JPS60182996A - ミシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は上軸を兼用するモータ軸に下軸を接続し、下
軸の回転によってカマ等の縫製機能要素を同期回転させ
た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
別取付げられベルト・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って、実製品としても皆無であ
った。

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ってミシ
ンアーム表面を加熱したり、組立作業に多大な労力１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
点があった。

〔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って、上軸を兼用するモータ軸に
ミシンベッド内の下軸を接続し、この下軸の回転によっ
てカマ等の縫製機能要素を同期回転させることによって
、構造の簡単化、組立作業の容易化を図り、ミシンアー
ム内へのモ−夕内蔵を可能としたミシンを提供すること
を目的とする。

〔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図面である。図にお
いて、１００は駆動モータ（以下モータという）、２０
０はミシンアーム（以下アームとい５）、３００はミシ
ンベッドである。

上記モータ１００は、固定子磁石１０１と、回転子１０
２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
ット１０８、右側ブラヶッ）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２
００の軸箱２０１に嵌合された玉軸受１１０によって回
転自在に支承され、しかもリング１１０　ａが嵌着され
ている。他方、右側軸端部１０３ｂ近傍にはモータ１０
０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
タイミングベルト１１２が装着されている。ここで上記
電磁ブレーキ１１１のブレーキマグネッ）　１１１　ａ
および可動板１１１ｂはそれぞれ右側ブラケッ）　１１
１　、駆動側タイミングプ〜す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に設げられた軸箱２
０１に玉軸受１１０を介して嵌合支持されたモータ軸Ω
左側軸端部１０３ａと、フランジ穴２０２に嵌着された
左側ブラケット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ット１０９と
でアーム２００に組付支持されている。

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１０３ａ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、との針棒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、この針棒りシンク２０８と人称クランク
２０９とを駆動させるり２ンク２１０とで構成されてい
る。他方上記モータ軸１０３の右側軸端部１０４１．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２０
０に取付けられる。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。

次に上記ベッド３００には、駆動側クィミングブーリ１
１２と係合し、回転を伝達する上記タイミングベルト２
１１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３０１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ブー　！ｊ　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　、３
１１を介してベッド３００に支持され、左右両端に各々
カマ３１２．従動ギヤ〜３１３が嵌着されている。との
従動ギヤー３１３は上記駆動ギヤー３０６に係合し、上
記モータ軸１０３０倍速度で回転し、カマ３１２を上記
針棒２０６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１０
０に印加される。そしてモータ１００の回転駆動によっ
てモータ軸１０３に直結されたクランク２１０を介して
針棒２０６が上下運動し人称（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。これによってカマ３１２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１０
０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ｌ」・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
素は予め単独ユニットとして組立し構成され、その上で
アーム２００内に組付られるので、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ったが、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２００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１
０３に組付けられる。従って針棒２０７、人称、及びそ
の作動クランク２０８〜２１０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１０３と同一回転する下軸３０１をタイ
ミングベルト２１１などで伝達してベッド部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。

■そのためこの発明では、アーム２００部内にモータ１
００を組付構成するために、アーム２００の筒部の容積
を従来と比べさほど太き（する必要がない。またアーム
２００のベッド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等の制御装置
の設定スイッ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。

■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部内に構成する機能要素が針棒２０
７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。

■同様に従来ミシンの上軸を支持する軸受・上軸から下
軸へ伝達する支軸のギヤー、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
ボンダが省略されるので、その分モーク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１００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２０
８、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２
１１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
ないとコジレな生じるので、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１００のヨーク（フレーム）１０４と右側ブラケッ
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、右側ブラケット１０９の取付耳１０９ａ
をアーム２００の取付座２０３にボルト１１３で行い、
その締結力によっ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、上軸を兼用するモー
タ軸にミシンベッド内の下軸を接続し、この下軸の回転
によってカマ等の縫製機能要素を同期回転させる構成と
したので、構造の簡単化、組立作業の容易化を図り、ミ
シンアーム内へのモータ内蔵を可能とできる等の効果が
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
図のノ・ンドグーリカパーを外した右側面図である。 １００・・・駆動モータ、１０２・・・回転子、１０３
・・・％−”ｌｆｉ、２００・・・ミシンアーム、２０
６・・・針棒、３００・・・ミシンベッド、３０２・・
・カマ。 特許出願！（三菱電機株式会社 １−−聯 代理人　弁理士　１）澤　博　昭５′１ｌ−１１ （外２名） 第２図 手続補正書（自発） １、事件の表示　特願昭５９−３８３９３号２、発明の
名称　ミシン ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ４、代　理　人　郵便番号　１０５ 住　所　東京都港区西新橋１丁目４番１０号５、補正の
対象 １）明細書の発明の詳細な説明の欄 ２）図面 。、補正の内容 （１）明細書第３頁第２０行目の［リング１ｉｏａＪと
あるのを［バランスリング１１０ａＪと補正する。 （２）明細書第４頁第７行目の「右側ブラケット１１１
」とあるのを「右側ブラケツ）１０９Ｊと補正する。 ３）明細書第７頁第３行から第４行目の「人称」、ある
のを「天秤」と補正する。 （４）第１図音別紙の通り補正する。 ７、添付書類の目録 補正後の第１図を記載した書面　１通 以上

Claims (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
   タと、この駆動モータな内蔵するミシンアームと、上記
   モータ軸と伝達手段を介して接続されたミシンベッド内
   の下軸とを備え、上記下軸によってカマ等の縫製機能要
   素を運動駆動することを特徴とするミシン。