JP6010472B2 - ミシン用のモータ及び該ミシン用のモータを備えるミシン - Google Patents

Description

本発明は、ミシン用のモータ及び該ミシン用のモータを備えるミシンに関する。特にモータの発熱によるミシン筐体内部の部品への影響を効果的に抑制することができるミシン用のモータ及び該ミシン用のモータを備えるミシンに関する。

電動ミシンは、駆動源としてモータを装着し、モータの動力により主軸を回転させる。モータは、長時間の連続動作により発熱しやすいことから、モータの発熱により、ミシン筐体内部の部品が変形する、回路基板が誤動作する等の障害が発生するおそれがある。斯かる障害を未然に回避するために、従来は、モータの出力軸と同軸に設けたファンにより内部に気流を発生させ、発生した熱を拡散していた。

例えば特許文献１では、ファンから生じた風を、モータの外周面に沿って効率良く流すことができるよう、モータの胴部のファン側の外周に縮径部を設けてあるモータ、及び該モータを備えたミシンが開示されている。特許文献１では、ファンの回転により外気がモータの胴部に沿って流れることにより、モータを冷却することができる。

特開２０１２−１３９２８２号公報

しかし、特許文献１に開示してあるモータを備えたミシンでは、ファンにより空気をモータの外周面に沿ってミシン筐体内部へと誘導してモータを冷却している。しかし、誘導された空気がモータの発熱によって加熱され、ファンによりミシン筐体内部へ誘導され、加熱された空気によってミシン筐体内部の温度が上昇する。このため、モータを冷却することはできるものの、ミシン筐体内部の部品が変形する、回路基板が誤動作する等の障害を完全に回避することができないという問題が残されていた。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、モータを効果的に冷却することができるとともに、ミシン筐体内部の部品が熱により、変形する等の悪影響を受けないよう気流を発生させるミシン用のモータ及び該ミシン用のモータを備えるミシンを提供することを目的とする。

上記問題を解決するために第１発明に係るミシン用のモータは、回転する出力軸と、該出力軸を、軸芯部分に回転可能に保持する胴部とを有するミシン用のモータにおいて、前記出力軸に、前記出力軸と同軸となるよう取り付けられたファンを備え、該ファンは、外周側及び内周側に、それぞれ羽根の迎え角が互いに逆向きである羽根群を備えていることを特徴とする。

第１発明では、出力軸に、該出力軸と同軸となるよう取り付けられたファンを備え、該ファンは、外周側及び内周側に、それぞれ羽根の迎え角が互いに逆向きである羽根群を備えているので、外周側の羽根群で生じる気流の方向と、内周側の羽根群で生じる気流の方向とが、互いに反対方向となる。これにより、例えば内周側の羽根群では、胴部側へ空気を送り込む方向に気流を生じさせ、外周側の羽根群では、胴部側から空気を吸い出す方向に気流を生じさせることにより、ミシン用のモータを効果的に冷却することができるとともに、ミシン用のモータを冷却することにより温度が上昇した空気をミシン筐体内部に拡散させることなく、胴部の外周面に沿ってミシンの外部へ排気することができる。したがって、ミシン筐体内部の部品の変形、回路基板の誤動作等の熱に起因する障害を未然に回避することが可能となる。

また、第２発明に係るミシン用のモータは、第１発明において、前記胴部は、前記ファンが取り付けられている側と反対側に空気を誘導することが可能な第１の開口部を、前記ファンが取り付けられている側の面であって、内周側の羽根群と交差する領域内に第２の開口部を、それぞれ設けてあることを特徴とする。

第２発明では、胴部は、ファンが取り付けられている側と反対側に空気を誘導することが可能な第１の開口部を、ファンが取り付けられている側の面であって、内周側の羽根群と交差する領域内に第２の開口部を、それぞれ設けてある。これにより、第１の開口部から第２の開口部へ、又は第２の開口部から第１の開口部へ、それぞれ空気が流れやすくなり、ファンの回転により生じる気流の方向が互いに反対方向となるのでミシン用のモータを効果的に冷却することが可能となる。

また、第３発明に係るミシン用のモータは、第１又は第２発明において、前記ファンの内周側の羽根群は、前記胴部側へ空気を送り込む方向に気流を生じさせる迎え角を有し、前記ファンの外周側の羽根群は、前記胴部側から空気を吸い出す方向に気流を生じさせる迎え角を有していることを特徴とする。

第３発明では、ファンの内周側の羽根群は、胴部側へ空気を送り込む方向に気流を生じさせる迎え角を有し、ファンの外周側の羽根群は、胴部側から空気を吸い出す方向に気流を生じさせる迎え角を有しているので、第２の開口部から第１の開口部へと空気が流れやすくなり、ミシン用のモータを効果的に冷却することができるとともに、ミシン用のモータを冷却することにより温度が上昇した空気をミシン筐体内部に拡散させることなく、胴部の外周面に沿ってミシンの外部へ排気することが可能となる。

また、第４発明に係るミシン用のモータは、第１又は第２発明において、前記ファンの外周側の羽根群は、前記胴部側へ空気を送り込む方向に気流を生じさせる迎え角を有し、前記ファンの内周側の羽根群は、前記胴部側から空気を吸い出す方向に気流を生じさせる迎え角を有していることを特徴とする。

第４発明では、ファンの外周側の羽根群は、胴部側へ空気を送り込む方向に気流を生じさせる迎え角を有し、ファンの内周側の羽根群は、胴部側から空気を吸い出す方向に気流を生じさせる迎え角を有しているので、第１の開口部から第２の開口部へと空気が流れやすくなり、ミシン用のモータを効果的に冷却することができるとともに、ミシン用のモータを冷却することにより温度が上昇した空気をミシン筐体内部に拡散させることなく、胴部の外周面に沿ってミシンの外部へ排気することが可能となる。

次に、上記目的を達成するために第５発明に係るミシンは、第１乃至第４発明のいずれか１つのミシン用のモータを備えることを特徴とする。

第５発明では、ミシン用のモータの出力軸に、該出力軸と同軸となるよう取り付けられたファンを備え、該ファンは、外周側及び内周側に、それぞれ羽根の迎え角が互いに逆向きである羽根群を備えているので、外周側の羽根群で生じる気流の方向と、内周側の羽根群で生じる気流の方向とが、互いに反対方向となる。これにより、例えば内周側の羽根群では、胴部側へ空気を送り込む方向に気流を生じさせ、外周側の羽根群では、胴部側から空気を吸い出す方向に気流を生じさせることにより、ミシン用のモータを効果的に冷却することができるとともに、ミシン用のモータを冷却することにより温度が上昇した空気をミシン筐体内部に拡散させることなく、胴部の外周面に沿ってミシンの外部へ排気することができる。したがって、ミシン筐体内部の部品の変形、回路基板の誤動作等の熱による障害を未然に回避することが可能となる。

本発明によれば、出力軸に、該出力軸と同軸となるよう取り付けられたファンを備え、該ファンは、外周側及び内周側に、それぞれ羽根の迎え角が互いに逆向きである羽根群を備えているので、外周側の羽根群で生じる気流の方向と、内周側の羽根群で生じる気流の方向とが、互いに反対方向となる。これにより、例えば内周側の羽根群では、胴部側へ空気を送り込む方向に気流を生じさせ、外周側の羽根群では、胴部側から空気を吸い出す方向に気流を生じさせることにより、ミシン用のモータを効果的に冷却することができるとともに、ミシン用のモータを冷却することにより温度が上昇した空気をミシン筐体内部に拡散させることなく、胴部の外周面に沿ってミシンの外部へ排気することができる。したがって、ミシン筐体内部の部品の変形、回路基板の誤動作等の熱による障害を未然に回避することが可能となる。

従来のミシン用のモータの構成を示す二面図である。 従来のミシン用のモータに取り付けられたファンの構成を示す二面図である。 従来のミシン用のモータの他の構成を示す二面図である。 従来のミシン用のモータに取り付けられたファンの他の構成を示す二面図である。 本発明の実施の形態に係るミシン用のモータの構成を示す二面図である。 本発明の実施の形態に係るミシン用のモータに取り付けられたファンの構成を示す二面図である。 本発明の実施の形態に係るミシン用のモータの他の構成を示す二面図である。

以下、本発明の実施の形態に係るミシン用のモータについて図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、従来のミシン用のモータの構成を示す二面図であり、図２は、従来のミシン用のモータに取り付けられたファンの構成を示す二面図である。

図１（ａ）は、従来のミシン用のモータの構成を示す平面図であり、図１（ｂ）は従来のミシン用のモータの構成を、出力軸１１の延伸方向から見た正面図である。図１に示すように、従来のミシン用のモータ１は、ミシンフレーム２と外装カバー３との間に配置されており、出力軸１１の先端に装着されているプーリ１４によりベルト駆動でミシンの主軸（図示せず）を回転させる。主軸の回転により、縫針の上下動、回転釜の回転、被縫製物の布送り等を行うことができる。

ミシン用のモータ１は、円柱状の胴部１３の内部に、円筒状のステータ（図示せず）、及び該ステータの軸芯部分に配置され、出力軸１１を中心に回転するロータ（図示せず）を備えている。出力軸１１のプーリ１４が取り付けられている側には、ミシン用のモータ１を冷却する気流を生じさせるファン４を取り付けてある。

図２（ａ）は、従来のミシン用のモータ１のファン４の構成を示す平面図であり、図２（ｂ）は従来のミシン用のモータ１のファン４の構成を示す側面図である。図２に示すように、ファン４は複数の羽根を有する羽根群４１を備えており、羽根の迎え角θの向きによって、生じる気流の方向が変わる。図２の例では、ファン４により、ミシン用のモータ１側へ向かう方向に気流を生じさせている。

また、胴部１３の、プーリ１４及びファン４が取り付けられている側には、図１（ｂ）に示すように胴部１３内へ空気を誘導するための複数の開口部（第２の開口部）１５を設けてある。一方、胴部１３の、プーリ１４及びファン４が取り付けられている側と反対側には、胴部１３内の空気を排気するための複数の開口部（第１の開口部）１２を設けてある。したがって、ファン４の回転により、図１（ａ）の矢印で示すように、開口部１５からミシン用のモータ１の胴部１３内へと空気が吸い込まれ、発熱したミシン用のモータ１を冷却した後、加熱された空気が開口部１２からミシン筐体内部へ排気される。

また、生じる気流の方向が逆になるように、羽根の迎え角θの向きを逆にしても良い。図３は、従来のミシン用のモータ１の他の構成を示す二面図であり、図４は、従来のミシン用のモータ１に取り付けられたファン４の他の構成を示す二面図である。

図３（ａ）は、従来のミシン用のモータ１の他の構成を示す平面図であり、図３（ｂ）は従来のミシン用のモータ１の他の構成を、出力軸１１の延伸方向から見た正面図である。図３では、図１に示すミシンフレーム２及び外装カバー３の図示を省略しているが、ミシン用のモータ１の配置は図１と同様である。

ミシン用のモータ１は、図１及び図２と同様、円柱状の胴部１３の内部に、円筒状のステータ（図示せず）、及び該ステータの軸芯部分に配置され、出力軸１１を中心に回転するロータ（図示せず）を備えている。出力軸１１のプーリ１４が取り付けられている側には、ミシン用のモータ１を冷却する気流を生じさせるファン４を取り付けてある。

図４（ａ）は、従来のミシン用のモータ１のファン４の他の構成を示す平面図であり、図４（ｂ）は従来のミシン用のモータ１のファン４の他の構成を示す側面図である。図４に示すように、ファン４は図２と同様に複数の羽根を有する羽根群４１を備えている。図４の例では、羽根の迎え角θの向きを図２に示すファン４とは逆にすることにより、ミシン用のモータ１の胴部１３内の空気が、図３（ａ）の破線矢印で示すようにファン４側へ排気される。

また、図１と同様に、胴部１３の、プーリ１４及びファン４が取り付けられている側には、図３（ｂ）に示すように胴部１３内の空気を排気するための複数の開口部１５を設けてある。一方、胴部１３の、プーリ１４及びファン４が取り付けられている側と反対側には、胴部１３内へミシン筐体内部の空気を誘導するための複数の開口部１２を設けてある。したがって、ファン４の回転により、図３（ａ）の矢印で示すように、開口部１２からミシン用のモータ１の胴部１３内へとミシン筐体内部の空気が吸い込まれ、発熱したミシン用のモータ１を冷却した後、加熱された空気が開口部１５から排気される。

上述した従来のミシン用のモータ１では、いずれも気流の方向が一方向である。これにより、以下のような問題を解決することができなかった。

まず、図１及び図２に示すミシン用のモータ１では、胴部１３の内部の冷却効果は高い。しかし、開口部１２から排気される空気の温度は高く、高い温度の空気がミシン筐体内部に拡散する。したがって、ミシン筐体内部の温度が上昇し、例えばミシン筐体内部の樹脂製の部品が変形する、あるいは回路基板が誤動作する等の熱による障害が発生するおそれがあった。

一方、図３及び図４に示すミシン用のモータ１では、ミシン筐体内部の空気により胴部１３の内部を冷却する。したがって、開口部１５から排気される空気はかなりの高温となる。そのため、例えばファン４を取り付けている樹脂製の接続部品が熱変形し、長時間の使用に耐えない等の障害が発生するおそれがあった。

そこで、本発明の実施の形態では、ファン４の構成を工夫することにより、双方向の気流を生じさせ、冷却効果を高めるとともに熱による障害の発生を未然に回避している。図５は、本発明の実施の形態に係るミシン用のモータ１の構成を示す二面図であり、図６は、本発明の実施の形態に係るミシン用のモータ１に取り付けられたファン４の構成を示す二面図である。

図５（ａ）は、本実施の形態に係るミシン用のモータ１の構成を示す平面図であり、図５（ｂ）は、本実施の形態に係るミシン用のモータ１の構成を、出力軸１１の延伸方向から見た正面図である。図５でも、図１に示すミシンフレーム２及び外装カバー３の図示を省略しているが、ミシン用のモータ１の配置は図１と同様である。

本実施の形態に係るミシン用のモータ１は、図１及び図２と同様、円柱状の胴部１３の内部に、円筒状のステータ（図示せず）、及び該ステータの軸芯部分に配置され、出力軸１１を中心に回転するロータ（図示せず）を備えている。出力軸１１のプーリ１４が取り付けられている側には、ミシン用のモータ１を冷却する気流を生じさせるファン４を取り付けてある。

図６（ａ）は、本実施の形態に係るミシン用のモータ１のファン４の構成を示す平面図であり、図６（ｂ）は、本実施の形態に係るミシン用のモータ１のファン４の構成を示す側面図である。図５及び図６に示すように、本実施の形態に係るミシン用のモータ１のファン４は、従来と同様、複数の羽根を有する羽根群を備えている。しかし、従来とは異なり、ファン４の外周側に第１の羽根群４１ａを、ファン４の内周側に第２の羽根群４１ｂを備えている。

そして、図６に示すように、外周側の第１の羽根群４１ａと内周側の第２の羽根群４１ｂとでは、羽根の迎え角θが互いに逆向きとなるようにしてある。これにより、ファン４を回転させた場合に、外周側の第１の羽根群４１ａと内周側の第２の羽根群４１ｂとで生じる気流の方向が互いに反対方向となる。

また、図１と同様に、胴部１３の、プーリ１４及びファン４が取り付けられている側には、図５（ｂ）に示すように胴部１３内へ空気を誘導するための複数の開口部（第２の開口部）１５を設けてある。開口部１５は、胴部１３の、ファン４が取り付けられている側の面であって、内周側の第２の羽根群４１ｂと交差する領域内に設けることが好ましい。一方、胴部１３の、プーリ１４及びファン４が取り付けられている側と反対側には、胴部１３内の空気を排気するための複数の開口部（第１の開口部）１２を設けてある。

これにより、図５（ａ）の矢印で示すように、ファン４の内周側の第２の羽根群４１ｂで生じた気流により開口部１５からミシン用のモータ１の胴部１３内へと空気が送り込まれ、発熱したミシン用のモータ１を冷却した後、開口部１２から排気される。そして、開口部１２から排気された、加熱された空気は、外周側の第１の羽根群４１ａで生じた気流により吸い出されて、ミシンの外部へと排気される。したがって、ミシン用のモータ１を冷却することにより加熱された空気は、ミシン筐体内部に拡散することなく、ミシン用のモータ１の胴部１３の外周面に沿ってミシンの外部へと排気される。これにより、ミシン筐体内部の樹脂製の部品が変形する、あるいは回路基板が誤動作する等の熱による障害を未然に回避することが可能となる。

もちろん、ファン４の第１の羽根群４１ａ及び第２の羽根群４１ｂの羽根の迎え角θの向きを逆向きにすることで、生じる気流の方向を反対方向にすることもできる。図７は、本発明の実施の形態に係るミシン用のモータ１の他の構成を示す二面図である。図７（ａ）は、本実施の形態に係るミシン用のモータ１の他の構成を示す平面図であり、図７（ｂ）は、本実施の形態に係るミシン用のモータ１の他の構成を、出力軸１１の延伸方向から見た正面図である。図７でも、図１に示すミシンフレーム２及び外装カバー３の図示を省略しているが、ミシン用のモータ１の配置は図１と同様である。

この場合、図７（ａ）の矢印で示すように、ファン４の外周側の第１の羽根群４１ａで生じた気流によりミシン用のモータ１の胴部１３の外周面に沿って、開口部１２からミシン用のモータ１の胴部１３内へと空気が送り込まれる。胴部１３内へ送り込まれた空気は、発熱したミシン用のモータ１を冷却した後、内周側の第２の羽根群４１ｂで生じた気流により胴部１３から吸い出されて、開口部１５からミシンの外部へ排気される。したがって、ミシン用のモータ１を冷却することにより加熱された空気を、ミシン筐体内部に拡散させることなく、ミシンの外部へ排気することができる。これにより、ミシン筐体内部の樹脂製の部品が変形する、あるいは回路基板が誤動作する等の熱による障害を未然に回避することが可能となる。

以上のように、本実施の形態によれば、ファン４が、外周側及び内周側に、それぞれ羽根の迎え角θが互いに逆向きである第１の羽根群４１ａ及び第２の羽根群４１ｂを備えているので、外周側の第１の羽根群４１ａで生じる気流の方向と、内周側の第２の羽根群４１ｂで生じる気流の方向とが、互いに反対方向となる。これにより、例えば内周側の第２の羽根群４１ｂでは、胴部１３側へ空気を送り込む方向に気流を生じさせ、外周側の第１の羽根群４１ａでは、胴部１３側から空気を吸い出す方向に気流を生じさせることにより、ミシン用のモータ１を効果的に冷却することができるとともに、ミシン用のモータ１を冷却することにより温度が上昇した空気をミシン筐体内部に拡散させることなく、胴部１３の外周面に沿ってミシンの外部へ排気することができる。したがって、ミシン筐体内部の部品の変形、回路基板の誤動作等の熱による障害を未然に回避することが可能となる。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において上記実施の形態に種々の変更を付加した形態で実施することが可能である。例えば、ファン４を構成する第１の羽根群４１ａ、第２の羽根群４１ｂの羽根の枚数については特に限定されるものではなく、ミシン用のモータ１の回転トルクに応じて十分な風量を確保することができれば良い。

１ ミシン用のモータ
４ ファン
１１ 出力軸
１２ 開口部（第１の開口部）
１５ 開口部（第２の開口部）
１３ 胴部
１４ プーリ
４１ 羽根群
４１ａ 第１の羽根群（外周側の羽根群）
４１ｂ 第２の羽根群（内周側の羽根群）
θ 迎え角

Claims (5)

1. 回転する出力軸と、
   該出力軸を、軸芯部分に回転可能に保持する胴部と
   を有するミシン用のモータにおいて、
   前記出力軸に、前記出力軸と同軸となるよう取り付けられたファンを備え、
   該ファンは、外周側及び内周側に、それぞれ羽根の迎え角が互いに逆向きである羽根群を備えていることを特徴とするミシン用のモータ。
2. 前記胴部は、
   前記ファンが取り付けられている側と反対側に空気を誘導することが可能な第１の開口部を、
   前記ファンが取り付けられている側の面であって、内周側の羽根群と交差する領域内に第２の開口部を、
   それぞれ設けてあることを特徴とする請求項１に記載のミシン用のモータ。
3. 前記ファンの内周側の羽根群は、前記胴部側へ空気を送り込む方向に気流を生じさせる迎え角を有し、
   前記ファンの外周側の羽根群は、前記胴部側から空気を吸い出す方向に気流を生じさせる迎え角を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のミシン用のモータ。
4. 前記ファンの外周側の羽根群は、前記胴部側へ空気を送り込む方向に気流を生じさせる迎え角を有し、
   前記ファンの内周側の羽根群は、前記胴部側から空気を吸い出す方向に気流を生じさせる迎え角を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のミシン用のモータ。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に係るミシン用のモータを備えることを特徴とするミシン。

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