JP4959953B2 - ミシンの給油機構 - Google Patents
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Description
この給油機構として、潤滑剤を貯留する貯留部を備え、該貯留部に貯留された潤滑剤に一端が浸された油芯を介してミシンの各部に潤滑剤を供給するミシンの給油装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。また、回転するミシン主軸などを駆動源とするポンプにより貯留部に貯留された潤滑剤をミシンの各部に供給するミシンの給油装置が知られている(例えば、特許文献2参照。)。
ミシンが高速で運転される際には、主に供給穴から給油箇所に潤滑油が供給され、過剰な潤滑剤は第一の油芯部材の途中で落下し供給過多は回避される。また、ミシンが低速で運転され、供給穴からの給油が減少或いは停止した際には、潤滑剤が含まれた状態である第一の油芯部材から給油箇所に毛細管現象を利用して継続して潤滑剤を供給することができる。つまり、供給穴と第一の油芯部材とを併用して潤滑剤の供給を行うことにより、高速運転の際のみならず低速運転の際にも給油箇所に必要な量の潤滑剤を安定して供給することができる。
また、ミシン停止の際には搬送手段が停止するため、供給穴からの潤滑剤の供給のみならず第一の油芯部材への潤滑剤の供給も停止される。従って、ミシンが停止している間は給油箇所に継続的に潤滑剤が供給されることがなく、一端が潤滑剤貯留部に浸された油芯部材から常時潤滑剤の供給が行われていた従来のミシンの給油機構に比べ、ミシン停止後に給油箇所に供給される潤滑剤の量を大幅に減少させることができる。これにより、ミシンが停止している間に過剰量の潤滑剤が給油箇所に供給されるという問題を解消することができる。
また、ミシンの駆動に伴い回転軸上に形成された第一の吐出孔もまた軸周り方向に回転され、該第一の吐出孔から周囲に飛散される潤滑剤が第一の油芯部材の一端に供給される。そして、毛細管現象を利用して該第一の油芯部材の他端から給油箇所.に潤滑材が供給される。従って、ミシンの駆動に伴い回転軸内に供給された潤滑剤を、供給穴とは別のルートで速やかに給油箇所に供給することができると共に、ミシン停止の際には第一の油芯部材への潤滑材の供給を速やかに停止することができる。
本実施形態たるミシンの給油機構100(以下、給油機構100とする。)は、被縫製物たる布地に本縫いを施すいわゆる本縫いミシン200(以下、ミシン200とする。)に搭載されており、該ミシン200の外枠を構成する本体フレーム1の内部に配設されている。
ミシン200は、図1,図2に示すように、布地に本縫いを施すための基本構成を具備しており、ミシン200の各部に駆動力を付与する図示しないミシンモータと、該ミシンモータから後述する回転軸としての上軸30を介して駆動力を得て縫い針7を上下に駆動する針駆動機構60と、上軸30を介して上記ミシンモータから駆動力を得て針板2上に載置される布を搬送する上送り機構70と、縫い針7の上下動と同期して上糸の引き上げを行う天秤機構80とを備えている。
また、以下の説明において、垂直上下方向をZ軸方向、水平面に設置した状態におけるミシン200の後述するアーム部1cの長手方向をY軸方向、針板2の板面に平行であってY軸方向に直交する方向をX軸方向とする。なお、X軸方向とY軸方向とZ軸方向とは互いに直交するものとする。なお、上述した上送り機構はX軸方向に沿って布地の送りを行うものとする。
本体フレーム1は、ミシン200の下方側に配設されたベッド部1aと、ベッド部1aの長手方向一端側から上方側に立設された縦胴部1bと、縦胴部1bの上端側からベッド部1aの上方側にかけて該ベッド部1aと略平行に延出されたアーム部1cとを備えており、全体視にて略コ字状を呈する形状となっている。
針上下動機構60は、駆動源であるミシンモータ(図示略)に連結されており、該ミシンモータからの回転駆動をタイミングベルト61及びプーリ62を介して伝達される上軸30と、上軸30の回転駆動力を上下の往復駆動力に変換して縫い針7を保持する針棒6に伝える伝達機構である回転錘63及びクランクロッド65を備えている。
一方、上軸30は、アーム部1cの内部においてY軸方向に沿った状態で回転可能に支持されている。かかる上軸30はアーム部1cのほぼ全長に及ぶ長さに設定され、その一端部が前述した回転錘63、クランクロッド65を介して針棒6と連結され、他端部が本体フレーム1の外部に突出してプーリ62を装備されている。
回転錘63は、上軸30の先端に該上軸30と共に回転可能に取り付けられている。この回転錘63の偏心部には、軸を介してクランクロッド65の一端が連結されており、クランクロッド65の他端には針棒6を支持する針棒抱き66が連結されている。そして、上記回転錘63とクランクロッド65との連結部、即ち、回転錘63に対してクランクロッド65の一端を回動自在に支持する軸の周面と、該軸を挿通されるクランクロッド65の軸穴の内周面との間には摺動部が形成されている。なお、伝達機構は上軸30の回転運動を往復直動運動に変換するものであればよく、特に限定されるものではない。
上送り機構70は、アーム部1cの先端下方で針板2上の布地に対して上方から接してX軸方向に沿って送る上送り足8と、上送り足8を支持する脚状リンク71と、上軸30から付与された揺動力を図示しない三点リンクに伝達することで脚状リンク71に上下往復動作の駆動力を伝達する伝達リンク72と、三点リンクの揺動支点を支持する支持リンク73と、を備えている。
そして、上記各構成が協同することで、上送り足8に上下方向及びX軸方向の往復動作が付与され、これらの合成運動によって上送り足8が長円運動を行い、針板2上に載置される布地を送るようになっている。
天秤機構80は、下端が上述した針上下動機構60の前記回転錘63に支持された軸84に回動自在に遊嵌され、先端に針糸を通す糸孔が形成されたリンク天秤体81と、基部が軸を介して前記ミシンアーム1に回動自在に遊嵌支持されるとともに、先端がリンク天秤体81の中央部に軸を介して回動自在に連結されている天秤クランク82と、を備えている。
そして、ミシン200の駆動に伴い上軸30が回転すると、回転錘63に設けられた軸84も上軸30の軸心を中心に回転する。軸84の回転によりリンク天秤体81には軸84の軸心を中心とした揺動と、天秤クランク82の天秤支え軸83を中心とした揺動による軸84の軸心を中心とした揺動との複合運動が付与される。これによりリンク天秤体81先端の糸孔は、不等速な上下運動を行い針糸の繰り出しと取り上げの制御が行われるようになっている。
そして、本実施形態たるミシンの給油機構100は、ミシン200の各部に供給される潤滑剤を貯留する潤滑剤貯留部としてのオイルパン10と、ミシン200の駆動に連動してオイルパン10に貯留される潤滑剤を搬送する搬送手段としての給油ポンプ20と、給油ポンプ20により内部に潤滑剤が供給される回転軸たる上軸30と、上軸30の内部と連通してミシン面部内の給油箇所に潤滑剤を供給する流路40と、上軸30から毛細管現象を利用して給油箇所に潤滑剤を供給する第一の油芯部材50a及び第二の油芯部材50bとを備えている。以下、各部を詳しく説明する。
オイルパン10は、図1、図2に示すように、その概略的な形状が長方形のトレー状に形成されており、ベッド部1aの長手方向と該オイルパン10の長手方向とが平行となるようにベッド部1aの底部に着脱可能に設けられている。このオイルパン10は、ミシン200の各機構部に供給される潤滑剤であるオイルを貯留すると共に、各機構部から漏洩するオイルを受ける油溜まり、即ち、本実施形態における潤滑剤貯留部となっている。
そして、オイルパン10には所定量のオイルが貯留されており、このオイルには後述する給油ポンプ20の下端が浸されている。
給油ポンプ20は、上記オイルパン10に貯留されているオイルをミシン200の各機構部に供給する搬送手段として設けられている。
給油ポンプ20には、縦軸22が連結されており、該縦軸22は縦胴部1bの内部においてZ軸区方向に沿って回転可能に支持されている。また、縦軸22はその上端部に取り付けられているかさ歯車21を介して上軸30から駆動力を得て回転するようになっている。給油ポンプ20は、ロータリー式であり、縦軸22により回転駆動されるようになっている。給油ポンプ20には、給油パイプ23の一端(下端)が連結されており、給油パイプ23の他端は上記アーム部1c内に延設され、該アーム部1cの略中央部において上軸30を回転可能に支持する中メタル31に連結されている(図1,図2参照)。
中メタル31は、内周側に中ぐり31bを有すると共に該中メタル31の外周から内周かけて連通孔31aを有しており、前述した給油パイプ23の他端と連結されている。
つまり、ミシン200の駆動に伴い、ミシンモータに連動して上軸30が回転されると、かさ歯車21を介して上軸30と連結された縦軸22及びその下端の給油ポンプ20が駆動し、オイルパン10に貯留されているオイルが給油パイプ23を介して中メタル31の内側、即ち、中ぐり31bに供給されるようになっている。
上述した上軸30は、略筒状に形成された長尺な軸部材となっており、その内部にはY軸方向に沿って流路36が形成されている。
また、上軸30は、アーム部1c内の略中央部において上述した中メタル31により回転自在に支持されており、中メタル31の中ぐり31bの内周面と対向する位置には流入孔35が設けられている。つまり、上述した給油ポンプ20によって中メタル31内に供給されたオイルは、流入孔35を通過して上軸30内の流路36に供給されるようになっている。即ち、上軸30は、本実施形態において搬送手段によって内部に潤滑剤が供給される回転軸となっている。
回転軸である上軸30内の流路36は、プーリ62側の端部側で閉塞されており、回転錘63側の端部は回転錘63内に形成された流路40に連通している。
流路40は、上軸30の先端部(図2における左端部)から回転錘63の端面、即ち、クランクロッド65が連結されている側の端面にわたって形成されている。この流路40は、給油ポンプ20により上軸30内に供給されたオイルを、ミシン200の面部内、即ち、上述した針上下動機構60、上送り機構70、天秤機構80等の各機構に直接供給可能とするものであり、後述する給油箇所にオイルを直接供給する供給穴となっている。
そして、天秤機構80の天秤クランク82には、流路40と連通する図示しない流路が内部に形成されており、当該流路の終端であって天秤クランク82の揺動端部には、オイルを面部内に飛散させる供給穴が形成されている。
また、針駆動機構60のクランクロッド65には、上記天秤クランク82と同様に、流路40と連通する図示しない流路が形成されており、当該流路を通じて面部内にオイルを飛散する供給穴が形成されている。
第一の吐出孔33は、上述した中メタル31よりも後方側、即ち、図2における右側に設けられている。そして、上軸30が回転すると、該上軸30内の流路36に供給されたオイルがこの第一の吐出孔33から吐出され、軸周りの全周方向にオイルが吐出されるようになっている。なお、上記アーム部1cの上面であって、第一の吐出孔33と対向する位置には給油窓9が設けられており、ミシン200の作業者は、この給油窓9を覗くことで吐出孔33から吐出されているオイルを確認することができ、給油ポンプ20が正常に駆動していることや各機構部にオイルが供給されていること等を確認することができるようになっている。
前メタル32の周面の一部には、該前メタル32の内周から外周にわたる連通孔32aが形成されている。連通孔32aには、後述する第二の油芯部材50bの一端が連結されている。なお、前メタル32には、中メタル31のように中ぐりを設けても良い。
また、第一の油芯部材50aは、アーム1cの後方側から前方側(図2における右側から左側)にかけて上り勾配となるように配設されている。
また、第一の油芯部材50a及び第二の油芯部材50bは、複数箇所においてその繊維密度を調節する手段として結び目90aと束線バンド90bとを備えている(図1参照)。即ち、第一の油芯部材50a及び第二の油芯部材50bには、オイルの供給を受ける一端から後述する給油箇所に至るまでの間に複数の結び目90aが形成されている。また、これら第一の油芯部材50a及び第二の油芯部材50bは、複数箇所においてアーム部1c内の各部に束線バンド90bで締結支持され、また後述する給油箇所を構成する各部材と一体動作可能に締結され、固定されている。
天秤機構80に対しては、揺動する上送り足71、伝達リンク72、支持リンク73に沿って第一の油芯部材50aが束線バンド90bで取り付けられ、揺動により第一の油芯部材50aからオイルが飛散して供給が行われるようになっている。
そして、かかるフェルト92は、上述した第一又は第二の油芯部材50a、50bに形成された結び目90aに当接されるようになっている。これにより、該フェルト92には第一又は第二の油芯部材50a、50bを介してオイルが供給され、当該フェルト92を介して上述した摺動部にオイルが供給されるようになっている。
まず、ミシン200の駆動により上軸30を介して給油ポンプ20が駆動される。そして、給油ポンプ20の駆動によりオイルパン10に貯留されているオイルが給油パイプ23を通過して中メタル31の連通孔31aから中ぐり31bに供給され、さらに流入孔35から上軸30内の流路36に供給される。
流路36、即ち、上軸30内に供給されたオイルは、該上軸30の前後、即ち、図2における左右に分流されてそれぞれ供給される。
一方、上軸30の後方側、即ち、図2における右側に分流されたオイルは、第一の吐出孔33から吐出され、回転する上軸30によって当該上軸30の軸回りの全周方向に向かって吐出される。この第一の吐出孔33から吐出されたオイルの一部が、第一の油芯部材50aの一端に供給される。そして、第一の油芯部材50aの一端側に供給されたオイルは、毛細管現象を利用して当該第一の油芯部材50aの他端側に供給され、各給油箇所に供給されることとなる。
まず、第一の油芯部材50aの一端側に供給されたオイルは、前述したように毛細管現象を利用して当該第一の油芯部材50aを伝って他端側へと搬送される。次に、本実施形態における第一の油芯部材50aは、複数箇所において束線バンド90bで締結固定されると共に複数箇所で結び目90aが形成され、当該第一の油芯部材50aの複数箇所においてその繊維密度が凝縮されるように調節されている。この繊維密度が凝縮された箇所では、一般にオイルの通過量が減少するため、これら束線バンド90bや結び目90aの数によって第一の油芯部材50aの他端側に供給されるオイルの量が適宜調節されることとなる(図3、図4参照)。
また、本実施形態における第一の油芯部材50aの結び目90aは、給油箇所の連通孔93に設けられたフェルト92に接触可能となって配置されているため、各結び目90aからそれらが接触するフェルト92にオイルが供給される。その結果、各フェルト92を介して各給油箇所、即ち、ミシン面部内に配設されている針上下動機構60,上送り機構70、天秤機構80の各摺動部にオイルが供給されることとなる。
一方、第二の油芯部材50bの一端側に供給されたオイルもまた、第一の油芯部材50aに供給されたオイルと同様に、毛細管現象を利用して当該第二の油芯部材50bを伝って他端側へと搬送される。本実施形態における第二の油芯部材50bの他端は第一の油芯部材50aに連結されているため、当該第二の油芯部材50bに供給されたオイルは第一の油芯部材50aに供給され、その後、上記第一の油芯部材50bと同様にして各給油箇所に供給される。
まず、ミシン200の高速運転の際には、上述のように流路40に通じる各供給穴及び各油芯部材50a、50bから各給油箇所にオイルが供給される。
次に、ミシン200の運転速度が低速となるにつれ、給油ポンプ20からの距離が離れている順、即ち、流路40、第二の油芯部材50b、第一の油芯部材50aの順にオイルの供給が減少する。
つまり、ミシン200が低速で運転される際には、まず、給油ポンプ20からの距離が遠いためにオイルの供給に所定の圧力を必要とする流路40からのオイルの供給が減少する。次に、第二の吐出孔34から吐出されるオイルが減少し、第二の油芯部材50bを介して供給されるオイルの量が減少する。第一の吐出孔33は流入孔35に近いため供給不足の影響を受けにくく、ミシン200が停止するまで運転速度に応じてオイルが吐出される。何れにせよ、油芯にはオイルが蓄えられているので、供給量の減少に対しても継続してオイルを供給することが可能である。
そして、ミシン200が停止されると、当該ミシン200の駆動に連動して駆動される給油ポンプ20が停止され、流路40、第二の油芯部材50b、第一の油芯部材50aに対するオイルの供給が全て停止される。
つまり、ミシン200が停止している間は各油芯部材50a、50bに対するオイルの供給は行われず、各給油箇所には、ミシン200が停止した際に各油芯部材50a、50bに含まれるオイルが供給され尽くすと共に供給が断たれ、ミシン200が停止している際にオイルの供給が継続されることで無駄な供給が行われる事態を回避することができる。
また、第一、第二の油芯部材50a、50bに複数の結び目90aを形成したり、複数箇所で束線バンド90bにより締結することで、第一、第二の油芯部材50a、50bの繊維密度を調節することが可能となり、当該第一、第二の油芯部材50a、50bを伝って給油箇所に供給されるオイルの供給量を適当な量に調節することができる。
また、給油箇所、即ち、軸と軸の受け穴との摺動部位に対しては第一、第二の油芯部材50a、50bからフェルト92を介して十分な量のオイルを安定して供給することができる。特に、結び目90aは、専用の部材を不要とし、設ける箇所も自在に選択可能であるため非常に実用的である。
また、第一の油芯部材50aは、上軸30に沿ってその周囲の何れかの位置に配置されていればよく、本実施形態に限定されるものではない。また、第一の油芯部材50aは、その一端側において第一の吐出孔33から吐出されるオイルの供給を受けることが可能となっていればよく、第一の吐出孔33から吐出されるオイルの供給を受ける位置から当該第一の油芯部材50aの一端側の端部までの長さは限定されない。
また、第二の油芯部材50bは、その一端が前メタル32の連通行32aに連結されて第二の吐出孔34から吐出されるオイルの供給を受けると共に、その他端側において当該オイルを給油箇所に供給可能であればよい。つまり、第二の油芯部材50bは、その他端が本実施形態のように第一の油芯部材50aに連結されていてもよく、或いは、給油箇所に直接連結されていてもよい。
また、第一の吐出孔33が形成される位置は限定されるものではなく、第一の油芯部材50aに対してオイルを供給することが可能な位置であればよい。
また、第一又は第二の吐出孔33,34は、1つ又は2つに限定されるものではなく、3つ以上設けてもよい。
また、本実施形態において、第一及び第二の油芯部材50a、50bによる給油箇所へのオイルの供給量は、当該第一及び第二の油芯部材50a、50bの結び目90aの数、結び目90aの締結強さ、或いは、束線バンド90bの数、束線バンド90bによる締結強さにより調節するようになっているが、必ずしもこれに限定されるものではない。即ち、例えば、第一の吐出孔33からオイルの供給を受ける第一の油芯部材50aの一端と、この第一の油芯部材50aが給油箇所に至るまでの経路中における最高点との高低差Hを適宜調節することによっても、これら第一及び第二の油芯部材50a、50bを介して給油箇所に供給されるオイルの量を調節することが可能である(図5参照)。
また、結び目90aに替えて油芯に対して締結量を調節可能な部材によって調節量を自在とする手段を用いても良い。
1a ベッド部
1b 縦胴部
1c アーム部
2 針板
6 針棒
7 縫い針
8 上送り足
9 給油窓
10 オイルパン(潤滑剤貯留部)
20 給油ポンプ(搬送手段)
21 かさ歯車
22 縦軸
23 給油パイプ
30 上軸(回転軸)
31 中メタル(支持部材)
32 前メタル(支持部材)
33 第一の吐出孔
34 第二の吐出孔
35 流入孔
36 流路
40 流路
50 油芯
50a 第一の油芯部材
50b 第二の油芯部材
60 針上下動機構
61 タイミングベルト
62 プーリ
63 回転錘
65 クランクロッド
66 針棒抱き
70 上送り機構
71 上送り棒
80 天秤機構
81 リンク天秤体
82 天秤クランク
100 給油機構
200 ミシン
Claims (3)
- ミシンの各部に供給される潤滑剤を貯留する潤滑剤貯留部と、
前記ミシンの駆動に連動して前記潤滑剤貯留部に貯留される潤滑剤を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により内部に潤滑剤が供給される回転軸と、
前記回転軸の内部と連通してミシン面部内の給油箇所に潤滑剤を吐出して供給する供給穴と、
前記回転軸の内部に供給された潤滑剤を吐出する第一の吐出孔と、
その一端が前記第一の吐出孔の周囲の何れかの位置に配置されると共に他端が前記給油箇所に接触可能に配置され、毛細管現象を利用して前記給油箇所に潤滑剤を供給する第一の油芯部材と、を備え、
前記回転軸は第二の吐出孔を有し、
前記回転軸を前記第二の吐出孔に対応する位置で回動自在に支持する支持部材と、
一端が前記支持部材に連結されると共に他端が前記第一の油芯部材に連結された第二の油芯部材と、を備え、
前記支持部材は、その内周から外周にわたる連通孔を有し、
前記第二の油芯部材は、その一端が前記連通孔に連結されていることを特徴とするミシンの給油機構。 - 前記第一の油芯部材又は前記第二の油芯部材は、1又は複数箇所において結び目が形成され配線されていることを特徴とする請求項1に記載のミシンの給油機構。
- 前記給油箇所は、軸と軸の受け穴との摺動部位であって、
外部から前記軸の受け穴まで連通する連通孔内に設けられると共に外側の一端部が前記第一の油芯部材から又は前記第一の油芯部材を介して前記第二の油芯部材から潤滑剤の供給を受ける含浸部材を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載のミシンの給油機構。
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