JP2003220291A - ミシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ミシンの主軸を組付けるにあたり、押圧片に
よってミシン主軸に取り付けられた軸受を押さえつけた
場合でも軸受の保持状態が傾かず、これにより傾きを修
正するなどの熟練を要する作業を廃止すること。 【解決手段】 軸受保持機構６が、球状軸受５の球面形
状部５２の異なる三点に係合する三つの係合面６１１
ａ，６１１ｂ，６１１ｃ（係合点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）を
有する軸受ハウジング６１と、球状軸受５を三つの係合
面６１１ａ，６１１ｂ，６１１ｃに係合する方向（図３
における矢印Ａ方向）に向けて押圧する平板状の押圧片
６２を有し、該押圧片６２によって球状軸受５が押圧さ
れた際に球状軸受５を三つの係合面６１１ａ，６１１
ｂ，６１１ｃ（係合点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）によって三点
支持する。押圧片６２からの押圧力により球状軸受５が
より安定的に保持され、その押圧力によって球状軸受５
が傾くといった問題が発生しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ミシンに関し、特
に、ミシンの主軸を受ける軸受を保持する軸受保持機構
に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】実公昭４８−５４７３号公報には、従来
技術におけるミシンの主軸の軸受を保持する軸受保持機
構が記載されている。当該公報によれば、図６及び図７
に示すように、ミシンフレーム母体Ａに取り付けられた
凹球面を持つ一対の球座Ｂに、ミシン主軸機構Ｃの両端
に取り付けられミシン主軸Ｄを軸方向回転自在に支承す
る球状軸受（球状メタル）ＥをそれぞれΩ状の押圧片Ｆ
によって押さえつけることによって、ミシン主軸機構Ｃ
を保持する構造を採用している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術においては、凹球面を持つ球座Ｂに球状軸受Ｅをはめ
込んでいたため、球状軸受を球面受けしていることにな
る。このため、球座Ｂと球状軸受Ｅとのわずかな寸法誤
差によって球状軸受Ｅの保持状態が傾いてしまう。この
傾きは、Ω状の押圧片Ｆによって強く球状軸受Ｅを押さ
えつけると、必ずといっていいほど生じてしまう。球状
軸受Ｅが傾いてしまうと、球状軸受Ｅに軸支されている
主軸Ｄも傾いてしまう。主軸Ｄが傾いたまま回転する
と、主軸Ｄの回転トルクが大きくなって該主軸Ｄを駆動
させるための駆動モータが駆動できないとか、騒音が発
生するとかの不具合が発生する。通常、このような傾き
を修正するため、熟練者が主軸や機枠をハンマーなどで
殴打して振動を与えることにより修正するが、殴打によ
って主軸を変形させたり、機枠に歪みを発生させるなど
の問題がある。また、殴打によって主軸の傾きを修正す
る作業は熟練を要するため、ミシンを量産する際には極
めて不都合であった。

【０００４】ゆえに、本発明は、上記実情に鑑みてなさ
れたものであり、押圧片によって軸受を押さえつけた場
合でも軸受の保持状態が傾かず、これにより傾きを修正
するなどの熟練を要する作業を廃止することを技術的課
題とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために成された請求項１の発明は、駆動手段によって
回転駆動する主軸及び該主軸の回転に連動して回転駆動
する下軸と、前記主軸及び前記下軸の両端を軸支する軸
受と、該軸受を保持する軸受保持機構と、前記主軸の回
転力を駆動力として往復運動するミシン針とを具備する
ミシンにおいて、前記軸受の外表面は球面形状部を有
し、前記軸受保持機構は、前記球面形状部の異なる三点
に係合する三つの係合面を有する軸受ハウジングと、前
記軸受を前記三つの係合面に係合する方向に向けて押圧
する平板状の押圧片を有し、該押圧片によって前記軸受
が押圧された際に前記軸受が前記三つの係合面によって
三点支持されることを特徴とするミシンとすることであ
る。

【０００６】上記請求項１の発明によれば、押圧片によ
って軸受が三つの係合面に係合する方向に向けて押圧さ
れる際に、上記三つの係合面によって軸受が三点支持さ
れるので、押圧片から押圧力によって軸受がより安定的
に保持され、その押圧力によって軸受が傾くといった問
題が発生しない。

【０００７】また、請求項２の発明のように、軸受ハウ
ジングに軸受挿入凹部が形成され、三つの係合面が軸受
挿入凹部内に形成されている態様が好ましい。このよう
な態様とすることにより、軸受保持をよりコンパクトな
構成で実現できる。

【０００８】尚、本明細書において、「三点支持」と
は、図３に示すように、押圧片６２からの押圧力が軸受
５に矢印Ａのように加えられた際、三つの係合面６１１
ａ，６１１ｂ，６１１ｃが軸受５に係合する点Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３を三点として三角形が形成され、かつ、押圧片
６２と軸受５との接点Ｐ４を始点として押圧方向Ａに伸
びる押圧線Ｌが、上記三角形の内部で交わる状態で支持
されるものと定義する。このように軸受が支持されてい
れば、押圧力によって軸受の保持が不安定になることは
なく、むしろ押圧力が強ければ強いほど、軸受が安定的
に保持される。また、従来のような球面支持ではなく、
点支持であるので、軸受の位置決めが確実に定まり、寸
法誤差に起因する位置ずれ（傾き）が生じることもな
い。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。

【００１０】図１は、本例におけるミシンの内部構成を
示した正面図、図２は右側面図である。

【００１１】図に示すように、本例におけるミシン１
は、駆動手段としての駆動モータ２によって回転駆動す
る主軸（上軸）３と、主軸３の回転に連動して回転駆動
する下軸４と、主軸３及び下軸４の両端を軸支する球状
軸受５と、球状軸受５を保持する軸受保持機構６と、主
軸３の回転力を駆動力として往復運動するミシン針７と
を具備する。尚、図１において、主軸３の図示右端側を
軸支する球状軸受５と下軸４の図示左端側を軸支する球
状軸受５は、構成部品に隠れて見えない。

【００１２】主軸３は、図１に示すようにミシンアーム
機枠１０１の水平部分に水平状態で回転可能に設置さ
れ、その一端（図１示左端）に天秤クランク１０２及び
針棒クランク１０３が連結されている。針棒クランク１
０３は、さらに図示せぬ連結機構によって先端にミシン
針７が取り付けられた針棒１０４に連結している。この
ミシン針７及び針棒１０４は、主軸３の回転力を駆動力
として図において上下方向に往復運動する。

【００１３】主軸３の両端側及び下軸４の両端側には、
図に示すように球状軸受５が取り付けられている。この
球状軸受５は、図３に示すように、内部に軸受孔５１が
形成され、その外表面は略球面形状の球面形状部５２を
有している。そして、主軸３及び下軸４は球状軸受５の
軸受孔５１に挿通された状態で軸支される。

【００１４】主軸３の一方端側（図１示左端側）に取り
付けられた球状軸受５は、天秤クランク１０２とカラー
１０５によって挟持固定され、主軸３の軸方向への移動
が阻止されている。また、球状軸受５は、後述の軸受保
持機構６によって保持されている。

【００１５】主軸３の他方端（図１示右端）には、主軸
側タイミングプーリ１０６が該主軸３と同軸的に連結し
ている。また、主軸側タイミングプーリ１０６はタイミ
ングベルト１０７によって下軸側タイミングプーリ１０
８に回転力が伝達されるようになっており、下軸側タイ
ミングプーリ１０８はミシンベッド機枠１１３内に水平
に設置された下軸４に同軸的に連結している。従って、
主軸３が回転すると、その回転力が主軸側タイミングプ
ーリ１０６、タイミングベルト１０７、下軸側タイミン
グプーリ１０８を介して下軸４へと伝達される。下軸４
は、ミシン針７の直下に配置する釜機構１０９に連結し
ている。このため、主軸３の駆動によるミシン針７の往
復運動と、下軸４の駆動による釜機構１０９の回転運動
とが連動して駆動し、これらの共同作業により、縫製が
なされる。

【００１６】また、図２に示すように、主軸３には、モ
ータ側第１プーリ１１０も該主軸３と同軸的に連結され
ている。このモータ側第１プーリ１１０は、モータ側タ
イミングベルト１１１によってモータ側第２プーリ１１
２に回転力が伝達されるようになっており、モータ側第
２プーリは駆動手段としての駆動モータ２の出力軸に同
軸的に連結している。従って、駆動モータ２の出力軸が
回転駆動すると、その回転は、モータ側第２プーリ１１
２、モータ側タイミングベルト１１１、モータ側第１プ
ーリ１１０を介して主軸３に伝達され、主軸３が回転す
る。

【００１７】前述したように、球状軸受５は、軸受保持
機構６によって保持されている。図３は、主軸３に取り
付けられた球状軸受５を保持する軸受保持機構６付近の
分解斜視図、図４は図２のA−A断面図、図５は図２の要
部拡大図であり、いずれも主軸３における軸受保持機構
６による球状軸受５の保持状態を示している。

【００１８】図３に示されるように、軸受保持機構６
は、軸受ハウジング６１及び押圧片６２を具備する。軸
受ハウジング６１には、軸受挿入凹部６１１が形成され
ている。この軸受挿入凹部６１１内には、第１の係合面
６１１ａ、第２の係合面６１１ｂ、第３の係合面６１１
ｃが形成されている。各係合面６１１ａ、６１１ｂ、６
１１ｃは、いずれも平面であり、互いに異なった向きに
形成されている。球状軸受５は、これら三つの係合面６
１１ａ、６１１ｂ、６１１ｃにその球面形状部５２の異
なる三点が係合することにより軸受挿入凹部６１１内で
保持される。また、押圧片６２は、ばね鋼などの高い弾
性力を持った材料で平板状に加工されており、球状軸受
５が軸受挿入凹部６１１に収容された状態で、螺子６２
１などにより該押圧片６２を軸受ハウジング６１に取り
付け、押圧片６２で球状軸受５に押圧力を付与すること
により球状軸受５を軸受挿入凹部６１１に固定保持する
ものである。尚、図１及び図３において、符号６１３
は、軸受ハウジング６１に形成された突起であり、押圧
片６２が螺子６２１で軸受ハウジング６１に締め付けら
れた際に該押圧片６２に形成された切欠部６２ａに係合
して、押圧片６２が回転しないようにするためのもので
ある。

【００１９】ここで、三つの係合面６１１ａ，６１１
ｂ，６１１ｃの形成される向きについて説明する。図３
において空間の移動軸を左右軸ＲＬ、前後軸ＦＲ、上下
軸ＵＤという互いに直行した軸に分ける。また、左右軸
ＲＬは、左方向及び該左方向とは反対の右方向成分を、
前後軸ＦＲは前方向及び該前方向とは反対の後方向成分
を、上下軸ＵＤは上方向及び該上方向とは反対の下方向
成分を持つ。

【００２０】三つの係合面６１１ａ，６１１ｂ，６１１
ｃに球状軸受５が係合している場合（図４、図５参
照）、球状軸受５の球面形状部５２の異なる三点がそれ
ぞれの係合面６１１ａ，６１１ｂ，６１１ｃに接触して
いる。そして、第１の係合面６１１ａは、そこに球状軸
受５の球面形状部５２が係合する部分である係合点Ｐ１
から右方向及び下方向へ球状軸受５が移動するのを規制
するように、左右軸ＲＬ及び上下軸ＵＤに対して傾斜し
て形成されている。第２の係合面６１１ｂは、そこに球
状軸受５の球面形状部５２が係合する係合点Ｐ２から左
方向及び下方向へ球状軸受５が移動するのを規制するよ
うに、左右軸ＲＬ及び上下軸ＵＤに対して傾斜して形成
されている。第３の係合面６１１ｃは、そこに球状軸受
５の球面形状部５２が係合する係合点Ｐ３から後方向及
び上方向へ球状軸受５が移動するのを規制するように、
前後軸ＦＲ及び上下軸ＵＤに対して傾斜して形成されて
いる。従って、三つの係合面６１１ａ，６１１ｂ，６１
１ｃによって、球状軸受５は、左方向、右方向、上方
向、下方向、後方向の、５方向に移動する動きが規制さ
れ、唯一前方向への動きが許容される。このように、本
例では、三つの係合面６１１ａ，６１１ｂ，６１１ｃに
よって、該三つの係合面に球状軸受５が係合した際に球
状軸受５が唯一の方向（本例では前方向）以外の方向へ
の移動が規制されるように、これらの向きが決定され
る。尚、本例に示した以外にも、各係合面の向きは様々
なものが考えられる。要は、三つの係合面によって、係
合物が５方向へ移動規制されるようなものであれば、ど
のような向きをもつ係合面の組合せでも良い。

【００２１】上記のような三つの係合面６１１ａ，６１
１ｂ，６１１ｃを持つ結果、これらの係合面が球状軸受
５の球面形状部５２に係合する各係合点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ
３を図３に示すように連結すると、一直線になることは
なく、これらの点を頂点とする三角形Ｓが形成される。

【００２２】主軸３を組付ける際には、主軸３に取り付
けられた球状軸受５を三つの係合面６１１ａ，６１１
ｂ，６１１ｃに係合させた状態で、押圧片６２を軸受ハ
ウジング６１に近づける。そして、図３に示されるよう
に押圧片６２に形成されたネジ孔用貫通孔６２２と軸受
ハウジング６１に形成されたネジ孔６１２とを合わせ、
螺子６２１によって押圧片６２を締め付ける。これによ
り、押圧片６２は球状軸受５の球面形状部５２に点Ｐ４
で当接する。さらに螺子６２１を締め付けていくことに
よって球状軸受５が押圧片６２から図の矢印Ａ方向に押
圧力を受ける。この矢印Ａ方向は、本例においては前後
軸ＦＲにおける後方向と一致する方向である。球状軸受
５が三つの係合面６１１ａ，６１１ｂ，６１１ｃに係合
した状態では、上述したように前方向のみの動きが許容
され、残りの方向への動きが規制されているところ、押
圧片６２からの押圧力によって矢印Ａ方向に示す後方向
への押圧力が付与される結果、球状軸受５の前方向への
移動も該押圧力によって規制される。従って、この状態
では球状軸受５は全ての方向への移動が規制され、球状
軸受５が動くことなく保持される。

【００２３】また、図３において、押圧片６２と球状軸
受５の球面形状部５２との接点Ｐ４を始点として矢印Ａ
方向で現される押圧方向に伸びる押圧線Ｌは、頂点をＰ
１，Ｐ２，Ｐ３とする三角形の内部に交わる。このよう
な状態で球状軸受５が三点支持されていれば、押圧片６
２からの押圧力によって球状軸受５の保持が不安定にな
ることはなく、むしろ押圧力が強ければ強いほど、球状
軸受５が安定的に保持される。また、係合点Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３における点支持であるので、球状軸受５の位置
決めが確実に定まり、寸法誤差に起因する位置ずれ（傾
き）が生じることもない。このため、主軸３の取付時に
おける主軸３の傾きの発生が防止でき、傾きを修正する
作業も廃止できる。

【００２４】以上のように、本例によれば、軸受保持機
構６が、球状軸受５の球面形状部５２の異なる三点に係
合する三つの係合面６１１ａ，６１１ｂ，６１１ｃ（係
合点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）を有する軸受ハウジング６１
と、球状軸受５を三つの係合面６１１ａ，６１１ｂ，６
１１ｃに係合する方向（図３における矢印Ａ方向）に向
けて押圧する平板状の押圧片６２を有し、該押圧片６２
によって球状軸受５が押圧された際に球状軸受５が三つ
の係合面６１１ａ，６１１ｂ，６１１ｃによって三点支
持されるので、押圧片６２からの押圧力により球状軸受
５がより安定的に保持され、その押圧力によって球状軸
受５が傾くといった問題が発生しない。

【００２５】また、軸受ハウジング６１に軸受挿入凹部
６１１が形成され、三つの係合面６１１ａ，６１１ｂ，
６１１ｃが軸受挿入凹部６１１内に形成されているの
で、軸受保持をよりコンパクトな構成で実現できる。

【００２６】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は上記実施の形態に限定されて解釈される
べきではない。例えば、上記例では主軸に取り付けられ
た球状軸受について説明したが、下軸に取り付けられた
球状軸受について本発明を適用しても良い。また、三つ
の係合面向きについては、本例ではあくまで一例であ
り、その他の三点支持を構成する面の組合せでも良い。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、押圧片によって主軸又
は下軸の軸受を押さえつけた場合でも軸受の保持状態が
傾かず、これにより傾きを修正するなどの熟練を要する
作業を廃止することができ、よって、量産に適したミシ
ンとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における、ミシンの内部構
造を示す正面図である。

【図２】本発明の実施の形態における、ミシンの内部構
造を示す右側面図である。

【図３】軸受保持機構付近の構造の分解斜視図である。

【図４】図２におけるＡ−Ａ断面図である。

【図５】図２における要部を拡大した図である。

【図６】従来技術におけるミシンの内部構造を示す側面
図である。

【図７】従来技術におけるミシンの主軸付近の構成を示
す図である。

【符号の説明】

１・・・ミシン ２・・・駆動モータ（駆動手段） ３・・・主軸 ４・・・下軸 ５・・・球状軸受（軸受） ５２・・・球面形状部 ６・・・軸受保持機構 ６１・・・軸受ハウジング、 ６２・・・押圧片 ６１１・・・軸受挿入凹部 ６１１ａ・・・第１の係合面（係合部）、 ６１１ｂ・
・・第２の係合面（係合部）、 ６１１ｃ・・・第３の
係合面（係合部） ７・・・ミシン針

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｃ 35/02 Ｆ１６Ｃ 35/02 Ｚ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動手段によって回転駆動する主軸及び
   該主軸の回転に連動して回転駆動する下軸と、前記主軸
   及び前記下軸の両端を軸支する軸受と、該軸受を保持す
   る軸受保持機構と、前記主軸の回転力を駆動力として往
   復運動するミシン針とを具備するミシンにおいて、 前記軸受の外表面は球面形状部を有し、 前記軸受保持機構は、前記球面形状部の異なる三点に係
   合する三つの係合面を有する軸受ハウジングと、前記軸
   受を前記三つの係合面に係合する方向に向けて押圧する
   平板状の押圧片を有し、該押圧片によって前記軸受が押
   圧された際に前記軸受が前記三つの係合面によって三点
   支持されることを特徴とするミシン。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記軸受ハウジングには軸受挿入凹部が形成され、該軸
   受挿入凹部内に前記三つの係合面が形成されていること
   を特徴とするミシン。