JP2003236282A - ミシンの下軸駆動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 揺動運動を行なう下軸を有するミシンにおい
てドライ化を実施可能な構造の下軸駆動機構を提供す
る。 【解決手段】上軸１０の回転運動を揺動運動に変換する
変換手段１と、変換手段に連結されて、ミシン機枠に支
持される大振り子軸を中心に揺動回転する大振子歯車３
を備える揺動回転体と、大振子歯車と噛み合う下軸歯車
６が固定されて両歯車により上軸の回転運動が伝達され
て揺動回転する下軸７とを有するミシンの下軸駆動機構
において、外周８ａがミシン機枠１１に固定され、内周
８ｂに下軸の歯車側を回転可能に支持する軸受８を有
し、該軸受の外周が、内周の軸心に対して偏心する円柱
状に形成され、下軸が通された状態の軸受をミシン機枠
に対して回転させて、大振子歯車と下軸歯車のバックラ
ッシュを調整可能としたことを特徴とするミシンの下軸
駆動機構。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は揺動運動を行なうミ
シンの下軸駆動機構に係り、特に、揺動運動を行なう下
軸を有するミシンにおいて大振子歯車と下軸歯車のバッ
クラッシュを調整可能としたミシンの下軸駆動機構に関
する。 【０００２】 【従来の技術】上軸の回転を下軸へ伝達するための下軸
駆動機構の従来例を図５に基づいて説明する。この従来
例は、下軸が全回転運動ではなく揺動運動を行なうタイ
プの駆動機構で、図示しない上軸と、この上軸と平行に
配置された大振子軸１０４と下軸１０７とを有する。上
軸と下軸１０７はミシンフレームに図示しないベアリン
グを介して回転可能に支持されている。 【０００３】大振子軸１０４は、同一軸心Ｄを有する両
端部１０４ａ，１０４ｂと、この両端部とは偏心した軸
心Ｅを有する中央部１０４ｃの３つの部分から構成さ
れ、両端部１０４ａ，１０４ｂをミシンフレームに図示
しない止めネジで固定され、中央部１０４ｃに大振子歯
車１０３を回転可能に支持している。下軸１０７の一端
には大振子歯車１０３と噛み合う下軸歯車１０６が固定
されている。 【０００４】クランクロッド１０１は、その上端が上軸
に連結され、その下端が大振子ピン１０２を介して大振
子歯車１０３に連結されている。上軸が回転すると、ク
ランクロッド１０１は、ほぼ上下方向に揺動して大振子
歯車１０３を大振子軸１０４の中央部１０４ｃの軸心Ｅ
の回りに揺動回転させる。これにより大振子歯車１０３
と噛み合う下軸歯車１０６および下軸１０７が下軸１０
７の軸心Ｆを中心として揺動回転する。 【０００５】通常の一方向にのみ回転する歯車の噛み合
いの場合においても、両歯車間のバックラッシュが大き
くなると騒音や振動が発生するが、上記２つの歯車１０
３，１０６は高速で揺動運動を行なうので、両歯車１０
３，１０６間のバックラッシュが大きくなると騒音や振
動が多大となる。このためバックラッシュを調整する必
要がある。 【０００６】この調整をする際には、大振子軸１０４を
ミシンフレームに固定している止めネジを緩め、大振子
軸１０４を両端部１０４ａ，１０４ｂの軸心Ｄを中心に
回転させる。これにより、中央部１０４ｃおよび大振子
歯車１０３の軸心Ｅの位置が変化する。したがって、こ
の軸心Ｅと下軸１０７および下軸歯車１０６の軸心Ｆと
の間の距離が変化し、大振子歯車１０３と下軸歯車１０
６との間のバックラッシュが調整される。バックラッシ
ュを適当な量とした後、大振子軸１０４を止めネジによ
りミシンフレームに再度固定する。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】ミシンにおいては従
来、ミシン運転時に高速で摺動運動して焼付等が発生す
る恐れのある部位に潤滑油を供給している。上記の下軸
駆動機構の場合は、大振子軸１０４と大振子歯車１０３
の摺動面に給油をしている。 【０００８】このように潤滑油を供給する場合、潤滑油
の供給量が少なすぎる場合には焼付が発生し、多すぎる
場合には摺動部位から潤滑油の漏洩が生じ、布などの縫
製物の汚染が避けられないという問題点があった。 【０００９】このため、近年このような給油を行なわな
いドライ化が進んでいる。下軸７が全回転となるミシン
の下軸駆動機構の場合には、摺動部をベアリングによる
支持構造に置き換えることによってドライ化が実施され
てきている。 【００１０】しかしながら、上記従来技術のように下軸
７が揺動回転する下軸駆動機構の場合、次の理由により
摺動部をベアリングに置き換えることによるドライ化は
困難なため、実施されていない。 【００１１】すなわち、上記従来技術の下軸駆動機構の
ように下軸１０７の軸心Ｆの位置を固定し、大振子歯車
１０３側の軸心Ｅの位置を調整する構造の場合、ドライ
化を実施するためには、大振子歯車１０３を大振子軸１
０４に固定するとともに大振子軸１０４の両端をベアリ
ングによりミシンフレームに支持して大振子歯車１０３
と大振子軸１０４を一体的に揺動運動させるか、或いは
大振子歯車１０３をベアリングにより大振子軸１０４に
支持する必要がある。 【００１２】前者の場合は、図５の従来技術のように大
振子軸１０４を偏心軸とすることはできない。大振子歯
車１０３の軸心Ｅを変化させることによりバックラッシ
ュを調整するためには、大振子軸１０４をミシンフレー
ムに支持する両端のベアリングの位置を調整する必要が
ある。しかしながら、この調整は、軸心Ｅの平行を保ち
つつ、両端のベアリングの位置を片方ずつ調整する作業
となり、困難を極める。また、簡単に調整可能とするた
めには、両端のベアリングを軸心Ｅと直交する方向へ同
時に平行移動できる構成としなければならず、構造の複
雑化が避けられない。 【００１３】後者の場合は、大振子歯車１０３の軸心を
大振子軸１０４に対して偏心させ、その偏心量を調整可
能とする必要がある。しかしながら、大振子歯車１０３
と大振子軸１０４の間の軸受部に給油の必要のないベア
リングを使用すると、大振子歯車１０３の外径が大きく
なって慣性モーメントが増加する。大振子歯車１０３が
大型になると両歯車１０３，１０６の心間が大きくな
り、下軸歯車１０６も大型となり、更に装置全体が大き
くなる。また、上記従来技術のようにクランクロッド１
０１、大振子歯車１０３および下軸７が揺動運動を行な
うミシンの場合、運動方向が正逆に切り替わる際に軸受
部に多大の負荷が掛かる。このため、軸受部に掛かる負
荷は下軸７が全回転する（一方向にのみ回転する）ミシ
ンと比較すると大きいので、大型化した大振子歯車１０
３および大振子歯車１０３を支持する各ベアリングの寿
命が短くなり、また大振子歯車１０３周辺の部品自体が
高コストとなる。 【００１４】このため、ドライ化は下軸駆動機構の下軸
７が揺動運動を行なうミシンにおいては実施されていな
い。従って本発明の目的は、揺動運動を行なう下軸を有
するミシンにおいてドライ化を実施可能な構造の下軸駆
動機構を提供することにある。 【００１５】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明によれば、上軸の回転運動を揺動運動に変換する
変換手段と、前記変換手段に連結されて、ミシン機枠に
支持される大振り子軸を中心に揺動回転する大振子歯車
を備える揺動回転体と、前記大振子歯車と噛み合う下軸
歯車が固定されるとともに前記両歯車により前記上軸の
回転運動が伝達されて揺動回転する下軸とを有するミシ
ンの下軸駆動機構において、外周がミシン機枠に固定さ
れ、内周に前記下軸の歯車側を回転可能に支持する軸受
を有し、該軸受の外周が、前記内周の軸心に対して偏心
する円柱状に形成され、下軸が通された状態の前記軸受
をミシン機枠に対して回転させて、前記大振子歯車と前
記下軸歯車のバックラッシュを調整可能としたことを特
徴とするミシンの下軸駆動機構が提供される。 【００１６】 【発明の実施の形態】以下、図１〜４に基づいて本発明
の実施の形態を説明する。本実施の形態によるミシンの
下軸駆動機構はクランクロッド（変換手段）１、大振子
ピン２、大振子歯車３、大振子軸４、大振子ベアリング
５、下軸歯車６、下軸７、下軸メタル８（軸受）、下軸
ベアリング９、上軸１０等を有する。このミシンは半回
転釜のミシンであり、その下軸７は全回転ではなく、２
００度以上、例えば２２０度の範囲内で揺動回転を行な
う。 【００１７】クランクロッド１の上端は偏心カム１４を
介して上軸１０へ連結され、下端は大振子ピン２を介し
て大振子歯車３へ揺動可能に連結されている。大振子歯
車３は大振子軸４に止めネジ１５により固定されてお
り、大振子軸４の両端は図示しないミシンフレームに固
定された大振り子ベアリング５を介して、ミシンフレー
ム（ミシン機枠）に回転可能に支持されている。 【００１８】上軸１０の回転運動はクランクロッド１に
よりほぼ上下方向の揺動運動に変換される。クランクロ
ッド１の上下方向の揺動運動は、大振子ピン２を介して
大振子歯車３へ伝達されて大振子軸４の軸心Ｃを中心と
する揺動回転運動に変換される。大振子歯車３と大振子
軸４は揺動回転体を構成する。 【００１９】下軸歯車６は下軸７の一端側に下軸７と同
一軸心Ｂに固定されている。この下軸歯車６は大振子歯
車３と噛み合うことにより、大振子歯車３の揺動運動を
下軸７に伝達し、下軸７は軸心Ｂを中心として揺動回転
する。下軸７は２つの下軸メタル８，１８を介してミシ
ンフレーム（ミシン機枠）１１に回転自在に支持されて
いる。 【００２０】なお、両歯車３，６を用いず、クランクロ
ッド１をピンを介して下軸７へ連結することにより、上
軸１０の回転を下軸歯車６へ伝達することができるが、
この場合は下軸７を１８０度を越える範囲で揺動回転さ
せることができないので、歯車装置によって揺動回転角
を増幅させる必要がある。 【００２１】下軸歯車６側の下軸メタル８は円柱状の小
径部８Ａと大径部８Ｂから成り、小径部８Ａはミシンフ
レーム１１に挿入され、止めネジ１２により該ミシンフ
レーム１１に固定される。大径部８Ｂの内周８ｂには下
軸ベアリング９が取り付けられ、この下軸ベアリング９
により下軸７を回転可能に支持している。小径部８Ａの
外周８ａの軸心Ａは大径部８Ｂの内周８ｂの軸心Ｂに対
して偏心している。 【００２２】他方の下軸メタル１８はミシンフレーム１
１に挿入、固定され、内部には下軸ベアリング１９が取
り付けられ、この下軸ベアリング１９により下軸７を回
転可能に支持している。 【００２３】大振子歯車３と下軸歯車６間のバックラッ
シュを調整する場合には、下軸７が通された状態で下軸
メタル８の止めネジ１２を緩め、下軸メタル８をミシン
フレーム１１に対して図４の矢印の方向に回転させる。
これにより大振子歯車３の軸心Ｃと下軸７の下軸歯車６
側の軸心Ｂとの間の距離Ｌが変化するので、両歯車３，
６間のバックラッシュが調整される。このようにしてバ
ックラッシュを調整した後、止めネジ１２を締め直して
下軸メタル８をミシンフレーム１１に固定する。 【００２４】なお、バックラッシュの調整のために下軸
歯車６側の軸心Ｂをずらした際の軸受け８，１８の軸心
のずれによる下軸７の振れは、両軸受け間の長手方向の
距離に比較して十分に小さいため、下軸７の撓みによっ
て吸収される。さらに、この下軸７の振れは、本実施の
形態の場合のように下軸７が半回転の揺動運動をする場
合は、下軸７が全回転運動する場合に比べ少ないため、
問題とならない。 【００２５】本実施形態においてはこのように、下軸メ
タル８を下軸７が通された状態でミシンフレーム１１に
対して回転させて、大振子歯車３と下軸歯車６との間の
バックラッシュを調整可能としたので、従来給油が必要
であった摺動部を設けることなく揺動回転を行なう下軸
７の駆動機構でのドライ化を実施することが可能となっ
た。すなわち、大振子歯車３を大振子軸４に固定し、大
振子軸４を大振子ベアリング５によってミシンフレーム
に回転自在に支持することが可能となったので、給油を
要する摺動部を設ける必要が無くなった。 【００２６】なお、組み付け時における大振子歯車３お
よび大振子軸４の軸心Ｃ、下軸メタル８の大径部８Ｂの
内周８ｂの軸心Ｂおよび下軸メタル１８の下軸ベアリン
グ１９が取り付けられる部分の内周の軸心Ｂ’（図２）
の位置関係は、２つの下軸メタル８，１８を同軸上に配
置した時すなわち軸心ＢとＢ’とを一致させて配置した
時に両歯車３，６間のバックラッシュが設計上ゼロとな
るような関係とされている。このような配置とすること
により、バックラッシュの調整のために下軸歯車６側の
軸心Ｂをずらした際の２つの軸受８，１８の軸心のずれ
を最少とすることが出来る。 【００２７】以上、本発明を図面に示した実施形態に基
づいて説明したが、本発明はこの実施形態には限定され
ず種々変更可能である。 【００２８】 【発明の効果】本発明の下軸駆動機構によれば、軸受を
下軸が通された状態でミシン機枠に対して回転させて、
前記大振子歯車と前記下軸歯車のバックラッシュを調整
可能としたので、従来給油が必要であった摺動部を設け
ることなくドライ化を実施することが可能となった。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本実施の形態の斜視図である。 【図２】 本発明のミシンの下軸駆動機構の実施の形態
の分解斜視図である。 【図３】 本実施の形態の主要部を示す断面図である。 【図４】 本実施の形態の下軸メタルの外周および内周
の軸心と下軸の歯車側の軸心との関係を示す図である。 【図５】 従来のミシンの下軸駆動機構を示す図であ
る。 【符号の説明】 Ａ 下軸メタルの外周の軸心 Ｂ 下軸メタルの内周の軸心 １ クランクロッド（変換手段） ３ 大振子歯車（揺動回転体） ６ 下軸歯車 ７ 下軸 ８ 下軸メタル（軸受） ８ａ 下軸メタルの外周 ８ｂ 下軸メタルの内周 １１ ミシンフレーム（ミシン機枠）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】上軸の回転運動を揺動運動に変換する変換
   手段と、 前記変換手段に連結されて、ミシン機枠に支持される大
   振り子軸を中心に揺動回転する大振子歯車を備える揺動
   回転体と、 前記大振子歯車と噛み合う下軸歯車が固定されるととも
   に前記両歯車により前記上軸の回転運動が伝達されて揺
   動回転する下軸とを有するミシンの下軸駆動機構におい
   て、 外周がミシン機枠に固定され、内周に前記下軸の歯車側
   を回転可能に支持する軸受を有し、 該軸受の外周が、前記内周の軸心に対して偏心する円柱
   状に形成され、 下軸が通された状態の前記軸受をミシン機枠に対して回
   転させて、前記大振子歯車と前記下軸歯車のバックラッ
   シュを調整可能としたことを特徴とするミシンの下軸駆
   動機構。