JP2010227218A - ミシン - Google Patents

Abstract

【課題】ベルトの交換が容易であって、かつ送風機が糸を巻き込む虞のないミシンを提供する。
【解決手段】ミシン１では、冷却ファン４０はモータ３０とモータプーリ６０の間に位置する。タイミングベルト５５を交換する場合、タイミングベルト５５を外側に滑らせながらモータプーリ６０の外周面から外す。タイミングベルト５５をミシンプーリ５０の周りをくぐらせて取り外す。冷却ファン４０、モータプーリ６０、ミシンプーリ５０、手動輪７０を外すことなく、タイミングベルト５５を容易に交換できる。モータ３０や、冷却ファン４０等の周囲を覆うカバーの底壁に設けた風通し穴は下方に向けられているのでその近傍に上糸が位置しない。風通し穴から上糸を吸い込んだり、上糸を吹き飛ばすのを防止できる。
【選択図】図４

Description

本発明はミシンに関し、詳細には、電動機を冷却するための送風機を備えたミシンに関する。

従来、電動機を機枠の外側に取り付けたミシンがある。電動機は発熱するため、機枠の外側に取り付けた方が冷却し易い。電動機は出力軸が機枠の側部から突き出したミシン主軸に対して平行になるように取り付ける。電動機の出力軸には第１歯車を設け、主軸には第２歯車を設ける。第１歯車と前記第２歯車との間には無端ベルトを架け渡す。この構成では、電動機の出力軸が回転すると第１歯車が回転し、該第１歯車の回転力が無端ベルトを介して第２歯車を回転させることでミシン主軸を回転させる。

これらの構成だけでは電動機の冷却性能は不十分である。例えば、外付けの電動機の出力軸に送風機を装着したミシンがある。（例えば特許文献１参照）。送風機は電動機に対して無端ベルト側とは反対側から送風することで電動機を直接冷却する。機枠には電動機及び送風機を取り囲んで保護する保護蓋を設けている。

実開昭４３−２６０５２号公報

しかしながら、特許文献１に記載のミシンでは、送風機は電動機よりも外側に配置しているので、保護蓋を取り付けていない状態で使用すると、電動機の近傍を通過する糸を送風機が巻き込む虞があった。送風機の配置によっては、電動機や歯車を外した後でないと無端ベルトを外せなくなるので、修理点検の作業性を考慮した上で送風機の配置を決定する必要があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ベルトの交換が容易であって、かつ送風機が糸を巻き込む虞のないミシンを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明のミシンは、機枠と、当該機枠の後部に固定した電動機と、前記機枠の側部から外方へ突出し、前記電動機の出力軸と平行に配置した主軸と、前記電動機の前記出力軸に連結した第１歯車と、前記主軸に連結した第２歯車と、前記第１歯車と前記第２歯車との間に架け渡したタイミングベルトと、前記出力軸における前記電動機と前記第１歯車との間に配置し、前記電動機に向けて送風して前記電動機を冷却する送風機とを備えている。

また、請求項２に係る発明のミシンは、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記機枠は、前記電動機、前記第１歯車、前記第２歯車、前記ベルト、前記送風機を取り囲んで保護するカバーを備えている。

また、請求項３に係る発明のミシンは、請求項２に記載の発明の構成に加え、前記カバーの下側における底部に、前記送風機の送風の際に外気を取り込むか、又は排出する穴部を設けている。

請求項１に係る発明のミシンでは、機枠の後部に電動機を固定しているので、電動機を冷却し易く、かつ使用者の邪魔にならない。電動機の出力軸と主軸が平行であるので、出力軸に連結した第１歯車と、主軸に連結した第２歯車との間にタイミングベルトを架け渡すことができる。タイミングベルトであるので、第１歯車の回転を第２歯車に正確かつ確実に伝達できる。出力軸における電動機と第１歯車との間に送風機を配置しているので、電動機や送風機を外さなくてもタイミングベルトを取り外すことができる。タイミングベルトの交換作業が容易である。送風機は電動機と第１歯車との間に配置しているので送風機が糸を巻き込むのを防止できる。

また、請求項２に係る発明のミシンでは、請求項１に記載の発明の効果に加え、機枠に取り付けたカバーによって、手や腕等が電動機、第１歯車、第２歯車、ベルト、送風機に接触するのを防止できる。糸がこれらの部品に接触して絡むのを防止できる。

また、請求項３に係る発明のミシンでは、請求項２に記載の発明の効果に加え、送風機の送風の際は、カバーに設けた穴部から外気を取り込むことができ、又は排出できるので、カバー内に熱がこもらない。穴部をカバーの底部に設けているので、糸が穴部に吸い込まれたり、吹き飛ばされるのを防止できる。

作業台２に取り付けたミシン１の斜視図である。 ミシン１の裏側から見た斜視図（カバー９０有り）である。 ミシン１の裏側から見た斜視図（カバー９０無し）である。 ミシン１の裏側から見た斜視図（手動輪７０を外した状態）である。 モータ３０、冷却ファン４０、モータプーリ６０の配置を概略的に示した平面図である。 第１構造体９１の斜視図である。

以下、本発明の一実施形態であるミシン１について、図面を参照して説明する。図１において、左斜め前方を使用者に対向するミシン１の前方とし、右斜め後方をミシン１の後方とし、右斜め前方をミシン１の右側方とし、左斜め後方をミシン１の左側方とする。図２〜図４において、左斜め後方をミシン１の前方とし、右斜め前方をミシン１の後方とし、右斜め後方をミシン１の左側方とし、左斜め前方をミシン１の右側方とする。

ミシン１の設置環境について、図１を参照して説明する。ミシン１は、作業台２の略中央に設けた取付穴部３に着脱可能に取り付けている。作業台２の右奥部には棒状の支柱４を立設している。支柱４の上部よりもやや下側には、ミシン１側に略水平に延びる棒状の支持部材５を設けている。支持部材５の先端側には、上糸９を通すための通し穴５Ａを設けている。支柱４の中段よりもやや下側には略水平に延びる棒状の支持部材６を設けている。支持部材６の上方に向く支持面には皿７，７を固定している。皿７，７は、糸駒８，８を支持している。糸駒８，８は上糸９を巻回して支持する。上糸９を、糸駒８から支持部材５に設けた通し穴５Ａを経由してミシン１に向かって引き出している。

ミシン１の構造について説明する。図１，図２に示すように、ミシン１は、土台１２と、土台１２に立設したミシン本体１０とからなる。ミシン本体１０は、図３に示すように、土台１２の上面の右端側に立設した角柱状の脚柱部１３と、脚柱部１３の上部から左側方に延設し、かつ土台１２の上面と対向する角柱状のアーム部１４とからなる。アーム部１４の先端部には下方にやや折り曲げて延出した頭部１５を設けている。頭部１５の下部には、後述するモータ３０の駆動によって上下に往復移動する針棒１６を備えている。針棒１６は自身の下端に縫針１７を備えている。針棒１６の後方には、昇降可能な押さえ棒１９を備えている。押さえ棒１９の下端には押え足２０を備えている。

アーム部１４の内側には、アーム部１４の長手方向に沿って延びるミシン主軸１８（図４参照）を備えている。ミシン主軸１８は、針棒１６を上下動させる駆動機構（図示外）に連結している。ミシン主軸１８が回転すると、駆動機構を介して針棒１６が上下動する。

脚柱部１３の後部には、図３に示すように、ブラケット２５を固定している。ブラケット２５は、板状の台部２６と、該台部２６上に立設したリング状の第１保持部２７と、第１保持部２７の内側に設けた円筒状の第２保持部２８とからなる。台部２６を脚柱部１３の後部に複数の螺子２９で固定することによって、ブラケット２５を脚柱部１３の後部に固定している。第２保持部２８は、自身の軸線がアーム部１４の延設方向に対して平行になるように位置する。第２保持部２８は、円柱状のモータ３０を内側に同軸上に保持する。モータ３０は、ミシン主軸１８を回転させて縫製を行う動力源である。モータ３０の一端面の中心には、動力を出力するためのモータ出力軸３５が突き出している。モータ出力軸３５は、アーム部１４の内側に備えたミシン主軸１８に対して平行に位置する。

モータ３０は、モータ出力軸３５の回転位相を検出するエンコーダ３８（図５参照）を備えている。エンコーダ３８は、図示しない複数のスリットを有する回転円板と、複数のスリットを有する扇形の板と、発光素子と、受光素子とを備える一般的なものである。回転円板の片側から当てた光のうち、回転円板のスリットと扇形の板のスリットとを透過した光を受光素子が検出する。受光素子における受光量に基づいて、モータ出力軸３５の回転角度（回転位相）を検出する。検出した回転位相に関する情報を、ミシン１の動作を統括する制御部（図示外）に送信する。制御部は、モータ出力軸３５の回転位相に基づき、ミシン主軸１８、駆動機構を介して上下動する針棒１６及び縫針１７の位置を検出し、縫製動作を制御する。

モータ３０の動力伝達機構について説明する。図３，図４に示すように、モータ出力軸３５の位置とミシン主軸１８の位置とは互いに同一高さである。モータ出力軸３５の先端部には、円柱状のモータプーリ６０を同軸上に固定している。モータプーリ６０の外周面には凹凸状の歯部６１を備えている。モータプーリ６０はモータ出力軸３５の回転に伴って回転する。脚柱部１３の右側面から突き出したミシン主軸１８の先端側には、円柱状のミシンプーリ５０を同軸上に固定している。ミシンプーリ５０を軸線方向両側からリング状の遮蔽部材５７，５８（図４参照）で挟み込んでいる。ミシンプーリ５０の外周面には凹凸状の歯部５１（図４参照）を備えている。モータプーリ６０とミシンプーリ５０は同径である。

図３，図４に示すように、モータプーリ６０とミシンプーリ５０との間には、無端状のタイミングベルト５５を架け渡している。タイミングベルト５５は樹脂製である。タイミングベルト５５の内側の面には、凹凸状の歯部５６を備えている。モータプーリ６０の歯部６１と、ミシンプーリ５０の歯部５１と、タイミングベルト５５の歯部５６とは同一形状である。タイミングベルト５５の歯部５６を、モータプーリ６０の歯部６１と、ミシンプーリ５０の歯部５１とに対して噛み合わせる。

上記構成からなる動力伝達機構では、モータ出力軸３５が回転すると、モータプーリ６０が回転し、タイミングベルト５５を介してミシンプーリ５０が回転する。ミシンプーリ５０が回転することでミシン主軸１８が回転し、駆動機構を介して針棒１６及び縫針１７が上下動する。上述したように、モータプーリ６０とミシンプーリ５０は同径であるから、タイミングベルト５５を採用した本実施例のミシン１は、１：１の速度比率で駆動するものである。

ミシン主軸１８の先端部には、図３に示すように、ミシンプーリ５０の外方に位置する円筒状の手動輪７０を装着している。手動輪７０を手動で回転させるとミシン主軸１８が回転する。ミシン主軸１８が回転することで、駆動機構を介して針棒１６及び縫針１７が上下動する。

モータ出力軸３５において、図３，図４に示すように、モータ３０とモータプーリ６０との間には、冷却ファン４０を同軸上に固定している。冷却ファン４０は、同心円上に複数の羽根４１を備えている。冷却ファン４０は、モータ出力軸３５の回転に伴って回転することで、モータ３０に向けて送風する。モータ３０に送風することで、発熱するモータ３０を冷却する。冷却ファン４０の配置による効果については後述する。脚柱部１３の右側面の下部には、糸巻き装置９５を設けている。糸巻き装置９５は、モータ３０の動力を利用して下糸をボビンに巻き付けるための装置である。

図１，図２に示すように、脚柱部１３の右側面と、アーム部１４の背面とには、ミシンプーリ５０、モータプーリ６０、ブラケット２５、冷却ファン４０、モータ３０等を取り囲んで保護する箱状に形成した樹脂製のカバー９０（図１参照）を着脱可能に取り付けている。カバー９０の側面に設けた穴部１２２には、糸巻き装置９５が露出している。カバー９０を取り付けた状態で糸巻き装置９５を使用できる。カバー９０の構造については後述する。

冷却ファン４０の配置について、図５を参照して説明する。冷却ファン４０は、モータ３０とモータプーリ６０との間に位置する。換言すると、冷却ファン４０は、モータプーリ６０に対して針落ち側（縫針１７が上下動する側）に位置している。このことは、例えば、修理業者がタイミングベルト５５を交換する場合に利点がある。タイミングベルト５５を交換する場合、まず、タイミングベルト５５を外側に滑らせながらモータプーリ６０の外周面から外す。すると、タイミングベルト５５が緩む。タイミングベルト５５をミシンプーリ５０の周りをくぐらせることによって取り外すことができる。組み付け時は逆の手順で行えばよい。冷却ファン４０、モータプーリ６０、ミシンプーリ５０、手動輪７０を外すことなく、タイミングベルト５５を容易に交換できる。

冷却ファン４０をモータ３０とモータプーリ６０との間に挟み込んでいるので、モータ３０とモータプーリ６０とが壁となり、回転する冷却ファン４０に上糸９が絡まるのを防止できる。冷却ファン４０に手が触れるのを防止できるので安全である。

カバー９０の構造について説明する。図２に示すように、カバー９０は、脚柱部１３の右側を覆う蓋状の第１構造体９１と、アーム部１４の背面側を覆う箱状の第２構造体９２とを連結してなる。第１構造体９１は、ミシンプーリ５０、モータプーリ６０及びタイミングベルト５５を覆って保護する。第２構造体９２は、モータ３０及び冷却ファン４０を覆って保護する。

第１構造体９１の構造について、図６を参照して詳細に説明する。第１構造体９１は、第１構造体９１をミシン１に取り付けたときの右側から見たときの形状がＬ字型（図２参照）である。第１構造体９１は、ミシン１の前方に対向する前壁１０１、上壁１０２、背壁１０３、底壁１０４、側壁１０５を備えている。

背壁１０３は、上下方向に並ぶ３つの部位が連接してなる。３つの部位とは、上側に配置した第１背壁１１１と、中央に配置した第２背壁１１２と、下側に配置した第３背壁１１３とである。ミシン１に取り付けた状態では、第１背壁１１１は上下方向に起立し、第３背壁１１３は、第１背壁１１１よりも前方の位置で起立している。第２背壁１１２は、第１背壁１１１の下端部と、第３背壁１１３の上端部との間で傾斜している。

側壁１０５の前側の上部の隅部には、円形状の穴部１２１を設けている。穴部１２１には、第１構造体９１の内側から手動輪７０（図２参照）を装着する。カバー９０をミシン１に取り付けた状態で、手動輪７０を回転させることができる。穴部１２１の下方には、略三角形状の穴部１２２を設けている。穴部１２２の下部には、底壁１０４に向かって延設した凹状の溝部１２３を設けている。穴部１２２には、第１構造体９１の内側から糸巻き装置９５を装着する。カバー９０をミシン１に取り付けた状態では、糸巻き装置９５は穴部１２２から外部に露出する（図２参照）。カバー９０をミシン１に取り付けた状態で糸巻き装置９５を使用できる。

底壁１０４には、複数の風通し穴１３０を第１構造体９１の前後方向に所定間隔を空けて各々設けている。風通し穴１３０は、底壁１０４の側壁１０５に連接する一端部の近傍から当該一端部の反対側の他端部まで、底壁１０４の幅方向に切断したスリット形状を備えている。風通し穴１３０は、冷却ファン４０の回転に伴って外部から空気を導入するため、又は内側から外部に向けて空気を排出するための穴である。

図１，図２に示すように、ミシン１にカバー９０を取り付けた状態では、底壁１０４に設けた風通し穴１３０（図６参照）は、作業台２（図１参照）の上面に向けられた状態である。例えば、支持部材５の通し穴５Ａからミシン１に案内した上糸９が、カバー９０の周囲に垂れ下がる場合がある。風通し穴１３０は底壁１０４に設けているので、風通し穴１３０の近傍に上糸９が位置することがない。従って、風通し穴１３０から上糸９を吸い込んだり、上糸９を吹き飛ばすのを防止できる。

以上説明したように、本実施形態のミシン１では、冷却ファン４０は、モータ３０とモータプーリ６０との間に位置する。タイミングベルト５５を交換する場合、まず、タイミングベルト５５を外側に滑らせながらモータプーリ６０の外周面から外す。すると、タイミングベルト５５が緩む。タイミングベルト５５をミシンプーリ５０の周りをくぐらせることによって取り外すことができる。冷却ファン４０、モータプーリ６０、ミシンプーリ５０、手動輪７０を外すことなく、タイミングベルト５５を容易に交換できる。

ミシン１は、モータ３０、冷却ファン４０等を覆って保護するカバー９０を取り付けている。カバー９０を構成する第１構造体９１の底壁１０４には、冷却ファン４０の回転に伴って外部から空気を導入するため、又は内側から外部に向けて空気を排出するための複数の風通し穴１３０を設けている。風通し穴１３０（図６参照）は、作業台２（図１参照）の上面に向けられた状態である。例えば、支持部材５の通し穴５Ａからミシン１に案内した上糸９が、カバー９０の周囲に垂れ下がる場合がある。風通し穴１３０は底壁１０４に設けているので、風通し穴１３０の近傍に上糸９が位置することがない。従って、風通し穴１３０から上糸９を吸い込んだり、上糸９を吹き飛ばすのを防止できる。

以上説明において、図３に示すミシン本体１０が本発明の「機枠」に相当する。モータ３０が本発明の「電動機」に相当する。ミシン主軸１８が本発明の「主軸」に相当する。モータ出力軸３５が本発明の「出力軸」に相当する。モータプーリ６０が本発明の「第１歯車」に相当する。ミシンプーリ５０が本発明の「第２歯車」に相当する。冷却ファン４０が本発明の「送風機」に相当する。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、風通し穴１３０をスリット形状にしたが、その他の形状でもよい。

上記実施形態のミシン１は、１：１の速度比率で駆動するベルト駆動式であるが、速度比率についてはこれに限定されない。

上記実施形態のミシン１では、タイミングベルト５５を用いたが、その他のベルト（例えば、Ｖベルト等）でもよい。

１ ミシン
１０ ミシン本体
１２ 土台
１８ ミシン主軸
３０ モータ
３５ モータ出力軸
３８ エンコーダ
４０ 冷却ファン
５０ ミシンプーリ
５５ タイミングベルト
５６ 歯部
６０ モータプーリ
９０ カバー
１０４ 底壁
１３０ 風通し穴

Claims (3)

1. 機枠と、
   当該機枠の後部に固定した電動機と、
   前記機枠の側部から外方へ突出し、前記電動機の出力軸と平行に配置した主軸と、
   前記電動機の前記出力軸に連結した第１歯車と、
   前記主軸に連結した第２歯車と、
   前記第１歯車と前記第２歯車との間に架け渡したタイミングベルトと、
   前記出力軸における前記電動機と前記第１歯車との間に配置し、前記電動機に向けて送風して前記電動機を冷却する送風機と
   を備えたミシン。
2. 前記機枠は、前記電動機、前記第１歯車、前記第２歯車、前記ベルト、前記送風機を取り囲んで保護するカバーを備えた請求項１に記載のミシン。
3. 前記カバーの下側における底部に、前記送風機の送風の際に外気を取り込むか、又は排出する穴部を設けた請求項２に記載のミシン。

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