JP4397505B2 - ミシン - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はミシンに係り、特に、ミシンの各部を駆動するための駆動軸を回転駆動する駆動モータをベッド本体に取付けるためのミシンに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、サイクル駆動により布をミシンベッド上において所定方向に移動しながら所定の縫目を形成することができるミシンが知られている。
【0003】
このようなミシンにおいては、サイクル駆動をさせるための機構が配設されており、この機構を駆動するためのモータはミシンの外方、例えば、テーブルの下方に配置してベルト等の駆動伝達機構により、前記機構とモータの駆動軸とを連結するようにしていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のミシンにおいては、サイクル駆動するための機構とモータの駆動軸とを駆動伝達機構により連結するようにしているので、機構が大型化してしまい、設置スペースが多く必要であり、装置の小型化を図ることができないという問題を有している。
【0005】
そのため、近年、上記モータをミシンの内部に配置する構造が知られるようになってきたが、従来においては、モータをミシンの頭部に配置する構造であったため、サイクル駆動するミシンには適していなかった。
【0006】
本発明は前記した点に鑑みなされたもので、装置の小型化を図ることのできるミシンを提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため請求項1に記載の発明に係るミシン構造は、基部からベッド部を延出してなるベッド本体と、一端側に布を支持する布押さえ板が取付けられると共に、前記ベッド部の上面に配置された送り台と、前記ベッド本体の長手方向と直交するように前記基部に回転自在に支持されると共に、前記基部の前側に配置された駆動軸と、一端側が前記駆動軸に連結され、他端側が駆動アームを介して針棒に連結され、針棒の駆動力を伝達するクランクロッドと、前記基部に固定され、前記駆動軸に連結されて前記駆動軸を回転駆動する駆動モータと、前記基部の後側に、出力軸が上方に向くように配置された第1モータと、前記基部の後側に、出力軸が上方を向くように配置された第2モータと、一端側が前記第1モータの出力軸に、他端側が前記送り台に連結された第1リンクアームと、一端側が前記第2モータの出力軸に、他端側が前記送り台に連結された第2リンクアームとを備え、前記第1モータ及び前記第2モータの駆動により前記送り台が水平方向に移動されることを特徴とするものである。
【0008】
この請求項1に記載の発明によれば、ベッド本体の基部に駆動軸を回転自在に配設し、この駆動軸を回転駆動する駆動モータを基部に固定するようにしているので、サイクル駆動するための機構と駆動モータとを接続するための伝達機構を小型に形成することができ、ミシン自体の小型化を図ることができる。さらに、この請求項1に記載の発明によれば、駆動軸および駆動モータを基部の前側(ベッド部側)に配置するとともに、基部の後側に布送り機構を駆動する第1モータおよび第2モータ(パルスモータ)を配置するようにしているので、駆動軸により駆動される機構を小型にかつ軽量に形成することができ、この機構が動作される際に発生する慣性を小さくすることができ、振動を防止することができ、しかも、駆動モータの負荷を著しく低減することができる。また、駆動軸および駆動モータと、布送り機構を駆動する第1モータおよび第2モータとを基部の前側と後側とに分離して配置するようにしているので、基部に対して各機構を組み付ける作業が簡単となり、作業効率の向上を図ることができる。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記第1モータの出力軸に取付けられた第1偏心部材と、前記第2モータの出力軸に取付けられた第2偏心部材とを備え、前記第1リンクアームの一端側が前記第1偏心部材を介して前記第1モータの出力軸に連結されると共に、前記第2リンクアームの一端側が前記第2偏心部材を介して前記第2モータの出力軸に連結されることを特徴とするものである。
さらに、請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2において、前記送り台の中央部に形成されたガイド孔と、前記ガイド孔に係合する支持駒と、前記支持駒を支持するピンとを備えることを特徴とするものである。
【0009】
また、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか1項において、前記駆動モータが、前記基部の内部に位置し前記駆動軸に直接固定されるロータと、前記基部の内部に固定され前記ロータの外周に対向して前記ロータを回転させるステータとを備えることを特徴とするものである。
【0010】
この請求項4に記載の発明によれば、駆動モータを構成するステータを基部の内部に固定するとともに、駆動軸にステータにより回転されるロータを固定し、この駆動モータにより駆動軸を直接回転駆動するようにしているので、駆動モータの取付けスペースを小さくすることができ、ミシン自体の小型化を図ることができる。
【0011】
さらに、請求項5に記載の発明は、請求項1乃至請求項4のいずれか1項において、前記基部の一側に前記駆動モータを配置するとともに、前記基部の他側にエンコーダを配置したことを特徴とするものである。
【0012】
この請求項5に記載の発明によれば、基部の一側に駆動モータを配置するとともに、基部の他側にエンコーダを配置するようにしているので、バランスが極めて良好となり、駆動モータの突出量を大幅に低減させることができる。そのため、駆動モータおよびエンコーダの取付けスペースを小さくすることができるとともに、ミシン自体の小型化を図ることができ、駆動モータの突出量が少ないことから、縫製時における被縫製物の取扱いも容易となる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図1から図4を参照して説明する。
【0016】
図1および図2は本発明に係るミシン構造の実施の一形態を示したもので、このミシンは、図示しないミシン本体の内部に収容されるベッド本体1を有しており、このベッド本体1は、箱型の基部2と、この基部2の一側に一体に形成されミシンの載置ベッドの内部に位置するように幅寸法が狭く形成されたベッド部3とから構成されている。
【0017】
また、本実施形態においては、前記ベッド本体1の基部2の前記ベッド部3に近接した前半分には、ミシンを駆動するための駆動軸19が前記ベッド部3の長手方向と直交する方向に貫通するように配置されており、この駆動軸19の両端部は、前記基部2の両側から突出されている。前記駆動軸19の一端側には、駆動モータ4を構成する円筒状のモータライナ5が配設されており、このモータライナ5の軸方向の中途部外周面には、平面四角形状を有するフランジ6が一体に形成されている。そして、このフランジ6の四隅を図示しないねじにより締め付け固定することにより、前記モータライナ5をベッド本体1の基部2に対して固定するようになっている。
【0018】
また、前記モータライナ5の両端部には、この駆動軸19を回転自在に軸支するための軸受7,7が配設されており、これら各軸受7,7の間の駆動軸19上には、ロータ8が一体に固定され、このロータ8の外周に対向する円筒状のステータ9がモータライナ5の内周に配置固定されている。すなわち、本実施形態においては、ロータ8とステータ9とモータライナ5とで構成される駆動モータ4がベッド本体1の基部2に対して一体に取付けられ、この駆動モータ4により駆動軸19が直接回転駆動されるようになっている。
【0019】
また、前記ベッド本体1の基部2の反対側に突出する駆動軸19の他端には、駆動モータ4の回転制御を行なうためのエンコーダ10が取付けられている。
【0020】
さらに、前記駆動軸19には、ミシンの各部に駆動軸19の駆動力を伝達させるための伝達機構20が取付けられている。
【0021】
図3はこのような伝達機構の詳細を示したもので、前記駆動軸19の基部2の内側部分には、偏心カム21が取付けられており、この偏心カム21の外周には、前記ベッド本体1の基部2の上方に延出されるクランクロッド22が連結されている。このクランクロッド22の上端部には、揺動軸23を中心として揺動自在に配設された駆動アーム24の基端部が連結されており、駆動アーム24の先端部には、針25を保持する針棒26が取付けられている。
【0022】
また、前記駆動軸19の偏心カム21の近傍には、前記揺動軸23とほぼ平行に延在するルーパ軸27が配設されており、このルーパ軸27の先端部には、前記針25と協動するルーパ28が取付けられている。また、前記駆動軸19の偏心カム21の近傍には、はす歯ギア29が同軸状に固着されており、前記ルーパ軸27の基端部には、前記駆動軸19のはす歯ギア29に噛合されるはす歯ギア30が固着されている。
【0023】
さらに、本実施形態においては、前記ベッド本体1の基部2の内側であって前記ベッド部3と反対側には、パルスモータ等からなる第1モータ11および第2モータ12が並べて配設されており、これら第1モータ11および第2モータ12は、それぞれ出力軸(図示せず)が上方に突出するように配置されている。
【0024】
前記ベッド本体1のベッド部3の上面には、このベッド部3の長手方向に沿って延在する送り台13が配設されており、この送り台13の先端部には、縫製を行なう布を支持するための図示しない布押さえ板が取付けられるようになっている。
【0025】
前記送り台13の中央部には、長手方向に延在するガイド孔14が形成されており、前記ベッド本体1のベッド部3には、前記送り台13のガイド孔14の内側に係合される平面四角形状の支持駒15がピン15Aを中心として回転自在に取付けられている。そして、前記送り台13は、支持駒15を中心として回動自在とされるとともに、前記支持駒15によりガイド孔14が案内されることにより、長手方向に移動自在とされている。
【0026】
また、前記第1モータ11の出力軸および第2モータ12の出力軸には、それぞれ偏心部材16,16が取付けられており、この偏心部材16には、前記各出力軸に対して水平方向に偏心された偏心軸17が設けられている。これら各偏心軸17,17には、それぞれリンクアーム18,18の一端部が揺動自在に連結されており、各リンクアーム18の他端部は、前記送り台13の基端部に対し前記長穴の長手方向と直交する方向に離隔する軸線を中心に揺動自在に連結されている。
【0027】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【0028】
本実施形態においては、エンコーダ10により制御を行ないながら、駆動モータ4を回転駆動させて、駆動軸19を直接回転駆動させることにより、前記伝達機構20を介してミシン各部の機構を駆動するようになっている。この場合に、本実施形態においては、駆動モータ4のロータ8と伝達機構20との距離が極めて短くなるので、駆動軸19の振れが小さくなり、駆動軸19を安定して回転させることができる。
【0029】
また、前記第1モータ11および第2モータ12をそれぞれ回転駆動させるこにとより、偏心部材16が回転して偏心軸17が移動することにより各リンクアーム18が揺動される。これにより、前記第1モータ11または第2モータ12の回転角に応じて、送り台13が支持駒15を中心として回動されるか、あるいは、送り台13が支持駒15に案内されながら、ベッド部3の長手方向に移動され、送り台13がX方向あるいはY方向に移動されるようになっている。
【0030】
したがって、本実施形態においては、駆動モータ4を構成するモータライナ5をベッド本体1と一体に形成し、駆動モータ4をベッド本体1に直接取付けるとともに、この駆動モータ4により駆動軸19を直接回転駆動するようにしているので、駆動モータ4の突出量を大幅に低減させることができる。しかも、ベッド本体1の駆動モータ4の取付け側と反対側にエンコーダ10を配置するようにしているので、組み付け後の外観バランスあるいは重量バランスが極めて良好となり、駆動モータ4およびエンコーダ10の取付けスペースを小さくすることができるとともに、ミシン自体の小型化を図ることができ、駆動モータ4の突出量が少ないことから、縫製時における被縫製物の取扱いも容易となる。
【0031】
さらに、前記基部2のベッド部3側の前半分に駆動軸19および駆動モータ4を配置し、基部2の後半分に第1モータ11、第2モータ12や偏心部材16等の布送り機構を配置するようにしたので、駆動軸19に連結された駆動アーム24を短く形成することができ、駆動アーム24が揺動される際に発生する慣性を小さくすることができ、振動を防止することができる。しかも、駆動アーム24およびルーパ軸27を短く形成できるので、駆動機構全体を小型かつ軽量に構成することができ、駆動モータ4の負荷を著しく低減することができる。また、針棒26等の駆動機構と布送り機構とを前記基部2の前半分と後半分とに分離して配置するようにしているので、基部2に対して各機構を組み付ける作業が簡単となり、作業効率の向上を図ることができる。
【0032】
なお、本実施形態においては、ベッド本体1に対してモータライナ5を取付けるようにしたが、ベッド本体1を製造する際に、ベッド本体1にモータライナ5を一体に形成するようにしてもよい。
【0033】
また、図4は本発明の第2実施形態を示したもので、ベッド本体1の基部2に、駆動軸19がその両端部が前記基部2の両側から突出されるように回転自在に配設されている構成については前記実施形態のものと同様である。また、前記ベッド本体1の基部2の一側には、内部にエンコーダ10が内蔵された駆動モータ4が前記ベッド本体1に対して支持部材32により所定間隔を有するように取付けられており、この駆動モータ4の図示しない出力軸と前記駆動軸19とは、カップリング31を介して連結されている。このカップリング31は、駆動モータ4の出力軸と、駆動軸19との各回転中心が完全に一致しない場合に、回転中心の不一致を吸収するために設けられている。
【0034】
本実施形態においても前記実施形態と同様に、エンコーダ10により制御を行ないながら、駆動モータ4を回転駆動させてカップリング31を介して駆動軸19を回転駆動させることにより、前記伝達機構20を介してミシン各部の機構を駆動するようになっている。
【0035】
また、前記第1モータ11および第2モータ12をそれぞれ回転駆動させるこにとより、偏心部材16が回転して偏心軸17が移動することにより各リンクアーム18が揺動される。これにより、前記第1モータ11または第2モータ12の回転角に応じて、送り台13が支持駒15を中心として回動されるか、あるいは、送り台13が支持駒15に案内されながら、ベッド部3の長手方向に移動され、送り台13がX方向あるいはY方向に移動されるようになっている。
【0036】
したがって、本実施形態においても前記実施形態と同様に、前記基部2の前半分に駆動軸19および駆動モータ4を配置し、基部2の後半分に第1モータ11や偏心部材16等の布送り機構を配置するようにしたので、駆動軸19に連結された駆動アーム24を短く形成することができ、駆動アーム24が揺動される際に発生する慣性を小さくすることができ、振動を防止することができる。しかも、駆動アーム24およびルーパ軸27を短く形成できるので、駆動機構全体を小型かつ軽量に構成することができ、駆動モータ4の負荷を著しく低減することができる。また、針棒26等の駆動機構と布送り機構とを前記基部2の前半分と後半分とに分離して配置するようにしているので、基部2に対して各機構を組み付ける作業が簡単となり、作業効率の向上を図ることができる。
【0037】
なお、前記第1の実施形態において、モータライナ5を設けたものを示したが、基部2の加工精度を精密にすれば、モータライナ5を設けずに、基部2にステータ9を固定する空間部を形成し、この空間部にステータ9を直接組み込んで固定するようにしてもよい。
【0038】
また、本発明は前記実施形態のものに限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。
【0039】
【発明の効果】
以上述べたように請求項1に記載の発明に係るミシンは、ベッド本体の基部に駆動軸を回転自在に配設し、この駆動軸を回転駆動する駆動モータを基部に固定するようにしているので、サイクル駆動するための機構と駆動モータとを接続するための伝達機構を小型に形成することができ、ミシン自体の小型化を図ることができる。さらに、請求項1に係るミシンは、駆動軸および駆動モータを基部の前側に配置するとともに、基部の後側に布送り機構を駆動する第1モータおよび第2モータを配置するようにしているので、駆動軸により駆動される機構を小型にかつ軽量に形成することができ、この機構が動作される際に発生する慣性を小さくすることができ、振動を防止することができ、しかも、駆動モータの負荷を著しく低減することができる。また、駆動軸および駆動モータと、布送り機構を駆動する第1モータおよび第2モータとを基部の前側と後側とに分離して配置するようにしているので、基部に対して各機構を組み付ける作業が簡単となり、作業効率の向上を図ることができる等の効果を奏する。
【0040】
また、請求項4に記載の発明は、駆動モータを構成するステータを基部の内部に固定するとともに、駆動軸にステータにより回転されるロータを固定し、この駆動モータにより駆動軸を直接回転駆動するようにしているので、駆動モータの取付けスペースを小さくすることができ、ミシン自体の小型化を図ることができる。
【0041】
さらに、請求項5に記載の発明は、基部の一側に駆動モータを配置するとともに、基部の他側にエンコーダを配置するようにしているので、バランスが極めて良好となり、駆動モータの突出量を大幅に低減させることができる。そのため、駆動モータおよびエンコーダの取付けスペースを小さくすることができるとともに、ミシン自体の小型化を図ることができ、駆動モータの突出量が少ないことから、縫製時における被縫製物の取扱いも容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るミシン構造の実施の一形態を示す斜視図
【図2】 図1に示すミシン構造の分解斜視図
【図3】 本発明のミシン構造に用いられる伝達機構を示す斜視図
【図4】 本発明の第2実施形態を示す斜視図
【符号の説明】
1 ベッド本体
2 基部
3 ベッド部
4 駆動モータ
5 モータライナ
8 ロータ
9 ステータ
10 エンコーダ
11 第1モータ
12 第2モータ
13 送り台
19 駆動軸
20 伝達機構
Claims (5)
- 基部からベッド部を延出してなるベッド本体と、
一端側に布を支持する布押さえ板が取付けられると共に、前記ベッド部の上面に配置された送り台と、
前記ベッド本体の長手方向と直交するように前記基部に回転自在に支持されると共に、前記基部の前側に配置された駆動軸と、
一端側が前記駆動軸に連結され、他端側が駆動アームを介して針棒に連結され、針棒の駆動力を伝達するクランクロッドと、
前記基部に固定され、前記駆動軸に連結されて前記駆動軸を回転駆動する駆動モータと、
前記基部の後側に、出力軸が上方に向くように配置された第1モータと、
前記基部の後側に、出力軸が上方を向くように配置された第2モータと、
一端側が前記第1モータの出力軸に、他端側が前記送り台に連結された第1リンクアームと、
一端側が前記第2モータの出力軸に、他端側が前記送り台に連結された第2リンクアームと
を備え、
前記第1モータ及び前記第2モータの駆動により前記送り台が水平方向に移動されることを特徴とするミシン。 - 前記第1モータの出力軸に取付けられた第1偏心部材と、
前記第2モータの出力軸に取付けられた第2偏心部材と
を備え、
前記第1リンクアームの一端側が前記第1偏心部材を介して前記第1モータの出力軸に連結されると共に、前記第2リンクアームの一端側が前記第2偏心部材を介して前記第2モータの出力軸に連結されることを特徴とする請求項1に記載のミシン。 - 前記送り台の中央部に形成されたガイド孔と、
前記ガイド孔に係合する支持駒と、
前記支持駒を支持するピンと
を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のミシン。 - 前記駆動モータが、前記基部の内部に位置し前記駆動軸に直接固定されるロータと、前記基部の内部に固定され前記ロータの外周に対向して前記ロータを回転させるステータとを備えることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のミシン。
- 前記基部の一側に前記駆動モータを配置するとともに、前記基部の他側にエンコーダを配置したことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のミシン。
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