JP2000317174A - ボビンケース交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 小スペースなチャックを実現するとともに、
下ツマミスライドとチャック移動とを１ストロークで実
現できる搭載可能なボビンケース交換装置の提供。 【解決手段】 クランプ爪３１を爪駆動手段３２によっ
て、回転カマ２側へ駆動し、を回転カマ２から離反させ
る。クランプ爪３１を回転カマ２側へ駆動する際に、ボ
ビンケース１０の下ツマミ２１の貫通穴３４に、クラン
プ爪３１を挿入する。クランプ爪３１によって、下ツマ
ミ２１がスライドし、ボビン芯ピン１３のロック解除、
ボビン１８の保持とともに、下ツマミ２１のバネによっ
て、ボビンケース１０がクランプ爪３１にクランプされ
る。クランプ爪３１を回転カマ２から離反させると、ク
ランプされたボビンケース１０が回転カマ２から離脱す
る。このように、１ストロークで回転カマ２からボビン
ケース１０を取り外す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ミシンの回転カマ
内に装着されたボビンケースを交換するボビンケース交
換装置に関し、特にボビンケースのチャックに関する技
術である。

【０００２】

【従来の技術】ボビンケース交換装置では、ボビンケー
スのチャックを備える。従来のチャックとして、特開平
８−１９６７６６号公報に示す技術が知られている。こ
の公報に開示されるチャックは、ボビンケースの上ツマ
ミを回動操作して下ツマミをスライドさせる回動爪、お
よびこの回動爪を回動操作する爪用アクチュエータを備
える。そして、このチャックは、爪用アクチュエータと
は別のチャック駆動用アクチュエータによって移動操作
され、チャックの保持したボビンケースが移動操作され
るものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記で示したように、
従来のチャックは、上ツマミの回動操作を行なうため、
少なくとも上ツマミの回動スペースを確保する必要があ
る。しかし、ミシンの内部の空きスペースは少ないた
め、小スペースなチャックの要求がある。また、従来の
チャックは、爪用アクチュエータとチャック駆動用アク
チュエータを用いていたため、下ツマミスライドのため
の爪回動と、チャック移動との２ストロークが必要とな
っていた。このため、部品点数が多く、またボビンケー
ス交換装置が大型化する不具合になっていた。

【０００４】本発明の目的は、小スペースなチャックを
実現するとともに、下ツマミスライドとチャック移動と
を１ストロークで実現できる搭載可能なボビンケース交
換装置の提供にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のボビンケース交
換装置は、次の技術的手段を採用した。ボビンケース交
換装置は、ボビンケースに設けられた上ツマミの回動基
部が貫通する下ツマミの貫通穴に外部より挿入可能なク
ランプ爪と、回転カマ内に装着された前記ボビンケース
の外側より前記クランプ爪を前記貫通穴に挿入し、前記
クランプ爪をボビン芯ピンと平行に移動させる爪駆動手
段と、を備える。前記爪駆動手段によって前記クランプ
爪を前記貫通穴に挿入することにより、前記クランプ爪
の厚みによって前記下ツマミがスライドし、前記下ツマ
ミによるボビン芯ピンのロック解除、および前記ボビン
ケース内におけるボビンの保持が行われるとともに、前
記下ツマミの復元バネの復元力によって、前記ボビンケ
ースが前記クランプ爪にクランプされることを特徴とす
る。

【０００６】

【発明の作用および効果】爪駆動手段によってクランプ
爪を回転カマ方向と反回転カマ方向に往復移動させる。
クランプ爪を回転カマ方向に移動させて、クランプ爪を
貫通穴に挿入する。すると、クランプ爪の厚みによって
下ツマミがスライドし、下ツマミによるボビン芯ピンの
ロック解除、およびボビンケース内におけるボビンの保
持が行われる。同時に、下ツマミの復元バネの復元力に
よって、ボビンケースがクランプ爪にクランプされる。
クランプ爪を反回転カマ方向に移動させる。ボビンケー
スはクランプ爪にクランプされているため、クランプ爪
とともにボビンケースが回転カマより取り外される。

【０００７】このように、クランプ爪を貫通穴に挿入す
ることで、「下ツマミによるボビン芯ピンのロック解
除」、「ボビンケース内におけるボビンの保持」、「ボ
ビンケースのクランプ」が実施され、従来のように上ツ
マミの回動が不要であるため、従来に比較して小スペー
スで済み、ボビンケース交換装置をコンパクト化でき、
ミシンへの搭載が容易になる。また、「ボビンケースの
クランプ」および「ボビンケースの取り出し」がクラン
プ爪の往復移動の１ストロークで可能になる。このた
め、部品点数の低減、およびボビンケース交換装置の小
型化が可能になる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図１ない
し図１３に示す実施例に基づき説明する。本実施例に示
すボビンケース交換装置１は、図３に示すように、回転
カマ２が使用者から見て左側に向いたミシン作業台内部
に取り付けられる交換ユニット３と、この交換ユニット
３から離れた場所に配置されて、交換ユニット３に作動
力を与えるカムユニット４とに分離して配置されてい
る。

【０００９】交換ユニット３は、ミシンの角板５に取り
付けられる固定ベース６と、この固定ベース６に対して
回動可能な回動ベース７とを備え、この回動ベース７
は、弛緩レバー８の操作によって回動可能と不能が設定
され、回動ベース７を回動操作することによって、後述
する交換カセット９の着脱を行うように設けられてい
る。また、固定ベース６はＬ字形を呈するもので、ミシ
ンの角板５に対して少量移動可能に設けられており、交
換ユニット３の位置を微調整できるように設けられてい
る。回動ベース７には、交換用のボビンケース１０を交
換位置に搬送する搬送手段１１と、ボビンケース１０の
着脱手段１２とが設けられている。

【００１０】搬送手段１１は、４つのボビンケース１０
を環状で等間隔に配置する交換カセット９と、交換カセ
ット９を着脱可能に支持し、回転カマ２のボビン芯ピン
１３と平行配置される回転軸１４を備えたカセット回転
体１５と、このカセット回転体１５を９０°づつ回転駆
動する割出手段１６とを備え、この割出手段１６はカム
ユニット４によって遠隔操作される。

【００１１】交換カセット９は、回転軸１４に対して着
脱可能なものであり、図８に示すように、等間隔のボビ
ン装着ピン１７を４本備え、その内の３本のボビン装着
ピン１７には下糸が巻回されたボビン１８（図１、２参
照）を装着したボビンケース１０が取り付けられる。な
お、空きの１本のボビン装着ピン１７には回転カマ２か
ら取り出されたボビンケース１０が装着される。この空
のボビン装着ピン１７は、回転カマ２のボビン芯ピン１
３と同軸状に配置されるもので、割出手段１６によって
交換カセット９を９０°づつ回転させても、常に交換カ
セット９のボビン装着ピン１７が回転カマ２のボビン芯
ピン１３と同軸状に配置される。なお、ボビン装着ピン
１７とボビン芯ピン１３との隙間は大変僅か（例えば、
０．数ｍｍ〜数ｍｍ）に設けられている。

【００１２】交換カセット９には、図８に示すように、
位置決用Ｌ字部１９が設けられている。この位置決用Ｌ
字部１９は、図１に示すように、ボビンケース１０の下
ツマミ２１を押し付けて、内部のボビン１８を掴み、ボ
ビン１８が飛び出すのを防ぐとともに、交換カセット９
に対するボビンケース１０の位置決めのために設けられ
ている。

【００１３】交換カセット９は、カセット回転体１５の
回転軸１４に装着されて、カセット回転体１５と一体に
回転するものである。なお、交換カセット９には、位置
決め穴２２が形成されており、カセット回転体１５の回
転軸１４に設けられた位置決めピン２３に嵌め合わされ
て、カセット回転体１５と交換カセット９とが位置決め
される。カセット回転体１５は、回動ベース７に対して
回転可能に支持されるもので、回転カマ２に対向して配
置されるものである。

【００１４】カセット回転体１５は、回動ベース７を貫
通し、回動ベース７に対して回転する回転軸１４と、回
動ベース７の裏側に配置されて回転軸１４と一体に回転
する割出盤２４とを備える。この割出盤２４の裏面に
は、図９〜図１１に示すように、割出送りピン２５が４
つ設けられている。この４つの割出送りピン２５は、表
側のボビン装着ピン１７にほぼ対応した位置に設けられ
たものである。

【００１５】カムユニット４から伝達される割出用フレ
キシブル伝達部材２６の押圧力によってカセット回転体
１５を一方向に９０°づつ駆動するために、割出用フレ
キシブル伝達部材２６の付勢力と、割出用バネ（図示し
ない）の復元力によって往復駆動される割出用移動部材
２８には、４つの割出送りピン２５のうちの１つの割出
送りピン２５の乗り越えと押圧を行なってカセット回転
体１５および交換カセット９を一方向へ回転させる板バ
ネ材料よりなる割出爪２９が設けられている。なお、割
出用フレキシブル伝達部材２６は、チューブ状のフレキ
シブルガイドと、このガイド内を摺動するワイヤやバネ
材等からなるフレキシブル策動と、この策動の両端に取
り付けられたロッド２６ａとからなる。

【００１６】この割出爪２９は、板バネ材からなり、図
１１に示すように略Ｌ字形を呈するもので、割出用フレ
キシブル伝達部材２６の付勢力によって割出用移動部材
２８が図１１（ａ）から（ｂ）の状態へ移動すると、割
出爪２９は割出送りピン２５を乗り越える。次いで、割
出用バネの復元力によって割出用移動部材２８が図１１
（ｂ）から（ａ）の状態へ移動すると、割出爪２９が割
出送りピン２５を押圧して、割出送りピン２５を９０°
回転させる。この結果、カセット回転体１５および交換
カセット９が９０°回転するものである。なお、図１１
（ｂ）の状態では、割出爪２９の先端と側面が割出送り
ピン２５に当たり、カセット回転体１５（交換カセット
９）の左右回転を規制するように設けられている。

【００１７】着脱手段１２は、図１に示すように、ボビ
ンケース１０の下ツマミ２１をスライドさせ、ボビンケ
ース１０を保持するクランプ爪３１と、このクランプ爪
３１を駆動する爪駆動手段３２とを備え、この爪駆動手
段３２もカムユニット４によって遠隔操作される。

【００１８】クランプ爪３１は、図１（ｂ）に示すよう
に、ボビンケース１０の上ツマミ３３の回動基部３３ａ
が貫通する下ツマミ２１の貫通穴３４に外部より挿入可
能な爪で、爪駆動手段３２によって、回転カマ２内に装
着されたボビンケース１０の外側より、クランプ爪３１
を貫通穴３４に挿入される。クランプ爪３１は、先端が
尖った楔状を呈し、クランプ爪３１の厚みで下ツマミ２
１をロック解除方向にスライドさせる。また、クランプ
爪３１は、貫通穴３４に挿入された状態で僅かに下ツマ
ミ２１を戻し，ボビンケース１０のクランプ力を強める
窪みが設けられている。つまり、クランプ爪３１は、図
１に示すように、厚みが変化する山形に設けられてい
る。クランプ爪３１が貫通穴３４に挿入されると、クラ
ンプ爪３１の厚みによって下ツマミ２１がスライドし、
下ツマミ２１によるボビン芯ピン１３のロック解除、お
よびボビンケース１０内におけるボビン１８の保持が行
われるとともに、下ツマミ２１のボビンケース１０内に
配置された復元バネ（図示しない）の復元力によって、
ボビンケース１０がクランプ爪３１にクランプされる。

【００１９】爪駆動手段３２は、上述のように、クラン
プ爪３１を移動させるもので、図１に示すように、回転
カマ２内のボビンケース１０を交換カセット９に移した
り、図２に示すように、交換カセット９のボビンケース
１０を回転カマ２内へ移すものである。この爪駆動手段
３２は、クランプ爪３１をボビン芯ピン１３と平行に移
動させるもので、クランプ爪３１は爪支持プレート３５
と、回動ベース７を貫通してスライドするスライドピン
３６とを備え、爪支持プレート３５（クランプ爪３１）
は圧縮コイルバネ３７とＬ字のバネロッド３８の作用で
回転カマ２から離れる方向へ引かれている。

【００２０】しかるに、爪支持プレート３５（クランプ
爪３１）は、回転カマ２内のボビンケース１０を取り外
す際と、交換カセット９のボビンケース１０を回転カマ
２内に装着する際に、爪用フレキシブル伝達部材３９の
付勢力によって、回転カマ２側へ付勢される。なお、爪
用フレキシブル伝達部材３９は、チューブ状のフレキシ
ブルガイドと、このガイド内を摺動するワイヤやバネ材
等からなるフレキシブル策動と、この策動の両端に取り
付けられたロッド３９ａとからなる。

【００２１】回転カマ２内のボビンケース１０を取り外
す際は、爪用フレキシブル伝達部材３９の付勢力によっ
てクランプ爪３１が図１（ａ）から（ｂ）の状態へ移動
すると、クランプ爪３１が貫通穴３４に挿入される。す
ると、クランプ爪３１の厚みによって下ツマミ２１がス
ライドし、下ツマミ２１によるボビン芯ピン１３のロッ
ク解除、およびボビンケース１０内におけるボビン１８
の保持が行われるとともに、下ツマミ２１の復元バネ
（図示しない）の復元力によって、ボビンケース１０が
クランプ爪３１にクランプされる。

【００２２】爪用フレキシブル伝達部材３９の付勢力が
なくなると、圧縮コイルバネ３７の復元力によって、ク
ランプ爪３１が図１（ｂ）から（ｃ）の状態へ移動す
る。すると、クランプ爪３１にクランプされて反回転カ
マ方向へ移動中のボビンケース１０が、途中の交換カセ
ット９に装着される。

【００２３】交換カセット９のボビンケース１０を回転
カマ２内に装着する際は、爪用フレキシブル伝達部材３
９の付勢力によってクランプ爪３１が図２（ａ）から
（ｂ）の状態へ移動する。すると、クランプ爪３１が交
換用のボビンケース１０を回転カマ２側へ押し出し、結
果的に交換用ボビンケース１０が回転カマ２内に装着さ
れる。この時、クランプ爪３１が貫通穴３４に挿入しな
いスライド量に設定されている。このクランプ爪３１の
スライド量の調節は、後述するカムユニット４によって
成されている。

【００２４】爪用フレキシブル伝達部材３９の付勢力が
なくなると、圧縮コイルバネ３７の復元力によって、ク
ランプ爪３１が図２（ｂ）から（ｃ）の状態へ移動す
る。この状態は、図１（ａ）と同じ状態であり、次のボ
ビンケース１０の交換作業の待機状態になる。

【００２５】カムユニット４は、図１２に示すように、
搬送手段１１を作動させるために割出用フレキシブル伝
達部材２６を駆動する割出カム４１と、着脱手段１２を
作動させるために爪用フレキシブル伝達部材３９を駆動
する着脱カム４２とを備え、減速機モータ４３によって
回転駆動される。この減速機モータ４３は、ボビンケー
ス１０の交換信号を受けると１回転するもので、この１
回転の間にボビンケース１０の交換作業が行われるよう
に設けられている。このボビンケース１０の交換作業
は、図１３に示すように、まず回転カマ２からのボビン
ケース１０の取外し作業、次に交換カセット９を９０
°搬送させる搬送作業、最後に交換用ボビンケース１
０を回転カマ２に投入する投入作業が一連で行われ
る。

【００２６】このように、１回のボビンケース１０の交
換作業でクランプ爪３１が２回スライドするように設け
られており、そのために着脱カム４２は２山設けられて
いる。なお、図１３に示すように、着脱カム４２の２山
の高さが変えて設けられている。つまり、回転カマ２か
らのボビンケース１０の取外し作業では、クランプ爪
３１が貫通穴３４に挿入されるように少量（例えば２ｍ
ｍほど）高く設けられ、交換用ボビンケース１０を回転
カマ２に投入する投入作業ではクランプ爪３１が貫通
穴３４に挿入されないように低く設けられている。

【００２７】なお、割出カム４１と着脱カム４２のカム
山の変化は、それぞれに設けられたカムレバー４４、４
５を介して割出用フレキシブル伝達部材２６および爪用
フレキシブル伝達部材３９に伝えられる。各カムレバー
４４、４５は、それぞれの一端が共通のカムレバー軸４
６で回動自在に支持され、各カムレバー４４、４５の中
間部に設けられたカムレバーピン４７、４８が割出カム
４１および着脱カム４２のカム面に摺接するように設け
られている。

【００２８】次に、ボビンケース交換装置１の作動の一
例を説明する。下糸量の低下等によりボビンケース１０
を交換する場合は、図示しない操作スイッチを操作す
る。すると、減速機モータ４３が１回転して停止する。
減速機モータ４３が１回転する間に、回転カマ２からの
ボビンケース１０の取外し作業と、交換カセット９を
９０°搬送させる搬送作業と、最後に交換用ボビンケ
ース１０を回転カマ２に投入する投入作業とが行われ
る。

【００２９】上記の作動で示したように、ボビンケース
交換装置１は、クランプ爪３１を貫通穴３４に挿入する
ことで、「下ツマミ２１によるボビン芯ピン１３のロッ
ク解除」、「ボビンケース１０内におけるボビン１８の
保持」、「ボビンケース１０のクランプ」が実施でき、
従来のように上ツマミ３３の回動が不要である。このよ
うに上ツマミ３３の回動スペースが要らないため、従来
に比較して小スペースで済み、回転カマ２に対向配置さ
れる交換ユニット３をコンパクト化でき、ミシンへの搭
載性が向上する。また、「ボビンケース１０のクラン
プ」および「ボビンケース１０の取り出し」がクランプ
爪３１の往復移動の１ストロークで可能になる。このた
め、部品点数の低減、ボビンケース交換装置１の小型化
および低コスト化が可能になる。

【００３０】〔変形例〕回転カマが側方に向くミシンに
ボビンケース交換装置を搭載した例を示したが、回転カ
マが正面や背面に向くミシン等へ搭載しても良い。交換
カセット９に装着されるボビンケース１０の数が４つの
例を示したが、用途等に応じて変更可能なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】ボビンケース取り出しの説明図である。

【図２】ボビンケース取り付けの説明図である。

【図３】ボビンケース交換装置の概略正面図である。

【図４】着脱機構の概略図である。

【図５】交換ユニットの上視図である。

【図６】交換ユニットの右側面図である。

【図７】回動ベースを回動操作した状態における交換ユ
ニットの右側面図である。

【図８】交換カセットの断面および平面図である。

【図９】搬送機構の概略図である。

【図１０】交換ユニットの左側面図である。

【図１１】搬送手段の作動説明図である。

【図１２】カム機構の分解斜視図である。

【図１３】割出カムおよび着脱カムのカムタイミングを
示すグラフである。

【符号の説明】

１ ボビンケース交換装置 ２ 回転カマ １０ ボビンケース １３ ボビン芯ピン １８ ボビン ２１ 下ツマミ ３１ クランプ爪 ３２ 爪駆動手段 ３３ 上ツマミ ３４ 貫通穴 ３３ａ 回動基部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3B150 AA02 CE02 CE25 DG14 FB02 FE00 FF00 JA04 JA17

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ボビンケースに設けられた上ツマミの回動
   基部が貫通する下ツマミの貫通穴に外部より挿入可能な
   クランプ爪と、 回転カマ内に装着された前記ボビンケースの外側より、
   前記クランプ爪を前記貫通穴に挿入し、前記クランプ爪
   をボビン芯ピンと平行に移動させる爪駆動手段と、を備
   え、 前記爪駆動手段によって前記クランプ爪を前記貫通穴に
   挿入することにより、前記クランプ爪の厚みによって前
   記下ツマミがスライドし、前記下ツマミによるボビン芯
   ピンのロック解除、および前記ボビンケース内における
   ボビンの保持が行われるとともに、前記下ツマミの復元
   バネの復元力によって、前記ボビンケースが前記クラン
   プ爪にクランプされることを特徴とするボビンケース交
   換装置。