JPH06154459A - ミシン - Google Patents
ミシンInfo
- Publication number
- JPH06154459A JPH06154459A JP31024492A JP31024492A JPH06154459A JP H06154459 A JPH06154459 A JP H06154459A JP 31024492 A JP31024492 A JP 31024492A JP 31024492 A JP31024492 A JP 31024492A JP H06154459 A JPH06154459 A JP H06154459A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- upper shaft
- balancer
- needle bar
- sewing machine
- gravity
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 鉛直方向加振力を低減すると共に、水平方向
加振力を発生させず、更に上軸周りの慣性偶力をも発生
させないことにより、ミシンの振動を低減することを目
的とする。 【構成】 上軸１０が回転すると針棒クランクを介して
針棒１８が上下に往復運動すると同時に、正バランサ３
０が上軸１０と等速でかつ正回転し、逆バランサ３６が
上軸１０と等速でかつ逆回転する。両バランサ３０、３
６は、回転中心から偏心した位置に重心を持ち、針棒１
８が最下点にあるときそれぞれの回転中心の真上に重心
が位置するように固定されている。両バランサ３０、３
６の重心から等距離の平面内に針棒１８の軸心を配設し
たことにより、両バランサ３０、３６の遠心力と針棒１
８の慣性力が互いに打ち消し合い、鉛直方向加振力が低
減される共に、水平方向加振力が発生せず、更に上軸周
りの慣性偶力も発生しない。
加振力を発生させず、更に上軸周りの慣性偶力をも発生
させないことにより、ミシンの振動を低減することを目
的とする。 【構成】 上軸１０が回転すると針棒クランクを介して
針棒１８が上下に往復運動すると同時に、正バランサ３
０が上軸１０と等速でかつ正回転し、逆バランサ３６が
上軸１０と等速でかつ逆回転する。両バランサ３０、３
６は、回転中心から偏心した位置に重心を持ち、針棒１
８が最下点にあるときそれぞれの回転中心の真上に重心
が位置するように固定されている。両バランサ３０、３
６の重心から等距離の平面内に針棒１８の軸心を配設し
たことにより、両バランサ３０、３６の遠心力と針棒１
８の慣性力が互いに打ち消し合い、鉛直方向加振力が低
減される共に、水平方向加振力が発生せず、更に上軸周
りの慣性偶力も発生しない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、針棒の上下運動に伴っ
て発生する振動を低減したミシンに関するものである。
て発生する振動を低減したミシンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のミシンにおいては、図３
に示すように、針棒１７０の上下運動に伴って発生する
慣性力を打ち消すために、上軸１７４の軸心から偏心し
たところに重心が位置する針棒クランク１７２の遠心力
を利用したものが知られている。この遠心力は、針棒１
７０が最上点あるいは最下点にある時には鉛直方向のみ
に働き、針棒１７０の慣性力を打ち消すが、針棒１７０
が最上点と最下点の途中にある時には水平方向にも働
く。このため、ミシン本体に作用し振動を引き起こす力
（加振力）の鉛直方向及び水平方向の成分が最小になる
ように針棒クランク１７２の偏心質量を決めたとして
も、その力は十分に小さくならない。
に示すように、針棒１７０の上下運動に伴って発生する
慣性力を打ち消すために、上軸１７４の軸心から偏心し
たところに重心が位置する針棒クランク１７２の遠心力
を利用したものが知られている。この遠心力は、針棒１
７０が最上点あるいは最下点にある時には鉛直方向のみ
に働き、針棒１７０の慣性力を打ち消すが、針棒１７０
が最上点と最下点の途中にある時には水平方向にも働
く。このため、ミシン本体に作用し振動を引き起こす力
（加振力）の鉛直方向及び水平方向の成分が最小になる
ように針棒クランク１７２の偏心質量を決めたとして
も、その力は十分に小さくならない。
【０００３】また、ミシン本体に作用する加振力を低減
し振動を防止する機構として、実開昭６０−１９２７７
４号公報に記載された振動防止機構が知られている。こ
の公報記載の振動防止機構においては、図４に示すよう
に、上軸１７４がミシンフレーム１７６に回動自在に支
持され、この上軸１７４には針棒クランク１７２が上軸
１７４と共に回動するように固定されている。また、こ
の針棒クランク１７２には、コネクティングロッド１７
８の一端が回動自在に支持されており、更に、このコネ
クティングロッド１７８の他端には針棒１７０が連結さ
れ、その針棒１７０はミシンフレーム１７０に対して上
下運動自在に支持されている。この際、針棒クランク１
７２の重心Ｇ１は上軸１７４の軸心Ｃ１から偏心してお
り、針棒１７０が最下点に位置するとき針棒クランク１
７２の重心Ｇ１が軸心Ｃ１の真上に位置するように定め
られている。
し振動を防止する機構として、実開昭６０−１９２７７
４号公報に記載された振動防止機構が知られている。こ
の公報記載の振動防止機構においては、図４に示すよう
に、上軸１７４がミシンフレーム１７６に回動自在に支
持され、この上軸１７４には針棒クランク１７２が上軸
１７４と共に回動するように固定されている。また、こ
の針棒クランク１７２には、コネクティングロッド１７
８の一端が回動自在に支持されており、更に、このコネ
クティングロッド１７８の他端には針棒１７０が連結さ
れ、その針棒１７０はミシンフレーム１７０に対して上
下運動自在に支持されている。この際、針棒クランク１
７２の重心Ｇ１は上軸１７４の軸心Ｃ１から偏心してお
り、針棒１７０が最下点に位置するとき針棒クランク１
７２の重心Ｇ１が軸心Ｃ１の真上に位置するように定め
られている。
【０００４】更に、上軸１７４の上方にはバランサ軸１
８０がミシンフレーム１７６に回転自在に支持されてい
る。この上軸１７４が回転することにより相互に噛み合
った同歯数の歯車１８２ａ、１８２ｂを介してバランサ
軸１８０が回転し、バランサ軸１８０に固定されたバラ
ンサ１８４も回転する。なお、針棒１７０が最下点に位
置するときバランサ１８４の重心Ｇ４がバランサ軸１８
０の軸心Ｃ４の真上に位置するように定められている。
８０がミシンフレーム１７６に回転自在に支持されてい
る。この上軸１７４が回転することにより相互に噛み合
った同歯数の歯車１８２ａ、１８２ｂを介してバランサ
軸１８０が回転し、バランサ軸１８０に固定されたバラ
ンサ１８４も回転する。なお、針棒１７０が最下点に位
置するときバランサ１８４の重心Ｇ４がバランサ軸１８
０の軸心Ｃ４の真上に位置するように定められている。
【０００５】次に、図４および図５を参照して上軸機構
に作用する力を説明する。
に作用する力を説明する。
【０００６】Ｇ１は針棒クランク１７２の重心、Ｇ２は
針棒１７０と針棒抱き１７１とコネクティングロッド１
７８の合成重心であり、針棒クランク１７２の質量をＭ
１、針棒等の総和質量をＭ２、上軸１７４の軸心Ｃ１と
Ｇ１との距離をＬ１、針棒クランク１７２のコネクティ
ングロッド１７８を支持する点から上軸１７４の軸心Ｃ
１までの距離をＬ２、コネクティングロッド１７８の支
持点間の距離をＬ３、クランク比をλ（＝Ｌ２／Ｌ３）
とする。また、バランサ１８４の質量をＭ４、バランサ
軸１８０の軸心Ｃ４とバランサの重心Ｇ４との距離をＬ
４とする。
針棒１７０と針棒抱き１７１とコネクティングロッド１
７８の合成重心であり、針棒クランク１７２の質量をＭ
１、針棒等の総和質量をＭ２、上軸１７４の軸心Ｃ１と
Ｇ１との距離をＬ１、針棒クランク１７２のコネクティ
ングロッド１７８を支持する点から上軸１７４の軸心Ｃ
１までの距離をＬ２、コネクティングロッド１７８の支
持点間の距離をＬ３、クランク比をλ（＝Ｌ２／Ｌ３）
とする。また、バランサ１８４の質量をＭ４、バランサ
軸１８０の軸心Ｃ４とバランサの重心Ｇ４との距離をＬ
４とする。
【０００７】以上の構成を有するミシンの上軸１７４が
回転角速度ωで回転した場合に、ミシンフレーム１７６
を介してミシン本体に作用する水平方向及び鉛直方向の
加振力Ｆｘ、Ｆｙは、次式で表せる。
回転角速度ωで回転した場合に、ミシンフレーム１７６
を介してミシン本体に作用する水平方向及び鉛直方向の
加振力Ｆｘ、Ｆｙは、次式で表せる。
【０００８】
【数１】
【０００９】
【数２】
【００１０】ここで、Ｍ４ Ｌ４＝Ｍ１ Ｌ１、Ｍ２ Ｌ
２＝２Ｍ１ Ｌ１とすれば、次式となる。
２＝２Ｍ１ Ｌ１とすれば、次式となる。
【００１１】
【数３】
【００１２】
【数４】
【００１３】これらの式より、バランサ１８４を用いな
い場合に比べて水平方向加振力Ｆｘは理論上０にできる
ことがわかる。なお、クランク比λが小さいほど鉛直方
向加振力Ｆｙは小さくなる。
い場合に比べて水平方向加振力Ｆｘは理論上０にできる
ことがわかる。なお、クランク比λが小さいほど鉛直方
向加振力Ｆｙは小さくなる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなミシンは、図５に示すように、θ＝９０゜のと
き、バランサ１８４の遠心力と針棒クランク１７２の遠
心力の水平方向の総和は０になるが、両者によって上軸
周りに回転させようとする力（慣性偶力）Ｍｚが発生す
る。
ようなミシンは、図５に示すように、θ＝９０゜のと
き、バランサ１８４の遠心力と針棒クランク１７２の遠
心力の水平方向の総和は０になるが、両者によって上軸
周りに回転させようとする力（慣性偶力）Ｍｚが発生す
る。
【００１５】
【数５】
【００１６】ここで、Ｌ６は、上軸１７４の軸心Ｃ１と
バランサ１８４の軸心Ｃ４との距離である。この慣性偶
力によってミシンフレーム１７６が加振され振動が発生
する。
バランサ１８４の軸心Ｃ４との距離である。この慣性偶
力によってミシンフレーム１７６が加振され振動が発生
する。
【００１７】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、鉛直方向加振力を低減すると共
に、水平方向加振力を発生させず、更に上軸周りの慣性
偶力をも発生させないことにより、ミシンの振動を低減
することを目的とする。
になされたものであり、鉛直方向加振力を低減すると共
に、水平方向加振力を発生させず、更に上軸周りの慣性
偶力をも発生させないことにより、ミシンの振動を低減
することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のミシンは、上軸の回転により針棒が上下に
往復運動するものであり、更に、前記上軸と等速でかつ
正回転する正バランサと、前記上軸と等速でかつ逆回転
する逆バランサとを備え、前記正バランサの重心と前記
逆バランサの重心から等距離の平面内に前記針棒の軸心
が配設されている。
に、本発明のミシンは、上軸の回転により針棒が上下に
往復運動するものであり、更に、前記上軸と等速でかつ
正回転する正バランサと、前記上軸と等速でかつ逆回転
する逆バランサとを備え、前記正バランサの重心と前記
逆バランサの重心から等距離の平面内に前記針棒の軸心
が配設されている。
【００１９】
【作用】上記の構成を有する本発明のミシンにおいて
は、上軸が回転すると針棒が上下に往復運動すると同時
に、正バランサが上軸と等速でかつ正回転し、逆バラン
サが上軸と等速でかつ逆回転する。両バランサの重心か
ら等距離の平面内に針棒の軸心が配設されたことによ
り、両バランサの遠心力と針棒の慣性力が互いに打ち消
し合い、水平方向加振力のみならず上軸周りの慣性偶力
をも発生することなく、鉛直方向加振力が低減される。
は、上軸が回転すると針棒が上下に往復運動すると同時
に、正バランサが上軸と等速でかつ正回転し、逆バラン
サが上軸と等速でかつ逆回転する。両バランサの重心か
ら等距離の平面内に針棒の軸心が配設されたことによ
り、両バランサの遠心力と針棒の慣性力が互いに打ち消
し合い、水平方向加振力のみならず上軸周りの慣性偶力
をも発生することなく、鉛直方向加振力が低減される。
【００２０】
【実施例】以下、本発明のミシンを具体化した実施例を
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
【００２１】図１は、本発明の上軸機構の斜視図であ
る。
る。
【００２２】上軸１０がミシンフレーム３８に回動自在
に取り付けられている。この上軸１０の左端部には、針
棒クランク１２が固定されており、針棒クランク１２に
はコネクティングロッド１４の一端が回動自在に取り付
けられ、コネクティングロッド１４の他端には針棒抱き
１６が回動自在に取り付けられ、針棒抱き１６には針棒
１８が固定されている。針棒１８はミシンフレーム３８
に対して上下動自在に支持されており、この機構により
上軸１０の回転に伴って針棒１８が上下に往復運動す
る。
に取り付けられている。この上軸１０の左端部には、針
棒クランク１２が固定されており、針棒クランク１２に
はコネクティングロッド１４の一端が回動自在に取り付
けられ、コネクティングロッド１４の他端には針棒抱き
１６が回動自在に取り付けられ、針棒抱き１６には針棒
１８が固定されている。針棒１８はミシンフレーム３８
に対して上下動自在に支持されており、この機構により
上軸１０の回転に伴って針棒１８が上下に往復運動す
る。
【００２３】更に、上軸１０と平行になるよう、正バラ
ンサ軸２６がミシンフレーム３８に回動自在に取り付け
られ、上軸１０に固定された上軸プーリ２０、ベルト２
２、バランサ軸プーリ２４を介して、上軸１０の回転が
正バランサ軸２６に伝えられる。上軸プーリ２０とバラ
ンサ軸プーリ２４の直径は等しいため、正バランサ軸２
６は上軸１０と等速でかつ同じ方向に回転する。この正
バランサ軸２６には軸心Ｃ４から偏心した位置に重心Ｇ
４を持つ正バランサ３０が固定されている。
ンサ軸２６がミシンフレーム３８に回動自在に取り付け
られ、上軸１０に固定された上軸プーリ２０、ベルト２
２、バランサ軸プーリ２４を介して、上軸１０の回転が
正バランサ軸２６に伝えられる。上軸プーリ２０とバラ
ンサ軸プーリ２４の直径は等しいため、正バランサ軸２
６は上軸１０と等速でかつ同じ方向に回転する。この正
バランサ軸２６には軸心Ｃ４から偏心した位置に重心Ｇ
４を持つ正バランサ３０が固定されている。
【００２４】また、正バランサ軸２６と平行になるよ
う、逆バランサ軸３２がミシンフレーム３８に回動自在
に取り付けられ、正バランサ軸２６に固定された歯車２
８と、逆バランサ軸３２に固定された歯車３４が噛み合
うことにより、正バランサ軸２６の回転が逆バランサ軸
３２に伝えられる。両歯車２８、３４の歯数は同じであ
るため、逆バランサ軸３２は上軸１０と等速でかつ逆方
向に回転する。この逆バランサ軸２６には軸心Ｃ５から
偏心した位置に重心Ｇ５を持つ逆バランサ３６が固定さ
れている。
う、逆バランサ軸３２がミシンフレーム３８に回動自在
に取り付けられ、正バランサ軸２６に固定された歯車２
８と、逆バランサ軸３２に固定された歯車３４が噛み合
うことにより、正バランサ軸２６の回転が逆バランサ軸
３２に伝えられる。両歯車２８、３４の歯数は同じであ
るため、逆バランサ軸３２は上軸１０と等速でかつ逆方
向に回転する。この逆バランサ軸２６には軸心Ｃ５から
偏心した位置に重心Ｇ５を持つ逆バランサ３６が固定さ
れている。
【００２５】なお、両バランサ３０、３６は、針棒１８
が最下点にあるときそれぞれの回転中心Ｃ４、Ｃ５の真
上に重心Ｇ４、Ｇ５が位置するように固定されている。
更に、両バランサの重心Ｇ４、Ｇ５から等距離の平面と
針棒１８の軸心が一致するように両バランサ３０、３６
が配設されている。
が最下点にあるときそれぞれの回転中心Ｃ４、Ｃ５の真
上に重心Ｇ４、Ｇ５が位置するように固定されている。
更に、両バランサの重心Ｇ４、Ｇ５から等距離の平面と
針棒１８の軸心が一致するように両バランサ３０、３６
が配設されている。
【００２６】次に、図２を参照して上軸機構に作用する
力を説明する。
力を説明する。
【００２７】Ｇ２は針棒１８と針棒抱き１６とコネクテ
ィングロッド１４の合成重心、Ｇ４は正バランサ３０の
重心、Ｇ５は逆バランサ３６の重心である。針棒等の総
和質量をＭ２、正バランサ３０の質量をＭ４、逆バラン
サ３６の質量をＭ５、正バランサ軸２６の軸心Ｃ４とＧ
４との距離をＬ４、逆バランサ軸３２の軸心Ｃ５とＧ５
との距離をＬ５、針棒クランク１２のコネクティングロ
ッド１４を支持する点から上軸１０の軸心Ｃ１までの距
離をＬ２、コネクティングロッド１７８の支持点間の距
離をＬ３、クランク比をλ（＝Ｌ２／Ｌ３）とする。ま
た、上軸１０の軸心Ｃ１と正バランサ軸２６の軸心Ｃ４
との鉛直及び水平方向の距離をＬ７、Ｌ８とする。
ィングロッド１４の合成重心、Ｇ４は正バランサ３０の
重心、Ｇ５は逆バランサ３６の重心である。針棒等の総
和質量をＭ２、正バランサ３０の質量をＭ４、逆バラン
サ３６の質量をＭ５、正バランサ軸２６の軸心Ｃ４とＧ
４との距離をＬ４、逆バランサ軸３２の軸心Ｃ５とＧ５
との距離をＬ５、針棒クランク１２のコネクティングロ
ッド１４を支持する点から上軸１０の軸心Ｃ１までの距
離をＬ２、コネクティングロッド１７８の支持点間の距
離をＬ３、クランク比をλ（＝Ｌ２／Ｌ３）とする。ま
た、上軸１０の軸心Ｃ１と正バランサ軸２６の軸心Ｃ４
との鉛直及び水平方向の距離をＬ７、Ｌ８とする。
【００２８】以上の構成を有するミシンの上軸１０が回
転角速度ωで回転した場合に、ミシンフレーム３８を介
してミシン本体に作用する水平方向及び鉛直方向の加振
力Ｆｘ、Ｆｙと、上軸周りの慣性偶力Ｍｚは、次式で表
せる。
転角速度ωで回転した場合に、ミシンフレーム３８を介
してミシン本体に作用する水平方向及び鉛直方向の加振
力Ｆｘ、Ｆｙと、上軸周りの慣性偶力Ｍｚは、次式で表
せる。
【００２９】
【数６】
【００３０】
【数７】
【００３１】
【数８】
【００３２】ここで、Ｍ４＝Ｍ５、Ｌ４＝Ｌ５、Ｍ２
Ｌ２＝２Ｍ４ Ｌ４とすれば、次式となる。
Ｌ２＝２Ｍ４ Ｌ４とすれば、次式となる。
【００３３】
【数９】
【００３４】
【数１０】
【００３５】
【数１１】
【００３６】これらの式より、クランク比λを小さくす
ることで鉛直方向加振力Ｆｙが低減すると共に、水平方
向加振力Ｆｘが発生せず、更に上軸周りの慣性偶力Ｍｚ
も発生しないことがわかる。
ることで鉛直方向加振力Ｆｙが低減すると共に、水平方
向加振力Ｆｘが発生せず、更に上軸周りの慣性偶力Ｍｚ
も発生しないことがわかる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明のミシンによれば、鉛直方向加振力が低減すると
共に、水平方向加振力が発生せず、更に上軸周りの慣性
偶力も発生しないので、振動が低減され、静かで正確な
縫製が可能となる。
本発明のミシンによれば、鉛直方向加振力が低減すると
共に、水平方向加振力が発生せず、更に上軸周りの慣性
偶力も発生しないので、振動が低減され、静かで正確な
縫製が可能となる。
【図１】本発明の上軸機構の斜視図である。
【図２】本発明の上軸機構の力学的モデルの説明図であ
る。
る。
【図３】従来ミシンの上軸機構の斜視図である。
【図４】従来ミシンの上軸機構の斜視図である。
【図５】従来ミシンの上軸機構の力学的モデルの説明図
である。
である。
１０ 上軸 １６ 針棒 ３０ 正バランサ ３６ 逆バランサ
Claims (1)
- 【請求項１】 上軸の回転により針棒が上下に往復運動
するミシンにおいて、前記上軸と等速でかつ正回転する
正バランサと、前記上軸と等速でかつ逆回転する逆バラ
ンサとを備え、前記正バランサの重心と前記逆バランサ
の重心から等距離の平面内に前記針棒の軸心を配設した
ことを特徴とするミシン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31024492A JPH06154459A (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | ミシン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31024492A JPH06154459A (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | ミシン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06154459A true JPH06154459A (ja) | 1994-06-03 |
Family
ID=18002916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31024492A Pending JPH06154459A (ja) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | ミシン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06154459A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003033593A (ja) * | 2001-07-19 | 2003-02-04 | Juki Corp | 多針ミシン |
| US7549361B2 (en) | 2002-12-20 | 2009-06-23 | Shima Seiki Manufacturing Limited | Vibration damping apparatus for reciprocating drive and cutting head |
-
1992
- 1992-11-19 JP JP31024492A patent/JPH06154459A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003033593A (ja) * | 2001-07-19 | 2003-02-04 | Juki Corp | 多針ミシン |
| US7549361B2 (en) | 2002-12-20 | 2009-06-23 | Shima Seiki Manufacturing Limited | Vibration damping apparatus for reciprocating drive and cutting head |
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