刺繍縫い可能なミシン
【課題】 刺繍縫いを従来より広い範囲で行うことができ、且つミシンの内部機構が占有するスペースを極めて有効に使用することができる刺繍縫い可能なミシンを提供する。
【解決手段】 ベースキャリッジ５に中間キャリッジ６が、該中間キャリッジ６に先端キャリッジ７がそれぞれＹ方向に往復動自在に設けられ、前記ベースキャリッジ５には、第１ガイド輪８ａ，８ｂに巻き掛けてモータにより駆動する第１ループ状ベルト９が備えられ、該第１ループ状ベルト９の回動にて前記中間キャリッジ６が往復動すること。該中間キャリッジ６には第２ガイド輪１０ａ，１０ｂに巻き掛けられてなる第２ループ状ベルト１１が装着され、該第２ループ状ベルト１１の両第２ガイド輪１０ａ，１０ｂ間における正逆異なる方向に移動する２つの適宜のベルト部位の一方側に前記ベースキャリッジ５が，他方側に先端キャリッジ７がそれぞれ連結固着されてなること。
【解決手段】 ベースキャリッジ５に中間キャリッジ６が、該中間キャリッジ６に先端キャリッジ７がそれぞれＹ方向に往復動自在に設けられ、前記ベースキャリッジ５には、第１ガイド輪８ａ，８ｂに巻き掛けてモータにより駆動する第１ループ状ベルト９が備えられ、該第１ループ状ベルト９の回動にて前記中間キャリッジ６が往復動すること。該中間キャリッジ６には第２ガイド輪１０ａ，１０ｂに巻き掛けられてなる第２ループ状ベルト１１が装着され、該第２ループ状ベルト１１の両第２ガイド輪１０ａ，１０ｂ間における正逆異なる方向に移動する２つの適宜のベルト部位の一方側に前記ベースキャリッジ５が，他方側に先端キャリッジ７がそれぞれ連結固着されてなること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刺繍縫い可能なミシンに関し、刺繍縫いを広い範囲で行うことができ、且つミシンの内部機構が占有するスペースを極めて有効に使用することを目的とする。
【背景技術】
【０００２】
刺繍縫い可能なミシンでは、刺繍枠をベース上でＸ−Ｙ方向に移動させるための刺繍枠駆動装置が前記ベースの内部に収納されているか或いは刺繍枠駆動装置を外付けの筐体に収納してミシン機枠に着脱可能に装着されるようになっている。
この刺繍枠駆動装置は、一般にＸ−Ｙ方向の移動動作を行わせるためのＸ−Ｙ方向のガイドレールや該ガイドレールに従って移動する走行部、モータ，ベルト，歯車、これらの駆動源等から構成されている。
【０００３】
そして、ベース内に納められる刺繍枠駆動装置では、刺繍枠を装着するキャリッジ部分がミシン本体の外部に突出し、該キャリッジに刺繍枠が装着され、前記刺繍枠駆動装置が始動することにより、刺繍枠をＸ−Ｙ方向に適宜に移動し、刺繍枠に取り付けられた布地に刺繍縫いが行われ、刺繍が施される仕組みとなっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような刺繍枠の駆動装置の移動範囲はミシン本体のサイズや駆動装置自体のサイズに限定される。例えば刺繍枠駆動装置をベース内部に納める構成のものではベースの内部サイズ以上に移動させることは不可能である。また、刺繍枠駆動装置を外付け筐体に収納してミシン機枠に装着する構成の場合にもガイドレールなどのサイズが筐体のサイズにより制限されるため、移動範囲は限定されたものになる。そのため刺繍縫い可能なミシンでは、ベースサイズや外付け筐体の大きさ以上の広い範囲での刺繍縫いを行うことができず、一度の作業では大きな刺繍を施すことができなかった。
【０００５】
この点を解決するために、刺繍縫いをより広い範囲で行うために、ミシンの下部を大型化して、その内部スペースを広げることや、外付け筐体の拡大により、刺繍枠駆動装置のＸ−Ｙ方向におけるガイドレールを長くし、キャリッジの移動範囲を拡大すること等が考えられている。
【０００６】
しかし、上記のような構成を盛り込むことにより、ミシン本体が大型化し、重量も増加し、収納，持ち運び等の面で一般家庭では全く不向きとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたもので、請求項１の発明は、刺繍対象物である布を保持する刺繍枠と、該刺繍枠をミシンの針の上下動に調時してミシン本体の幅方向であるＸ方向に移動させるＸ方向駆動装置と、該刺繍枠をミシンの針の上下動に調時して前記Ｘ方向に略直交するミシン本体の奥行き方向であるＹ方向に移動させるＹ方向駆動装置と、を備えた刺繍縫い可能なミシンにおいて；前記Ｘ方向駆動装置とＹ方向駆動装置はミシン本体内に収納され、前記Ｘ方向駆動装置が；ミシン本体内においてＸ方向に往復移動可能なベースキャリッジと、該ベースキャリッジをＸ方向に往復移動させるＸ方向駆動源と、を備え、前記Ｙ方向駆動装置が；前記ベースキャリッジと共にＸ方向に移動し、且つミシン本体内においてＹ方向に往復移動し、該移動によりミシン本体内からミシン本体外へＹ方向に進退する中間キャリッジと、該中間キャリッジをＹ方向に往復移動させるＹ方向駆動源と、該中間キャリッジの移動に伴って移動し且つ中間キャリッジの移動により駆動され、該中間キャリッジに対して更にＹ方向に往復移動し、ミシン本体内からミシン本体外にＹ方向に進退する先端キャリッジと、前記先端キャリッジの先端部に設けられ、前記刺繍枠を装着する刺繍枠取付部と、を備え、更にミシン本体には、前記中間キャリッジと前記先端キャリッジがミシン本体内からミシン本体外へＹ方向に進退し且つＸ方向に移動するためのガイド溝孔が形成されている、ことを特徴とする。
【０００８】
以上の構成において、ＸＹ方向駆動装置は、基本的にミシン本体のベース内に納められており、このような制約があっても、上記構成により、ミシン本体のサイズを超えた刺繍枠の広範囲の移動が可能になる。
【０００９】
また、ミシン本体から進退するのは、先端キャリッジと中間キャリッジのみであり、他の構成はミシン本体外に突出することがないため、本体外に露出する可動部が少なく、安全性が高いうえ、外観も優れたものになる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、ミシン本体の外観図、図２はベース２の平断面図であり、Ｘ及びＹ方向の駆動装置Ａがベース２内に納められている。
ミシン本体のアーム機枠１内には、ミシンの通常の動作を行うための駆動軸及び針棒が装着され、駆動軸の回転により針棒が上下動する。
ここではミシン本体の幅方向をＸ方向、奥行き方向をＹ方向とする。
【００１１】
駆動装置の刺繍枠取付部２０は、ミシン本体のベース２のＹ方向の後方に設けられ、ガイド溝孔２ａからミシン本体の外部に延出し、Ｘ方向とＹ方向に駆動装置により移動されるようになっている。刺繍枠取付部２０には刺繍枠２１が取り付けられるようになっている。なお、ベース２ａからは中間キャリッジ６と先端キャリッジ７も進退可能になっている。
【００１２】
該駆動装置Ａは、図２に示すように、ベースキャリッジ５，中間キャリッジ６及び先端キャリッジ７とから構成される。まず、ベースキャリッジ５は、Ｘ方向駆動モータ１９によりベース２に支持されてＸ方向にのみ移動するものである。
【００１３】
ベースキャリッジ５は、図３に示すように、平板状のベース板部５ａと第１ガイドレール５ｂ及びモータ装着部５ｃから構成されている。そのベース板部５ａは、略平坦状をなしており、該ベース板部５ａ上を後述する中間キャリッジ６が往復動することができるようになっている。
【００１４】
第１ガイドレール５ｂは、二種類が存在し、その一方は軸状レール５ｂ1 である。該軸状レール５ｂ1 は、その軸方向がＹ方向に沿って配置されたものであり、具体的には断面円形状とした軸部材をなしており、前記ベース板部５ａに形成された軸受け片５ａ1 ，５ａ1 により支持されている。該軸受け片５ａ1 ，５ａ1 は、ベース板部５ａの一部を折り曲げた立ち上げ部に形成されたものである。
【００１５】
また、他方のガイドレールは立上り状レール５ｂ2である。前記ベース板部５ａの一辺から略垂直状の立上り側面が形成され、その頂部箇所からベース板部５ａ側に水平状に屈曲形成され、これが前記軸状レール５ｂ1 に平行でＹ方向に沿って連続する立上り状レール５ｂ2 となっている。
【００１６】
ベース板部５ａには、２つの第１ガイド輪８ａ，８ｂと，両第１ガイド輪８ａ，８ｂに巻き掛けられた第１ループ状ベルト９とが備えられている。その両第１ガイド輪８ａ，８ｂは、ベースキャリッジ５のＹ方向に同軸となるように配設され、中間キャリッジの移動量を確保するだけの距離離してベース板部５ａの略両端箇所に装着されている。
【００１７】
第１ガイド輪８ａ，８ｂの一方がＹ方向駆動モータ１５に歯車機構部１４を介して連結された駆動輪であり、そして、他方が従動輪となる。図３に示されたものでは第１ガイド輪８ａを駆動輪とし、第１ガイド輪８ｂを従動輪としている。
【００１８】
前記Ｙ方向駆動モータ１５は、ベース板部５ａの上面側に配置され、前記歯車機構部１４は、ベース板部５ａの裏面側に配置される。前記歯車機構部１４は、複数の歯車から構成された減速機構となっており、Ｙ方向駆動モータ１５の回転運動を第１ガイド輪８ａに伝達し、該第１ガイド輪８ａ，８ｂに巻き掛けられた第１ループ状ベルト９を正逆両方向に回転させるように構成されている。
【００１９】
中間キャリッジ６は図４に示すようにガイド受部６ｃ、６ｃ、６ｃを介して軸状レール５ｂ１、立上り状レール５ｂ２上にスライド可能に装着されている。
中間キャリッジ６は、主に略偏平直方体状（筒状）の中間本体部６ａと、その内部に装着された第２ガイドレール６ｂと、第２ループ状ベルト１１を備えている。該中間キャリッジ６は、前記ベースキャリッジ５に装着された第１ループ状ベルト９に連結部６ｄにより連結されており、該第１ループ状ベルト９の移動により、ベースキャリッジ５上をＹ方向に往復動することができるようになっている。
【００２０】
該ガイド受部６ｃは、前記軸状レール５ｂ1 と立上り状レール５ｂ2 に対してそれぞれ係合可能な形状となっている。具体的には、前記軸状レール５ｂ1 に係合するガイド受部６ｃは、軸受タイプであり、軸状レール５ｂ1 が貫通する貫通孔が形成された立上り板状をなしている。その貫通孔の周囲は軸状レール５ｂ1 に対して滑りが良好なものとなるように、軸受部材が装着されることもある。また立上り状レール５ｂ2 に係合するガイド受部６ｃは、二股部位が立上り状レール５ｂ2 を略挟持するタイプとなっている。
【００２１】
中間キャリッジ６には、Ｙ方向両側箇所に第２ガイド輪１０ａ，１０ｂがＹ方向同軸となるように装着されており、該第２ガイド輪１０ａ，１０ｂに第２ループ状ベルト１１が巻き掛けられている。第２ガイド輪１０ａ，１０ｂは、中間本体部６ａの底面に回転可能に装着されている。
【００２２】
該第２ループ状ベルト１１のガイド輪間において対向する２つのベルト部位の一方側の所定の箇所と前記ベースキャリッジ５とが連結されている。具体的には、図４（Ｂ）に示すようにベースキャリッジ５のベース板部５ａ上に装着された連結部材１２を介して、ベースキャリッジ５と第２ループ状ベルト１１と固定されている。この連結箇所を固定連結部位Ｆａとする。
【００２３】
中間本体部６ａの底面には移動用貫通部６ａ1が設けられており、図３に示すように前記ベースキャリッジ５上に装着された連結部材１２がここを貫通し、第２ループ状ベルト１１と連結して固定連結部位Ｆａを構成している。該移動用貫通部６ａ1 の長さは、中間キャリッジ６のＹ方向ストロークの長さ以上確保されているる。
【００２４】
中間キャリッジ６がベースキャリッジ５上をＹ方向に沿って往復動するときに、第２ループ状ベルト１１は前記固定連結部位Ｆａにて固定されているため、中間キャリッジ６のＹ方向への移動に対して前記第２ループ状ベルト１１は、第２ガイド輪１０ａ，１０ｂを経由して移動する。
【００２５】
次に、先端キャリッジ７は、前記中間キャリッジ６に装着され、中間キャリッジ６に対してＹ方向に往復動する。該先端キャリッジ７は、略偏平直方体状をなし、前記中間キャリッジ６に装着された第２ガイドレール６ｂに沿って往復動する。
【００２６】
具体的には、先端キャリッジ７の先端本体７ａの内部に前記第２ガイドレール６ｂと係合する先端ガイド受部７ｂが設けられている。、先端ガイド受部７ｂは第２ガイドレール６ｂの軸方向に沿って移動可能となっている。先端キャリッジ７の先端部７ｃには刺繍枠取付部２０が装着されるようになっており、該刺繍枠取付部２０を介して刺繍枠２１が装着される。
【００２７】
先端キャリッジ７は、先端本体７ａに形成された連結部材１３を介して第２ループ状ベルト１１に連結している。
この先端キャリッジ７と第２ループ状ベルト１１との連結箇所を、連結部位Ｆｂとする。
【００２８】
先端本体７ａは、筺形状に形成されており、該連結部材１３は該先端本体７ａの上面から下方に垂下して第２ループ状ベルト１１に連結している。
【００２９】
前記中間キャリッジ６の中間本体部６ａも前述したように同様に筺形状に形成されおり、中間本体部６ａが先端本体７ａより僅かに大きく、先端本体７ａが中間本体部６ａの内部に挿入され、先端本体７ａがＹ方向に沿って往復動自在とすることで中間本体部６ａ自体を先端本体７ａの往復動におけるガイドの役目を兼用させている。
【００３０】
図３に示すように、前記歯車機構部１４は、従動歯車１４ａと中間歯車１４ｂとを備え、前記従動歯車１４ａが前記第１ガイド輪８ａと同軸且つ共に回転するように装着されている。また、前記Ｙ方向駆動モータ１５は、その回転軸が前記ベースキャリッジ５のモータ装着部５ｃを貫通して、裏面側に突出している。該回転軸に固着された駆動歯車と中間歯車１４ｂとが噛み合うように構成されている。
【００３１】
その中間歯車１４ｂが前記従動歯車１４ａと噛み合い、Ｙ方向駆動モータ１５の回転により、駆動歯車、中間歯車１４ｂ，従動歯車１４ａを介して第１ガイド輪８ａが回転し、両第１ガイド輪８ａ，８ｂに巻き掛けられた第１ループ状ベルト９が駆動される。。
【００３２】
第２ループ状ベルト１１の第２ガイド輪１０ａ，１０ｂ間において対向する２つのベルト部位の一方の適宜の位置は固定連結部位Ｆａを介して前記ベースキャリッジ５に連結され，他方側に連結部位Ｆｂを介して先端キャリッジ７がそれぞれ連結固着されている。
【００３３】
また固定連結部位Ｆａ，連結部位Ｆｂとは第２ガイド輪１０ａ，１０ｂ間のそれぞれ異なるガイド輪に近接して配置されるように連結固着されることが好ましい。このような位置関係によって、固定連結部位Ｆａと可動連結部位Ｆｂとは、第２ループ状ベルト１１のＹ方向に沿って相互に反対方向へ有効なるストロークを得ることができる。例えば図５（Ａ）において固定連結部位ＦａはＹ方向の先端位置、連結部位ＦｂはＹ方向の後端位置に位置しており、この構成により図５（Ｃ）に示すように連結部位Ｆｂの移動距離を長くすることができる。
【００３４】
また、上記のようにしたことで、前記ベースキャリッジ５に対して中間キャリッジ６が送り出されるように移動するときには、先端キャリッジ７も中間キャリッジ６と同一方向に移動することになる。また、その反対に中間キャリッジ６がベースキャリッジ５に収納される方向に移動するときには、先端キャリッジ７も中間キャリッジ６に収納される方向に移動することができる。
【００３５】
Ｘ方向駆動装置は、図２及び図３に示すようにＸ方向ガイドレール１６と、Ｘ方向駆動ベルト１７ａと、２つのＸ方向プーリ１７ｂ ，１７ｂ と、前記Ｘ方向ガイドレール１６に係合するＸ方向走行部材１８と、前記Ｘ方向駆動ベルト１７ａを回動させるＸ方向駆動モータ１９とから構成されている。そのＸ方向走行部材１８は、前記ベースキャリッジ５のベース板部５ａの裏面側に装着されている。
【００３６】
前記Ｘ方向プーリ１７ｂ ，１７ｂ の内の一方は、Ｘ方向駆動モータ１９にを介して回転駆動し、Ｘ方向駆動ベルト１７ａは、両Ｘ方向プーリ１７ｂ ，１７ｂ 間にて回動する。そのＸ方向駆動ベルト１７ａと前記Ｘ方向走行部材１８とが適宜の部位にて連結固着され、Ｘ方向駆動ベルト１７ａの回動に伴ってＸ方向走行部材１８がＸ方向にスライド移動することができる構造となっている。
【００３７】
Ｘ方向走行部材１８には前記Ｘ方向ガイドレール１６が貫通するガイド孔部が形成され、該ガイド孔部にＸ方向ガイドレール１６が貫通しＸ方向走行部材１８が摺動するようになっている。前記Ｙ方向駆動モータ１５とＸ方向駆動モータ１９とは、ミシン本体に装着された制御部からの命令信号に従って駆動し、刺繍枠２１にＸ−Ｙ方向における所定の動作を与えるものである。
【００３８】
前述したようにベース２には、刺繍枠取付部２０と中間キャリッジ６及び先端キャリッジ７が外部に突出し、Ｙ方向に進退し、またＸ方向に移動するためのガイド溝孔２ａが形成されている（図２）。ガイド溝孔２ａは、ベース２の背面側に形成され、このガイド溝孔２ａに沿って、刺繍枠取付部２０がＸ方向に移動し、且つＹ方向に進退する。また中間キャリッジ６及び先端キャリッジ７もベース２ａからＹ方向に進退する。この動作により刺繍枠取付部２０に取り付けられた刺繍枠２１がＸ−Ｙ方向に移動する。
【００３９】
なお図３（Ｂ）に示すように、前記第１ループ状ベルト９は、歯付きベルトが使用され、第１ガイド輪は８ａ，８ｂ前記歯付きベルトの歯面側に対応する歯溝が形成された歯車状のものが使用されることもある。なお、前記第２ループ状ベルト１１は、中間キャリッジ６の移動時に、ループ状ベルトが第２ガイド輪１０ａ，１０ｂの周りを回って移動することを要件とするものである。このため第２ループ状ベルト１１を平ベルト、Ｖベルト或いはワイヤー状のものが使用されることがある。
【００４０】
また上記実施形態では中間キャリッジ６と先端キャリッジ７の組みあわせによる増幅機構を一段設けているだけであるが、必要に応じて多段にしてＹ方向の延出距離を増大することも可能である。
【作用】
【００４１】
図５によりベースキャリッジ５，中間キャリッジ６及び先端キャリッジ７の動作について説明する。
中間キャリッジ６は、ベースキャリッジ５と共にＸ方向に移動し且つベースキャリッジ５上をＹ方向に移動する。この中間キャリッジ６の先端側は、ベース２から進退するが、基部側（第２ガイド輪１０ａ側）は、ベース２内部でのみ移動する。従って、中間キャリッジ６の移動量はＸ方向及びＹ方向共に、ミシン本体のベース２内のサイズと同じかそれ以下となる。
この中間キャリッジ６のＹ方向移動量は、先端キャリッジ７において増幅され、ベース２内のサイズに規定された移動量以上の移動量を得られる。
【００４２】
これを詳細に説明する。まず、中間キャリッジ６はベースキャリッジ５に装着されたＹ方向駆動モータ１５と第１ループ状ベルト９によりＹ方向に往復動する。（図５ａ−ｃ）
第２ループ状ベルト１１は固定連結部位Ｆａがベースキャリッジ５に係止されているため、中間キャリッジ６がＹ方向に移動すると、第２ループ状ベルトは、ガイド輪１０ａ，１０ｂの周囲を回動する。
【００４３】
この第２ループ状ベルト１１の回動により前記連結部位Ｆｂは、中間キャリッジ６の移動方向と同じ方向で、且つ第２ループ状ベルト１１の回動量が中間キャリッジ６の移動量に加算されて移動する。この結果先端キャリッジ７は中間キャリッジ６の移動方向と同じ方向で、且つ第２ループ状ベルト１１の回動量が中間キャリッジ６の移動量に加算されて移動する。この先端キャリッジ７の移動は、中間キャリッジ６の動作開始とともに開始し、中間キャリッジ６の停止とともに停止する。
【００４４】
第２ループ状ベルト１１が第２ガイド輪１０ａ，１０ｂの周りを回動した回動量は中間キャリッジ６の移動量に相当する。したがって、中間キャリッジ６のストローク量をＳとすると、先端キャリッジ７のストローク量は（２×Ｓ）となる。
【００４５】
例えば、図５に示すように中間キャリッジ６の先端側の第２ガイド輪１０ｂの中心を中間キャリッジ６の移動点Ｑとすると、中間キャリッジ６がベースキャリッジ５に収納された状態（Ａ）から最大に突出した状態（Ｃ）の時の移動点Ｑ即ち、中間キャリッジ６の移動量は前記ストローク量Ｓとなる。
【００４６】
これに対して、先端キャリッジ７の先端部７ｃ箇所を移動点Ｐとすると、先端キャリッジ７がベースキャリッジ５に収納された状態（Ａ）から、先端キャリッジ７がベースキャリッジ５から最大に突出したときの状態（Ｃ）での移動点Ｐ即ち、先端キャリッジ７の移動量は、前記ストローク量（２×Ｓ）となる。
従ってミシン本体のベース２内に納められ、その可動範囲を制限された中間キャリッジ６のＹ方向移動距離を増幅した移動距離が先端キャリッジ７において得られる。
【００４７】
次に他の実施形態を説明する。
この実施形態では図６に示すように、ベースキャリッジ４４及びスライドキャリッジ４７を有し、これらがガイド溝孔２ａにおいてＸ−Ｙ方向に往復移動する。スライドキャリッジ４７の端部にはアダプタ取付部４７ａが設けられ、ここにアダプタ５３が取付けられている。このアダプタ５３を介して刺繍枠が取り付けられ、スライドキャリッジ４７の動作に伴って刺繍枠がベース２上をＸ−Ｙ方向に移動し、刺繍作業が行われる。
【００４８】
その刺繍枠駆動機構部には、一対のＸ方向レール３５、３５’と一対のＹ方向レール３６、３６’が備わっている。
【００４９】
Ｘ方向レール３５及びＹ方向レール３６は、それぞれのレール軸受部材３７，３７，…によって軸支されている。また、前記Ｘ方向レール３５とＹ方向レール３６に沿って、Ｘ方向駆動ベルト３８、３８’及びＹ方向駆動ベルト３９、３９’が装着されている。そのＸ方向駆動ベルト３８及びＹ方向駆動ベルト３９は、ベルト輪４０，４０，…に巻き掛けられ、適正なテンションが与えられている。さらに、ベルト輪４０，４０，…は、歯車機構を介して連結するモータＭにより回転駆動する。
【００５０】
そのＸ方向駆動ベルト３８、は、Ｘ方向キャリア４１をＸ方向移動させる役目をなし、同様にＹ方向駆動ベルト３９、は、Ｙ方向キャリア４２をＹ方向移動させる役目をなす。そのＸ方向キャリア４１はＸ方向レール３５に装着され、Ｙ方向キャリア４２がＹ方向レール３６に装着されている。Ｘ方向キャリア４１は前記Ｘ方向レール３５の軸方向に沿ってＸ方向に往復動自在であり、またＹ方向キャリア４２は前記Ｙ方向レール３６の軸方向に沿ってＹ方向に往復動自在となっている。
【００５１】
そのＸ方向キャリア４１は、図９に示すようにそのＹ方向の両端に位置するＸ方向摺動部材４１ａ，４１ｂと、その二つのＸ方向摺動部材４１ａ，４１ｂを連結する連結軸部材４１ｃとから構成される。そして、Ｘ方向摺動部材４１ａ，４１ｂは、Ｘ方向レール３５、３５’にそれぞれ摺動自在に装着され、且つ前記Ｘ方向駆動ベルト３８、３８’に連結固着され、該Ｘ方向駆動ベルト３８、３８’の回動にともなって、Ｘ方向レール３５、３５’に沿って往復移動する。
【００５２】
Ｙ方向キャリア４２も同様に、そのＸ方向の両端に位置するＹ方向摺動部材４２ａ，４２ｂと、その二つのＹ方向摺動部材４２ａ，４２ｂを連結する連結軸部材４２ｃとから構成される。そして、Ｙ方向摺動部材４２ａ，４２ｂは、Ｙ方向レール３６のＹ方向レール３６、３６’にそれぞれ摺動自在に装着され、且つ前記Ｙ方向駆動ベルト３９、３９’に連結固着され、該Ｙ方向駆動ベルト３９、３９’の回動にともなって、Ｙ方向レール３６’に沿って往復移動する。
【００５３】
図６及び図９に示すようにそのＸ方向キャリア４１の連結軸部材４１ｃとＹ方向キャリア４２の連結軸部材４２ｃとは高さが異なって交差し、その交差する部分にはキャリッジ操作部材４３が装着されている。該キャリッジ操作部材４３には、前記連結軸部材４１ｃと連結軸部材４２ｃとがそれぞれ貫通して摺動可能なる摺動貫通部が形成されている。
【００５４】
該キャリッジ操作部材４３は、Ｘ方向キャリア４１とＹ方向キャリア４２の連結軸部材４１ｃと連結軸部材４２ｃとの交差部分に常時存在することになる。これによって、キャリッジ操作部材４３は、Ｘ方向レール３５、３５’とＹ方向レール３６、３６’とにより囲まれた所定の範囲内をＸ−Ｙ方向に移動することができるようになっている。
【００５５】
Ｘ方向キャリア４１には、キャリッジ４４がＹ方向に移動自在に装着されている。キャリッジ４４には、さらにそのＹ方向に沿って移動自在なるスライドキャリッジ４７が装着され、前記キャリッジ４４とスライドキャリッジ４７とからキャリッジが構成される。そのキャリッジ４４は、前記キャリッジ操作部材４３に固着されて、キャリッジ操作部材４３の動作に伴ってＸ−Ｙ方向に移動することができるようになっている。
【００５６】
Ｘ方向キャリア４１のＸ方向摺動部材４１ａには、凹形状溝形のキャリッジガイド４１ｄが形成され、該溝形状部にキャリッジ４４が幅方向に納められるようになっている。
【００５７】
そのキャリッジ４４には、第一ガイド輪４５ａ及び第二ガイド輪４５ｂとが適宜の間隔をおいＹ方向に沿って回動自在に装着されている。その第一ガイド輪４５ａと第二ガイド輪４５ｂがＹ方向に沿って適宜の間隔を有し、且つＸ方向には両ガイド輪４５ａ，４５ｂの接線が共通で且つＹ軸に一致するようにガイド輪の輪軸がずれて装着されている。
【００５８】
その第一ガイド輪４５ａと第二ガイド輪４５ｂには、紐状のベルト４９が略偏平Ｓ字形状を構成するようにして折り返し状に巻き掛けられている。該ベルト４９の端部は、前記Ｘ方向キャリア４１のＸ方向摺動部材４１ａ，４１ｂに連結固着されている。ここで、その紐状のベルト４９のＸ方向摺動部材４１ａ，４１ｂへの固着箇所を連結固着部４９ａ，４９ｂとする。したがってベルト４９の両端部はＹ方向には移動せずに固定されており、第一ガイド輪４５ａと第二ガイド輪４５ｂはキャリッジ４４と共にＹ方向に移動するように構成されている。
【００５９】
紐状のベルト４９は連結固着部４９ａから第一ガイド輪４５ａに巻き掛けられて折り返してから第二ガイド輪４５ｂに巻き掛けられて折り返して連結固着部４９ｂで連結固着されている。
【００６０】
紐状のベルト４９の第一ガイド輪４５ａと第二ガイド輪４５ｂとの間に位置する区間の紐状のベルト４９は、キャリッジ４４のＹ方向に一致（略一致も含む）していることが必要である。
【００６１】
図７、図８及び図９に示すようにキャリッジ４４には、Ｙ方向に沿って２本のスライドガイド軸４６，４６がキャリッジ４４の幅方向（Ｘ方向幅）に適宜の間隔をおいて装着されている。このスライドガイド軸４６，４６は、以下に述べるスライドキャリッジ４７をキャリッジ４４のＹ方向に往復移動させるためのガイドの役目をなしている。
【００６２】
図８に示すようにスライドキャリッジ４７側には、前記スライドガイド軸４６，４６が嵌挿するスライド軸受４８が装着されている。このスライド軸受４８がスライドガイド軸４６，４６に沿って移動することにより、スライドキャリッジ４７がキャリッジ４４のＹ方向に沿って正確に移動することができるようになっている。
【００６３】
該スライド軸受４８は固着部Ｆにおいてベルト４９に連結固着される。固着部Ｆは前記第一ガイド輪４５ａと第二ガイド輪４５ｂとの間に位置している。
【００６４】
図１０に示すようにベルト４９の連結固着部４９ａと第一ガイド輪４５ａとの間の区間における紐状のベルト４９と、第二ガイド輪４５ｂと連結固着部４９ｂとの間の区間における紐状のベルト４９は、キャリッジ４４のＹ方向移動に対して停止状態となる。
【００６５】
また、第一ガイド輪４５ａと第二ガイド輪４５ｂとの両折り返し区間に位置する紐状のベルト４９の固着部Ｆと連結される固着部は、キャリッジ４４のＹ方向への移動に伴い、第一ガイド輪４５ａと第二ガイド輪４５ｂとのまわりを回って、キャリッジ４４の移動方向と同一方向且つキャリッジ４４の移動量と同一の移動量で移動する。
【００６６】
その結果、キャリッジ４４がＹ方向に移動するときには、キャリッジ４４に対してスライドキャリッジ４７がキャリッジ４４の移動量に紐状のベルト４９の移動量が加算されて移動する。そして、同様にベースキャリッジ４４がミシン本体の内部に引き込むときには、スライドキャリッジ４７もベースキャリッジ４４とともに引き込む構造となっている。
【００６７】
このように、キャリッジ４４の移動量と紐状のベルト４９の移動量が加算されるから、スライドキャリッジ４７のＹ方向への移動量はキャリッジ４４の移動量の２倍となる。
【００６８】
そして、図１１に示すようにガイド溝孔２ａからキャリッジ４４とスライドキャリッジ４７が完全に迫り出した総合長さＬは、ベースキャリッジ４４の迫り出し量Ｌａと、スライドキャリッジ４７のベースキャリッジ４４先端からの迫り出し量Ｌｂとの合計長さとなる。
【００６９】
なお、図９（ｂ）に示すように前記紐状のベルト４９及び第一ガイド輪４５ａ，第二ガイド輪４５ｂにおいて、その紐状のベルト４９が第一ガイド輪４５ａと第二ガイド輪４５ｂの周囲を回動するのを補助するためにはガイド輪は回転可能にすることが好ましい
【００７０】
また、第一ガイド輪４５ａと第二ガイド輪４５ｂとはプーリーとしており、紐状のベルト４９はワイヤーとすることも可能である。
【００７１】
図１２は、第二ガイド輪４５ｂの回転面を垂直方向にしてスライドキャリッジ４７に装着した実施例である。該実施例においては、第一ガイド輪４５ａと第二ガイド輪４５ｂに対して紐状のベルト４９の巻き掛けは、前述の折り返し巻き掛けタイプと同等であるが、前記第二ガイド輪４５ｂが垂直面上に回動することにより両連結固着部４９ａ，４９ｂが高さ方向に位置が異なる。
【００７２】
次に、他の実施形態を図１３により説明する。該実施形態では、Ｘ方向キャリア４１上にスキャリッジ駆動用ベルト機構部が装着され、該キャリッジ駆動用ベルト機構部を介してキャリッジ４４がＹ方向に移動する構造としたものである。該キャリッジ駆動用ベルト機構部は、キャリッジ駆動用ベルト部５０，ジョイント部材５１及びキャリッジ駆動用モータ５２から構成されている。
【００７３】
キャリッジ駆動用ベルト部５０は、駆動用ベルト５０ａと二つのプーリ部５０ｂ，５０ｂとから構成され、その駆動用ベルト５０ａがキャリッジ４４のスライド方向に沿って回動するようにＸ方向キャリア４１上に装着されている。さらに、一方のプーリ部５０ｂは、キャリッジ駆動用モータ５２により回転駆動するものである。
【００７４】
駆動用ベルト５０ａとキャリッジ４４とはジョイント部材５１により連結されており、駆動用ベルト５０ａの回動に伴って、キャリッジ４４がＸ方向キャリア４１上をＹ方向に往復移動することができるようになっている。前記キャリッジ駆動用モータ５２は、ミシン本体内に組み込まれた制御部からの指令により刺繍作業時に適宜駆動する仕組みとなっている。なお、この実施形態では、キャリッジ４４のＹ方向における移動は、キャリッジ駆動用ベルト機構部により行われるので、前述したＹ方向キャリア４２，Ｙ方向レール３６、３６’は装備されていない。
【００７５】
次に図６の実施形態に更に中間支持部材６０を備えた実施形態を説明する。図中図６と同一の構成のものには同一の番号を付してあり、説明は省略する。
図１４及び図１５においてキャリッジ４４には、Ｙ方向の先端部分に摺動ガイド部４４ａが形成されている。該摺動ガイド部４４ａには、二つのスライドガイド孔４４ａ1 、４４ａ1 が適宜の間隔をおいて形成され、後述するスライドキャリッジ５７がＹ方向に往復移動するためのガドの役目をなしている。
【００７６】
そのスライドキャリッジ５７は、枠支持部５７ａと摺動自在な２本の摺動軸５７ｂとからなり、枠支持部５７ａから二本の摺動軸５７ｂ，５７ｂが平行に設けられている。両摺動軸５７ｂ，５７ｂは、前記スライドガイド孔４４ａ1 、４４ａ1 に挿入され、摺動軸５７ｂ，５７ｂの他端側にはストッパー部材５７ｃが設けられている。該ストッパー部材５７ｃによりスライドキャリッジ５７が前記摺動ガイド部４４ａから脱落することを防止する。
【００７７】
スライドキャリッジ５７は、前記第一ガイド輪４５ａと第二ガイド輪４５ｂとの両折り返し区間に位置する紐状のベルト１９の適宜の箇所である固着部Ｆ2において、ストッパー部材５７ｃを介してベルト１９と連結されている。
【００７８】
紐状のベルト４９の連結固着部４９ａと第一ガイド輪４５ａとの間の区間における紐状のベルト４９と、第二ガイド輪４５ｂと連結固着部４９ｂとの間の区間における紐状のベルト４９は、キャリッジ４４のＹ方向移動に対して停止状態となる。また、第一ガイド輪４５ａと第二ガイド輪４５ｂとの両折り返し区間に位置する紐状のベルト４９の固着部Ｆ２と連結される固着部は、キャリッジ４４のＹ方向への移動に伴い、第一ガイド輪４５ａと第二ガイド輪４５ｂとのまわりを回って、キャリッジ４４の移動方向と同一方向且つキャリッジ４４の移動量と同一の移動量で移動する。
【００７９】
次に、中間支持部材６０について説明する。図１５及び図１６に示すように、前記ベースキャリッジ４４の摺動ガイド部４４ａには、前述したスライドガイド孔４４ａ1 、４４ａ1 とともに支持ガイド孔４４ａ2 ，４４ａ2 が形成されている。
【００８０】
その中間支持部材６０は、中間支持部６０ａと２本の中間支持軸６０ｂ，６０ｂとから構成されており、中間支持軸６０ｂ，６０ｂは平行である。また中間支持部６０ａには、スライドキャリッジ５７の摺動軸５７ｂ，５７ｂが貫通する摺動軸支持孔６０ａ1 ，６０ａ1 が形成され、中間支持部６０ａと摺動軸５７ｂ，５７ｂとが相互に摺動自在なる構成となっている。
【００８１】
その中間支持部材６０の中間支持軸６０ｂ，６０ｂは、スライドガイド孔４４ａ1 、４４ａ1 を摺動自在に貫通し、その中間支持軸６０ｂ，６０ｂの端部はキャリッジ４４上に形成された軸受部材１４ｃ，１４ｃに摺動自在に支持され中間支持部材６０がキャリッジ４４に対して安定した移動ができるようにしている。
【００８２】
キャリッジ４４上には、出入部材６１が設けられており、該出入部材６１と前記中間支持軸６０ｂ，６０ｂとが固着点Ｆ1 にて固着される。即ち、中間支持軸６０ｂ，６０ｂと出入部材６１とは固着点Ｆ1 により略一体化されたもので、出入部材６１が中間支持部材６０とともにキャリッジ４４上を移動する構成となっている。その出入部材６１には歯車６２が回動自在に設けられている。
【００８３】
スライドキャリッジ５７には、移動ラック６３が装着されている。この移動ラック６３は、スライドキャリッジ５７の枠支持部５７ａとストッパー部材５７ｃのみに固着され、スライドキャリッジ５７の移動とともに移動ラック６３が移動する構成となっている。
【００８４】
一方キャリッジ４４には、固定ラック６４が装着されている。該固定ラック６４は前記移動ラック６３と平行であり、前記歯車６２を挟む構成となっている。固定ラック６４は、摺動ガイド部４４ａの上面と軸受部材４４ｃ、４４ｃの上面との間に配置されている。そして、図７に示すようにスライドキャリッジ５７がＹ方向に移動するときに、移動ラック６３もスライドキャリッジ５７の移動速度と同一速度で移動し、移動ラック６３と固定ラック６４との間に挟まれた歯車６２が回転し、この回転により歯車６２が移動し、出入部材６１及び中間支持部材６０も移動するようになっている。
【００８５】
移動ラック６３の移動量Ｔに対して、歯車６２の中心位置，即ち出入部材６１への装着箇所の移動量は（１／２）Ｔとなるように設定してある。
【００８６】
図１７に示すように、上記構成により前述したように歯車６２は、固定ラック６４に対して移動するので、歯車６２が装着されている出入部材６１も歯車６２の移動速度とともに移動し、出入部材６１とともに中間支持軸６０ｂ，６０ｂが移動し、該中間支持軸６０ｂ，６０ｂの移動によって中間支持部材６０がスライドキャリッジ５７とともにＹ方向に移動する。
【００８７】
このとき、中間支持部材６０の移動速度は、スライドキャリッジ５７の移動速度の半分であり、中間支持部６０ａは常時、スライドキャリッジ５７の突出長さの中間に位置し、スライドキャリッジ５７が突出したときの垂直方向の垂れを最小限に抑えることができる。
【００８８】
上記構成によれば、スライドキャリッジ５７とともに中間支持部材６０がせり出して、該スライドキャリッジ５７の突出中間箇所付近を支持するため、スライドキャリッジ５７がキャリッジ４４の先端から突出しても、スライドキャリッジ５７が垂直方向に垂れる量を最小限にし、Ｙ方向移動動作を安定させることができる。
また中間支持部材６０がスライドキャリッジ５７の突出量の略半分の位置を常時支持するように構成しているため、最も安定性を有する支持状態とすることができる。
【００８９】
＜発明の効果＞
以上説明したように、本発明の刺繍縫い可能なミシンによれば、ミシン本体のサイズに制限される刺繍枠の移動範囲を拡大することが可能になり、従来よりも広い範囲の刺繍縫いを実現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の刺繍縫い可能なミシンの一実施形態の外観斜視図
【図２】本発明の一実施形態におけるベース２部分の平断面図
【図３】本発明の一実施形態における駆動装置の平面拡大図
【図４】本発明の一実施形態におけるベースキャリッジ５、中間キャリッジ６及び先端キャリッジ７の部分拡大斜視図、
【図５】本発明の一実施形態の動作説明図
【図６】本発明の他の実施形態の刺繍枠駆動機構部の斜視図
【図７】本発明の他の実施形態の平面図
【図８】本発明の他の実施形態のキャリッジと一部切除したスライドキャリッジとを組み合わせ斜視図
【図９】（Ａ）は本発明の他の実施形態のキャリッジとスライドキャリッジとを組み合わせたＸ方向キャリアとＹ方向キャリアに装着した状態の斜視図、（Ｂ）はベルトを歯付きベルトとした実施形態の要部拡大断面図
【図１０】（Ａ）は本発明の他の実施形態のキャリッジが初期位置におけるベルトの固着部の位置を示す作用図、Ｂ）はキャリッジが所定の距離を移動したときのベルトの固着部の位置を示す作用図
【図１１】（Ａ）は本発明の他の実施形態のキャリッジ，スライドキャリッジが初期位置にある状態図、（Ｂ）はキャリッジ，スライドキャリッジが移動を開始した状態図、（Ｃ）はキャリッジ，スライドキャリッジが最大限移動した状態図
【図１２】（Ａ）は本発明の他の実施形態の別のベルトの巻き掛け構造を有するキャリッジとスライドキャリッジとを組み合わせた実施例の一部切除した斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の一部断面にした平面図
【図１３】本発明の他の駆動機構を示す斜視図
【図１４】本発明の更に他の実施形態における構造を有するキャリッジとスライドキャリッジを組み合わせた斜視図
【図１５】（Ａ）は本発明の更に他の実施形態におけるキャリッジとスライドキャリッジとの組み合わせた斜視図、（Ｂ）はキャリッジからスライドキャリッジが突出した状態の斜視図、（Ｃ）はベルトを歯付きベルトとした実施形態の要部拡大断面図
【図１６】（Ａ）は本発明の更に他の実施形態におけるキャリッジとスライドキャリッジとの組み合わせた平面図、（Ｂ）はキャリッジからスライドキャリッジが突出した状態の平面図
【図１７】（Ａ）は本発明の更に他の実施形態における中間支持部材の動作を示す作動図、（Ｂ）は中間支持部材の動作を示す作動図、（Ｃ）は中間支持部材の動作を示す作動図
【符号の説明】
【００９１】
１：アーム機枠、
２：ベース、
２ａ：ガイド溝孔、
５：ベースキャリッジ、
５ａ：ベース板部
５ｂ：第１ガイドレール
５ｃ：モータ装着部
５ａ１、５ａ２：軸受片
５ｂ１：軸状レール
５ｂ２：立上り状レール
６：中間キャリッジ、
６ａ：中間本体部
６ｂ：第２ガイドレール
６ｃ：ガイド受部
６ｄ：連結部
６ａ１：移動用貫通部
７：先端キャリッジ
７ａ：先端本体
７ｂ：先端ガイド受部
７ｃ：先端部
８ａ，８ｂ：第１ガイド輪
９：第１ループ状ベルト
１０ａ，１０ｂ：第２ガイド輪
１１：第２ループ状ベルト
１２：連結部材
１３：可動連結部材
１４：歯車機構
１４ａ：被駆動歯車
１４ｂ：駆動歯車
１５：Ｙ方向駆動モータ
１６：Ｘ方向ガイドレール
１７ａ：Ｘ方向駆動ベルト
１７ｂ：Ｘ方向プーリ
１８：Ｘ方向走行部材
１９：Ｘ方向駆動モータ
２０：刺繍枠取付部、
２１：刺繍枠、
３５：Ｘ方向レール、
３６：Ｙ方向レール、
３７：レール軸受部材、
３８：Ｘ方向駆動ベルト、
３９：Ｙ方向駆動ベルト、
４０：ベルト輪、
４１：Ｘ方向キャリア、
４１ａ、４１ｂ：Ｘ方向摺動部材、
４１ｃ：連結軸部材、
４１ｄ：キャリッジガイド、
４２：Ｙ方向キャリア、
４２ａ、４２ｂ：Ｙ方向摺動部材
４２ｃ：連結軸部材
４３：キャリッジ操作部材、
４４：キャリッジ、
４４ａ：摺動ガイド部
４４ｃ：軸受部材
４４ａ：摺動ガイド孔
４４ａ１：スライドガイド孔
４４ａ２：支持ガイド孔
４５ａ：第一ガイド輪
４５ｂ：第二ガイド輪
４６：スライドガイド軸、
４７：スライドキャリッジ、
４７ａ：アダプタ取付部、
４８：スライド軸受、
４９：ベルト、
４９ａ、４９ｂ：連結固着部、
５０：キャリッジ駆動用ベルト部、
５０ａ：ベースキャリッジ駆動用ベルト、
５０ｂ：プーリ部、
５１：ジョイント部材、
５２：キャリッジ駆動用モータ、
５３：アダプタ
５７：スライドキャリッジ
５７ａ：枠支持部
５７ｂ：摺動軸
５７ｃ：ストッパ部材
６０：中間支持部材
６０ａ：中間支持部
６０ｂ：中間支持軸
６０ａ１、ａ２：中間支持部材
６１：出入部材
６２：歯車
６３：移動ラック
６４：固定ラック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、刺繍縫い可能なミシンに関し、刺繍縫いを広い範囲で行うことができ、且つミシンの内部機構が占有するスペースを極めて有効に使用することを目的とする。
【背景技術】
【０００２】
刺繍縫い可能なミシンでは、刺繍枠をベース上でＸ−Ｙ方向に移動させるための刺繍枠駆動装置が前記ベースの内部に収納されているか或いは刺繍枠駆動装置を外付けの筐体に収納してミシン機枠に着脱可能に装着されるようになっている。
この刺繍枠駆動装置は、一般にＸ−Ｙ方向の移動動作を行わせるためのＸ−Ｙ方向のガイドレールや該ガイドレールに従って移動する走行部、モータ，ベルト，歯車、これらの駆動源等から構成されている。
【０００３】
そして、ベース内に納められる刺繍枠駆動装置では、刺繍枠を装着するキャリッジ部分がミシン本体の外部に突出し、該キャリッジに刺繍枠が装着され、前記刺繍枠駆動装置が始動することにより、刺繍枠をＸ−Ｙ方向に適宜に移動し、刺繍枠に取り付けられた布地に刺繍縫いが行われ、刺繍が施される仕組みとなっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような刺繍枠の駆動装置の移動範囲はミシン本体のサイズや駆動装置自体のサイズに限定される。例えば刺繍枠駆動装置をベース内部に納める構成のものではベースの内部サイズ以上に移動させることは不可能である。また、刺繍枠駆動装置を外付け筐体に収納してミシン機枠に装着する構成の場合にもガイドレールなどのサイズが筐体のサイズにより制限されるため、移動範囲は限定されたものになる。そのため刺繍縫い可能なミシンでは、ベースサイズや外付け筐体の大きさ以上の広い範囲での刺繍縫いを行うことができず、一度の作業では大きな刺繍を施すことができなかった。
【０００５】
この点を解決するために、刺繍縫いをより広い範囲で行うために、ミシンの下部を大型化して、その内部スペースを広げることや、外付け筐体の拡大により、刺繍枠駆動装置のＸ−Ｙ方向におけるガイドレールを長くし、キャリッジの移動範囲を拡大すること等が考えられている。
【０００６】
しかし、上記のような構成を盛り込むことにより、ミシン本体が大型化し、重量も増加し、収納，持ち運び等の面で一般家庭では全く不向きとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたもので、請求項１の発明は、刺繍対象物である布を保持する刺繍枠と、該刺繍枠をミシンの針の上下動に調時してミシン本体の幅方向であるＸ方向に移動させるＸ方向駆動装置と、該刺繍枠をミシンの針の上下動に調時して前記Ｘ方向に略直交するミシン本体の奥行き方向であるＹ方向に移動させるＹ方向駆動装置と、を備えた刺繍縫い可能なミシンにおいて；前記Ｘ方向駆動装置とＹ方向駆動装置はミシン本体内に収納され、前記Ｘ方向駆動装置が；ミシン本体内においてＸ方向に往復移動可能なベースキャリッジと、該ベースキャリッジをＸ方向に往復移動させるＸ方向駆動源と、を備え、前記Ｙ方向駆動装置が；前記ベースキャリッジと共にＸ方向に移動し、且つミシン本体内においてＹ方向に往復移動し、該移動によりミシン本体内からミシン本体外へＹ方向に進退する中間キャリッジと、該中間キャリッジをＹ方向に往復移動させるＹ方向駆動源と、該中間キャリッジの移動に伴って移動し且つ中間キャリッジの移動により駆動され、該中間キャリッジに対して更にＹ方向に往復移動し、ミシン本体内からミシン本体外にＹ方向に進退する先端キャリッジと、前記先端キャリッジの先端部に設けられ、前記刺繍枠を装着する刺繍枠取付部と、を備え、更にミシン本体には、前記中間キャリッジと前記先端キャリッジがミシン本体内からミシン本体外へＹ方向に進退し且つＸ方向に移動するためのガイド溝孔が形成されている、ことを特徴とする。
【０００８】
以上の構成において、ＸＹ方向駆動装置は、基本的にミシン本体のベース内に納められており、このような制約があっても、上記構成により、ミシン本体のサイズを超えた刺繍枠の広範囲の移動が可能になる。
【０００９】
また、ミシン本体から進退するのは、先端キャリッジと中間キャリッジのみであり、他の構成はミシン本体外に突出することがないため、本体外に露出する可動部が少なく、安全性が高いうえ、外観も優れたものになる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、ミシン本体の外観図、図２はベース２の平断面図であり、Ｘ及びＹ方向の駆動装置Ａがベース２内に納められている。
ミシン本体のアーム機枠１内には、ミシンの通常の動作を行うための駆動軸及び針棒が装着され、駆動軸の回転により針棒が上下動する。
ここではミシン本体の幅方向をＸ方向、奥行き方向をＹ方向とする。
【００１１】
駆動装置の刺繍枠取付部２０は、ミシン本体のベース２のＹ方向の後方に設けられ、ガイド溝孔２ａからミシン本体の外部に延出し、Ｘ方向とＹ方向に駆動装置により移動されるようになっている。刺繍枠取付部２０には刺繍枠２１が取り付けられるようになっている。なお、ベース２ａからは中間キャリッジ６と先端キャリッジ７も進退可能になっている。
【００１２】
該駆動装置Ａは、図２に示すように、ベースキャリッジ５，中間キャリッジ６及び先端キャリッジ７とから構成される。まず、ベースキャリッジ５は、Ｘ方向駆動モータ１９によりベース２に支持されてＸ方向にのみ移動するものである。
【００１３】
ベースキャリッジ５は、図３に示すように、平板状のベース板部５ａと第１ガイドレール５ｂ及びモータ装着部５ｃから構成されている。そのベース板部５ａは、略平坦状をなしており、該ベース板部５ａ上を後述する中間キャリッジ６が往復動することができるようになっている。
【００１４】
第１ガイドレール５ｂは、二種類が存在し、その一方は軸状レール５ｂ1 である。該軸状レール５ｂ1 は、その軸方向がＹ方向に沿って配置されたものであり、具体的には断面円形状とした軸部材をなしており、前記ベース板部５ａに形成された軸受け片５ａ1 ，５ａ1 により支持されている。該軸受け片５ａ1 ，５ａ1 は、ベース板部５ａの一部を折り曲げた立ち上げ部に形成されたものである。
【００１５】
また、他方のガイドレールは立上り状レール５ｂ2である。前記ベース板部５ａの一辺から略垂直状の立上り側面が形成され、その頂部箇所からベース板部５ａ側に水平状に屈曲形成され、これが前記軸状レール５ｂ1 に平行でＹ方向に沿って連続する立上り状レール５ｂ2 となっている。
【００１６】
ベース板部５ａには、２つの第１ガイド輪８ａ，８ｂと，両第１ガイド輪８ａ，８ｂに巻き掛けられた第１ループ状ベルト９とが備えられている。その両第１ガイド輪８ａ，８ｂは、ベースキャリッジ５のＹ方向に同軸となるように配設され、中間キャリッジの移動量を確保するだけの距離離してベース板部５ａの略両端箇所に装着されている。
【００１７】
第１ガイド輪８ａ，８ｂの一方がＹ方向駆動モータ１５に歯車機構部１４を介して連結された駆動輪であり、そして、他方が従動輪となる。図３に示されたものでは第１ガイド輪８ａを駆動輪とし、第１ガイド輪８ｂを従動輪としている。
【００１８】
前記Ｙ方向駆動モータ１５は、ベース板部５ａの上面側に配置され、前記歯車機構部１４は、ベース板部５ａの裏面側に配置される。前記歯車機構部１４は、複数の歯車から構成された減速機構となっており、Ｙ方向駆動モータ１５の回転運動を第１ガイド輪８ａに伝達し、該第１ガイド輪８ａ，８ｂに巻き掛けられた第１ループ状ベルト９を正逆両方向に回転させるように構成されている。
【００１９】
中間キャリッジ６は図４に示すようにガイド受部６ｃ、６ｃ、６ｃを介して軸状レール５ｂ１、立上り状レール５ｂ２上にスライド可能に装着されている。
中間キャリッジ６は、主に略偏平直方体状（筒状）の中間本体部６ａと、その内部に装着された第２ガイドレール６ｂと、第２ループ状ベルト１１を備えている。該中間キャリッジ６は、前記ベースキャリッジ５に装着された第１ループ状ベルト９に連結部６ｄにより連結されており、該第１ループ状ベルト９の移動により、ベースキャリッジ５上をＹ方向に往復動することができるようになっている。
【００２０】
該ガイド受部６ｃは、前記軸状レール５ｂ1 と立上り状レール５ｂ2 に対してそれぞれ係合可能な形状となっている。具体的には、前記軸状レール５ｂ1 に係合するガイド受部６ｃは、軸受タイプであり、軸状レール５ｂ1 が貫通する貫通孔が形成された立上り板状をなしている。その貫通孔の周囲は軸状レール５ｂ1 に対して滑りが良好なものとなるように、軸受部材が装着されることもある。また立上り状レール５ｂ2 に係合するガイド受部６ｃは、二股部位が立上り状レール５ｂ2 を略挟持するタイプとなっている。
【００２１】
中間キャリッジ６には、Ｙ方向両側箇所に第２ガイド輪１０ａ，１０ｂがＹ方向同軸となるように装着されており、該第２ガイド輪１０ａ，１０ｂに第２ループ状ベルト１１が巻き掛けられている。第２ガイド輪１０ａ，１０ｂは、中間本体部６ａの底面に回転可能に装着されている。
【００２２】
該第２ループ状ベルト１１のガイド輪間において対向する２つのベルト部位の一方側の所定の箇所と前記ベースキャリッジ５とが連結されている。具体的には、図４（Ｂ）に示すようにベースキャリッジ５のベース板部５ａ上に装着された連結部材１２を介して、ベースキャリッジ５と第２ループ状ベルト１１と固定されている。この連結箇所を固定連結部位Ｆａとする。
【００２３】
中間本体部６ａの底面には移動用貫通部６ａ1が設けられており、図３に示すように前記ベースキャリッジ５上に装着された連結部材１２がここを貫通し、第２ループ状ベルト１１と連結して固定連結部位Ｆａを構成している。該移動用貫通部６ａ1 の長さは、中間キャリッジ６のＹ方向ストロークの長さ以上確保されているる。
【００２４】
中間キャリッジ６がベースキャリッジ５上をＹ方向に沿って往復動するときに、第２ループ状ベルト１１は前記固定連結部位Ｆａにて固定されているため、中間キャリッジ６のＹ方向への移動に対して前記第２ループ状ベルト１１は、第２ガイド輪１０ａ，１０ｂを経由して移動する。
【００２５】
次に、先端キャリッジ７は、前記中間キャリッジ６に装着され、中間キャリッジ６に対してＹ方向に往復動する。該先端キャリッジ７は、略偏平直方体状をなし、前記中間キャリッジ６に装着された第２ガイドレール６ｂに沿って往復動する。
【００２６】
具体的には、先端キャリッジ７の先端本体７ａの内部に前記第２ガイドレール６ｂと係合する先端ガイド受部７ｂが設けられている。、先端ガイド受部７ｂは第２ガイドレール６ｂの軸方向に沿って移動可能となっている。先端キャリッジ７の先端部７ｃには刺繍枠取付部２０が装着されるようになっており、該刺繍枠取付部２０を介して刺繍枠２１が装着される。
【００２７】
先端キャリッジ７は、先端本体７ａに形成された連結部材１３を介して第２ループ状ベルト１１に連結している。
この先端キャリッジ７と第２ループ状ベルト１１との連結箇所を、連結部位Ｆｂとする。
【００２８】
先端本体７ａは、筺形状に形成されており、該連結部材１３は該先端本体７ａの上面から下方に垂下して第２ループ状ベルト１１に連結している。
【００２９】
前記中間キャリッジ６の中間本体部６ａも前述したように同様に筺形状に形成されおり、中間本体部６ａが先端本体７ａより僅かに大きく、先端本体７ａが中間本体部６ａの内部に挿入され、先端本体７ａがＹ方向に沿って往復動自在とすることで中間本体部６ａ自体を先端本体７ａの往復動におけるガイドの役目を兼用させている。
【００３０】
図３に示すように、前記歯車機構部１４は、従動歯車１４ａと中間歯車１４ｂとを備え、前記従動歯車１４ａが前記第１ガイド輪８ａと同軸且つ共に回転するように装着されている。また、前記Ｙ方向駆動モータ１５は、その回転軸が前記ベースキャリッジ５のモータ装着部５ｃを貫通して、裏面側に突出している。該回転軸に固着された駆動歯車と中間歯車１４ｂとが噛み合うように構成されている。
【００３１】
その中間歯車１４ｂが前記従動歯車１４ａと噛み合い、Ｙ方向駆動モータ１５の回転により、駆動歯車、中間歯車１４ｂ，従動歯車１４ａを介して第１ガイド輪８ａが回転し、両第１ガイド輪８ａ，８ｂに巻き掛けられた第１ループ状ベルト９が駆動される。。
【００３２】
第２ループ状ベルト１１の第２ガイド輪１０ａ，１０ｂ間において対向する２つのベルト部位の一方の適宜の位置は固定連結部位Ｆａを介して前記ベースキャリッジ５に連結され，他方側に連結部位Ｆｂを介して先端キャリッジ７がそれぞれ連結固着されている。
【００３３】
また固定連結部位Ｆａ，連結部位Ｆｂとは第２ガイド輪１０ａ，１０ｂ間のそれぞれ異なるガイド輪に近接して配置されるように連結固着されることが好ましい。このような位置関係によって、固定連結部位Ｆａと可動連結部位Ｆｂとは、第２ループ状ベルト１１のＹ方向に沿って相互に反対方向へ有効なるストロークを得ることができる。例えば図５（Ａ）において固定連結部位ＦａはＹ方向の先端位置、連結部位ＦｂはＹ方向の後端位置に位置しており、この構成により図５（Ｃ）に示すように連結部位Ｆｂの移動距離を長くすることができる。
【００３４】
また、上記のようにしたことで、前記ベースキャリッジ５に対して中間キャリッジ６が送り出されるように移動するときには、先端キャリッジ７も中間キャリッジ６と同一方向に移動することになる。また、その反対に中間キャリッジ６がベースキャリッジ５に収納される方向に移動するときには、先端キャリッジ７も中間キャリッジ６に収納される方向に移動することができる。
【００３５】
Ｘ方向駆動装置は、図２及び図３に示すようにＸ方向ガイドレール１６と、Ｘ方向駆動ベルト１７ａと、２つのＸ方向プーリ１７ｂ ，１７ｂ と、前記Ｘ方向ガイドレール１６に係合するＸ方向走行部材１８と、前記Ｘ方向駆動ベルト１７ａを回動させるＸ方向駆動モータ１９とから構成されている。そのＸ方向走行部材１８は、前記ベースキャリッジ５のベース板部５ａの裏面側に装着されている。
【００３６】
前記Ｘ方向プーリ１７ｂ ，１７ｂ の内の一方は、Ｘ方向駆動モータ１９にを介して回転駆動し、Ｘ方向駆動ベルト１７ａは、両Ｘ方向プーリ１７ｂ ，１７ｂ 間にて回動する。そのＸ方向駆動ベルト１７ａと前記Ｘ方向走行部材１８とが適宜の部位にて連結固着され、Ｘ方向駆動ベルト１７ａの回動に伴ってＸ方向走行部材１８がＸ方向にスライド移動することができる構造となっている。
【００３７】
Ｘ方向走行部材１８には前記Ｘ方向ガイドレール１６が貫通するガイド孔部が形成され、該ガイド孔部にＸ方向ガイドレール１６が貫通しＸ方向走行部材１８が摺動するようになっている。前記Ｙ方向駆動モータ１５とＸ方向駆動モータ１９とは、ミシン本体に装着された制御部からの命令信号に従って駆動し、刺繍枠２１にＸ−Ｙ方向における所定の動作を与えるものである。
【００３８】
前述したようにベース２には、刺繍枠取付部２０と中間キャリッジ６及び先端キャリッジ７が外部に突出し、Ｙ方向に進退し、またＸ方向に移動するためのガイド溝孔２ａが形成されている（図２）。ガイド溝孔２ａは、ベース２の背面側に形成され、このガイド溝孔２ａに沿って、刺繍枠取付部２０がＸ方向に移動し、且つＹ方向に進退する。また中間キャリッジ６及び先端キャリッジ７もベース２ａからＹ方向に進退する。この動作により刺繍枠取付部２０に取り付けられた刺繍枠２１がＸ−Ｙ方向に移動する。
【００３９】
なお図３（Ｂ）に示すように、前記第１ループ状ベルト９は、歯付きベルトが使用され、第１ガイド輪は８ａ，８ｂ前記歯付きベルトの歯面側に対応する歯溝が形成された歯車状のものが使用されることもある。なお、前記第２ループ状ベルト１１は、中間キャリッジ６の移動時に、ループ状ベルトが第２ガイド輪１０ａ，１０ｂの周りを回って移動することを要件とするものである。このため第２ループ状ベルト１１を平ベルト、Ｖベルト或いはワイヤー状のものが使用されることがある。
【００４０】
また上記実施形態では中間キャリッジ６と先端キャリッジ７の組みあわせによる増幅機構を一段設けているだけであるが、必要に応じて多段にしてＹ方向の延出距離を増大することも可能である。
【作用】
【００４１】
図５によりベースキャリッジ５，中間キャリッジ６及び先端キャリッジ７の動作について説明する。
中間キャリッジ６は、ベースキャリッジ５と共にＸ方向に移動し且つベースキャリッジ５上をＹ方向に移動する。この中間キャリッジ６の先端側は、ベース２から進退するが、基部側（第２ガイド輪１０ａ側）は、ベース２内部でのみ移動する。従って、中間キャリッジ６の移動量はＸ方向及びＹ方向共に、ミシン本体のベース２内のサイズと同じかそれ以下となる。
この中間キャリッジ６のＹ方向移動量は、先端キャリッジ７において増幅され、ベース２内のサイズに規定された移動量以上の移動量を得られる。
【００４２】
これを詳細に説明する。まず、中間キャリッジ６はベースキャリッジ５に装着されたＹ方向駆動モータ１５と第１ループ状ベルト９によりＹ方向に往復動する。（図５ａ−ｃ）
第２ループ状ベルト１１は固定連結部位Ｆａがベースキャリッジ５に係止されているため、中間キャリッジ６がＹ方向に移動すると、第２ループ状ベルトは、ガイド輪１０ａ，１０ｂの周囲を回動する。
【００４３】
この第２ループ状ベルト１１の回動により前記連結部位Ｆｂは、中間キャリッジ６の移動方向と同じ方向で、且つ第２ループ状ベルト１１の回動量が中間キャリッジ６の移動量に加算されて移動する。この結果先端キャリッジ７は中間キャリッジ６の移動方向と同じ方向で、且つ第２ループ状ベルト１１の回動量が中間キャリッジ６の移動量に加算されて移動する。この先端キャリッジ７の移動は、中間キャリッジ６の動作開始とともに開始し、中間キャリッジ６の停止とともに停止する。
【００４４】
第２ループ状ベルト１１が第２ガイド輪１０ａ，１０ｂの周りを回動した回動量は中間キャリッジ６の移動量に相当する。したがって、中間キャリッジ６のストローク量をＳとすると、先端キャリッジ７のストローク量は（２×Ｓ）となる。
【００４５】
例えば、図５に示すように中間キャリッジ６の先端側の第２ガイド輪１０ｂの中心を中間キャリッジ６の移動点Ｑとすると、中間キャリッジ６がベースキャリッジ５に収納された状態（Ａ）から最大に突出した状態（Ｃ）の時の移動点Ｑ即ち、中間キャリッジ６の移動量は前記ストローク量Ｓとなる。
【００４６】
これに対して、先端キャリッジ７の先端部７ｃ箇所を移動点Ｐとすると、先端キャリッジ７がベースキャリッジ５に収納された状態（Ａ）から、先端キャリッジ７がベースキャリッジ５から最大に突出したときの状態（Ｃ）での移動点Ｐ即ち、先端キャリッジ７の移動量は、前記ストローク量（２×Ｓ）となる。
従ってミシン本体のベース２内に納められ、その可動範囲を制限された中間キャリッジ６のＹ方向移動距離を増幅した移動距離が先端キャリッジ７において得られる。
【００４７】
次に他の実施形態を説明する。
この実施形態では図６に示すように、ベースキャリッジ４４及びスライドキャリッジ４７を有し、これらがガイド溝孔２ａにおいてＸ−Ｙ方向に往復移動する。スライドキャリッジ４７の端部にはアダプタ取付部４７ａが設けられ、ここにアダプタ５３が取付けられている。このアダプタ５３を介して刺繍枠が取り付けられ、スライドキャリッジ４７の動作に伴って刺繍枠がベース２上をＸ−Ｙ方向に移動し、刺繍作業が行われる。
【００４８】
その刺繍枠駆動機構部には、一対のＸ方向レール３５、３５’と一対のＹ方向レール３６、３６’が備わっている。
【００４９】
Ｘ方向レール３５及びＹ方向レール３６は、それぞれのレール軸受部材３７，３７，…によって軸支されている。また、前記Ｘ方向レール３５とＹ方向レール３６に沿って、Ｘ方向駆動ベルト３８、３８’及びＹ方向駆動ベルト３９、３９’が装着されている。そのＸ方向駆動ベルト３８及びＹ方向駆動ベルト３９は、ベルト輪４０，４０，…に巻き掛けられ、適正なテンションが与えられている。さらに、ベルト輪４０，４０，…は、歯車機構を介して連結するモータＭにより回転駆動する。
【００５０】
そのＸ方向駆動ベルト３８、は、Ｘ方向キャリア４１をＸ方向移動させる役目をなし、同様にＹ方向駆動ベルト３９、は、Ｙ方向キャリア４２をＹ方向移動させる役目をなす。そのＸ方向キャリア４１はＸ方向レール３５に装着され、Ｙ方向キャリア４２がＹ方向レール３６に装着されている。Ｘ方向キャリア４１は前記Ｘ方向レール３５の軸方向に沿ってＸ方向に往復動自在であり、またＹ方向キャリア４２は前記Ｙ方向レール３６の軸方向に沿ってＹ方向に往復動自在となっている。
【００５１】
そのＸ方向キャリア４１は、図９に示すようにそのＹ方向の両端に位置するＸ方向摺動部材４１ａ，４１ｂと、その二つのＸ方向摺動部材４１ａ，４１ｂを連結する連結軸部材４１ｃとから構成される。そして、Ｘ方向摺動部材４１ａ，４１ｂは、Ｘ方向レール３５、３５’にそれぞれ摺動自在に装着され、且つ前記Ｘ方向駆動ベルト３８、３８’に連結固着され、該Ｘ方向駆動ベルト３８、３８’の回動にともなって、Ｘ方向レール３５、３５’に沿って往復移動する。
【００５２】
Ｙ方向キャリア４２も同様に、そのＸ方向の両端に位置するＹ方向摺動部材４２ａ，４２ｂと、その二つのＹ方向摺動部材４２ａ，４２ｂを連結する連結軸部材４２ｃとから構成される。そして、Ｙ方向摺動部材４２ａ，４２ｂは、Ｙ方向レール３６のＹ方向レール３６、３６’にそれぞれ摺動自在に装着され、且つ前記Ｙ方向駆動ベルト３９、３９’に連結固着され、該Ｙ方向駆動ベルト３９、３９’の回動にともなって、Ｙ方向レール３６’に沿って往復移動する。
【００５３】
図６及び図９に示すようにそのＸ方向キャリア４１の連結軸部材４１ｃとＹ方向キャリア４２の連結軸部材４２ｃとは高さが異なって交差し、その交差する部分にはキャリッジ操作部材４３が装着されている。該キャリッジ操作部材４３には、前記連結軸部材４１ｃと連結軸部材４２ｃとがそれぞれ貫通して摺動可能なる摺動貫通部が形成されている。
【００５４】
該キャリッジ操作部材４３は、Ｘ方向キャリア４１とＹ方向キャリア４２の連結軸部材４１ｃと連結軸部材４２ｃとの交差部分に常時存在することになる。これによって、キャリッジ操作部材４３は、Ｘ方向レール３５、３５’とＹ方向レール３６、３６’とにより囲まれた所定の範囲内をＸ−Ｙ方向に移動することができるようになっている。
【００５５】
Ｘ方向キャリア４１には、キャリッジ４４がＹ方向に移動自在に装着されている。キャリッジ４４には、さらにそのＹ方向に沿って移動自在なるスライドキャリッジ４７が装着され、前記キャリッジ４４とスライドキャリッジ４７とからキャリッジが構成される。そのキャリッジ４４は、前記キャリッジ操作部材４３に固着されて、キャリッジ操作部材４３の動作に伴ってＸ−Ｙ方向に移動することができるようになっている。
【００５６】
Ｘ方向キャリア４１のＸ方向摺動部材４１ａには、凹形状溝形のキャリッジガイド４１ｄが形成され、該溝形状部にキャリッジ４４が幅方向に納められるようになっている。
【００５７】
そのキャリッジ４４には、第一ガイド輪４５ａ及び第二ガイド輪４５ｂとが適宜の間隔をおいＹ方向に沿って回動自在に装着されている。その第一ガイド輪４５ａと第二ガイド輪４５ｂがＹ方向に沿って適宜の間隔を有し、且つＸ方向には両ガイド輪４５ａ，４５ｂの接線が共通で且つＹ軸に一致するようにガイド輪の輪軸がずれて装着されている。
【００５８】
その第一ガイド輪４５ａと第二ガイド輪４５ｂには、紐状のベルト４９が略偏平Ｓ字形状を構成するようにして折り返し状に巻き掛けられている。該ベルト４９の端部は、前記Ｘ方向キャリア４１のＸ方向摺動部材４１ａ，４１ｂに連結固着されている。ここで、その紐状のベルト４９のＸ方向摺動部材４１ａ，４１ｂへの固着箇所を連結固着部４９ａ，４９ｂとする。したがってベルト４９の両端部はＹ方向には移動せずに固定されており、第一ガイド輪４５ａと第二ガイド輪４５ｂはキャリッジ４４と共にＹ方向に移動するように構成されている。
【００５９】
紐状のベルト４９は連結固着部４９ａから第一ガイド輪４５ａに巻き掛けられて折り返してから第二ガイド輪４５ｂに巻き掛けられて折り返して連結固着部４９ｂで連結固着されている。
【００６０】
紐状のベルト４９の第一ガイド輪４５ａと第二ガイド輪４５ｂとの間に位置する区間の紐状のベルト４９は、キャリッジ４４のＹ方向に一致（略一致も含む）していることが必要である。
【００６１】
図７、図８及び図９に示すようにキャリッジ４４には、Ｙ方向に沿って２本のスライドガイド軸４６，４６がキャリッジ４４の幅方向（Ｘ方向幅）に適宜の間隔をおいて装着されている。このスライドガイド軸４６，４６は、以下に述べるスライドキャリッジ４７をキャリッジ４４のＹ方向に往復移動させるためのガイドの役目をなしている。
【００６２】
図８に示すようにスライドキャリッジ４７側には、前記スライドガイド軸４６，４６が嵌挿するスライド軸受４８が装着されている。このスライド軸受４８がスライドガイド軸４６，４６に沿って移動することにより、スライドキャリッジ４７がキャリッジ４４のＹ方向に沿って正確に移動することができるようになっている。
【００６３】
該スライド軸受４８は固着部Ｆにおいてベルト４９に連結固着される。固着部Ｆは前記第一ガイド輪４５ａと第二ガイド輪４５ｂとの間に位置している。
【００６４】
図１０に示すようにベルト４９の連結固着部４９ａと第一ガイド輪４５ａとの間の区間における紐状のベルト４９と、第二ガイド輪４５ｂと連結固着部４９ｂとの間の区間における紐状のベルト４９は、キャリッジ４４のＹ方向移動に対して停止状態となる。
【００６５】
また、第一ガイド輪４５ａと第二ガイド輪４５ｂとの両折り返し区間に位置する紐状のベルト４９の固着部Ｆと連結される固着部は、キャリッジ４４のＹ方向への移動に伴い、第一ガイド輪４５ａと第二ガイド輪４５ｂとのまわりを回って、キャリッジ４４の移動方向と同一方向且つキャリッジ４４の移動量と同一の移動量で移動する。
【００６６】
その結果、キャリッジ４４がＹ方向に移動するときには、キャリッジ４４に対してスライドキャリッジ４７がキャリッジ４４の移動量に紐状のベルト４９の移動量が加算されて移動する。そして、同様にベースキャリッジ４４がミシン本体の内部に引き込むときには、スライドキャリッジ４７もベースキャリッジ４４とともに引き込む構造となっている。
【００６７】
このように、キャリッジ４４の移動量と紐状のベルト４９の移動量が加算されるから、スライドキャリッジ４７のＹ方向への移動量はキャリッジ４４の移動量の２倍となる。
【００６８】
そして、図１１に示すようにガイド溝孔２ａからキャリッジ４４とスライドキャリッジ４７が完全に迫り出した総合長さＬは、ベースキャリッジ４４の迫り出し量Ｌａと、スライドキャリッジ４７のベースキャリッジ４４先端からの迫り出し量Ｌｂとの合計長さとなる。
【００６９】
なお、図９（ｂ）に示すように前記紐状のベルト４９及び第一ガイド輪４５ａ，第二ガイド輪４５ｂにおいて、その紐状のベルト４９が第一ガイド輪４５ａと第二ガイド輪４５ｂの周囲を回動するのを補助するためにはガイド輪は回転可能にすることが好ましい
【００７０】
また、第一ガイド輪４５ａと第二ガイド輪４５ｂとはプーリーとしており、紐状のベルト４９はワイヤーとすることも可能である。
【００７１】
図１２は、第二ガイド輪４５ｂの回転面を垂直方向にしてスライドキャリッジ４７に装着した実施例である。該実施例においては、第一ガイド輪４５ａと第二ガイド輪４５ｂに対して紐状のベルト４９の巻き掛けは、前述の折り返し巻き掛けタイプと同等であるが、前記第二ガイド輪４５ｂが垂直面上に回動することにより両連結固着部４９ａ，４９ｂが高さ方向に位置が異なる。
【００７２】
次に、他の実施形態を図１３により説明する。該実施形態では、Ｘ方向キャリア４１上にスキャリッジ駆動用ベルト機構部が装着され、該キャリッジ駆動用ベルト機構部を介してキャリッジ４４がＹ方向に移動する構造としたものである。該キャリッジ駆動用ベルト機構部は、キャリッジ駆動用ベルト部５０，ジョイント部材５１及びキャリッジ駆動用モータ５２から構成されている。
【００７３】
キャリッジ駆動用ベルト部５０は、駆動用ベルト５０ａと二つのプーリ部５０ｂ，５０ｂとから構成され、その駆動用ベルト５０ａがキャリッジ４４のスライド方向に沿って回動するようにＸ方向キャリア４１上に装着されている。さらに、一方のプーリ部５０ｂは、キャリッジ駆動用モータ５２により回転駆動するものである。
【００７４】
駆動用ベルト５０ａとキャリッジ４４とはジョイント部材５１により連結されており、駆動用ベルト５０ａの回動に伴って、キャリッジ４４がＸ方向キャリア４１上をＹ方向に往復移動することができるようになっている。前記キャリッジ駆動用モータ５２は、ミシン本体内に組み込まれた制御部からの指令により刺繍作業時に適宜駆動する仕組みとなっている。なお、この実施形態では、キャリッジ４４のＹ方向における移動は、キャリッジ駆動用ベルト機構部により行われるので、前述したＹ方向キャリア４２，Ｙ方向レール３６、３６’は装備されていない。
【００７５】
次に図６の実施形態に更に中間支持部材６０を備えた実施形態を説明する。図中図６と同一の構成のものには同一の番号を付してあり、説明は省略する。
図１４及び図１５においてキャリッジ４４には、Ｙ方向の先端部分に摺動ガイド部４４ａが形成されている。該摺動ガイド部４４ａには、二つのスライドガイド孔４４ａ1 、４４ａ1 が適宜の間隔をおいて形成され、後述するスライドキャリッジ５７がＹ方向に往復移動するためのガドの役目をなしている。
【００７６】
そのスライドキャリッジ５７は、枠支持部５７ａと摺動自在な２本の摺動軸５７ｂとからなり、枠支持部５７ａから二本の摺動軸５７ｂ，５７ｂが平行に設けられている。両摺動軸５７ｂ，５７ｂは、前記スライドガイド孔４４ａ1 、４４ａ1 に挿入され、摺動軸５７ｂ，５７ｂの他端側にはストッパー部材５７ｃが設けられている。該ストッパー部材５７ｃによりスライドキャリッジ５７が前記摺動ガイド部４４ａから脱落することを防止する。
【００７７】
スライドキャリッジ５７は、前記第一ガイド輪４５ａと第二ガイド輪４５ｂとの両折り返し区間に位置する紐状のベルト１９の適宜の箇所である固着部Ｆ2において、ストッパー部材５７ｃを介してベルト１９と連結されている。
【００７８】
紐状のベルト４９の連結固着部４９ａと第一ガイド輪４５ａとの間の区間における紐状のベルト４９と、第二ガイド輪４５ｂと連結固着部４９ｂとの間の区間における紐状のベルト４９は、キャリッジ４４のＹ方向移動に対して停止状態となる。また、第一ガイド輪４５ａと第二ガイド輪４５ｂとの両折り返し区間に位置する紐状のベルト４９の固着部Ｆ２と連結される固着部は、キャリッジ４４のＹ方向への移動に伴い、第一ガイド輪４５ａと第二ガイド輪４５ｂとのまわりを回って、キャリッジ４４の移動方向と同一方向且つキャリッジ４４の移動量と同一の移動量で移動する。
【００７９】
次に、中間支持部材６０について説明する。図１５及び図１６に示すように、前記ベースキャリッジ４４の摺動ガイド部４４ａには、前述したスライドガイド孔４４ａ1 、４４ａ1 とともに支持ガイド孔４４ａ2 ，４４ａ2 が形成されている。
【００８０】
その中間支持部材６０は、中間支持部６０ａと２本の中間支持軸６０ｂ，６０ｂとから構成されており、中間支持軸６０ｂ，６０ｂは平行である。また中間支持部６０ａには、スライドキャリッジ５７の摺動軸５７ｂ，５７ｂが貫通する摺動軸支持孔６０ａ1 ，６０ａ1 が形成され、中間支持部６０ａと摺動軸５７ｂ，５７ｂとが相互に摺動自在なる構成となっている。
【００８１】
その中間支持部材６０の中間支持軸６０ｂ，６０ｂは、スライドガイド孔４４ａ1 、４４ａ1 を摺動自在に貫通し、その中間支持軸６０ｂ，６０ｂの端部はキャリッジ４４上に形成された軸受部材１４ｃ，１４ｃに摺動自在に支持され中間支持部材６０がキャリッジ４４に対して安定した移動ができるようにしている。
【００８２】
キャリッジ４４上には、出入部材６１が設けられており、該出入部材６１と前記中間支持軸６０ｂ，６０ｂとが固着点Ｆ1 にて固着される。即ち、中間支持軸６０ｂ，６０ｂと出入部材６１とは固着点Ｆ1 により略一体化されたもので、出入部材６１が中間支持部材６０とともにキャリッジ４４上を移動する構成となっている。その出入部材６１には歯車６２が回動自在に設けられている。
【００８３】
スライドキャリッジ５７には、移動ラック６３が装着されている。この移動ラック６３は、スライドキャリッジ５７の枠支持部５７ａとストッパー部材５７ｃのみに固着され、スライドキャリッジ５７の移動とともに移動ラック６３が移動する構成となっている。
【００８４】
一方キャリッジ４４には、固定ラック６４が装着されている。該固定ラック６４は前記移動ラック６３と平行であり、前記歯車６２を挟む構成となっている。固定ラック６４は、摺動ガイド部４４ａの上面と軸受部材４４ｃ、４４ｃの上面との間に配置されている。そして、図７に示すようにスライドキャリッジ５７がＹ方向に移動するときに、移動ラック６３もスライドキャリッジ５７の移動速度と同一速度で移動し、移動ラック６３と固定ラック６４との間に挟まれた歯車６２が回転し、この回転により歯車６２が移動し、出入部材６１及び中間支持部材６０も移動するようになっている。
【００８５】
移動ラック６３の移動量Ｔに対して、歯車６２の中心位置，即ち出入部材６１への装着箇所の移動量は（１／２）Ｔとなるように設定してある。
【００８６】
図１７に示すように、上記構成により前述したように歯車６２は、固定ラック６４に対して移動するので、歯車６２が装着されている出入部材６１も歯車６２の移動速度とともに移動し、出入部材６１とともに中間支持軸６０ｂ，６０ｂが移動し、該中間支持軸６０ｂ，６０ｂの移動によって中間支持部材６０がスライドキャリッジ５７とともにＹ方向に移動する。
【００８７】
このとき、中間支持部材６０の移動速度は、スライドキャリッジ５７の移動速度の半分であり、中間支持部６０ａは常時、スライドキャリッジ５７の突出長さの中間に位置し、スライドキャリッジ５７が突出したときの垂直方向の垂れを最小限に抑えることができる。
【００８８】
上記構成によれば、スライドキャリッジ５７とともに中間支持部材６０がせり出して、該スライドキャリッジ５７の突出中間箇所付近を支持するため、スライドキャリッジ５７がキャリッジ４４の先端から突出しても、スライドキャリッジ５７が垂直方向に垂れる量を最小限にし、Ｙ方向移動動作を安定させることができる。
また中間支持部材６０がスライドキャリッジ５７の突出量の略半分の位置を常時支持するように構成しているため、最も安定性を有する支持状態とすることができる。
【００８９】
＜発明の効果＞
以上説明したように、本発明の刺繍縫い可能なミシンによれば、ミシン本体のサイズに制限される刺繍枠の移動範囲を拡大することが可能になり、従来よりも広い範囲の刺繍縫いを実現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の刺繍縫い可能なミシンの一実施形態の外観斜視図
【図２】本発明の一実施形態におけるベース２部分の平断面図
【図３】本発明の一実施形態における駆動装置の平面拡大図
【図４】本発明の一実施形態におけるベースキャリッジ５、中間キャリッジ６及び先端キャリッジ７の部分拡大斜視図、
【図５】本発明の一実施形態の動作説明図
【図６】本発明の他の実施形態の刺繍枠駆動機構部の斜視図
【図７】本発明の他の実施形態の平面図
【図８】本発明の他の実施形態のキャリッジと一部切除したスライドキャリッジとを組み合わせ斜視図
【図９】（Ａ）は本発明の他の実施形態のキャリッジとスライドキャリッジとを組み合わせたＸ方向キャリアとＹ方向キャリアに装着した状態の斜視図、（Ｂ）はベルトを歯付きベルトとした実施形態の要部拡大断面図
【図１０】（Ａ）は本発明の他の実施形態のキャリッジが初期位置におけるベルトの固着部の位置を示す作用図、Ｂ）はキャリッジが所定の距離を移動したときのベルトの固着部の位置を示す作用図
【図１１】（Ａ）は本発明の他の実施形態のキャリッジ，スライドキャリッジが初期位置にある状態図、（Ｂ）はキャリッジ，スライドキャリッジが移動を開始した状態図、（Ｃ）はキャリッジ，スライドキャリッジが最大限移動した状態図
【図１２】（Ａ）は本発明の他の実施形態の別のベルトの巻き掛け構造を有するキャリッジとスライドキャリッジとを組み合わせた実施例の一部切除した斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の一部断面にした平面図
【図１３】本発明の他の駆動機構を示す斜視図
【図１４】本発明の更に他の実施形態における構造を有するキャリッジとスライドキャリッジを組み合わせた斜視図
【図１５】（Ａ）は本発明の更に他の実施形態におけるキャリッジとスライドキャリッジとの組み合わせた斜視図、（Ｂ）はキャリッジからスライドキャリッジが突出した状態の斜視図、（Ｃ）はベルトを歯付きベルトとした実施形態の要部拡大断面図
【図１６】（Ａ）は本発明の更に他の実施形態におけるキャリッジとスライドキャリッジとの組み合わせた平面図、（Ｂ）はキャリッジからスライドキャリッジが突出した状態の平面図
【図１７】（Ａ）は本発明の更に他の実施形態における中間支持部材の動作を示す作動図、（Ｂ）は中間支持部材の動作を示す作動図、（Ｃ）は中間支持部材の動作を示す作動図
【符号の説明】
【００９１】
１：アーム機枠、
２：ベース、
２ａ：ガイド溝孔、
５：ベースキャリッジ、
５ａ：ベース板部
５ｂ：第１ガイドレール
５ｃ：モータ装着部
５ａ１、５ａ２：軸受片
５ｂ１：軸状レール
５ｂ２：立上り状レール
６：中間キャリッジ、
６ａ：中間本体部
６ｂ：第２ガイドレール
６ｃ：ガイド受部
６ｄ：連結部
６ａ１：移動用貫通部
７：先端キャリッジ
７ａ：先端本体
７ｂ：先端ガイド受部
７ｃ：先端部
８ａ，８ｂ：第１ガイド輪
９：第１ループ状ベルト
１０ａ，１０ｂ：第２ガイド輪
１１：第２ループ状ベルト
１２：連結部材
１３：可動連結部材
１４：歯車機構
１４ａ：被駆動歯車
１４ｂ：駆動歯車
１５：Ｙ方向駆動モータ
１６：Ｘ方向ガイドレール
１７ａ：Ｘ方向駆動ベルト
１７ｂ：Ｘ方向プーリ
１８：Ｘ方向走行部材
１９：Ｘ方向駆動モータ
２０：刺繍枠取付部、
２１：刺繍枠、
３５：Ｘ方向レール、
３６：Ｙ方向レール、
３７：レール軸受部材、
３８：Ｘ方向駆動ベルト、
３９：Ｙ方向駆動ベルト、
４０：ベルト輪、
４１：Ｘ方向キャリア、
４１ａ、４１ｂ：Ｘ方向摺動部材、
４１ｃ：連結軸部材、
４１ｄ：キャリッジガイド、
４２：Ｙ方向キャリア、
４２ａ、４２ｂ：Ｙ方向摺動部材
４２ｃ：連結軸部材
４３：キャリッジ操作部材、
４４：キャリッジ、
４４ａ：摺動ガイド部
４４ｃ：軸受部材
４４ａ：摺動ガイド孔
４４ａ１：スライドガイド孔
４４ａ２：支持ガイド孔
４５ａ：第一ガイド輪
４５ｂ：第二ガイド輪
４６：スライドガイド軸、
４７：スライドキャリッジ、
４７ａ：アダプタ取付部、
４８：スライド軸受、
４９：ベルト、
４９ａ、４９ｂ：連結固着部、
５０：キャリッジ駆動用ベルト部、
５０ａ：ベースキャリッジ駆動用ベルト、
５０ｂ：プーリ部、
５１：ジョイント部材、
５２：キャリッジ駆動用モータ、
５３：アダプタ
５７：スライドキャリッジ
５７ａ：枠支持部
５７ｂ：摺動軸
５７ｃ：ストッパ部材
６０：中間支持部材
６０ａ：中間支持部
６０ｂ：中間支持軸
６０ａ１、ａ２：中間支持部材
６１：出入部材
６２：歯車
６３：移動ラック
６４：固定ラック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
刺繍対象物である布を保持する刺繍枠と、該刺繍枠をミシンの針の上下動に調時してミシン本体の幅方向であるＸ方向に移動させるＸ方向駆動装置と、該刺繍枠をミシンの針の上下動に調時して前記Ｘ方向に略直交するミシン本体の奥行き方向であるＹ方向に移動させるＹ方向駆動装置と、を備えた刺繍縫い可能なミシンにおいて；
前記Ｘ方向駆動装置とＹ方向駆動装置はミシン本体内に収納され、
前記Ｘ方向駆動装置が；
ミシン本体内においてＸ方向に往復移動可能なベースキャリッジと、
該ベースキャリッジをＸ方向に往復移動させるＸ方向駆動源と、を備え、
前記Ｙ方向駆動装置が；
前記ベースキャリッジと共にＸ方向に移動し、且つミシン本体内においてＹ方向に往復移動し、該移動によりミシン本体内からミシン本体外へＹ方向に進退する中間キャリッジと、
該中間キャリッジをＹ方向に往復移動させるＹ方向駆動源と、
該中間キャリッジの移動に伴って移動し且つ中間キャリッジの移動により駆動され、該中間キャリッジに対して更にＹ方向に往復移動し、ミシン本体内からミシン本体外にＹ方向に進退する先端キャリッジと、
前記先端キャリッジの先端部に設けられ、前記刺繍枠を装着する刺繍枠取付部と、を備え、
更にミシン本体には、前記中間キャリッジと前記先端キャリッジがミシン本体内からミシン本体外へＹ方向に進退し且つＸ方向に移動するためのガイド溝孔が形成されている、
ことを特徴とする刺繍縫い可能なミシン。
【請求項２】
前記ベースキャリッジはＹ方向には移動せず、
前記中間キャリッジには、Ｙ方向に離間して配設された一対のガイド輪と、該ガイド輪に巻き掛けられたループ状ベルトが装着され、
該ループ状ベルトのガイド輪間において対向する２つのベルト部位の一方の適宜の位置に前記ベースキャリッジが，他方側に先端キャリッジがそれぞれ連結され、
中間キャリッジのＹ方向移動に伴って移動するガイド輪の移動により、前記先端キャリッジが中間キャリッジに対してＹ方向に移動する、
請求項１に記載の刺繍縫い可能なミシン。
【請求項３】
前記中間キャリッジとＹ方向駆動源及び先端キャリッジが、前記ベースキャリッジ上に載置されている、
請求項１に記載の刺繍縫い可能なミシン。
【請求項４】
前記中間キャリッジは、前記ベースキャリッジ上をＹ方向に往復移動し、その基部側はミシン本体内で移動し、その先端側がミシン本体内からミシン本体外へＹ方向に進退する、
請求項１に記載の刺繍縫い可能なミシン。
【請求項１】
刺繍対象物である布を保持する刺繍枠と、該刺繍枠をミシンの針の上下動に調時してミシン本体の幅方向であるＸ方向に移動させるＸ方向駆動装置と、該刺繍枠をミシンの針の上下動に調時して前記Ｘ方向に略直交するミシン本体の奥行き方向であるＹ方向に移動させるＹ方向駆動装置と、を備えた刺繍縫い可能なミシンにおいて；
前記Ｘ方向駆動装置とＹ方向駆動装置はミシン本体内に収納され、
前記Ｘ方向駆動装置が；
ミシン本体内においてＸ方向に往復移動可能なベースキャリッジと、
該ベースキャリッジをＸ方向に往復移動させるＸ方向駆動源と、を備え、
前記Ｙ方向駆動装置が；
前記ベースキャリッジと共にＸ方向に移動し、且つミシン本体内においてＹ方向に往復移動し、該移動によりミシン本体内からミシン本体外へＹ方向に進退する中間キャリッジと、
該中間キャリッジをＹ方向に往復移動させるＹ方向駆動源と、
該中間キャリッジの移動に伴って移動し且つ中間キャリッジの移動により駆動され、該中間キャリッジに対して更にＹ方向に往復移動し、ミシン本体内からミシン本体外にＹ方向に進退する先端キャリッジと、
前記先端キャリッジの先端部に設けられ、前記刺繍枠を装着する刺繍枠取付部と、を備え、
更にミシン本体には、前記中間キャリッジと前記先端キャリッジがミシン本体内からミシン本体外へＹ方向に進退し且つＸ方向に移動するためのガイド溝孔が形成されている、
ことを特徴とする刺繍縫い可能なミシン。
【請求項２】
前記ベースキャリッジはＹ方向には移動せず、
前記中間キャリッジには、Ｙ方向に離間して配設された一対のガイド輪と、該ガイド輪に巻き掛けられたループ状ベルトが装着され、
該ループ状ベルトのガイド輪間において対向する２つのベルト部位の一方の適宜の位置に前記ベースキャリッジが，他方側に先端キャリッジがそれぞれ連結され、
中間キャリッジのＹ方向移動に伴って移動するガイド輪の移動により、前記先端キャリッジが中間キャリッジに対してＹ方向に移動する、
請求項１に記載の刺繍縫い可能なミシン。
【請求項３】
前記中間キャリッジとＹ方向駆動源及び先端キャリッジが、前記ベースキャリッジ上に載置されている、
請求項１に記載の刺繍縫い可能なミシン。
【請求項４】
前記中間キャリッジは、前記ベースキャリッジ上をＹ方向に往復移動し、その基部側はミシン本体内で移動し、その先端側がミシン本体内からミシン本体外へＹ方向に進退する、
請求項１に記載の刺繍縫い可能なミシン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−２２８５５５（Ｐ２０１２−２２８５５５Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１６５１９４（Ｐ２０１２−１６５１９４）
【出願日】平成２４年７月２５日（２０１２．７．２５）
【分割の表示】特願２０００−１６６３５０（Ｐ２０００−１６６３５０）の分割
【原出願日】平成１２年６月２日（２０００．６．２）
【出願人】（０００００２２４４）蛇の目ミシン工業株式会社 (79)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年７月２５日（２０１２．７．２５）
【分割の表示】特願２０００−１６６３５０（Ｐ２０００−１６６３５０）の分割
【原出願日】平成１２年６月２日（２０００．６．２）
【出願人】（０００００２２４４）蛇の目ミシン工業株式会社 (79)
【Ｆターム（参考）】
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