JP2004166737A - ミシンのポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ミシンフレーム内側の各可動部に潤滑油を送給する送油ポンプのロータに主軸の回転を伝達するギヤの潤滑を良好に行わせ、潤滑不良に起因する不具合の発生を未然に防止する。
【解決手段】送油ポンプ２のケーシング２０に、吐出油路２７の中途に連通する弁孔を設け、この弁孔の内部に調圧弁４を構成する。調圧弁４の調圧ねじ４１に、これの軸心部を貫通する噴油孔５を形成し、吐出油路２７内の調圧のための調圧弁４の動作時に、吐出油路２７内の潤滑油の一部を噴油孔５を経てケーシング２０の外部に噴射させて、内ロータ２２のロータ軸２３に取り付けたウォームホイール１０と、主軸Ｓに設けたウォーム１１との噛合部に給油する構成とする。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ミシンフレーム内側の各部に潤滑油を供給すべく、主軸からのギヤ伝動により駆動されるミシンのポンプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オーバロックミシン、偏平縫いミシン等の工業用ミシンの多くにおいては、縫製速度の高速化要求に応えるべく、針、ルーパ、送り歯等の可動部の油潤滑がなされている。この油潤滑は、ミシンフレームの内側下部に配され、主軸からの伝動により回転する送油ポンプと、該送油ポンプの吐出口に連結されてミシンフレーム内に散在する可動部の夫々に延設された送油路と、各可動部の近傍に設けた潤滑油の回収口を前記送油ポンプの吸込側に連絡する戻り油路とを備えるポンプ装置をミシンフレームの内部に配し、送油ポンプの動作により潤滑油を送油管に送り出し、該送油管の中途部及び端部に各可動部に対応するように設けた噴油口から噴出させて各可動部を潤滑し、潤滑を終えた潤滑油を回収口を経て戻り油管に回収して送油ポンプに還流させ、該送油ポンプに再度吸込ませる構成により実現されている。
【０００３】
前記送油路は、ミシンフレームの上部に延長され、該位置に設けた異物除去用のオイルフィルタを経て各可動部に分岐されている。オイルフィルタの下流側には、調圧弁が介装されており、送油ポンプのポンプ性能、オイルフィルタの通流抵抗等の個体差を吸収し、各可動部に所望の送油量を確保すべく操作されるようになしてある（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
【非特許文献１】
ヤマトミシン製造株式会社，「オーバロックミシンパーツリスト（型番ＡＺ８０２０Ｇ外）」，２０００年１２月発行，ｐ．１２−１３
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
さて、以上の如く構成されたミシンのポンプ装置において、前記送油ポンプとしては、小型化が可能であり、高い吐出油圧が得られる容積型の回転ポンプが用いられ、特に、比較的多くの吐出量が得られる上、運転音が小さいトロコイドポンプが広く用いられている。
【０００６】
容積型の回転ポンプは、ケーシングと、該ケーシングの内側空洞内にて回転するロータとを備え、該ロータの回転に応じて前記内側空洞との間に閉じ込めた流体（油）を昇圧して送り出す構成となっており、前記ロータの回転軸は、ケーシングの一側から外部に突出され、突出端部に設けた従動ギヤを主軸の該当位置に設けた駆動ギヤに噛合させ、該主軸からのギヤ伝動により回転軸及びロータを回転駆動させる構成としてある。
【０００７】
ところが、以上の如き駆動ギヤと従動ギヤとの噛合部の潤滑は、前述した可動部の近傍にて噴出され、該当位置に落下する潤滑油によってなされており、十分な潤滑油量が安定して確保されているとは言い難く、不十分な潤滑下にて高速回転する両ギヤの摩耗が顕著であり、運転音の増大、焼付きの発生等の不具合を招来する虞れがあった。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ミシンフレーム内側の各可動部に潤滑油を送給するポンプのロータに主軸の回転を伝達するギヤの潤滑を良好に行わせ、潤滑不良に起因する不具合の発生を未然に防止することが可能なミシンのポンプ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１発明に係るミシンのポンプ装置は、ミシンフレームの内側に主軸に近接して配してあり、該主軸の中途に設けた駆動ギヤに噛合する従動ギヤを備えるロータ軸へのギヤ伝動によりケーシング内にて回転するロータを備え、該ロータの回転により昇圧された潤滑油を、前記ケーシングに設けた吐出油路を経てミシンフレーム内側各部に延びる送油路中に送り出すミシンのポンプ装置において、前記吐出油路の中途に連通し、前記ケーシングの外部に開口を有して形成され、前記吐出油路の内部の潤滑油の一部を前記駆動ギヤ及び従動ギヤの噛合部近傍に噴射する噴油孔を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、ロータの回転により昇圧され、ケーシングに設けた吐出油路を経て送り出される潤滑油の一部を、前記吐出油路の中途に連通する噴射孔を経てケーシングの外部に噴射させ、前記ロータに主軸の回転を伝達する駆動ギヤと従動ギヤの噛合部に十分な潤滑油を給油して、潤滑不良に起因するギヤの摩耗を低減し、運転音の増大、焼付きの発生等の不具合の発生を未然に防止する。
【００１１】
また本発明の第２発明に係るミシンのポンプ装置は、第１発明における噴油孔が、前記吐出油路からの送出油の圧力を調圧する調圧弁の一部に設けてあることを特徴とする。
【００１２】
この発明においては、送出油の調圧のために必要な調圧弁を、ケーシングに設けられた吐出油路の中途に構成し、この調圧弁の一部に噴油孔を形成して、噴油孔からの噴射油によるギヤ噛合部の潤滑を、調圧弁の下流側にて送油路に送り出される潤滑油の圧力及び油量に影響を及ぼすことなく行わせる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係るポンプ装置を備えるミシンの要部の概略構成を示す正面断面図である。
【００１４】
本図に示すミシンは、オーバロックミシンであり、図中に２点鎖線により示すミシンフレーム１の内側下部には、主軸（下軸）Ｓが横架されており、該主軸Ｓの近傍にミシンフレーム１の底面に近接して送油ポンプ２が取り付けてある。主軸Ｓは、ミシンフレーム１の外側への突出部に嵌着されたベルトプーリ１２に巻回された駆動ベルト１３により図示しないミシンモータに伝動構成されており、該ミシンモータからのベルト伝動により軸回りに回転駆動されるようになしてある。
【００１５】
前記送油ポンプ２の吐出側には、送油管３０が連結されている。該送油管３０は、ミシンフレーム１の最上部にまで延設され、当該位置に固定支持されたオイルフィルタ３１の入側に連結されている。オイルフィルタ３１の出側は、ミシンフレーム１に穿設され、上下に分岐された送油路３２（図中に破線により示す）に連通させてある。下方に分岐された送油路３２は、主軸Ｓの中途部を支持する滑り軸受１４の配設位置に連通させてある。
【００１６】
また上方に分岐された送油路３２は、ミシンフレーム１の上部空間内に開口する噴射ノズル３３に接続され、更に、ミシンフレーム１の下部に延長された送油管３４に接続されている。該送油管３４は、下端部において屈曲され、ミシンフレーム１の下部先端側に延長されて、主軸Ｓの先端部を支持する図示しない滑り軸受の配設位置に連通され、更に、主軸Ｓの軸心部に形成された図示しない油通路に連通させてある。
【００１７】
また送油ポンプ２の吸込側には、下方に屈曲されてミシンフレーム１の底面に臨ませた吸込管３５と、上方に屈曲されてミシンフレーム１の上部先端側に延長された戻り油管３６とが連結されている。
【００１８】
図２は、送油ポンプ２の外観斜視図、図３は、同じく縦断面図である。送油ポンプ２は、ケーシング２０の内部に、外ロータ２１及び内ロータ２２を備える公知のトロコイドポンプとして構成されている。
【００１９】
図４は、送油ポンプ２の動作説明図であり、外ロータ２１及び内ロータ２２の横断面が示されている。本図に示す如く外ロータ２１は、ケーシング２０に設けられた円形断面の空洞部内に同軸上での回転自在に内嵌された円環形の部材であり、その内周面には、複数（図においては５つ）の谷部が等配されている。また内ロータ２２は、ケーシング２０及び外ロータ２１の内側に、これらに対して偏心したロータ軸２３により回転自在に支持されており、その外周面には、外ロータ２１の谷部と対応する形状を有し、前記谷部よりも１つ少ない数（図においては４つ）の山部が等配され、これらの一つが、前記偏心の方向において外ロータ２１の谷部の一つに係合するようになしてある。
【００２０】
ロータ軸２３は、図２及び図３に示す如く、ケーシング２０の一側外部に突出させてあり、この突出端部には、従動歯車としてのウォームホイール１０が嵌着されている。該ウォームホイール１０の嵌着位置は、ミシンフレーム１の内部への送油ポンプ２の取り付け状態において、図１に示す如く、主軸Ｓの中途部に略直角に交叉するように設定してあり、この交叉部においてウォームホイール１０は、主軸Ｓの対応位置に設けられたウォーム（駆動歯車）１１に噛合させてある。図２には、主軸Ｓ及びウォーム１１が２点鎖線により略示されている。
【００２１】
以上の構成によりロータ軸２３は、ウォーム１１及びウォームホイール１０を介して伝達される主軸Ｓの回転に応じて回転駆動され、この回転に応じてケーシング２０内部の内ロータ２２が回転する。このような内ロータ２２の回転は、内ロータ２２の外周面に等配された山部に係合する谷部を介して外ロータ２１に伝えられ、該外ロータ２１も内ロータ２２と共に回転する。
【００２２】
ここで外ロータ２１の谷部は、内ロータ２２の山部よりも一つ多いため、内ロータ２２の回転は、図４（ａ）〜（ｄ）に示す如く、外ロータ２１との境界部において相隣する山部間に挾まれたポンプ室Ｐの断面積（容積）を一回転内において逐次変えつつ生じる。ケーシング２０には、図４中に破線により示す如く、ポンプ室Ｐの容積が増大する側の半部に吸込ポート２４が、同じく減少する側の半部に吐出ポート２５が夫々形成されており、内ロータ２２及び外ロータ２１の回転に応じて容積変化するポンプ室Ｐにおいては、図４（ａ）及び（ｂ）に示す如く、吸込ポート２４と整合する回転位置にある間に油を吸い込み、図４（ｃ）に示す回転位置において最大容積内に閉じ込めた後、図４（ｄ）以降の回転位置において吐出ポート２５に吐き出すポンプ作用がなされる。
【００２３】
吸込ポート２４は、図２に示す如く、ケーシング２０の外面に開口する吸込口２６に連通されており、吐出ポート２５は、図３に示す如く、ケーシング２０に穿設された吐出油路２７を介して吸込口２６の逆側に開口する吐出口２８に連通されている。前記送油管３０は、吐出口２８に連結され、前記吸込管３５及び戻り油管３６は、吸込口２６に連結されている。
【００２４】
更に、前記吐出油路２７の中途部には、ケーシング２０の一側端面に、ロータ軸２３の突出部近傍に開口を有して弁孔４０が連通されており、この弁孔４０の内部に調圧弁４が構成されている。図５は、調圧弁４の拡大断面図である。図示の如く弁孔４０は、開口側の大径孔 ４０ａと内奥側の小径孔 ４０ｂとを備えており、調圧弁４は、大径孔 ４０ａの内部に、調圧ねじ４１、ロックナット４２、押しばね４３、押えピン４４及び球形の弁体４５を備えて構成されている。
【００２５】
調圧ねじ４１は、大径孔 ４０ａの開口部内面に形成されたねじ部に螺合され、適宜のねじ込み位置でのロックナット４２の締め付けにより固定されるようになしてあり、該調圧ねじ４１の軸心部には小径の噴油孔５が貫通形成されている。また弁体４５は、大径孔 ４０ａの内部に挿入され、小径孔 ４０ｂとの間のテーパ状の座面に着座されており、大径部 ４０ａの側から当接する押えピン４４の大径頭部と前記調圧ねじ４１の内奥側端面との間に介装された押しばね４３のばね力により前記座面に押し付けられている。
【００２６】
以上の如く構成された調圧弁４の弁体４５には、小径孔 ４０ｂを介して連通する吐出油路２７の内圧が外向きの押圧力として作用し、また押しばね４３のばね力が内向きの押圧力として作用することとなり、該弁体４５は、吐出油路２７の内圧が上昇して押しばね４３のばね力を上回ったとき前記座面から離反する。この離反により小径孔 ４０ｂを介して吐出油路２７が開放され、該吐出油路２７の内圧、即ち、吐出口２８を経て送油管３０に送り出される潤滑油の圧力が、前記押しばね４３のばね力に対応する所定圧力に調圧される。またこのとき、吐出油路２７内の潤滑油の一部が小径孔 ４０ｂを経て大径孔 ４０ａ内に流入し、調圧ねじ４１に貫通形成された噴油孔５を通して外部に噴射される。
【００２７】
押しばね４３のばね力、即ち、調圧弁４の開放圧力は、調圧ねじ４１のねじ込み量の増減により自在に設定することができる。この設定は、ミシンの組立て時に、送油管３０の下流側での油圧及び油量の測定結果に基づいて行われ、これにより、送油ポンプ２のポンプ性能、送油管３０の通油抵抗の個体差を吸収し、所望の送油圧及び送油量を確保することができる。
【００２８】
以上の如く構成されたポンプ装置を備えるミシンにおいては、ミシンモータからのベルト伝動による主軸Ｓの回転が、図示しない公知の伝動手段を介して針、ルーパ、送り歯等の可動部に伝達され、これらの可動部の連繋動作により縫製がなされる。
【００２９】
このとき、主軸Ｓの回転は、ウォーム１１及びウォームホイール１０を介して送油ポンプ２のロータ軸２３に伝達され、該ロータ軸２３の回転に応じた送油ポンプ２の内部でのポンプ作用により、吐出口２８に連結された送油管３０に潤滑油が送り出される。この潤滑油は、オイルフィルタ３１の通過により清浄化されて送油路３２に導入されて上下に分配され、下方への分配油は、前述の如く主軸Ｓの中途部を支持する滑り軸受１４の配設位置に導かれ、該滑り軸受１４と主軸Ｓとの滑り面に給油されて、該滑り面の潤滑作用をなす。
【００３０】
また上方への分配油の大部分は、前記送油管３４を経てミシンフレーム１下部先端側に送られ、前述の如く主軸Ｓの先端部を支持する滑り軸受の配設位置に導かれ、該滑り軸受と主軸Ｓとの滑り面に給油されて、該滑り面の潤滑作用をなすと共に、主軸Ｓの軸心部に設けた油通路により軸長方向の各部に導かれ、針、ルーパ、送り歯等の可動部の潤滑作用をなす。更に、上方への分配油の残りは、前記噴射ノズル３３からミシンフレーム１の上部空間内に噴射されて、該空間内に配された針等の可動部の潤滑作用をなす。
【００３１】
このように各部の潤滑作用をなす潤滑油は、上部空間においては、戻り油管３６に回収されて油ポンプ２の吸込口２６に直接的に導入され、また下部空間においては、ミシンフレーム１の底部に集められて吸込管３５を経て送油ポンプ２の吸込口２６に吸い込まれ、送油ポンプ２の動作により再昇圧されて循環使用される。
【００３２】
以上の動作中、送油ポンプ２から吐出される潤滑油の一部は、吐出油路２７の中途に設けた調圧弁４において、ケーシング２０の外部に突出する調圧ねじ４１の先端の噴油孔５から外部に噴射される。この噴射位置は、図１、２に示す如く、ケーシング２０の同側へのロータ軸２３の突出部に近く、噴射された潤滑油は、ロータ軸２３の軸端のウォーム１１と主軸Ｓの中途のウォームホイール１０との噛合部に降りかかり、該噛合部は十分な量の潤滑油の安定した供給により良好に潤滑される。従って、潤滑不良に起因するウォーム１１及びウォームホイール１０の摩耗を抑制することができ、運転音の増大、焼付きの発生等の不具合の発生を未然に防止することが可能となる。
【００３３】
なお以上の実施の形態においては、送油ポンプ２の吐出圧を調圧するための調圧弁４の一部に噴油孔５が形成されており、該噴油孔５からの潤滑油の噴射が、吐出口２８から送出される潤滑油の圧力及び油量の不足を引き起こす虞れがなく、ミシンフレーム１の各部における潤滑を良好に行わせることができる。吐出油路２７の中途に連通するように噴射専用の油孔を設けてもよい。
【００３４】
また、主軸Ｓから送油ポンプ２への伝動手段は、実施の形態に示すウォーム１１及びウォームホイール１０に限らず、傘歯車、ハイポイド歯車等の他のギヤ伝動により行わせてもよい。更に、以上の実施の形態においては、送油ポンプ２としてトロコイドポンプを備える場合について述べたが、内接ギヤポンプ、ベーンポンプ等、他の回転容積形ポンプを用いてもよいことは言うまでもない。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明の第１発明に係るミシンのポンプ装置においては、主軸からのギヤ伝動に応じたロータの回転により昇圧され、ケーシングに設けた吐出油路を経て送出される潤滑油の一部が、該吐出油路の中途に連通する噴油孔から噴射され、ロータ軸への伝動ギヤの噛合部に給油されるから、ギヤの摩耗、運転音の増大、焼き付き等、噛合部における潤滑不良に起因する不具合の発生を未然に防止することができ、長期に亘って良好な運転が可能となる。
【００３６】
また第２発明に係るミシンにおいては、送出油の調圧のために必要な調圧弁の一部に噴油孔を形成したから、該噴油孔からの潤滑油の噴射を、調圧弁の下流側に送出される潤滑油の油圧及び油量を確保し、ミシン各部の潤滑に支障を来すことなく行わせることができる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るポンプ装置を備えるミシンの要部の概略構成を示す正面断面図である。
【図２】送油ポンプの外観斜視図である。
【図３】送油ポンプの縦断面図である。
【図４】送油ポンプの動作説明図である。
【図５】調圧弁の拡大断面図である。
【符号の説明】
１ ミシンフレーム
２ 送油ポンプ
４ 調圧弁
５ 噴油孔
１０ ウォームホイール
１１ ウォーム
２０ ケーシング
２１ 外ロータ
２２ 内ロータ
２３ ロータ軸
４０ 弁孔
４１ 調圧ねじ
４３ 押しばね
４５ 弁体

Claims (2)

1. ミシンフレームの内側に主軸に近接して配してあり、該主軸の中途に設けた駆動ギヤに噛合する従動ギヤを備えるロータ軸へのギヤ伝動によりケーシング内にて回転するロータを備え、該ロータの回転により昇圧された潤滑油を、前記ケーシングに設けた吐出油路を経てミシンフレーム内側各部に延びる送油路中に送り出すミシンのポンプ装置において、
   前記吐出油路の中途に連通し、前記ケーシングの外部に開口を有して形成され、前記吐出油路の内部の潤滑油の一部を前記駆動ギヤ及び従動ギヤの噛合部近傍に噴射する噴油孔を備えることを特徴とするミシンのポンプ装置。
2. 前記噴油孔は、前記吐出油路からの送出油の圧力を調圧する調圧弁の一部に設けてある請求項１記載のミシンのポンプ装置。

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