒が上死点の位置に来たと
き、上下動ブラケットに嵌合している針棒ブラケットを
外し、全ての針棒ブラケットが上下動ブラケットと嵌合
していない状態とする。全ての針棒が上昇位置に停止す
る。これにより、布を交換するときに、刺繍針が邪魔と
ならないため、布の交換を効率良く行うことができる。
また、布の交換の関係なく針棒の上下動ストロークを短
くできるため、縫製効率をアップすることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この本発明を具体化した一
実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態
は、３頭式刺繍機に設けられた７針式刺繍ミシンに本発
明を適用したものである。始めに、３頭式刺繍機につい
て説明する。図１に示すように、左右方向（Ｘ方向）に
長いベースフレーム１１の上面の奥側には、ミシン支持
台１２が固設され、ミシン支持台１２の上に同一構造の
３台の多針式刺繍ミシンＭ１，Ｍ２，Ｍ３が左右方向に
所定間隔で固定されている。

【００１１】次に、刺繍ミシンＭについて説明する。ア
ーム部１３の前端部には、左右方向に一列状に配列され
た７本の針棒１２を上下方向に摺動可能に保持する針棒
ケース１７が水平に左右方向移動可能に保持されてい
る。アーム部１３は、脚柱部１４、ベッド本体部１５を
介して、ミシン支持台２２に固定されている。各針棒１
２の下端部には刺繍針１８が取り付けられ、７本の刺繍
針１８には、糸立台２６の７本の糸立て２７から７色の
刺繍糸が各々供給されている。針棒ケース１７を左右方
向に移動させて、任意の１つの針棒１２を選択すると、
その針棒１２とそれに対応する天秤１９のみが上下に駆
動され、選択された針棒１２の色の刺繍糸が加工布に刺
繍縫い目を形成される。針棒１２を上下方向に駆動する
上軸４２は、図示しないミシンモータに連結されたＶベ
ルト２０により駆動軸２１を介して回転されている。

【００１２】ミシン支持台２２の前側には、シリンダベ
ッド１６の上面と同じ高さになる作業テーブル２３が配
設されている。作業テーブル２３、及び左右一対の補助
テーブル２４，２５に沿って可動枠２８が保持されてい
る。可動枠２８の右端部の駆動枠部２８ａが図示しない
Ｘ軸方向駆動機構によりＸ軸方向に駆動され、可動枠２
８の左端部の駆動枠部２８ｂが図示しないＹ軸方向駆動
機構によりＹ軸方向に駆動される。これにより、可動枠
２８は刺繍針１８に対して、Ｘ方向とＹ方向とに独立し
て移動可能である。

【００１３】次に、刺繍ミシンＭの構造、特に本発明の
特徴である針棒１８の取付構造及びその切換手段等につ
いて詳細に説明する。図２に刺繍ミシンＭの上糸Ｈ処理
装置のみを示す。また、図３に図２の正面図を示す。い
ずれにおいても、下糸処理装置は、通常の刺繍ミシンの
同様なので省略している。図２に示すように、アーム部
１３の上面には、ブラケット５４が固設されている。ブ
ラケット５４の前端付近には揺動軸３７が固定され、揺
動軸３７には第一揺動リンク３６の中央部が揺動可能に
保持されている。第一揺動リンク３６の前端面には、弾
性体からなる当接部材３６ａが固設されている。第一揺
動リンク３６の他端には、コの字形の凹部が形成され、
その凹部が第二揺動リンク３８の上端部に支持されてい
るローラと嵌合している。第二揺動リンク３８はその中
央部で、揺動軸３９によりアーム部１３に対して揺動可
能に保持されている。

【００１４】第二揺動リンク３８の他端には、カムフォ
ロア４０が回転可能に保持されている。カムフォロア４
０は、上軸４２の前端に固設されたカム４１の外周に形
成された溝カムと嵌合している。上軸４２は、かさ歯車
を介して駆動軸２１に連結されている。従来、カム４１
の外周に形成された溝カムは、天秤の移動制御に用いら
れているが、本実施の形態では、天秤１９を針棒１２と
一体として、カム４１の外周の溝カムを降下手段に応用
している。カム４１の前端面には、回転運動を直線運動
に変換するためのクランク機構が取り付けられている。
すなわち、第一針棒クランク５５及び第二針棒クランク
４３が取り付けられている。また、第二針棒クランク４
３の先端には、クランクピン４４が回転可能に保持され
ている。クランクピン４４は、図示しないガイド機構に
より左右方向は規制されており、上下方向のみ移動可能
に保持されているので、カム４１が回転すると、第一針
棒クランク５５及び第二針棒クランク４３を介して、ク
ランクピン４４は上下移動のみ行う。図２は、クランク
ピン４４が上死点にある状態を示している。

【００１５】クランクピン４４は、上下動ブラケット４
５の下面に当接している。上下動ブラケット４５の前端
面には、凹部４５ａが形成されている。上下動ブラケッ
ト４５の幅は１つの針棒１２の幅に対応する程である。
上下動ブラケット４５の前方には、針棒ケース１７が左
右方向に移動可能に保持されている。すなわち、アーム
部１３の上面に左右方向に延びるガイド４９が固設され
ている。そして、ガイド４９に対して摺動可能にスライ
ダー５０が保持されており、スライダー５０の前端に針
棒ケース１７が取り付けられている。また、針棒ケース
を左右に移動するモータの回転量により針棒１２の何れ
が使用されているかを検出している。

【００１６】図３は、針棒ケース１７を正面から見た図
である。図３に示すように、針棒ケース１７の中には、
左右方向に７本の針棒１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２
Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆ，１２Ｇが上下方向に、各々独立し
て摺動可能に保持されている。針棒１２の下端には、刺
繍針１８が取り付けられている。針棒１２の中央付近に
は、上下動ブラケット４５の凹部４５ａと嵌合する針棒
ブラケット３０が固定されている。針棒ブラケット３０
の下側には、針棒１２を上方向に付勢するための付勢手
段である付勢ばね３１が取り付けられている。７個ある
針棒１２のうちいずれか１つの針棒１２が上下動ブラケ
ット４５の凹部４５ａと嵌合しているか、または全ての
針棒１２が上下動ブラケット４５の凹部４５ａと嵌合し
ていないかの何れかの状態がある。図３は、針棒１２Ｇ
が上下動ブラケット４５の凹部４５ａと嵌合している状
態を示している。針棒１２Ｇが上死点にあり、他の針棒
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ，１２Ｆは、
上死点よりさらに所定距離上方に位置している。本実施
の形態では、所定距離を１０ｍｍとしている。針棒１２
の上部には、糸量を調整するための天秤１９が固設され
ている。

【００１７】針棒ケース１７の外側には、上から上糸ガ
イド３５、中糸ガイド５１が固定されている。また、そ
の下側には、糸押さえ機構が取り付けられている。糸押
さえ機構の正面図を図４に示す。針棒ケース１７に固定
されたブラケット３４に揺動モータ３２が固設されてい
る。ブラケット３４には、糸押さえ板３３が揺動可能に
保持されている。糸押さえ板３３の一端部は、揺動モー
タ３２の揺動軸３２ａに接続している。糸は図２に示す
ように、上糸ガイド３５、天秤１９、中糸ガイド５１、
糸押さえ機構を通って刺繍針１８に供給されている。

【００１８】次に、上記構成を有する刺繍ミシンの作用
を説明する。図５に、針棒１２と降下手段である第一揺
動リンク３６とのタイミングチャートを示す。横軸が上
軸４２の回転角度であり、縦軸の上部が針棒１２の上下
位置を示し、下部が第一揺動リンク３６の当接部材３６
ａの上下位置を示している。針棒１２Ｇの針棒ブラケッ
ト３０Ｇが上下動ブラケット４５の凹部４５ａと嵌合し
ている場合の針棒１２の動きをＡに示す。上軸４２の回
転角度０度のとき、針棒１２は上死点にあり、上軸４２
の回転角度１８０度のとき、針棒１２は下死点にある。
本実施の形態では、上死点と下死点との距離は約４０ｍ
ｍである。一方、降下手段は図中Ｃで示すように、回転
角度０度のとき針棒１２を１０ｍｍ降下させている。

【００１９】本実施の形態においては、針棒１２を切り
換えるときには、上軸４２の回転角度が１００度のとき
に、上軸４２の回転を停止し、図示しない駆動装置によ
り、スライダー５０をガイド４９に沿って左右方向に移
動する。これにより、現在上下動ブラケット４５の凹部
４５ａに嵌合している針棒ブラケット３０Ｇを外す。針
棒ブラケット３０Ｇが外された針棒１２Ｇは、図中Ｂに
示すように、付勢ばね３１Ｇにより上死点よりさらに所
定距離分上昇して停止する。この停止位置が図５に示す
待機位置である。ここで、針棒ブラケット３０Ｇを上下
動ブラケット４５の凹部４５ａから外すときに、揺動モ
ータ３２が駆動されて糸押さえ板３３が、刺繍針１８Ｇ
と針棒１２Ｇの上端付近に固設された天秤１９Ｇとの間
で糸を押さえているので、刺繍糸１８Ｇに供給されてい
る糸が引き戻されることがないため、後の工程で糸の短
寸や刺繍針からの糸外れを発生させることがない。

【００２０】そして、他の針棒の針棒ブラケット３０と
上下動ブラケット４５の凹部４５ａとを嵌合させる。す
なわち、上軸４２の回転角度が１００度のときには、上
下動ブラケット４５は、上死点と下死点の中間位置より
下側にあり、他の針棒１２が上死点よりさらに１０ｍｍ
上にあるので、針棒ブラケット３０は上下動ブラケット
４５の上方に位置するため干渉することがない。そし
て、次に採用する針棒１２が当接部材３６ａの真下にあ
るとき針棒ケース１７を停止する。そして、上軸４２を
回転させることにより、上軸４２の回転角度が０度とな
ったときに、新たな針棒１２の針棒ブラケット３０が、
上下動ブラケット４５の凹部４５ａと嵌合する。

【００２１】また、縫製作業が終了して布を交換すると
きには、針棒ケース１７を左右方向に移動して、全ての
針棒ブラケット３０が上下動ブラケット４５の凹部４５
ａと嵌合していない状態とする。全ての針棒１２が上昇
位置に停止する。これにより、布を交換するときに、刺
繍針１８が邪魔とならないため、布の交換を効率良く行
うことができる。また、布の交換の関係なく針棒１２の
上下動ストロークを４０ｍｍと短くできるため、縫製効
率をアップすることができる。

【００２２】以上詳細に説明したように、本実施の形態
の刺繍ミシンによれば、先端に刺繍針１８が取り付けら
れた針棒１２と、針棒１２を上下動させる第一針棒クラ
ンク５５、第二針棒クランク４３、クランクピン４４、
上下動ブラケット４５とを有する刺繍ミシンにおいて、
（ａ）針棒１２と上下動ブラケット４５とを連結する針
棒ブラケット３０と、（ｂ）針棒１２を上方向に付勢
し、針棒１２が上下動ブラケット４５と連結されていな
いときには、針棒１２を連結されているときの最上位置
より上方に位置させる付勢ばね３１と、（ｃ）針棒１２
を上下動ブラケット４５と連結するときに、針棒１２を
上下動ブラケット４５の連結されているときの最上位置
まで降下させる第一揺動リンク３６、第二揺動リンク３
８、カム４１とを有しているので、布を交換するとき
に、刺繍針１８が邪魔とならないため、布の交換を効率
良く行うことができる。同時に、布の交換の関係なく針
棒１２の上下動ストロークを４０ｍｍと短くできるた
め、縫製品質を向上することができる。

【００２３】また、上下動ブラケット４５が回転を伝達
する上軸４２の端面に形成されたクランクにより駆動さ
れ、第一揺動リンク３６・第二揺動リンク３８が上軸４
２の外周に形成された溝カムにより駆動されているの
で、従来天秤を駆動していた上軸の先端に取り付けられ
ているカム軸の外周に形成された溝カムを利用でき、リ
ンク機構を動かすことにより、ロータリーソレノイド等
の別駆動源を用いずに降下手段を実現できるため、コス
トを低減することができる。また、針棒ケース１７に固
定して取り付けられ、刺繍針１８に供給される糸を固定
して、付勢ばね３１が、針棒１２を連結されているとき
の最上位置より上方に位置させるときに、刺繍針１８へ
供給されている糸が引き戻されるのを防止する糸押さえ
板３３を有しているので、刺繍糸１８Ｇに供給されてい
る糸が引き戻されることがないため、後の工程で糸の短
寸や刺繍針からの糸外れを発生させることがない。

【００２４】次に、本発明の第二の実施の形態について
説明する。第一の実施の形態との違いは降下手段のみで
あるので、その部分について詳細に説明し、他の部分の
詳細な説明を省略する。図６に刺繍ミシンＭの上糸Ｈ処
理装置のみを示す。図６に示すように、ロータリソレノ
イド６０の主軸が揺動軸６２と連結されており、揺動軸
６２の上軸４２の中心線位置に、押し下げブラケット６
１が取り付けられている。上軸４２の回転角度が０度付
近のタイミングで、ロータリソレノイド６０を駆動し
て、揺動軸６２を揺動させ、押し下げブラケット６１の
先端部の下面で針棒１２を押し下げるのである。

【００２５】なお、前記実施の形態は本発明を何ら限定
するものでなく、その要旨を逸脱しない範囲において種
々の変形・改良が可能であることはいうまでもない。例
えば、実施の形態では降下手段として、リンク機構、ロ
ータリーソレノイドについて説明したが、エアシリンダ
を用いても良い。また、実施の形態では、刺繍ミシンに
ついて説明したが、絨毯を縫製するときに用いるタフテ
ィングミシンにも応用できることは当然である。また、
実施の形態では、複数の針棒を使用する刺繍ミシンにつ
いて説明したが、１本の針棒を用いる刺繍ミシンにも応
用可能である。

【００２６】

【発明の効果】本発明の刺繍ミシンによれば、先端に刺
繍針が取り付けられた針棒と、該針棒を上下動させる上
下動機構とを有する刺繍ミシンにおいて、（ａ）針棒と
上下動機構とを連結する連結手段と、（ｂ）針棒を上方
向に付勢し、針棒が上下動機構と連結されていないとき
には、針棒を連結されているときの最上位置より上方に
位置させる付勢手段と、（ｃ）針棒を上下動機構と連結
するときに、針棒を連結されているときの最上位置まで
降下させる降下手段とを有しているので、布を交換する
ときに、刺繍針が邪魔とならないため、布の交換を効率
良く行うことができる。同時に、布の交換の関係なく針
棒の上下動ストロークを短くできるため、縫製効率をア
ップすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】３頭立刺繍ミシンシステムの全体構成を示す斜
視図である。

【図２】本発明の刺繍ミシンの主要構成部を示す断面図
である。

【図３】図２の正面図である。

【図４】糸押さえ装置の正面図である。

【図５】刺繍ミシンのタイミングチャートである。

【図６】第二の実施の形態の刺繍ミシンの主要構成部を
示す断面図である。

【符号の説明】

１２ 針棒 １７ 針棒ケース １８ 刺繍針 ３０ 針棒ブラケット ３１ 付勢ばね ３６ 第一揺動リンク ３８ 第二揺動リンク ４１ カム ４２ 上軸 ４３ 第二針棒クランク ４４ クランクピン ４５ 上下動ブラケット ５５ 第一針棒クランク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端に刺繍針が取り付けられた針棒と、
   該針棒を上下動させる上下動機構とを有する刺繍ミシン
   において、 前記針棒と前記上下動機構とを連結する連結手段と、 前記針棒を上方向に付勢し、前記針棒が前記上下動機構
   と連結されていないときには、前記針棒を連結されてい
   るときの最上位置より上方に位置させる付勢手段と、 前記針棒を前記上下動機構と連結するときに、前記針棒
   を連結されているときの最上位置まで降下させる降下手
   段とを有することを特徴とする刺繍ミシン。
2. 【請求項２】 請求項１に記載するものにおいて、 前記上下機構が回転を伝達する上軸の端面に設けられた
   クランク機構により駆動され、 前記降下手段が前記上軸の外周に形成された駆動手段に
   より駆動されることを特徴とする刺繍ミシン。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載するもの
   において、 前記刺繍針に供給される糸を固定して、前記付勢手段
   が、前記針棒を連結されているときの最上位置より上方
   に位置させるときに、前記刺繍針へ供給されている糸が
   引き戻されるのを防止する糸押さえを有することを特徴
   とする刺繍ミシン。