(57)【要約】【課題】縫針を冷却し、且つ糸が暴れることを抑制できるミシンの縫針冷却機構及びミシンを提供する。【解決手段】針棒モジュール１０３は、中空で下端部１１１が閉じた針棒１１０と、針棒１１０の上端部１１２を保持し、針棒１１０の上下動の際に上端部１１２を案内する上支持筒１２０を備える。針棒１１０は、下端部１１１に、針棒１１０の内外を連通する案内路１１３を有する。上支持筒１２０は、上端部１２２に、調整弁１６０を有する空気取入部１４０を備える。針棒モジュール１０３内の空気は、針棒１１０の上下動で圧縮され、案内路１１３から縫針１０１の外表面へ向けて噴射され、縫針１０１が冷却される。針棒モジュール１０３は、調整弁１６０で空気の圧縮圧を調整することで、噴射勢いを弱め、縫針１０１の冷却を行いつつも、上糸の暴れを抑制できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に延びる中空状に形成し下端部に縫針を装着した針棒と回転釜とが協働して縫目を形成するミシンの前記縫針を冷却するための冷却機構において、
前記針棒の下端部に前記針棒内と外部とを連通するように形成され、前記針棒内の空気を前記縫針の外表面へ向けて案内する案内路と、
前記針棒の上端部を下端部側で支持可能な筒状に形成され、前記針棒の上下動の際に前記針棒の上端部を上下方向に案内する支持部材と、
前記支持部材の上端部に嵌合する筒状の空気取入部と、
前記空気取入部の上端の開口に設けられ、前記針棒の上下動の際に外部から前記支持部材内と前記針棒内を介して前記案内路へ空気の流通が可能な流通弁と、
前記空気取入部の側面に開口する通気穴に設けられ、外部と前記支持部材内との間における空気の流通量を調整可能な調整弁と
を備えたことを特徴とするミシンの縫針冷却機構。
【請求項２】
上下方向に延びる筒状で、一端側が前記空気取入部の下端部に接続し、他端部が前記針棒内に延びる筒部材と、
前記筒部材の外周面と前記針棒の内周面との間に配置して空気の流通を制限する制限部材と
を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のミシンの縫針冷却機構。
【請求項３】
前記制限部材はシリコンオイルが浸透可能なフェルトであることを特徴とする請求項２に記載のミシンの縫針冷却機構。
【請求項４】
前記案内路は、前記針棒の前記下端部に複数形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のミシンの縫針冷却機構。
【請求項５】
上下方向に延びる中空状に形成し下端部に縫針を装着した針棒と回転釜とが協働して縫目を形成するミシンの前記縫針を冷却するための冷却機構において、
前記針棒の下端部に形成され、前記針棒内と前記縫針の上端部とを連通する接続路と、
前記針棒内に充填し、前記接続路を介して前記針棒に接触する流動性を有する熱伝導材と、
前記針棒の上端側の開口を塞ぎ、前記熱伝導材を前記針棒内に封入する栓部材と
を備えたことを特徴とするミシンの縫針冷却機構。
【請求項６】
下糸を巻回したボビンを収容し、前記回転釜に着脱可能に装着するボビンケースを更に備え、
前記ボビンケースは、前記針棒の上下動の際に前記縫針の下端が進入する進入位置に設けられ、前記縫針と接触可能な接触部材を備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のミシンの縫針冷却機構。
【請求項７】
前記接触部材はシリコンオイルが浸透可能なフェルトであることを特徴とする請求項６に記載のミシンの縫針冷却機構。
【請求項８】
前記回転釜の釜軸に設けられ、当該釜軸と同軸の回転軸と、前記回転釜へ向けて送風する複数の羽根とを有するファンを更に備えたことを特徴とする請求項６又は７に記載のミシンの縫針冷却機構。
【請求項９】
上下方向に延びる中空状に形成し、下端部に縫針を装着した針棒と、
前記針棒を上下動する針棒上下動機構と、
前記針棒上下動機構を駆動するミシンモータと、
前記縫針を冷却するための縫針冷却機構とを備えたミシンにおいて、
前記縫針冷却機構は、
前記針棒の下端部に前記針棒内と外部とを連通するように形成され、前記針棒内の空気を前記縫針の外表面へ向けて案内する案内路と、
前記針棒の上端部を下端部側で支持可能な筒状に形成され、前記針棒の上下動の際に前記針棒の上端部を上下方向に案内する支持部材と、
前記支持部材の上端部に嵌合する筒状の空気取入部と、
前記空気取入部の上端の開口に設けられ、前記針棒の上下動の際に外部から前記支持部材内と前記針棒内を介して前記案内路へ空気の流通が可能な流通弁と、
前記空気取入部の側面に開口する通気穴に設けられ、外部と前記支持部材内との間における空気の流通量を調整可能な調整弁と
を備え、
前記ミシンモータが前記針棒上下動機構を駆動する時、前記針棒が下降する場合に前記流通弁を開放して前記支持部材内に空気を取り入れ、針棒が上昇する場合に前記流通弁を閉鎖して前記案内路から前記縫針の外表面へ向けて空気を放出することを特徴とするミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミシンの縫針の冷却が可能な縫針冷却機構及びミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ミシンは、ベッド部、脚柱部、アーム部、及び頭部を主体に構成される。アーム部は、ミシンモータに駆動される上軸を備える。頭部は、縫針を装着した針棒を支持する針棒台を備える。上軸の回転によって、針棒は上下方向に運動する。ベッド部は、上軸に連動する下軸の回転に伴い回転する釜を備える。釜は下糸を巻いたボビンを収容する。針棒と釜は協働し、縫針に供給される上糸と、ボビンから供給される下糸とを交絡して加工布に縫い目を形成する。
【０００３】
工業用ミシンは、針棒の上下運動を高速に行う。縫針は、加工布と摩擦して摩擦熱を生ずる。摩擦熱の温度が高くなると、加工布が溶解したり、上糸及び下糸が糸切れを生じたりする可能性がある。縫針は摩擦熱によって劣化が早まる可能性がある。縫針を冷却するため、縫針の冷却機構を備えるミシンが知られている。例えば特許文献１に記載のミシンは、コンプレッサーから供給した圧縮空気を、中空の針棒内を通過させて、針棒下端の空気通路から噴出して縫針を冷却する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２３５０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のミシンは、針棒を冷却するための空気をコンプレッサーで圧縮するので、送気孔から噴出する空気の勢いが強い。このため、縫製時に上糸が空気によって暴れ、上糸が弛んで下糸と絡み合い、縫い目が乱れる可能性があった。特に、薄手の加工布を縫製する場合には上糸に付与する張力を小さくして縫製するので、風圧で上糸が暴れ易いという問題があった。尚且つ、ミシンはコンプレッサー、レギュレーター等の空圧機器を別途備え付ける必要があった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、縫針を冷却し、且つ糸が暴れることを抑制できるミシンの縫針冷却機構及びミシンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１態様に係るミシンの縫針冷却機構によれば、上下方向に延びる中空状に形成し下端部に縫針を装着した針棒と回転釜とが協働して縫目を形成するミシンの前記縫針を冷却するための冷却機構において、前記針棒の下端部に前記針棒内と外部とを連通するように形成され、前記針棒内の空気を前記縫針の外表面へ向けて案内する案内路と、前記針棒の上端部を下端部側で支持可能な筒状に形成され、前記針棒の上下動の際に前記針棒の上端部を上下方向に案内する支持部材と、前記支持部材の上端部に嵌合する筒状の空気取入部と、前記空気取入部の上端の開口に設けられ、前記針棒の上下動の際に外部から前記支持部材内と前記針棒内を介して前記案内路へ空気の流通が可能な流通弁と、前記空気取入部の側面に開口する通気穴に設けられ、外部と前記支持部材内との間における空気の流通量を調整可能な調整弁とを備えたミシンの縫針冷却機構が提供される。
【０００８】
第１態様に係るミシンの縫針冷却機構は、縫製時に針棒の上下動を用いて、針棒と支持部材の内部で圧縮した空気を案内路を介して噴射し、縫針を冷却することができる。縫針冷却機構は、空気の噴射量を調整弁で調整することで縫製時に上糸が暴れることを抑制できる。故にミシンは、縫い目が乱れ難く、確実な縫製を行うことができる。
【０００９】
第１態様に係るミシンの縫針冷却機構は、上下方向に延びる筒状で、一端側が前記空気取入部の下端部に接続し、他端部が前記針棒内に延びる筒部材と、前記筒部材の外周面と前記針棒の内周面との間に配置して空気の流通を制限する制限部材とを更に備えてもよい。縫針冷却機構は、空気の圧縮を筒部材内で行うことで、空気の圧縮径を小さくして圧縮時の圧力の逃げを抑制する。縫針冷却機構は、圧縮空気の噴射圧を高め、縫針の冷却効果を高めることができる。筒部材は、長さの調整により、最大圧縮圧の調整が可能である。
【００１０】
第１態様に係るミシンの縫針冷却機構において、前記制限部材はシリコンオイルが浸透可能なフェルトであってもよい。縫針冷却機構は、シリコンオイルが浸透したフェルトを針棒に接触可能な状態で配置する。縫針冷却機構は、縫針の熱を針棒の熱伝導による熱引きだけでなく、シリコンオイルを介した熱引きによって支持部材に逃がすことができる。故に縫針冷却機構は、更に効果的に縫針の冷却を行うことができる。縫針冷却機構は、フェルトを筒部材に接着して取り付けることができるので、筒部材に予め取付け部を構造的に設ける必要が無い。
【００１１】
第１態様に係るミシンの縫針冷却機構において、前記案内路は、前記針棒の前記下端部に複数形成されていてもよい。縫針冷却機構は、案内路が複数あるので縫針の周囲を噴射する空気の層でまんべんなく取り巻くことができ、縫針の冷却を確実に行うことができる。
【００１２】
本発明の第２態様に係るミシンの縫針冷却機構によれば、上下方向に延びる中空状に形成し下端部に縫針を装着した針棒と回転釜とが協働して縫目を形成するミシンの前記縫針を冷却するための冷却機構において、前記針棒の下端部に形成され、前記針棒内と前記縫針の上端部とを連通する接続路と、前記針棒内に充填し、前記接続路を介して前記針棒に接触する流動性を有する熱伝導材と、前記針棒の上端側の開口を塞ぎ、前記熱伝導材を前記針棒内に封入する栓部材とを備えたミシンの縫針冷却機構が提供される。
【００１３】
第２態様に係るミシンの縫針冷却機構は、針棒内に熱伝導材（シリコンオイル等）を封入し、熱伝導材が接続路を介して縫針に接触する。縫針冷却機構は、縫針の熱を、針棒の熱伝導による熱引きだけでなく、シリコンオイルを介した熱引きによって支持部材に逃がすことができ、縫針の冷却を効果的に行うことができる。縫針冷却機構は、縫針へ向けた空気の噴出による冷却を行わないので、上糸が暴れることがなく、縫い目が乱れず、確実な縫製を行うことができる。
【００１４】
第１態様又は第２態様に係るミシンの縫針冷却機構は、下糸を巻回したボビンを収容し、前記回転釜に着脱可能に装着するボビンケースを更に備えてもよい。この場合に、前記ボビンケースは、前記針棒の上下動の際に前記縫針の下端が進入する進入位置に設けられ、前記縫針と接触可能な接触部材を備えてもよい。縫針冷却機構は、縫製時に、縫針の下端が接触部材と接触する。故に、縫針冷却機構は、縫針の熱を接触部材及びボビンケースを介した熱引きによって回転釜に逃がすことができる。縫針冷却機構は、縫針の下端側からの熱引きを行うことで、更に効果的に縫針の冷却を行うことができる。
【００１５】
第１態様又は第２態様に係るミシンの縫針冷却機構において、前記接触部材はシリコンオイルが浸透可能なフェルトであってもよい。接触部材はフェルトであるので、縫針接触時に縫針の下端にかかる負荷を小さくできる。
【００１６】
第１態様又は第２態様に係るミシンの縫針冷却機構は、前記回転釜の釜軸に設けられ、当該釜軸と同軸の回転軸と、前記回転釜へ向けて送風する複数の羽根とを有するファンを更に備えてもよい。縫針冷却機構は、ファンによって回転釜を直接冷却して温度を下げることで、縫針の下端から回転釜へ向けた熱引きの効率を高め、更に効果的に縫針の冷却を行うことができる。
【００１７】
本発明の第３態様に係るミシンによれば、上下方向に延びる中空状に形成し、下端部に縫針を装着した針棒と、前記針棒を上下動する針棒上下動機構と、前記針棒上下動機構を駆動するミシンモータと、前記縫針を冷却するための縫針冷却機構とを備えたミシンにおいて、前記縫針冷却機構は、前記針棒の下端部に前記針棒内と外部とを連通するように形成され、前記針棒内の空気を前記縫針の外表面へ向けて案内する案内路と、前記針棒の上端部を下端部側で支持可能な筒状に形成され、前記針棒の上下動の際に前記針棒の上端部を上下方向に案内する支持部材と、前記支持部材の上端部に嵌合する筒状の空気取入部と、前記空気取入部の上端の開口に設けられ、前記針棒の上下動の際に外部から前記支持部材内と前記針棒内を介して前記案内路へ空気の流通が可能な流通弁と、前記空気取入部の側面に開口する通気穴に設けられ、外部と前記支持部材内との間における空気の流通量を調整可能な調整弁とを備え、前記ミシンモータが前記針棒上下動機構を駆動する時、前記針棒が下降する場合に前記流通弁を開放して前記支持部材内に空気を取り入れ、針棒が上昇する場合に前記流通弁を閉鎖して前記案内路から前記縫針の外表面へ向けて空気を放出することを特徴とするミシンが提供される。
【００１８】
第３態様のミシンは、縫針冷却のために噴出する空気の流通量を調整することができる縫針冷却機構を備えるので、第１態様と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ミシン１の上軸４１、針棒上下動機構１００、天秤機構５０、下軸２１及び釜機構８０の透視斜視図である。
【図２】針棒１１０が下降した状態における針棒モジュール１０３の縦断面図である。
【図３】全閉位置の調整弁１６０を図２の一点鎖線Ｉ−Ｉにおいて矢視方向に見た断面図である。
【図４】全開位置の調整弁１６０を図２の一点鎖線Ｉ−Ｉにおいて矢視方向に見た断面図である。
【図５】針棒１１０が上昇した状態における針棒モジュール１０３の縦断面図である。
【図６】ミシン１の前方から見た釜機構８０の部分断面図である。
【図７】針棒２１０の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明に係るミシンの針棒冷却機構の一実施形態について説明する。図１を参照し、針棒冷却機構を備えるミシン１の概略的な構造について説明する。図１の紙面左下側、右上側、右下側、左上側、上側、下側は夫々ミシン１の左側、右側、前側、後側、上側、下側である。
【００２１】
図１に示すように、ミシン１は、ベッド部２、脚柱部３、アーム部４、及び頭部５を備える。ベッド部２は左右方向に延び、内部に下軸２１、釜機構８０等を備える。脚柱部３は、ベッド部２の右端部側から上方に延び、内部にタイミングベルト３１、ミシンモータ３２等を備える。アーム部４は、脚柱部３上側からベッド部２の上面に対向して左方に延び、内部に上軸４１等を備える。ミシンモータ３２は、上軸４１を左方から見て時計回りに回転する。
【００２２】
アーム部４は、左方に頭部５を備える。頭部５は、内部に天秤機構５０、針棒上下動機構１００、針棒１１０及び上支持筒１２０を含む針棒モジュール１０３、針棒抱き１０２、下支持筒１０４等を備える。尚、針棒モジュール１０３は本発明に係る針棒冷却機構の一例であり、その構成の詳細については後述する。上軸４１は、右端がミシンモータ３２に接続し、左端が針棒上下動機構１００に接続する。上軸４１は、ミシンモータ３２の駆動に伴う回転力を針棒上下動機構１００を介して天秤機構５０に伝達し、天秤機構５０を駆動する。天秤機構５０は、縫製時に上下動して上糸を引上げる天秤５１を備える。
【００２３】
上支持筒１２０及び下支持筒１０４は、夫々ミシン１の機枠（図示略）に固定する。上支持筒１２０及び下支持筒１０４は、針棒１１０の上部及び下部を夫々支持し、針棒１１０の上下方向への移動を案内する。針棒抱き１０２は上支持筒１２０と下支持筒１０４の間の位置で針棒１１０を保持する。針棒抱き１０２は針棒上下動機構１００に接続し、上軸４１の回転に伴う駆動力が針棒上下動機構１００を介して伝達される。針棒抱き１０２は、天秤５１と連動して駆動し、針棒１１０を上下に移動する。針棒１１０の下端側は頭部５の下側から露出し、下方へ延びる。針棒１１０は下端に縫針１０１を装着する。
【００２４】
下軸２１は左右方向に延び、右端にプーリ２３を備える。上軸４１は、下軸２１のプーリ２３の位置に対応する位置に、プーリ４２を備える。プーリ４２とプーリ２３はタイミングベルト３１を介して連結する。下軸２１は、ミシンモータ３２の駆動に伴い上軸４１が回転すると、タイミングベルト３１を介して左方から見て時計回りに回転する。下軸２１は、プーリ２３の左側に下軸ギア２２を備える。
【００２５】
釜機構８０は、左右方向に延びる釜軸８１を備える。釜軸８１は、下軸２１と並行に配置し、右端に釜軸ギア８４を備える。釜軸ギア８４は下軸２１の下軸ギア２２と噛合う。釜軸８１は、ミシンモータ３２の駆動に伴い回転する下軸２１に従動し、左方から見て反時計回りに回転する。
【００２６】
釜軸８１は左端に垂直釜８を備える。垂直釜８は、釜軸８１と共に回転する。垂直釜８は、下糸を巻回したボビン８３（図６参照）を収容するボビンケース８２を装着する。尚、釜機構８０の構成の詳細については後述する。垂直釜８は、ベッド部２の上部に設けた針板１１（図６参照）の下方に位置する。針板１１は、針棒１１０に装着した縫針１０１の直下の位置に、縫針１０１が挿通可能な針穴１２（図６参照）を有する。針棒１１０が下降した時、縫針１０１の下端は針穴１２を通過する。針板１１の下方で、縫針１０１の下端（針先）は垂直釜８の上部に達する。
【００２７】
次に、本発明に係る針棒冷却機構の一例である針棒モジュール１０３について、図２〜図５を参照して説明する。図２に示すように、針棒モジュール１０３は、針棒１１０、上支持筒１２０、チューブ１３０、空気取入部１４０、流通弁１５０、調整弁１６０及びフェルト１７０，１７５を備える。
【００２８】
針棒１１０は、例えば炭素鋼等からなり、上下方向に延びる中空状の金属棒である。針棒１１０は下端部１１１が閉じている。下端部１１１は上下方向に厚みを有する。下端部１１１は、縫針１０１の上端部１０９を挿入可能な取付穴１１４を有する。縫針１０１は、取付穴１１４に挿入し、固定ねじ（図示略）で下端部１１１に固定する。取付穴１１４は、針棒１１０内には連通しない。下端部１１１は、取付穴１１４の側方近傍に、針棒１１０内部と外部とを連通する案内路１１３を備える。案内路１１３は、取付穴１１４に装着する縫針１０１の外表面へ向けて、針棒１１０内の空気を案内するための流路である。尚、下端部１１１は、案内路１１３を複数有してもよい。
【００２９】
上支持筒１２０は、針棒１１０の上端部１１２の外周面を取り囲む筒状で、下端部１２１側で針棒１１０を支持可能な金属製の部材である。上記したように、上支持筒１２０はミシン１の機枠に固定し、針棒１１０の上下動の際に上端部１１２を案内する。上支持筒１２０は上下方向略中央の側面にパージ穴１２３を有する。パージ穴１２３は、上支持筒１２０内部と外部とを貫通する。パージ穴１２３は、上支持筒１２０内部と外部と間で空気を流通し、針棒１１０の上下動の際の空気抵抗を減らす。
【００３０】
空気取入部１４０は、上支持筒１２０の上端部１２２に接続する筒状の部材であり、下端部１４１が上端部１２２内に嵌合する。空気取入部１４０は、上端１４２の開口に流通弁１５０を有する。流通弁１５０は上下方向に延びる筒状の逆止弁で、下端に弁体１５５を備える。弁体１５５は、一部分を流通弁１５０の本体下面に固定し、残りの部分が下方に開く。即ち、流通弁１５０は、空気取入部１４０内への空気の取り入れを制御する。
【００３１】
空気取入部１４０は、頭部５（図１参照）の上側から露出する。空気取入部１４０は、側面に空気取入部１４０内部と外部を貫通する通気穴１４３を有する。通気穴１４３は、空気取入部１４０内部と外部との間で空気の流通を許容する。空気取入部１４０は、通気穴１４３の形成部分を含む側面を周方向に一周する溝状の凹部１４４を有する。凹部１４４には、空気取入部１４０の側面を一周して取り囲む調整弁１６０が組み付けられている。調整弁１６０は、空気取入部１４０に対し回動可能である。
【００３２】
図３に示すように、調整弁１６０は筒状の部材である。調整弁１６０は、側面に通気穴１４３と略同じ大きさに開口する調整穴１６２を有する。調整弁１６０は、調整穴１６２に対して周方向に反対側の側面に、径方向に突出する突起部１６１を有する。ミシン１の使用者は、突起部１６１を指等で摘み、調整弁１６０を空気取入部１４０の周方向に回動することができる。
【００３３】
図４に示すように、調整穴１６２の開口と、空気取入部１４０の通気穴１４３の開口とが一致する位置に調整弁１６０が回動すると、調整弁１６０は空気取入部１４０内部と外部と間で空気を流通可能にする。通気穴１４３の開口と調整穴１６２の開口とが互いに一致する位置関係にあるときの調整弁１６０の位置が、全開位置である。図３に示すように、調整穴１６２の開口と、空気取入部１４０の通気穴１４３の開口とが互いにずれた位置に調整弁１６０が回動すると、調整弁１６０は空気取入部１４０内部と外部と間で空気を流通不可能にする。通気穴１４３の開口と調整穴１６２の開口とが互いにずれて重ならない位置関係にあるときの調整弁１６０の位置が、全閉位置である。調整弁１６０は、全開位置と全閉位置との間で回動する位置に応じ、調整穴１６２の開口と、空気取入部１４０の通気穴１４３の開口との周方向における重なり具合を変更できる。即ち、調整弁１６０は、調整穴１６２の開口と通気穴１４３の開口とが重なる大きさに応じて、空気取入部１４０内と外部と間での空気の流通量を制限できる。
【００３４】
図２に示すように、空気取入部１４０は、下端部１４１の内側に、チューブ１３０の一端部１３２を接続するための接続部材１３３が嵌合する。接続部材１３３は上下方向に延びる筒状部材であり、上下方向中央部の外周に径方向に突出する突起１３４を有する。突起１３４の径方向の大きさは、空気取入部１４０の内周面の径方向の大きさより大きい。空気取入部１４０は、接続部材１３３の突起１３４より上側が下端部１４１の内側に嵌合する。チューブ１３０は上下方向に延び、針棒１１０よりも径の細い筒状の部材である。チューブ１３０は、一端部１３２が上支持筒１２０内で接続部材１３３の突起１３４より下側に嵌合し、接続部材１３３を介して空気取入部１４０に接続する。即ち、空気取入部１４０内とチューブ１３０内は空気が連通する。チューブ１３０の他端部１３１は、針棒１１０内に位置する。
【００３５】
チューブ１３０の他端部１３１は、チューブ１３０の外周面１３５と針棒１１０の内周面１１５との間にフェルト１７０を周方向に一周して設ける。フェルト１７０は、２個の組を上下方向に並べて配置した状態で、チューブ１３０の外周面１３５に夫々接着する。フェルト１７０は、チューブ１３０の外周面１３５と針棒１１０の内周面１１５との間の空気の流通を制限する。フェルト１７０は、シリコンオイルを浸透している。シリコンオイルはフェルト１７０によるチューブ１３０の外周面１３５と針棒１１０の内周面１１５との間における空気流通の遮断性を高める。フェルト１７０は、針棒１１０に接触可能な状態で配置するので、縫針１０１の熱をシリコンオイルを介した熱引きによって上支持筒１２０に逃がすことができる。
【００３６】
チューブ１３０の外周面１３５は、針棒１１０の上下方向の可動範囲の下端位置にあるときの針棒１１０の上端部１１２の位置に対応する針棒１１０の内周面１１５との間にも、２個の組からなるフェルト１７５を夫々接着する。フェルト１７５は、同様にシリコンオイルを浸透している。シリコンオイルは、フェルト１７０とフェルト１７５との間におけるチューブ１３０の外周面１３５と針棒１１０の内周面１１５との間に封入する。シリコンオイルは、縫針１０１から針棒１１０を伝導して上支持筒１２０へ熱引きが行われる過程において、熱伝導の経路としても機能する。即ち、針棒モジュール１０３は、縫針１０１の熱を、針棒１１０の熱伝導による熱引きだけでなく、シリコンオイルを介した熱引きによって上支持筒１２０に逃がすことができる。
【００３７】
図５に示すように、針棒上下動機構１００の駆動によって針棒１１０が上方へ移動すると、針棒モジュール１０３の内部容積は減少する。針棒モジュール１０３は内部の空気を圧縮する。針棒１１０内と、チューブ１３０内と、空気取入部１４０内の空気は外部の空気よりも圧力が高まり、弁体１５５を押し上げて流通弁１５０を閉じる。圧縮空気は、針棒１１０の下端部１１１の案内路１１３を通り、縫針１０１の外表面へ向けて案内路１１３の開口から噴出し、縫針１０１を冷却する。針棒モジュール１０３は、チューブ１３０を備えることで、空気を圧縮するときの圧縮径を小さくできるので、圧縮時の圧力の逃げを抑制できる。故に、針棒モジュール１０３は、噴射圧を高め、縫針１０１の冷却効果を高めることができる。尚、チューブ１３０は長さの調整により、最大圧縮圧を調整することが可能である。
【００３８】
空気取入部１４０の調整弁１６０が全閉位置になく、調整穴１６２の開口と通気穴１４３の開口とが重なる位置にある場合、圧縮空気は通気穴１４３及び調整穴１６２を通り、針棒モジュール１０３外部に噴出する。この場合、針棒モジュール１０３内における空気の圧縮圧は低下する。故に、針棒１１０の案内路１１３の開口から噴出する空気の勢いは、調整弁１６０の回動位置に応じて変化する。ミシンの使用者が調整弁１６０を全開位置に回せば、案内路１１３の開口から噴出する空気の勢いは最も弱くなる。使用者が調整弁１６０を全閉位置に回せば、案内路１１３の開口から噴出する空気の勢いは最も強くなる。
【００３９】
図２に示すように、針棒上下動機構１００の駆動によって針棒１１０が下方へ移動すると、針棒モジュール１０３の内部容積は拡大する。針棒モジュール１０３は内部の空気を伸張する。針棒１１０内と、チューブ１３０内と、空気取入部１４０内の空気は外部の空気よりも圧力が低下し、弁体１５５を開放して流通弁１５０を開く。外部の空気は流通弁１５０を介して、空気取入部１４０内、チューブ１３０内及び針棒１１０内へ進入する。針棒モジュール１０３内部の空気は外部の空気と同圧になる。針棒１１０が再度上方へ移動することによって、上記同様、針棒モジュール１０３は内部の空気を圧縮して案内路１１３の開口から噴出し、縫針１０１を冷却する。
【００４０】
次に、本発明に係る針棒冷却機構の一例である釜機構８０について説明する。図６に示すように、ミシン１のベッド部２に設けた釜機構８０は、釜軸８１の左端に垂直釜８を備える。垂直釜８は、下糸を巻回したボビン８３を収容するボビンケース８２を装着可能である。垂直釜８の構成は公知であるので詳細については省略する。
【００４１】
垂直釜８は、先端部が周方向を向く剣先（図示略）を備える。縫製時に、針棒１１０が下降した時、縫針１０１の下端は針穴１２を通過する。剣先は、釜軸８１の回転によって垂直釜８の外周に沿って回転し、針穴１２を通過した縫針１０１が保持する上糸のループを捕捉する。垂直釜８は、ボビンケース８２から引出した下糸を、剣先が捕捉した上糸と絡める。天秤５１（図１参照）は、針棒１１０の上昇と共に上糸及び下糸を針板１１上に引き上げ、加工布上で縫い目を形成する。
【００４２】
縫針１０１の下端は、剣先が捕捉する上糸のループを形成するため、垂直釜８の内部に進入する。垂直釜８に装着するボビンケース８２は、縫針１０１の下端が垂直釜８内に進入してボビンケース８２に到達する位置である進入位置に、フェルト８７を備える。フェルト８７はシリコンオイルを浸透している。即ち縫製時に、縫針１０１の下端は、針棒１１０の上下動の度にフェルト８７と接触し、シリコンオイルによって熱引きされる。シリコンオイルに伝導した熱は、ボビンケース８２を介して垂直釜８に熱引きされる。故に、垂直釜８は、縫製時に加工布との摩擦によって縫針１０１に生じた熱を、フェルト８７に浸透したシリコンオイルで熱引きし、縫針１０１を冷却できる。尚、釜軸８１は、垂直釜８から熱引きすることができる。
【００４３】
釜機構８０は、釜軸８１と同軸の回転軸を有するファン８５を、垂直釜８の右側近傍に備える。具体的に、釜機構８０は、垂直釜８と釜軸８１の結合部分に、複数のフィン８６を有するファン８５を備える。ファン８５は、釜軸８１の回転に伴って回転する。フィン８６は、ファン８５の回転により垂直釜８に向けて空気を送り出す。故に、釜機構８０は、縫製時に釜軸８１の回転によりフィン８６が送り出す空気によって、垂直釜８を冷却することができる。上記のように、垂直釜８はフェルト８７に浸透したシリコンオイルで熱引きした縫針１０１の熱を受熱するが、ファン８５によって冷却できるので、縫針１０１の冷却を効率よく行うことができる。
【００４４】
以上説明したように、本発明に係るミシン１が備える針棒モジュール１０３は、縫製時に針棒１１０の上下動に伴い、針棒１１０と上支持筒１２０の内部で圧縮した空気を案内路１１３を介して噴射し、縫針１０１を冷却することができる。調整弁１６０は空気の噴射量を調整でき、縫製時に上糸が暴れることを抑制できる。故にミシン１は、縫い目が乱れ難く、確実な縫製を行うことができる。
【００４５】
針棒モジュール１０３は、空気の圧縮をチューブ１３０内で行うことで、空気の圧縮径を小さくして圧縮時の圧力の逃げを抑制する。故に、針棒モジュール１０３は、圧縮空気の噴射圧を高め、縫針１０１の冷却効果を高めることができる。チューブ１３０は、長さの調整により、最大圧縮圧の調整が可能である。
【００４６】
針棒モジュール１０３は、シリコンオイルが浸透したフェルト１７０を針棒１１０に接触可能な状態で配置する。針棒モジュール１０３は、縫針１０１の熱をシリコンオイルを介した熱引きによって上支持筒１２０に逃がすことができる。故に針棒モジュール１０３は、更に効果的に縫針１０１の冷却を行うことができる。針棒モジュール１０３は、フェルト１７０をチューブ１３０に接着して取り付けることができるので、チューブ１３０に予め取付け部を構造的に設ける必要が無い。
【００４７】
釜機構８０は、縫製時に、縫針１０１の下端がフェルト８７と接触する。故に、釜機構８０は、縫針１０１の熱をフェルト８７及びボビンケース８２を介した熱引きによって垂直釜８に逃がすことができる。故に、釜機構８０は、縫針１０１の下端側からの熱引きをフェルト８７に浸透したシリコンオイルで行うことで、更に効果的に縫針１０１の冷却を行うことができる。縫針１０１の下端に接触するのがフェルト８７であるので、接触時に下端にかかる負荷は小さくできる。
【００４８】
釜機構８０は、ファン８５によって垂直釜８を直接冷却して温度を下げることで、縫針１０１の下端からの垂直釜８へ向けた熱引きの効率を高め、更に効果的に縫針１０１の冷却を行うことができる。
【００４９】
本実施形態においては、垂直釜８が、「回転釜」に相当する。上支持筒１２０が、「支持部材」に相当する。針棒モジュール１０３、釜機構８０が、「針棒冷却機構」に相当する。チューブ１３０が、「筒部材」に相当する。フェルト１７０が、「制限部材」に相当する。フェルト８７が、「接触部材」に相当する。フィン８６が、「羽根」に相当する。
【００５０】
尚、本発明は、上記実施形態の他に種々の変更が可能である。例えば、針棒１１０は案内路１１３を１つに限らず複数有してもよい。この場合、針棒モジュール１０３は、縫針１０１の周囲を複数の案内路１１３から噴射する空気の層でまんべんなく取り巻くことができ、縫針１０１の冷却を確実に行うことができる。案内路１１３は、針棒１１０内から下端部１１１の開口へ向けて、針棒１１０の軸に対して傾斜する経路を有してもよい。針棒モジュール１０３は、チューブ１３０の他端部１３１に設けたフェルト１７０に加え、一端部１３２との間にもフェルト１７５を設けたが、フェルト１７５は設けなくてもよい。この場合に、針棒モジュール１０３は、フェルト１７０とフェルト１７５との間におけるチューブ１３０の外周面１３５と針棒１１０の内周面１１５との間に、シリコンオイルを封入しなくともよい。ファン８５は設けなくてもよい。
【００５１】
上記実施形態では、フェルト１７０、１７５にシリコンオイルを浸透し、両者間にシリコンオイルを封入したが、シリコンオイルに限らない。この場合、熱伝導性が高く、流動性がある材料からなるものであれば、用いることができる。例えば、ミシン油又は保冷剤（高吸水性ポリマーゲル等）を用いてもよい。フェルト１７０、１７５は、フェルトに限らず、針棒１１０の内周面１１５に対する滑りを確保でき、且つ、針棒１１０の内周面１１５とチューブ１３０の外周面１３５との間の気密性を確保できるものであればよい。例えば、ピストンリング等のメタルパッキン又はウレタンゴム等を用いたパッキンを設けてもよい。ボビンケース８２に設けたフェルト８７は、フェルトに限らず、熱伝導材を浸透でき、縫針１０１の下端にかかる負荷を低減できる材料であればよい。例えば、フェルト８７に浸透させる冷却剤はシリコンオイルのほか、釜から飛散するミシン油を用いることもできる。
【００５２】
針棒モジュール１０３は、チューブ１３０を備えなくともよい。この場合、例えば図７に示す針棒２１０のように、針棒２１０内にシリコンオイル２３０を封入すればよい。針棒２１０は、上下方向に延びる中空状の金属棒であり、下端部２１１が閉じている。下端部２１１は、縫針１０１の上端部１０９を挿入可能な取付穴２１４を有する。縫針１０１は、取付穴２１４に挿入し、固定ねじ（図示略）で縫針１０１を下端部２１１に固定する。下端部２１１は、針棒１１０内部と取付穴１１４上端とを連通する接続路２１６を備える。針棒２１０は、上端部２１２の開口に、開口を塞ぐ栓部材２２０を備える。針棒２１０は、内部にシリコンオイル２３０を封入する。シリコンオイル２３０は、接続路２１６内を満たす。縫針１０１の上端部１０９は、接続路２１６を満たすシリコンオイル２３０に接する。故に、針棒２１０は、縫製時に加工布との摩擦によって縫針１０１に生じた熱をシリコンオイル２３０によって熱引きすることができる。針棒２１０の外周面は、従来の針棒支持筒（図示略）で支持する。縫針１０１から針棒２１０を伝導して針棒支持筒へ熱引きが行われる過程において、シリコンオイル２３０は熱伝導の経路として機能し、効率よく縫針１０１の冷却を行うことができる。針棒２１０は、縫針１０１の熱を、針棒２１０の熱伝導による熱引きだけでなく、シリコンオイルを２３０介した熱引きによって針棒支持筒に逃がすことができ、縫針１０１の冷却を効果的に行うことができる。縫針１０１へ向けた空気の噴出による冷却を行わないので、上糸が暴れることがなく、縫い目が乱れず、確実な縫製を行うことができる。尚、シリコンオイル２３０が、「熱伝導材」に相当する。針棒２１０が、請求項５に係る「針棒冷却機構」に相当する。シリコンオイル２３０は、熱伝導性が高く、流動性の高い材料からなるミシン油又は保冷剤（高吸水性ポリマーゲル等）を用いてもよい。針棒２１０は、針棒２１０及び接続路２１６内に、熱伝導性の高い銅などの固体を埋設してもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１    ミシン
８    垂直釜
３２    ミシンモータ
８０    釜機構
８１    釜軸
８２    ボビンケース
８３    ボビン
８５    ファン
８６    フィン
８７    フェルト
１００    針棒上下動機構
１０１    縫針
１０３    針棒モジュール
１０９    上端部
１１０    針棒
１１１    下端部
１１２    上端部
１１３    案内路
１１５    内周面
１２０    上支持筒
１２１    下端部
１２２    上端部
１３０    チューブ
１３１    他端部
１３２    一端部
１３５    外周面
１４０    空気取入部
１４１    下端部
１４２    上端
１４３    通気穴
１５０    流通弁
１６０    調整弁
１７０    フェルト
２１０    針棒
２１２    上端部
２１６    接続路
２２０    栓部材
２３０    シリコンオイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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