(57)【要約】【課題】摺動部位におけるグリスの充填頻度を低減可能なミシンのクランク機構を提供する。【解決手段】クランク機構２は、上軸３に設けられたクランク部５０と、略半円状の略環部７ｃと略環部材３０とを締結して形成されてクランク軸５０ｂに連結された第１の環部７ａと第１歯車１２に往復回動動作を伝達する第２の環部７ｊとがロッド部７ｂの両端部に設けられたクランクロッド７と、クランク部５０の腕部５０ａのそれぞれと第１の環部７ａとの間に生ずる隙間Ｃ、Ｃを外周から覆うように設けられてその略環部３２ａ，３２ｂの他端側が分離連結可能であると共に分離部分が拡開可能なシール部材３２，３２を備える。【選択図】図４
2009213695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミシンの主軸に設けられたクランク部と、
前記クランク部のクランク軸に回転可能に連結される第１の環部と他の部材に往復動作を伝達する第２の環部とが両端部に個別に設けられたクランクロッドとを備え、
前記第１の環部が二つの略半円状の略環部を締結して環部を形成するミシンのクランク機構において、
前記クランク部は、クランク軸を両側から支持する一対の腕部を有し、前記クランク軸と前記第１の環部との間に生ずる隙間にグリスを塗布し、前記対向する腕部と第１の環部の少なくとも境界部分を外周から覆うように設けられた略リング状の周壁部と、該周壁部のスラスト方向両端部のそれぞれに前記周壁部の中心側に向かう側壁部とを有するシール部材を備え、
前記シール部材の周壁部及び側壁部は二つの半円状の略環部を合わせて前記略リング状とし、前記シール部材の略環部の互いの一端側がヒンジ部によって接続されると共に他端側が分離連結可能な嵌合部とし、前記第１の環部の外周面に設けた溝部に前記シール部材の側壁部が嵌め込み支持されていることを特徴とするミシンのクランク機構。
【請求項２】
前記シール部材によって覆われた腕部と前記第１の環部との境界部分には段部が形成され、その段部とシール部材の内側との間に形成した空間にグリスを溜めることを特徴とする請求項１記載のミシンのクランク機構。
【請求項３】
前記シール部材は可撓性を有する素材からなることを特徴とする請求項１又は２記載のミシンのクランク機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミシンの主軸の回転運動から他の部材へ往復運動を伝達するミシンのクランク機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミシンには回転可能に設けられた上軸の回転運動を往復運動に変換して伝達し、回動可能に設けられた下軸を回動させるミシンの動力伝達機構が用いられている。このようなミシンの動力伝達機構としては、偏心カム機構とクランク機構とが従来より知られている。
【０００３】
図９は従来の偏心カム機構１００の一例を示す説明図である。なお、図９（ａ）は上軸１０２の延設方向に垂直な平面に沿った方向の偏心カム機構１００の断面図、図９（ｂ）は上軸１０２の延設方向及びロッド１０４の延設方向に沿った平面に沿った偏心カム１０３付近の構成の断面図である。また、上軸１０２の延設方向にほぼ沿った方向をＹ軸方向とする。
図９に示すように、偏心カム機構１００はミシンモータによって回転する上軸１０２に固定された偏心カム１０３と、ミシンフレーム（図示略）に回動可能に設けられた第１歯車１０５と、ミシンフレーム（図示略）に回動可能に設けられた下軸１０７に固定された第２歯車１０６と、偏心カム１０３が回転可能に連結される上環部１０４ａと第１歯車１０５の回動腕部１０５ａに回転可能に連結される下環部１０４ｂとを備えるロッド１０４とを備えている。上軸１０２が回転すると偏心カム１０３が偏心回転運動し、上環部１０４ａが偏心カム１０３と摺動することによりロッド１０４が図９の上下方向に往復運動する。ロッド１０４の往復運動により、下環部１０４ｂから往復回動運動を伝達された第１歯車１０５は、当該往復回動運動を第２歯車１０６を介して下軸１０７に伝達する。
【０００４】
なお、ミシンは、布や縫い糸が潤滑油に汚されることを回避するために、グリスを代用することによるドライ化が進められており、偏心カム１０３の外周面１０３ａとロッド１０４の上環部１０４ａの内周部１０４ｃとの摺動部位には潤滑剤（グリス）が付加されている。グリスは偏心カム１０３の内部を中空にして設けられたグリス溜まり１０３ｂにあらかじめ充填されており、グリス溜まり１０３ｂから外周面１０３ａへと挿通された供給路１０３ｃを通じて当該摺動部位へと供給されている。
偏心カム機構１００では、上述の偏心回転運動に伴う慣性モーメントによってグリスが当該摺動部位から外へ飛散することがある。潤滑油は循環して絶えず供給することが可能であるが、グリスは流動性が低いので絶えず自動的に供給することは困難であり、手作業によりグリス溜まりにグリスを充填するのが普通である。このため、グリスの飛散は当該摺動部位におけるグリスの消費を早め、ミシンの整備者がグリス充填のための作業を頻繁に強いられるといった問題を起こす。また、グリス充填のための作業の間はミシンが稼動できないので、ミシンの稼働率の低下にも繋がる。
このため、上環部１０４ａのＹ軸方向の両端側にリング状の蓋部材を設け、当該摺動部位を覆うことでグリスの飛散の防止が図られていた（例えば特許文献１）。
【０００５】
ところで、偏心カム１０３は、少なくともロッド１０４のストロークの１／２以上の外径が必要であるため、大型化を生じやすく、これに伴いロッド１０４の上環部も大型化して全体重量が増加し、偏心回転運動に伴う慣性モーメントが大きくなる。これによってミシンに振動が生じ得るといった問題点があり、これに伴い、偏心カム機構１００を用いたミシンの動力伝達機構ではロッド１０４のストロークに制限が生じるといった問題点もあった。さらに、近年のミシンの高速化に伴い、上述の慣性モーメントはさらに大きくなる傾向にあるので、上述の問題点はさらに深刻なものとなっている。
【０００６】
図１０は従来のクランク機構１１０の一例を示す説明図である。なお、図１０（ａ）は上軸１０２の延設方向に垂直な平面に沿った方向のクランク機構１１０の断面図、図１０（ｂ）は上軸１０２の延設方向及びクランクロッド１１１の延設方向に沿った平面方向の軸部１０２ｂ付近の構成の断面図である。また、上述の偏心カム機構１００と同様の構成については同じ符号を付して省略する。
クランク機構１１０は、上軸１０２と、上軸１０２のクランク部１０２ａと上述の第１歯車１０５の回動腕部１０５ａとを連結するクランクロッド１１１とを備えている。クランクロッド１１１はその上環部１１１ａがクランク部１０２ａのクランク軸１０２ｂと回転可能に連結され、その下環部１１１ｂが第１歯車１０５の回動腕部１０５ａと回転可能に連結されている。上軸１０２が回転するとクランク軸１０２ｂは図１０（ａ）のＲ１のように偏心回転運動を行う。当該偏心回転運動による上環部１１１ａの上下位置変化がクランクロッド１１１の下環部１１１ｂを上下方向に往復運動させ、第１歯車１０５を往復回動させる。これによって上述と同様、下軸１０７は往復回動運動を行う。
【０００７】
上記クランク機構１１０のクランクロッド１１１の上環部１１１ａの外径はクランク軸１０２ｂの外径によって決まるので、クランクロッド１１１の往復ストロークにかかわらず上環部１１１ａの大きさを一定にすることができる。このため、例え、クランクロッドのストロークを延長した場合でも偏心カム機構１００に比してクランク機構１１０は慣性モーメントによるミシンの振動を抑えることが出来る。従って、近年のミシンの高速化に伴い、上軸１０２の回転によって下軸１０７を往復回動させるミシンの動力伝達機構としてクランク機構１１０の採用が望まれている。
【特許文献１】特開２００４−０４９２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、クランク軸にクランクロッドを組み付ける際には、クランク部が屈曲形成されているため、上軸の一端部からクランクロッドの上環部を挿入することはできない。従って、クランク機構では、クランクロッドの上環部を半円と半円の分割構造とし、一方の半円部と他方の半円部とでクランク軸を挟み込んだ状態で連結し、クランクロッドの上軸への組み付けを行っていた。
そして、上記クランク機構１００の場合も、ドライ化の要求を満たすために、クランクロッドの上環部とクランク軸との隙間にグリスを供給して摩擦低減を図っているが、偏心カム機構と同様にグリス漏れを生じるため、対策が必要であった。
しかしながら、クランクロッドの上環部がかかる分割構造の場合、クランクロッドの上環部のスラスト方向両側には、クランク軸を支持する一対のアーム部が隙間なく配置され、これにより上環部のスラスト方向ズレを防止する構造となっているため、特許文献１に記されたリング状の蓋部材を設けるスペースが存在せず、特許文献１のシール技術を適用することはできないという問題があった。
【０００９】
本発明は、上述の問題点に鑑み、摺動部位におけるグリスの充填頻度を低減可能なミシンのクランク機構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】
【００１０】
請求項１記載の発明は、ミシンの主軸に設けられたクランク部と、前記クランク部のクランク軸に回転可能に連結される第１の環部と他の部材に往復動作を伝達する第２の環部とが両端部に個別に設けられたクランクロッドとを備え、前記第１の環部が二つの略半円状の略環部を締結して環部を形成するミシンのクランク機構において、前記クランク部は、クランク軸を両側から支持する一対の腕部を有し、前記クランク軸と前記第１の環部との間に生ずる隙間にグリスを塗布し、前記対向する腕部と第１の環部の少なくとも境界部分を外周から覆うように設けられた略リング状の周壁部と、該周壁部のスラスト方向両端部のそれぞれに前記周壁部の中心側に向かう側壁部とを有するシール部材を備え、前記シール部材の周壁部及び側壁部は二つの半円状の略環部を合わせて前記略リング状とし、前記シール部材の略環部の互いの一端側がヒンジ部によって接続されると共に他端側が分離連結可能な嵌合部とし、前記第１の環部の外周面に設けた溝部に前記シール部材の側壁部が嵌め込み支持されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載のミシンのクランク機構において、前記シール部材によって覆われた腕部と前記第１の環部との境界部分には段部が形成され、その段部とシール部材の内側との間に形成した空間にグリスを溜めることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載のミシンのクランク機構において、前記シール部材は可撓性を有する素材からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
クランク機構のクランク軸とクランクロッドの第１の環部との摺動面にはグリスが塗布されており、クランク機構の動作に伴ってクランク部のクランク軸を両側から支持する一対の腕部のそれぞれと第１の環部との間に生ずる隙間からグリスが漏れることがある。請求項１記載の発明によれば、このようなグリス漏れを、シール部材がクランク部のクランク軸を両側から支持する一対の腕部と第１の環部との間に生じる隙間を外周から覆うことにより防止するものである。このとき、第１の環部と腕部は相対移動しているために、シール部材を第１の環部と腕部の両方で支持することができない。そこで、シール部材の周壁部のスラスト方向量端部に側壁部を設けて、第１の環部側に形成した溝部に前記側壁部の一方を嵌合させてシール部材を片持ちで支持しつつグリス漏れを防止すると共に、腕部側にもシール部材の他方の側壁部を対向配置してグリスの漏れを防止するようにした。本発明では、シール部材の周壁部と両側壁部により当該隙間を外周から覆うので、従来のクランク機構では漏れていたグリスがシール部材によって受け止められ、グリスの漏れが抑止される。よって、当該隙間からグリスが漏れることによるクランク軸とクランクロッドの第１の環部との摺動面のグリスの減少を大幅に低減することが可能となる。従って、従来のクランク機構において上述の特許文献１のシール技術を適用できないために当該隙間からグリスが飛散することによってクランク軸とクランクロッドの第１の環部との摺動面のグリスが早期に枯渇する問題点を解決できる。よって、クランク機構へのグリスの補給頻度を大幅に低減することができ、グリスの枯渇による摺接面の焼き付きの発生の可能性を大幅に低減させることが可能となる。よって、ミシンの耐久性、信頼性が大幅に向上する。
また、グリスの補給頻度を大幅に低減することができるので、グリスの補給のためにミシンを停止させる時間を大幅に削減でき、ミシンの稼働率が大幅に向上し、ミシンによる縫製作業の効率が大幅に向上する。
さらに、シール部材は円周の一箇所が分離連結可能であると共に分離部分が拡開可能である。よって、シール部材をクランク部のクランク軸を両側から支持する一対の腕部のそれぞれと第１の環部との間に生ずる隙間を外周から覆うように取り付ける際には、シール部材の円周の一箇所を分離して拡開し、シール部材の側壁部を第１の環部の溝部に嵌め込むように当該外周を外側から覆うようにして当該一箇所を連結させることにより容易にシール部材の取り付けが可能となると共に、グリスの流出を防止できる。また、上述のように取り付けられたシール部材を取り外す際は、円周の一箇所を分離して拡開させることにより容易に取り外すことが可能となる。よって、シール部材の取り付け及び取り外しが容易に行えるから、グリスの補充も容易である。
【００１４】
クランクロッドの上下動によって、クランク軸と第１の環部との摺動面に塗布されたグリスは、クランクロッドの第１の環部の側面と一対の腕部との隙間を通って流出する。請求項２記載の発明によれば、シール部材によって覆われた腕部と前記第１の環部との境界部分に段部が形成され、その段部とシール部材の内側との間に形成した空間に流出したグリスを溜める。これによって、シール部材と、当該空間に流出し貯留されたグリスが当該隙間に蓋をする役割を果たし、当該隙間からのさらなるグリスの流出や飛散を抑止する。従って、グリスが早期に枯渇することを大幅に抑止する。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、シール部材は可撓性を有する素材からなる。よって、円周の一箇所の分離、連結を行うための機構を複数の部品（例えば蝶番等）によって構成することなく、シール部材の円周の一箇所を分離、連結可能に設けることが可能となる。よって、シール部材の構成を簡略化することが可能となる上、シール部材を単一の部品で構成することが可能となるので、シール部材のコストを下げることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（本発明によるミシンのクランクロッドを用いたミシンの全体構成）
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。本発明によるミシンのクランク機構２は、ミシンモータ５（図１参照）によるミシン１の主軸としての上軸３（図２参照）の回転運動を往復運動に変換して第１歯車１２（図２参照）に伝達して第１歯車１２を往復回動運動させるミシンのクランク機構である。
図１は本発明によるミシンのクランク機構２をその内部に備えたミシン１の構成を示す説明図である。
図１に示すように、ミシン１は、ミシン１の各部を支持するミシンフレーム２と、ミシンフレーム２のアーム部２ａ内からアーム部２ａ下面部に延出するよう設けられて上下動運動を行う針棒１７と、ミシン１を駆動するミシンモータ５と、を備えている。
【００１７】
ミシンフレーム２は、図１に示すように、ミシン１の土台となる土台部２ａと、土台部２ａから上方へと延設される立胴部２ｂと、立胴部２ｂの側部方向から土台部２ａの上方に位置するよう延設されたアーム部２ｃと、を備えている。
針棒１７はミシンフレーム２のアーム部２ａ内からアーム部２ａ下面部に延出するよう設けられて、その先端部で縫い針１６を支持する。また、針棒１７はミシンモータ５の駆動力によって上下動する。ミシンモータ５の駆動力が針棒１７に伝達される仕組みは後述する。
縫い針１６の先端部近傍には上糸（図示略）を通す糸通し穴部（図示略）が設けられており、縫製作業時には糸通し穴部１６に上糸が通される。
【００１８】
図２はミシンモータ５の駆動力を針棒１７及び半回転釜１５に伝達する各部の構成を示す斜視図である。
図２に示すように、ミシン１は、ミシンモータ５の駆動によって回転する上軸３と、上軸３の回転運動を上下動運動に変換して針棒１７に伝達する針棒駆動機構１８と、上軸３に平行に延設されて回動可能に設けられた下軸４と、下軸４に設けられた第２歯車１４に動力を伝達する第１歯車１２と、上軸３と第１歯車１２とを連結して上軸３の回転運動を上下動の往復運動に変換して伝達することにより第１歯車１２を往復回動運動させるクランク機構２と、針棒１７の下方に設けられて縫い針１６の上下動と協働して縫い動作を行う半回転釜１５と、を備えている。
なお、上軸３の延設方向にほぼ沿った方向をＹ軸方向、針棒１７の上下動方向にほぼ沿った方向をＺ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に直交した方向をＸ軸方向とする。
【００１９】
上軸３は、ミシンフレーム２のアーム部２ｃの延設方向にほぼ沿った方向に延設され、アーム部２ｃの内部で回転可能に設けられている。また、上軸３はその一端部がミシンモータ５と連結され、その他端部が針棒駆動機構１８と連結されている。さらに、上軸３はクランク部５０を有し、クランク部５０の軸部５０ｂ（図３参照）はクランクロッド７の上環部７ａ（図３参照）と回転可能に連結している。
【００２０】
針棒駆動機構１８は、上軸３の他端部と針棒１７とを連結するように設けられ、上軸３の回転運動を上下動運動に変換して針棒１７に伝達する針棒上下動機構である。つまり、ミシンモータ５が駆動すると、上軸３が回転して、針棒駆動機構１８を介して上軸３の回転運動が上下動運動に変換されて針棒１７に伝達されることにより針棒１７が上下動する。なお、針棒駆動機構１８は周知の機構を用いているので、詳細な説明は省略する。また、上軸３の１回転に対して針棒１７は一往復の上下動を行うよう設けられている。
【００２１】
図３は、クランクロッド７とその周囲の構成を示す説明図である。
第１歯車１２はミシンフレーム２の土台部２ａの内部において回動可能に設けられており、図４に示すように、第２歯車１４と噛み合う歯車部１２ａと、歯車部１２ａを回動可能に支持する歯車軸部１２ｂと、歯車軸部１２ｂに対して第１歯車１２ａと反対側に設けられて後述するクランクロッド７の第２の環部７ｊと連結している連結部１２ｃと、を有する。
【００２２】
下軸４は、ミシンフレーム２の土台部２ａの内部において上軸３に平行に延設され、回動可能に支持されている。下軸４にはその一端側に第２歯車１４が固定されて設けられており、第２歯車１４は第１歯車１２と噛み合うように位置している。そして、第１歯車１２は歯車軸部１２ｂに固定支持されており、当該歯車軸部１２ｂに固定連結されたアーム状の連結部１２ｃが後述するクランク機構２のクランクロッド７の第２の環部７ｊに連結されている。そして、下軸４の他端側は半回転釜１５と連結しており、上軸３の回転によりクランク機構２を介して下軸４が往復回動し、半回転釜１５も往復回動するようになっている。
【００２３】
半回転釜１５は、ミシンフレーム２の土台部２ａ内に設けられ、針棒１７の下方に位置している。半回転釜１５はその内側に下糸が巻き付けられたボビンと当該ボビンを覆うボビンケースとをその内側に擁しており、ボビンから下糸を引き出すことが可能になっている。また、半回転釜１５は上述のように下軸４の他端部と連結されており、下軸４が往復回動すると半回転釜１５も往復回動する。
下軸４はクランク機構２を介して上軸３と同期が図られており、これによって、縫い針１６の上下動に半回転釜１５の往復回動が同期し、半回転釜１５の剣先（図示略）が縫い針１６が上昇する際の上糸のループをくぐり、縫目が形成される。
【００２４】
（クランク機構）
クランク機構２は、上軸３に設けられたクランク部５０と、クランク部５０と下軸４との間に設けられたクランクロッド７と、後述するクランクロッド７の第１の環部７ａとクランク部５０との間に供給されるグリスを保持するグリスタンク４０と、クランクロッド７の第１の環部７ａとクランク部５０との間のグリスＧのシールを図るシール部材３２とを備えている。
【００２５】
図４はクランク部５０及びその周囲の構成を示す説明図である。なお、図４（ａ）はＹ軸方向からクランク部を見た場合の説明図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＳの位置におけるＹ−Ｚ平面の断面図である。
クランク部５０は少なくとも、上軸３から直交する方向に延設された一対の腕部５０ａ、５０ａと、一対の腕部５０ａ、５０ａの間に上軸３に平行に設けられ、上軸３の回転軸中心から偏心した位置に「クランク軸」としての軸部５０ｂとを有している。上軸３が回転すると、軸部５０ｂの軸中心は図４の軌跡Ｒに沿って回転する。つまり軸部５０ｂは上軸３の回転運動によって偏心回転運動を行う。
また、各腕部５０ａ，５０ａは、軸部５０ｂとの境界位置に、軸部５０ｂと同心となる円形のフランジ部５０ｄ、５０ｄを有している。かかるフランジ部５０ｄ，５０ｄは、後述するクランクロッド７の第１の環部が軸部５０ｂに連結されたときに、当該第１の環部の両側面に当接してクランクロッド７のスラスト方向（Ｙ軸方向）の位置決めを行うようになっている。
【００２６】
クランクロッド７は、ミシンフレーム２の立胴部２ｂの内部に設けられている。クランクロッド７は、その上端部に設けられてクランク部５０の軸部５０ｂと回転可能に連結された第１の環部７ａと、その下端部に設けられて第１歯車１２の連結部７ｃと回転可能に連結された第２の環部７ｊと、第１の環部７ａと第２の環部とを接続するロッド部７ｂと、を有している。クランクロッド７は、アルミ合金等の強度を有する軽量素材により一定形成されている。
クランク部５０の軸部５０ｂが偏心回転運動を行うと、クランクロッド７の第１の環部７ａが当該偏心回転運動に合わせてその位置を変ずることにより、クランクロッド７が上下動する。クランクロッド７が上下動すると、クランクロッド７の第２の環部７ｊに連結された第１歯車１２の連結部１２ｃが歯車軸部１２ｂを回動中心として上下方向に往復回動する。これにより、歯車部１２ａが往復回動運動を行う。第１歯車１２の歯車部１２ａの往復回動運動は第２歯車１４ａに伝達され、下軸４が往復回動する。即ち、上軸３が回転すると、クランクロッド７を介して動力が伝達されて下軸４が往復回動する。このとき、上軸３の１回転に対して下軸４は一往復の回動運動を行う。
【００２７】
また、クランクロッド７の第１の環部７ａの内周面７ｆとクランク部５０の軸部５０ｂの外周面５０ｃとの摺動部位にはニードルベアリング６０が設けられている。ニードルベアリング６０は、その内周側を軸部５０ｂが挿通し、その外周面にクランクロッド７の第１の環部７ａの内周面７ｆが当接する。つまり、ニードルベアリング６０がクランクロッド７の第１の環部７ａとクランク部５０の軸部５０ｂとを回転可能に連結している。
【００２８】
なお、図４（ａ），（ｂ）に示すように、クランクロッド７の第１の環部７ａは、クランクロッド７の上端部に設けられた略半円状の略環部７ｃと、略環部７ｃの上部に固定される略半円状の略環部材３０と、を有している。また、図４（ａ）に示すように、略環部７ｃ、略環部材３０は共にその外周部にネジ留め部７ｄ、３０ａを有し、ネジ３１によって略環部７ｃと略環部材３０を締結する。即ち、クランクロッド７は、上軸３のクランク部５０が屈曲した構造であるため、上軸３の一端部をクランクロッド７の第１の環部７ａに挿入することでクランク部５０に装着することができない。このため、上記のように第１の環部７ａを互いに半円の略環部７ｃ、略環部材３０に分割することで、第１の環部７ａに上軸３を挿入することなく、軸部５０ｂに連結することを可能としている。
【００２９】
また、ニードルベアリング６０の摺動面及びニードルベアリング６０の両側部に生じている隙間Ａには、潤滑剤としてのグリスＧが塗布されている。
また、クランクロッド７のロッド部７ｂの側部にはニードルベアリング６０に供給されるグリスＧを蓄積するグリスタンク４０が取り付けられている。グリスタンク４０については後述する。
また、一対の腕部５０ａ，５０ａのそれぞれのフランジ部５０ｄ，５０ｄと第１の環部７ａとの間には、これらに生ずる隙間Ｃ、Ｃを外周から覆うように略リング状のシール部材３２、３２が設けられている。なお、フランジ部５０ｄ，５０ｄと第１の環部７ａとの間は、図示のように、スラスト方向にガタつきを生じないように極力隙間を生じないように設計されているが、実際には、グリスがしみ出るほどのわずかな隙間が生じている。
【００３０】
（シール部材）
次に、シール部材３２について詳説する。図５はシール部材３２を示す斜視図である。なお、図５（ａ）はシール部材３２の嵌合部３２ｄが嵌合した状態、図５（ｂ）はシール部材３２の二つの略環部３２ａ，３２ｂの他端側が分離した状態を示す。
図４（ａ），（ｂ）に示すように、シール部材３２，３２は、クランクロッド７の第１の環部７ａに設けられて隙間Ｃ、Ｃを外周から覆うように設けられた略リング状の部材である。また、図４（ｂ）に示すように、シール部材３２，３２はクランクロッド７の第１の環部７ａに取り付けた際の向きにおけるＹ−Ｚ平面の断面がコの字形になっている。つまり、シール部材３２は、第１の環部７ａの外周面に沿って一周する周壁部３５と当該周壁部３５のスラスト方向両端部のそれぞれに中心側に向かって立ち上げられた側壁部３４，３４とが一体的に形成されている。
また、クランクロッド７の第１の環部７ａには、当該環部７ａの外周面の全周に渡ってＹ軸方向の両側部付近に溝部７ｅ、７ｅが設けられており、シール部材３２，３２の一方の側壁部３４が溝部７ｅ，７ｅに嵌め込まれることによりシール部材３２，３２はクランクロッド７の第１の環部７ａにその位置を固定される。
【００３１】
また、図５（ａ），（ｂ）に示すように、シール部材３２は二つの半円状の略環部３２ａ，３２ｂを有し、略環部３２ａ，３２ｂの互いの一端側がヒンジ部３２ｃによって一体的に接続されており、ヒンジ部３２ｃを支点として他端側が分離、拡開可能に設けられている。さらに、略環部３２ａ、３２ｂの他端側には当該他端側を連結する嵌合部３２ｄが設けられている。嵌合部３２ｄは、略環部３２ｂの周壁３５に設けられた突起３６と、略環部３２ａの周壁３５の端部から延出された延出部３７とからなり、延出部３７に形成された嵌合穴に突起３６が嵌合することにより、略環部３２ａ、３２ｂの他端同士を連結する構造となっている。当該嵌合部３２ｄにより略環部３２ａ、３２ｂを連結して図５（ａ）に示す環状の状態で固定される。また、シール部材３２，３２はクランクロッド７の第１の環部７ａに対して取り外し可能に設けられており、第１の環部７ａにシール部材３２を取り付ける場合には溝部７ｅにシール部材３２の一方の側壁部３４を嵌め込むようにして嵌合部３２ｄを嵌合させる。一方、クランクロッド７の第１の環部７ａからシール部材３２を取り外す場合は嵌合部３２ｄの嵌合を解消させて取り外す。
なお、シール部材３２は可撓性を有する部材（例えば合成樹脂等）によって構成されており、略環部３２ａ、３２ｂはヒンジ部３２ｃで連続する一つの部材である。
【００３２】
（シール部材によるグリス飛散の防止）
次に、シール部材３２，３２によってニードルベアリング６０の摺動面及び隙間Ａに塗布されたグリスＧの飛散が防止される仕組みについて詳説する。
ミシンモータ５が駆動すると、上軸３が回転することにより針棒１７が上下動する。また、上軸３のクランク部５０、クランクロッド７、第１歯車１２及び第２歯車１４を介して下軸４が往復回動することにより、半回転釜１５が往復回動し、周知の縫い動作が行われる。
【００３３】
このとき、クランクロッド７の上下動によって、ニードルベアリング６０の摺動面に塗布されたグリスＧは、クランクロッド７の第１環部の側面と各フランジ部の隙間を通って第１環部及びフランジ部の外周面まで流出する。そして、隙間Ｃから流出したグリスＧはシール部材３２の内側に覆われた第１の環部７ａと腕部５０ａとの間に形成された段部５０ｅと、シール部材３２の内側との間に形成された空間Ｄに溜まる。シール部材３２及び空間Ｄに溜まったグリスＧが隙間Ｃに蓋をする役割を果たし、隙間ＣからのグリスＧの流出や飛散を抑止する。従って、隙間Ａ，Ａに塗布されたグリスＧが早期に枯渇することを大幅に抑止する。
【００３４】
（グリスタンク）
次に、グリスタンク４０について詳説する。
図６はグリスタンク４０とその周辺の構成を示す説明図である。なお、図６（ａ）はＹ軸方向から見た場合の説明図、図６（ｂ）はＸ軸方向からグリスタンク４０を見た場合の説明図、図６（ｃ）は図６（ａ）及び図６（ｂ）のＱの位置におけるＸ−Ｙ平面の断面図である。
図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、グリスタンク４０はクランクロッド７のロッド部の一側面（取付面とする）に取り付けられている。グリスタンク４０は、クランクロッド７の取付面に対向する面部４０ａの下方から延出するよう設けられ、クランクロッド７のロッド部７ｂを貫通して設けられた引っ掛け穴部７ｇに嵌め込まれる引っ掛け部４０ｂと、グリスタンク４０の上面部から延出するよう設けられてネジ４１によってクランクロッド７に締結されるネジ留め部４０ｃと、を有している。グリスタンク４０は、その下部が引っ掛け部４０ｂがクランクロッド７の引っ掛け穴部７ｇに引っ掛けられ、その後にネジ留め部４０ｃがネジ４１によってクランクロッド７に締結されることによりその位置を固定される。また、グリスタンク４０をクランクロッド７から取り外す際にはネジ４１を緩めて外すことにより容易にグリスタンク４０を取り外すことができる。
【００３５】
また、グリスタンク４０は、図６（ｂ），（ｃ）に示すように、その内部が中空であってグリスＧを充填可能な容器状の部材である。また、グリスタンク４０のクランクロッド側の面部４０ａには面部４０ａを貫通するグリス供給口４０ｄが設けられている。グリス供給口４０ｄは、クランクロッド７の第１の環部７ａの内周面７ｆとグリスタンク４０のグリス供給口４０ｄとを接続するように設けられた供給路７ｈによって内周面７ｆに導通している。これによって、グリスタンク４０の内部に充填されたグリスＧはグリス供給口４０ｄ及び供給路７ｈを通じてクランクロッド７の第１の環部７ａの内周面７ｆへと染み出ることができる。グリスＧが染み出る仕組みについては後述する。
また、グリスタンク４０の面部４０ａの反対側の面部４０ｅには面部４０ｅを貫通する穴部であるグリス補給口が設けられており、グリス補給口は詮４４によって塞がれている。グリスタンク４０の内部に充填されたグリスＧが不足又は枯渇した際には、グリスタンク４０をクランクロッド７から取り外して、ミシンから取り出し、詮４４を外してグリスタンク４０の内部にグリスＧを充填し、再度ミシンにセットすることでグリスＧの再充填が容易に行える。
【００３６】
なお、グリスタンク４０はクランクロッド７の素材（例えばアルミ合金等）よりも軽量な材料（例えばアルミ、樹脂、カーボン等）で構成されることが望ましい。これによって、グリスタンク４０を軽くすることができ、クランクロッド７にグリスタンク４０が取り付けられることによる重量の増加に伴うクランクロッド７の上下方向の慣性モーメントの増大を最小限に抑えることが可能となる。慣性モーメントの増大はミシン１の振動を大きくする原因となるので、グリスタンク４０が軽量な材料で構成されることにより、ミシン１の振動を小さく抑えることができることとなる。
【００３７】
（ミシンの動作によるグリスの供給の仕組み）
次に、ミシン１が動作する際にグリスタンク４０の内部のグリスＧがクランクロッド７の第１の環部７ａの内周面７ｆへ供給される仕組みについて詳説する。図７はグリスタンク４０付近の構成を示す断面図である。
ミシンモータ５が駆動すると、上軸３が回転することにより針棒１７が上下動する。また、上軸３のクランク部５０、クランクロッド７、第１歯車１２及び第２歯車１４を介して下軸４が往復回動することにより、半回転釜１５が往復回動し、周知の縫い動作が行われる。
【００３８】
上述の縫い動作時、クランクロッド７は上下動運動を行っているので、クランクロッド７に固定されたグリスタンク４０にはクランクロッド７の上下動運動によってグリスタンク４０の内部のグリスＧは上下に揺さぶられる。このとき、グリスＧが上方向の慣性モーメントを受けた際にグリスＧはグリスタンク４０の上方へと寄せられるよう移動し、グリスの一部がグリス供給口４０ｄから染み出し、クランクロッド７の供給路７ｈへと入り込む。その後再びグリスＧが上方向の慣性モーメントを受けた際、さらにグリスＧの一部がグリス供給口４０ｄから染み出して供給路７ｈに入ることにより、それ以前に供給路７ｈに入り込んでいたグリスＧが供給路７ｈの上方へと押し上げられる。かようにしてグリスタンク４０の内部のグリスＧはグリス供給口４０ｄから逐次染み出し、供給路７ｈの上方へと押し上げられてクランクロッド７の第１の環部７ａの内周面７ｆへと染み出る。内周面７ｆへと染み出たグリスＧは、ニードルベアリング６０の摺動やクランクロッド７の上下方向の振動によってニードルベアリング６０の摺動面及び隙間Ａに行き渡る。
【００３９】
なお、グリスタンク４０の内部のグリスＧが消費されて不足または枯渇した場合は、ミシン１をいったん停止させてグリスタンク４０を取り外し、ミシンから取り出してから詮４４を外し、グリス補給口から新たにグリスＧを充填する。あるいは、グリスタンク４０を取り外さないで栓４４のみを取り外し、直接充填を行っても良いし、グリスＧが十分に充填された別のグリスタンク４０と交換してもよい。
【００４０】
（本発明のミシンのクランク機構による作用効果）
上述の実施の形態によれば、シール部材３２、３２がクランク部５０の軸部５０ｂを両側から支持する一対の腕部５０ａ，５０ａのそれぞれと第１の環部７ａとの間に生ずる隙間Ｃ、Ｃ外周から覆う。これによって、隙間Ｃから漏れ出すグリスＧがシール部材３２，３２によって受け止められ、グリスＧの漏れが抑止される。よって、隙間ＣからグリスＧが漏れることによる軸部５０ｂとクランクロッドの第１の環部との間に設けられたニードルベアリング６０の摺動面及びニードルベアリング６０の側方の隙間Ａ、Ａに塗布されたグリスＧの減少を大幅に低減することが可能となる。従って、従来のクランク機構において上述の特許文献１のシール技術を適用できないために当該隙間からグリスが飛散することによってクランク軸とクランクロッドの第１の環部との摺動面のグリスが早期に枯渇する問題点を解決できる。よって、クランク機構２へのグリスＧの補給頻度を大幅に低減することができ、グリスの枯渇による摺接面の焼き付きの発生の可能性を大幅に低減させることが可能となる。よって、ミシンの耐久性、信頼性が大幅に向上する。
また、グリスＧの補給頻度を大幅に低減することができるので、グリスＧの補給のためにミシンを停止させる時間を大幅に削減でき、ミシンの稼働率が大幅に向上し、ミシンによる縫製作業の効率が大幅に向上する。
さらに、シール部材３２，３２は略環部３２ａ，３２ｂの他端が分離連結可能であると共に分離部分が拡開可能である。よって、シール部材３２，３２の取り付け及び取り外しが容易に行える。
【００４１】
さらに、シール部材は可撓性を有する素材からなる。よって、シール部材３２の略環部３２ａ，３２ｂの他端の分離、拡開を行うためのヒンジ部３２ｃを略環部３２ａ，３２ｂの一端側を連続させた一つの部品の構成に含めて設けること可能となる。よって、シール部材３２の構成を簡略化することが可能となる。加えて、シール部材３２を単一の部品で構成することが可能となるので、シール部材３２のコストを下げることが可能となる。
【００４２】
さらに、シール部材３２は分離部分を拡開可能とするヒンジ部３２ｃを有するので、シール部材３２を取り付け、取り外しする際の略環部３２ａ，３２ｂの他端の分離拡開をより一層容易に行うことが可能となる。
加えて、略環部３２ａ，３２ｂの他端には嵌合部３２ｄが設けられているので、略環部３２ａ，３２ｂの他端の連結をより確実に行うことができることに加え、当該他端の連結と分離とを容易に選択可能となる。
【００４３】
さらに、グリスタンク４０がグリスＧを蓄積可能であり、グリスタンク４０の供給口４０ｄとロッド部７ｂに設けられたグリス供給路７ｈとによってグリスタンク４０のグリスが第１の環部７ａの内周面７ｆに供給される。これによって、第１の環部７ａとクランク部５０の軸部５０ｂとの摺動面に設けられたニードルベアリング６０の摺動面にグリスＧが供給されるので、当該摺動面がグリスＧの枯渇によって焼きついたりすることがなくなる。よって、ミシンの信頼性が大幅に向上する。
また、グリスＧを蓄積可能なグリスタンク４０を設けるので、グリスタンク４０の容量によってグリスＧの量を十分に確保可能となる。これによって、従来のクランク機構においてグリスを蓄積する容量を確保できなかった問題点を解消できる。従って、ニードルベアリング６０の摺動面へのグリスＧの補給の頻度を従来のクランク機構に比して大幅に低減させることができ、ミシンの整備者の作業負担が大幅に軽減されることに加えて、グリスの補給のためにミシンを停止させる頻度も大幅に低減するので、ミシンの稼働率が大幅に向上し、ミシンによる縫製作業の効率が大幅に向上する。また、従来の偏心カム機構に比して、クランク部５０及びクランクロッド７の第１の環部７ａを小型軽量にできるので、上軸３の回転動作及びクランクロッド７の往復動作に伴う慣性モーメントを小さく抑えることが出来、ミシンに振動が生じる可能性を大幅に低減可能となる。よって、ミシンの静粛性、操作性を損なわずグリスの蓄積容量を十分に確保したミシンを提供可能となる。
さらに、グリスタンク４０は着脱可能に設けられているので、グリスタンク４０のグリスＧが不足した場合にはグリスタンク４０を取り外し、グリスＧが十分に蓄積された別のグリスタンク４０を取り付けることでグリスＧを補給可能となる。よって、第１の環部とクランク軸との摺動面へグリスを入れ込むように補給していた従来のクランク機構に比して迅速且つ簡便な作業によりグリスを補給することが可能となり、ミシンの整備者の作業負担がより一層軽減されることに加え、ミシンの稼働率及びミシンによる縫製作業の効率もより一層向上する。
さらに、グリスタンク４０にグリスを充填するグリス補給口が設けられているので、グリスタンク４０を取り外してグリス補給口からグリスを充填することも可能となる。よって、ミシンの固定された位置に設けられた補給口にグリスを補給する場合に比して大幅にグリスの補給が容易となる。よって、従来の偏心カム機構のようにミシンに固定されたグリス溜まりにグリスを補給するための補給口を設ける場合に比して、グリス補給の作業が容易となり、グリスの補給の作業性が大幅に向上する。加えて、グリスタンク４０を外してグリス補給口からグリスを充填することを前提にグリス補給口を設ける位置を決定できるので、固定されたグリス溜まりにグリスを補給する補給口を設ける場合に比してグリス補給口を設ける際のレイアウトの制約が非常に少ない。よって、グリスタンクの補給口を設ける位置の自由度が高まり、ミシンの設計におけるレイアウトの制約が大幅に低減する。
【００４４】
さらに、グリスタンクはクランクロッドの素材（例えばアルミ合金等）よりも軽量な材料（例えばアルミ、樹脂、カーボン等）で構成される。よって、グリスタンク４０を設けることによるクランク機構２の重量増加を最小限に抑えることができる。つまり、クランク機構２の動作に伴うクランクロッド７の慣性モーメントへの影響を最小限に抑えることが可能となる。これによって、慣性モーメントが増加することによってミシンに振動が生ずる可能性を大幅に低減可能となる。よって、より一層確実にミシンの静粛性、操作性を損なわずグリスの蓄積容量を十分に確保したミシンを提供可能となる。
【００４５】
（その他）
図８は、シール部材３２と腕部５０ａとの間にＯリング３３を設けた場合のクランク部５０及びその周囲の構成を示す説明図である。
なお、図８に示すように、シール部材３２、３２と腕部５０ａとの間にＯリング３３、３３を設けてもよい。これによって、上述の実施の形態の効果に加え、隙間Ｄを小さくできると共に、隙間ＥからのグリスＧの流出をより一層抑止できるので、隙間Ａ、ＡのグリスＧの流出及び飛散による枯渇をより一層抑止できる。このとき、それぞれのＯリング３３と当該Ｏリング３３が設けられた側のクランクロッド７の第１の環部７ａのＹ軸方向の側面との間に生じる隙間は狭いほどよい。また、Ｏリング３３に限らず、シール部材３２とクランク部５０の腕部５０ａとの間に生じている隙間Ｄをより小さく塞ぐことができ、かつ、クランクロッド７の第１の環部７ａとクランク部５０との回転動作を阻害しない構成であれば何でもよい。例えば、隙間Ｄにオイルシールやリップを設けてもよい。
【００４６】
また、上述の実施の形態ではミシン１の上軸３の回転を下軸４の往復回動運動に変換するクランク機構２について記載しているが、ミシンモータの駆動によって回転する主軸を他の部材に往復運動として伝達するミシンのクランク機構であれば本発明の実施の形態は上述に限定されない。
【００４７】
また、上述の実施の形態ではシール部材３２は可撓性を有する素材からなるが、シール部材は可撓性を有しない素材（例えば金属等）を用いてもよい。その場合、シール部材の一箇所を分離、拡開可能にするためにシール部材にヒンジ機構（例えば蝶番等）を設けることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明によるミシンのクランク機構をその内部に備えたミシンの構成を示す説明図である。
【図２】ミシンモータの駆動力を針棒及び半回転釜に伝達する各部の構成を示す斜視図である。
【図３】クランクロッドとその周囲の構成を示す説明図である。
【図４】クランク部及びその周囲の構成を示す説明図である。なお、図４（ａ）はＹ軸方向からクランク部を見た場合の説明図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＳの位置におけるＹ−Ｚ平面の断面図である。
【図５】シール部材を示す斜視図である。なお、図５（ａ）はシール部材の嵌合部３２ｄが連結した状態、図５（ｂ）はシール部材の二つの略環部の他端側が分離した状態を示す。
【図６】グリスタンクとその周辺の構成を示す説明図である。なお、図６（ａ）はＹ軸方向からグリスタンクを見た場合の説明図、図６（ｂ）はＸ軸方向からグリスタンクを見た場合の説明図、図６（ｃ）は図６（ａ）及び図６（ｂ）のＱの位置におけるＸ−Ｙ平面の断面図である。
【図７】グリスタンク付近の構成を示す断面図である。
【図８】シール部材と腕部との間にＯリングを設けた場合のクランク部及びその周囲の構成を示す説明図である。
【図９】従来の偏心カム機構の一例を示す説明図である。なお、図９（ａ）は上軸の延設方向に垂直な平面に沿った方向の偏心カム機構の断面図、図９（ｂ）は上軸の延設方向及びロッドの延設方向に沿った平面に沿った偏心カム付近の構成の断面図である。
【図１０】従来のクランク機構の一例を示す説明図である。なお、図１０（ａ）は上軸の延設方向に垂直な平面に沿った方向のクランク機構の断面図、図１０（ｂ）は上軸の延設方向及びクランクロッドの延設方向に沿った平面方向の軸部付近の構成の断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
２  クランク機構
３  上軸
４  下軸
５  ミシンモータ
７  クランクロッド
１２  第１歯車
１４  第２歯車
１５  半回転釜
１７  針棒
３２  シール部材
４０  グリスタンク
５０  クランク部
【図１】
2009213695.tif 000003
【図２】
2009213695.tif 000004
【図３】
2009213695.tif 000005
【図４】
2009213695.tif 000006
【図５】
2009213695.tif 000007
【図６】
2009213695.tif 000008
【図７】
2009213695.tif 000009
【図８】
2009213695.tif 000010
【図９】
2009213695.tif 000011
【図１０】
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