JPH11262590A

JPH11262590A - 被移送体の案内機構

Info

Publication number: JPH11262590A
Application number: JP2975899A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Hori; 正幸堀
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1999-02-08
Filing date: 1999-02-08
Publication date: 1999-09-28

Abstract

(57)【要約】【課題】案内精度が高くかつ製造が容易な被移送体の
案内機構を提供すること。【解決手段】刺繍ミシンの刺繍枠送り装置におけるＹ
方向案内装置に具体化したものであって、Ｘ軸方向に移
動可能に設けられたＸ軸方向移動キャリッジ板１２７に
Ｙ案内軸１２１を固定すると共に、そのＹ案内軸１２１
にスライド可能に挿入されたスライドガイド部材１６５
に支持部フレーム１５Ａが固定されている。その支持部
フレーム１５Ａには前記Ｙ案内軸１２１に直交して延び
る支軸１７３が設けられており、その支軸１７３には球
コロ１７５が回転可能に支持され、その球コロ１７５
は、前記Ｙ案内軸１２１に平行に延びるようにＸ軸方向
移動キャリッジ板１２７に形成された摺接面１２７Ｃに
下方から当接し、支持部フレーム１５ＡのＹ案内軸１２
１の周りの回転が規制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は被移送体の案内機構
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の案内機構として、例えば
家庭用ミシンに着脱する刺繍枠送り装置に適用された案
内機構がある（実開昭５７−３９８７７号公報，特開平
２−８００８４号公報）。刺繍枠送り装置は２軸の案内
機構を備えており、与えられたデータに基づいて刺繍枠
を２軸方向に移動し位置決めする。この刺繍枠送り装置
による刺繍枠の移動と、ミシンの縫針の上下運動とが共
に働くことで、刺繍枠に装着した加工布に所望の刺繍が
施される。

【０００３】従来のこの刺繍枠送り装置が備える２軸の
案内機構は、例えばガイドレールとこれに係合するガイ
ドとの組合せ（実開昭５７−３９８７７号公報）や、長
孔とこれに嵌まるピンとの組合せ（特開平２−８００８
４号公報）から構成されている。案内機構が案内する刺
繍枠の保持部材は各種の駆動機構（ボールねじや、ワイ
ヤ、ラックとピニオン、タイミングベルト等）により移
動される。

【０００４】上記従来の案内機構ではガイドレールとガ
イドの係合精度、あるいは長孔とピンの係合精度に刺繍
枠の案内の精度が依存する。したがって、案内機構のガ
イドレール等の構成要素には高い寸法精度が要求され
る。また、組み付け時には平行度や直角度などの微妙な
調整を行なう必要がある。もし部品の寸法精度や組み付
け精度が低くて誤差が大きければ円滑に動作しなくなる
だけでなく、刺繍枠の位置決めが正確でなくなり刺繍の
形が崩れてしまう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の案内機構は
上述のように部品に寸法精度の高いものを使用し、さら
に組み付け精度も高くしなければならず、製造が容易で
ないという問題がある。また、長孔とピンとを組み合わ
せた構成では、長期使用によりガタが発生し、ガタによ
り刺繍の形が崩れたり騒音を発生したりするおそれがあ
る。

【０００６】本発明の被移送体の案内機構は上記課題を
解決し、案内の精度が高くかつ製造が容易な機構を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の被移送体の案内
機構は、フレームに支持した案内軸により被移送体を案
内する案内機構であって、前記案内軸に係合する係合部
を前記被移送体に固定し、前記フレームに前記案内軸と
平行な摺接面を設け、前記被移送体から延出した延出部
に接触子を取り付け、該接触子を前記摺接面に摺接させ
たことを特徴とする。

【０００８】上記構成においては、被移送体に固定した
係合部が案内軸に係合することにより、被移送体が案内
軸に案内される。案内される際、被移送体の延出部に取
り付けた接触子がフレームの摺接面に摺接して、被移送
体の回転を止める。したがって、被移送体は安定した姿
勢を保持しながら案内軸に案内される。

【０００９】この案内機構の有する誤差には係合部や案
内軸等の構成部材の寸法誤差、さらにフレームへの案内
軸の取り付けや、案内軸と摺接面との平行度といった組
み付け誤差がある。これらの寸法誤差や組み付け誤差に
より、案内軸は実際には微小角度で傾いている。このた
め被移送体の移送に伴い被移送体が案内軸の傾き方向に
移動する。ところが、被移送体の接触子は摺接面に摺接
するだけであるから、案内軸の傾き方向への被移送体の
移動が規制されない。したがって、こじり等による無理
な力が係合部や案内軸等の各構成部材に作用しない。

【００１０】以上のように接触子が摺接面を移動するこ
とで誤差の影響が排除されるが、被移送体の案内方向に
関しては、案内軸の微小角度の傾きは実質的に無視でき
る程度の位置の誤差しか与えない。この結果、各構成部
材の寸法精度や組み付け精度が高くなく誤差がさほど小
さくなくても、被移送体が案内軸に高精度でスムースに
案内される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の被移送体の案内機
構をミシンの刺繍枠送り装置に適用した実施例を説明す
る。図１に示すように、刺繍枠送り装置１はミシンＭの
ベッドＢの側面に合体し、刺繍枠３をミシンＭの針板の
上面に支持する。ミシンＭの押え棒５には予め刺繍用の
押え足７が装着されている。刺繍枠送り装置１は刺繍枠
３の移動のために、Ｘ軸方向移送機構９とＹ軸方向移送
機構１１とを備える。Ｘ軸方向移送機構９は移送体１３
をＸ軸方向に位置決め制御し、移送体１３に内蔵された
Ｙ軸方向移送機構１１が刺繍枠３の支持部１５をＹ軸方
向に位置決め制御する。こうした刺繍枠３のＸＹ軸の位
置決め制御と、ミシンＭの針棒１７に取り付けた縫針１
９の上下運動とが共に働いて、刺繍が形成される。上記
Ｙ軸方向移送機構９に本発明の被移送体の案内機構が適
用されている。

【００１２】以下、Ｘ軸方向移送機構９とＹ軸方向移送
機構１１とを順に説明する。

【００１３】Ｘ軸方向移送機構９は、２本の平行なＸ案
内軸２１，２３を備える。２本のＸ案内軸２１，２３に
移送体１３が架け渡される。ケース外部に露出した移送
体１３をＸ軸方向移送機構９により移動するため、ケー
スにはＸ軸方向に長孔２５が形成されている。２本のＸ
案内軸２１，２３の内側には２本のタイミングベルト２
７，２９が張設される。２本のタイミングベルト２７，
２９はＸ案内軸２１，２３の直交方向に配置された駆動
軸３１により回動される。駆動軸３１はモータ３３によ
り回動する。まず、このＸ軸方向移送機構９を以下に詳
細に説明する。図２の平面図に示すように、２本のＸ案
内軸２１，２３は平行に支持される。Ｘ案内軸２１は、
図３の拡大平面図と、図３をＡ−Ａ線で切断した断面図
である図４とに示すように、底板３５に立設したフレー
ム３７に軸止め板４１，４３によって支持される。ま
た、Ｘ案内軸２３は、図５の拡大図と、図５をＢ−Ｂ線
で切断した断面図である図６とに示すように、底板３５
に立設したフレーム３９に軸の一方の端部が軸止め板４
５によって支持される。Ｘ案内軸２３の他方の端部はフ
レーム３９に高さ調節板４９を介して支持される。高さ
調節板４９には、フレーム３９に回動自在に支持した調
節ネジ４７が噛合する。つまり調節ネジ４７の回動によ
り高さ調節板４９の高さが変更される。高さ調節板４９
の高さを変更することでＸ案内軸２３の高さ方向の傾き
の微調整がなされる。変更された高さ調節板４９の位置
は締めネジ５１の締めつけで固定される。

【００１４】次に駆動系を説明する。

【００１５】図２の平面図および図７の左側面図に示す
ように、底板３５に立設した側板５３に球メタル５５，
５７が保持部材５９，６１により固定されている。この
球メタル５５，５７に駆動軸３１が回動自在に支持され
る。駆動軸３１の両端には駆動プーリ６３，６５が取り
付けられる。また、駆動軸３１には、駆動プーリ６３と
の間に上記球メタル５５を密に挟むようにしてセットカ
ラー６７が固定されている。これにより駆動軸３１の軸
方向の位置が移動しない。駆動軸３１の中間には大径ギ
ヤ６９が固定される。大径ギヤ６９には中間ギヤ７１が
噛合する。中間ギヤ７１にはパルスモータ３３の駆動軸
に固定した駆動ギヤ７３が噛合する。これらギヤ６９，
７１，７３によりパルスモータ３３の駆動軸の回転運動
が駆動軸３１に伝達される。

【００１６】駆動軸３１の両側の駆動プーリ６３，６５
にはタイミングベルト２７，２９が架けられる。そし
て、図２に示すように、タイミングベルト２７，２９は
Ｘ案内軸２１，２３の内側に平行に、テンションプーリ
７５，７７との間に架け渡される。テンションプーリ７
５，７７は、図３および図５に示すように、プーリ支持
板７９，８１に支持される。プーリ支持板７９，８１は
底板３５から立設した補助板８３，８５にＸ方向にスラ
イド可能に組み付けられる。プーリ支持板７９，８１に
は、補助板８３，８５に回動自在に支持した調節ネジ８
７，８９が噛合する。つまり調節ネジ８７，８９を回動
することでプーリ支持板７９，８１のＸ方向の位置が変
更される。プーリ支持板７９，８１の位置変更によりタ
イミングベルト２７，２９の張力が調節される。位置変
更後のプーリ支持板７９，８１は締めネジ９１，９３の
締めつけで固定される。

【００１７】以上、Ｘ案内軸２１，２３、タイミングベ
ルト２７，２９等を説明したが、実施例では、図４およ
び図６に示すように、上記タイミングベルト２７，２９
の上側のベルトの厚みの中心線（Ｃｂ）と、Ｘ案内軸２
１，２３の中心線（Ｃａ）とが同一高さに配置され、同
一平面（図７：符号Ｈ）に存在する。

【００１８】次に、Ｘ案内軸２１，２３に架け渡される
移送体１３を説明する。

【００１９】移送体１３は、図８の左側面図に示すよう
に、略コ字状のフレーム構造を備える。両側には２本の
脚部９５，９７を有する。脚部９５，９７の下部外側に
は、Ｘ案内軸２１が挿入される第１スライドガイド９９
と、Ｘ案内軸２３が挿入される第２スライドガイド１０
１とが構成される。第１スライドガイド９９は、図８を
Ｃ視した図９に示すように、長い円筒状のガイドで、脚
部９５にねじ止めされている。

【００２０】第２スライドガイド１０１は、図８、およ
び図８をＤ視した図１０に示すように、両側にフランジ
部１０１ａを持つ短い円筒状のガイドである。第２スラ
イドガイド１０１は２個使用され、脚部９７の両側に設
けた２組の一対の挟持爪１０３により挟持される。第２
スライドガイド１０１のフランジ部１０１ａは、図１０
に示すように、挟持爪１０３の両面に密接しており、Ｘ
方向に関してはフランジ部１０１ａと挟持爪１０３との
間にすき間がない。これに対して、図８に示すように、
Ｘ案内軸２３の直交方向である水平方向に関しては、挟
持爪１０３と第２スライドガイド１０１との間に遊びが
ある。したがって、第２スライドガイド１０１は挟持爪
１０３に挟持された状態で、水平方向に関して若干位置
をずれることができる。

【００２１】以上のようにして脚部９５，９７の外側に
は第１スライドガイド９９，第２スライドガイド１０１
が構成される。

【００２２】上記脚部９５，９７の内側には、タイミン
グベルト２７，２９との固定構造が備えられる。脚部９
５の下部内側には、図８をＥ−Ｅ線で切断した断面図で
ある図１１に示すように、タイミングベルト２７を挟持
するベルト押え１０５とベルト押え板１０７とが締めね
じ１０９，１１１により固定される。ベルト押え１０５
は表面が歯面形状に形成されており、タイミングベルト
２７の内周側からタイミングベルト２７を押さえる。ベ
ルト押え板１０７は、タイミングベルト２７の外周面の
上側からタイミングベルト２７を押さえる。

【００２３】同様に、脚部９７の下部内側には、図８を
Ｆ視した図１２に示すように、タイミングベルト２９を
挟持するベルト押え１１３と、ベルト押え板１１５とが
締めねじ１１７，１１９により固定される。ベルト押え
１１３は表面が歯面形状に形成されており、タイミング
ベルト２９の内周側からタイミングベルト２７を押え
る。ベルト押え板１１５は、タイミングベルト２９の外
周面の上側からタイミングベルト２９を押える。

【００２４】以上説明したＸ軸方向移送機構９は以下の
ように作用する。

【００２５】パルスモータ３３の回転制御に応じて駆動
軸３１が回転し、２本のタイミングベルト２７，２９が
移動する。各タイミングベルト２７，２９に移送体１３
の脚部９５，９７が固定してあるので、タイミングベル
ト２７，２９の移動にともなって移送体１３は、２本の
Ｘ案内軸２１，２３に案内されながら移動する。

【００２６】このＸ軸方向移送機構９の有する誤差に
は、Ｘ案内軸２１，２３、移送体１３の脚部９５，９
７、第１スライドガイド９９、第２スライドガイド１０
１、挟持爪１０３等の構成部材の寸法誤差、さらに、こ
れら各構成部材の組み付け誤差（２本の案内軸２１，２
３の水平方向の平行度など）がある。なお、案内軸２
１，２３の高さ方向の平行度は、案内軸２３の高さ調節
機構（高さ調節板４９）により調節され、是正されてい
る。

【００２７】このようにＸ軸方向移送機構９には寸法誤
差や組み付け誤差があるため、移送体１３の位置によっ
て、２本のＸ案内軸２１，２３の間隔は若干異なる。と
ころが、挟持爪１０３と第２スライドガイド１０１との
間に設けたＸ案内軸２３の直交方向の遊びにより、２本
のＸ案合い軸２１，２３の間隔の変化にあわせて、第２
スライドガイド１０１がずれる。この結果、第１スライ
ドガイド９９や第２スライドガイド１０１、Ｘ案内軸２
１，２３、移送体１３等の各構成部材には、間隔の不一
致に基づくこじり等が発生せず無理な力が作用しない。

【００２８】以上のようにして遊びにより誤差の影響が
排除されるが、挟持爪１０３と第２スライドガイド１０
１との間の遊びはＸ案内軸２３の直交方向であり、Ｘ案
内軸２３の軸方向に関しては、挟持爪１０３とスライド
ガイド１０１とが密接している。したがって、移送体１
３を移送するＸ方向に関しては挟持爪１０３と第２スラ
イドガイド１０１とが一体に移動し、ずれが生じない。
Ｘ方向の移送の精度は高いといえる。即ち、各構成部材
の寸法精度や組み付け精度が高くなく誤差がさほど小さ
くなくても、移送体１３は高い精度で円滑にＸ方向に案
内される。

【００２９】また、タイミングベルト２７，２９の上側
のベルトの中心線（Ｃｂ）と、Ｘ案内軸２１，２３の中
心線（Ｃａ）とは同一高さである。したがって、２本の
タイミングベルト２７，２９によって伝達される駆動力
の作用位置がＸ案内軸２１，２３と同じ高さにあり、Ｘ
案内軸２１，２３やタイミングベルト２７，２９に偶力
が発生しない。したがって、移送体１３の動作が一層安
定したスムースなものとなる。

【００３０】次に、本発明が適用されたＹ軸方向移送機
構１１を説明する。

【００３１】Ｙ軸方向移送機構１１は、図１に示すよう
に移送体１３に内蔵される。Ｙ軸方向移送機構１１は１
本のＹ案内軸１２１を備える。Ｙ案内軸１２１により、
刺繍枠３を支持する支持部１５が案内される。Ｙ案内軸
１２１のすぐ後ろには、支持部１５をＹ方向に移動させ
るタイミングベルト１２３が張設される。タイミングベ
ルト１２３はモータ１２５により回動される。このＹ軸
方向移送機構１１を以下に詳細に説明する。

【００３２】図８に示すように、Ｙ軸方向移送機構１１
は既述した略コ字状のフレーム構造に内蔵される。フレ
ーム構造は２本の脚部９５，９７とキャリッジ板１２７
とから主に構成される。キャリッジ板１２７は脚部９５
にスタッド１２９を介して皿ねじ１３１で固定され（図
１３平面図参照）、脚部９７にねじ１３３により固定さ
れる。なお、図８は図１３をＧ−Ｇ線で切断した断面図
である。

【００３３】キャリッジ板１２７の前部は、図１３をＨ
−Ｈ線で切断した断面図である図１４に示すように、Ｙ
案内軸１２１をＹ方向に支持する。Ｙ案内軸１２１の一
方の端部はスペーサ１３５を挟んでネジ１３７によりキ
ャリッジ板１２７に固定される。Ｙ案内軸１２１の他方
の端部は脚部９７の板材を挟んでネジ１３９によりキャ
リッジ板１２７に固定される。

【００３４】Ｙ案内軸１２１のすぐ後ろに張設されたタ
イミングベルト１２３は、キャリッジ板１２７に回動自
在に支持した駆動プーリ１４１およびテンションプーリ
１４３との間に架け渡される。

【００３５】駆動プーリ１４１は、図１３をＩ−Ｉ線で
切断した断面図である図１５に示すように、キャリッジ
板１２７に固定した軸１４５に回動自在に支持される。
駆動プーリ１４１にはギヤ１４７が一体に形成されてい
る。ギヤ１４７には２段ギヤ１４９が噛合し、２段ギヤ
１４９には駆動ギヤ１５１が噛合する。２段ギヤ１４９
はキャリッジ板１２７に固定した軸１５３に回動自在に
支持される。駆動ギヤ１５１はパルスモータ１２５の駆
動軸１５５に固定される。このように動力伝達系を構成
することでパルスモータ１２５がキャリッジ板１２７の
下方に配置される。

【００３６】テンションプーリ１４３は、図１３をＪ−
Ｊ線で切断した断面図である図１６に示すように、プー
リ支持板１５９に固定した軸１６１に回動自在に支持さ
れている。プーリ支持板１５９はキャリッジ板１２７に
締めねじ１５７により固定される。上記軸１６１にはテ
ンション調節カラー１６３が回動可能に取り付けられ
る。テンション調節カラー１６３は偏心した厚肉の円盤
部１６３Ａを有する。この円盤部１６３Ａがキャリッジ
板１２７の端面１２７Ａに当接する。テンション調節カ
ラー１６３を専用工具を用いて所望の角度回転させ、偏
心した円盤部１６３Ａの向きを変更すればテンションプ
ーリ１４３がＹ方向に若干移動する。つまり、テンショ
ン調節カラー１６３の回転角度を調節することによりテ
ンションプーリ１４３と駆動プーリ１４１との離間距離
が変わり、タイミングベルト１２３の張力が調節され
る。

【００３７】上記タイミングベルト１２３が張設された
キャリッジ板１２７の後部には、図８をＫ−Ｋ線で切断
した断面図である図１７、および図１３をＬ−Ｌ線で切
断した断面図である図１８に示すように、断面略コ字状
の屈曲部１２７Ｂが形成されている。

【００３８】次に、刺繍枠３を支持する支持部１５まわ
りの構造を説明する。

【００３９】支持部１５は、図１８に示すように、支持
部フレーム１５Ａによりキャリッジ板１２７の前面に配
置される。支持部フレーム１５Ａは、Ｙ案内軸１２１が
嵌められたスライドガイド部材１６５に締めネジ１６７
により固定される。また、スライドガイド部材１６５に
はタイミングベルト１２３の外周面が当たる押圧面１６
５Ａが形成される。押圧面１６５Ａと対面する側には、
タイミングベルト１２３の歯面と合致する表面形状を有
するベルト押え１６９が配置される。ベルト押え１６９
は、タイミングベルト１２３を押圧面１６５Ａ側に押さ
えた状態で、ネジ１７１によりスライドガイド部材１６
５に固定される。

【００４０】支持部フレーム１５Ａの後部には支軸１７
３が固定される。支軸１７３には球形状のコロ１７３が
回動自在に取り付けられる。コロ１７５は、キャリッジ
板１２７の屈曲部１２７Ｂの摺接面１２７Ｃに接する。
摺接面１２７ＣはＹ案内軸１２１と平行になるように形
成されている。

【００４１】以上説明したＹ軸方向移送機構１１は以下
のように作用する。

【００４２】パルスモータ１２５の回転制御に応じて駆
動プーリ１４１が回動し、タイミングベルト１２３が移
動する。タイミングベルト１２３には支持部フレーム１
５Ａが固定してあるので、タイミングベルト１２３の移
動にともない支持部５が、Ｙ案内軸１２１により案内さ
れながら移動する。この時、コロ１７５がキャリッジ板
１２７の摺接面１２７Ｃに摺接することにより、支持部
１５のＹ案内軸１２３まわりの回転が止められる。した
がって、支持部１５は安定した姿勢を保持しながらＹ案
内軸１２１に沿って案内される。

【００４３】このＹ軸方向移送機構１１の有する誤差に
は支持部フレーム１５Ａや、Ｙ案内軸１２１、キャリッ
ジ板１２７の摺接面１２７Ｃ、スライドガイド部材１６
５等の各構成部材の寸法誤差、さらに支持部フレーム１
５Ａとスライドガイド部材１６５との固定や、キャリッ
ジ板１２７へのＹ案内軸１２１の固定、Ｙ案内軸１２１
とキャリッジ板１２７の摺接面１２７Ｃとの平行度とい
った組み付け誤差がある。これらの寸法誤差や組み付け
誤差により、Ｙ案内軸１２１は実際には微小角度で傾い
ている。このため支持部１５の移送に伴い支持部１５が
理論上の軌跡よりずれて移送される。このとき支持部１
５のコロ１７５は摺接面１２７Ｃに摺接するだけである
から、支持部１５が理論上の軌跡よりずれるのを何ら阻
まない。したがって、無理な力が各構成部材に作用しな
い。

【００４４】以上のようにコロ１７５が摺接面を移動す
ることで誤差の影響が排除されるのであるが、支持部１
５の案内方向に関してはＹ案内軸１２１の傾きが微小角
度であるから実質的に無視できる程度のＹ方向の位置の
誤差しか与えない。即ち、各構成部材の寸法精度や組み
付け精度が高くなく誤差がさほど小さくなくても、支持
部１５がＹ方向にスムースに移送される。

【００４５】以上説明した刺繍枠送り装置１によれば、
そのＹ軸方向移送機構１１は各構成部材の寸法誤差や組
み付け誤差があっても、コロ１７５の移動により誤差の
影響を排除できるから、支持部１５を高い精度で円滑に
Ｙ方向に移送することができるという効果を奏する。し
たがって、構成部材の加工や組み付け、調整作業が容易
になる。

【００４６】また、実施例ではコロ１７５が球面を有し
ているので、Ｙ案内軸１２１が水平および垂直のどちら
に傾いていても、コロ１７５が摺接面１２７Ｃに安定し
て接するから、上記効果が一層発揮される。

【００４７】さらに、パルスモータ１２５が下方に位置
するから、移送体１３の重心が下方になり、移送体１３
の動作が安定する。また、外観に表れる移送体１３が小
さくなり、当該刺繍枠送り装置１をミシンＭに装着した
際の外観を良好にすることができる。

【００４８】以上実施例を説明したが、本発明は実施例
に何等限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱し
ない範囲において種々なる態様で実施しえることは勿論
である。例えば本発明を刺繍枠送り装置以外の案内装置
に適用してもよい。案内軸は実施例のような丸軸に限ら
ず、案内する軌跡が凹凸により形成されたものでもよ
い。係合部は実施例のように軸が挿入される構成でなく
とも、軸に係合する構成であればよい。接触子は実施例
のように球面でなくても円筒状でもよい。

【００４９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の被移送体
の案内機構によれば、接触子を用いることで誤差の影響
を吸収する構成としたから、部材の寸法精度や組み付け
精度が高くなく誤差がさほど小さくなくても、被移送体
の案内の精度が高くなる。したがって、製造が容易とな
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の被移送体の案内機構を適用した刺繍枠
送り装置の斜視図である。

【図２】刺繍枠送り装置のＸ軸方向移送機構の平面図で
ある。

【図３】Ｘ案内軸２１まわりの構成を示す平面図であ
る。

【図４】図３をＡ−Ａ線で切断した断面図である。

【図５】Ｘ案内軸２３まわりの構成を示す平面図であ
る。

【図６】図５をＢ−Ｂ線で切断した断面図である。

【図７】駆動軸３１まわりの構成を示す平面図である。

【図８】移送体の構造を示す移送体の左側面図である。

【図９】図８をＣ視した要部拡大図である。

【図１０】図８をＤ視した要部拡大図である。

【図１１】図８をＥ−Ｅ線で切断した断面図である。

【図１２】図８をＦ視した要部拡大図である。

【図１３】Ｙ軸方向移送機構の平面図である。

【図１４】図１３をＨ−Ｈ線で切断した断面図である。

【図１５】図１３をＩ−Ｉ線で切断した断面図である。

【図１６】図１３をＪ−Ｊ線で切断した断面図である。

【図１７】図８をＫ−Ｋ線で切断した断面図である。

【図１８】図１３をＬ−Ｌ線で切断した断面図である。

【符号の説明】

３刺繍枠９Ｘ軸方向移送機構１１Ｙ軸方向移送機構１３移送体１５刺繍枠３の支持部２１Ｘ案内軸２３Ｘ案内軸２７タイミングベルト２９タイミングベルト１２１Ｙ案内軸１２３タイミングベルト１２７Ｃ摺接面１７５コロ

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年３月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】被移送体の案内機構

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００５】

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の被移送体の案内機構は、平面状の被加工面を有する被
加工物が装着されて加工に伴う外力ないしは装着に伴う
外力が加わる第2の被移送体が連結される被移送体を、
被加工面の平面に平行な方向に案内する、被移送体の案
内機構において、矩形状のフレームと、前記フレームの
長手方向に平行に前記フレームに支持された案内軸と、
前記被移送体に固定されるとともに前記案内軸に係合し
て前記被移送体を案内軸に沿ってガイドする係合部と、
前記案内軸に平行に前記フレームに形成された摺接面
と、前記被移送体から延出した延出部に取り付けられて
前記摺接面に摺接可能な接触子とを備え、前記案内軸
は、前記被加工面の垂直方向から見て、前記第2の被移
送体と前記摺接面との間に配置されていることを特徴と
している。

【０００８】上記構成においては、平面状の被加工面を
有する被加工物が装着されて加工に伴う外力ないしは装
着に伴う外力が加わる第2の被移送体が連結された被移
送体に固定した係合部が案内軸に係合することにより、
被移送体が案内軸に案内される。案内される際、被移送
体の延出部に取り付けた接触子がフレームの摺接面に摺
接して、被移送体の回転を止める。したがって、被移送
体は安定した姿勢を保持しながら案内軸に案内され、こ
れにともない第2の被移送体及び被加工物も被移送体と
ともに安定した姿勢を保持しながら移動する。

【００１１】また、案内軸は、被加工面の垂直方向から
見て、第2の被移送体と摺接面との間に配置されている
ので、第2の被移送体に装着される被加工物に加わる外
力に伴い摺接面に発生する荷重を、案内軸との係合部に
発生する荷重より少なくでき、摺接にともない発生する
摩耗を少なく出来る。

【００１２】また、本発明の請求項２に記載の被移送体
の案内機構は、請求項１に記載の被移送体の案内機構に
おいて、前記フレームは前記案内軸に直交する方向へ第
２の移送手段により移送されるとともに、前記被加工物
は第2の移送手段による移送方向ならびに前記案内軸に
ともに略平行になるように装着される。

【００１３】上記構成によれば、被加工物の加工平面を
任意の方向に移送できるとともに、移動に伴う被加工物
の移動空間を少なく出来る。

【００１４】また、請求項３に記載の被移送体の案内機
構は、請求項１または請求項２に記載の被移送体の案内
機構において、無端状ベルトと、該無端状ベルトを張設
する駆動プーリーならびに従動プーリーとを備え、被加
工面の垂直方向から見て、案内軸とフレームに形成され
た摺接面との間で該無端状ベルトを張設するとともに、
該無端状ベルトの一部に被移送体を固着して駆動プーリ
の回転により被移送体が移送されるように構成されてい
る。

【００１５】上記構成によれば、フレーム上に配置され
る案内軸と摺動面との間に移送のための無端状ベルトを
張設できるので装置が小型にできる。

【００１６】また、請求項４に記載の被移送体の案内機
構は、請求項３に記載の被移送体の案内機構において、
無端状ベルトと被移送体とは、張設された無端状ベルト
の案内軸側のベルト部で固着されている。

【００１７】上記構成によれば、被移送体を案内軸方向
へ駆動する駆動力が、無端状ベルトの案内軸に近い側で
連結されるので、この駆動力により被移送体へ発生する
回転モーメントを少なくでき、係合部材に発生する応力
を低減できる。

【００１８】

【００１９】以下、Ｘ軸方向移送機構９とＹ軸方向移送
機構１１とを順に説明する。

【００２０】Ｘ軸方向移送機構９は、２本の平行なＸ案
内軸２１，２３を備える。２本のＸ案内軸２１，２３に
移送体１３が架け渡される。ケース外部に露出した移送
体１３をＸ軸方向移送機構９により移動するため、ケー
スにはＸ軸方向に長孔２５が形成されている。２本のＸ
案内軸２１，２３の内側には２本のタイミングベルト２
７，２９が張設される。２本のタイミングベルト２７，
２９はＸ案内軸２１，２３の直交方向に配置された駆動
軸３１により回動される。駆動軸３１はモータ３３によ
り回動する。まず、このＸ軸方向移送機構９を以下に詳
細に説明する。図２の平面図に示すように、２本のＸ案
内軸２１，２３は平行に支持される。Ｘ案内軸２１は、
図３の拡大平面図と、図３をＡ−Ａ線で切断した断面図
である図４とに示すように、底板３５に立設したフレー
ム３７に軸止め板４１，４３によって支持される。ま
た、Ｘ案内軸２３は、図５の拡大図と、図５をＢ−Ｂ線
で切断した断面図である図６とに示すように、底板３５
に立設したフレーム３９に軸の一方の端部が軸止め板４
５によって支持される。Ｘ案内軸２３の他方の端部はフ
レーム３９に高さ調節板４９を介して支持される。高さ
調節板４９には、フレーム３９に回動自在に支持した調
節ネジ４７が噛合する。つまり調節ネジ４７の回動によ
り高さ調節板４９の高さが変更される。高さ調節板４９
の高さを変更することでＸ案内軸２３の高さ方向の傾き
の微調整がなされる。変更された高さ調節板４９の位置
は締めネジ５１の締めつけで固定される。

【００２１】次に駆動系を説明する。

【００２２】図２の平面図および図７の左側面図に示す
ように、底板３５に立設した側板５３に球メタル５５，
５７が保持部材５９，６１により固定されている。この
球メタル５５，５７に駆動軸３１が回動自在に支持され
る。駆動軸３１の両端には駆動プーリ６３，６５が取り
付けられる。また、駆動軸３１には、駆動プーリ６３と
の間に上記球メタル５５を密に挟むようにしてセットカ
ラー６７が固定されている。これにより駆動軸３１の軸
方向の位置が移動しない。駆動軸３１の中間には大径ギ
ヤ６９が固定される。大径ギヤ６９には中間ギヤ７１が
噛合する。中間ギヤ７１にはパルスモータ３３の駆動軸
に固定した駆動ギヤ７３が噛合する。これらギヤ６９，
７１，７３によりパルスモータ３３の駆動軸の回転運動
が駆動軸３１に伝達される。

【００２３】駆動軸３１の両側の駆動プーリ６３，６５
にはタイミングベルト２７，２９が架けられる。そし
て、図２に示すように、タイミングベルト２７，２９は
Ｘ案内軸２１，２３の内側に平行に、テンションプーリ
７５，７７との間に架け渡される。テンションプーリ７
５，７７は、図３および図５に示すように、プーリ支持
板７９，８１に支持される。プーリ支持板７９，８１は
底板３５から立設した補助板８３，８５にＸ方向にスラ
イド可能に組み付けられる。プーリ支持板７９，８１に
は、補助板８３，８５に回動自在に支持した調節ネジ８
７，８９が噛合する。つまり調節ネジ８７，８９を回動
することでプーリ支持板７９，８１のＸ方向の位置が変
更される。プーリ支持板７９，８１の位置変更によりタ
イミングベルト２７，２９の張力が調節される。位置変
更後のプーリ支持板７９，８１は締めネジ９１，９３の
締めつけで固定される。

【００２４】以上、Ｘ案内軸２１，２３、タイミングベ
ルト２７，２９等を説明したが、実施例では、図４およ
び図６に示すように、上記タイミングベルト２７，２９
の上側のベルトの厚みの中心線（Ｃｂ）と、Ｘ案内軸２
１，２３の中心線（Ｃａ）とが同一高さに配置され、同
一平面（図７：符号Ｈ）に存在する。

【００２５】次に、Ｘ案内軸２１，２３に架け渡される
移送体１３を説明する。

【００２６】移送体１３は、図８の左側面図に示すよう
に、略コ字状のフレーム構造を備える。両側には２本の
脚部９５，９７を有する。脚部９５，９７の下部外側に
は、Ｘ案内軸２１が挿入される第１スライドガイド９９
と、Ｘ案内軸２３が挿入される第２スライドガイド１０
１とが構成される。第１スライドガイド９９は、図８を
Ｃ視した図９に示すように、長い円筒状のガイドで、脚
部９５にねじ止めされている。

【００２７】第２スライドガイド１０１は、図８、およ
び図８をＤ視した図１０に示すように、両側にフランジ
部１０１ａを持つ短い円筒状のガイドである。第２スラ
イドガイド１０１は２個使用され、脚部９７の両側に設
けた２組の一対の挟持爪１０３により挟持される。第２
スライドガイド１０１のフランジ部１０１ａは、図１０
に示すように、挟持爪１０３の両面に密接しており、Ｘ
方向に関してはフランジ部１０１ａと挟持爪１０３との
間にすき間がない。これに対して、図８に示すように、
Ｘ案内軸２３の直交方向である水平方向に関しては、挟
持爪１０３と第２スライドガイド１０１との間に遊びが
ある。したがって、第２スライドガイド１０１は挟持爪
１０３に挟持された状態で、水平方向に関して若干位置
をずれることができる。

【００２８】以上のようにして脚部９５，９７の外側に
は第１スライドガイド９９，第２スライドガイド１０１
が構成される。

【００２９】上記脚部９５，９７の内側には、タイミン
グベルト２７，２９との固定構造が備えられる。脚部９
５の下部内側には、図８をＥ−Ｅ線で切断した断面図で
ある図１１に示すように、タイミングベルト２７を挟持
するベルト押え１０５とベルト押え板１０７とが締めね
じ１０９，１１１により固定される。ベルト押え１０５
は表面が歯面形状に形成されており、タイミングベルト
２７の内周側からタイミングベルト２７を押さえる。ベ
ルト押え板１０７は、タイミングベルト２７の外周面の
上側からタイミングベルト２７を押さえる。

【００３０】同様に、脚部９７の下部内側には、図８を
Ｆ視した図１２に示すように、タイミングベルト２９を
挟持するベルト押え１１３と、ベルト押え板１１５とが
締めねじ１１７，１１９により固定される。ベルト押え
１１３は表面が歯面形状に形成されており、タイミング
ベルト２９の内周側からタイミングベルト２７を押え
る。ベルト押え板１１５は、タイミングベルト２９の外
周面の上側からタイミングベルト２９を押える。

【００３１】以上説明したＸ軸方向移送機構９は以下の
ように作用する。

【００３２】パルスモータ３３の回転制御に応じて駆動
軸３１が回転し、２本のタイミングベルト２７，２９が
移動する。各タイミングベルト２７，２９に移送体１３
の脚部９５，９７が固定してあるので、タイミングベル
ト２７，２９の移動にともなって移送体１３は、２本の
Ｘ案内軸２１，２３に案内されながら移動する。

【００３３】このＸ軸方向移送機構９の有する誤差に
は、Ｘ案内軸２１，２３、移送体１３の脚部９５，９
７、第１スライドガイド９９、第２スライドガイド１０
１、挟持爪１０３等の構成部材の寸法誤差、さらに、こ
れら各構成部材の組み付け誤差（２本の案内軸２１，２
３の水平方向の平行度など）がある。なお、案内軸２
１，２３の高さ方向の平行度は、案内軸２３の高さ調節
機構（高さ調節板４９）により調節され、是正されてい
る。

【００３４】このようにＸ軸方向移送機構９には寸法誤
差や組み付け誤差があるため、移送体１３の位置によっ
て、２本のＸ案内軸２１，２３の間隔は若干異なる。と
ころが、挟持爪１０３と第２スライドガイド１０１との
間に設けたＸ案内軸２３の直交方向の遊びにより、２本
のＸ案合い軸２１，２３の間隔の変化にあわせて、第２
スライドガイド１０１がずれる。この結果、第１スライ
ドガイド９９や第２スライドガイド１０１、Ｘ案内軸２
１，２３、移送体１３等の各構成部材には、間隔の不一
致に基づくこじり等が発生せず無理な力が作用しない。

【００３５】以上のようにして遊びにより誤差の影響が
排除されるが、挟持爪１０３と第２スライドガイド１０
１との間の遊びはＸ案内軸２３の直交方向であり、Ｘ案
内軸２３の軸方向に関しては、挟持爪１０３とスライド
ガイド１０１とが密接している。したがって、移送体１
３を移送するＸ方向に関しては挟持爪１０３と第２スラ
イドガイド１０１とが一体に移動し、ずれが生じない。
Ｘ方向の移送の精度は高いといえる。即ち、各構成部材
の寸法精度や組み付け精度が高くなく誤差がさほど小さ
くなくても、移送体１３は高い精度で円滑にＸ方向に案
内される。

【００３６】また、タイミングベルト２７，２９の上側
のベルトの中心線（Ｃｂ）と、Ｘ案内軸２１，２３の中
心線（Ｃａ）とは同一高さである。したがって、２本の
タイミングベルト２７，２９によって伝達される駆動力
の作用位置がＸ案内軸２１，２３と同じ高さにあり、Ｘ
案内軸２１，２３やタイミングベルト２７，２９に偶力
が発生しない。したがって、移送体１３の動作が一層安
定したスムースなものとなる。

【００３７】次に、本発明が適用されたＹ軸方向移送機
構１１を説明する。

【００３８】Ｙ軸方向移送機構１１は、図１に示すよう
に移送体１３に内蔵される。Ｙ軸方向移送機構１１は１
本のＹ案内軸１２１を備える。Ｙ案内軸１２１により、
刺繍枠３を支持する支持部１５が案内される。Ｙ案内軸
１２１のすぐ後ろには、支持部１５をＹ方向に移動させ
るタイミングベルト１２３が張設される。タイミングベ
ルト１２３はモータ１２５により回動される。このＹ軸
方向移送機構１１を以下に詳細に説明する。

【００３９】図８に示すように、Ｙ軸方向移送機構１１
は既述した略コ字状のフレーム構造に内蔵される。フレ
ーム構造は２本の脚部９５，９７とキャリッジ板１２７
とから主に構成される。キャリッジ板１２７は脚部９５
にスタッド１２９を介して皿ねじ１３１で固定され（図
１３平面図参照）、脚部９７にねじ１３３により固定さ
れる。なお、図８は図１３をＧ−Ｇ線で切断した断面図
である。

【００４０】キャリッジ板１２７の前部は、図１３をＨ
−Ｈ線で切断した断面図である図１４に示すように、Ｙ
案内軸１２１をＹ方向に支持する。Ｙ案内軸１２１の一
方の端部はスペーサ１３５を挟んでネジ１３７によりキ
ャリッジ板１２７に固定される。Ｙ案内軸１２１の他方
の端部は脚部９７の板材を挟んでネジ１３９によりキャ
リッジ板１２７に固定される。

【００４１】Ｙ案内軸１２１のすぐ後ろに張設されたタ
イミングベルト１２３は、キャリッジ板１２７に回動自
在に支持した駆動プーリ１４１およびテンションプーリ
１４３との間に架け渡される。

【００４２】駆動プーリ１４１は、図１３をＩ−Ｉ線で
切断した断面図である図１５に示すように、キャリッジ
板１２７に固定した軸１４５に回動自在に支持される。
駆動プーリ１４１にはギヤ１４７が一体に形成されてい
る。ギヤ１４７には２段ギヤ１４９が噛合し、２段ギヤ
１４９には駆動ギヤ１５１が噛合する。２段ギヤ１４９
はキャリッジ板１２７に固定した軸１５３に回動自在に
支持される。駆動ギヤ１５１はパルスモータ１２５の駆
動軸１５５に固定される。このように動力伝達系を構成
することでパルスモータ１２５がキャリッジ板１２７の
下方に配置される。

【００４３】テンションプーリ１４３は、図１３をＪ−
Ｊ線で切断した断面図である図１６に示すように、プー
リ支持板１５９に固定した軸１６１に回動自在に支持さ
れている。プーリ支持板１５９はキャリッジ板１２７に
締めねじ１５７により固定される。上記軸１６１にはテ
ンション調節カラー１６３が回動可能に取り付けられ
る。テンション調節カラー１６３は偏心した厚肉の円盤
部１６３Ａを有する。この円盤部１６３Ａがキャリッジ
板１２７の端面１２７Ａに当接する。テンション調節カ
ラー１６３を専用工具を用いて所望の角度回転させ、偏
心した円盤部１６３Ａの向きを変更すればテンションプ
ーリ１４３がＹ方向に若干移動する。つまり、テンショ
ン調節カラー１６３の回転角度を調節することによりテ
ンションプーリ１４３と駆動プーリ１４１との離間距離
が変わり、タイミングベルト１２３の張力が調節され
る。

【００４４】上記タイミングベルト１２３が張設された
キャリッジ板１２７の後部には、図８をＫ−Ｋ線で切断
した断面図である図１７、および図１３をＬ−Ｌ線で切
断した断面図である図１８に示すように、断面略コ字状
の屈曲部１２７Ｂが形成されている。

【００４５】次に、刺繍枠３を支持する支持部１５まわ
りの構造を説明する。

【００４６】支持部１５は、図１８に示すように、支持
部フレーム１５Ａによりキャリッジ板１２７の前面に配
置される。支持部フレーム１５Ａは、Ｙ案内軸１２１が
嵌められたスライドガイド部材１６５に締めネジ１６７
により固定される。また、スライドガイド部材１６５に
はタイミングベルト１２３の外周面が当たる押圧面１６
５Ａが形成される。押圧面１６５Ａと対面する側には、
タイミングベルト１２３の歯面と合致する表面形状を有
するベルト押え１６９が配置される。ベルト押え１６９
は、タイミングベルト１２３を押圧面１６５Ａ側に押さ
えた状態で、ネジ１７１によりスライドガイド部材１６
５に固定される。

【００４７】支持部フレーム１５Ａの後部には支軸１７
３が固定される。支軸１７３には球形状のコロ１７３が
回動自在に取り付けられる。コロ１７５は、キャリッジ
板１２７の屈曲部１２７Ｂの摺接面１２７Ｃに接する。
摺接面１２７ＣはＹ案内軸１２１と平行になるように形
成されている。

【００４８】以上説明したＹ軸方向移送機構１１は以下
のように作用する。

【００４９】パルスモータ１２５の回転制御に応じて駆
動プーリ１４１が回動し、タイミングベルト１２３が移
動する。タイミングベルト１２３には支持部フレーム１
５Ａが固定してあるので、タイミングベルト１２３の移
動にともない支持部５が、Ｙ案内軸１２１により案内さ
れながら移動する。この時、コロ１７５がキャリッジ板
１２７の摺接面１２７Ｃに摺接することにより、支持部
１５のＹ案内軸１２３まわりの回転が止められる。した
がって、支持部１５は安定した姿勢を保持しながらＹ案
内軸１２１に沿って案内される。

【００５０】このＹ軸方向移送機構１１の有する誤差に
は支持部フレーム１５Ａや、Ｙ案内軸１２１、キャリッ
ジ板１２７の摺接面１２７Ｃ、スライドガイド部材１６
５等の各構成部材の寸法誤差、さらに支持部フレーム１
５Ａとスライドガイド部材１６５との固定や、キャリッ
ジ板１２７へのＹ案内軸１２１の固定、Ｙ案内軸１２１
とキャリッジ板１２７の摺接面１２７Ｃとの平行度とい
った組み付け誤差がある。これらの寸法誤差や組み付け
誤差により、Ｙ案内軸１２１は実際には微小角度で傾い
ている。このため支持部１５の移送に伴い支持部１５が
理論上の軌跡よりずれて移送される。このとき支持部１
５のコロ１７５は摺接面１２７Ｃに摺接するだけである
から、支持部１５が理論上の軌跡よりずれるのを何ら阻
まない。したがって、無理な力が各構成部材に作用しな
い。

【００５１】以上のようにコロ１７５が摺接面を移動す
ることで誤差の影響が排除されるのであるが、支持部１
５の案内方向に関してはＹ案内軸１２１の傾きが微小角
度であるから実質的に無視できる程度のＹ方向の位置の
誤差しか与えない。即ち、各構成部材の寸法精度や組み
付け精度が高くなく誤差がさほど小さくなくても、支持
部１５がＹ方向にスムースに移送される。

【００５２】以上説明した刺繍枠送り装置１によれば、
そのＹ軸方向移送機構１１は各構成部材の寸法誤差や組
み付け誤差があっても、コロ１７５の移動により誤差の
影響を排除できるから、支持部１５を高い精度で円滑に
Ｙ方向に移送することができるという効果を奏する。し
たがって、構成部材の加工や組み付け、調整作業が容易
になる。

【００５３】また、実施例ではコロ１７５が球面を有し
ているので、Ｙ案内軸１２１が水平および垂直のどちら
に傾いていても、コロ１７５が摺接面１２７Ｃに安定し
て接するから、上記効果が一層発揮される。

【００５４】さらに、パルスモータ１２５が下方に位置
するから、移送体１３の重心が下方になり、移送体１３
の動作が安定する。また、外観に表れる移送体１３が小
さくなり、当該刺繍枠送り装置１をミシンＭに装着した
際の外観を良好にすることができる。

【００５５】以上実施例を説明したが、本発明は実施例
に何等限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱し
ない範囲において種々なる態様で実施しえることは勿論
である。例えば本発明を刺繍枠送り装置以外の案内装置
に適用してもよい。案内軸は実施例のような丸軸に限ら
ず、案内する軌跡が凹凸により形成されたものでもよ
い。係合部は実施例のように軸が挿入される構成でなく
とも、軸に係合する構成であればよい。接触子は実施例
のように球面でなくても円筒状でもよい。

【００５６】

【００５７】また、案内軸は、被加工面の垂直方向から
見て、第2の被移送体と摺接面との間に配置されている
ので、第2の被移送体に装着される被加工物に加わる外
力に伴い摺接面に発生する荷重を、案内軸との係合部に
発生する荷重より少なくできるという効果を奏する。

【００５８】また、本発明の請求項２に記載の被移送体
の案内機構によれば、被加工物の加工平面を任意の方向
に移送できるとともに、移動に伴う被加工物の移動空間
を少なく出来るので、実施例のように固定的に設置され
たミシンヘッドにより刺繍枠に装着されて平面状に移送
される加工布の表面に刺繍を施すような刺繍ミシンに応
用する場合に、ミシンヘッドと刺繍枠の間隔を狭く設定
できるという効果がある。

【００５９】また、請求項３に記載の被移送体の案内機
構によれば、フレーム上に配置される案内軸と摺動面と
の間に移送のための無端状ベルトを張設できるので装置
が小型にできる。

【００６０】また、請求項４に記載の被移送体の案内機
構は、請求項３に記載の被移送体の案内機構において、
無端状ベルトと被移送体とは、張設された無端状ベルト
の案内軸側のベルト部で固着されている。

【００６１】上記構成によれば、被移送体を案内軸方向
へ駆動する駆動力が、無端状ベルトの案内軸に近い側で
連結されるので、この駆動力により被移送体へ発生する
回転モーメントを少なくでき、係合部材に発生する応力
を低減できるという効果がある。