(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミシン駆動部の近傍においてミシンフレームに固定されると共に潤滑油を貯留したオイルタンクと、
発振素子と振幅増幅部とを有すると共に、前記振幅増幅部の先端側が増幅されて振動する振動子と、
所定の高周波を前記発振素子に加え励振させる発振回路と、
前記オイルタンク内の潤滑油を前記振幅増幅部の先端側に供給する供給手段と、
前記振幅増幅部の先端側の振動により霧化された潤滑油を、空気流により前記ミシン駆動部に送る空気流発生手段と、を備え、
前記供給手段は、一端が前記オイルタンク内の潤滑油に含浸され、他端が前記振幅増幅部の先端側に接触するように、前記オイルタンクに固定された油芯を有すると共に、
前記オイルタンクはその上部に供給口を備え、
前記空気流発生手段は、下軸により回転するする外釜であり、
この外釜の回転により生ずる吸気流により、霧化された潤滑油が前記オイルタンク供給口からミシン釜部へ供給されることを特徴とするミシンの給油装置。
【請求項２】
請求項１記載のミシンの給油装置において、
前記オイルタンク供給口は、外釜による吸気流発生領域であると共に下軸下方に位置することを特徴とするミシンの給油装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はミシンの摺動部を有する駆動部例えば釜部や天秤部や針棒部等に潤滑油を供給するミシンの給油装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のミシンの給油装置として、ミシン内部に組み込まれたプランジャポンプ等により液状の潤滑油をミシンの給油箇所へ強制給油するタイプ、或いはプランジャポンプ等により液状の潤滑油をミシンの油タンクへ強制的に送ると共にその油タンク内の潤滑油を毛細管現象や表面張力を利用してミシンの給油箇所まで送るタイプなどがある。このようなプランジャポンプの動力源としては、ミシン主軸を用い、このミシン主軸に連動させるものが一般的である。
【０００３】
また他のタイプとして、圧縮エアーを利用して負圧霧吹きの原理にて、所定の速度で流れるエアーの中に細管の一端を配置して細管に負圧を生じさせる一方、他端側を潤滑油に浸すことにより、細管の一端から霧状の潤滑油をミシンの給油箇所に噴出させるタイプのものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のプランジャポンプを用いたミシンの給油装置では、プランジャポンプがミシンの主軸と連動しているため、プランジャポンプの作動量がミシンの主軸の回転数によって決まってしまい、任意に設定することができない。
【０００５】
例えば、給油量を高速回転域に合わせると、低回転域での給油量が少なくなって、その結果、焼き付き、摩耗が発生する。一方、給油量を低回転域に合わせると高回転域で給油量が多すぎるために油洩れによる縫製品の汚れ等が発生し、どの回転域においても適量の潤滑油を供給することが困難であった。
【０００６】
負圧霧吹きの原理を利用したミシンの給油装置では、実際に霧状の油を発生させるためにはエアーを非常に高速としなければならず、このため局部的な部分だけに給油を行おうとしても、他の部位にも油が拡散してしまい、潤滑油の無駄使いおよび不必要な箇所への油の飛散という問題を生じる。
【０００７】
またエアー自体、圧縮性のため、流動管内で脈動（圧力変化）が発生して給油量が変動してしまう。このため、安定した給油ができない。更に、非常に高速のエアーを発生させるために高価なエアーコンプレッサー等のエアー発生源が必要となる。
【０００８】
さらに、厚物の縫製を行う場合は太い糸が釜部を渡るが、糸は太くなるほど潤滑油を多く吸収してしまうので多くの潤滑油を必要とする。一方、油汚れの目立つ薄物や新素材等、細い糸を使用する縫製の場合には、多くの潤滑油を必要としないばかりか、焼き付き等を防止するために必要な最小限の潤滑油だけを供給することが望ましい。
【０００９】
本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、給油箇所に最小限必要な油量を供給することができるミシンの給油装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の目的は、ミシン回転数、対象縫製物、対象縫製糸等の各種の縫製条件に応じて任意に最適な油量を供給することができるミシンの給油装置を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、以下の説明から明らかになる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、
ミシン駆動部の近傍においてミシンフレームに固定されると共に潤滑油を貯留したオイルタンクと、
発振素子と振幅増幅部とを有すると共に、前記振幅増幅部の先端側が増幅されて振動する振動子と、
所定の高周波を前記発振素子に加え励振させる発振回路と、
前記オイルタンク内の潤滑油を前記振幅増幅部の先端側に供給する供給手段と、
前記振幅増幅部の先端側の振動により霧化された潤滑油を、空気流により前記ミシン駆動部に送る空気流発生手段と、を備え、
前記供給手段は、一端が前記オイルタンク内の潤滑油に含浸され、他端が前記振幅増幅部の先端側に接触するように、前記オイルタンクに固定された油芯を有すると共に、
前記オイルタンクはその上部に供給口を備え、
前記空気流発生手段は、下軸により回転するする外釜であり、
この外釜の回転により生ずる吸気流により、霧化された潤滑油が前記オイルタンク供給口からミシン釜部へ供給される構成とした。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、
前記オイルタンク供給口は、外釜による吸気流発生領域であると共に下軸下方に位置する構成とした。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００２０】
図１は本発明によるミシンの給油装置の第１の実施の形態の主要部を示す一部断面図、図２は図１の給油装置をミシンに組み込む際の配置例を示すための簡略図である。
【００２１】
これらの図において、給油装置１はオイルタンク２と霧化装置５と空気流発生手段１４を備える。オイルタンク２は、内部に潤滑油４を貯留している。霧化装置５は振動子６と、振動子６へ所定の高周波を加えて励振する発振回路基板１２を備える。振動子６はオイルタンク２内の潤滑油４に浸漬させるように配置された振動板８と、この振動板８を固定されたセラミック製の発振素子１０から構成され、発振回路基板１２はこの発振素子１０への高周波を加える。振動板８は例えばＳＵＳやＡＬ等の金属製のものを用いることができる。
【００２２】
空気流発生手段１４は、オイルタンク２内の空間と連通する送風室１６を内部に形成するケーシング１５内に配置された送風ファン１８と、この送風ファン１８を回転させるモータ２０と、このモータ２０に接続されて送風ファン１８の回転数を制御するモータ制御回路２２を備える。なお、送風室１６には空気孔１９が設けられている。
【００２３】
２４は供給管であり、この供給管２４を介してミシン駆動部（例えば釜部、天秤部、針棒部等の摺動部を有する部分）へ霧化された油が供給される。図２においてはミシン駆動部として釜部２６への給油の例を示している。ミシン頭部２８はミシンベッド３０上に配置されており、下軸３２の先端には釜部２６が取付けられている。この釜部２６の近傍において、図１の給油装置１がミシンフレーム３４へ固定されている。給油装置１の供給管２４の一端２４ａは釜部２６の摺動部に対向するように配置されている。
【００２４】
図３は第１の実施の形態によって潤滑油４が霧化される様子を示すための説明図である。上記したような構成を有する給油装置１において、発振回路基板１２からの指令により一定の周波数にて発振素子１０が上下に振動し、この振動が振動板８を介して潤滑油４へ伝達され、潤滑油４に振動波３６が発生する。この振動波３６の上部から微少な径の油粒子３８が飛散する。このような油粒子３８が無数に飛散する結果、オイルタンク２内は霧状の油粒子３８で充満された状態となる。発振素子１０の振動周波数を高くするに従って油粒子３８の径の大きさは小さくなる。従って、発振回路基板１２によって発振素子に加える高周波を制御可能であることとすれば周波数を変えることにより任意の粒子径の油粒子を得ることができる。
【００２５】
潤滑油４として流動パラフィンオイルを用い、発振素子１０の振動周波数を種々変化させて潤滑油４を霧化させる実験を試みたところ、周波数が高すぎると霧化しないことが確認された。５０〜３００ＫＨｚとした場合に上記のような潤滑油４の霧化現象が見られた。さらにオイルタンク２内の霧化された油粒子３８の密度を高くすることによって給油装置としての機能を高めるためには振動周波数を５０〜２００ＫＨｚとすることが好ましいことが判明した。
【００２６】
また、潤滑油４の粘度はＩＳＯ規格でＶＧ５〜２０のものを用いることができる。この場合、潤滑油４の粘度が高いと振動波３６から油粒子３８が分離しにくくなるが振動の振幅を大きくすると分離し易くなる。このため、使用する潤滑油４の粘度に応じて振動の振幅を変化させる必要がある。
【００２７】
霧化された潤滑油４（油粒子３８）がオイルタンク２内の空間に充満した後、空気流発生手段１４のモータ２０を作動して送風ファン１８を回転し、オイルタンク２内へ送風すると、油粒子３８が供給管２４を通ってその一端２４ａから釜部２６の摺動部へ供給される。
【００２８】
モータ制御回路２２によって送風ファン１８の回転数を増減することにより供給される潤滑油４の量を調節することができる。ミシンが高速で運転している状態の場合には焼き付き防止のために送風ファン１８の回転数を高くして供給される潤滑油４の量を多くし、低速運転状態の場合には逆に送風ファン１８の回転数を低くして供給される潤滑油４の量を少なくするのが望ましい。また、薄物や新素材のように油汚れの目立つ縫製を行う場合には釜部２６をわたる糸に付着する油粒子３８の量を極力少なくするために送風ファン１８の回転数を低くして供給される潤滑油４の量を少なくするのが望ましい。
【００２９】
なお、縫製自動機のようにミシン回転数が一定で縫製対象物が限定される場合には最適な量の潤滑油４が供給されるような一定の回転数で送風ファン１８を回転させてもよい。この場合には図１に示したモータ制御回路２２を省略することができる。また、ミシン主軸の回転数を検知するミシン回転数検知手段を設け、このミシン回転数検知手段の出力信号に基づきモータ２０を制御することもできる。この場合のミシン回転数検知手段としては、例えばエンコーダを用いることができる。
【００３０】
さらに、送風ファン１８の回転軸を図示しない減速機構を介してミシン主軸に連結することにより送風ファン１８の回転数をミシン回転数と一定の比率となるように構成することもでき、この場合には図１のモータ２０およびモータ制御回路２２を省略することができる。
【００３１】
また、釜部２６等の給油箇所の摺動部の温度を検知する温度検知手段を設け、モータ制御回路２２により、一定の温度が保たれるように送風ファン１８の回転数を制御することができる。
【００３２】
図４は本発明によるミシンの給油装置の第２の実施の形態の主要部を示す一部断面図である。この実施の形態による給油装置１０１が第１の実施の形態による給油装置１と異なるのは、空気流発生手段１１４がエア源１０２からエア供給管１０４および絞り１０６を介してオイルタンク２内へエアを供給するものである点であり、その他は第１の実施の形態と同様である。この実施の形態による給油装置１０１は、ミシンが他のエア機器を使用するものである場合に好適なものであり、そのエア機器用のエア源を用いるものである。エア源１０２からの空気量は絞り１０６によって制御する。従ってこの絞り１０６の開度を制御することにより、第１の実施の形態において説明したように送風ファン１８の回転を種々制御することができる。
【００３３】
図５は本発明によるミシンの給油装置の第３の実施の形態の主要部を示す一部断面図、図６は図１の実施の形態の一部の分解斜視図である。この実施の形態による給油装置２０１の霧化装置２０５は第１の実施の形態による給油装置１の霧化装置５と異なる構造を備える。すなわち霧化装置２０５は、振動子２０６と発振回路基板１２を備えるが、振動子２０６は円板形状の発振素子２１０と、振幅増幅用ホーン部２０８と、金属製の固定用円板２４０から構成される。発振回路基板１２は振動子２０６の発振素子２１０へ所定の高周波を加えて励振する。振幅増幅用ホーン部２０８は大径部（基部）２０８ａと小径部２０８ｂと先端部２０８ｃを有する。
【００３４】
発振素子２１０はセラミック製のものであり、振幅増幅用ホーン部２０８は例えばＳＵＳやＡＬ等の金属製のものを用いる。振幅増幅用ホーン部２０８には雌ねじ２４２が形成されており、発振素子２１０および固定用円板２４０には雌ねじ２４２の径よりも大きな貫通孔２４４，２４６がそれぞれ形成されている。２つの金属製部材２１０，２４０の間に発振素子２１０が配置され、貫通孔２４４，２４６に挿入された雄ねじ２４８が雌ねじ２４２と螺合することによって振幅増幅用ホーン部２０８、発振素子２１０および固定用円板２４０が一体とされる。発振素子２１０には発振回路基板１２が接続されている。
【００３５】
振幅増幅用ホーン部２０８の先端部２０８ｃとオイルタンク２内の潤滑油４との間には油芯２５０が掛け渡されており、この油芯２５０を介して振幅増幅用ホーン部２０８の先端部２０８ｃへ潤滑油４が供給される。
【００３６】
上記したような構成を有する給油装置２０１において、発振回路基板１２からの指令により一定の周波数にて発振素子１０が図の水平方向に振動し、この振動が振幅増幅用ホーン部２０８を介して先端部２０８ｃの潤滑油４へ伝達され、潤滑油４に振動波が発生する。第１の実施の形態において説明したようにこの振動波から微少な径の油粒子が飛散する。このような油粒子が無数に飛散する結果、オイルタンク２内は霧状の油粒子で充満された状態となる。
【００３７】
振幅増幅用ホーン部２０８の小径部２０８ｂを細くすることにより、大径部２０８ａで発生した振動が集約されて小径部２０８ｂの振動の振幅が増幅する効果がある。従って、この実施の形態による給油装置２０１は比較的粘度の高い潤滑油すなわちＩＳＯ  ＶＧ７以上の粘度を有する潤滑油についても容易に霧化可能である。
【００３８】
なお図５において図１と同じ参照番号を付したものは第１の実施の形態と同様な部品または要素であるのでその説明を省略する。また、第３の実施の形態による給油装置２０１も、釜部、天秤部、針棒部等の給油部としてのミシン駆動部の近傍においてミシンフレームに固定される。
【００３９】
振幅増幅用ホーン部２０８の先端部２０８ｃへ潤滑油４を導くため、油芯２５０を用いる方法の他、先端部２０８ｃを直接に潤滑油４へ浸漬させることができる。この場合先端部２０８ｃの全部を潤滑油４内へ浸漬させるのではなく、一部のみ例えば先端部２０８ｃの表面積の１／３程度を浸漬させるのが好ましい。
【００４０】
図７は第３の実施の形態の変形例であり、振幅増幅用ホーン部２０８に雄ねじ２５２を設け、この雄ねじ２５２へ発振素子２１０および固定用円板２４０を通してナット２５４によって締め付け固定するものである。
【００４１】
図８は本発明によるミシンの給油装置の第４の実施の形態の主要部を示す一部断面図である。この実施の形態による給油装置３０１は第３の実施の形態による給油装置２０１と類似しているが、振動子３０６が霧化室３５６内に配置されており、オイルタンク３０２は霧化室３５６とは別に設けられている。このオイルタンク３０２から振幅増幅用ホーン部３０８の先端部３０８ｃへ潤滑油４を導くために、振幅増幅用ホーン部３０８と雄ねじ３４８内にそれぞれ導油孔３５８，３６０が形成されている。オイルタンク３０２内の潤滑油４には導油管３６２が連通しており、ポンプ３６４によりオイルタンク３０２から汲み上げられた潤滑油４がこの導油管３６２から導油孔３６０，３５８を通って振幅増幅用ホーン部３０８の先端部３０８ｃへ供給される。なお、３６６は潤滑油配管継手である。
【００４２】
霧化室３５６の下部に落下した潤滑油４は回収管３６８をオイルタンク３０２内へ戻される。振幅増幅用ホーン部３０８、発振素子３１０、固定用円板３４０および雄ねじ３４８の構造は、振幅増幅用ホーン部３０８および雄ねじ３４８の内部へ導油孔３５８，３６０が形成されていること以外は図５および図６に示した第３の実施の形態の振幅増幅用ホーン部２０８、発振素子２１０、固定用円板２４０および雄ねじ２４８と同じであるのでその説明を省略する。
【００４３】
第４の実施の形態として上記した部品または要素以外については第３の実施の形態の場合と同様であり、ＩＳＯ  ＶＧ７以上の粘度を有する潤滑油についても容易に霧化可能である点についても同様である。
【００４４】
なお、オイルタンク３０２を霧化室３５６の外部ではなくその内部に設けることもできる。この場合、霧化装置３０５の固定用円板３４０および雄ねじ３４８は完全に霧化室３５６の内部に配置することができ、潤滑油配管継手３６６、導油管３６２、ポンプ３６４等も全て霧化室３５６の内部に設ける。
【００４５】
また、振幅増幅用ホーン部３０８の先端部３０８ｃへ潤滑油４を導くための他の方法として、上記のように導油孔３５８，３６０を設けずに、オイルタンク３０２を先端部３０８ｃの上方に配置し、そのオイルタンク３０２から潤滑油を油芯を通して先端部３０８ｃへ供給することができる。
【００４６】
図９は本発明によるミシンの給油装置の第５実施形態の主要部を示す一部断面図である。第５実施形態は第３実施形態の変形例であり、図５に示す第３実施形態と油芯が固定されている点や、オイルタンク内の油量を一定化する点等で異なるが、同一のものには同じ符号を付してその説明を省略することとする。
オイルタンク２は底部に潤滑油４が貯留されている。また、オイルタンク２の上面に固定された振動子２０６は、その振幅増幅部ホ−ン部（振幅増幅部）の先端側２０８ｃが、下方に向けてオイルタンク２内に配置されている。
オイルタンク２底部に設けられた針金状の支持部材４０２により、円柱状のソリッド型油芯４０１（供給手段）は、上下方向に沿って固定されている。そして、このソリッド型油芯４０１の下端側は潤滑油４に含浸され、上端側は振動子２０６の振幅増幅部の先端側２０８ｃに接触するように配置されている。ソリッド型油芯４０１は、振動子の振幅増幅部側に潤滑油４を所定量供給するものであり、その材質は銅粉の焼結体や、プラスチックの焼結体であると好ましく、ポリエステル系繊維の焼結体であるとより好ましく、特に、アクリル繊維の焼結体であると、潤滑油の供給量の一定化や耐熱性の面から好ましい。ポリエステル系繊維やアクリル繊維等からなる焼結体を、繊維状のソリッド型油芯とする。
また、ソリッド型油芯４０１は上端が振幅増幅部先端側２０８ｃに接触しているので、振動により加熱される。このため、ソリッド型油芯４０１の熱変形温度が１００度以上であると、潤滑油の供給量をより確実に、一定に維持することができる。
【００４７】
オイルタンク２の上部側面には、ミシン摺動部、例えば釜摺動部に向けて、供給路としての供給管２４が設けられている。この供給管２４反対側側面には、霧化された油をミシン摺動部に供給するための、空気流発生手段１４が取付けられている。
【００４８】
オイルタンク２の外部には、オイルタンク内の潤滑油を一定量に保持するための補助供給手段Ｓとして、ポンプ４０４と、上部が開口されている補助タンク４０５と、が設けられている。導管４０３は、一端がオイルタンク２内に連通し、他端がポンプ４０４吐出口に連通する。
オイルタンク２側面には、基準位置Ａに対して潤滑油油面が下降しているかどうかを検知する液面センサ４０７が固定されており、その検出信号はポンプ４０４を駆動させるポンプ駆動手段（制御基板）４０８に接続されている。また、補助タンク４０５の下部側面には、補助タンクの油面が空に近くなるとこれを検出する液面センサ４０９（検知手段）が取付けられている。この液面センサ４０９は、ミシン上部の作業者の見やすい場所に配置された図示省略の表示ランプ（表示手段）に接続されている。
また、振動子２０６を構成する発振素子２１０は、制御手段４１０に接続されている。
制御手段４１０は、図１４（ａ）に示すように、発振素子に５０〜３００ＫＨＺの高周波を加える発振回路基板４１１（発振回路）と、この発振回路の電源電圧（駆動源）を間欠制御可能な間欠制御基板４１２を備えている。この間欠制御基板４１２は、周知のパルス幅変調制御（ＰＷＭ）やＯＮ−ＯＦＦ制御を行うものであり、これらを総称して間欠制御とする。
この間欠制御は、図１４（ｂ）に示すように、コントローラからの信号に基づき、例えば、１０ｍｓ電源ＯＮ，８０ｍｓ電源ＯＦＦを繰り返し行うものである。そして、発振回路の駆動電源を所定時間（例えば１ｓ ）以上停止した場合、少なくとも最初の駆動電源通電時間を、例えば１００ｍｓになるようにする、すなわち、遅延するように制御するとより好ましい。このように制御すると、設定した潤滑油の霧化量を速やかに得ることができ、目的とする制御量への応答性が向上する。
また、上記制御手段では振動子に加える駆動電圧を一定にしたが、これを可変することも容易に考えられる。例えば、発信回路内で振動子に与える駆動電圧をＡＣ１００ＶからＡＣ１５０Ｖに変更すると、出力パルスの振幅が大きくなる。この結果、潤滑油の霧化量を増加させたり、使用する潤滑油に対して、より最適な出力パルスを付与することができる。
【００４９】
次に、第５実施形態の動作について説明する。
最初に（初期設定時）潤滑油油面がオイルタンク２の基準位置Ａに油面が一致するように、ポンプ４０４を駆動させ、補助タンク４０５の潤滑油を導管４０６、４０３を介して、オイルタンク２内に供給する。オイルタンク２内に満たされた潤滑油４は、ソリッド型油芯４０１により振動子の振幅増幅部先端側２０８ｃに供給される。次に、制御手段４１０からの指令により一定の周波数にて間欠制御された振動波が、振動子を介して潤滑油４に伝達される。そして、微少な径の油粒子が振幅増幅部先端側２０８ｃから飛散する。この油粒子は、空気流発生手段１４により供給管２４を介してミシン駆動部に塗布される。
潤滑油４が所定量消費されると、液面センサ４０７がこれを検知する。そして、ポンプ駆動手段（制御基板）４０８が駆動して、補助タンク４０４から潤滑油４がオイルタンク２の基準位置Ａまで補給される。また、補助タンク４０５の潤滑油が空の状態近くになると、液面センサ４０９がこれを検知して、表示ランプを点滅させるので、作業者はこのランプを見て補助タンクに潤滑油を補充する。
【００５０】
次に、本発明の第６実施形態について、図１０に基づいて説明する。
第６実施形態は第５実施形態の変形例でり、オイルタンク内の潤滑油を一定にするための補助供給手段が異なるが、他の同一のものには同じ符号を付してその説明を省略する。
補助供給手段５００は、導管（補給路）５０１と保持部材５０２と補助タンク５０４とから構成される。
導管５０１は、オイルタンク２の基準位置Ａ（オイルタンク２に所定量の潤滑油４を満たした場合の油面位置）に沿って一端側が水平方向に延出するとともに、他端側が垂直上方に向けて屈曲されている。導管５０１の一端部がオイルタンクに連通し、導管他端部５０１ａが保持部材５０２の貫通孔に連通する。
保持部材５０２は図示省略したがミシンフレームに支持されており、その内径部にＯリング５０３が装着される。保持部材５０２の中央部には、補助タンク５０４吐出口内径に対向して蓮根状の貫通孔が形成されるとともに、その中央部には、補助タンク側に向けて複数の針状の突起部５０２ａが突設されている。
潤滑油４が満たされたボトル状の補助タンク５０４は、その吐出口が紙状シール（図示省略）で熱溶着され、被覆されている。補助タンク５０４を保持部材５０２に装着すると、補助タンク５０４は基準位置Ａより上方に配置されている。
そして、補助タンク５０４の吐出口側を保持部材５０２に装着すると、紙状シールに保持部材の突起部５０２ａが突き刺さり、補助タンクの潤滑油は、保持部材の貫通孔と、導管５０１を介してオイルタンク２内に供給される。この時、保持部材側に備えつけられたＯリング５０３が補助タンクの突出口側５０４ａに嵌合して、補助タンク５０４と保持部材５０２との気密性が保たれる。
【００５１】
このため、補助タンク５０４から供給された潤滑油４は、オイルタンク２の基準位置Ａまで到達すると、潤滑油の供給を停止する。この状態が図１０に示すものであり、初期設定時（補助タンク装着時）、補助タンク油面Ｂは、オイルタンク基準位置Ａより上昇した位置にある。そして、振動子２０６がオイルタンク内の潤滑油４を霧化して消費した結果、オイルタンク２内の潤滑油油面が基準位置Ａより低くなると、空気（気泡）が導管（補給路）５０１を通って、補助タンク５０４内部に入り補助タンク５０４の油面Ｂを押し下げ、潤滑油をオイルタンク２に供給する。このため、オイルタンク２内の潤滑油油面は基準位置Ａに維持される。
上記のように、オイルタンク２内の潤滑油４は略基準位置に維持されるので、ソリッド型油芯４０１の含油面積は一定となる。この結果、ソリッド型油芯４０１による、オイルタンク２底部の潤滑油４を振動子の振幅増幅部先端側２０８ｃへの供給量は略一定となる。この時、振動子２０６と空気流発生手段１４との制御状態を一定にすると、霧化量を一定にすることができる。すなわち、オイルタンク２内の潤滑油を一定にすると、油霧化量の再現性が高くなるとともに、必要量の油霧化量を得ることができる。また、補助タンク５０４の潤滑油が空に近くなると、液面センサ４０９がこれを検知するので、その表示信号により作業者は補助タンクを交換する。
【００５２】
図１１は本発明によるミシンの給油装置の第７の実施形態の主要部である。
尚、第５，第６実施形態と同一のものは同じ符号を付し、その説明は省略する。
第７実施形態の振動子２０６は水平方向に沿って、霧化室６００内に配置されている。この振動子２０６の振幅増幅部先端側２０８ｃに対向するように、導管６０１の一端側が配置される。導管６０１の他端側は、ポンプ６０４吐出口に接続される。霧化室６００底部と、潤滑油を貯留しているオイルタンク６０３とは、還流管６０２により連通され、余剰な潤滑油をオイルタンク６０３に還流させる。
第７実施形態によれば、ポンプ６０４の駆動により一定量の潤滑油４が振幅増幅部先端側２０８ｃに供給される。そして、霧化室６００内で霧化された潤滑油は空気流発生手段１４により供給管２４を介してミシン駆動部に塗布される。また、振幅増幅部先端側２０８ｃに、過剰に供給された潤滑油は還流管６０２を介して、オイルタンク６０３に戻されて再利用される。
【００５３】
図１２は本発明によるミシンの給油装置の第８の実施形態の主要部である。
尚、第５，第６実施形態と同一のものは同じ符号を付し、その説明は省略する。
第８実施形態の振動子２０６は、振幅増幅部先端側２０８ｃが垂直上方に向くように霧化室７００内底部に配置されている。また、振動子の振幅増幅部先端側２０８ｃに一端が対向するように導管７０１が設けられている。この導管の他端側７０１ａには、オイルタンク７０３を着脱可能に保持する保持部材５０２が固定されている。
オイルタンク７０３は、例えば、ポリエチレン等の弾性を有する材料からなる。オイルタンク７０３を保持部材５０２に装着すると、オイルタンク７０３外径に沿って、ミシンフレームに支持されると共に、互いに接近離間可能な、一対の押圧部材７０２が配置されている。一対の押圧部材７０２は、図示省略の駆動機器により、オイルタンク７０３を押圧・解除する。
【００５４】
第８実施形態によれば、オイル滴下手段を構成する、一対の押圧部材７０２により、オイルタンク７０３を押圧すると、潤滑油４は導管７０１を介して振幅増幅部先端側２０８ｃに供給（滴下）され、一対の押圧部材が初期位置（解除）に移動すると潤滑油の供給を停止する。そして、制御手段４１０からの指令により一定の周波数にて間欠制御された振動波が、振幅増幅部先端側２０８ｃを介して潤滑油４に伝達されて、振幅増幅部先端側２０８ｃに供給された潤滑油は、微少な径の油粒子となり、霧化室に飛散する。この油粒子は、空気流発生手段１４により供給管２４を介してミシン駆動部に塗布される。
【００５５】
図１３は本発明によるミシンの給油装置の第９実施形態の主要部である。
第９実施形態は、上記実施形態と、オイルタンクの配置及び空気流発生手段がことなる。このため、同一の部分の重複した説明は省略し、異なる部分のみ説明することとする。
符号８００はミシン下軸であり、下軸８００はミシンベッド下方に設けたフレーム側壁８０３より図面左方向に延出している。下軸８００の先端側には、ボス部８０１を介して、外釜８０３と、外釜に収容される内釜８０２が装着される。また、下軸８００の下方には、オイルタンク８０４がフレーム側壁８０３に固定されている。オイルタンク８０４の内部には、上記実施形態で述べた、振動子と供給手段等が設けられている。そして、霧化された潤滑油は、オイルタンク上部に設けられた供給路の供給口８０４ａを介してオイルタンク外部と連通可能である。
【００５６】
縫製を開始すると、ミシン下軸８００の回転に伴い、ミシン外釜８０３が回転する。ミシン外釜８０３外周部は、周知のように、剣先８０５、糸案内ばね８０６、内釜押え８０７を有している。このため、外釜８０３の回転により、釜先端部垂直線Ｇ−Ｇと外釜後端部垂直線Ｈ−Ｈとに挟まれた範囲（排気流発生範囲）には、釜外周方向に向けて，矢印で示す排気流ｏ，ｏが発生する。これに対して、垂直線Ｇ−Ｇの外側と垂直線Ｈ−Ｈの外側（上記排気流発生範囲外）には、ミシン釜部に向けて吸引する流れ、すなわち吸気流ｉ，ｉが生ずる。この吸気流発生範囲が図示斜線Ｓで示す、吸気流発生領域である。
そして、この吸気流発生領域Ｓにオイルタンク供給口８０４ａを配置すると、オイルタンク内で霧化された潤滑油は、吸引されてミシン釜摺動部である、内釜レース面８０８に塗布される。
特に、図示するように、オイルタンク供給口８０４ａを下軸８００の下方に配置すると、釜の着脱やボビンの交換に際しても、オイルタンクがその作業の支障にならないので好ましく、さらに、外釜後端部とフレーム側壁８０３の間に位置するとより好ましい。
【００５７】
図１５は本発明によるミシンの給油装置の第１０の実施形態の主要部である。第１０実施形態は、第６実施形態とオイルタンク２内の潤滑油の温度調節をする点や、霧化された潤滑油の粒子を検出する霧検出センサーを設けた点等で異なる。なお、第６実施形態と同一のものは同じ符号を付し、その説明は省略する。
オイルタンク２は、導管５０１を介して補助タンク５０４と連通している。
オイルタンク２の外周壁には、電熱素子（熱線）からなるヒーター９０２（加熱手段）が固定されている。また、オイルタンク２の底部には、オイルタンク内の潤滑油４の温度を検知する温度センサ９０１（検知手段）が設けられている。温度センサ９０１とヒーター９０２は、コントローラ９００（制御装置）に接続されている。そして、オイルタンク内の潤滑油４の温度を温度センサ９０１が検知し、下限温度より低い場合（例えば２０℃）、コントローラ９００によりヒーター９０２に電流が流される。潤滑油４は加熱され、上限温度（例えば、３０℃）に達すると、ヒーター９０２への電流は遮断される。
このように、オイルタンク２内の潤滑油４の温度は、一定以上に保持されるので、潤滑油の粘度が所定値より低くなることがない。このため、油芯４０１により、所定量以上の潤滑油が振幅増幅用ホーン部先端部２０８ｃ供給されるので、振動子による霧化量を保証することができる。上記実施形態では、加熱手段として、ヒーター９０２を用いてが、これに代えて、ペルチェ素子からなる板材をオイルタンクに添付し、加熱・冷却することにより、潤滑油の温度をより厳密に制御することも容易に考えられる。
また、オイルタンク２の上部に配置された供給管２４には、霧検知センサ９０３（霧化検知手段）が設けられている。霧検知センサ９０３は、供給管２４内の下部に設けられた発光素子と、上部に設けられた受光素子より構成される。霧検知センサー９０３は、振動子２０６を制御する制御手段４１０を介して、ミシン本体制御部に接続されている（図示省略）。
霧化された潤滑油が、オイルタンク２から、供給管２４を介してミシン駆動部に供給されると、霧検知センサ９０３の受光素子の受光量が減少し、潤滑油の霧化量を検知することができる。このため、霧検知センサ９０３の検知信号に基づき、振動子制御手段４１０や、送風ファン制御回路２２を制御することにより、ミシン駆動部に対して塗布される、潤滑油を一定にすることができる。
また、ミシン運転時、振動子２０６に高周波を加えて、霧化された潤滑油が発生しなければならないにもかかわらず、霧検知センサ９０３がこれを検知しない場合、ミシン駆動を停止すると共に、ミシン本体パネルに取付けた警告表示ランプを点燈させ、作業者に警告を発することもできる。特に、ミシン起動時においては、所定時間、例えば、ミシン起動後１ｓ以内に霧が発生しない際に、ミシン駆動停止と警告を発するようにすると、油切れによるミシン駆動部の焼き付き等が防止される。
【００５８】
次に、本発明の第１１実施形態を図１６〜１８に基づいて説明する。第１１実施形態は、油芯４０１と振動子２０６との配置や接触状態を変えたもので、他は、上記実施形態と同一であるので、その説明は省略する。
図９、図１０、図１５に示す第５、第６、第１０実施形態では、上下方向に沿って固定された油芯４０１と振動子２０６の中心線は略一致するように設けられている。また、振動子の振幅増幅部外径は、振幅を大きくするために、その基部２０８と先端部２０８ｃの接続部分において、くびれ形状を有している。
これに対して、第１１実施形態では、上下方向に沿って固定された油芯４０１の中心線ｐと、振動子２０６の中心線ｑが交差するように配置されている。
すなわち、図１６のように、油芯４０１先端部に対して、振動子の振幅増幅部先端部２０８ｃが傾いて接触したり、図１７に示すように、振動子２０６が水平方向に配置され、油芯４０１の先端部に対して、振動子の振幅増幅部先端部２０８ｃの下面が接触するように配置されている。
第１１実施形態では、油芯４０１の上方に配置された振動子２０６の中心線ｑが、油芯４１０の中心線ｐと交差するように配置されている。このため、霧化されずに油滴として、振動子くびれ部９０５に潤滑油が残留しようとうとしても、重力により落下するので、振動子の性能が劣化することがない。
また、図１８は図１７の油芯４０１と振幅増幅部先端部２０８ｃと接触状態を説明するための詳細図である。図１８に示すように、振幅増幅部先端部２０８ｃの下側２０８ｃａは、水平一直線状に面取りされている。この面取り部２０８ｃａに油芯の先端部が面接触している。このため、油芯４１０の潤滑油供給量に対して、効率良く霧化することができる。
図１９は第６、第１０実施形態の変形例であり、振動子２０６のくびれ部に向けて、エアーを吐出するための、エアー吐出管９０４（除去手段）を設けた。この除去手段から吐出される空気９０４ａにより、振動子２０６に付着した油滴や糸屑等を除去して、振動子２０６の性能を保証するものである。
【００５９】
以上本発明によるミシンの潤滑装置を、主に図面に示した実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施の形態には限定されず、種々変形可能である。また、実施形態間で相互に置き換えることが可能である。
例えば、第５実施形態では、オイルタンク２や補助タンク４０５内の潤滑油量を検知するために液面センサ４０７，４０９を用いたが、これに代えてフロートスイッチを用いることも容易に考えられる。
また、第５実施形態ではオイルタンク内の潤滑油の減少量を液面センサ４０７により検知したが、これに代えて、振動子２０６の励振状態や空気流発生手段の制御状態により、予め設定された予測油消費量に基づき、自動的に潤滑油をオイルタンク内に補充して、オイルタンク内の潤滑油を一定にすることも容易に考えられる。
また、第６実施形態では補助タンク５０４を保持部材５０２に装着すると、保持部材に予め装着されたＯリング５０３により、補助タンク５０４と保持部材の気密性が保たれるが、これに代えて、補助タンク５０４側に円弧状の突起部（リブ）を設け、この突起部と保持部材５０２の嵌合により気密性を維持することも容易に考えられる。
また、第７実施形態では、オイルタンク６０３と霧化室６００を別々に設けたが、霧化室内の一部をオイルタンクにすることも容易に考えられる。
また、第７実施形態のオイル滴下手段は、気密性を維持可能な補助タンク４０５に代えて、例えば、注射器を用いて潤滑油を滴下することや、底部が大気開放された補助タンクと導管に開閉可能な弁を設け潤滑油自重により滴下することも容易に考えれれる。
また、上記実施形態のミシン駆動部は、釜部に限定されるこなく、針棒駆動部や縁かがりミシンのルーパ駆動部等に適用してもよい。
また、上記実施形態では、オイルタンクまたは霧化室に供給管２４を設けて、霧化された潤滑油をミシン駆動部に供給したが、これに代えて、ミシン駆動部に対向する側のオイルタンクまたは霧化室に所定の開口部（供給口）を形成して、霧化した潤滑油を供給することや、オイルタンクまたは霧化室内にミシン駆動部の潤滑必要箇所が配置されるようにすることも容易に考えられる。
また、第５実施形態で述べた間欠制御は他の実施形態にも適用できる。
さらに、上記実施形態では、ミシン回転数検知手段の出力信号に基づき、空気流発生手段を制御したが、これに代えて、発振回路に加える高周波を制御したり、発振回路の駆動電源の間欠時間を制御することにより、ミシン回転数に応じて最適な霧化量をミシン駆動部に塗布することも容易に考えられる。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、従来のミシンの潤滑装置には全く見られなかった新しい原理を用いた新規のミシンの潤滑装置が提供される。
【００６１】
請求項１記載の発明によれば、空気流発生手段として新たな部材を必要とせず、外釜の回転による吸気流を利用しているので、より安価な装置を提供することができる。また、ミシン回転数の増加に伴い外釜回転数が増加するので、霧化された潤滑油が釜駆動部に塗布される量も自動的に増加し、ミシン回転数に応じて適正な塗布量を得ることができる。
請求項２記載の発明によれば、釜の着脱やボビンの交換に際しても、オイルタンクがその作業の支障にならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるミシンの給油装置の第１の実施の形態の主要部を示す一部断面図である。
【図２】  本発明によるミシンの給油装置をミシンに組み込む際の配置例を示すための簡略図である。
【図３】  本発明によるミシンの給油装置の第１の実施の形態によって潤滑油が霧化される様子を示すための説明図である。
【図４】  本発明によるミシンの給油装置の第２の実施の形態の主要部を示す一部断面図である。
【図５】  本発明によるミシンの給油装置の第３の実施の形態の主要部を示す一部断面図である。
【図６】  本発明によるミシンの給油装置の第３の実施の形態の一部の分解斜視図である。
【図７】  本発明によるミシンの給油装置の第３の実施の形態の変形例の分解斜視図である。
【図８】  本発明によるミシンの給油装置の第４の実施の形態の主要部を示す一部断面図である。
【図９】  本発明によるミシンの給油装置の第５の実施の形態の主要部を示す一部断面図である。
【図１０】  本発明によるミシンの給油装置の第６の実施の形態の主要部を示す一部断面図である。
【図１１】  本発明によるミシンの給油装置の第７の実施の形態の主要部を示す一部断面図である。
【図１２】  本発明によるミシンの給油装置の第８の実施の形態の主要部を示す一部断面図である。
【図１３】  本発明によるミシンの給油装置の第９の実施の形態の主要部を示す一部断面図である。
【図１４】  本発明によるミシンの給油装置の第５の実施の形態の制御の説明図であり、（ａ）はブロック図、（ｂ）はタイミングチャートである。
【図１５】  本発明によるミシンの給油装置の第１０の実施の形態の主要部を示す一部断面図である。
【図１６】  本発明によるミシンの給油装置の第１１の実施の形態の主要部
【図１７】  本発明によるミシンの給油装置の第１１の実施の形態の主要部
【図１８】  図１７の部分側面図
【図１９】  第６、第１０実施形態の変形例の説明図
【符号の説明】
１，１０１，２０１，３０１  給油装置            ２，３０２  オイルタンク
４  潤滑油                                ５，２０５，３０５，  霧化装置
６，２０６，３０６，  振動子              ８  振動板
１０，２１０，３１０，  発振素子          １２  発振回路基板
１４，１１４  空気流発生手段              １８  送風ファン
２４  供給管（供給路）                    ２６  釜部
２０８，３０８  振幅増幅用ホーン部        ２０８ｃ，３０８ｃ  先端部
２５０  油芯                              ３５６  霧化室
３５８，３６０  導油孔                    ３６２  導油管
３６４，６０４  ポンプ                  ７０２押圧部材（オイル滴下手段）
４０４  ポンプ（補助供給手段）            ５０１  導管（補給路）
５０４  補助タンク                        ４０９  液面センサ（検知手段）
８０４  オイルタンク                      ８０４ａ  供給口
８０３  外釜                              ｉ  吸気流
Ｓ  吸気流発生領域                        ８００  下軸
ｐ  油芯中心線                            ｑ  振動子中心線
９０４  除去手段                          ９０１  温度センサ
９０２  ヒーター                          ９０３  霧検知センサ
【図１】
0004372304.tif 000002
【図２】
0004372304.tif 000003
【図３】
0004372304.tif 000004
【図４】
0004372304.tif 000005
【図５】
0004372304.tif 000006
【図６】
0004372304.tif 000007
【図７】
0004372304.tif 000008
【図８】
0004372304.tif 000009
【図９】
0004372304.tif 000010
【図１０】
0004372304.tif 000011
【図１１】
0004372304.tif 000012
【図１２】
0004372304.tif 000013
【図１３】
0004372304.tif 000014
【図１４】
0004372304.tif 000015
【図１５】
0004372304.tif 000016
【図１６】
0004372304.tif 000017
【図１７】
0004372304.tif 000018
【図１８】
0004372304.tif 000019
【図１９】
0004372304.tif 000020