JPH09192380A - ミシンの釜冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無給油にもかかわらず良好に冷却を行うこと
ができ、ミシンの高速回転を可能とすること。 【解決手段】 下軸１の軸方向通路４の基端側に連通す
る冷却空気通路に冷却空気を供給する冷却空気供給手段
３８を配設し、この冷却空気供給手段３８により冷却空
気通路から下軸１の軸方向通路４および放射方向通路２
２を介して外釜５および内釜１６の摺接部位に冷却空気
を供給することにより、潤滑油による布の汚れを生じる
ことなく外釜５および内釜１６の摺接部位を良好に冷却
することができるようにしたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ミシンにおいて下
軸の端部に外釜を支持するとともに、この外釜の内側に
ボビンを収納した内釜を外釜の回転中にも静止しうるよ
うに相対回転可能に支持してなるミシンの釜に係り、特
に、潤滑油によることなく釜を良好に冷却しうるミシン
の釜冷却装置に関する。

【０００２】〔従来の技術〕一般に、工業用ミシンにお
いては、針が最高１分間当り５５００回程度往復動する
ので、この針の動作に関連した動作を行う各箇所は最高
１１０００回程度回転することになる。そこで、このよ
うに高速回転する各箇所の軸受には、ポンプにより潤滑
油を強制供給しないと、部材が過熱して焼付いたり、摩
耗したりするおそれがある。ところで、ミシンにおける
釜は、一般に、針を挿通している上糸に下糸を引掛ける
ためのものであるため、下糸を巻回してなるボビンを収
納している内釜は針の往復動にもかかわらず静止してい
るのに対し、上糸を引掛るフックを備えている外釜は針
の往復動に関連して高速回転することになる。

【０００３】そこで、外釜と相対的に摺動する内釜の摺
動面には、潤滑油を供給してやらなければならないが、
この潤滑油は、従来から外釜を支持している下軸に形成
されている潤滑油通路から外釜に形成されている他の潤
滑油通路を介して内釜のレース面に供給されるようにな
っていた。

【０００４】まず、このようなミシンにおける釜冷却装
置の従来のものを図３により説明する。

【０００５】図３において、図示しないモータのような
駆動手段により高速回転されうる下軸１が配設されてお
り、この下軸１は、軸方向に間隔を隔てて配設された１
対の下軸メタル２（一方のみ図示）に組込まれたスラス
ト受け３に軸方向の動きを規制され支持されている。こ
の下軸１の中心部には、軸方向に延在する第１潤滑油通
路４が形成されており、この第１潤滑油通路４内には、
図示を省略した下軸１の基端側から潤滑油が供給されう
るようになっている。

【０００６】前記下軸１の先端部には外釜５が固定され
ている。この外釜５は、前記下軸１の先端部の外周に嵌
合される円盤状の基部６と、この基部６の先端側に連設
されたほぼ円筒形の外釜本体１０とを有しており、前記
基部６は、前記下軸１の先端部が比較的密に挿入されう
る中心孔７を有している。また、前記基部６には、その
外周面６ａから前記中心孔７に連通する半径方向のねじ
孔８が形成されており、このねじ孔８にねじ９を螺合し
てそのねじ９の先端を下軸１の外周面１ａに圧接するこ
とにより外釜５は下軸１と一体的に回転しうることにな
る。

【０００７】前記外釜本体１０は、前記基部６の先端に
同心的に突設され基部６より大径の基板１１と、この基
板１１の先端側に連設されたほぼ円筒形の外周壁１２と
を有しており、この外周壁１２の外周面１２ａには、比
較的薄肉のフック部材１３が図示しないねじにより被着
されている。さらに、前記外釜５の外周壁１２の内周面
には円環状のガイド溝１４が形成されている。

【０００８】前記外釜５の内部空所１５内には、この外
釜５に対し相対回転可能な内釜１６が配設されている。
この内釜１６は、全体的にほぼ円筒形に形成されてお
り、この内釜１６の外周面１６ａには、前記外釜５のガ
イド溝１４内に嵌合し、かつ相対的に円周方向に摺動し
うるほぼ円環状のガイド突起１７が糸の抜ける部位を除
いて周設されている。また、前記内釜１６の基端部に
は、その直径方向に架け渡された支持板１８が一体に取
付けられており、この支持板１８の長手方向の中央部に
は内釜１６の軸方向に延在する支持ピン１９が同軸的に
突設されている。この支持ピン１９には、下糸を巻回し
た図示しないボビンが装着されるようになっている。

【０００９】前記外釜５の外釜本体１０の基板１１に
は、前記中心孔７に連通し中心孔７より大径の円形凹部
２０が形成されており、この円形凹部２０には、前記外
釜５内を延在する第２潤滑油通路２１が連通されてい
る。この第２潤滑油通路２１は、ほぼ放射方向に延在す
るように前記基板１１に形成され、前記円形凹部２０に
連通されている放射方向通路２２と、この放射方向通路
２２の外端に連通されかつ基板１１から外周壁１２にか
けてほぼ軸方向に延在するように形成されている軸方向
通路２３とにより構成されている。

【００１０】前記軸方向通路２３の先端は、前記ガイド
溝１４の近傍にまで到達しており、この部位の前記外周
壁１２内には、前記ガイド溝１４および軸方向通路２３
にそれぞれ連通する円形の濾過室２４が形成されてい
る。なお、この濾過室２４は、前記外周壁１２の外周面
１２ａに開放されており、図示しない蓋体により開閉可
能に被覆されるようになっている。そして、前記濾過室
２４内には、フェルト等からなる繊維を不織布のように
固めてなる濾過部材が収納されている。

【００１１】一方、前記下軸１の先端部には、油量を制
限するための油量制限部材たる濾過部材２６を保持する
保持スリーブ２７が装着されるようになっている。この
保持スリーブ２７は、前記下軸１の第１潤滑油通路４を
なす内周面に形成された図示しないねじ部に螺合される
ねじ部を外周面に形成されたスリーブ本体２８と、この
スリーブ本体２８に連設され前記第１潤滑油通路４より
大径のフランジ２９とにより構成されており、このフラ
ンジ２９には、前記スリーブ本体２８の内側と前記円形
凹部２０とを連通する連通孔３０が形成されている。前
記スリーブ本体２８の内端には、前記連通孔３０と連通
し、連通孔３０側が小径の円錐台形に形成された凹部３
１が形成されている。そして、前記スリーブ本体２８内
に装着される前記濾過部材２６は、前述したフェルト等
からなる繊維を不織布のように固めてスリーブ本体２８
の内径とほぼ等しい円柱状に構成されている。

【００１２】なお、前記濾過部材２６の材質としてはポ
リエステル、焼結材など緩衡効果をもつものであればよ
い。

【００１３】つぎに、前述した構成からなる従来のもの
の作用について説明する。

【００１４】下軸１が外釜５とともに高速回転し、図示
しない針により縫製が行われている間、下軸１の第１潤
滑油通路４内には、図示しないポンプにより潤滑油が高
圧で供給されるようになっている。

【００１５】ところで、高圧の潤滑油がそのまま外釜５
のガイド溝１４から噴射されると縫製中の布などを潤滑
油で汚してしまうことになるが、第１潤滑油通路４内に
は濾過部材２６が配設されており、この濾過部材２６を
潤滑油が通過する際の濾過部材２６の抵抗により、濾過
部材２６を通過する潤滑油はその油圧ならびに油量を減
少されることになる。そして、高速回転している外釜本
体１０の放射方向通路２２を通過する際に遠心力により
ある程度の潤滑油の加速が行われ、外釜５のガイド溝１
４からは適量の潤滑油が内釜１６のガイド突起１７に供
給されることになる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来のもののように外釜５のガイド溝１４から適量の潤滑
油が内釜１６のガイド突起１７に供給されるようにして
も、場合によっては、内釜１６のガイド突起１７に供給
された潤滑油が飛散して縫製中の布に付着して布に油汚
れや染みが生じるおそれがあった。

【００１７】このような問題点に着目し、潤滑油を供給
することなく外釜および内釜間の発熱を抑制するように
した無給油釜が従来から知られている。

【００１８】この無給油釜は、相互に摺接する外釜５の
ガイド溝１４と内釜１６のガイド突起１７をプラスチッ
クにより形成したり、これらの外釜５のガイド溝１４と
内釜１６のガイド突起１７の表面を低摩擦係数の材料に
より被覆させたりしたものである。

【００１９】このような無給油釜によれば、ある程度の
回転数までは支障なく回転できるが、３５００ｒｐｍ程
度の高速回転をすると、無給油であるがゆえに相互に摺
接する外釜５のガイド溝１４と内釜１６のガイド突起１
７が発熱し、変形や摩耗によりがたや焼付きなどが発生
するおそれがあった。

【００２０】本発明は、このような点に鑑み、無給油に
もかかわらず良好に冷却を行うことができ、高速回転を
可能としたミシンの釜冷却装置を提供することを目的と
している。

【００２１】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため請求項１に記載の本発明のミシンの釜冷却装置の特
徴は、下軸の軸方向通路の基端側に連通する冷却空気通
路に冷却空気を供給する冷却空気供給手段を配設した点
にある。そして、このような構成を採用したことによ
り、冷却空気供給手段により冷却空気通路から下軸の軸
方向通路および放射方向通路を介して外釜および内釜の
摺接部位に冷却空気を供給できるので、潤滑油による布
の汚れを生じることなく外釜および内釜の摺接部位を良
好に冷却することができる。

【００２２】また、請求項２に記載の本発明のミシンの
釜冷却装置の特徴は、請求項１において、冷却空気通路
に空気供給量を制御する弁部材を設けた点にある。そし
て、このような構成を採用したことにより、ミシンの回
転数や環境温度に応じて冷却空気の供給量を調整するこ
とができる。

【００２３】さらに、請求項３に記載の本発明のミシン
の釜冷却装置の特徴は、請求項１または請求項２におい
て、内釜に対向する外釜の端面に外釜の回転に伴い気流
を発生するブレードを形成した点にある。そして、この
ような構成を採用したことにより、外釜の回転に伴って
発生する気流により外釜および内釜の摺接部位に冷却空
気を供給できるので、冷却空気発生手段による冷却空気
の量を減少しても良好な冷却を行うことができる。

【００２４】さらにまた、請求項４に記載の本発明のミ
シンの釜冷却装置の特徴は、内釜に対向する外釜の端面
に外釜の回転に伴い空気流を発生するブレードを形成し
た点にある。そして、このような構成を採用したことに
より、外釜の回転に伴って発生する空気流により外釜お
よび内釜の摺接部位に冷却空気を供給できるので、冷却
空気を下軸内を介して供給しなくとも冷却を行うことが
できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】本実施の形態においては、前述し
た従来のものと同一ないしは相当する構成については図
面中に同一の符号を付し、主な構成のみについて説明す
る。

【００２６】図１は、本発明に係るミシンの釜冷却装置
の第１の実施の形態を示すものであり、図１において、
図示しないモータのような駆動手段により高速回転され
うる下軸１は、ベース部材Ｂに保持されるようにして軸
方向に間隔を隔てて配設された１対の下軸メタル２（下
軸前メタルのみ図示）に組込まれたスラスト受け３に軸
方向の動きを規制され支持されている。この下軸１の中
心部には、軸方向に延在する軸方向通路４が形成されて
おり、この軸方向通路４は前記下軸１の前端に開口する
とともに、下軸１の軸方向における中間位置において基
端を閉塞されている。また、前記下軸１には、前記軸方
向通路４の基端側と下軸１の外周面とを連通する放射方
向の連通路３５が穿設されている。

【００２７】前記下軸前メタル２の内周面には、前記連
通路３５と連通する密閉された円環状をなす環状溝３６
が形成されており、また、この下軸前メタル２には、下
軸前メタル２の一端面に開口し、前記環状溝３６に連通
する空気導入路３７が形成されている。一方、前記下軸
１の外部には、冷却空気供給手段の一例としてのコンプ
レッサ３８が配設されており、このコンプレッサ３８の
排気管３９には、コンプレッサ３８から供給される冷却
空気の供給量を制御する弁部材の一例としての電磁弁４
０が介装されている。さらに、この電磁弁４０の下流側
には、電磁弁４０により制御された量の冷却空気を前記
下軸前メタル２の空気導入路３７に供給するための空気
管４１が接続されており、この空気管４１の先端部は、
前記空気導入路３７の開口に装着されたコネクタ４２に
接続されている。前記排気管３９、空気管４１、コネク
タ４２、空気導入路３７、環状溝３６および連通路３５
は、前記コンプレッサ３８からの冷却空気を前記下軸１
の軸方向通路４に供給する冷却空気通路を構成してい
る。

【００２８】また、前記コンプレッサ３８および電磁弁
４０は、ミシンの各種制御を司るＣＰＵのような制御手
段４３と接続されており、この制御手段４３からの制御
信号によりミシンの回転数や環境温度などに応じて下軸
１の軸方向通路４に供給する冷却空気量を制御されるよ
うになっている。

【００２９】前記下軸１の先端部には外釜５が固定され
ている。この外釜５は、前記下軸１の先端部の外周に嵌
合される円盤状の基部６と、この基部６の先端側に連設
されたほぼ円筒系の外釜本体１０とを有しており、前記
基部６は、前記下軸１の先端部が比較的密に挿入されう
る中心孔７を有している。また、前記基部６には、その
外周面６ａから前記中心孔７に連通する半径方向のねじ
孔８が形成されており、このねじ孔８にねじ９を螺合し
てそのねじ９の先端を下軸１の外周面１ａに圧接するこ
とにより外釜５は下軸１と一体的に回転しうることにな
る。

【００３０】前記外釜本体１０は、前記基部６の先端に
同心的に突設され基部６より大径の基板１１と、この基
板１１の先端側に連設されたほぼ円筒形の外周壁１２と
を有しており、この外周壁１２の外周面１２ａには、比
較的薄肉のフック部材１３が図示しないねじにより被着
されている。さらに、前記外釜５の外周壁１２の内周面
には円環状のガイド溝１４が形成されている。

【００３１】前記外釜５の内部空所１５内には、この外
釜５に対し相対回転可能な内釜１６が配設されている。
この内釜１６は、全体的にほぼ円筒形に形成されてお
り、この内釜１６の外周面１６ａには、前記外釜５のガ
イド溝１４内に嵌合し、かつ相対的に円周方向に摺動し
うるほぼ円環状のガイド突起１７が糸の抜ける部位を除
いて周設されている。また、前記内釜１６の基端部に
は、その直径方向に架け渡された支持板１８が一体に取
付けられており、この支持板１８の長手方向の中央部に
は内釜１６の軸方向に延在する支持ピン１９が同軸的に
突設されている。この支持ピン１９には、下糸を巻回し
た図示しないボビンが装着されるようになっている。

【００３２】前記外釜５の外釜本体１０の基板１１に
は、前記中心孔７に連通し中心孔７より大径の円形凹部
２０が形成されており、この円形凹部２０には、前記外
釜５内を延在する少なくとも１本（本実施の形態におい
ては２本）の放射方向通路２２，２２がほぼ同一直線上
に位置するようにそれぞれ連通されている。各放射方向
通路２２は、前記基板１１の外周部にまで延在してお
り、各放射方向通路２２の外端には、前記基板１１から
前記外周壁１２にかけて前記下軸１の軸方向とほぼ平行
に延在するように形成されている平行通路２３が連通さ
れている。

【００３３】前記各平行通路２３の先端は、前記ガイド
溝１４の近傍にまで到達しており、この部位の前記外周
壁１２内には、前記ガイド溝１４および平行通路２３に
それぞれ連通する空気噴射室２４が形成されている。そ
して、これらの各空気噴射室２４からは、前記軸方向通
路４、放射方向通路２２および平行通路２３などを介し
て供給された冷却空気がガイド溝１４を介して内釜１６
のカイド突起１７に向けて噴射されることになる。

【００３４】なお、前記内釜１６は内釜押え４４により
その回転を拘束されている。

【００３５】つぎに、前述した構成からなる本実施の形
態の釜冷却装置の作用について説明する。

【００３６】ミシンを駆動するに際し、ミシンの回転数
や環境温度などに応じた制御信号が制御手段４３からコ
ンプレッサ３８および電磁弁４０に出力され、コンプレ
ッサ３８が駆動されるとともに、電磁弁４０の開度が調
整され、ミシンの回転数や環境温度などに応じた量の冷
却空気が排気管３９、空気管４１、コネクタ４２、空気
導入路３７、環状溝３６および連通路３５を介して下軸
１の軸方向通路４に供給され、さらには、この軸方向通
路４から放射方向通路２２および平行通路２３などを介
して冷却空気流が空気噴射室２４からガイド溝１４を介
して内釜１６のカイド突起１７に向けて噴射されること
になる。

【００３７】したがって、ミシンの駆動により相互に摺
接する外釜５のガイド溝１４と内釜１６のガイド突起１
７の発熱が抑制されるので、無給油であっても高速運転
で焼付きや摩耗を生じることなくミシンを駆動すること
ができる。このように潤滑油を使用することなく縫製を
行うことができるので、布に油汚れや染みが生じること
なく、良好に縫製を行うことができる。また、外釜５の
ガイド溝１４と内釜１６のガイド突起１７の摺接により
仮に摩耗粉が生じたとしても、空気噴射室２４から噴射
される冷却空気流により周囲に飛散されるので、摩耗粉
が外釜５のガイド溝１４と内釜１６のガイド突起１７間
に噛み込むことによる外釜５の円滑な回転の阻害を防止
することができる。

【００３８】図２は、本発明の釜冷却装置の第２実施の
形態を示すものであり、前述した第１実施の形態におい
てコンプレッサ３８からの冷却空気を外釜５のガイド溝
１４と内釜１６のガイド突起１７の部位に供給したのに
対し、本実施の形態においては、コンプレッサ３８を用
いて冷却空気を供給することなく、外釜５の回転により
気流を発生させ、この気流により釜を冷却するようにし
たものである。

【００３９】図２において、下軸１および外釜５には、
空気や潤滑油を外釜５にまで導く通路は形成されてな
く、しかも、外釜５の基板１１は、その肉厚を内表面１
１ａ側から図１の基板１１より薄くされており、外釜５
の外周壁１２の内側に配設される内釜１６と前記基板１
１の間隔を図１の実施の形態より大きくされている。そ
して、この基板１１の内表面１１ａには、外釜５の回転
により気流を発生するための複数の平板状のブレード４
５，４５…が突設されている。なお、前記基板１１と内
釜１６の間隔を図１より大きくしたのは、前記各ブレー
ド４５に縫製中の糸が引っかかるのを防止するためであ
る。

【００４０】前述した図２の実施の形態によれば、縫製
のために外釜５が回転することにより各ブレード４５が
同期的に回転して気流が発生するので、この気流により
外釜５のガイド溝１４と内釜１６のガイド突起１７の摺
接による発熱を抑制することができる。しかも、ミシン
が高速回転すればするほど外釜５の回転数が増して多く
の気流が発生するので、釜を良好に冷却することができ
る。したがって、前述した第１実施の形態とほぼ同様の
効果を奏することができる。

【００４１】なお、図１と図２の実施の形態を組合わせ
て、コンプレッサ３８からの冷却空気とブレードにより
生じた風により冷却を行うことも本発明の技術的範囲に
包含されることはもちろんである。

【００４２】また、本発明は、前述した各実施の形態に
限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可
能である。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、空
気流により釜の冷却を行うので、無給油にもかかわらず
良好に釜を冷却でき、布に油汚れや染みをつけることな
くミシンを高速運転することができる。また、仮に外釜
と内釜の摺接部位に摩耗粉が生じても、空気流により吹
き飛ばされるので、この摺接部位に摩耗粉が噛み込まれ
ることによる外釜の円滑な回転の阻害を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るミシンの釜冷却装置の第１実施形
態を示す縦断面図

【図２】本発明に係るミシンの釜冷却装置の第２実施形
態を示す要部の縦断面図

【図３】従来のミシンの釜冷却装置を示す縦断面図

【符号の説明】

１ 下軸 ２ 下軸メタル ４ 軸方向通路 ５ 外釜 ６ 基部 １０外釜本体 １４ ガイド溝 １６ 内釜 １７ ガイド突起 ２２ 放射方向通路 ３５ 連通路 ３６ 環状溝 ３７ 空気導入路 ３８ コンプレッサ ３９ 排気管 ４０ 電磁弁 ４１ 空気管 ４２ コネクタ ４３ 制御手段 ４５ ブレード

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に軸方向通路が形成され回転駆動さ
   れる下軸の端部に外釜を支持するとともに、この外釜の
   内側にボビンを収納した内釜を外釜に対し相対回転可能
   に支持してなり、前記軸方向通路先端に連通し前記内釜
   との摺動面に連通する少なくとも１本の放射方向通路を
   前記外釜に形成してなるミシンの釜において、前記軸方
   向通路の基端側に連通する冷却空気通路と、この冷却空
   気通路に冷却空気を供給する冷却空気供給手段とを配設
   したことを特徴とするミシンの釜冷却装置。
2. 【請求項２】 前記冷却空気通路に空気供給量を制御す
   る弁部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載のミ
   シンの釜冷却装置。
3. 【請求項３】 前記内釜に対向する前記外釜の端面に外
   釜の回転に伴い風を発生するブレードを形成したことを
   特徴とする請求項１または請求項２に記載のミシンの釜
   冷却装置。
4. 【請求項４】 回転駆動される下軸の端部に外釜を支持
   するとともに、この外釜の内側にボビンを収納した内釜
   を外釜に対し相対回転可能に支持してなるミシンの釜に
   おいて、前記内釜に対向する前記外釜の端面に外釜の回
   転に伴い気流を発生するブレードを形成したことを特徴
   とするミシンの釜冷却装置。