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技術 刺繍機

出願人 CANDART株式会社
発明者 日下部健次
出願日 2013年6月13日 (7年6ヶ月経過) 出願番号 2013-124256
公開日 2015年1月5日 (5年11ヶ月経過) 公開番号 2015-000084
状態 特許登録済
技術分野 ミシン・縫製
主要キーワード 固定テンション 検出ディスク 前方ガイド 後方ガイド 横方向ピン 検出用スリット 参考技術 刺繍品
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (18)

課題

刺繍機において、刺繍機ヘッド糸道経路を簡素化する。

解決手段

刺繍機は、上糸28が挿入される刺繍針と、上下揺動して上糸28を引き上げ天秤22と、を備え、天秤22は、上糸28を引き上げる方向に付勢する付勢手段(トーションバネ22c)を有し、上下揺動の上方側への動作と付勢手段(トーションバネ22c)による付勢とにより上糸28を引き上げる。

概要

背景

従来、刺繍機は、糸については太さ、材質、色が異なり、例えば布である刺繍対象については、厚さも素材も異なる。そのため、複数本刺繍針が配置される刺繍機ヘッドには、各刺繍針の糸道経路に、一定のテンションを付与する固定テンション部に加え、テンションを変動可能な可変テンション部が設けられる。

また、刺繍機ヘッドは、上糸切れたことを検出する糸切れ検出ディスク上下揺動する天秤張力変動を吸収するトーションバネなども配置されるため、上糸の複雑な糸道経路を有する(例えば、特許文献1参照)。

図10は、参考技術に係る刺繍機ヘッド100を示す斜視図である。
図10に示す刺繍機ヘッド100は、6組の刺繍針108及び布押さえ109を有する。供給側から各刺繍針108に続く糸道経路は、順に、第1の固定テンション部101、手動可変テンション部102、糸切れ検出ディスク103、第2の固定テンション部104、トーションバネ105、折り返されて天秤106、上糸ロック部107、刺繍針108のとおりである。

概要

刺繍機において、刺繍機ヘッドの糸道経路を簡素化する。刺繍機は、上糸28が挿入される刺繍針と、上下揺動して上糸28を引き上げる天秤22と、を備え、天秤22は、上糸28を引き上げる方向に付勢する付勢手段(トーションバネ22c)を有し、上下揺動の上方側への動作と付勢手段(トーションバネ22c)による付勢とにより上糸28を引き上げる。A

目的

本発明の目的は、刺繍機ヘッドの糸道経路を簡素化することができる刺繍機を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

上糸が挿入される刺繍針と、上下揺動して前記上糸を引き上げ天秤と、を備え、前記天秤は、前記上糸を引き上げる方向に付勢する付勢手段を有し、上下揺動の上方側への動作と前記付勢手段による付勢とにより前記上糸を引き上げる、ことを特徴とする刺繍機

請求項2

前記付勢手段は、トーションバネであることを特徴とする請求項1記載の刺繍機。

請求項3

前記天秤よりも下方に配置され、前記上糸を供給側から前記天秤側へ折り返すとともに前記上糸にテンションを付与するテンション部を更に備えることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の刺繍機。

請求項4

前記テンション部は、糸切れ検出手段を有することを特徴とする請求項3記載の刺繍機。

技術分野

0001

本発明は、上下揺動して上糸引き上げ天秤を備える刺繍機に関する。

背景技術

0002

従来、刺繍機は、糸については太さ、材質、色が異なり、例えば布である刺繍対象については、厚さも素材も異なる。そのため、複数本刺繍針が配置される刺繍機ヘッドには、各刺繍針の糸道経路に、一定のテンションを付与する固定テンション部に加え、テンションを変動可能な可変テンション部が設けられる。

0003

また、刺繍機ヘッドは、上糸が切れたことを検出する糸切れ検出ディスク、上下揺動する天秤、張力変動を吸収するトーションバネなども配置されるため、上糸の複雑な糸道経路を有する(例えば、特許文献1参照)。

0004

図10は、参考技術に係る刺繍機ヘッド100を示す斜視図である。
図10に示す刺繍機ヘッド100は、6組の刺繍針108及び布押さえ109を有する。供給側から各刺繍針108に続く糸道経路は、順に、第1の固定テンション部101、手動可変テンション部102、糸切れ検出ディスク103、第2の固定テンション部104、トーションバネ105、折り返されて天秤106、上糸ロック部107、刺繍針108のとおりである。

先行技術

0005

特開2002−45585号公報

発明が解決しようとする課題

0006

刺繍機ヘッドは、図10に示す刺繍機ヘッド100のように、複数のテンション部101,102,104、糸切れ検出ディスク103への引き回し、複数の折り返し、トーションバネ105への引き回し、天秤106への引き回しなど、非常に多くの屈曲摩擦回転抵抗が発生する構成となっている。

0007

このような構成のため、上糸への抵抗が増大してしまい、テンション調整範囲が狭く且つ、非常に外乱に弱く、糸状態微小変化過敏に反応し、糸切れや刺繍品質への影響が出やすい。当然ながら、糸の引き回し作業も非常に面倒で複雑なものになっている。

0008

また、テンション部(例えば、図10のテンション部101,102,104)が針先から非常に遠く且つ、以降複数の屈曲等の抵抗が発生する位置となっているため、付与したテンションが屈曲等の折り返しにより増幅してしまうため、微小微細なテンションしか付与できない。

0009

本発明の目的は、刺繍機ヘッドの糸道経路を簡素化することができる刺繍機を提供することである。

課題を解決するための手段

0010

本発明の刺繍機は、上糸が挿入される刺繍針と、上下揺動して上記上糸を引き上げる天秤と、を備え、上記天秤は、上記上糸を引き上げる方向に付勢する付勢手段を有し、上下揺動の上方側への動作と上記付勢手段による付勢とにより上記上糸を引き上げる。

0011

また、上記刺繍機において、上記付勢手段は、トーションバネであるようにするとよい。
また、上記天秤よりも下方に配置され、上記上糸を供給側から上記天秤側へ折り返すとともに上記上糸にテンションを付与するテンション部を更に備えるようにするとよい。

0012

また、上記刺繍機において、上記テンション部は、糸切れ検出手段を有するようにするとよい。

発明の効果

0013

本発明によれば、刺繍機ヘッドの糸道経路を簡素化することができる。

図面の簡単な説明

0014

本発明の一実施の形態に係る刺繍機を示す斜視図である。
本発明の一実施の形態に係る刺繍機の刺繍機ヘッドを示す斜視図である。
本発明の一実施の形態に係る刺繍機の天秤を右方向から示す斜視図である。
図3のA部拡大図である。
トーションバネ動作状態図3のA部拡大図である。
本発明の一実施の形態に係る刺繍機の天秤を左方向から示す斜視図である。
図5のB部拡大図である。
ガイドプレートを取り外した状態の図5のB部拡大図である。
本発明の一実施の形態に係る刺繍機のデジタル可変テンション部を示す斜視図である。
本発明の一実施の形態に係る刺繍機のデジタル可変テンション部を示す分解斜視図である。
本発明の一実施の形態に係る刺繍機の刺繍機ヘッドの上糸を引き回した状態の斜視図である。
図8のC部拡大図である。
図8のD部拡大図である。
図8のE部拡大図である。
図8のD部拡大図である。
図8のF部拡大図である。
参考技術に係る刺繍機ヘッドを示す斜視図である。

実施例

0015

以下、本発明の実施の形態に係る刺繍機について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る刺繍機1を示す斜視図である。
図1に示す刺繍機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。

0016

刺繍枠3の下側には、複数(図1の例では4個)の下部4が設けられている。刺繍枠3は、刺繍媒体張設された後、刺繍指示書プログラムに従って前後左右に自在に移動する。

0017

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)の後述する刺繍機ヘッド20が、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。
刺繍機1のミシンテーブル2には、門型フレームが配置されている。この門型フレームは、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とを有する。

0018

4個のミシンアーム6は、それぞれ固定部により、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。
主軸9は一端(図1では左方の端部)を門型フレームの一方(図1では左方)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。

0019

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、刺繍機ヘッド20の複数の針棒部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個の刺繍機ヘッド20を挿通しているカラーチェンジ軸12の軸方向の移動を制御している。

0020

また、門型フレームの橋梁部8の上面には、4個並んだ刺繍機ヘッド20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。

0021

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。管から引き出された糸は、糸通し15に掛け渡されたのち更に引き出され、刺繍機ヘッド20に供給される。

0022

図2は、刺繍機ヘッド20を示す斜視図である。
図2に示す刺繍機ヘッド20は、固定テンション部21と、天秤22と、糸道カバー23と、デジタル可変テンション部24と、上糸ロック部25と、刺繍針26と、布押さえ27と、を例えば9組のそれぞれに備える。

0023

固定テンション部21には、図1に示す糸通し15から刺繍機ヘッド20に供給される上糸28が押し付けるように挿入される。固定テンション部21は、挿入された上糸28に一定のテンションを付与する。

0024

天秤22は、図3及びそのA部拡大図である図4A及び図4B、並びに、図5及びそのB部拡大図である図6A及び図6Bに示すように、ベースプレート22aと、ガイドプレート22bと、付勢手段の一例であるトーションバネ22cと、前方ガイドローラ22dと、後方ガイドローラ22e(図6B(ガイドプレート22bを取り外した状態の図5のB部拡大図)参照)と、を有し、上下揺動して上糸28を引き上げる。

0025

図4A図4B図6A、及び図6Bに示すように、ベースプレート22aは、天秤22の自由端である先端の右側に設けられている。また、ベースプレート22aには、ガイド溝22fが形成されている。このガイド溝22fは、トーションバネ22cの先端部分が右方より挿入され、この先端部分をガイドする。そのため、ガイド溝22fは、円弧形状を呈する。

0026

ガイドプレート22bは、天秤22の自由端である先端の左側に設けられている。ガイドプレート22bは、ベースプレート22aと略同一形状を呈し、ベースプレート22aに対向するようにベースプレート22aに対して固定されている。

0027

ガイドプレート22bにも、ガイド溝22gが形成されている。このガイド溝22gには、トーションバネ22cの先端部分が、ベースプレート22aのガイド溝22f側を貫通して挿入される。ガイド溝22gも、トーションバネ22cの先端部分をガイドする。ガイド溝22gも円弧形状を呈し、ガイド溝22fと対向している。

0028

トーションバネ22cは、ベースプレート22aの後方側(天秤22の固定端側)において、天秤22の図示しない揺動中心軸とトーションバネ22cの案内棒とが平行になるように巻き付けられている。図6Bに示すように、トーションバネ22cには、ベースプレート22aのガイド溝22fと、ガイドプレート22bのガイド溝22gとの間で上糸28が引っ掛けられる。この上糸28は、トーションバネ22cに後方下方から引っ掛けられ、トーションバネ22cにおいて前方下方へ折り返される。

0029

トーションバネ22cは、図4Aに示すように、上糸28を引き上げる方向に付勢するように配置され、上糸28のテンションの急激な変動を緩和する。
また、トーションバネ22cは、上糸28が下方に引っ張られると、図4Bに示すように、先端部分がガイド22f,22gに沿って下方に移動する。

0030

天秤22は、基本動作である上下揺動動作のうち上方側への動作と、トーションバネ22cによる付勢とにより上糸28を引き上げる。
図6Bに示すように、前方ガイドローラ22d及び後方ガイドローラ22eは、ベースプレート22aとガイドプレート22bとの間に回転可能な状態で配置されている。

0031

後方ガイドローラ22eは、後述するデジタル可変テンション部24から引き回されて、トーションバネ22cに引っ掛けられる手前の上糸28をガイドする。
また、前方ガイドローラ22dは、トーションバネ22cから再度、デジタル可変テンション部24側に折り返された後の上糸28をガイドする。

0032

図2に示すように、糸道カバー23は、上糸28の右側において前方に突出し、突出部分前端において直角に左方向に折り曲げられた板状を呈し、天秤22の下方において上糸28の糸道を覆う。なお、図3及び図5においては、右側3つの糸道カバー23の図示を省略している。

0033

図7A及び図7Bに示すように、デジタル可変テンション部24は、前端ガイドプレート24aと、デジタルテンションプレート24bと、フローティング機構の一例であるフローティング縦方向ピン24c及びフローティング用横方向ピン24dと、前部糸テンション調子板24eと、後部糸テンション調子板24fと、糸切れ検出ディスク24gと、ベアリング24hと、糸切れ検出センサ24iと、糸切れ検出用スリット24jと、ブッシュ24k,24Lと、駆動軸24mと、を有する。

0034

デジタル可変テンション部24は、天秤22よりも下方に配置され、上糸28を供給側から天秤側22へ折り返すとともに上糸28にテンションを付与するテンション部の一例である。また、糸切れ検出ディスク24g、糸切れ検出センサ24i、及び糸切れ検出用スリット24jは、糸切れ検出手段の一例である。

0035

前端ガイドプレート24aは、デジタルテンションプレート24bの前方に配置されている。また、前端ガイドプレート24aは、後述する糸切れ検出ディスク24gにおいて天秤22側に上方へ折り返され再度天秤22において下方へ折り返された後の上糸28について、デジタルテンションプレート24bとの間に糸道を形成する。

0036

デジタルテンションプレート24bは、後述するブッシュ24k,24Lの内側に配置され前後方向に微動する駆動軸24mに連結されている。この駆動軸24mは、例えば電磁ソレノイドによって前後方向に微動可能になっている。これにより、デジタルテンションプレート24bは、前後方向に微動し、後方に配置された後述する前部糸テンション調子板24e及び後部糸テンション調子板24fによる上糸28の挟持力を調整する。

0037

フローティング用縦方向ピン24cは、デジタルテンションプレート24bにより支持されている。一方、フローティング用横方向ピン24dは、後述する前部糸テンション調子板24eにより支持されている。

0038

これらフローティング用縦方向ピン24cとフローティング用横方向ピン24dとが点接触することで、デジタルテンションプレート24bが傾いても前部糸テンション調子板24eに傾きが発生してテンション調整に誤差が生じるのを防ぐことができる。なお、フローティング機構としては、前部糸テンション調子板24eと後部糸テンション調子板24fとの平行度を調整するものであればよく、上述のフローティング用縦方向ピン24c及びフローティング用横方向ピン24dを用いた構造に限定されない。

0039

前部糸テンション調子板24e及び後部糸テンション調子板24fは、上述のようにデジタルテンションプレート24bにより挟持力を調整される。また、前部糸テンション調子板24eと後部糸テンション調子板24fとは、上糸28を、固定テンション部21から供給され糸切れ検出ディスク24gにおいて折り返される前後の両方で挟持する。

0040

糸切れ検出ディスク24gは、上糸28が巻き付けられるため、上糸28が供給されるとベアリング24h内を回転し、ひいては、糸切れ検出ディスク24gとともに駆動軸24mと同軸上に設けられた糸切れ検出用スリット24jを回転させる。

0041

糸切れ検出センサ24iは、糸切れ検出用スリット24jの回転を検出する光学式センサであり、エンコーダを構成する。
ブッシュ24k,24Lは、駆動軸24mと刺繍機20の本体側のケーシングとの間に設けられている。

0042

上糸ロック部25は、開放位置と閉鎖位置とをとり、閉鎖位置において上糸28を固定する。
刺繍針26は、布押さえ27により保持される刺繍対象である例えば布を貫通するように上下動する。

0043

以下、上糸28の引き回しについて、図8及び図9A図9Eを参照しながら説明する。なお、上述の説明と重複する点については、適宜説明を省略する。
図9A図8のC部拡大図であり、図9B及び図9D図8のD部拡大図であり、図9C図8のE部拡大図であり、図9E図8のF部拡大図である。

0044

まず、図9Aに示すように、上糸28は、例えば図1に示す糸通し15から固定テンション部21に供給され、一定のテンションを付与される。そして、上糸28は、固定テンション部21からそのまま下方へ延びる(上糸28−1)。

0045

次に、図9Bに示すように、上糸28−1は、デジタル可変テンション部24において、図7Bに示す前部糸テンション調子板24eと後部糸テンション調子板24fとの間で糸切れを検出されるとともに、デジタルテンションプレート24b、駆動軸24m等によりテンションを調整され、天秤22側へ折り返される(上糸28−2)。

0046

図9Cに示すように、上糸28−2は、天秤22のベースプレート22aのガイド溝22fとガイドプレート22bのガイド溝22gとに挿入されるトーションバネ22cの先端部分に引っ掛けられて折り返され、再度デジタル可変テンション部24側へ延びる(上糸28−3)。

0047

図9Dに示すように、天秤22から折り返された上糸28−3は、前端ガイドプレート24aとデジタルテンションプレート24bとの間を通って下方に延びる(上糸28−4)。
図9Eに示すように、上糸28−4は、上糸ロック部25に固定され、刺繍針26によって図1に示す下釜部4に供給される。

0048

なお、上述の説明において、上糸28を供給側から天秤22側へ折り返すテンション部(デジタル可変テンション部24)は、上糸28にテンションを付与しない部材、或いは、上糸28に一定のテンションを付与する部材に変更することも可能であるが、上述のように折り返し部が可変テンション部を兼ねる構成とすることにより、上糸28の屈曲回数を減らして簡素な構成にすることができるとともに、針先の近くにおいて上糸28の屈曲等によるテンションの増幅を抑えて正確にテンションを調整することができる。

0049

また、上述の説明において、テンション部(デジタル可変テンション部24)が糸切れ検出手段を有するが、図10に示す参考技術のように糸切れ検出ディスク103を別体に配置することも可能ではある。但し、糸道経路の簡素化の観点では、本実施の形態の構成を採用することが望ましい。

0050

その他、上述の説明において、本実施の形態の刺繍機ヘッド20の上糸28の引き回しは、作業性を向上させるため、穴への糸挿入作業を排除し、溝呼び込みへの押し付け作業により糸セット作業を完了させることが可能なものであるが、テンション部等の各部の配置や構成は、適宜変更することも可能である。

0051

以上説明した本実施の形態の刺繍機1では、刺繍機ヘッド20の天秤22は、上糸28を引き上げる方向に付勢する付勢手段(例えばトーションバネ22c)を有し、上下揺動の上方側への動作と付勢手段(トーションバネ22c)による付勢とにより上糸28を引き上げる。

0052

そのため、付勢手段(トーションバネ22c)と天秤22とを一体化することによって、付勢手段を天秤22とは別体で配置する場合よりも上糸28の屈曲回数を減らし、上糸28の複雑な引き回しを回避することができる。
よって、本実施の形態によれば、刺繍機ヘッド20の糸道経路を簡素化することができる。

0053

これにより、トーションバネ22c、及びデジタル可変テンション部24等の各部を刺繍針26に近づけて、上糸28の屈曲によるテンションの増幅を抑えてテンション調整を確実に行うこともできる。また、上述の糸道経路の簡素化や、図10に示す複数の固定テンション部101,104のうち天秤106側の固定テンション104に相当するものを省略することができるなど、上糸28の屈曲・摩擦・回転抵抗を低減することができるため、糸切れしにくくなり、その結果、刺繍機ヘッド20ひいては刺繍機1の稼働率が向上し、かつ、外乱に強くなる。したがって、刺繍品質が向上するとともに安定する。

0054

更には、天秤22に上糸28を引き回すことでトーションバネ22cへの引き回しも同時に行うことができることなど、作業性が飛躍的に向上する。これに伴い、刺繍生産における段取り時間割合を減らすことも可能となり、刺繍機1の稼動時間を長くすることができ、生産効率を上げることも可能となる。

0055

また、本実施の形態では、折り返し部分に配置されたテンション部の一例であるデジタル可変テンション部24は、天秤22よりも下方に配置され、上糸28を供給側から天秤22側へ折り返すとともに上糸28にテンションを付与する。そのため、上糸28の屈曲回数を減らして簡素な構成にすることができるとともに、針先の近くにおいて上糸28の屈曲等によるテンションの増幅を抑えて正確にテンションを調整することができる。

0056

また、本実施の形態では、折り返し部分に配置されたテンション部の一例としてデジタル可変テンション部24を採用したことにより、生産効率向上、前段取りの効率化、品質維持・向上などを図ることができるとともに、作業者オペレーションベル品質等が左右されるのを防ぐことができる。

0057

また、本実施の形態では、テンション部の一例であるデジタル可変テンション部24は、糸切れ検出手段(糸切れ検出ディスク24g、糸切れ検出センサ24i、及び糸切れ検出用スリット24j)を有する。そのため、上糸28の屈曲回数を減らして、糸道経路をより一層簡素化することができる。

0058

1刺繍機(ミシン
2ミシンテーブル
3刺繍枠
4 下釜部
6ミシンアーム
7(7a、7b) 立設部
8橋梁部
9主軸
11カラーチェンジ部
12 カラーチェンジ軸
13上糸台
14 管置き
15糸通し
20 刺繍機ヘッド
21固定テンション部
22天秤
22aベースプレート
22bガイドプレート
22cトーションバネ(付勢手段)
22d前方ガイドローラ
22e後方ガイドローラ
22f,22gガイド溝
23糸道カバー
24デジタル可変テンション部
24a前端ガイドプレート
24b デジタルテンションプレート
24cフローティング用縦方向ピン
24d フローティング用横方向ピン
24e 前部糸テンション調子板
24f 後部糸テンション調子板
24g糸切れ検出ディスク
24hベアリング
24i 糸切れ検出センサ
24j 糸切れ検出用スリット
24k、24Lブッシュ
24m駆動軸
25 上糸ロック部
26刺繍針
27布押さえ
28 上糸

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