説明

ミシンのアンダーカバー及びミシン

【課題】ミシンテーブルの下方に配置された回路基板の鉛直方向寸法を縮小し、作業者の作業性を向上できるようにする。
【解決手段】ミシン本体100の下部を覆うアンダーカバー200をミシンテーブル20の下方に設け、アンダーカバー200の第2下面202に、ミシン本体100の駆動制御に用いる回路基板300を構成する回路基板310、320を、それらの基板311、321上であって制御素子312、322を実装した面が第2下面202と平行となるように配置している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ミシン本体の駆動制御に用いる回路基板をミシンテーブルの下方に配置したミシンのアンダーカバー及びミシンに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ミシン本体の駆動制御に用いる回路基板を、ミシンテーブルの下方に配置したミシンが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
従来技術のミシンは、ミシンテーブルの開口部分にミシン本体を設置し、このミシン本体の下部を覆うアンダーカバーを設けている。このアンダーカバーの下面に制御ボックスを設けている。制御ボックス内には鉛直方向にフレームを延設し、このフレームの左右両面に回路基板を取り付けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2000−388号公報(図5、図7)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
一般にミシンテーブルの下方には、ミシンモータの回転速度を踏み量に応じて変化させるためのペダル、布押さえの上下位置の切り替えを行うためのスイッチレバーを配置し、作業者はこれらペダル、スイッチレバーを脚で操作する。
【0006】
上記従来技術のミシンでは、制御ボックス内に鉛直方向にフレームを延設して回路基板を設けているので、制御ボックスが縦長となってしまい、鉛直方向に大きな設置スペースが必要となる。故に、制御ボックスをミシンテーブルの下方に設けた場合、作業者の脚に干渉して上述したペダル、スイッチレバーの操作の妨げとなり、作業性の低下を招くことがあった。
【0007】
本発明の目的は、ミシンテーブルの下方に配置した回路基板の鉛直方向寸法を縮小し、作業者の作業性を向上することができるミシンのアンダーカバー及びミシンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するために、第1発明のミシンのアンダーカバーは、ミシンテーブルの開口部分に設置されたミシン本体下部を覆う金属製のミシンのアンダーカバーにおいて、前記ミシン本体の駆動制御に用いられる回路基板と、下面に前記回路基板を配置可能な基板配置面と、を有し、前記回路基板は、基板上に制御素子が配置される面が前記基板配置面と平行に配置されていることを特徴とする。
【0009】
本願第1発明のミシンのアンダーカバーは、下面にミシン本体の駆動制御に用いられる回路基板を配置可能な基板配置面を有している。アンダーカバーは、基板配置面に、回路基板の基板上であって制御素子が配置される面が基板配置面と平行となるように回路基板を配置している。故に、アンダーカバーは、回路基板の鉛直方向寸法を縮小することができる。その結果、作業者が、例えばミシンモータの回転速度を踏み量に応じて変化させるためのペダル、布押さえの上下位置の切り替えを行うためのスイッチレバー等を脚で操作する際、回路基板が作業者の脚に干渉するのを抑制でき、作業者の作業性を向上することができる。
【0010】
回路基板はIPM(Intelligent Power Module)等の発熱素子を備えるため、放熱する必要がある。本願第1発明によれば、回路基板を制御素子が配置される面が基板配置面と平行となるように配置することで、回路基板と金属製のアンダーカバーとの伝熱面積を増大することができる。従って、アンダーカバーは、回路基板からの熱を効率的に放熱することができる。
【0011】
第2発明のミシンのアンダーカバーは、上記第1発明において、前記回路基板は、制御回路基板と、前記制御回路基板よりも厚みの大きな電源回路基板とを備えており、前記制御回路基板が作業者側となる左右方向一方側に位置し、前記電源回路基板が前記作業者側と反対側となる左右方向他方側に位置することを特徴とする。
【0012】
これにより、アンダーカバーは、厚みの小さい制御回路基板を作業者側に配置し、厚みの大きい電源回路基板を作業者側と反対側に配置することができる。従って、アンダーカバーは、回路基板の作業者側の鉛直方向寸法を更に縮小することができるので、回路基板が作業者の脚に干渉することをより抑制でき、作業者の作業性を更に向上することができる。
【0013】
第3発明のミシンのアンダーカバーは、上記第1又は第2発明において、前記回路基板は、基板上に、所定の厚みよりも小さい複数の第1制御素子と、所定の厚みよりも大きい複数の第2制御素子とが配置されて構成されており、前記第1制御素子が作業者側となる左右方向一方側に集中的に位置し、前記第2制御素子が前記作業者側と反対側となる左右方向他方側に集中的に位置することを特徴とする。
【0014】
これにより、アンダーカバーは、厚みの小さい第1制御素子が作業者側に集中的に位置し、厚みの大きい第2制御素子が作業者側と反対側に集中的に位置するように、回路基板を配置することができる。従って、アンダーカバーは回路基板の作業者側の鉛直方向寸法を更に縮小することができるので、回路基板が作業者の脚に干渉することをより抑制でき、作業者の作業性を更に向上することができる。
【0015】
第4発明のミシンのアンダーカバーは、上記第3発明において、前記ミシンテーブルより立設した脚柱部と、前記脚柱部の上部から左方に延びるアーム部とを備えた前記ミシン本体の下部を覆っており、前記アーム部の先端側の下方に位置する第1カバー部と、前記脚柱部の下方に位置する第2カバー部とを備え、前記ミシンテーブルに取り付けた際に、前記第1カバー部の第1下面が前記第2カバー部の第2下面よりも低位置となるように構成されており、前記基板配置面は、前記第2下面に設けられていることを特徴とする。
【0016】
本願第4発明においては、アンダーカバーは、ミシン本体のアーム部の下方に位置する第1カバー部と、ミシン本体の脚柱部の下方に位置する第2カバー部とを備えている。第1カバー部は、針棒の針落ち点の下方に位置するため、回転釜等の駆動機構を収納するために、第2カバー部よりも深い構造となっている。このため、アンダーカバーをミシンテーブルに取り付けた際、第1カバー部の第1下面は第2カバー部の第2下面よりも低位置となる。
【0017】
回路基板は第2下面に配置している。故に、回路基板は、アンダーカバーの下面のうち高位置となる第2下面に配置することで下方側に突出するのを抑制し、作業者の脚に干渉するのをより一層抑制できる。
【0018】
回路基板は、その基板の高さが第1下面よりも高位置となるように配置すれば、次の効果を得ることができる。第1カバー部の内部においては、回転釜等の駆動機構に供給されるオイルが飛散するため、このオイルがアンダーカバーの外部に漏れて下方に垂れる場合がある。この場合に、オイルが第1下面に回り込み回路基板に付着すると、回路及び素子の腐食を招くことがある。しかし、上述のように基板の高さは第1下面よりも高位置であるため、上記第1下面に回り込んだオイルが回路基板に付着するのを防止することができる。
【0019】
第5発明のミシンのアンダーカバーは、上記第4発明において、前記基板配置面の周囲を囲うように下方に突出した突出壁を備えていることを特徴とする。
【0020】
ミシンにおいては、例えばミシンテーブルの上面において作業者が飲料水等の液体をこぼした場合、当該液体がミシンテーブルの開口の縁からアンダーカバーの側面に伝わり、下方に垂れる場合がある。この場合に、液体がアンダーカバーの第2下面に回り込み回路基板に付着すると、回路及び素子の腐食を招く場合がある。
【0021】
本願第5発明においては、基板配置面の周囲を囲うように下方に突出した突出壁を設ける。この突出壁により、上記アンダーカバーの側面を垂れる液体が第2下面へ回り込むのを阻止し、液体が回路基板へ付着するのを防止することができる。
【0022】
また、液体が第1下面へ回り込んだ場合には、上述したように回路基板をその基板の高さが第1下面よりも高位置となるように配置することにより、オイルが回路基板に付着するのを防止することができる。
【0023】
第6発明のミシンのアンダーカバーは、上記第5発明において、第2下面に回動可能に設けられ、前記回路基板を覆う基板カバーを更に有し、前記基板カバーは、前記第2下面の前方側端部において回動可能に支持された軸部を備えており、閉じた際には、上縁部を前記突出壁の囲い内において前記第2下面に当接させて前記回路基板を覆い、開放時には、前記軸部を中心に回動し、前記回路基板の後方側を露出させることを特徴とする。
【0024】
本願第6発明のミシンにおいては、通常時、基板カバーは回路基板を覆っており、埃等の異物が付着すること及び作業者の脚が接触することを防止し、回路基板の保護を図っている。一方、回路基板の交換等のメンテナンス作業が行われる際には、基板カバーは開放する。
【0025】
このとき、基板カバーは、アンダーカバーの第2下面の前方側端部に回動可能に軸支されており、回路基板の後方側を露出するように開放する。故に、例えばメンテナンス作業者が基板カバーを閉め忘れた場合、又は通常時に振動等により基板カバーが開放した場合でも、基板カバーは回路基板の作業者側である前方側を塞ぐように開放するので、作業者の脚が回路基板に接触することを確実に防止できる。
【0026】
また、基板カバーは、閉じた際に上縁部を突出壁の囲い内において第2下面に当接させる。これにより、突出壁によって上記アンダーカバーの側面を垂れる液体が第2下面へ回り込むのを阻止しつつ、更にその囲い内の基板カバーによっても液体の入り込みを防止できるので、液体の回路基板側への浸入防止機能を更に高めることができる。
【0027】
第7発明のミシンのアンダーカバーは、上記第4乃至第6発明の何れかにおいて、前記第2下面の前記回路基板の基板上に設けた発熱素子と対応する位置に下方に突出して設けられた、前記発熱素子と接触する平坦面を下端部に備えた発熱素子接触部を備えていることを特徴とする。
【0028】
本願第7発明においては、アンダーカバーの第2下面の発熱素子と対応する位置に、下方に突出した発熱素子接触部を形成する。この発熱素子接触部は、発熱素子と接触する平坦面を下端部に備えているため、回路基板の発熱素子と確実に接触し、伝熱面積を確保することができる。これにより、アンダーカバーは、発熱素子接触部を介し、発熱素子で発生した熱を効率的に放熱することができる。
【0029】
第8発明のミシンのアンダーカバーは、上記第1乃至第7発明の何れかにおいて、前記回路基板からの熱を放熱するための放熱用凹凸部を側面に備えていることを特徴とする。
【0030】
これにより、アンダーカバーは、放熱面積が増加するので、回路基板で発生する熱を放熱用凹凸部を介して更に効率的に放熱することができる。
【0031】
第9発明のミシンのアンダーカバーは、上記第1乃至第8発明の何れかにおいて、前記ミシン本体に設けられた布押さえの上下位置の切り替えを行うためのスイッチレバーと、前記スイッチレバーの回転軸と、前記回転軸を軸支する軸受と、を更に有し、前記軸受は、前記アンダーカバーの内部に設けられ、前記回転軸は、前記アンダーカバーの側面を貫通し、前記軸受に軸支されていることを特徴とする。
【0032】
これにより、アンダーカバーは、スイッチレバーの回転軸を軸支する軸受をアンダーカバーの下面に設ける必要がないので、スイッチレバーが作業者の脚に干渉するのを抑制し、作業者の作業性を更に向上することができる。
【0033】
第10発明のミシンは、上記第1乃至第9発明の何れかのミシンのアンダーカバーを備えたことを特徴とする。
【0034】
本願第10発明のミシンにおいては、第1乃至第9発明の何れかと同等の効果を得ることができる。
【0035】
第11発明のミシンは、上記第10発明において、前記ミシン本体に内蔵されたミシンモータの回転速度を踏み量に応じて変化させるためのペダルと、前記ペダルに連結された連結棒と、前記連結棒の上下動をペダルセンサに伝達するリンク機構と、を更に有し、前記リンク機構は、前記アンダーカバーの側面に設けられていることを特徴とする。
【0036】
これにより、例えばリンク機構をアンダーカバーの下部に設けた制御ボックスに設ける構造に比べ、リンク機構をより上方に配置することができる。従って、ミシンは、リンク機構が作業者の脚に干渉するのを抑制し、作業者の作業性を更に向上することができる。
【0037】
また、リンク機構にはペダルの踏み込みによる荷重が作用するが、アンダーカバーは金属製であるため、強度的にも安定してリンク機構を支持することができる。
【発明の効果】
【0038】
本発明によれば、ミシンテーブルの下方に配置された回路基板の鉛直方向寸法を縮小することで、作業者の作業性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】ミシンの概略構造を表す正面図である。
【図2】ミシンテーブル、アンダーカバー及び回路基板を前方側斜め下方から見た斜視図である。
【図3】アンダーカバー及び回路基板の正面図である。
【図4】回路基板の配置構成を表すアンダーカバーの下面図である。
【図5】アンダーカバーの内部構造を表す斜め上方向から見た斜視図である。
【図6】アンダーカバーの下面構造を表す斜め下方向から見た斜視図である。
【図7】図3のVII−VII線における矢視方向断面図である。
【図8】図4のVIII−VIII線における矢視方向断面図である。
【図9】基板カバーが回路基板を覆った状態を表す左方向からの側面図である。
【図10】基板カバーが開放した状態を表す左方向からの側面図である。
【図11】スイッチレバーの軸受構造を表す斜め上方向から見た斜視図である。
【図12】ペダルに係るリンク機構の固定構造を表す左方向からの側面図である。
【図13】アンダーカバーの側面に放熱用凹凸部を設けた変形例における図7相当の図である。
【発明を実施するための形態】
【0040】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。以下の説明では、図1の紙面手前方向を作業者に対向するミシン1の前方とする。
【0041】
図1を参照してミシン1の概略構造について説明する。
【0042】
図1に示すように、ミシン1は、開口10を形成したミシンテーブル20と、ミシンテーブル20の開口10に上方より設置されたミシン本体100と、ミシンテーブル20の開口10に下方より設けられ、ミシン本体100の下部を覆う金属製のアンダーカバー200と、アンダーカバー200に設けられ、ミシン本体100の駆動制御に用いられる回路基板300(図2参照)とを有している。尚、図1では回路基板300が基板カバー400に覆われた状態を示している。
【0043】
ミシン本体100は、ベッド101と、ベッド101の右側に立設した脚柱部102と、脚柱部102の上部から左方に延びるアーム部103とを備えている。ミシン本体100はミシンモータ(図示略)を内蔵している。アーム部103は、左方にこのミシンモータの駆動に基づいて上下に往復移動する針棒105を備えている。針棒105は、その下端に縫針106を装着している。上糸供給源である糸駒(図示略)は、縫針106に上糸を供給する。ミシン本体100は、アーム部103左方前面に上糸の張力を調整する糸調子装置107を設けている。ミシン本体100は、脚柱部102の右側面にミシンモータを覆うカバー108を備えている。ベッド101は、内部に糸切り機構(図示略)、回転釜(図示略)等を有しており、その回転釜に下糸を巻いたボビンを着脱自在に装着している。
【0044】
ミシンテーブル20の下方には、ミシン本体100に内蔵された上記ミシンモータの回転速度を踏み量に応じて変化させるためのペダル30が設けてある。ペダル30が操作されると、当該ペダル30に連結された連結棒31が上下動し、連結棒31の上下動がリンク機構40(後述の図12参照)を介してペダルセンサ32(後述の図12参照)に伝達される。
【0045】
ミシンテーブル20の下方には、ミシン本体100に設けられた布押さえ(図示略)の上下位置の切り替えを行うためのスイッチレバー50が設けられている。このスイッチレバー50は、アンダーカバー200の前側の側面252を貫通して設けられた回転軸51周りに回動可能となっており、作業者が膝でスイッチレバー50を回動操作することで、上記布押さえの上下位置の切り替え操作を行うことが可能となっている。
【0046】
次に、図2乃至図4を参照して回路基板300について説明する。何れの図も、ミシン本体100、基板カバー400及びスイッチレバー50の図示を省略している。
【0047】
図2乃至図4に示すように、アンダーカバー200の下面には、回路基板300が配置されている。詳細には、アンダーカバー200の下面は、ミシンテーブル20に取り付けられた際に低位置となる第1下面201と、この第1下面よりも高位置となる第2下面202とを備えており、回路基板300は第2下面202に水平に配置されている。水平とは、後述する基板311、321の制御素子312、322を配置した基板面が第2下面202と略平行な位置となることである。尚、上記第2下面202が特許請求の範囲に記載の基板配置面に相当する。
【0048】
回路基板300として、制御回路基板310と、電源回路基板320とが設けられている。回路基板310、320はプリント配線基板であり、配線パターンがプリントによって形成された基板311、321上に集積回路、抵抗、コンデンサ等の複数の制御素子312、322が実装されて構成されている。電源回路基板320には、制御回路基板310に比べて厚み(上下方向の厚み。以下同様)の大きい制御素子322が多数実装されている。故に、電源回路基板320は基板全体として制御回路基板310よりも厚みが大きくなっている。制御回路基板310は、第2下面202において作業者側である左側(左右方向一方側)に配置している。電源回路基板320は、第2下面202において作業者側と反対側である右側(左右方向他方側)に配置している。
【0049】
図3に示すように、制御回路基板310の基板311上に実装した制御素子312には、基板311からの厚みが所定の厚みToよりも小さい複数の第1制御素子313と、所定の厚みToよりも大きい複数の第2制御素子314とが含まれている。制御回路基板310は、第1制御素子313が作業者側である左側(左右方向一方側)に集中的に配置してある。制御回路基板310は、第2制御素子314が作業者側と反対側である右側(左右方向他方側)に集中的に配置してある。
【0050】
尚、本実施形態では回路基板300を制御回路基板310と電源回路基板320の2つの基板で構成したが、これらの機能が1つとなった1つの基板で構成してもよいし、3つ以上の基板で構成してもよい。制御回路基板310は、厚みの小さい第1制御素子313と厚みの大きい第2制御素子314とを左右方向一方側と他方側に配置構成したが、電源回路基板320においても同様に第1制御素子と第2制御素子とを左右方向一方側と他方側に配置構成してもよい。
【0051】
図3及び図4に示すように、制御回路基板310は、基板311の裏側(図3中上側)における左右方向略中央位置に、発熱素子315を備えている。発熱素子315の一例としては、例えばIPM(intelligent power module)が挙げられる。
【0052】
制御回路基板310及び電源回路基板320は、アンダーカバー200の第2下面202に複数形成されたリブ203(図3又は後述の図6参照)を介して、第2下面202と所定の間隙をおいて対向配置されている。
【0053】
一方、アンダーカバー200の第2下面202の右端側(一端側)には、ミシン本体100の駆動制御に用いられる発熱部品330が設けられている。この発熱部品330は、アンダーカバー200の第2下面202に例えば接着剤により直接的に接触するように設けられている。発熱部品330の一例としては、ミシンモータを回生運転させてブレーキをかけるときに発電された電力を消費するための回生抵抗が挙げられる。回生抵抗は、ミシン本体100の駆動制御に用いられる部品の中で最も大きな発熱作用のある発熱部品である。
【0054】
次に、前述の図1及び図2を参照してミシンテーブル20の開口10における切り欠き構造について説明する。
【0055】
図1及び図2に示すように、ミシンテーブル20の開口10には、アンダーカバー200における上記発熱部品330が配置される位置に対応する一端側、即ち右端側の内周面11rに、切り欠き部12が形成されている。切り欠き部12は、内周面11rの前後方向略中央位置において、右方向に向かって凹状に形成されている。切り欠き部12は、次の機能を有するものである。
【0056】
ミシンテーブル20は、開口10に上側からミシン本体100が設置されると共に、下側からミシン本体100の下部を覆うアンダーカバー200が設けられる。これにより、ミシンテーブル20の開口10はミシン本体100及びアンダーカバー200により閉塞される。図2に示すように、切り欠き部12は、ミシン本体100及びアンダーカバー200により閉塞されない放熱孔Hを形成することができる。尚、図1に示すように、ミシン本体100のカバー108は放熱孔Hの上方に突出した形状となっているが、下部に間隙Sが確保されており、放熱孔Hを閉塞しない構成となっている。故に、切り欠き部12は、アンダーカバー200の発熱部品330側に、発熱による下方から上方への自然対流をミシンテーブル20を貫通させて十分に生じさせることが可能となっており、発熱部品330の冷却を促進することができる。
【0057】
尚、切り欠き部12は必ずしも開口10の右端側に設ける必要はない。例えば、発熱部品330をアンダーカバー200の後端側に設けている場合、切り欠き部は開口10の後端側に設ければよく、アンダーカバー200における発熱部品330の配置位置に対応する側であればよい。以下の理由により上記右端側の位置が好適である。即ち、縫製作業においては、ミシンテーブル20上のアーム部103の下方エリア(以下「作業エリア」と称する)で、加工布が進退動作される。ミシン本体100により閉塞されない上記切り欠き部12が上記作業エリア内に位置すると、加工布の引っ掛かり等が生じる。これに対し、上述のように切り欠き部12を開口10の右端側、即ちミシン本体100における脚柱部102側に設けた場合は、切り欠き部12を上記作業エリアから脚柱部102を挟んで離間した位置に設けることができる。それ故、切り欠き部12は上記加工布の引っ掛かり等が生じることがない。更に、作業者は作業エリア側に位置するため、発熱部品330を作業者側と反対側であるアンダーカバー200の右端側に配置することができ、発熱部品が作業者の脚等に接触することを防止して作業者の安全性を向上できる。
【0058】
尚、切り欠き部12の形状、大きさは図2に示すものに限定されるものではなく、例えば発熱部品330の形状、大きさ、発熱量等に応じて適宜設定すればよい。
【0059】
次に、図5乃至図8を参照してアンダーカバー200の構造について説明する。
【0060】
図5及び図6に示すように、アンダーカバー200は、上部に略長方形形状に開口した箱状の形状を呈している。以下、アンダーカバー200の上部開口をカバー開口205と称する。アンダーカバー200は、図1、図5、図6に示すように、アーム部103左方の下方に位置する第1カバー部210と、第1カバー部210と連なり脚柱部102下方に達する第2カバー部220とを備えている。第1カバー部210は、回転釜等の駆動機構を収納するために、第2カバー部220よりも深い構造となっている。故にアンダーカバー200をミシンテーブル20に取り付けた際、第1カバー部210の上記第1下面201は第2カバー部220の第2下面202よりも低位置となる。
【0061】
アンダーカバー200は、ミシンテーブル20の開口10を介してミシン本体100の下部を覆うカバーとして機能する。第1カバー部210は、回転釜に供給され回転釜の回転により飛散するオイルを受けるオイルパンとしても機能する。故に、アンダーカバー200内部には、第1カバー部210で受けたオイルが第2カバー部220側に浸入するのを防ぐ仕切壁230を設けている。第1カバー部210は、左端側の側面253から第1下面201にかけて、回転釜に下糸を巻いたボビンの交換等のメンテナンス作業に必要な開口211が形成されている。
【0062】
第1下面201と第2下面202との高さ関係は、次のように設定されている。図3に示すように、制御回路基板310、電源回路基板320をリブ203を介して第2下面202に配置した際、基板311、321の高さが第1下面201よりも高さhだけ高位置となるように設定されている。リブ203の高さは第1下面201と第2下面202との高低差よりも低くなるように設定されている。基板311、321の高さが第1下面201よりも高位置となるため、開口211から下方に垂れるオイルが上記第1下面201に回り込んで制御回路基板310に付着するのを防止できる。
【0063】
図6に示すように、第2下面202には、水平に配置した制御回路基板310及び電源回路基板320の周囲を囲うように、突出壁204が下方に突出して設けられている。突出壁204は、次の機能を有するものである。例えばミシンテーブル20の上面において作業者が飲料水等の液体をこぼした場合、当該液体がミシンテーブル20の開口10の内周面11(図7、図8参照)からアンダーカバー200の側面に伝わり、下方に垂れる場合がある。この場合に、液体がアンダーカバー200の第2下面202に回り込み制御回路基板310、電源回路基板320に付着すると、基板311、321に形成した回路、制御素子312、322の腐食を招く。突出壁204は、アンダーカバー200の側面を垂れる液体が第2下面202へ回り込むのを阻止し、液体が制御回路基板310、電源回路基板320へ付着するのを防止する。
【0064】
図6に示すように、突出壁204は、回路基板300の第1下面201側を除く周囲を囲うように設けている。突出壁204は、第2下面202の前方側の左右方向両端部には設けられていない。第2下面202の前方側の左右方向両端部については、軸受部207及び後述する基板カバー400の軸部402(図9参照)により、液体が第2下面202へ回り込むのを阻止する。第1下面201側については、基板311、321の高さが第1下面201よりも高位置となるため、第1下面201に回り込んだ液体が制御回路基板310に付着するのを防止できる。制御回路基板310、電源回路基板320の前側、右側、後側の3方向に設けた突出壁204により、アンダーカバー200の前側の側面252、右側の側面255、及び後側の側面251を垂れる液体が第2下面202へ回り込むのを阻止することができる。
【0065】
図7及び図8に示すように、突出壁204は、基板カバー400を閉じた際、基板カバー400の上縁部401の周囲に近接するように、基板カバー400の上縁部401の形状に沿って設けている。図7、図8中拡大図に示すように、基板カバー400を閉じた際、第2下面202に設けた突出壁204と基板カバー400の上縁部401の間にラビリンス構造LSが形成される。故に、基板カバー外部の液体(例えば上述したアンダーカバー200の前側の側面252、右側の側面255、及び後側の側面251を垂れる液体)は、回路基板300側へ流れることはない。
【0066】
アンダーカバー200のカバー開口205は、その面積(開口面積。以下同様)がミシンテーブル20の開口10の面積よりも大きい。ミシンテーブル20の開口10、アンダーカバー200のカバー開口205は何れも略長方形形状を呈しており、カバー開口205の長辺Lc2(左右方向長さ)は、ミシンテーブル20の開口10の長辺Lh2(左右方向長さ)より長い。カバー開口205の短辺(前後方向長さ)の長さLc1は、ミシンテーブル20の開口10の短辺(前後方向の長さ)の長さLh1よりも長い。故にカバー開口205の縁部206は、ミシンテーブル20の開口10下側の縁部13d外周側に位置する。
【0067】
図5及び図6に示すように、アンダーカバー200は、固定用ボルト(図示略)を挿通させるために凹状に形成したボルト取付部256を四隅に備えている。図7及び図8に示すように、ミシンテーブル20の下面21には、開口10の下側の縁部13dに沿って略長方形枠状に凹部22が形成されている。凹部22には、上記ボルト取付部256に対応する位置にボルト孔(図示略)を形成している。アンダーカバー200は、カバー開口205の縁部206が凹部22に当接した状態で、各ボルト取付部256に挿通した固定用ボルトを凹部22のボルト孔にそれぞれ締結することにより、ミシンテーブル20に取り付けられる。
【0068】
図3、図6に示すように、アンダーカバー200の第2下面202には、前述した制御回路基板310の発熱素子315と対応する位置に、発熱素子接触部240が下方に突出して設けられている。発熱素子接触部240は、制御回路基板310の裏側(図3中上側)に設けた発熱素子315と接触する平坦面241を下端部に備えている。発熱素子接触部240の平坦面241は、例えばアンダーカバー200の鋳造の際に若干厚めに形成しておき、その後、端面を研磨することにより形成される。発熱素子接触部240はアンダーカバー200と同じ熱伝導性の良い金属材料(アルミ等)で構成されている。故に、発熱素子接触部240は平坦面241により制御回路基板310の発熱素子315との伝熱面積を確保し、発熱素子315で発生した熱を効率的にアンダーカバー200に伝熱させて放熱することができる。
【0069】
次に、図9及び図10を参照して基板カバー400の構造について説明する。
【0070】
基板カバー400は、第2下面202に水平配置した制御回路基板310、電源回路基板320を保護するカバーである。基板カバー400は、前方側(図9、図10中右側)端部に左右方向外側に向かって突出した2つの軸部402を備えている。図6に示すように、アンダーカバー200は、第2下面202前方側端部に、軸部402を回動可能に支持する2つの軸受部207を設けている。基板カバー400はアンダーカバー200の第2下面202に対し軸部402を中心に回動可能である。
【0071】
図9に示すように、通常時、基板カバー400は、その上縁部401(図10参照)をアンダーカバー200の突出壁204の囲い内において第2下面202に当接させ、回路基板300を覆う。故に、基板カバー400は、回路基板300に埃等の異物が付着すること、作業者の脚が接触することを防止する。図1に示すように、アンダーカバー200の第1下面201については基板カバー400によって覆われない構成となっている。図10に示すように、回路基板300の交換等のメンテナンス作業を行う際、基板カバー400は軸部402を中心に回動し、回路基板300の後方側(図10中左側)が露出する。基板カバー400は作業者側である前方側(図10中右側)を塞ぐように回動する。
【0072】
次に、図11を参照してスイッチレバー50の軸受構造について説明する。
【0073】
図11に示すように、アンダーカバー200の第2カバー部220内部には、前述したスイッチレバー50の回転軸51を軸支する2つの軸受52、52を設けている(図5も参照)。軸受52、52に軸支された回転軸51は、アンダーカバー200の前側の側面252に設けた軸孔254(図3、図5、図6参照)を貫通し、アンダーカバー200の前側においてスイッチレバー50のアーム部材53と連結具54を介して連結されている。回転軸51は、接続部材55、連結機構(図示略)を介して布押さえ駆動機構(図示略)に連結されており、回転軸51の回転動作が布押さえ駆動機構に伝達される。従って、作業者は膝でスイッチレバー50を回動操作することで、布押さえの上下位置の切り替え操作を行うことができる。
【0074】
次に、図12を参照してペダル30のリンク機構40について説明する。
【0075】
ミシンテーブル20下方には、ミシン本体100に内蔵したミシンモータの回転速度を踏み量に応じて変化させるためのペダル30(図1参照)を設けている。ペダル30の上下動は、連結棒31、複数のリンク部材よりなるリンク機構40を介してペダルセンサ32に入力される。ペダルセンサ32は、アンダーカバー200の後側の側面251に設けられている。リンク機構40は、ペダルセンサ32を介してアンダーカバー200の後側の側面251に設けられている。
【0076】
以上説明した実施形態のミシン1においては、ミシン本体100の下部を覆うアンダーカバー200をミシンテーブル20の下方に設ける。アンダーカバー200は、その第2下面202に、ミシン本体100の駆動制御に用いる回路基板300を構成する回路基板310、320を、それらの基板311、321上であって制御素子312、322を実装した面が第2下面202と平行となるように配置している。故に、アンダーカバー200は、回路基板300の鉛直方向寸法を縮小することができる。その結果、作業者がミシンモータの回転速度を踏み量に応じて変化させるためのペダル30、布押さえの上下位置の切り替えを行うためのスイッチレバー50等を脚で操作する際、回路基板300が作業者の脚に干渉するのを抑制でき、作業者の作業性を向上することができる。
【0077】
制御回路基板310はIPM等の発熱素子315を備えるため、放熱する必要がある。本実施形態によれば、制御回路基板310をアンダーカバー200の第2下面202に水平配置することで、制御回路基板310と金属製のアンダーカバー200との伝熱面積を増大することができる。従って、アンダーカバー200は、制御回路基板310からの熱を効率的に放熱することができる。
【0078】
本実施形態では特に、回路基板300は、厚みの小さい制御回路基板310を作業者側である左側に配置し、厚みの大きい電源回路基板320を作業者側と反対側である右側に配置している。故に、アンダーカバー200は、回路基板300の作業者側の鉛直方向寸法を更に縮小することができるので、回路基板300が作業者の脚に干渉することをより抑制でき、作業者の作業性を更に向上することができる。
【0079】
本実施形態では特に、制御回路基板310は、所定の厚みToよりも小さい第1制御素子313が作業者側である左側に集中的に配置してあり、所定の厚みToよりも大きい第2制御素子314が作業者側と反対側である右側に集中的に配置してある。故に、アンダーカバー200は、回路基板300の作業者側の鉛直方向寸法を更に縮小することができるので、回路基板300が作業者の脚に干渉することをより抑制でき、作業者の作業性を更に向上することができる。
【0080】
本実施形態では特に、アンダーカバー200は、第1カバー部210と第2カバー部220とを備えている。アンダーカバー200は、アンダーカバー200をミシンテーブル20に取り付けた際、第1カバー部210の第1下面201が第2カバー部220の第2下面202よりも低位置となる。回路基板300は第2下面202に配置している。故に、回路基板300は、アンダーカバー200の下面のうち高位置となる第2下面202に配置することで下方側に突出するのを抑制し、作業者の脚に干渉するのをより一層抑制できる。
【0081】
本実施形態では特に、制御回路基板310、電源回路基板320は、それらの基板311、321の高さが第1下面201よりも高位置となるように配置してある。故に、アンダーカバー200は、第1カバー部210より外部に漏れたオイル等の液体が下方に垂れ第1下面201に回り込んだとしても、回路基板300に付着するのを防止できる。アンダーカバー200は、オイル等の液体が回路基板300に付着することによる回路及び素子の腐食を防止できる。
【0082】
本実施形態では特に、アンダーカバー200は、第2下面202に、回路基板300の第1下面201側を除く周囲を囲うように下方に突出した突出壁204を設ける。突出壁204は、例えばミシンテーブル20の上面において作業者が飲料水等の液体をこぼし、当該液体がミシンテーブル20の開口10の縁からアンダーカバー200の側面251、252、255に伝わり下方に垂れた場合でも、当該液体が第2下面202へ回り込むのを阻止する。突出壁204は、液体が回路基板300へ付着するのを防止することができる。
【0083】
本実施形態では特に、アンダーカバー200は、第2下面202に回動可能に基板カバー400を設ける。基板カバー400は、回路基板300の後方側を露出するように開放する構成としている。例えばメンテナンス作業者が基板カバー400を閉め忘れた場合、又は通常時に振動等により基板カバー400が開放した場合でも、基板カバー400は回路基板300の作業者側である前方側を塞ぐように開放するので、作業者の脚が回路基板300に接触することを確実に防止できる。
【0084】
基板カバー400は、閉じた際に上縁部401を突出壁204の囲い内において第2下面202に当接させる。これにより、アンダーカバー200の突出壁204によって側面を垂れる液体が第2下面202へ回り込むのを阻止しつつ、更にその囲い内の基板カバー400によっても液体の入り込みを防止できるので、液体の回路基板300側への浸入防止機能を更に高めることができる。
【0085】
本実施形態では特に、アンダーカバー200は、第2下面202の発熱素子315と対応する位置に、下方に突出した発熱素子接触部240を形成する。アンダーカバー200は、制御回路基板310をアンダーカバー200の第2下面202の複数箇所に設けたリブ203を介して配置する。それ故、アンダーカバー200の第2下面202と制御回路基板310とは所定の距離をおいて対向配置することとなり、直接的に接触しない。しかし、上記発熱素子接触部240は、発熱素子315と接触する平坦面241を下端部に備えているため、発熱素子315と確実に接触し、伝熱面積を確保することができる。その結果、アンダーカバー200は、発熱素子接触部240を介し、発熱素子315で発生した熱を効率的に放熱することができる。
【0086】
本実施形態では特に、ペダル30に連結した連結棒31の上下動をペダルセンサに伝達するリンク機構40を、アンダーカバー200の後側の側面251に設けている。これにより、例えば当該リンク機構40をアンダーカバー200の下部に設けた制御ボックスに設ける構造に比べ、リンク機構をより上方に配置することができる。それ故、アンダーカバー200は、リンク機構40が作業者の脚に干渉するのを抑制し、作業者の作業性を更に向上することができる。リンク機構40にはペダル30の踏み込みによる荷重が作用するが、アンダーカバー200は金属製であるため、強度的にも安定してリンク機構40を支持することができる。
【0087】
本実施形態では特に、布押さえの上下位置の切り替えを行うスイッチレバー50の回転軸51を軸支する軸受52をアンダーカバー200の内部に設け、回転軸51をアンダーカバー200の前側の側面252を貫通して軸受52に軸支している。故に、スイッチレバー50の回転軸51を軸支する軸受52をアンダーカバー200の下面に設ける必要がないので、スイッチレバー50が作業者の脚に干渉するのを抑制し、作業者の作業性を更に向上することができる。
【0088】
尚、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
【0089】
例えば、図13に示すように、アンダーカバー200の側面(図に示す例では後側の側面251)に、回路基板300からの熱を放熱するための放熱用凹凸部257を設けてもよい。前述したように、アンダーカバー200には、制御回路基板310の発熱素子315で発生する熱、発熱部品330で発生する熱が伝熱する。側面に放熱用凹凸部257を設けるので、放熱面積が増加し、熱を効率的に放熱することができる。尚、放熱用凹凸部257は、アンダーカバー200の全ての側面251、252、253、255に設けてもよいし、何れかの側面のみに設けてもよい。放熱用凹凸部257は、側面の全てではなく一部領域にのみ設けるようにしてもよい。
【0090】
以上既に述べた以外にも、上記実施形態、各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。
【符号の説明】
【0091】
1 ミシン
10 開口
20 ミシンテーブル
30 ペダル
31 連結棒
40 リンク機構
50 スイッチレバー
51 回転軸
52 軸受
100 ミシン本体
102 脚柱部
103 アーム部
200 アンダーカバー
201 第1下面
202 第2下面(基板配置面)
204 突出壁
210 第1カバー部
220 第2カバー部
240 発熱素子接触部
241 平坦面
251 側面
252 側面
253 側面
255 側面
257 放熱用凹凸部
300 回路基板
310 制御回路基板(回路基板)
311 基板
313 第1制御素子
314 第2制御素子
315 発熱素子
320 電源回路基板(回路基板)
400 基板カバー
401 上縁部
402 軸部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ミシンテーブルの開口部分に設置されたミシン本体下部を覆う金属製のミシンのアンダーカバーにおいて、
前記ミシン本体の駆動制御に用いられる回路基板と、
下面に前記回路基板を配置可能な基板配置面と、を有し、
前記回路基板は、基板上に制御素子が配置される面が前記基板配置面と平行に配置されている
ことを特徴とするミシンのアンダーカバー。
【請求項2】
請求項1記載のミシンのアンダーカバーにおいて、
前記回路基板は、
制御回路基板と、前記制御回路基板よりも厚みの大きな電源回路基板とを備えており、
前記制御回路基板が作業者側となる左右方向一方側に位置し、前記電源回路基板が前記作業者側と反対側となる左右方向他方側に位置する
ことを特徴とするミシンのアンダーカバー。
【請求項3】
請求項1又は2記載のミシンのアンダーカバーにおいて、
前記回路基板は、
基板上に、所定の厚みよりも小さい複数の第1制御素子と、所定の厚みよりも大きい複数の第2制御素子とが配置されて構成されており、
前記第1制御素子が作業者側となる左右方向一方側に集中的に位置し、前記第2制御素子が前記作業者側と反対側となる左右方向他方側に集中的に位置する
ことを特徴とするミシンのアンダーカバー。
【請求項4】
請求項3記載のミシンのアンダーカバーにおいて、
前記ミシンテーブルより立設した脚柱部と、前記脚柱部の上部から左方に延びるアーム部とを備えた前記ミシン本体の下部を覆っており、
前記アーム部の下方に位置する第1カバー部と、前記脚柱部の下方に位置する第2カバー部とを備え、前記ミシンテーブルに取り付けた際に、前記第1カバー部の第1下面が前記第2カバー部の第2下面よりも低位置となるように構成されており、
前記基板配置面は、
前記第2下面に設けられている
ことを特徴とするミシンのアンダーカバー。
【請求項5】
請求項4記載のミシンのアンダーカバーにおいて、
前記基板配置面の周囲を囲うように下方に突出した突出壁を備えている
ことを特徴とするミシンのアンダーカバー。
【請求項6】
請求項5記載のミシンのアンダーカバーにおいて、
前記第2下面に回動可能に設けられ、前記回路基板を覆う基板カバーを更に有し、
前記基板カバーは、
前記第2下面の前方側端部において回動可能に支持された軸部を備えており、閉じた際には、上縁部を前記突出壁の囲い内において前記第2下面に当接させて前記回路基板を覆い、開放時には、前記軸部を中心に回動し、前記回路基板の後方側を露出させる
ことを特徴とするミシンのアンダーカバー。
【請求項7】
請求項4乃至6の何れか1項記載のミシンのアンダーカバーにおいて、
前記第2下面の前記回路基板の基板上に設けた発熱素子と対応する位置に下方に突出して設けられた、前記発熱素子と接触する平坦面を下端部に備えた発熱素子接触部を備えている
ことを特徴とするミシンのアンダーカバー。
【請求項8】
請求項1乃至7の何れか1項記載のミシンのアンダーカバーにおいて、
前記回路基板からの熱を放熱するための放熱用凹凸部を側面に備えている
を特徴とするミシンのアンダーカバー。
【請求項9】
請求項1乃至8の何れか1項記載のミシンのアンダーカバーにおいて、
前記ミシン本体に設けられた布押さえの上下位置の切り替えを行うためのスイッチレバーと、
前記スイッチレバーの回転軸と、
前記回転軸を軸支する軸受と、を更に有し、
前記軸受は、
前記アンダーカバーの内部に設けられ、
前記回転軸は、前記アンダーカバーの側面を貫通し、前記軸受に軸支されている
ことを特徴とするミシンのアンダーカバー。
【請求項10】
請求項1乃至9の何れか1項記載のミシンのアンダーカバー
を備えるミシン。
【請求項11】
請求項10記載のミシンにおいて、
ミシン本体に内蔵されたミシンモータの回転速度を踏み量に応じて変化させるためのペダルと、
前記ペダルに連結された連結棒と、
前記連結棒の上下動をペダルセンサに伝達するリンク機構と、を更に有し、
前記リンク機構は、
前記アンダーカバーの側面に設けられている
ことを特徴とするミシン。

【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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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【公開番号】特開2012−75447(P2012−75447A)
【公開日】平成24年4月19日(2012.4.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−220399(P2010−220399)
【出願日】平成22年9月30日(2010.9.30)
【出願人】(000005267)ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Fターム(参考)】