JPH0121996B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は駆動モータを予め製造組立し、その
後ミシンアームに容易かつ確実に取付けのできる
工業用ミシンに関するものである。

〔従来技術〕

従来この種の装置としては、ミシンテーブルの
下部に別取付けられ、ベルト・プーリで伝達駆動
する駆動用電動機を、ミシン本体に内蔵して、電
動機出力軸とミシン軸を一体化し直接駆動する、
いわゆる駆動モータ内蔵形工業用ミシンが提案さ
れているが、しかしながら、従来の提案はいづれ
も具体性・実用性（実現性）のあるものは無く、
いわんやこれらを満足する小形高性能な電動機の
実用化が困難なこともあつて、実製品としても皆
無であつた。

さらに針棒機構等の縫製機能要素を駆動させる
駆動モータの固定子はミシンアームに直接固着さ
れ、また、回転子はミシン上軸に嵌着されてい
た。そこで、回転により発生した熱が固定子を伝
わつてミシンアーム表面を加熱したり、組立作業
に多大な労力、時間を要し、アンバランス回転の
修正が困難である等の欠点があつた。

〔発明の概要〕

この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたものであつて、駆動モータ
を予め単独ユニツトとして製造組立後、ミシンア
ーム内に組付ける際、その組付けを精度よく簡単
に手際よく行うことができ、これによりミシン製
造時における組立効率を飛躍的に向上させること
ができるミシンを提供することを目的としてい
る。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第１図は実施例の構造を示す正（断）面図で
第２図は第１図のハンドプーリカバーを外した右
側面図である。図において１００は駆動モータ
（以下モータという）、２００はミシンアーム（以
下アームという）、３００はミシンベツドである。

上記モータ１００は、固定子磁石１０１と、回
転子１０２と、この回転子１０２を固着し、かつ
従来のミシン上軸を兼用するモータ軸１０３と、
上記固定子磁石１０１を保持するヨーク１０４
と、このヨーク１０４の両側にボルト等（図示せ
ず）で固着され、玉軸受１０６，１０７を介して
モータ軸１０３を支承する左側ブラケツト１０
８、右側ブラケツト１０９とで構成されている。

上記モータ軸１０３の左側軸端部１０３ａはア
ーム２００の軸箱２０１に嵌合された玉軸受１１
０によつて回動自在に支承され、しかもバランス
リング１１０ａが嵌着されている。このバランス
リング１１０ａは、後述するミシン針棒機構Ａを
含む縫製機能要素部材に対して上記モータ１００
の回転子１０２の回転バランスを修正する機能を
果たすようになつている。他方、右側軸端部１０
３ｂ近傍にはモータ１００を急停止させる電磁ブ
レーキ１１１と、後述するミシン下軸３０１をベ
ルト２１１を介して駆動させる駆動側タイミング
プーリ１１２が装着されている。ここで上記電磁
ブレーキ１１１のブレーキマグネツト１１１ａお
よび可動板１１１ｂはそれぞれ右側ブラケツト１
０９、駆動側タイミングプーリ１１２に装着され
ている。

そして、上記モータ１００は、組込前に予め単
独で製造組立され、後述するアーム２００に設け
られた軸箱２０１に玉軸受１１０を介して嵌合支
持されたモータ軸の左側軸端部１０３ａと、フラ
ンジ穴２０２に嵌着された左側ブラケツト１０８
のフランジ部１０８ａと、アーム２００の複数の
取付座２０３に取付耳１０９ａを貫通したボルト
１１３等で固着された右側ブラケツト１０９とで
アーム２００に組付支持されている。従つて、上
記取付耳１０９ａと上記取付座２０３は、第２図
に示すように、上記モータ１００の外周面部をそ
の放射方向で部分的に支持するモータ支持部を構
成し、これによつて、上記モータ１００は、その
外周面と上記ミシンアーム２００の内壁面との間
で断熱空間部を形成した状態に支持されている。

次に上記アーム２００には、上記モータ１００
を組付支持するための軸箱２０１と、フランジ穴
２０２と取付座２０３と組付穴２０４とが一体形
成され、左側端部には面板２０５が装着されてい
る。そして、モータ軸１０３の左側軸端部１０３
ａには、針棒機構Ａが配置されている。この針棒
機構Ａは、ミシン針２０７を取付けた針棒２０６
と、この針棒２０６を上下に運動させる針棒クラ
ンク２０８と、図示してない天秤を運動させる天
秤クランク２０９と、この針棒クランク２０８と
天秤クランク２０９とを駆動させるクランク２１
０とで構成されている。他方上記モータ軸１０３
の右側軸端部１０４ｂにモータ１００の回転速度
と停止角度（すなわちミシンの回転速度とミシン
針停止位置）を検出する検出器２１２と、ハンド
プーリ２１３が嵌着されている。そして右側には
上記組付穴２０４を覆装し、かつモータ１００や
タイミングベルト２１１を覆うカバー２１４がア
ーム２００に取付けられる。ここで、上記カバー
２１４は、上記駆動側タイミングプーリ１１２と
上記検出器２１２との間で上記ミシンアーム２０
０の右側部に着脱可能に取付けられている。従つ
て、この取付状態で上記カバー２１４は、その内
側で上記駆動側タイミングプーリ１１２とタイミ
ングベルト２１１および電磁ブレーキ１１１並び
に上記モータ１００の右側端部を覆い、且つ外側
では上記ハンドプーリ２１３との間で上記検出器
２１２を覆つている。この場合、上記カバー２１
４の外側面部には突出枠部２１４ａが予め一体形
成しておき、この突出枠部２１４ａにより上記ハ
ンドプーリ２１３との間で上記検出器２１２の周
囲を囲繞している。尚、図示してないが従来と同
様の押え機構要素と上糸調節器とがさらにアーム
２００に組付けられている。

次に上記ベツド３００には、駆動側タイミング
プーリ１１２と係合し、回転を伝達する上記タイ
ミングベルド２１１を介してモータ軸１０３と同
一速度で回転駆動される下軸３０１が２個の玉軸
受３０２を介して支持されている。この下軸３０
１には上記タイミングベルト２１１と係合する従
動側タイミングプーリ３０３と、従来と同様の水
平及び上下送り軸３０７，３０８を駆動させる送
り作動カム３０４と、図示してない従来と同様の
糸切り機構を作動させる糸切り作動カム３０５
と、後述のカマ回転軸３０９を駆動させる駆動ギ
ヤー３０６が嵌着されている。カマ回転軸３０９
は軸受３１０，３１１を介してベツド３００に支
持され、左右両端に各々カマ３１２、従動ギヤー
３１３が嵌着されている。この従動ギヤ３１３は
上記駆動ギヤー３０６に係合し、上記モータ軸１
０３の倍速度で回転し、カマ３１２を上記針棒２
０６の上下運動に同期して回転駆動する。そして
針板３１４、送り歯台３１５、送り腕３１６など
従来と同様のミシンの縫製要素が組付けられてい
る。

次に動作について説明する。

以上の構成要素で動作を説明すると、作業者の
足踏み操作に応じた電気信号がモータ１００の制
御装置（図示せず）に入力され、制御装置から所
定の電圧がモータ１００に印加される。そしてモ
ータ１００の回転駆動によつてモータ軸１０３に
直結されたクランク２１０を介して針棒２０６が
上下運動し天秤（図示せず）が運動する。これと
同時にタイミングプーリ１１２，３０３、タイミ
ングベルト２１１を介して下軸３０１が同速で回
転し、ギヤー３０６，３１３を介してカマ回転軸
３０９が倍速で回転する。これによつてカマ３１
２及び送り機構が上記針棒２０６と同期して、回
転及び運動を行い、従来と同様の縫製運転が行わ
れる。そして所要の縫製が終えると上記と同様に
制御装置の指令に基づいてモータ１００が急減
速・低速位置決め運転を行い、検出器２１２が所
定の停止位置を検出し、電磁ブレーキ１１１が作
動し、定位置に停止し、所定時には従来のものと
同様の糸切り操作が行える。

以上の構成によれば、従来のいわゆる駆動モー
タ内蔵形工業用ミシンと同様に、その駆動装置
を含めた縫製機械装置全体が小形になり据付、取
扱いが容易である。駆動装置との伝達機構（プ
ーリ・ベルト）が内蔵され露出してないので安全
である。駆動装置と本体が一体化されているの
で、ミシン本体の配列や可動（上下・旋回など）
の自由度が高まり、自動化機械装置への適合が容
易である等の効果を有する。

さらに、従来装置は上述のようにいづれも内蔵
されるモータの構成要素であるモータの固定子は
ミシンアームに直接固着され、モータの回転子は
従来ミシンと同様のミシンアームに支持されたミ
シン上軸に嵌着されている。しかし、この発明で
は上述の如く、モータ１００の構成要素は予め単
独ユニツトとして組立し構成され、その上でアー
ム２００内に組付けられるので、以下の特有の効
果が得られる。

従来のミシンの製造工程では、通常、内部の
金属粉等の異物除去と軸受その他摺動部のナラ
シを目的とした油洗浄運転工程があるが、周知
の如くモータは絶縁劣化等から油の付着をきら
う。またモータの製造工程でも回転子の回転バ
ランス（つり合い良さ）を出すためのバランス
取り工程、またモータ自身の性能（運転特性・
耐圧絶縁特性など）確認の試験工程がある。そ
のため従来装置では製造上非常に困難であつた
が、この発明ならば、上記各作業は極めて容易
である。

モータには当然運転損失による発熱がある。
そのため従来装置ではその発熱する固定子（回
転子からの伝熱も含め）が直接、作業者に身近
にあるミシンアームに固着支持されてるためア
ーム表面の温度も上がり、危険であり少なくと
も不快である。これに対しこの発明では発熱す
るモータ１００がアーム２００外被肉から部分
的に突起した取付座２０３に取付けられ、全体
的にはモータ１００外被とアーム２００外被の
間に適切な空間が設けられているためアーム２
００表面への熱伝達が少なく、（温度勾配が高
い）、従来装置の問題を解消、少なくとも緩和
することができる。

この発明では、駆動モータ１００単体の製造
工程の回転子１０２のバランス取り工程に於い
て、後でモータ軸１０３に取付けられる、従つ
て針棒２０７天秤、及びその作動クランク２０
８〜２１０などモータ軸１０３と一体回転する
部材あるいはその等価ダミーを一体に組付けて
同時に総合バランス取り修正を容易に行うこと
が出来るので、従来ミシンの上軸のアンバラン
ス回転は確実に防止され、低振動・低騒音な運
転性能を得ることができる。

そしてさらに、従来装置ではいずれも明確に
なされてないが、この発明は従来のミシンの上
軸を兼ねるモータ軸１０３で直接駆動する要素
は針棒機構Ａ及び天秤機構のみで、モータ軸１
０３と同一回転する下軸３０１をタイミングベ
ルト２１１などで伝達してベツド３００部に設
け、この下軸３０１で送り機構や糸切り作動機
構を作動させ、さらにギヤー３０６等で従来ミ
シンの下軸に相当するカマ回転軸３０９を倍速
回転駆動させるので、アーム２００部内の従来
ミシンの縫製機能要素を最小限に構成してい
る。

(4) そのためこの発明ではアーム２００部内にモ
ータ１００を組付構成するために、アーム２０
０の筒部の容積を従来と比べさほど大きくする
必要がない。

またアーム２００のベツド３００との接合部
は上記のタイミングベルト２１１や押え上げ連
結棒などの部材に限定されるので、スペースが
明き、この部分に自動止め縫い等の制御装置の
設定スイツチなど操作部分を収納することが出
来、手元操作でデザイン・操作性を良くするこ
とができる。

(5) 従来ミシンの欠点である油洩れに対しても、
この発明ならばアーム２００部内に構成される
機能要素が針棒２０７及び天秤機構に限定され
るので、これらの摺動部軸受の潤滑を含油メタ
ルグリース潤滑等で無給油化が容易となり、ア
ーム２００部からの油洩れを解決することがで
きる。

(6) 同様に従来ミシンの上軸を支持する軸受、上
軸から下軸へ伝達する立軸のギヤー、送り作動
カムの摺動部、針棒及び天秤機構の摺動部など
への給油潤滑のための給油ポンプが省略される
ので、その分モータ１００への負荷トルクが減
少し、電力エネルギーを節減することができ
る。

尚、この発明の予め組立完成されたモータ１０
０をアーム２００内に組付・支持する上に於い
て、第１図でも明らかなようにモータ軸１０６は
かなり長尺で、その左側軸端部１０３ａにはクラ
ンク２１０、針棒クランク２０８、針棒２０６、
天秤クランク２０９天秤（図示せず）などの慣性
負荷と、右側軸端部１０３ｂにはブレーキ可動板
１１１ｂ、駆動側タイミングプーリ１１２、ハン
ドプーリ２１３などの慣性負荷と、タイミングベ
ルト２１１の張力と、モータ軸１０６の中心部に
は当然のことながら自己の回転子１０２の慣性負
荷とがそれぞれ加わる。そのためモータ軸１０６
の所定の回転剛性を確保するために相当な支持点
が必要となる。ところが一般に３点以上の支持方
式は、周知の如くその軸心精度が得られないとコ
ジレを生じるので、厳しい加工精度・組立精度が
要求され極めて困難である。

この問題に対してこの発明は下記の工夫を行い
解決している。すなわち、モータ軸１０３はモー
タ１００に対して２個の玉軸受１０６，１０７で
２点支持させ、モータ１００全体はアーム２００
に対し、これに構成された軸箱２０１とフランジ
穴２０２との２点で、軸心に寸法決め嵌着し、固
定支持させている。そのため、加工及び組立精度
は従来の通常レベルで行え、軸剛性についても左
側軸端部１０３ａは充分なことは明白で、右側軸
端部１０３ｂは相対的に剛性の大きなモータ１０
０のヨーク（フレーム）１０４と右側ブラケツト
１０９で支持しているので充分と予想されるが、
さらに、モータ１００のアーム２００に対する上
記固定支持部への締結を、右側ブラケツト１０９
の取付耳１０９ａとアーム２００の取付座２０３
とをボルト１１３で固定して行い、その締結力に
よつて生じる上記取付耳１０９ａと取付座２０３
の接合端面の摩擦力で、右側軸端部１０３ｂの支
持剛性を補強している。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば駆動モータを
内蔵支持させるミシンアームの内壁部に、上記駆
動モータの一端側外壁部を嵌合支持するフランジ
穴と、このフランジ穴から離間した位置で上記駆
動モータのモータ軸の一端側が回転自在に挿入支
承される軸箱とを設け、これらのフランジ穴と軸
箱とによつて、上記駆動モータを上記ミシンアー
ム内で心出し状態に２点支持する構成としたの
で、上記ミシンアーム内に上記駆動モータを組付
ける際、そのモータ軸の一端側を上記軸箱に挿入
支承させ、且つ上記駆動モータの一端側外壁部を
上記フランジ穴に嵌合するだけで、上記ミシンア
ーム内で上記駆動モータの軸心出しが必然的に行
なわれ、もつて、上記ミシンアーム内の所定位置
に上記駆動モータが確実に組付けられる。従つ
て、上記駆動モータの組付作業が頗る簡単に手際
よく、且つ高精度に行うことができ、ミシン組立
効率が大幅に向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の縦断面図、第２
図は第１図のハンドプーリカバーを外した右側面
図である。 １００……駆動モータ、１０２……回転子、１
０３……モータ軸、２００……ミシンアーム、２
０６……針棒、３００……ミシンベツド、３０２
……カマ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ミシン上軸を兼用するモータ軸を単独支持す
   る駆動モータを予め単独ユニツトとして製造組立
   後、該駆動モータをミシンアーム内に内蔵支持さ
   せるミシンにおいて、上記ミシンアームの内壁部
   に設けられ、上記駆動モータの一端側外壁部を嵌
   合支持するフランジ穴と、このフランジ穴から離
   間して上記ミシンアームの内壁部に設けられ、上
   記モータ軸の一端側を回転自在に挿入支承させる
   軸箱とを備え、上記ミシンアーム内で上記駆動モ
   ータを上記フランジ穴と上記軸箱とにより心出し
   状態に２点支持したことを特徴とするミシン。 ２ 上記駆動モータは両端部に左右一対の支持ブ
   ラケツトを有し、その左側支持ブラケツトが上記
   フランジ穴に嵌合支持され、且つ右側支持ブラケ
   ツトは上記ミシンアームの内部に設けられた取付
   耳にボルト等で固着されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のミシン。