JPS60182997A - 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、組立作業に多犬な労力２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、駆動モータを予め単独ユニ
ットとして製造組立し、その後ミシンアーム内に組付す
ることによって、製造組立効率を飛躍的に向上させ、ミ
シンアーム自体を小型化でき、しかも、一旦組付後、回
転バランスの修正等も容易に行え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（以下アームトい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１０４０両側に
ボルト等（図示せず）で固着され、玉軸受１０６　、１
０７を介してモータ軸１０３を支承する左側ブラケット
１０８、右側ブラケット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２０
０の軸箱２０１に嵌合された玉軸受１１０によって回動
自在に支承され、しかもリング１１０ａが嵌着されてい
る。他方、右側軸端部１０３ｂ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）　１１１　ａおよ
び可動板１１１ｂはそれぞれ右側ブラケット１１１、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に設げられた軸箱２０
１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１０３　ａと、フランジ穴２０２に嵌着された
左側ブラヶッ）　１０８のクランク部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、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、との針棒クランク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１０４　ｂ
にモータ１００の回転速度と停止角度（すなわちミシン
の回転速度とぐシン針停止位置）を検出する検出器２１
２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２
００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
付ゆられている。

次に上記ベッド３００には、駆動側タイミングプーリ１
１２と係合し、回転を伝達する上記タイミングベ／１２
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、）２１
１と係合する従動側タイミングブーＩＪ　３０３と、従
来と同様の水平及び上下送り軸３０γ、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　、３１
１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。セしてモータ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、電礎ブレーキ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成形
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チ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
１０３に組付けられる、従って針棒２０７天秤、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２０００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。

（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
部軸受の潤滑な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
ら下軸へ伝達する交軸のギヤー、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２１
１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キなモ
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、この発明によれば駆動モータを予め単独
ユニットとして製造組立後、ミシンアームに取付けられ
るように構成したので、製造、組立効率が飛躍的に向上
し、しかもミシンアーム自体を小型化でき、また一旦組
込後、回転バランスの修正も容易に行える等の効果があ
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、１０３
・・・モータ軸、２００・・・ミシンアーム、２０６・
・・針棒、３００・・・ミシンベラｌ−”、３０２・・
・カマ。 特許出願人　三菱電機株式会社 第２図 手続補正書（自発） １、事件の表示　特願昭５９−３８３９４号２、発明の
名称　ミ、／７ 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　東京都港区四覇僑１丁目４番ｌＯ号５、補正の
対象 （１）明細書の特許請求の範囲の欄 （２）明細書の発明の詳細な説明の欄 （３）図面 ６、補正の内容 （１）別紙の通り特許請求の範囲全補正する。 （２）明細書第４頁第９行目の「リング１１０ａｊとあ
るのを［バランスリング１１０ａＪと補正する。 （３）明細書第４頁第１５行から第１６行目の「右側ブ
ラケット１１１」とあるのを［右側ブラケット１０９］
と補正する。 （４）明細書第１３頁第１５行目から第１６行目の「取
付耳・・・・・で行い、」とあるのを「取付耳１０９ａ
とアーム２００の取付座２０６とをボルト１１６で固定
して行い、」と補正する。 （５）第１図を別紙の通り補正する。 ７、添付書類の目録 （１）補正後の特許請求の範囲全記載した書面　１通（
２）補正後の第１口金記載した書面　１通以上 補正後の特許請求の範囲 ＋１）　ミシン上軸を兼用するモータ軸全単独支持する
駆動モータと、この駆動モータを内蔵するミシンアーム
とを備え、上記駆動モータは予め単独ユニットとして製
造組立後、上記ミシンアーム内に内蔵支持されているこ
と全特徴とするミシン。 （２）上記駆動モータの左側モータ軸端部および左側支
持ブラケットはそれぞれ上記ミシンアームに設けられた
軸受およびフランジ穴により内蔵支持されたこと全特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のミシン。 （３）上記駆動モータの右側支持ブラケットｉ、上記ミ
シンアームの取付座に該右側支持ブラケットをボルト等
で固着して行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項
または第２項記載のミシン。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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、この駆動モータを内蔵するミシンアームと
   を備え、上記駆動モータは予め単独ユニットとして製造
   組立後、上記ミシンアーム内に内蔵支持されていること
   を特徴とするミシン。
2. （２）上記駆動モータの左側モータ軸端部および左側支
   持ブラケットはそれぞれ上記ミシンアームに設けられた
   軸受およびフランジ穴により内蔵支持されたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のミシン。
3. （３）上記駆動モータの右側支持ブラケットは、上記ミ
   シンアームの取付座に該右側支持ブラケットの取付耳を
   貫通するボルト等で固着されたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項または第２項記載のミシン。