JP2008279184A - ミシンの刺繍枠装置 - Google Patents

Abstract

【課題】刺繍枠への布の着脱を的確かつ容易に行うこと。
【解決手段】両端部５１ａ，５１ｂ同士が対向するような枠状に形成された外枠５１と、外枠の内側に嵌め込み可能となるように枠状に形成された内枠５２と、を有し、被縫製物を内枠に張った状態で内枠と外枠の間に挟み込んで保持するミシンの刺繍枠装置５において、被縫製物を内枠とで挟み込んで保持する位置とその挟み込みから解放する位置との間で外枠の端部を移動可能とするように操作可能に設けられた操作部材５３と、操作部材の操作により被縫製物を外枠と内枠とで挟み込んで保持した状態における外枠の両端部間の間隔を調節する間隔調節部材５４と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、ミシンの刺繍枠装置に関する。

刺繍枠により被縫製物である布を張った状態で保持し、刺繍枠を移動させることにより布に刺繍縫いを施すことができるミシンが知られている。
図６，７に示すように、刺繍枠１００は、外枠１０１と内枠１０２を有しており、布１０３を外枠１０１と内枠１０３との間で挟み込んで布１０３を保持する。刺繍枠１００により保持される布１０３の厚さは多様であるため、布１０３の厚さに合わせて外枠１０１を拡げたり、狭めたりすることで、調節を行っている（例えば、特許文献１参照。）。
刺繍枠１００により布１０３の保持を行う方法としては、（１）事前に外枠１０１及び内枠１０２の状態を決定し、布１０３を強制的に挟み込ませる方法と、（２）内枠１０２に布１０３をセットし、その後、内枠１０２及び布１０３の外側から外枠１０１を嵌め込んで外枠１０１を徐々に締めていく方法と、がある。
実開平７−１５７９３号公報

しかし、上記（１）のように、布を強制的に挟み込ませる方法によれば、挟み込む際に布１０３がずれてしまうことがある。図７に示すように、布１０３には予め刺繍模様１０４を施す位置が決められているので、布１０３がずれてしまうと、刺繍模様１０４の位置もずれてしまうという問題があった。
また、上記（２）のように、外枠１０１を徐々に締めていく方法によれば、布１０３に対してどの程度外枠１０１を締め付ければよいかわからないという問題があった。外枠１０１の締め込みは、外枠１０１に設けられた調節ネジ１０５によって行うため、外枠１０１を締め付けていくに連れて大きな力が必要となる問題があった。

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、刺繍枠への被縫製物の着脱を的確かつ容易に行うことができるミシンの刺繍枠装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、両端部同士が対向するような枠状に形成された外枠と、前記外枠の内側に嵌め込み可能となるように枠状に形成された内枠と、を有し、被縫製物を前記内枠に張った状態で前記内枠と前記外枠の間に挟み込んで保持するミシンの刺繍枠装置において、
被縫製物を前記内枠とで挟み込んで保持する位置とその挟み込みから解放する位置との間で前記外枠の端部を移動可能とするように操作可能に設けられた操作部材と、
前記操作部材の操作により被縫製物を前記外枠と前記内枠とで挟み込んで保持した状態における前記外枠の両端部間の間隔を調節する間隔調節部材と、
を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のミシンの刺繍枠装置において、
前記外枠の両端部間に設けられ、各端部を互いに離間する方向に付勢する付勢部材を設けたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のミシンの刺繍枠装置において、
前記外枠の両端部の接離の際の移動方向以外へのずれを防止するガイド機構を設けたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、操作部材の操作により、被縫製物を外枠及び内枠で保持することができるとともに、外枠及び内枠による保持から解放することができる。ここで、間隔調節部材により被縫製物を外枠と内枠とで挟み込んで保持した状態における外枠の両端部間の間隔を調節することで、操作部材による外枠の締め付け量を調節することができる。すなわち、外枠の両端部間の間隔が短くなるように調節すれば、被縫製物の締め付け力を大きくすることができ、外枠の両端部間の間隔が長くなるように調節すれば、被縫製物の締め付け力を小さくすることができる。
これにより、操作部材により、刺繍枠への被縫製物の着脱を容易に行うことができる。また、被縫製物の厚さに対応させて間隔調節部材により外枠の締め付け力を調節することができるので、被縫製物の厚さが変化してもその被縫製物に対応した的確な強さで締め付けて保持することができる。

請求項２に記載の発明によれば、操作部材で刺繍枠による被縫製物の保持を解除すると、付勢部材の付勢力により外枠の両端部は、互いに離間する方向に移動する。
これにより、操作部材の操作だけで、被縫製物を刺繍枠から取り外せる位置まで外枠を移動させることができ、ユーザによる外枠を拡げる動作を自動的に行うことができる。よって、ユーザの手間を省くことができる。

請求項３に記載の発明によれば、ガイド機構は、外枠の両端部の接離の際の移動方向以外へのずれを防止するので、外枠を締め付けて被縫製物を保持する際に、外枠がずれた状態で被縫製物を締め付けることがなくなる。
これにより、外枠と内枠とで挟み込まれる被縫製物は、その挟み込まれる部分において均等な力で締め付けて保持することができる。

以下、図面を参照して、ミシンの刺繍枠装置の最良の実施形態について詳細に説明する。
＜ミシンの構成＞
図１に示すように、ミシン１は、ミシンベッド１１と、ミシンべッド１１から上方に立ち上げられたミシン胴部１２と、ミシン胴部１２の上方からミシンベッド１１に沿うように延設されたミシンアーム１３と、を備えている。
ミシン１は、ミシンアーム１３の先端側となるミシン頭部１３ａ（図１におけるミシンアーム１３の左端部）の下方において上下動可能に支持された縫い針２１を有し、ミシン頭部１３ａの下部に設けられ、縫い針２１を支持すると共に主軸モータの駆動により縫い針２１を上下に駆動する針上下動機構２と、実用縫いを行う際に縫い針２１を被縫製物としての布Ｃの送り方向と略直交する方向に振らせる針振り機構（図示略）と、ミシンベッド１１上面に設けられた針板の下方に設けられ、実用縫いを行う際に所定のタイミングで針板から出没する送り歯により布Ｃを送る送り機構（図示略）と、縫い針２１の下方に設けられ、布Ｃを針板の上面に沿うように張った状態で保持する刺繍枠装置５を針板の上面に沿って駆動させる枠駆動機構６と、ユーザによる操作入力がなされる操作パネル７と、縫い針２１と共に針上下動機構２に支持され、刺繍縫いの際に縫い針２１と共に上下動する布押さえ８と、を備えている。

また、図１に示すミシンアーム１３の左端のミシン頭部１３ａには、縫製の起動や停止を行うための起動／停止スイッチ（以下、Ｓ／Ｓスイッチと略称する）２２と、返し縫いを行うために指示入力を行うための返し縫いスイッチ２３と、縫製後の糸切りを指示入力するための糸切りスイッチ２４と、縫製の速度を調整するためのスライドボリューム２５とが、ミシン頭部１３ａの下方から順番に並んで設けられている。

なお、本実施形態では、縫い針２１が上下動を行う方向をＺ軸方向とし、刺繍枠装置５０が枠駆動機構６により図１における左右方向に移動される方向（相互に直交する二方向の内の一方）をＸ軸方向とし、刺繍枠装置５が枠駆動機構６により図１における前後方向に移動される方向をＹ軸方向（相互に直交する二方向のうちの他方）として、以下の説明を行うこととする。

＜刺繍枠装置＞
図２〜図５に示すように、刺繍枠装置５は、外枠５１と内枠５２とを有して布Ｃを保持する刺繍枠５０と、布Ｃを内枠５２とで挟み込んで保持する位置とその挟み込みから解放する位置との間で外枠５１の端部を移動可能とするように操作可能に設けられた操作部材５３と、操作部材５３の操作により布Ｃを外枠５１と内枠５２とで挟み込んで保持した状態における外枠５１の両端部間の間隔を調節する間隔調節部材５４と、を備えている。

（刺繍枠）
刺繍枠５０は、略長方形状に形成されるとともに、一箇所で分断され、その両端部５１ａ，５１ｂ同士が対向するような枠状に形成された外枠５１と、この外枠５１と同様に略長方形状に形成され、外枠５１の内側に嵌め込み可能となるように枠状に形成された内枠５２と、を備えている。刺繍枠５０は、布Ｃが内枠５２に張った状態で内枠５２と外枠５１の間に挟み込まれ、両枠５１，５２の内側に布Ｃの略長方形状の平面領域が形成されており、この平面領域が縫製可能領域Ｍ（図１参照）となっている。また、刺繍枠５１は、大中小のように複数のサイズのものが選択的に装着可能であり、このような刺繍枠５０のサイズごとに縫製可能領域Ｍが定まるようになっている。
外枠５１は、間隔調節部材５４により布Ｃの締め付けの度合いを調節することができるように形成され、その両端部５１ａ，５１ｂは、外側に屈曲するように形成されている。内枠５２は、無端となるように形成されている。外枠５１の両端部５１ａ，５１ｂには、溝５１ｃ，５１ｄ（図４，５参照）が形成され、この溝５１ｃ，５１ｄには、ブラケット５８が嵌め込まれている。
図３に示すように、ブラケット５８は、側面視コ字状に形成されている。ブラケット５８の端部には、一本の支軸５９が両端部を連結するように設けられている。この支軸５９には、操作部材５３として機能する操作レバー５３が回転自在に挿通されている。ブラケット５８の屈曲部には、間隔調節部材５４として機能する調節ネジ５４が螺合されている。

（操作部材）
図４，５に示すように、操作部材としての操作レバー５３は、ユーザにより把持されて操作されるレバー部５３ａと、レバー部５３ａの回転位置により外枠５１との当接位置が変化するように形成されたカム部５３ｂと、を有している。
カム部５３ｂは、回転中心となる支軸５９から外周縁までの距離が変化するように形成されている。カム部５３ｂは、布Ｃを内枠５２とで締め付けて保持する際に、支軸５９から外周縁までの距離が長い部分が外枠５１の端部５１ａに当接し、布Ｃを保持から解放する際に、支軸５９から外周縁までの距離が短い部分が外枠５１の端部５１ａに当接する。ここで、カム部５３ｂのうち、支軸５９から外周縁までの距離が長い部分には、外枠５１に面接触するように平面状のフラット部５３ｃが形成されている。これは、布Ｃを保持した際にカム部５３ｂのフラット部５３ｃと外枠５１との接触面積を増やすことで、外枠５１と操作レバー５３の摩擦を増やし、操作レバー５３の戻り動作を防止するためである。一方、カム部５３ｂのフラット部５３ｃ以外の部分は、外枠５１に点接触するように曲面状に形成されている。これは、カム部５３ｂと外枠５１との接触面積を減らすことで、外枠５１と操作レバー５３の摩擦を減らし、操作レバー５３の操作性を向上させるためである。また、カム部５３ｂは、フラット部５３ｃに近づくに連れて支軸５９と外周縁との距離が長くなるように形成されている。
外枠５１の両端部５１ａ，５１ｂ間には、付勢部材としてのバネ５５が設けられており、このバネ５５は外枠５１の互いの端部５１ａ，５１ｂから離間するように各端部５１ａ，５１ｂを付勢する。このバネ５５の付勢力により、外枠５１の一方の端部は、操作レバー５３のカム部５３ｂに常に当接している。

（間隔調節部材）
図３〜図５に示すように、間隔調節部材としての調節ネジ５４は、ブラケット５８に螺合されており、その先端が外枠５１の両端部のうち、操作レバー５３に当接しない方の端部５１ｂに当接している。調節ネジ５４は、回転のみが自在とされており、調節ネジ５４の回転により、調節ネジ５４に螺合するブラケット５８が外枠５１の開閉方向（調節ネジ５４の軸線方向、図３〜図５における左右方向）に移動する。このブラケット５８の移動により、操作レバー５３の位置も移動するので、操作レバー５３と外枠５１との当接位置が変わり、布Ｃの締め付けの強さを変えることができる。

（ガイド機構）
図４，５に示すように、ガイド機構５６は、棒状に形成された突起５６ａと、この突起５６ａを収容可能に形成された収容孔５６ｂと、を備えている。
突起５６ａは、外枠５１の他端部５１ｂに形成されるとともに、対向する外枠５１の一端部５１ａに向けて直線状に延びるように形成されている。
収容孔５６ｂは、外枠５１の一端部５１ａに形成され、突起５６ａの一部が常に挿入された状態となっている。

＜枠駆動機構＞
図１に示すように、枠駆動機構６は、ミシンベッド１１の上面においてＸ軸方向に往復移動可能に支持されたキャリッジ６１と、該キャリッジ６１をＸ軸方向に駆動するＸ軸モータ（図示略）と、キャリッジ６１にＹ軸方向に往復移動可能に支持された支持部６２と、支持部６２を介して刺繍枠５０をＹ軸方向に駆動するＹ軸モータ（図示略）とを備えている。枠駆動機構６は、Ｘ軸モータの回転出力をキャリッジ６１の直動方向の動力に変換可能に設けられ、更にＹ軸モータの回転出力を支持部６２の直動方向の動力に変換可能に設けられている。つまり、枠移動機構６は、キャリッジ６１の移動と支持部６２の移動との協働により刺繍枠５０をＸ−Ｙ平面（縫い針２１の上下動方向に直交する平面）に沿って自在に移動する。従って、刺繍枠５０が移動するＸ−Ｙ平面上のある位置は、互いに直交するＸ軸及びＹ軸で定められたＸＹ座標系で表される。

Ｘ軸モータとＹ軸モータは、いずれもステッピングモータであり、微小角度単位で駆動する回転角度を制御することが可能である。各モータの作動・停止のタイミングは、ミシンに内蔵されている制御装置によって制御される。また、各モータの回転速度は制御装置によって制御される。具体的には、縫い針２１の１回の上下動当たりの各モータの回転角度が制御装置によって制御され、これにより刺繍枠５０が各軸方向に移動し、縫い針２１の相対的な針落ち位置が決まる。
また、支持部６２には、刺繍枠センサ（図示略）が設けられている。刺繍枠センサは、支持部６２に装着される刺繍枠５０のサイズ（種類）を検出するものである。例えば、支持部６２に最大サイズの刺繍枠５０が装着された場合には、最大サイズを表す信号が刺繍枠センサから制御装置に出力されるようになっている。

＜布の刺繍枠への着脱方法＞
次に、布Ｃの刺繍枠５０への着脱方法について説明する。
布Ｃを刺繍枠５０に保持させる際には、操作レバー５３を図４に示す状態にしておく。この状態においては、外枠５１は内枠５２に密着しているわけではなく、布Ｃを保持できる状態ではない。外枠５１の一端部５１ａは、バネ５５の付勢力により操作レバー５３側に押されて移動し、操作レバー５３に当接した位置で停止する。
この状態で、布Ｃを内枠５２に張った状態でセットする。また、必要に応じて、布Ｃの厚さに合わせて外枠５１の締め付け力を変えるため、調節ネジ５４により、ブラケット５８を移動させて操作レバー５３の位置を移動させる。
布Ｃをセットした後、ユーザは、図５に示すように、操作レバー５３のレバー部５３ａを把持して操作レバー５３を、支軸５９を回転中心として回転させる。
操作レバー５３の回転により、カム部５３ｂに形成されたフラット部５３ｃが外枠５１の一端部５１ａに当接し、外枠５１の一端部５１ａの位置が決まる。ここで、カム部５３ｂは、フラット部５３ｃに向かうに連れて支軸５９と外周縁との距離が長くなっているので、外枠５１の一端部５１ａは、操作レバー５３の回転とともに徐々に外枠５１の他端部５１ｂに接近するように移動する。この動作により、外枠５１と内枠５２とで布Ｃを締め付けて保持する。

一方、布Ｃを刺繍枠５０から取り外す際には、ユーザは、図４に示すように、操作レバー５３のレバー部５３ａを把持して操作レバー５３を、支軸５９を回転中心として布Ｃを保持するときと逆方向に回転させる。
操作レバー５３の回転により、カム部５３ｂに形成されたフラット部５３ｃが外枠５１の一端部５１ａとの当接から外れ、バネ５５の付勢力により外枠５１の一端部５１ａはカム部５３ｂの外周縁に追随して移動する。ここで、カム部５３ｂは、フラット部５３ｃから離れるに連れて支軸５９と外周縁との距離が短くなっているので、外枠５１の一端部５１ａは、操作レバー５３の回転とともに徐々に外枠５１の他端部５１ｂから離間するように移動する。この動作により、外枠５１と内枠５２による布Ｃを締め付けを解放する。

＜作用・効果＞
このように、ミシンの刺繍枠装置５によれば、ユーザによる操作レバー５３の操作により、布Ｃを外枠５１及び内枠５２で保持することができるとともに、外枠５１及び内枠５２による保持から解放することができる。ここで、調節ネジ５４により布Ｃを外枠５１と内枠５２とで挟み込んで保持した状態における外枠５１の両端部５１ａ，５１ｂ間の間隔を調節することで、操作レバー５３による外枠５１の締め付け量を調節することができる。すなわち、外枠５１の両端部５１ａ，５１ｂ間の間隔が短くなるように調節すれば、布Ｃの締め付け力を大きくすることができ、外枠５１の両端部５１ａ，５１ｂ間の間隔が長くなるように調節すれば、布Ｃの締め付け力を小さくすることができる。
これにより、操作レバー５３により、刺繍枠５０への布Ｃの着脱を容易に行うことができる。また、布Ｃの厚さに対応させて調節ネジ５４により外枠５１の締め付け力を調節することができるので、布Ｃの厚さが変化してもその布Ｃに対応した的確な強さで締め付けて保持することができる。そのため、ユーザは、布Ｃの保持力に気を遣う必要がなくなり、布Ｃを保持する際にどこまで締め付ければよいのかという不安から解放される。また、最初に調節ネジ５４で調節しておけば、布厚が同じである限り、再度外枠５１の締め付け量の調整を行う必要がなくなるので、作業性が向上する。

また、操作レバー５３で刺繍枠５０による布Ｃの保持を解除すると、バネ５５の付勢力により外枠５１の両端部５１ａ，５１ｂは、互いに離間する方向に移動する。
これにより、操作レバー５３の操作だけで、布Ｃを刺繍枠５０から取り外せる位置まで外枠５１を移動させることができ、ユーザによる外枠５１を拡げる動作を自動的に行うことができる。よって、ユーザの手間を省くことができる。

また、ガイド機構５６は、外枠５１の両端部５１ａ，５１ｂの接離の際の移動方向以外へのずれを防止するので、外枠５１を締め付けて布Ｃを保持する際に、外枠５１がずれた状態で布Ｃを締め付けることがなくなる。
これにより、外枠５１と内枠５２とで挟み込まれる布Ｃは、その挟み込まれる部分において均等な力で締め付けて保持することができる。

＜その他＞
なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば、調節ネジ５４に代えて外枠５１とブラケット５８との間に挿入可能なスペーサにより外枠５１の両端部５１ａ，５１ｂ間の間隔を調節するように構成してもよい。具体的には、コ字状に形成されたブラケット５８の屈曲部分の内壁と外枠５１の他端部５１ｂとの間に厚さの異なるスペーサを差し込むことができるようにする。もちろん、同じ厚さのスペーサを複数準備しておき、スペーサを設ける数量で調節するようにしてもよい。そして、布厚が厚い場合にはスペーサが占める厚さを減らし、逆に薄い場合にはスペーサが占める厚さを増すとよい。
また、このようなスペーサに代えて、バネ５５より強力な板バネを複数準備し、コ字状に形成されたブラケット５８の屈曲部分の内壁と外枠５１の他端部５１ｂとの間に適切な板バネを設けることで調節するようにしてもよい。

ミシンの正面斜視図。 ミシンの刺繍枠装置の斜視図。 ミシンの刺繍枠装置における操作レバー及び調節ネジまわりの構造を示す正面図。 布の保持を解放した状態における操作レバー及び調節ネジまわりの構造を示す平面図。 布を保持した状態における操作レバー及び調節ネジまわりの構造を示す平面図。 外枠と内枠による布の保持方法を説明する図。 外枠と内枠により布を保持した状態を示す図。

符号の説明

５ 刺繍枠装置
５０ 刺繍枠
５１ 外枠
５１ａ 一端部
５１ｂ 他端部
５２ 内枠
５３ 操作レバー（操作部材）
５４ 調節ネジ（間隔調節部材）
５５ バネ（付勢部材）
５６ ガイド機構
Ｃ 布（被縫製物）

Claims (3)

1. 両端部同士が対向するような枠状に形成された外枠と、前記外枠の内側に嵌め込み可能となるように枠状に形成された内枠と、を有し、被縫製物を前記内枠に張った状態で前記内枠と前記外枠の間に挟み込んで保持するミシンの刺繍枠装置において、
   被縫製物を前記内枠とで挟み込んで保持する位置とその挟み込みから解放する位置との間で前記外枠の端部を移動可能とするように操作可能に設けられた操作部材と、
   前記操作部材の操作により被縫製物を前記外枠と前記内枠とで挟み込んで保持した状態における前記外枠の両端部間の間隔を調節する間隔調節部材と、
   を備えることを特徴とするミシンの刺繍枠装置。
2. 前記外枠の両端部間に設けられ、各端部を互いに離間する方向に付勢する付勢部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載のミシンの刺繍枠装置。
3. 前記外枠の両端部の接離の際の移動方向以外へのずれを防止するガイド機構を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のミシンの刺繍枠装置。

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