JP2008212577A - ミシンの給油装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ポンプ専用の動力源を不要とし、構成を簡単化する。また、ミシンに存在する種々の可動部の近傍に給油ポンプを設けられるようにする。
【解決手段】 給油装置２１は、ミシンの上軸５の近傍に給油ポンプ２２のピストン３０を対向させて配置し、ピストン３０に磁力作用対の一方として磁石３１を設け、上軸５に磁力作用対の他方として磁性体の偏心カラー７を設け、上軸５の回転に伴い磁石３１と偏心カラー７の距離を周期的に変化させることによりピストン３０を駆動するように構成されている。磁石３１と偏心カラー７とは、最接近時でも非接触となるように位置設定されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ミシンの潤滑必要部位に潤滑油を供給する給油装置に関する。

従来、ポンプを使用して潤滑油をミシンの潤滑必要部位に供給する装置が知られている。例えば、特許文献１には、多頭式刺繍ミシンにおいて、一台の電動ポンプで複数のヘッドと釜に潤滑油を自動給油する装置が記載されている。特許文献２の給油装置は、アーム型ミシンにおいて、ポンプのプランジャを下軸と一体に回転するブッシュの偏心溝に嵌合し、下軸の回転によりポンプを動作させるように構成されている。
特開平１１−２５３６８２号公報 特開昭５７−１４５６９０号公報

ところが、特許文献１の給油装置によると、ポンプに専用の動力源が必要になるうえ、長い配管を複数のヘッドに引き回す手間もかかり、ミシン一台あたりの給油コストが高くつくという問題点があった。特許文献２の給油装置は、下軸の動力を利用してポンプを動作させることができるが、ポンプのプランジャがブッシュの偏心溝に常時接触しているため、摩耗や騒音が発生しやすく、高速ミシンに適さないという問題点があった。

本発明の目的は、上記課題を解決し、ポンプ専用の動力源を不要とし、構成を簡単化することができるとともに、ミシンに存在する種々の可動部の近傍に給油ポンプを設けることができるミシンの給油装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の給油装置は、ミシンの可動部の近傍に給油ポンプのピストンを設け、相互間に働く磁力で吸引又は反発し合う磁力作用対の一方と他方とを可動部とピストンとに相対的に設け、可動部の移動により磁力作用対の一方と他方との距離を周期的に変化させることによりピストンを駆動することを特徴とする。

ここで、磁力作用対の一方と他方とは、最接近時に接触するように設定することもできるが、最接近時でも非接触となるように設定することにより、部品の摩耗や騒音を防止することができる。

磁力作用対には、磁石と磁性体との対と、磁石と磁石との対とが含まれる。磁石は、永久磁石でも電磁石でもよいが、電源を必要としない永久磁石が好ましい。磁性体は、磁石にその磁力で吸引される材料よりなるものであればよく、安価な鉄系材料が好ましい。磁石と磁性体との対の場合、磁石を可動部に設け、磁性体をピストンに設けてもよいし、磁石をピストンに設け、磁性体を可動部に設けてもよい。また、磁石と磁石との対の場合、反対極を対向させて吸引し合うようにしてもよいし、同一極を対向させて反発し合うようにもしてもよい。磁力作用対の一方と他方との距離を周期的に変化させることにより、前記磁力（吸引力又は反発力）が周期的に変化するため、ピストンを駆動することができる。

本発明の給油装置は、給油ポンプがピストンを前記磁力による往動とは反対の復動方向へ付勢するスプリングを備えることもできる。具体的には、磁力作用対の吸引力でピストンを可動部に接近する方向へ往動させ、スプリングの付勢力でピストンを可動部から離間する方向へ復動させるという構成を採用できる。あるいは、磁力作用対の反発力でピストンを可動部から離間する方向へ往動させ、スプリングの付勢力でピストンを可動部に接近する方向へ復動させるという構成も採用できる。

給油ポンプは、ミシンの可動部に連動して潤滑油を該ミシンの潤滑必要部位に供給する。可動部としては、ミシンの特定部位に限定されず、例えば、ミシン駆動モータの出力軸、ミシンヘッドの上軸、上軸に連動する針棒駆動機構や天秤駆動機構、ミシンベッドの下軸や釜駆動軸等を挙げることができる。潤滑必要部位としては、上軸、針棒駆動機構のカムやクランクロッド、天秤駆動機構の天秤支持軸やリンク、多針ミシンのスライドブロックやロータリーブロック、下軸や釜駆動軸の軸受等、ミシン各部の回転部や摺動部を例示できる。

また、本発明の給油装置は、次のような構成を備えることもできる。
（ａ）磁力作用対の一方をミシンの上軸に設け、給油ポンプを上軸の近傍のミシンヘッド、好ましくは、該ミシンヘッドの外面に設けること。
（ｂ）磁力作用対の一方が、上軸の一回転につき一回の周期で磁力作用対の他方に接近するピストン作動部を備えること。
（ｃ）給油ポンプの吐出油をミシンヘッドの内部に通して給油ポンプへ還流させる循環機構を備えること。
（ｄ）循環機構がミシンヘッドの下部に油溜りを備えること。

本発明の給油装置は、ポンプ専用の動力源を不要とし、構成を簡単化することができるとともに、ミシンに存在する種々の可動部の近傍に給油ポンプを設けることができるという優れた効果を奏する。

給油装置（２１）は、ミシンの上軸（５）の近傍に給油ポンプ（２２）のピストン（３０）を対向させて配置し、ピストン（３０）に磁力作用対の一方として例えば磁石（３１）を設け、上軸（５）に磁力作用対の他方として例えば磁性体（７）を設け、上軸（５）の回転に伴い磁石（３１）と磁性体（７）の距離を周期的に変化させることによりピストン（３０）を駆動するように構成されている。磁石（３１）と磁性体（７）とは、最接近時でも非接触となるように位置設定されている。

以下、本発明を多頭式刺繍ミシンの給油装置に具体化した一実施例を図面に基づいて説明する。図１、図２は多頭式刺繍ミシンの一台のヘッド１を示す。ミシンヘッド１はアーム２の前面にスライドブロック３を備え、スライドブロック３に複数本の針棒４が支持されている。アーム２の後部には上軸５が貫通し、上軸５に針棒駆動カム６が偏心カラー７により固定されている。そして、上軸５の回転に伴い、針棒駆動カム６が針棒駆動機構８を介して針棒４を駆動し、天秤駆動機構９を介して天秤１０を揺動する。偏心カラー７自体は公知の既設品であり、短円柱に偏心孔が形成され、該偏心孔により相対的に形成された膨径部分に割り部が形成されるともに締付用ボルト１１が螺着されたものである。このボルト１１で針棒駆動カム６のスリーブ６ａが締め付けられている。本実施例は、この偏心カラー７が鉄系の磁性体部品であることを利用し、その膨径部分の外周部（上軸５の軸心から最も離れた部分）をピストン作動部７ａとして利用するものである。

図３、図４は多頭式刺繍ミシンの給油装置２１を示す。給油装置２１はそれぞれのヘッド１に小型の給油ポンプ２２を備えている。上軸５の下側近傍において、アーム２の外面には取付板２４が長孔４３とボルト４４により上下位置調節可能に取り付けられ、取付板２４には給油ポンプ２２のボディ２３がボルト２５で取り付けられている。ボディ２３の下面には吸入バルブ２６が設けられ、吸入バルブ２６に潤滑油の吸入口（ニップル）２７が装着されている。ボディ２３の前面には吐出バルブ２８が設けられ、吐出バルブ２８に複数の吐出口（ニップル）２９が装着されている。ボディ２３の中心にはピストン３０が偏心カラー７に下側から対向するように設けられ、ピストン３０の上端に磁石（永久磁石）３１が装着されている。ボディ２３の外部には、ピストン３０の上部が遊貫通するコ字形の規制部材３２が、長孔４５とネジ３３により上下位置調節可能に取り付けられている。この規制部材３２は、後述するように、ピストン３０のストロークを決めるとともに、スプリング６４を受けるものである。

給油ポンプ２２の下側において、取付板２４には潤滑油タンク３４がブラケット３５で取り付けられている。タンク３４は配管３８で吸入口２７に接続され、配管３８の下端はタンク３４内のフィルタ３６に接続されている。吐出口２９は複数本の配管３９，４０，４１（図１参照）でヘッド１の潤滑必要部位に接続されている。例えば、配管３９はスライドブロック３に接続され、配管４０は針棒叩き１３の昇降体１４とその案内軸１５とに接続され、配管４１はクランクロッド軸１６と天秤支持軸１７とに接続されている。アーム２の底部にはこれらの部位から流下した潤滑油を溜める油溜り３７（図３参照）が凹設され、配管４２でタンク３４に接続されている。そして、タンク３４、フィルタ３６、油溜り３７、配管３８〜４２により、給油ポンプ２２の吐出油をヘッド１の内部に通して給油ポンプ２２へ還流させる循環機構が構成されている。

図５、図６は給油ポンプ２２の構造を示す。ピストン３０はボディ２３のシリンダ５１に挿入され、シリンダ５１の下部に吸入バルブ２６の軸部５２が挿入され、ピストン３０と軸部５２との間にポンプ室５３が形成されている。吐出バルブ２８には吐出口２９と連通するキャビティ５４が形成され、その外端がキャップ５５で塞がれ、内端がボディ２３の吐出側オリフィス５６を介してポンプ室５３に連通している。吐出側オリフィス５６と軸部５２の吸入側オリフィス５７にはそれぞれボール弁５８，５９が収められ、ピストン３０の昇降に伴って二つのオリフィス５６，５７を交互に開閉する。

ピストン３０の上部にはリング６０がピン６１で係止され、リング６０の上下に緩衝材としてのＯリング６２，６３が装着されている。リング６０と規制部材３２との間にはスプリング６４が介装され、スプリング６４のバネ力によってピストン３０が下方つまり偏心カラー７から離間する復動方向へ付勢されている。この付勢力でピストン３０がシリンダ５１に進入するとき、リング６０がＯリング６３を介してボディ２３に当たることで進入限が決まる。一方、後述するように磁力でピストン３０がシリンダ５１から退出するとき、リング６０がＯリング６２を介して規制部材３２に当たることで退出限が決まる。従って、規制部材３２の上下取付位置をネジ３３で調節することにより、ピストン３０のストロークを調節することができる。

この実施例の給油ポンプ２２には、例えばシリンダ５１の直径が４ｍｍと、ごく小型のものが採用され、ピストン３０のストロークＳ（図５参照）が例えば１〜２ｍｍ程度の範囲で調節される。よって、潤滑油の吐出量は、ピストン３０の一往復につき０．０１２５〜０．０２５ｍｌであり、上軸５を８００回転／毎分で駆動した場合は１分あたり１０〜２０ｍｌとなり、スライドブロック３による色替え機能を備えた多針ミシンヘッド１において充分な潤滑油量を確保できる。

多頭式刺繍ミシンの運転中は、磁性体部品である偏心カラー７が上軸５と一体に回転し、偏心カラー７のピストン作動部７ａと給油ポンプ２２の磁石３１との距離が周期的に変化し、両者の相互間に働く磁力の強さも周期的に変化するため、ピストン３０が往復駆動される。ピストン作動部７ａと磁石３１とは、最接近時でも僅かに距離をおいて非接触となるように位置設定されている。すなわち、図５（ａ）、図６（ａ）に示すように、ピストン作動部７ａは上軸５の一回転につき一回の周期で磁石３１に接近し、磁石３１が吸い上げられ、ピストン３０がスプリング６４の付勢力に抗して上昇する（往動）。そして、シリンダ５１のポンプ室５３が拡張し、ポンプ室５３の負圧によりボール弁５８が吐出側オリフィス５６を閉じ、ボール弁５９が吸入側オリフィス５７を開き、潤滑油Ｏがタンク３４から吸入バルブ２６の吸入口２７を通ってポンプ室５３に流入する。

図５（ｂ）、図６（ｂ）に示すように、上軸５の回転によりピストン作動部７ａが磁石３１から離れると、スプリング６４の付勢力でピストン３０が下降し（復動）、ピストン３０によってポンプ室５３が加圧され、ボール弁５９が吸入側オリフィス５７を閉じ、ボール弁５８が吐出側オリフィス５６を開き、潤滑油Ｏがポンプ室５３から吐出バルブ２８のキャビティ５４に流出する。そして、キャビティ５４の潤滑油Ｏが複数の吐出口２９から配管３９，４０，４１を通ってヘッド１の潤滑必要部位に供給され、アーム２の内部を流下して油溜り３７に貯留され、油溜り３７から配管４２を通ってタンク３４に還流する。

従って、この実施例の給油装置２１によれば、次のような効果が得られる。
（ａ）ピストン３０の磁石３１を上軸５上の偏心カラー７に対向配置したので、上軸５の駆動力を利用して給油ポンプ２２を動作させることができる。
（ｂ）このため、給油ポンプ２２に専用の動力源が不要になり、構成が簡単化し、さらに配線、配管類の引き回しや、電動機器の制御を省略でき、特に、多頭式刺繍ミシンにおいて一頭あたりの給油コストを削減できる。
（ｃ）また、給油ポンプ２２を常時非接触の状態で動作させることができ、部品摩耗や騒音を防止できる。

（ｄ）スプリング６４がピストン３０を復動方向へ付勢しているので、その復動を確実に行わせることができる。
（ｅ）偏心カラー７のピストン作動部７ａが上軸５の一回転につき一回の周期で磁石３１に接近するので、ミシンの運転速度に適合する油量の潤滑油をヘッド１の各部に安定的に供給することができる。
（ｆ）偏心カラー７は上軸５に既設の磁性体部品であるから、給油装置２１を少数の部品で簡単に構成できる。

（ｇ）給油ポンプ２２を上軸５の近傍においてアーム２の外面に設置したので、ヘッド１の空きスペースを有効利用できるとともに、給油ポンプ２２の保守・点検作業が容易である。
（ｈ）給油ポンプ２２の吐出量を、ピストン３０のストローク調節によって容易に調節できる。
（ｉ）給油ポンプ２２の吐出油をヘッド１の内部に通して給油ポンプ２２へ還流させる循環機構を備えているので、潤滑油の補充作業を省略でき、給油装置２１の維持管理が容易である。
（ｊ）アーム２の下部に油溜り３７を設けたので、潤滑油の全量をヘッド１内部で回収し、刺繍加工品の汚れを防止することができる。
（ｋ）上軸５のみならず、ミシンに存在する種々の可動部に偏心カラー７又は別の磁性体を設けるだけで、その可動部の近傍に給油ポンプ２２を設けることもできる。

本発明は前記実施例に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
（１）偏心カラー７に代え、上軸５に磁性体部品である涙滴形のカムを取り付け、カムのノーズ部をピストン作動部として機能させること。
（２）ピストン３０に磁性体部品を設け、上軸５上の偏心部材のピストン作動部に磁石を設けること。
（３）ピストン３０に磁石を設け、上軸５上の一体回転部品に二つの磁石を極性が異なるように配設すること。

本発明の一実施例を示すミシンヘッドの側面図である。 図１のミシンヘッドの正面図である。 給油装置の設置形態を示す図１の一部拡大図である。 給油装置の設置形態を示す図２の一部拡大図である。 給油ポンプの内部構造を示す断面図である。 給油ポンプの動作を示す断面図である。

符号の説明

１ ミシンヘッド
２ アーム
７ 偏心カラー
７ａ ピストン作動部
２１ 給油装置
２２ 給油ポンプ
３０ ピストン
３１ 磁石
３４ タンク
３７ 油溜り
６４ スプリング

Claims (7)

1. ミシンの可動部の近傍に給油ポンプのピストンを設け、相互間に働く磁力で吸引又は反発し合う磁力作用対の一方と他方とを可動部とピストンとに相対的に設け、可動部の移動に伴い磁力作用対の一方と他方との距離を周期的に変化させることによりピストンを駆動することを特徴とするミシンの給油装置。
2. 前記磁力作用対の一方と他方とは、最接近時でも非接触となるように位置設定された請求項１記載のミシンの給油装置。
3. 前記給油ポンプが、前記ピストンを前記磁力による往動とは反対の復動方向へ付勢するスプリングを備えた請求項１又は２記載のミシンの給油装置。
4. 前記磁力作用対の一方をミシンの上軸に設け、前記給油ポンプを上軸の近傍のミシンヘッドに設けた請求項１、２又は３記載のミシンの給油装置。
5. 前記磁力作用対の一方が、上軸の一回転につき一回の周期で磁力作用対の他方に接近するピストン作動部を備えた請求項４記載のミシンの給油装置。
6. 前記給油ポンプの吐出油をミシンヘッドの内部に通して給油ポンプへ還流させる循環機構を備えた請求項１〜５のいずれか一項に記載のミシンの給油装置。
7. 前記循環機構がミシンヘッドの下部に油溜りを備えた請求項６記載のミシンの給油装置。

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