JPS6115818Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、ミシンの軸、例えば上軸の如き主
駆動軸、の回転を中立域、低速域、高速域の何れ
かに切換えるためのミシンの変速用クラツチ機構
に関する。

ミシンの主駆動軸の回転は、一般に主駆動軸に
取付けた主軸プーリーと原動軸例えばモータの出
力軸に取付けた原軸プーリーとの間にＶベルトを
掛け渡し、主軸プーリー対原軸プーリーの直径比
を所定の回転比としたベルト伝動装置によつて行
われている。主駆動軸の回転を自動制御する工業
ミシンにあつては、縫い目のオーバランや停止時
の衝撃を緩和するため、始動時には中立域から低
速域を径て高速域へ移行し、又停止時には高速域
から低速域を径て停止するように主駆動軸の回転
速度を切換える必要があり、このため低速の回転
比をもつて低速回転するＶみぞ村伝動プーリーと
高速の回転比をもつて高速回転するＶみぞ付伝動
プーリーとを主駆動軸に該軸に対し相対的に回転
するように取付け、何れかの伝動プーリーの回転
を主駆動軸に伝えてミシン主駆動軸の回転速度を
切換えるという変速用クラツチ機構が採用されて
いる。このようなミシンの変速用クラツチ機構と
してこれまで使用されている従来構造は、低速回
転する伝動プーリーと高速回転する伝動プーリー
とを、ミシンの主駆動軸に該軸と共に回転可能に
してかつ軸方向に可動に取付けた可動スリーブ上
に回転可能に担持し、両伝動プーリーを担持した
可動スリーブを軸方向に前後に動かして、各伝動
プーリーのＶみぞ付リム部の外面に設けた円錐摩
擦面を主駆動軸に固定した円錐摩擦面に係合さ
せ、これによりミシン主駆動軸を何れかの伝動プ
ーリーに結合させようになつている。かゝる従来
のクラツチ機構は、ベルト駆動中の低速及び高速
の両伝動プーリーを可動スリーブと共に一体とし
て該スリーブの全移動行程にわたつて動かさねば
ならないから、両伝動プーリーの回転を生ぜしめ
るベルトの有効張力が負荷となつて、可動スリー
ブの移動に抵抗し、この負荷抵抗に打勝つために
可動スリーブに対する押付力及びばね力を増強す
る必要が生じ、その結果クラツチの作動が漸進性
を失つて結合が衝撃的に行われ勝ちであるという
欠点があつた。

この考案は、従来のミシンの変速用クラツチ機
構を改良して、上述のような欠点を取り除くこと
ができるように図つたものである。

この考案の実施例を図面に従つて以下説明す
る。第１図において、１はミシンのアームを水平
に伸長してアーム外に突出しかつ突出端部に内ね
じ１ａを螺設したミシンの上軸であつて、上軸１
の軸端に、第５図に示すように、軸受支持部材２
をその内向きに軸方向に突設したねじ３でもつて
螺着する。軸受支持部材２は、ねじ３のまわりに
内向きに軸方向に突出する筒体又はブシユ４を備
え、ブシユ４の内面と上軸表面間に後記する切換
押板１０のボス１１を受入れるに足るすきま４５
を形成し、すきま４５に連通して直径方向に上下
１対のキー孔６及び６（第８図）を形成する。ブ
シユ４上にころがり軸受７を上軸の他端、第１図
で左方から嵌合し、軸受の内レースを軸受支持部
材の、ブシユ４から半径方向に伸長するフランジ
５の内面２ａ（第５図）に突当てる。フランジ内
面２ａには軸受の外レースに接触しないように逃
げ２ｂを設ける。軸受７には一方の伝動プーリー
８がその肩部８ａを軸受の外レースに突当てた上
で該外レースに締りばめされている。伝動プーリ
ー８の、ベルト伝動用Ｖみぞを形成したリム部８
ｂにはその内向き外面（第１図で左方）に円錐摩
擦面９が形成され、該摩擦面上に摩擦材９ａを取
付けている。

上軸１にさらに該軸の他端から切換押板１０を
そのボス部中央の軸孔１０ａ（第８図）を通じて
挿通する。切換押板１０は、軸孔１０ａを穿設し
て上軸に沿い前後に伸長する筒状のボス１１を備
え、ボス１１の前端部、第１図で右方、には直径
方向に上下１対のキー１２及び１２を形成し、ボ
ス１１の後端部、第１図で左方、には同じく１対
のキー１３及び１３を形成する（第８図）。キー
１２は、切換押板１０を上軸に挿通した際、第１
及び４図に示すように、軸受支持部材２のキー孔
６を滑動可能に貫通し、キー１３は第３図に示す
ように、後記する遮断カム１４のカム本体１５の
延長筒部２１に設けたキーみぞ１６に滑動可能に
嵌入する。

遮断カム１４は、第２図に示すように、上軸１
を挿通してこれにねじ止め１７したカム本体１５
に、ばね１８と共に爪１９を枢着１９ａし、挾持
口２０に遮断部材（図示なし）を受入れて上軸１
を停止させる。カム本体１５は、上軸挿通用の軸
孔１５ａを穿孔して上軸に沿い切換押板１０へ向
け延設した延長筒部又はブシユ２１を備え（第８
図）、延長筒部２１上に他方のころがり軸受２２
を嵌合し、軸受の内レースを延長筒部の肩２１ａ
に突当てる。軸受２２には他方の伝動プーリー２
３がその肩部２３ａを軸受２２の外レースに突当
てた上で該外レースに締りばめされ、延長筒部２
１は他方の軸受支持部材を構成する。他方の伝動
プーリー２３の、ベルト伝動用Ｖみぞを形成した
リム部２３ｂにはその内向き外面（第１図で右
方）に円錐摩擦面２４を形成している。延長筒部
２１に伝動プーリー２３を担持した遮断カム１４
を上軸１に該軸の他端又は第１図で左方から挿通
した際、延長筒部２１の端部に直径方向上下に削
設した１対のキーみぞ１６が切換押板１０の１対
のキー１３と滑動可能に嵌合する（第３図）。

両伝動プーリー８及び２３は、第１図に示すよ
うに、一方の円錐摩擦面９と他方の円錐摩擦面２
４とが軸方向に間隔を保つように配置され、両円
錐摩擦面の間に切換押板１０の、ボス１１から半
径方向に延設したリム２５が配置される。リム２
５は、両円錐摩擦面の斜面に平行に傾斜して、そ
の下面に一方の円錐摩擦面９に合致する下円錐摩
擦面２６を形成し、その上面に他方の円錐摩擦面
２４に合致する上円錐摩擦面２７を形成し、上円
錐摩擦面２７に摩擦材２７ａを取付ける。切換押
板１０の、ボス１１からリム２５まで伸長するア
ーム又はフランジ２８に、第１図に示すように、
一対のかつ互に反対向きの輪状の凹所２９及び３
０を形成し、一方の軸受７の内レース側面に突当
て配置した座金３１と凹所３０の間、及び他方の
軸受２２の内レース側面に突当て配置しかつ外レ
ースに接触しないように逃げを設けた座金３２と
凹所２９の間に、それぞれ適当数のコイルばね３
３及び３４を挿入する。これら座金及びばねは切
換押板及び遮断カムの取付時にそれぞれ間挿す
る。また、組立順序は、前記した手順に限らず、
全構成部品又はいくつかの部品を予め組立てた組
立体を、予め上軸に突出端部の軸端から挿通して
おいて、軸端に固定した軸受支持部材２へ向け順
次組立ててもよい。

第１及び４図に示すように、軸端に固定した軸
受支持部材２のキー孔６から突出した切換押板１
０のキー１２の端面に、切換ボール３５の着座用
凹部３６ａを備えたボール座３６を、その取付孔
３６ｂ及びキー１２の端部に設けたタツプ孔１２
ａを通じてねじ止め３７する。軸受支持部材２の
外面にはボール座３６の行程に合わせて第５図に
示すようにくぼみ２ｃを設ける。切換ボール３５
は切付板３８のカム面３９（第７図）に接触して
ばね３４に抗するように押付けられ、押付板３８
は、ミシン側面に設けた制御カム（図示なし）に
接続孔４０を介して連結しかつ制御カムに連動し
てピン３９を中心に、カム面３９が切換ボール３
５上を移動するように、揺動する。伝動プーリー
８及び２３は、モータの出力軸に取付けたＶみぞ
プーリー（図示なし）に所定の回転比をもつてそ
れぞれＶベルトにより掛け渡され、第１図で伝動
プーリー８は高速用、伝動プーリー２３は低速用
となつており、またばね３３はばね３４よりも押
圧力を小さく設定してある。

第１図において、ばね３３の押圧力及び押付板
３８の押付力とばね３４の反対押圧力とが釣合つ
て、切換押板１０は中立位置にあつて上下円錐摩
擦面２６及び２７は何れの伝動プーリーの円錐摩
擦面にも係合しておらず、また切換ボール３５は
押付板のカム面３９の平坦部３９ａ（第７図）に
接触している。ミシンの始動時制御カムの回転に
つれ、押付板３８が揺動してカム面の最高部３９
ｂが切換ボール３５に接触すると、押付板３８は
ばね３４に抗して切換ボール３５及びボール座３
６を左方へ押込み、これに伴い切換押板１０は第
１図で左方へ第９図に示す低速のトルク伝達位置
へ移動し、この位置で、上円錐摩擦面２７が低速
用伝動プーリー２３の円錐摩擦面２４に係合し、
これにより伝動プーリー２３のトルクが切換押板
のキー１２及び１３を介して上軸１に伝えられ、
上軸は低速回転する。次いで制御カムの回転に伴
い押付板３８がさらに揺動してカム面の最底部３
９ｃ（第７図）が切換ボール３５上に至ると、ば
ね３４の押圧力により切換押板１０は第１図で右
方へ高速のトルク伝達位置へ移動し、この位置で
下円錐摩擦面２６が高速用伝動プーリー８の円錐
摩擦面９に係合し、上軸は高速回転する。ミシン
の停止時には制御カムに連動する押付板３８の揺
動に従い、カム面の最高部３９ｂが切換ボール３
５に接触し、切換押板１０は再び左方へ第９図に
示す低速のトルク伝達位置へ移動し、上軸は低速
回転に切換えられ、次いでカム面の平坦部３９ａ
が切換ボール上に至つて切換押板１０は第１図に
示す中立位置へ移動し、その後遮断部材が遮断カ
ム１４に作用して上軸１は停止する。この変速切
換の間、ベルト駆動中の伝動プーリーは何等移動
することなく、従つて切換押板１０はその移動中
伝動プーリーからベルト張力にもとづく負荷抵抗
を受けることはない。

Ｖベルトの代りにロープ又は平ベルト、歯形の
ついたタイミングベルト、或はチエーンを使用し
てもよい。従つてこゝにいう伝動プーリーはみぞ
車、ベルト車、又はスプロケツト車を含むもので
ある。また第１図に示す伝動プーリーにおいて、
円錐摩擦面部分をそのまゝにしてＶみぞ部分のみ
を半径方向外方に拡径することもできるから、
こゝにいう伝動プーリーの軸受部から半径方向外
方部分は、プーリーのリム部の他に、リム部から
軸受部までの部分をも含むものである。押付板の
カム面は、第１図で右方の伝動プーリーを低速用
とした場合は、切換ボールがカム面最底部に接触
したとき低速回転となるように変えることもでき
る。軸受は、伝動プーリーを上軸に対し相対的に
回転させるに足るものであれば図示のものに限ら
ない。軸受支持部材は、軸受を支承するに足るも
のであれば図示のものに限らず、例えば軸受支持
部材２のブシユ４とフランジ５を分離可能にした
もの又は遮断カムのカム本体１５と延長筒部２１
を分離可能にしたものでもよい。

以上説明したように、この考案は、低速及び高
速用の両伝動プーリーの間にあつて各伝動プーリ
ーの円錐摩擦面に合致する円錐摩擦面を備えた切
換押板が、何れかの伝動プーリーの円錐摩擦面に
係合するトルク伝達位置又は係合しない中立位置
へ移動するので、この間ベルト駆動中の伝動プー
リーから何等抵抗を受けることはなく、そのため
押付力及びばね力を増強させることなくクラツチ
作動の漸進性を保つて円滑な変速切換えを得るこ
とができる。またこの考案は、低速及び高速用の
両伝動プーリー間にあつてトルク伝達位置又は中
立位置へ移動する切換押板１０が、伝動プーリー
の円錐摩擦面の斜面に平行に傾斜して一方の円錐
摩擦面９に合致する下円錐摩擦面２６と他方の円
錐摩擦面２４に合致する上円錐摩擦面２７を有
し、前記切換押板の両側を押圧する１対のかつ互
に反対向きの押圧力の異つたばね３３及び３４を
設け、前記１対のばねのうち押圧力の大きい方の
ばね３４の押圧力に抗する押付力を加減して切換
押板１０の前記トルク伝達位置又は中立位置を得
るので、次の通り格別の作用効果を奏する。トル
ク伝達位置で切換押板１０の上下円錐摩擦面２
６，２７が回転する伝動プーリーの円錐摩擦面
９，２４に係合して伝動プーリーのトルクがミシ
ン軸１に伝達されることにより、クラツチに起り
がちな衝撃と騒音がきわめて低くなる。変速用ク
ラツチ機構それ自体が内蔵するばね押圧力によつ
て切換押板１０がトルク伝達位置へ移動すること
により、切換押板の移動がなめらかとなる。押圧
力の大きい方のばね３４の押圧力に抗する押付力
を加減して切換押板１０のトルク伝達位置又は中
立位置を得ることができることにより、前記押付
力の加減を自動化することができ、きわめて円滑
な変速切換えを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案のミシンの変速用クラツチ機
構を一部断面で示す側面図、第２図は第１図の
〜線に沿つてとられた断面図、第３図は第１図
の〜に沿つてとられた部分平面図、第４図は
第１図の〜線に沿つてとられた部分端面図、
第５図は第４図の〜線に沿つてとられた部分
断面図、第６図は第１図の〜線に沿つてとら
れた部分端面図、第７図は第６図の〜線に沿
つてとられた部分断面図、第８図は第１図に示す
変速用クラツチ機構の分解斜視図、及び第９図は
切換押板のトルク伝達位置を示す部分断面図であ
る。 １……ミシンの上軸、２……軸受支持部材、６
……キー孔、７……軸受、８……伝動プーリー、
９……円錐摩擦面、１０……切換押板、１１……
ボス、１２……キー、１３……キー、１４……遮
断カム、１５……カム本体、１６……キーみぞ、
２１……延長筒部（軸受支持部材）、２２……軸
受、２３……伝動プーリー、２４……円錐摩擦
面、２５……切換押板のリム、２６……下円錐摩
擦面、２７……上円錐摩擦面、２９及び３０……
輪状凹所、３１及び３２……座金、３３及び３４
……ばね、３５……切換ボール、３８……押付
板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 低速回転する伝動プーリーと高速回転する伝動
   プーリーとをそれぞれミシンの軸に固定した軸受
   支持部材上に回転可能に取付け、各伝動プーリー
   の軸受部から半径方向外方部分の内向き外面に円
   錐摩擦面を設け、一方の円錐摩擦面９と他方の円
   錐摩擦面２４とが軸方向に互に間隔を保つように
   両伝動プーリーを配置し、各伝動プーリーの円錐
   摩擦面の斜面に平行に傾斜して一方の円錐摩擦面
   ９に合致する下円錐摩擦面２６と他方の円錐摩擦
   面２４に合致する上円錐摩擦面２７を有する切換
   押板１０を備え、前記切換押板をミシンの軸と共
   に回転し得るように取付けると共に、該切換押板
   の円錐摩擦面が何れかの伝動プーリーの円錐摩擦
   面に係合するトルク伝達位置又は係合しない中立
   位置へ軸方向に移動できるように両伝動プーリー
   の間に取付け、前記切換押板の両側を押圧する１
   対のかつ互に反対向きの押圧力の異つたばね３３
   及び３４を設け、前記１対のばねのうち押圧力の
   大きい方のばね３４の押圧力に抗する押付力を加
   減して切換押板１０の前記トルク伝達位置又は中
   立位置を得ることを特徴とするミシンの変速用ク
   ラツチ機構。