(57)【要約】【課題】縫製機における運転速度の高速化を実現することができるエキセントリック機構を提供する。【解決手段】縫製機におけるエキセントリック機構Ｅを構成している部材のうち、エキセントリック２６、コネクティングロッド２７の材質をアルミニウムとした。その結果、エキセントリックやコネクティングロッドの材質を鉄や鉄鋼で構成していた従来技術に比べて、その強度を維持しつつ軽量化できるため、エキセントリック機構Ｅの駆動速度が速くなり、縫製機の運転速度が高速化される。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エキセントリック軸と、当該エキセントリック軸に対して一体回転するように固定されたエキセントリックと、当該エキセントリックにおける前記エキセントリック軸の回転軸線から中心軸線が偏心した偏心筒部に対して基端部側の摺動リング部が回動自在に嵌合されると共に、先端側のロッド部が針駆動機構及びルーパ駆動機構のうち少なくとも一方に駆動連結されたコネクティングロッドとを有し、前記エキセントリック軸の回転運動をコネクティングロッドの反復線運動に変換するための縫製機におけるエキセントリック機構において、
前記エキセントリック及びコネクティングロッドのうち少なくとも一つの材質が、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、及びセラミックのうちいずれか１つである縫製機におけるエキセントリック機構。
【請求項２】
前記エキセントリックの偏心筒部には空洞部が形成されている請求項１に記載の縫製機におけるエキセントリック機構。
【請求項３】
前記エキセントリックには、前記コネクティングロッドの摺動リング部を偏心筒部に対して嵌合位置決めするためのフランジ部が形成されており、当該フランジ部と前記摺動リング部との間にはリング状のスペーサが挟入されている請求項１又は請求項２に記載の縫製機におけるエキセントリック機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばキルティングマシン等の縫製機における針駆動機構等に用いられるエキセントリック機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、縫製機の一種であるキルティングマシンには、縫製時に針板上を所定方向へ搬送される縫製用生地に対して所定の縫い目を形成するために、針板よりも上方の上死点位置と針板より下方の下死点位置との間を往復移動する針が設けられている。また、当該針が往復移動するための動力を付与する針駆動機構にはエキセントリック機構が用いられてきた。一般に、エキセントリック機構は、回転運動をスライドの往復運動に変換する機構であって、エキセントリック軸（回転軸）と、当該エキセントリック軸に固定軸装したエキセントリック（偏心輪）と、当該エキセントリックに基端側を回動自在に嵌合したコネクティングロッドとを主要素として構成されている。そして、かかるキルティングマシンにあっては、多数本の針を支持して上下動可能に設けられた針支持枠を前記エキセントリック機構により上下駆動する構成としていた。従って、エキセントリック機構を構成するエキセントリック等の各要素の材質には十分な剛性（強度）を有する金属が用いられており、従来は、主として鉄鋼が用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、このようなエキセントリック機構を備えたキルティングマシンでは運転速度の高速化要請がある。例えば、針の上下動に連動する生地送り機構における駆動軸の回転速度を例にすれば、普通厚さの生地を生地送りする標準仕様の場合で、その回転速度は従来の５００ｒｐｍから近時は１２００ｒｐｍにまで高速化している。そのため、針支持枠を上下動させるエキセントリック機構においても、その運動速度を高速化する必要があるが、前述したように鉄鋼からなるエキセントリック機構は重量が重かった。従って、当該エキセントリック機構に回転運動を与えるための駆動源の負荷は相当なものであり、その結果、エキセントリック機構を備えたキルティングマシン等の縫製機における運転速度の高速化は非常に困難であった。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、その目的は、縫製機等における運転速度の高速化を実現することができるエキセントリック機構を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、エキセントリック軸と、当該エキセントリック軸に対して一体回転するように固定されたエキセントリックと、当該エキセントリックにおける前記エキセントリック軸の回転軸線から中心軸線が偏心した偏心筒部に対して基端部側の摺動リング部が回動自在に嵌合されると共に、先端側のロッド部が針駆動機構及びルーパ駆動機構のうち少なくとも一方に駆動連結されたコネクティングロッドとを有し、前記エキセントリック軸の回転運動をコネクティングロッドの反復線運動に変換するための縫製機におけるエキセントリック機構において、前記エキセントリック及びコネクティングロッドのうち少なくとも一つの材質が、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、及びセラミックのうちいずれか１つであることを要旨とした。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の縫製機におけるエキセントリック機構において、前記エキセントリックの偏心筒部には空洞部が形成されていることを要旨とした。
【０００７】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の縫製機におけるエキセントリック機構において、前記エキセントリックには、前記コネクティングロッドの摺動リング部を偏心筒部に対して嵌合位置決めするためのフランジ部が形成されており、当該フランジ部と前記摺動リング部との間にはリング状のスペーサが挟入されていることを要旨とした。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を縫製機の一種であるキルティングマシンのエキセントリック機構に具体化した一実施形態を図１〜図７に従って説明する。
【０００９】
図１に示すように、本実施形態に係るキルティングマシン１１においては、生地１２がキルティングマシン１１の一端部側に配設された複数のフィードローラ１３と他端部側に位置する複数の巻取りローラ１４とを経て、図示しない製品受取部へと送り込まれる。前記フィードローラ１３と巻取りローラ１４との間には、ミシン部１５が配設されており、フィードローラ１３からフィードされた生地１２を縫着（縫製）させることによりキルティング（製品）に加工する。
【００１０】
前記ミシン部１５には、製品受取部へ搬送する生地１２を上下から挟持する押さえ板１６と針板１７が設けられている。また、押さえ板１６の上方には複数本の針１８を支持した針支持枠１９が上下動可能に設けられている。針支持枠１９が上下動する領域の側方にはスライダ２０が上下動可能に設けられており、当該スライダ２０と前記針支持枠１９との間は連結バー２１により連結されている。また、前記スライダ２０には連結シャフト２２の上端が回動自在に連結支持されている。そして、前記スライダ２０が上下動する領域の下方においてキルティングマシン１１の基台２３上には軸受２４が設けられており、当該軸受２４と前記連結シャフト２２の下端との間にはエキセントリック機構Ｅが設けられている。なお、本実施形態では、前記針支持枠１９、スライダ２０、連結バー２１及び連結シャフト２２により、エキセントリック機構Ｅに駆動連結される針駆動機構が構成されている。
【００１１】
次に、前記エキセントリック機構Ｅについて図２〜図７を参照しながら詳細に説明する。図２に示すように、エキセントリック機構Ｅは、エキセントリック軸２５と、エキセントリック２６と、コネクティングロッド２７と、スペーサ２８，２９と、ストッパプレート３０とから構成されている。前記エキセントリック軸２５は、前記軸受２４に対して回動自在に支持された鉄鋼製の棒材であり、図示しない駆動源からの駆動力に基づき回転駆動される。
【００１２】
前記エキセントリック２６はアルミニウムからなり、図２及び図３（ａ）（ｂ）に示すように、円筒状の軸受筒部３１、円板状のフランジ部３２、円形の段部３３、及び円筒状の偏心筒部３４が前記軸受筒部３１及び偏心筒部３４の両軸線Ｌ１，Ｌ２に沿う方向へ一体的に連続形成された構成になっている。前記軸受筒部３１の軸線Ｌ１に対して偏心筒部３４の軸線Ｌ２は偏心した位置にあり、前記フランジ部３２及び段部３３の各中心は前記偏心筒部３４の軸線Ｌ２に一致する構成とされている。
【００１３】
そして、このように構成されたエキセントリック２６には、前記軸受筒部３１の端面から偏心筒部３４の端面にかけて、前記エキセントリック軸２５を挿通する貫通孔３５が前記軸受筒部３１の軸線Ｌ１がエキセントリック軸２５の回転軸線となるように貫通形成されている。また、当該軸受筒部３１の側壁には、エキセントリック２６をエキセントリック軸２５に固着するネジ（図示略）を螺入するためのネジ穴３６が形成されている。従って、エキセントリック２６は、前記ネジ穴３６にネジが螺入されることによりエキセントリック軸２５に固着された状態において、当該エキセントリック軸２５と一体回転する構成とされている。
【００１４】
なお、本実施形態において、前記フランジ部３２は厚さが５ｍｍで直径が１３０ｍｍに形成され、前記段部３３は厚さが５ｍｍで直径が８５ｍｍに形成されている。また、前記偏心筒部３４は厚さ（軸線Ｌ２方向の長さ）が４１ｍｍで直径が７５ｍｍに形成されている。そして、前記偏心筒部３４の端面には前記軸線Ｌ２を中心とする仮想円上に３つのネジ穴３７が等角度間隔をおいて形成されている。また、当該ネジ穴３７と前記貫通孔３５とを避けるようにして、前記偏心筒部３４の端面には所定形状をなす空洞部３８が形成されている。この空洞部３８はエキセントリック２６を軽量化するために形成されたものである。
【００１５】
次に、前記コネクティングロッド２７はアルミニウムからなり、図４（ａ）（ｂ）に示すように、環状のベアリング軸受３９を介して前記エキセントリック２６の偏心筒部３４に回動自在に嵌合される摺動リング部４０と、前記連結シャフト２２の下端に連結されるロッド部４１とを備えている。前記摺動リング部４０の外径は前記エキセントリック２６のフランジ部３２の直径と同径に形成されており、その厚さは前記偏心筒部３４の厚さ（４１ｍｍ）よりも薄い寸法（本実施形態では３５ｍｍ）に形成されている。また、摺動リング部４０の側壁には前記ベアリング軸受３９を固定するネジ（図示略）を螺入するためのネジ穴４２が形成されている。
【００１６】
次に、前記スペーサ２８，２９は、前記エキセントリック２６の段部３３に嵌合される第１のスペーサ２８（図５（ａ）（ｂ）に示すもの）と、前記エキセントリック２６の偏心筒部３４に嵌合される第２のスペーサ２８（図６（ａ）（ｂ）に示すもの）とからなる。第１のスペーサ２８は樹脂からなり、厚さ５ｍｍ、内径８５ｍｍ、外径１３０ｍｍのリング状に形成されている。また、第２のスペーサ２９も樹脂からなり、厚さ５ｍｍ、内径７５ｍｍ、外径１３０ｍｍのリング状に形成されている。
【００１７】
また、前記ストッパプレート３０は、図７（ａ）（ｂ）に示すように円板状をなしており、その厚さ及び外径は前記各スペーサ２８，２９と同寸法に形成されると共に、その中心から偏心した位置には前記エキセントリック軸２５を挿通する貫通孔４３が形成されている。また、前記偏心筒部３４の端面に形成された３つのネジ穴３７と対応する位置には、同じく３つのネジ穴４４が貫通形成されている。
【００１８】
従って、本実施形態のキルティングマシン１１におけるエキセントリック機構Ｅの組立に際しては、エキセントリック２６の段部３３に第１のスペーサ２８が嵌合された状態において、その偏心筒部３４にコネクティングロッド２７の摺動リング部４０と第２のスペーサ２９が嵌合される。そして、その状態において、更にストッパプレート３０が偏心筒部３４の端面にネジ固定されることにより、エキセントリック２６とコネクティングロッド２７が一体的に組み付けされる。その際、エキセントリック２６のフランジ部３２とストッパプレート３０は、偏心筒部３４に対してコネクティングロッド２７を嵌合位置決めする機能を果たす。その後、コネクティングロッド２７の先端側のロッド部４１と連結シャフト２２が連結されると共に、基台２３に挿通支持されたエキセントリック軸２５が前記エキセントリック２６及びストッパプレート３０の貫通孔３５，４３に挿通されると、エキセントリック機構Ｅの組立が完了する。
【００１９】
次に、以上のように構成された本実施形態のキルティングマシン１１におけるエキセントリック機構Ｅの作用を説明する。
さて、図示しない駆動源からの駆動力に基づきエキセントリック軸２５が回転運動すると、当該回転運動はエキセントリック２６へ伝達され、エキセントリック２６では前記回転運動が閉ループ運動へと変換される。即ち、エキセントリック２６における偏心筒部３４では、エキセントリック軸２５を挿通する貫通孔３５が偏心筒部３４の軸線Ｌ２から偏心した位置に形成されている。そのため、当該偏心筒部３４はエキセントリック軸２５の回転軸線（軸受筒部の軸線Ｌ１）を中心に閉ループ運動する。
【００２０】
そして、当該閉ループ運動は、偏心筒部３４に基端側の摺動リング部４０がベアリング軸受３９を介して回動自在に嵌合されているコネクティングロッド２７及び当該コネクティングロッド２７のロッド部４１に連結されている連結シャフト２２を介して上方に位置するスライダ２０へと伝達される。スライダ２０では、連結シャフト２２から伝達された閉ループ運動のうち、上下方向以外の動作が規制されている。従って、スライダ２０により、前記閉ループ運動は、上下方向の往復線運動へと変換される。そして、当該往復線運動は、連結バー２１を介してミシン部１５の針支持枠１９へと伝達され、その結果、針１８が上下移動される。
【００２１】
ここで、本実施形態では、エキセントリック機構Ｅを構成する各部材のうち、エキセントリック２６及びコネクティングロッド２７の材質が、従来から用いられてきた鉄鋼より軽量なアルミニウムである。更に、エキセントリック２６においては、偏心筒部３４内に空洞部３８を形成した。そのため、駆動源からの駆動力により回転するエキセントリック軸２５の回転運動がエキセントリック２６へと伝達される場合、当該エキセントリック２６が軽量であることから、回転時の負荷が軽減され、高速回転が容易となる。また、エキセントリック２６の閉ループ運動がコネクティングロッド２７へと伝達される場合についても、当該コネクティングロッド２７が軽量であることから、回転動作時の負荷が軽減され高速運転が容易になる。
【００２２】
なお、第１のスペーサ２８をフランジ部３２と摺動リング部４０との間に挟入し、また、第２のスペーサ２９をストッパプレート３０と前記摺動リング部４０との間にそれぞれ挟入した場合には、エキセントリック２６とコネクティングロッド２７との摩擦及びがたつきの発生が軽減される。また、エキセントリック２６の偏心筒部３４とコネクティングロッド２７の摺動リング部４０との間のベアリング軸受３９にグリース等の潤滑剤が注入されている場合でも、該潤滑剤がエキセントリック機構Ｅの高速駆動に伴い周辺に飛散することも防止される。
【００２３】
従って、本実施形態のキルティングマシン１１におけるエキセントリック機構Ｅによれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、エキセントリック機構Ｅを構成する部材のうち、エキセントリック２６及びコネクティングロッド２７の材質としてアルミニウムを採用したことにより、当該エキセントリック２６及びコネクティングロッド２７の重量が軽量化される。従って、前記エキセントリック軸２５を介してエキセントリック２６等を回転運動させる駆動源の動力負荷を軽減することができるとともに、当該駆動源から付与された回転力を往復線運動に変換するエキセントリック機構Ｅの高速運転を容易に実現できる。
【００２４】
（２）上記実施形態では、エキセントリック２６における偏心筒部３４に空洞部３８を形成し、当該エキセントリック２６を一層軽量化しているため、エキセントリック機構Ｅにおける動作の更なる高速化を容易に実現できる。
【００２５】
（３）上記実施形態では、エキセントリック軸２５の回転に伴って相対回転するエキセントリック２６のフランジ部３２とコネクティングロッド２７の摺動リング部４０との間に第１のスペーサ２８が挟入されている。従って、当該スペーサ２８によりエキセントリック２６とコネクティングロッド２７とが摩擦で焼き付く虞を低減できる。
【００２６】
（４）上記実施形態では、さらに偏心筒部３４に嵌合された摺動リング部４０を両側から挟み込むように樹脂製の第１及び第２の両スペーサ２８，２９をエキセントリック２６の偏心筒部３４に嵌合させた。従って、摺動リング部４０の内周面側にグリース等の潤滑剤が塗布されている場合でも、当該潤滑剤がエキセントリック機構Ｅの高速回転に伴って周辺に飛散することを防止できる。
【００２７】
なお、本実施形態は以下のような別例に変更してもよい。
○上記実施形態では、第１及び第２の両スペーサ２８，２９の材質として樹脂を採用したが、これに限られず、例えば、セラミック等を用いてもよい。
【００２８】
○上記実施形態では、偏心筒部３４にのみ空洞部３８を形成したが、軸受筒部３１にも形成してよい。また、空洞部３８は必ずしも形成されていなくてよい。
○上記実施形態では、エキセントリック機構Ｅを構成する部材のうち、エキセントリック２６及びコネクティングロッド２７の材質として、何れもアルミニウムを採用したが、何れか一方の部材のみをアルミニウムとしてもよい。
【００２９】
○上記実施形態では、エキセントリック機構Ｅにおけるエキセントリック２６及びコネクティングロッド２７の材質としてアルミニウムを例に説明した。しかし、これに限られることはなく、例えば、アルミニウム合金（Ａｌ−Ｃｕ系合金、Ａｌ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｍｇ系合金等）や、チタン、チタン合金、セラミックでもよい。
【００３０】
○上記実施形態では、コネクティングロッド２７は針支持枠１９等からなる機構に駆動連結されていたが、これに限られず、例えば、針板１７の下方に回動可能に架設されるルーパ軸等からなるルーパ駆動機構（図示略）に駆動連結されるように構成してもよい。また、前記エキセントリック機構Ｅは、針駆動機構及びルーパ駆動機構の両方に駆動連結されるように構成してもよい。
【００３１】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（ａ）前記コネクティングロッドの摺動リング部が偏心筒部に嵌合された状態において、当該偏心筒部には前記フランジ部の反対側に当該フランジ部と同様に前記摺動リング部を偏心筒部に対して嵌合位置決めするためのストッパプレートが固定され、当該ストッパプレートと前記摺動リング部との間にはリング状のスペーサが挟入されている請求項３に記載の縫製機におけるエキセントリック機構。このように構成すれば、コネクティングロッドの摺動リング部と偏心筒部との間にグリース等の潤滑剤が塗布されている場合でも、エキセントリック機構の高速運転に伴い前記潤滑剤が周辺に飛散してしまう虞がない。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、エキセントリック機構を備えた縫製機における運転速度の高速化を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エキセントリック機構を備えたキルティングマシンの概略構成図。
【図２】エキセントリック機構の外観斜視図。
【図３】（ａ）はエキセントリックの正面図、（ｂ）は同側面図。
【図４】（ａ）はコネクティングロッドの正面図、（ｂ）は同側面図。
【図５】（ａ）は第１のスペーサの正面図、（ｂ）は同側面図。
【図６】（ａ）は第２のスペーサの正面図、（ｂ）は同側面図。
【図７】（ａ）はストッパプレートの正面図、（ｂ）は同側面図。
【符号の説明】
Ｅ　エキセントリック機構
２５　エキセントリック軸
２６　エキセントリック
２７　コネクティングロッド
２８　第１のスペーサ
２９　第２のスペーサ
３２　フランジ部
３４　偏心筒部
３８　空洞部
４０　摺動リング部
４１　ロッド部
【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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