JPH08266770A - ミシンの釜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速回転のミシンにおいて潤滑油を供給しな
くとも外釜および中釜が発熱したり焼付いたり、あるい
は摩耗してがたを生じたりしないようにすること。 【構成】 中釜１６のガイド突起１７を耐熱性樹脂に強
化材を混合してなる材料により形成し、高温酸化雰囲気
中での劣化速度を遅くなるようにしたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ミシンにおいて下軸の
端部に外釜を支持するとともに、この外釜の内側にボビ
ンを収納した中釜を外釜の回転中にも静止しうるように
相対回転可能に支持してなるミシンの釜に係り、特に、
回転数の高い工業用ミシンに使用されるのに好適なミシ
ンにおける釜に関する。

【０００２】

【従来の技術】前述した工業用ミシンにおいては、針が
最高１分間当り５５００回程度往復動するので、この針
の動作に関連した動作を行う各箇所は最高１分間当り１
１０００回程度回転することになる。そこで、このよう
に高速回転する各箇所の軸受には、ポンプにより潤滑油
を強制供給しないと、部品が過熱して焼付いたり、摩耗
したりするおそれがある。ところで、ミシンにおける釜
は、一般に、針を挿通している上糸に下糸を引掛けるた
めのものであるため、下糸を巻回してなるボビンを収納
している中釜は針の往復動にもかかわらず静止している
のに対し、上糸を引掛るフックを備えている外釜は針の
往復動に関連して高速回転することになる。

【０００３】そこで、外釜と相対的に摺動する中釜の摺
動面としては、摺動抵抗を減少する必要があるが、この
ため従来から潤滑油を外釜を支持している下軸に形成さ
れている潤滑油通路から外釜に形成されている他の潤滑
油通路を介して中釜のレ―ス面に供給するようになって
いた。

【０００４】まず、このようなミシンにおける釜の従来
のものを図２により説明する。

【０００５】図２において、図示しないモ―タのような
駆動手段により高速回転されうる下軸１が配設されてお
り、この下軸１は、軸方向に間隔を隔てて配設された１
対のメタル２（一方のみ図示）に組込まれたスラスト受
け３に軸方向の動きを規制され支持されている。この下
軸１の中心部には、軸方向に延在する第１潤滑油通路４
が形成されており、この第１潤滑油通路４内には、図示
を省略した下軸１の基端側から潤滑油が供給されうるよ
うになっている。

【０００６】前記下軸１の先端部には外釜５が固定され
ている。この外釜５は、前記下軸１の先端部の外周に嵌
合される円盤状の基部６と、この基部６の先端側に連設
されたほぼ円筒系の外釜本体１０とを有しており、前記
基部６は、前記下軸１の先端部が比較的密に挿入されう
る中心孔７を有している。また、前記基部６には、その
外周面６ａから前記中心孔７に連通する半径方向のねじ
孔８が形成されており、このねじ孔８にねじ９を螺合し
てそのねじ９の先端を下軸１の外周面１ａに圧接するこ
とにより外釜５は下軸１と一体的に回転しうることにな
る。

【０００７】前記外釜本体１０は、前記基部６の先端に
同心的に突設され基部６より大径の基板１１と、この基
板１１の先端側に連設されたほぼ円筒形の外周壁１２と
を有しており、この外周壁１２の外周面１２ａには、比
較的薄肉のフック部材１３が図示しないねじにより被着
されている。さらに、前記外釜５の外周壁１２の内周面
には円環状のガイド溝１４が形成されている。

【０００８】前記外釜５の内部空所１５内には、この外
釜５に対し相対回転可能な中釜１６が配設されている。
この中釜１６は、全体的にほぼ円筒形に形成されてお
り、この中釜１６の外周面１６ａには、前記外釜５のガ
イド溝１４内に嵌合し、かつ相対的に円周方向に摺動し
うるほぼ円環状のガイド突起１７が糸の抜ける部位を除
いて周設されている。このガイド突起１７の外周面はレ
ース面と称されている。また、前記中釜１６の基端部に
は、その直径方向に架け渡された支持板１８が一体に取
付けられており、この支持板１８の長手方向の中央部に
は中釜１６の軸方向に延在する支持ピン１９が同軸的に
突設されている。この支持ピン１９には、下糸を巻回し
た図示しないボビンが装着されるようになっている。

【０００９】前記外釜５の外釜本体１０の基板１１に
は、前記中心孔７に連通し中心孔７より大径の円形凹部
２０が形成されており、この円形凹部２０には、前記外
釜５内を延在する第２潤滑油通路２１が連通されてい
る。この第２潤滑油通路２１は、ほぼ放射方向に延在す
るように前記基板１１に形成され、前記円形凹部２０に
連通されている放射方向通路２２と、この放射方向通路
２２の外端に連通されかつ基板１１から外周壁１２にか
けてほぼ軸方向に延在するように形成されている軸方向
通路２３とにより構成されている。

【００１０】前記軸方向通路２３の先端は、前記ガイド
溝１４の近傍にまで到達しており、この部位の前記外周
壁１２内には、前記ガイド溝１４および軸方向通路２３
にそれぞれ連通する円形の濾過室２４が形成されてい
る。なお、この濾過室２４は、前記外周壁１２の外周面
１２ａに開放されており、図示しない蓋体により開閉可
能に被覆されるようになっている。そして、前記濾過室
２４内には、フェルト等からなる繊維を不織布のように
固めてなる濾過部材が収納されている。

【００１１】一方、前記下軸１の先端部には、油量を制
限するための油量制限部材たる濾過部材２６を保持する
保持スリ―ブ２７が装着されるようになっている。この
保持スリ―ブ２７は、前記下軸１の第１潤滑油通路４を
なす内周面に形成された図示しないねじ部に螺合される
ねじ部を外周面に形成されたスリ―ブ本体２８と、この
スリ―ブ本体２８に連設され前記第１潤滑油通路４より
大径のフランジ２９とにより構成されており、このフラ
ンジ２９には、前記スリ―ブ本体２８の内側と前記円形
凹部２０とを連通する連通孔３０が形成されている。前
記スリ―ブ本体２８の内端には、前記連通孔３０と連通
し、連通孔３０側が小径の円錐台形に形成された凹部３
１が形成されている。そして、前記スリ―ブ本体２８内
に装着される前記濾過部材２６は、前述したフェルト等
からなる繊維を不織布のように固めてスリ―ブ本体２８
の内径とほぼ等しい円柱状に構成されている。

【００１２】なお、その材質はポリエステル、焼結材な
ど緩衡効果をもつものであればよい。

【００１３】つぎに、前述した構成からなる従来のもの
の作用について説明する。

【００１４】下軸１が外釜５とともに高速回転し、図示
しない針により縫製が行われている間、下軸１の第１潤
滑油通路４内には、図示しないポンプにより潤滑油が高
圧で供給されるようになっている。

【００１５】ところで、高圧の潤滑油がそのまま外釜５
のガイド溝１４から噴射されると縫製中の布などを潤滑
油で汚してしまうことになるが、第１潤滑油通路４内に
は濾過部材２６が配設されており、この濾過部材２６を
潤滑油が通過する際の濾過部材２６の抵抗により、濾過
部材２６を通過する潤滑油はその油圧ならびに油量を減
少されることになる。そして、高速回転している外釜本
体１０の放射方向通路２２を通過する際に遠心力により
ある程度の潤滑油の加速が行われ、外釜５のガイド溝１
４からは適量の潤滑油が中釜１６のガイド突起１７に供
給されることになる。

【００１６】ところで、潤滑油には、縫製品の布くずや
各種摩耗粉等の異物が混入することがあるが、これらの
異物は濾過部材２６において濾過されることになるた
め、濾過部材２６を長期にわたって使用しつづけると、
濾過部材２６が目詰りを起こし、潤滑油が中釜１６のガ
イド突起１７に供給されなくなってしまうことになる。
すると、外釜５および中釜１６が発熱したり焼付いたり
したり、あるいは摩耗してがたを生じたりするおそれが
ある。

【００１７】したがって、このような事故が発生した
ら、外釜５、中釜１６および濾過部材２６を交換しなけ
ればならないが、濾過部材２６を交換するためには、保
持スリ―ブ２７を取外さなければならず面倒であるた
め、使用者は、濾過部材２６を交換せずに単に外釜５お
よび中釜１６のみを交換してしまうことが多い。する
と、運転を再開しても、濾過部材２６は相変わらず目詰
まり状態にあるため、短期間のうちに外釜５および中釜
１６の事故が再発してしまうおそれがある。

【００１８】このため従来から潤滑油を供給することな
くミシンの高速回転を可能とするいわゆる無給油回転釜
の開発が行われていた。このような無給油回転釜の従来
のものの１例としては特開昭５−３１７５５９号に記載
のものがあり、この公報記載のものは、外釜、中釜など
のミシン部品を液晶ポリマーにより形成したものであ
る。

【００１９】また、従来、釜の材質として前記液晶ポリ
マーや高密度ポリエチレンなどにフッ素樹脂などの充填
剤を添加したものも開発されていた。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の材質からなる釜においては、１分間当り８０
００回転程度の回転数で外釜が回転する場合には、外釜
および中釜が発熱したり焼付いたりしたり、あるいは摩
耗してがたを生じたりしないが、針が最高１分間当り５
５００回程度往復動する高速の工業用ミシンにおける外
釜のように最高１分間当り１１０００回程度回転する釜
の場合、外釜、中釜が発熱したり焼付いたり、あるいは
摩耗してがたを生じたりするおそれがあった。

【００２１】これは、１分間当り１１０００回程度回転
する釜の場合、外釜および中釜の摺動する部位における
温度は２００℃以上に達するが、液晶ポリマーのような
高分子材料は高温酸素雰囲気中において酸化劣化を起す
ことに起因していると推定される。

【００２２】本発明は、このような点に鑑み、外釜が最
高１分間当り１１０００回程度回転する高速回転のミシ
ンに適用するのに好適で、潤滑油を供給しなくとも外釜
および中釜が発熱したり焼付いたり、あるいは摩耗して
がたを生じたりしないようにしたミシンの釜を提供する
ことを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため本発明の請求項１に記載のミシンの釜は、回転また
は揺動駆動される下軸の端部に内周面にガイド溝が形成
された外釜を支持し、この外釜の内側にボビンを収納し
外釜のガイド溝に嵌合するガイド突起が形成されている
中釜を外釜に対し相対回転可能に支持したミシンの釜に
おいて、前記中釜のガイド突起を耐熱性樹脂に強化材を
混合してなる材料により形成したことを特徴としてい
る。

【００２４】また、請求項２に記載のミシンの釜は、回
転または揺動駆動される下軸の端部に外釜を支持し、こ
の外釜の内側にボビンを収納した中釜を外釜に対し相対
回転可能に支持したミシンの釜において、前記中釜を耐
熱性樹脂に強化材を混合してなる材料により形成したこ
とを特徴としている。

【００２５】

【作用】前述した構成からなる本発明によれば、外釜の
ガイド溝に嵌合する中釜のガイド突起あるいは中釜全体
を酸化雰囲気中での劣化速度の遅い耐熱性樹脂に強化材
を混合してなる材料により形成したので、ミシンを無給
油で高速回転しても、外釜および中釜が発熱したり焼付
いたり、あるいは摩耗してがたを生じたりしない。

【００２６】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例により説明
する。

【００２７】図１は、本発明に係る釜の中釜１６を示す
ものであり、この中釜１６の外周面１６ａには、図示し
ない外釜のガイド溝内に嵌合し、かつ相対的に円周方向
に摺動しうるほぼ円環状のガイド突起１７が糸の抜ける
部位を除いて周設されている。また、前記中釜１６の中
心には、下糸を巻回した図示しないボビンが装着される
支持ピンが１９が突設されている。

【００２８】そして、本実施例において、図示しない外
釜のガイド溝と摺動することになる中釜１６のガイド突
起１７は、耐熱性樹脂を基材とし、これに炭素繊維等の
強化材を添加した材料により形成されている。

【００２９】この材料としては、 １．耐熱性樹脂としてポリイミドを基材とし、これに強
化材として炭素繊維を２０−３０重量％添加したもの ２．耐熱性樹脂としてポリイミドを基材とし、これに強
化材として炭素繊維を２０−３０重量％添加するととも
に、さらに潤滑特性を改良するために黒鉛およびポリテ
トラフルオロエチレンの少なくとも一方を５−１０重量
％添加したもの ３．耐熱性樹脂としてポリエーテル・エーテルケトンを
基材とし、これに強化材として炭素繊維を２０−３０重
量％添加したもの ４．耐熱性樹脂としてポリエーテル・エーテルケトンを
基材とし、これに強化材として炭素繊維を２０−３０重
量％添加するとともに、さらに潤滑特性を改良するため
に黒鉛およびポリテトラフルオロエチレンの少なくとも
一方を５−１０重量％添加したもの の４種を例示することができる。なお、前記ガイド突起
１７を除いた中釜１６の他の部位は、本実施例において
は鉄あるいはステンレスなどの金属により形成されてい
る。

【００３０】前述した構成によれば、ポリイミドやポリ
エーテル・エーテルケトンといった耐熱性樹脂は、高温
酸素雰囲気中における劣化速度が遅いし、また、強化材
としての炭素繊維により高温中における剛性を確保でき
るので、外釜が最高１分間当り１１０００回程度回転す
る高速回転のミシンにこの中釜を適用すれば、潤滑油を
供給しなくとも外釜および中釜が発熱したり焼付いた
り、あるいは摩耗してがたを生じたりしない。

【００３１】下記の表１および表２は前述した中釜のガ
イド突起の材料として前述した４種の例示のうち第２番
目のものを使用した場合の実験結果を示すものであり、
前記ガイド突起１７の材料は、具体的にはポリイミド６
５重量％、炭素繊維３０重量％、黒鉛５重量％により構
成されている。

【００３２】表１は、ミシンの駆動に伴って外釜を高速
回転させたときの中釜のガイド突起の摩耗量を示すもの
であり、この表１における摺動距離は外釜のガイド溝と
中釜のガイド突起との摺動総距離を示すものである。

【００３３】 この表１によれば、高速回転させても中釜のガイド突起
の摩耗量がそれほどでもないことは明らかである。

【００３４】つぎに、表２は、表１に示すように駆動し
たときの中釜の表面温度をサチュレート温度として示す
ものである。

【００３５】 この表２によれば、サチュレート温度は、外気温が２１
℃のときに４０℃程度にまでしか上昇しないので、外釜
と中釜の焼付きが生じるおそれはない。

【００３６】なお、本発明は、前述した実施例に限定さ
れるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能であ
る。

【００３７】例えば、前述した実施例においては中釜の
ガイド突起のみを、耐熱性樹脂を基材とし、これに炭素
繊維等の強化材を添加した材料により形成したように説
明したが、中釜の全体を、耐熱性樹脂を基材とし、これ
に炭素繊維等の強化材を添加した材料により形成するよ
うにしてもよい。

【００３８】また、前述した実施例においては全回転釜
について説明したが、本発明は半回転釜にも適用可能で
ある。この半回転釜の場合、下軸は揺動することにな
る。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、潤
滑油を供給せずに外釜を１００００回転を越える高速回
転で外釜を駆動しても外釜および中釜が発熱したり焼付
いたり、あるいは摩耗してがたを生じたりしないようで
き、長期にわたってミシンの高速回転を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の釜における内釜の実施例を示す斜視図

【図２】従来の釜を示す縦断面図

【符号の説明】

５ 外釜 １４ ガイド溝 １６ 中釜 １７ ガイド突起

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転または揺動駆動される下軸の端部に
   内周面にガイド溝が形成された外釜を支持し、この外釜
   の内側にボビンを収納し外釜のガイド溝に嵌合するガイ
   ド突起が形成されている中釜を外釜に対し相対回転可能
   に支持したミシンの釜において、前記中釜のガイド突起
   を耐熱性樹脂に強化材を混合してなる材料により形成し
   たことを特徴とするミシンの釜。
2. 【請求項２】 回転または揺動駆動される下軸の端部に
   外釜を支持し、この外釜の内側にボビンを収納した中釜
   を外釜に対し相対回転可能に支持したミシンの釜におい
   て、前記中釜を耐熱性樹脂に強化材を混合してなる材料
   により形成したことを特徴とするミシンの釜。