JPH0260689A - ミシンの針棒装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は例えば天びん・クランク機構と針棒・クラン
ク機構の複合機構からなるミシンの針棒装置、特にその
針棒に関するものである。

（従来の技術） 第２図は従来の工業用ミシンの針棒装置を示す天びん・
クランク機構と針棒・クランク機構の分解斜視図であり
、図において（１）は上軸（１ｏ）の回転運動により回
転する天びんクランク、（２）は先端に糸穴を有し、天
びんクランク（１）の軸受穴に嵌合する針棒クランク（
４）の軸部を介し、天びんクランク（１）の回転により
垂直方向に揺動運動する天びんで、（３）は天びん支え
である。

（４）は針棒クランクで、天びん（２）の軸受穴を介し
て、天びんクランク（１）の軸受穴に軸部を嵌合し、ネ
ジ（１４）、（１５）で装管されている。また、他の軸
部には、針棒クランクロッド（５）の上部の軸受穴が嵌
合され、回り対偶をなしている。さらに、この軸端部に
は、針棒クランクロッド（５）の着脱を防止するための
ネジ（１Ｂ）が装着されている。

（６）は針棒で、針棒抱き（１７）の軸受穴に嵌合して
、ネジ（１８）で装着されている。また、針棒（６）の
下端部には針（３０）がネジ（３１）で装着されている
。

さらに、この針棒（６）は、２個のすべり軸受（１９）
、（２０）でミシン本体のアームに支持されている。

（１０）は上軸で、軸の端部は天びんクランク（１）の
軸受穴に嵌合して、ネジ（１２）、（１３）で装着され
ている。また、他の軸の端部は、はずみ車とＶベルトと
を介して電動機と連動する。

（１１）はすべり軸受で、このすべり軸受（１１）を介
し、上軸（１０）はミシン本体のアームに支持されてい
る。

（１７）は針棒抱きで、軸部は針棒クランクロッド（５
）の下部の軸受穴に嵌合され、回り対偶をなしている。

そして、針棒抱き（１７）は針棒（６）と針棒クランク
ロッド（５）とを連結し、針棒クランクロッド（５）の
運動を針棒（６）に伝達する。

（３２）は角駒で、針棒クランクロッド（５）の下部の
軸受穴を介した針棒抱き（１７）の軸部に嵌合され、さ
らに、針棒クランクガイド（３３）の案内溝（３４）に
嵌合したものである。

（３３）はミシン本体のアームに、ネジ（３５）で装着
されている針棒クランクガイドである。

従来の工業用ミシンの針棒装置は上記のように構成され
ているので、例えば上軸（１０）が回転駆動されると、
天びん（２）は天びんクランク（１）の回転により垂直
方向に揺動運動する。同時に針棒（６）も針棒クランク
（４）により、針棒抱き（１７）を介して垂直方向に並
進運動する。縫製はこれらの運動に、押さえ機構と送り
機構の運動が同期して、通常４０００ｒｐｍ前後の高速
で行われる。

なお、針棒（６）に針棒抱き（１７）が固定される場合
、針棒（６）は所定め高さ位置内で運動されるように、
針棒（６）の固定位置は定まっている。しかし、縫製条
件によっては、この固定位置が若干調整される場合もあ
る。また、針棒（６）の円周方向の位置は、針（３０）
の止めネジ（３１）との関係でほぼ所定の位置に設定さ
れる。

（発明が解決しようとする課題） 上記のような従来の工業用ミシンの針棒装置では、高速
で駆動するため、ミシン本体には運動部品の慣性力に基
づく大きな加振力が作用する。この加振力は、ミシン本
体の振動や騒音の原因となっている。従来はこの問題に
対して、アルミニウム材などによる運動部品の軽量化が
行われ、例えば精密工学会誌５２巻７号（１９Ｈ）（以
下「文献」という。）に紹介されているように、振動が
低減されている。

この結果、最近では工業用ミシンの低振動や低騒音は大
きなセールスポイントの一つになっている。しかしなが
ら、従来以上の低振動や低騒音を図るのは非常に困難な
段階に至っている。例えばアルミニウム材に変わる軽量
化については樹脂材が考えられるが、家庭用ミシンとは
異なり回転数の高い工業用ミシンには強度上の問題があ
る。

また、新機構によるには、開発に多くの時間と費用を要
するという問題がある。

第３図は上記文献に示された加振力と部品重量との関係
を表した特性図であり、第４図の力学的モデルに基づき
ミシン本体に作用する加振力の割合を構成部品の重量対
応でシミュレーションした結果が示されている。（Ｆｘ
）と（Ｆｙ）は、水平（Ｐｘ）及び垂直（Ｆｙ）方向の
加振力であり、部品の重量割合とも１００％は従来の場
合を示す。ただし、第３図の■・■は剛体である天びん
クランク（１）と針棒クランク（４）を示す。この第３
図によれば、第２図の天びん・針棒機構の構成部品の内
、ミシンで問題になる垂直方向の振動への寄与率では針
棒の重量が最も大きく影響を与えることがわかる。

さらに、文献によれば、アルミニウム化された針棒の重
量は１３．５ｇである。これは、それ依然の鉄鋼源の重
量２３ｇと比べると６０％程度に軽減されている。しか
し、針棒抱きの重量は依然として９ｇであるため、針棒
全体に対する重量割合では増大しており、針棒抱きの重
量軽減が当面の課題となっていた。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、針棒及びその駆動系の重量の軽減化を図ることに
より、従来以上の低振動、低騒音を可能にした工業用ミ
シンの針棒装置を得ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） この発明に係るミシンの針棒装置は、天びんクランク、
天びん及び天びん支えからなり、４節リンク機構を構成
している天びん・クランク機構と、前記天びんクランク
と一体で所定の位相角を有した針棒クランク、針棒クラ
ンクロッド及び針棒からなり、スライダ・クランク機構
を構成している針棒・クランク機構とを有するミシンに
おいて、中央の回り対偶に扁平部を構成し、その扁平部
に小判状の穴を施した針棒と、ネジ終端部に固定座金ま
たは段付部を有したネジ部を前記小判状の穴に挿入して
座金及びナツトで固定し、さらにネジの他端部を針棒ク
ランクロッドの軸受穴に嵌合した針棒連結ピンとを備え
たものである。

（作用） この発明においては、上軸が回転駆動されると、４節リ
ンク機構を構成している天びん・クランク機構の天びん
は天びんクランクの回転により垂直方向に揺動運動する
。同時に天びんクランクと一体で、スライダ・クランク
機構を構成している針棒・クランク機構の針棒クランク
にも回転が伝達され、針棒は針棒連結ピンを介して垂直
方向に並進運動する。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例を示す針棒の分解斜視図で
あり、（１）〜（５）　、（１０）〜（Ｉ６）及び（３
０）〜（３５）は上記従来装置と全く同一のものである
。

（４０）は中央の回り対偶部に扁平部（４１）を構成し
た針棒で、（４２）は扁平部（４１）に設られ、針棒（
４０）の軸方向に施された小判状の穴である。この扁平
部（４１）は、針棒（４０）がバイブの場合はプレスに
より、また、中実棒の場合は切削により形成され、外形
は円柱棒部と同じに構成されている。（４３）は座金で
、（４４）はナツトである。

（５０）は針棒連結ピンで、一端部にネジ部（５１）が
施され、そのネジ終端部に座金（５２）が固定されてい
る。この針棒連結ピン（５０）のネジ部（５１）は針棒
（４０）の小判状の穴に挿入され、座金（４３）を介し
てナツト（４４）で締結される。また、針棒連結ピン（
５０）の他端部は、針棒クランクロッド（５）の軸受穴
に嵌合し、さらに角駒（３２）に嵌合される。そして、
針棒連結ピン（５０）は針棒クランクロッド（５）と針
棒（４０）とを連結し、針棒クランクロッド（５）の運
動を針棒（４０）に伝達する。

上記のように構成された工業用ミシンの針棒装置におい
ては、針棒連結ピン（５０）により構成される針棒（４
０）と針棒クランクロッド（５）の回り対偶は、従来の
針棒抱き（１７）による回り対偶と同じ機能を持ってお
り、上軸（ｌＯ）が回転駆動されると、天びん（２）は
天びんクランク（１）の回転により垂直方向に揺動運動
する。同時に針棒（４０）も針棒クランク（４）により
垂直方向に並進運動する。

なお、上記実施例での針棒連結ピン（５０）の重量は、
従来の針棒抱きの重量より半分程度に軽減されている。

そして針棒（４０）の重量と針棒連結ピン（５０）の重
量の合計は、例えば１８ｇ程度で、上記文献に示した針
棒（６）の重量　（１３，５ｇ　）と針棒抱き（１７）
の重量（９ｇ）の合計の２２．５ｇに対して、約２０％
軽減されている。また、針棒連結ピン（５０）は鉄鋼製
で構成しているので、アルミニウム材で構成すれば重量
がさらに軽減して、低振動と低騒音の効果を奏する。さ
らに、針棒連結ピン（５ｏ）のネジ終端部に座金（５２
）を使用したが、段付部にしても同じ機能を得ることが
できる。

また、縫製条件により針棒連結ピン（５ｏ）に対する針
棒（４０）の連結位置を調節する場合、ナツト（４４）
をゆるめることにより、容易に調整可能である。そして
、針棒（４０）に扁平部（４Ｉ）を施したことにより針
棒（４０）の円周方向の位置が容易に決められる。

（発明の効果） 以上のようにこの発明によれば、針棒に扁平部を構成し
て小判状の穴を施し、さらに、針棒抱きの代わりに針棒
連結ピンを用いたことにより、針棒及び駆動系の重量の
軽減化を可能にし、このため、ミシン本体の振動や騒音
が低減する。

また、針棒に扁平部を構成したことにより、針棒の円周
方向の位置が予め決められており、このため組立て性の
向上が得るという効果が得られている。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成部品を示す針棒の分
解斜視図、第２図は従来の天びん・クランク機構と針棒
・クランク機構を示す分解斜視図、第３図は加振力と部
品重量の関係を表した特性図、第４図は第２図の力学的
モデルを示す説明図である。 図において、（１）は天びんクランク、（４）は針棒ク
ランク、（５）は針棒クランクロッド、（４０）は針棒
、（４１）は扁平部、（４２）は小判状の穴、（５０）
は針棒連結ピンである。 なお、図中同、−符号は同−又は相当部分を示す。 代理人　弁理士　佐々木　宗　冶 １８：ネ　ジ 第 ■ 図 ４０、釘　本年 ４１・鳥平音ド ４２：穴 ４３：ＰＬ　金 ４４：ブヅト ５０：４Ｆｉ夛１１部ピン 郡Ｊら重１【の製府（％） ５６７一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 上軸と連結されている天びんクランク、天びん及び天び
   ん支えからなり、４節リンク機構を構成している天びん
   ・クランク機構と、 前記天びんクランクと一体で所定の位相角を有した針棒
   クランク、針棒クランクロッド及び針棒からなり、スラ
   イダ・クランク機構を構成している針棒・クランク機構
   とを有するミシンにおいて、中央の回り対偶に扁平部を
   構成し、その扁平部に小判状の穴を施した針棒と、 ネジ終端部に固定座金または段付部を有したネジ部を前
   記小判状の穴に挿入して座金及びナットで固定し、さら
   にネジの他端部を針棒クランクロッドの軸受穴に嵌合し
   た針棒連結ピンとを備えたことを特徴とするミシンの針
   棒装置。