JP2002346264A - ミシンのボビン交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボビン交換に要する時間が短縮され、また、
作業者が新ボビンセットをプリセットしやすいボビン交
換装置を提供する。 【解決手段】 垂直軸線の回りに回転可能に設けられる
とともにボビンセット６，９を把持する少なくとも２つ
の把持機構４０を垂直軸線回りで所定角度間隔をおいて
備えた回転アーム３０と、該回転アーム３０を前進及び
後退させるエアシリンダ２８と、該回転アーム３０を回
転させる回転変換機構６０とを含み、該回転アーム３０
の後退端において後側に位置する把持機構４０を新ボビ
ンセット９のプリセット位置とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ミシンにおいて、
下糸が無くなった又は残り少なくなったボビン及びそれ
を収容したボビンケース（以下、旧ボビンセットとい
う）を釜から取り外し、下糸が満巻されたボビン及びそ
れを収容したボビンケース（以下、新ボビンセットとい
う）を釜に取り付ける、ボビン交換装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来のミシンのボビン交換装置として
は、次のようなものが知られている。 （１）特開平７−８６６６号公報に記載されたボビン交
換装置は、多数個の新ボビンセットを円周配列状にプリ
セットしておくボビン収容装置と、新ボビンセットを一
個ずつ把持するボビン外し装置（進退駆動装置を含む）
と、ボビン外し装置を釜とボビン収容装置との間で昇降
させる昇降装置とから構成されている。このボビン外し
装置を上昇及び前進させて釜の旧ボビンセットを把持
し、ボビン外し装置を後退させて旧ボビンセットを釜か
ら取り外し、ボビン外し装置を下降及び前進させて旧ボ
ビンセットをボビン収容装置の空き部に受け渡し解放す
る。続いて、ボビン収容装置を回転させて新ボビンセッ
トをボビン外し装置に把持させ、再びボビン外し装置を
後退、上昇及び前進させて新ボビンセットを釜に取り付
け解放する。

【０００３】（２）特開平８−１９１９７４号公報に記
載されたボビン交換装置は、新ボビンセットをプリセッ
トしておくダミー軸と、２つのボビンセットの把持手段
を有して釜軸に平行な軸を中心に回転する回転アーム
と、回転アームを回転させる回転駆動装置と、回転アー
ムを軸線方向に移動させる軸線移動装置と、から構成さ
れている。この回転アームを回転及び前進させて一方の
把持手段でダミー軸の新ボビンセットを把持し、回転ア
ームを後退、回転及び前進させて他方の把持手段で釜の
旧ボビンセットを把持し、回転アームを後退させて旧ボ
ビンセットを釜から取り外し、回転アームを回転させて
一方の把持手段に把持された新ボビンセットを釜に対向
させ、回転アームを前進させて新ボビンセットを釜に取
り付け解放する。

【０００４】（３）特開２０００−１５７７７４公報に
記載されたボビン交換装置は、釜の前方において複数の
ボビンセットをプリセットしておくストッカーと、釜と
ストッカーの間に延びて２本の案内溝を有する案内プレ
ートと、ボビンセットを把持して２本の案内溝に案内さ
れて釜とストッカーの間を移動するチャック部材と、チ
ャック部材の駆動機構とから構成されている。このチャ
ック部材を釜方向に前進させて釜の旧ボビンセットを把
持し、チャック部材をストッカー方向に後退させて旧ボ
ビンセットを釜から取り外すとともに、その後退中に２
本の案内溝に沿ってチャック部材を１８０度回転させ
て、旧ボビンセットをチャック部材の空き部に受け渡し
解放する。続いて、ストッカーを回転させて新ボビンセ
ットをチャック部材に把持させ、再びチャック部材を釜
方向に前進させるとともにその前進中に２本の案内溝に
沿ってチャック部材を１８０度回転させて、新ボビンセ
ットを釜に取り付け解放する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記（１）のボビン交
換装置は、１つのボビン外し装置で、前進→把持→後退
→下降→前進→解放→把持→後退→上昇→前進→解放と
いう多くの動作を順に行うため、ボビン交換に時間がか
かるとか、進退駆動装置と昇降装置とが必要になるとか
という問題があった。同じく上記（３）のボビン交換装
置は、１つのチャック部材で、前進→把持→後退→解放
→把持→前進→解放という多くの動作を順に行うため、
やはりボビン交換に時間がかかるという問題があった。

【０００６】また、上記（１）及び（２）のボビン交換
装置には、作業者が手作業によって新ボビンセットをプ
リセットしにくいという問題もあった。すなわち、ミシ
ンのテーブルの前端から釜まではかなりの奥行きがあ
り、その釜の下方にプリセット位置、すなわち上記
（１）ではボビン収容装置、上記（２）ではダミー軸を
それぞれ設けることになる。作業者はそのプリセット位
置への新ボビンセットのプリセットを手作業で行わなけ
ればならないが、プリセット位置までの奥行きが大きい
ため、テーブルの下に潜り込んだり手を伸ばしたりして
無理な姿勢で行わなければならなかった。

【０００７】つまり、従来のボビン交換装置には、１つ
の把持装置で多くの動作を順に行うためボビン交換に時
間がかかるという問題と、新ボビンセットのプリセット
位置までの奥行きが大きく作業者がプリセットしにくい
という問題とを、共に解消したものは見あたらない。

【０００８】本発明の目的は、上記課題を解決し、少な
くとも２つの把持機構に旧ボビンセットの把持と新ボビ
ンセットの把持とを並行させることでボビン交換に要す
る時間が短縮され、また、新ボビンセットのプリセット
位置までの奥行きが小さくなり作業者が新ボビンセット
をプリセットしやすいボビン交換装置を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るミシンのボビン交換装置は、釜の軸線
に対して直交するアーム軸線の回りに回転可能に設けら
れるとともにボビンセットを把持する少なくとも２つの
把持機構をアーム軸線回りで所定角度間隔をおいて備え
た回転アームと、該回転アームを前進及び後退させる進
退駆動手段と、該回転アームを回転させる回転駆動手段
とを含み、該回転アームの後退端において後側に位置す
る把持機構を新ボビンセットのプリセット位置としたこ
とを特徴とする。

【００１０】ここで、釜の軸線に対して直交するアーム
軸線としては、垂直軸線又は水平軸線を例示できる。

【００１１】把持機構の数は、特に限定されないが、２
つを１８０°間隔で、４つを９０度間隔で、又は６つを
６０度間隔で備えることが好ましい。勿論、３つを１２
０°間隔で、５つを７２度間隔で備えてもよい。

【００１２】進退駆動手段は、特定の手段に限定され
ず、エアシリンダ、油圧シリンダ、電磁ソレノイド、リ
ニアモータ等の直線運動する駆動源のみ若しくはこれら
とレバー、リンク等との組合わせ、又は、電気モータ、
電磁回転ソレノイド等の回転運動する駆動源とスクリュ
ーネジやラックアンドピニオンとの組合わせ等を例示で
きる。

【００１３】回転駆動手段は、特定の手段に限定され
ず、エアシリンダ、油圧シリンダ、電磁ソレノイド、リ
ニアモータ等の直線運動する駆動源とクランク、ラック
アンドピニオン等との組合わせ、又は、電気モータ、電
磁回転ソレノイド等の回転運動する駆動源のみ若しくは
これらと加減速ギヤとの組合わせ等を例示できる。

【００１４】また、回転駆動手段は、進退駆動手段の駆
動源を併用し、回転アームの前進又は後退の運動を回転
運動に変換して回転アームを回転させる回転変換機構と
することもできる。この回転変換機構は、特定の機構に
限定されず、次のａ，ｂを例示できる。 ａ：回転アームのアーム軸線（具体的には、例えば垂直
回転軸又は水平回転軸）の回りに設けたピニオンギヤ
と、前進及び後退しないラックギヤと、該ラックギヤを
回転アームの前進又は後退の途中で一時的にピニオンギ
ヤと噛合させる噛合機構とからなる機構。 ｂ：回転アームのアーム軸線（具体的には、例えば垂直
回転軸又は水平回転軸）の回りに設けたピニオンギヤ
と、前進及び後退しないラックギヤと、該ピニオンギヤ
を回転アームの前進又は後退の途中で一時的にラックギ
ヤと噛合させる噛合部材とからなる機構。

【００１５】把持機構は、特定の機構に限定されない
が、ボビンケースのロックレバーを把持するタイプの機
構を例示できる。このタイプの把持機構としては、ボビ
ンケースの正面を当接させる当接部材と、ボビンケース
のロックレバーを立てる把持爪と、立てられたロックレ
バーを受ける把持面とを含み、把持爪と把持面とにより
ロックレバーにおいてボビンセットを把持する機構を例
示できる。

【００１６】把持機構に、ボビンセットの把持のロック
機構（把持爪を閉鎖位置にロックする機構）を装備する
のが好ましい。ロック機構としては、特に限定されない
が、把持面に結合されたスライド可能な第一スライダ
と、把持爪に結合されたスライド可能な第二スライダ
と、第一スライダの穴とロック時にスライドしない部材
（例えばアームブロック）の穴とにまたがって嵌り得る
ストッパピンと、第二スライダとロック時にスライドし
ない部材（例えば第一スライダ）の穴とにまたがって嵌
り得るストッパピンとを含む機構を例示できる。

【００１７】また、把持機構に、ボビンセットの把持の
ロック解除機構（前記ロック機構を解除する機構）を装
備するのが好ましい。ロック解除機構としては、特に限
定されないが、回転アームの回転範囲内に設けられた回
転しないドック及び／又は回転アームの前進又は後退の
範囲内に設けられた前進及び後退しないドックと、該ド
ックにより押されて動くように把持機構に設けられた作
動片と、該作動片の動きによりストッパピンを押して前
記両穴へのまたがりを無くす押圧ピンとを含む機構を例
示できる。

【００１８】上記把持機構において、把持爪が的確に動
作するように、把持爪を回転アームのアームブロックに
開閉可能に支持し、アームブロックに第一スライダ及び
第二スライダを設け、第一スライダに当接部材及び把持
面を結合し、アームブロックと第一スライダと第二スラ
イダとの相対移動を把持爪の開閉運動に変換するレバー
を設けるとよい。

【００１９】さらに、ロック機構として、第二スライダ
を第一スライダに相対移動不能に結合する結合ピンと、
アームブロックに第一スライダ及び第二スライダを相対
移動不能に係止する係止ピンとを含む機構を設けるとよ
い。

【００２０】また、ロック解除機構として、回転アーム
の後退端及び前進端と対応する定位置に設けられたドッ
クと、該ドックに係合して結合ピン及び係止ピンの作用
を解除する作動片とを含む機構を設けるとよい。

【００２１】次に、プリセット位置の直後に、新ボビン
セットをくぐらせるセット用ガイド穴を備えたセット治
具を設けることが好ましい。

【００２２】また、プリセット位置の直後には、新旧の
ボビンセットを把持機構との間で授受するセット治具を
設けるとよい。ボビンセットの取付及び取外操作を容易
にするために、該セット治具は、前後方向に摺動可能な
摺動体と、摺動体に釜の軸線に対して直交する軸線（例
えば水平軸線）の回りで回転可能に支持されたボビン装
着板と、該装着板を後退端及び前進端でバックアップす
る部材とを備えることが好ましい。さらに、新ボビンセ
ットを正しい向きで把持機構に取り付けるために、ボビ
ン装着板にボビンセットの回転を規制する部材を設ける
ことが好ましい。

【００２３】回転アームを釜の軸線に対して直交する水
平軸線の回りに回転させる場合、同一水平面内で前進及
び後退させることも可能であるが、メンテナンス時にミ
シンベッドへ容易にアクセスできる点で、回転アームを
前進時に上昇させ、後退時に下降させるガイドを設ける
ことが好ましい。この場合、回転アームを前後及び上下
方向へスムーズに駆動できるように、回転アームを平行
四節リンク機構に支持し、該リンク機構を進退駆動手段
の駆動源に連結するのが望ましい。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した第一実
施形態例について、図１〜図８を参照して説明する。ミ
シン（例えば刺繍ミシン）は単頭又は複数頭のミシンヘ
ッド（図示略）とその下方のベッド１とを備え、ベッド
１には、ベッド１に挿通する駆動軸（図示略）に結合さ
れた釜２と、ベッド１の上面を覆う針板３とが設けられ
ている。

【００２５】釜２の前方には、下糸が無くなった又は残
り少なくなったボビン４及びそれを収容したボビンケー
ス５（以下、旧ボビンセット６という）を釜２から取り
外し、下糸が満巻されたボビン７及びそれを収容したボ
ビンケース８（以下、新ボビンセット９という）を釜２
に取り付ける、ボビン交換装置が設けられている。

【００２６】ボビン交換装置は、ベッド１にブラケット
１９により取り付けられて前後方向に延びるベースフレ
ーム１０と、ベースフレーム１０に対し進退可能に支持
されたスライドベース２０と、スライドベース２０に対
し垂直軸線（釜軸２ａとは直角をなす）の回りに回転可
能に設けられるとともに、ボビンセット６，９を把持す
る２つの把持機構４０を垂直軸線回りで１８０°間隔を
おいて備えた回転アーム３０と、スライドベース２０及
び回転アーム３０を前進及び後退させる進退駆動手段と
してのエアシリンダ２８と、回転アーム３０を回転させ
る回転駆動手段としての回転変換機構６０とからなり、
回転アーム３０の後退端において後側に位置する把持機
構を新ボビンセットのプリセット位置としている。

【００２７】［ベースフレーム１０］ベースフレーム１
０は、前後方向に延びる底板１１とその後端（作業者に
とっては手前端）及び前端（作業者にとっては奥端）に
起立した後壁１２及び前壁１３とからなり、後壁１２と
前壁１３との間には一対の案内バー１４が架設されてい
る。また、後壁１２の右上部には、新ボビンセット９を
くぐらせるセット用ガイド穴１５を備えたセット治具１
６が取り付けられている。

【００２８】［スライドベース２０］スライドベース２
０はブロック状に形成され、該ブロックに形成された一
対の案内穴２１に前記案内バー１４が摺動可能に挿通さ
れることにより進退可能に支持されている。スライドベ
ース２０の上部には一段下がった右肩面２２と左肩面２
３とが形成され、下部には左側がえぐられることにより
左横向面２４と左下向面２５とが形成されている。

【００２９】［エアシリンダ２８］エアシリンダ２８は
ベースフレーム１０の後壁１２の後側に取り付けられ、
そのロッド２９は後壁１２を挿通してスライドベース２
０の後面に接合されている。

【００３０】［回転アーム３０］回転アーム３０は、１
８０°反対方向に延びる２つのアームブロック３１が基
端の連結部３２で一体的に連結されてなり、この連結部
３２において前記スライドベース２０の中央に回転可能
に軸着された垂直回転軸３３の上部に取り付けられてい
る。アームブロック３１には後述する第一、第二スライ
ダを収容する凹所３４が形成され、アームブロック３１
の上面には凹所３４を覆う蓋３５がネジで取り付けられ
ている。回転アーム３０は垂直回転軸３３とともに垂直
軸線の回りに回転するので、回転時に上方向にスペース
をとらない利点がある。

【００３１】［把持機構４０］把持機構４０は、各アー
ムブロック３１の先端に設けられた、ボビンケース５，
８の正面を当接させる当接部材４１と、ボビンケース
５，８のロックレバー５ａ，８ａを立てる把持爪４２
と、立てられたロックレバー５ａ，８ａを受ける把持面
４３とを含む。把持面４３にはロックレバー５ａ，８ａ
の係合孔に入り込む係合突起４３ａが形成されている。

【００３２】当接部材４１と把持面４３とは、アームブ
ロック３１に前後スライド可能に設けられた第一スライ
ダ４４の先端部に結合されている。第一スライダ４４
は、その基端部にアームブロック３１を摺動可能に挿通
したボルト４５が螺着されるとともに、ボルト４５に外
挿された圧縮バネ４６により常に先端側へ付勢されてい
る。第一スライダ４４が退入すると把持面４３が把持爪
４２と協動してロックレバー５ａ，８ａを挟み得る位置
となるようになっている。

【００３３】把持爪４２は、基端近くでアームブロック
３１に回転可能に軸着されるとともに、基端に設けられ
た係合ピン４７が、アームブロック３１に前後スライド
可能に設けられた第二スライダ４８の係合溝４９に係合
されて結合されている。第二スライダ４８は、その基端
部にアームブロック３１を摺動可能に挿通したボルト５
０が螺着されるとともに、ボルト５０に外挿された圧縮
バネ５１により常に先端側へ付勢されている。第二スラ
イダ４８が退入すると把持爪４２が閉じ、第二スライダ
４８が進出すると把持爪４２が開くようになっている。

【００３４】第一スライダ４４には、退入時の第一スラ
イダ４４の穴とアームブロック３１の穴とにまたがって
嵌り得るストッパピン５２が、第二スライダ４８には、
退入時の第二スライダ４８の穴と第一スライダ４４の穴
とにまたがって嵌り得るストッパピン５３が、それぞれ
上下摺動可能に設けられている。また、アームブロック
３１の下面には作動片５４がボルト５５により間隔をお
いて上下動可能に取り付けられ、作動片５４の上面には
前記ストッパピン５２，５３をそれぞれ下から押し上げ
得る押圧ピン５６，５７が設けられている。

【００３５】一方、回転アーム３０の回転範囲内にある
前記スライドベース２０の右肩面２２には、前側から後
側へかけて高くなる斜面を備えたドック５８が取り付け
られている。回転アーム３０が後退する途中で後述する
回転変換機構６０により回転するときに、図６（ｂ）に
示すように、旧ボビンセット６を把持した側のアームブ
ロック３１の作動片５４がドック５８に乗り上げて、押
圧ピン５６，５７がストッパピン５２，５３を押し上
げ、その結果、把持機構４０が解放される。なお、同ア
ームブロック３１の回転が完了したときには、図６
（ａ）に示すように、作動片５４は再び下降するように
なっている。また、新ボビンセット９を釜２へ装着する
側のアームブロック３１も後退する途中で回転するとき
に作動片５４がドッグ５８に乗り上げるが、その時には
何も把持していないので、何事も起きない。

【００３６】また、回転アーム３０の前進範囲内にある
前記ベースフレーム１０の前壁１３の左上部には、後側
から前側へかけて高くなる斜面を備えたドック５９が取
り付けられている。前記回転により新ボビンセット９を
釜２へ装着する側のアームブロック３１が前側になっ
て、回転アーム３０が前進するときに、新ボビンセット
９を把持したアームブロック３１の作動片５４がドック
５９に乗り上げて、押圧ピン５６，５７がストッパピン
５２，５３を押し上げるようになっている。

【００３７】つまり、旧ボビンセット６を把持する側の
アームブロック３１の作動片５４はドック５８に乗り上
げるが、ドック５９には乗り上げない。また、新ボビン
セット９を釜２へ装着する側のアームブロック３１の作
動片５４はドック５８にもドック５９にも乗り上げる。

【００３８】当初、第一スライダ４４及び第二スライダ
４８が進出しているとき、把持爪４２は開いており、ス
トッパピン５２は第一スライダ４４の穴のみに嵌ってお
り、ストッパピン５３は第二スライダ４８の穴のみに嵌
っている。

【００３９】次に、当接部材４１がボビンケース５，８
の正面又はセット治具１６の前面に当接して押される
と、第一スライダ４４及び第二スライダ４８が退入し、
把持爪４２が閉じてロックレバー５ａ，８ａを立てると
ともに把持面４３と協動して把持し、もってボビンセッ
ト６，９を把持するとともに、ストッパピン５２が自重
（バネ力でもよい）により下がって第一スライダ４４の
穴とアームブロック３１の穴とにまたがって嵌り、スト
ッパピン５３が自重（バネ力でもよい）により下がって
第二スライダ４８の穴と第一スライダ４４の穴とにまた
がって嵌る。従って、ボビンセット６，９の把持状態
と、第一スライダ４４及び第二スライダ４８の退入状態
とがロックされる。なお、周知の通り、ロックレバー５
ａ，８ａを立てると、ボビンケース５，８に対するボビ
ン４，７の係合状態もロックされる。

【００４０】次に、前記の通り作動片５４がドック５
８，５９に乗り上げて、押圧ピン５６，５７がストッパ
ピン５２，５３を押し上げると、ストッパピン５２は前
記両穴へのまたがりが無くなって第一スライダ４４の穴
のみに嵌り、ストッパピン５３は前記両穴へのまたがり
が無くなって第二スライダ４８の穴のみに嵌るため、第
一スライダ４４及び第二スライダ４８は圧縮バネ４６，
５１により進出し、把持爪４２は開いてボビンセット
６，９の把持を解放し、当接部材４１はボビンセット
６，９を押し出す。

【００４１】従って、第一スライダ４４、第二スライダ
４８及びストッパピン５２，５３が、把持爪４２と把持
面４３とによるボビンセット６，９の把持のロック機構
に相当し、ドック５８，５９、作動片５４及び押圧ピン
５６，５７が、該把持のロック解除機構に相当する。

【００４２】［回転変換機構６０］回転変換機構６０
は、ベースフレーム１０の底板１１の上面左側に左右方
向のスライド可能に設けられたスライド片６１と、スラ
イド片６１の右側に立設されたラックギヤ６２と、垂直
回転軸３３の回りに設けられて一時的にラックギヤ６２
と噛合するピニオンギヤ６３と、底板１１の下側からス
ライド片６１を常に外側へと内側へとの中立状態に付勢
する付勢バネ機構６４と、スライド片６１の左側に立設
された被押圧片６５と、スライドベース２０の左下向面
２５から下方へ突設されて被押圧片６５を左右方向にス
ライドさせる押圧ピン６６とからなる。このスライド片
６１、付勢バネ機構６４、被押圧片６５及び押圧ピン６
６が、ラックギヤ６２を回転アーム３０の後退の途中で
一時的にピニオンギヤ６３と噛合させる噛合機構を構成
している。

【００４３】すなわち、スライドベース２０及び回転ア
ーム３０の前進時には、押圧ピン６６が被押圧片６５の
後側斜面６５ａ（左縁から右前側へ傾斜する）に乗り上
げてスライド片６１を左側へスライドさせ、ラックギヤ
６２とピニオンギヤ６３との噛合を防ぐため、回転アー
ム３０は回転しない。一方、スライドベース２０及び回
転アーム３０の後退時には、押圧ピン６６が被押圧片６
５の前側斜面６５ｂ（右縁から左後側へ傾斜する）に乗
り上げてスライド片６１を右側へスライドさせ、ラック
ギヤ６２とピニオンギヤ６３とを噛合させるため、回転
アーム３０は１８０°回転する。

【００４４】なお、回転アーム３０の垂直回転軸３３の
下部はスライドベース２０の下面より下方へ突出し、該
突出端には長細のガイド片６７が取り付けられている。
また、ベースフレーム１０の底板１１には、後端部と前
端部とで幅狭部６８ａになり中央部で幅広部６８ｂにな
るガイド穴６８が形成されている。そして、ベースフレ
ーム１０の後端部と前端部とで回転アーム３０が回転不
要のときに、ガイド片６７が幅狭部６８ａに嵌合して回
転アーム３０の回転を防止する。また、ベースフレーム
１０の中央部で回転アーム３０が回転必要のときにガイ
ド片６７が幅広部６８ｂに回転可能に入り込むことで回
転アーム３０の回転を許容する。

【００４５】以上の説明から分かる通り、本実施形態で
は、把持機構４０の作動も回転変換機構６０の作動も、
エアシリンダ２８を併用し（エアシリンダ２８によるス
ライドベース２０及び回転アーム３０の進退を利用
し）、その進退を適当なタイミングで機械的に変換して
作動させているため、その他の駆動源を必要としない。
よって、複数の駆動源を使用する場合の複雑な制御回路
が不要になるとともに、コストダウンも可能である。

【００４６】以上のように構成されたボビン交換装置を
使用して、ボビン交換する方法を工程順に説明する。 （１）図７（ａ）に示すように、釜２に旧ボビンセット
６が取り付けられ、刺繍ミシンは運転中とする。このと
き回転アーム３０は後退端にあり、前側に位置するアー
ムブロック３１の把持機構４０は把持爪４２が開いてお
り、後側に位置するアームブロック３１の把持機構４０
の当接部材４１はセット治具１６の直前に位置している
（プリセット位置）。作業者は、新ボビンセット９をセ
ット用ガイド穴１５にくぐらせて、後側の当接部材４１
に当接させるとともにさらに前に押し込む。すると、前
記の通り、把持爪４２が閉じてロックレバー８ａが把持
され、新ボビンセット９の把持状態と第一スライダ４４
及び第二スライダ４８の退入状態とがロックされる。こ
れでプリセットが完了する。

【００４７】このように、回転アーム３０の後退端にお
いて後側に位置する把持機構４０を新ボビンセット９の
プリセット位置としているので、ミシンのテーブルの前
端からプリセット位置までの奥行きが容易に手が届く程
度に小さくなり、作業者は新ボビンセット９を容易にプ
リセットすることができる。さらに、本実施形態ではプ
リセット位置の直後にセット用ガイド穴１５を備えたセ
ット治具１６を設けたので、新ボビンセット９をセット
用ガイド穴１５にくぐらせるだけで把持機構４０に対し
正しい位置に正しい姿勢で対応させることができ、容易
且つ確実に把持させることができる。なお、ミシンの運
転中でも、新ボビンセットのプリセットを行うことがで
きる。

【００４８】（２）釜２の旧ボビンセット６のボビン４
における下糸が無くなった又は残り少なくなったことを
検出装置（図示略）が検出すると、刺繍ミシンの制御装
置（図示略）は自動的に運転を停止させる。このとき、
自動的に又は作業者が手動スイッチを操作することによ
り、図７（ｂ）に示すように、エアシリンダ２８が作動
してロッド２９を繰り出し、スライドベース２０及び回
転アーム３０が前進する。前記の通り、この前進時には
ラックギヤ６２とピニオンギヤ６３とが噛合しないの
で、回転アーム３０は回転せず、後側のアームブロック
３１の作動片５４は右肩面２２のドック５８に乗り上が
らないので、新ボビンセット９の把持が維持される。な
お、左肩面２３にはドックが無い。

【００４９】前進端で、前側のアームブロック３１の当
接部材４１は旧ボビンセット６のボビンケース５に当接
して押されるので、前記の通り、把持爪４２が閉じてロ
ックレバー５ａが把持され、旧ボビンセット６の把持状
態と第一スライダ４４及び第二スライダ４８の退入状態
とがロックされる。

【００５０】（３）続いて、図７（ｃ）に示すように、
エアシリンダ２８が逆作動してロッド２９を退入させ、
スライドベース２０及び回転アーム３０が後退する。前
記の通り、この後退の途中でラックギヤ６２とピニオン
ギヤ６３とが噛合するため、図７（ｄ）に示すように、
回転アーム３０は平面から見て時計回り方向に１８０°
回転する。この回転の途中で、図６（ｂ）に示すよう
に、旧ボビンセット６を把持した側のアームブロック３
１の作動片５４がドック５８に乗り上げると、前記の通
り、把持爪４２は開いて旧ボビンセット６の把持を解放
し、当接部材４１は旧ボビンセット６を押し出すため、
図８（ａ）に示すように、旧ボビンセット６は下方に設
けられた回収箱（図示略）に落下する。

【００５１】後端端で、図８（ｂ）に示すように、旧ボ
ビンセット６を解放した側のアームブロック３１がセッ
ト治具１６の直前に位置し、新ボビンセット９を把持し
た側のアームブロック３１が前側に向く。

【００５２】（４）次に、図８（ｃ）に示すように、再
びエアシリンダ２８が作動してロッド２９を繰り出し、
スライドベース２０及び回転アーム３０が前進する。前
記の通り、この前進時にはラックギヤ６２とピニオンギ
ヤ６３とが噛合しないので、回転アーム３０は回転しな
い。

【００５３】前進端の直前で、新ボビンセット９のボビ
ン７の中心穴に釜軸２ａが入り込み、前側のアームブロ
ック３１の作動片５４は前壁１３のドック５９に乗り上
がり、把持爪４２を開こうとする。しかし、前進端で、
当接部材４１は押されたままとなるので、しばらく把持
爪４２は閉じたままとなる。

【００５４】（５）続いて、図８（ｄ）に示すように、
再びエアシリンダ２８が逆作動してロッド２９を退入さ
せ、スライドベース２０及び回転アーム３０が後退す
る。この後退の初期に、当接部材４１が新ボビンセット
９を押さえながら進出し、その途中で把持爪４２が開い
て新ボビンセット９の把持を解放するため、新ボビンセ
ット９は釜２に確実に取り付けられる。この後退の途中
でラックギヤ６２とピニオンギヤ６３とが噛合するた
め、回転アーム３０は平面から見て時計回り方向に１８
０°回転する。後端端で、図７（ａ）の状態に戻る。

【００５５】本実施形態のボビン交換装置によれば、回
転アーム３０に２つの把持機構４０を１８０°間隔をお
いて備えるので、回転アーム３０を前進→後退させて一
方の把持機構４０で旧ボビンセット６を把持→解放する
ときには、既に並行して他方の把持機構４０で新ボビン
セット９を把持しているので、再び回転アーム３０を前
進させれば直ちに新ボビンセット９の取り付けに進むこ
とができる。従って、ボビン交換に要する時間を短縮で
きる。

【００５６】次に、本発明を具体化した第二実施形態例
について、図９〜図２４を参照して説明する。図９及び
図１０に示すように、ミシン（例えば刺繍ミシン）は単
頭又は複数頭のミシンヘッド（図示略）とその下方のベ
ッド１０１とを備え、ベッド１０１には、ベッド１０１
に挿通する釜軸１０２ａに結合された釜１０２と、ベッ
ド１０１の上面を覆う針板１０３とが設けられている。
そして、ベッド１０１の手前下側には、旧ボビンセット
１０６を釜１０２から取り外し、新ボビンセット１０９
を釜１０２に取り付ける、ボビン交換装置が設置されて
いる。

【００５７】この実施形態のボビン交換装置は、前後方
向に延びるベースフレーム１１０と、ベースフレーム１
１０に対し進退可能に支持されたスライドベース１２０
と、スライドベース１２０に対し水平軸線（釜軸１０２
ａとは直角をなす）の回りに回転可能に設けられるとと
もに、ボビンセット１０６，１０９を把持する２つの把
持機構１４０を水平軸線回りで１８０°間隔をおいて備
えた回転アーム１３０と、スライドベース１２０及び回
転アーム１３０を所定のストロークで前進及び後退させ
る進退駆動手段としてのエアシリンダ１２８と、回転ア
ーム１３０をストローク途中で回転させて２つの把持機
構１４０の向きを前後逆に反転させる回転駆動手段とし
ての回転変換機構１６０と、プリセット位置で新旧のボ
ビンセット１０６，１０９を把持機構１４０との間で授
受するセット治具１７０と、から構成されている。な
お、第一実施形態と同様、回転アーム１３０の後退端に
おいて後側に位置する把持機構１４０を新ボビンセット
１０９のプリセット位置としている。

【００５８】［ベースフレーム１１０］ベースフレーム
１１０は１枚の板材で形成され、ベッド１０１の脚部１
０４にブラケット１１９で垂直に取り付けられている。
ベースフレーム１１０の上縁には、後端側（作業者にと
っては手前側）の直線部と前端側（作業者にとっては奥
側）の曲線部とからなるガイド１１１が形成され、この
ガイド１１１に沿って回転アーム１３０が前進時に上昇
し、後退時に下降するように案内される。ベースフレー
ム１１０の左側面には後端ブロック１１２と前端ブロッ
ク１１３とが取り付けられ、両ブロック１１２，１１３
間に上下一対の案内バー１１４が水平に架設されてい
る。そして、案内バー１１４にスライドベース１２０が
進退可能に支持されている。

【００５９】［スライドベース１２０］図１１及び図１
２に示すように、スライドベース１２０は平行四節リン
ク機構を構成する４本のリンク１２１〜１２４を備え、
後リンク１２１に案内バー１１４が摺動可能に挿通さ
れ、前リンク１２２の上端に回転アーム１３０の水平回
転軸１３３が支持されている。ベースフレーム１１０に
は、スライドベース１２０を前後上下に案内する水平板
及び傾斜板からなる案内部材１２５と、スライドベース
１２０を後退端で停止保持する後ストッパ１２６と、ス
ライドベース１２０を前進端で停止保持する前ストッパ
１２７とが配設されている。案内部材１２５の後端には
フック１２５ａが形成され、スライドベース１２０の後
退端において、前リンク１２２と下リンク１２４とを係
止して、水平回転軸１３３を左右及び上下方向の定位置
に保持するようになっている。

【００６０】［エアシリンダ１２８］エアシリンダ１２
８は後端ブロック１１２の後側に取り付けられている。
エアシリンダ１２８のロッド１２９は後端ブロック１１
２に挿通され、後リンク１２１の上下方向中間部に結合
されている。そして、エアシリンダ１２８によりスライ
ドベース１２０が所定のストロークで前進及び後退さ
れ、スライドベース１２０のリンク作用により回転アー
ム１３０がガイド１１１の曲線カム形状に従って滑らか
に上昇及び下降されるようになっている。この構成によ
れば、回転アーム１３０が昇降動作を伴って前後に移動
するので、プリセット位置を釜１０２より低位に設定で
き、メンテナンス時の釜１０２周辺部へのアクセスが容
易となり、また、テーブル等を大幅に改造することな
く、既存のミシンに本装置を簡単に追加装備することが
できる。

【００６１】［回転アーム１３０］図１３〜図１６に示
すように、回転アーム１３０は前後方向に長いアームブ
ロック１３１を備え、その中央部に軸受１３２がベース
フレーム１１０側に突出するように組み付けられてい
る。軸受１３２には水平回転軸１３３が挿通され、軸受
１３２の突端外周にはガイド１１１上を摺動及び回転す
る係合輪１３４が形成されている。ボビンセット１０
６，１０９を把持する２つの把持機構１４０はアームブ
ロック１３１に前後逆向きの形態で上下２段に設けられ
ている。回転アーム１３０は水平回転軸１３３を中心に
して回転するので、回転時に左右方向にスペースをとら
ない利点がある。

【００６２】［把持機構１４０］２つの把持機構１４０
は略同様に構成され、アームブロック１３１の先端にお
いてボビンセット１０６，１０９の正面（ボビンケース
の正面）を当接させる当接部材１４１と、ボビンケース
のロックレバー１０５を立てる把持爪１４２と、立てら
れたロックレバー１０５を受ける把持面１４３とを含
む。把持爪１４２はアームブロック１３１の先端部に軸
１３５により開閉回動可能に支持されている。当接部材
１４１及び把持面１４３は第一スライダ１４４の先端部
に設けられ、把持面１４３にロックレバー１０５の係合
孔に入り込む係合突起１４３ａが形成されている。な
お、釜１０２におけるボビンセット１０６，１０９の取
付角度の変化に順応できるように、当接部材１４１を前
後方向の軸線回りで首振り可能に設けてもよい。

【００６３】前記第一スライダ１４４はアームブロック
１３１の凹所１３１ａに前後方向へ摺動可能に支持さ
れ、基端側のボルト１４５に外挿された圧縮バネ１４６
により先端側へ付勢されている。第一スライダ１４４の
中間部には前後に長い孔１４４ｂが形成され、アームブ
ロック１３１には長孔１４４ｂに嵌合するスライドピン
１３８が立設されている。スライドピン１３８にはレバ
ー１３９の基端が結合され、その先端には把持爪１４２
の係合溝１４９に嵌合する係合ピン１４７が設けられて
いる。第一スライダ１４４と隣接する位置には、第二ス
ライダ１４８がアームブロック１３１の凹所１３１ｂを
前後方向へ摺動可能に支持されている。

【００６４】第二スライダ１４８は、基端側のボルト１
５０に外挿された圧縮バネ１５１により先端側へ付勢さ
れるとともに、アームブロック１３１に固定した押え１
１８によって浮き上がり防止されている。第二スライダ
１４８の先端には、把持爪１４２の開閉量を調整するた
めの調整板１３６がボルト１３７により長孔１４８ａを
介し左右方向へ位置調整可能に取り付けられ、調整板１
３６の先端ピン１１５がレバー１３９の長孔１３９ａに
嵌合されている。そして、レバー１３９が、アームブロ
ック１３１と第一スライダ１４４と第二スライダ１４８
との相対移動を把持爪１４２の開閉運動に変換するよう
になっている。

【００６５】第二スライダ１４８の中間部には結合ピン
１５２が左右方向へ摺動可能に挿着され、バネ１５３で
第一スライダ１４４側へ付勢されている。第一スライダ
１４４の裏面には、結合ピン１５２に係合して第二スラ
イダ１４８を基端側へ退入させる段部１４４ａが形成さ
れている。また、第一スライダ１４４には係止ピン１５
４が上下方向へ摺動可能に挿着され、バネ１５５でアー
ムブロック１３１側へ付勢されている。アームブロック
１３１のスライダ支持面には長溝１３１ｃと凹溝１３１
ｄとが形成され、長溝１３１ｃに作動片１５６が左右方
向へ摺動可能に嵌合され、バネ１５７でベースフレーム
１１０側へ付勢されている。

【００６６】作動片１５６には、図１６に示すように、
先端のカム部１５６ａと、これに隣接する凹部１５６ｂ
と、係止ピン１５４が係合する傾斜部１５６ｃ（図１４
の係止ピン１５４側が低い）と、それより高い凸部１５
６ｄと、結合ピン１５２を受け入れる受入部１５６ｅ
と、凹溝１３１ｄ内に突出して作動片１５６を抜け止め
するピン１５６ｆ（図１４参照）とが設けられている。
一方の作動片１５６のカム部１５６ａは裏面側を切除し
て形成され、他方の作動片１５６のカム部１５６ａは表
面側を切除して形成されている。そして、回転アーム１
３０の後退端及び前進端と対応する定位置において、ベ
ースフレーム１１０にはカム部１５６ａに係合可能な後
ドッグ１５８及び前ドッグ１５９（図１２参照）が設け
られている。

【００６７】ここで、把持機構１４０の作用を図１７及
び図１８に基づいて説明する。図１７（ａ）〜（ｄ）
は、把持機構１４０が旧ボビンセット１０６を釜１０２
から取り出すときの動作を示すものであるが、把持機構
１４０は新ボビンセット１０９をセット治具１７０から
受け取るときも同様に動作する。

【００６８】（ａ）回転アーム１３０が釜１０２に向か
って前進するときは、前側の把持機構１４０において、
第一スライダ１４４及び第二スライダ１４８が圧縮バネ
１４６，１５１によりアームブロック１３１の前端側位
置に保持され、把持爪１４２が旧ボビンセット１０６を
受入可能な全開位置に配置されている。 （ｂ）回転アーム１３０が釜１０２の直前位置に達する
と、当接部材１４１が旧ボビンセット１０６に当接し、
上側の作動片１５６が前ドッグ１５９と対向する。しか
し、図１６（ｂ）に示すように、この作動片１５６のカ
ム部１５６ａは、裏面側を切除して形成されているた
め、前ドッグ１５９と係合しない。

【００６９】（ｃ）回転アーム１３０がさらに前進する
と、第一スライダ１４４がアームブロック１３１上で後
方へ退入し、該スライダ１４４の段部１４４ａが結合ピ
ン１５２を押し、第二スライダ１４８が第一スライダ１
４４と共に後方へ退入し、レバー１３９が図の時計回り
方向へ回動し、把持爪１４２が閉じる。把持爪１４２は
ロックレバー１０５を立て、把持面１４３に押し付け、
旧ボビンセット１０６を把持する。このとき、結合ピン
１５２は２つのスライダ１４４，１４８を結合した状態
で、作動片１５６の受入部１５６ｅに進入する。係止ピ
ン１５４は作動片１５６の傾斜部１５６ｃを乗り越えて
その後側面に係合する。そして、結合ピン１５２及び係
止ピン１５４からなるロック機構により、把持爪１４２
が閉鎖位置にロックされる。 （ｄ）この状態で、回転アーム１３０が後退し、把持機
構１４０が旧ボビンセット１０６を釜１０２から取り出
す。

【００７０】図１８（ａ）〜（ｄ）は、把持機構１４０
が新ボビンセット１０９を釜１０２に取り付けるときの
動作を示すものであるが、把持機構１４０は旧ボビンセ
ット１０６をセット治具１７０に引き渡すときも同様に
動作する。なお、旧ボビンセット１０６の取出後には、
回転アーム１３０が１８０°回転して、２つの把持機構
１４０が前後逆となるので、図１８には図１７と別の把
持機構１４０が示されている。

【００７１】（ａ）回転アーム１３０が釜１０２に向か
って前進するときは、前側の把持機構１４０において、
図１７（ｄ）と同様に、把持爪１４２が新ボビンセット
１０９を把持し、結合ピン１５２及び係止ピン１５４が
把持爪１４２を閉鎖位置にロックしている。 （ｂ）回転アーム１３０が釜１０２の直前位置に達する
と、当接部材１４１が新ボビンセット１０９に当接し、
上側の作動片１５６が前ドッグ１５９と対向する。この
ときは、図１６（ｄ）に示すように、作動片１５６のカ
ム部１５６ａが、表面側を切除して形成されているた
め、前ドッグ１５９と係合する。

【００７２】（ｃ）回転アーム１３０がさらに前進する
と、新ボビンセット１０９が釜１０２に着座し、第一ス
ライダ１４４が停止するとともに、前ドッグ１５９及び
作動片１５６からなるロック解除機構が作動し、前ドッ
グ１５９が作動片１５６を押し込む。そして、作動片１
５６の凸部１５６ｄが結合ピン１５２を第一スライダ１
４４の段部１４４ａから押し出し、係止ピン１５４が傾
斜部１５６ｃから凹部１５６ｂ側にシフトし、把持爪１
４２のロック状態が解除される。従って、第一スライダ
１４４の停止状態で、第二スライダ１４８が圧縮バネ１
５１により前方へ摺動され、双方の相対移動によりレバ
ー１３９が図の反時計回り方向へ回動し、把持爪１４２
が開き、新ボビンセット１０９が解放される。

【００７３】（ｄ）回転アーム１３０が後退すると、前
ドッグ１５９が作動片１５６から離れ、作動片１５６が
バネ１５７により押し出され、第一スライダ１４４が圧
縮バネ１４６により前方へ摺動される。このとき、係止
ピン１５４は作動片１５６の凹部１５６ｂを通過したの
ち傾斜部１５６ｃ側に戻り、結合ピン１５２は第一スラ
イダ１４４の段部１４４ａに係合する。そして、アーム
ブロック１３１の後退に伴いレバー１３９が図の反時計
回り方向へ僅かに回動し、把持爪１４２が全開し、把持
機構１４０が図１７（ａ）と同じ状態に戻り、新ボビン
セット１０９の取り付けを完了する。

【００７４】なお、把持機構１４０が新ボビンセット１
０９をセット治具１７０から受け取るときは、図１６
（ａ）に示すように、下側の作動片１５６のカム部１５
６ａが後ドッグ１５８に係合しないので、図１７の場合
と同様に、ロック解除機構が作動しない。また、把持機
構１４０が旧ボビンセット１０６をセット治具１７０に
引き渡すときは、図１６（ｃ）に示すように、下側の作
動片１５６のカム部１５６ａが後ドッグ１５８に係合す
るので、図１８の場合と同様に、ロック解除機構が作動
する。

【００７５】［回転変換機構１６０］図１９及び図２０
に示すように、回転変換機構１６０は、ベースフレーム
１１０に固定されて前進及び後退しないラックギヤ１６
２と、ラックギヤ１６２に固着された噛合板１６１と、
水平回転軸１３３上に摺動自在に支持されたピニオンギ
ヤ１６３と、ピニオンギヤ１６３を中立位置（図１９ａ
参照）に保持するスプリング１６４，１６５と、軸受１
３２を前リンク１２２に切離可能に結合する２本のクラ
ッチピン１６６とから構成されている。噛合板１６１に
は、回転アーム１３０の前進時にピニオンギヤ１６３を
ラックギヤ１６２と噛み合わない位置（図１９ｂ参照）
にシフトさせる後カム面１６７と、回転アーム１３０の
後退時にピニオンギヤ１６３をラックギヤ１６２と噛み
合う位置（図１９ｃ参照）にシフトさせる前カム面１６
８とが形成されている。

【００７６】クラッチピン１６６はピニオンギヤ１６３
に固定され、前リンク１２２及び軸受１３２にはクラッ
チピン１６６の端部が挿入される孔１１６，１１７が形
成されている。一方のスプリング１６４は軸受１３２の
孔１１７に挿入され、クラッチピン１６６を押してピニ
オンギヤ１６３を前リンク１２２側へ付勢している。他
方のスプリング１６５は前リンク１２２とピニオンギヤ
１６３との間に介装され、ピニオンギヤ１６３を軸受１
３２側へ付勢している。そして、回転アーム１３０の前
進時には、クラッチピン１６６の両端部が孔１１６，１
１７に係止され、アームブロック１３１がクラッチピン
１６６を介しスライドベース１２０に水平な姿勢で結合
される。

【００７７】また、回転アーム１３０の後退途中では、
ピニオンギヤ１６３が噛合板１６１によってラックギヤ
１６２に一時的に噛み合わされ、クラッチピン１６６が
前リンク１２２の孔１１６から脱出し、アームブロック
１３１と水平回転軸１３３とピニオンギヤ１６３とがク
ラッチピン１６６により一体回転可能に結合され、スラ
イドベース１２０の後退に伴って回転アーム１３０が１
８０°回転される。なお、後ストッパ１２６及び前スト
ッパ１２７は斜状のカム面１２６ａ，１２７ａを備え
（図１２参照）、回転アーム１３０の後退端及び前進端
でピニオンギヤ１６３を前リンク１２２に押し付けてそ
の回転を規制し、ボビン着脱時における回転アーム１３
０の揺れを防止できるようになっている。

【００７８】［セット治具１７０］図２１及び図２２に
示すように、セット治具１７０は、ベースフレーム１１
０の右側面後端部に取り付けられた前後一対のブラケッ
ト１７１と、両ブラケット１７１間に架設された上下２
本のガイドバー１７２と、ガイドバー１７２に沿って前
後方向へ摺動する摺動体１７３と、摺動体１７３に水平
軸１７４により回転可能に支持されたボビン装着板１７
５と、該装着板１７５を後退端及び前進端でバックアッ
プする当接片１７６とから構成されている。ボビン装着
板１７５には、新旧ボビンセット（新ボビンセット１０
９を図示）を支持する支持ピン１７７と、ボビンセット
１０６，１０９の回転を規制する規制板１７８とが取着
され、規制板１７８にボビンケースの掛止片１０７が掛
止される切欠１７９が形成されている。当接片１７６は
ベースフレーム１１０にブロック１８０を介し軸１８１
で上下に回動可能に支持されている。

【００７９】新ボビンセット１０９を把持機構１４０に
取り付ける方法を図２２（ａ）〜（ｄ）に従って説明す
る。 （ａ）ボビン装着板１７５を後退端に配置し、当接片１
７６を下に倒し、新ボビンセット１０９を支持ピン１７
７に挿入して装着板１７５に取り付ける。このとき、装
着板１７５は当接片１７６でバックアップされているの
で前方へ移動するおそれがない。 （ｂ）当接片１７６を跳ね上げ、装着板１７５を水平軸
１７４の回りで１８０°回転する。 （ｃ）新ボビンセット１０９を前向きに反転したのち、
装着板１７５を前方へ押し出す。 （ｄ）新ボビンセット１０９を当接部材１４１に押し付
け、把持爪１４２を閉じ、新ボビンセット１０９を把持
機構１４０に取り付けたのち、当接片１７６を下に倒
し、旧ボビンセット１０６を受け取る際の装着板１７５
の後方移動を防止する。

【００８０】旧ボビンセット１０６は、前記と逆の順序
で、把持機構１４０から装着板１７５に移載し、装着板
１７５を後向きに反転したのち、セット治具１７０から
取り外す。このセット治具１７０によれば、規制板１７
８が新ボビンセット１０９の回転を規制するので、新ボ
ビンセット１０９を正しい姿勢で押し込み、把持爪１４
２を確実に閉鎖動作させることができる。また、旧ボビ
ンセット１０６を装着板１７５に移載して取り出すた
め、ボビンセット１０６が落下して損傷するおそれもな
い。なお、ミシンの運転中でも、新ボビンセット１０９
のプリセットを行うことができる。

【００８１】以上のように構成されたボビン交換装置を
使用してボビン交換する方法を、図２３（ａ）〜（ｄ）
及び図２４（ｅ）〜（ｈ）に従って説明する。 （ａ）刺繍ミシンの運転中は、回転アーム１３０が後退
端にあり、前側の把持機構１４０はアームブロック１３
１の上側で釜１０２を向き、後側の把持機構１４０はア
ームブロック１３１の下側でセット治具１７０と対向し
ている。このとき、両把持機構１４０の把持爪１４２
は、それぞれボビンセット１０６，１０９を受入可能な
全開位置に配置されている（図１７ａ及び図１８ｄ参
照）。

【００８２】（ｂ）作業者は、セット治具１７０を用い
て、新ボビンセット１０９を後側の把持機構１４０に取
り付ける（図２２ｄ参照）。この実施形態のボビン交換
装置によれば、回転アーム１３０の後退端において後側
に位置する把持機構１４０を新ボビンセット１０９のプ
リセット位置としているので、ミシンのテーブルの前端
からプリセット位置までの奥行きが容易に手が届く程度
に小さくなり、作業者は新ボビンセット１０９を容易に
プリセットすることができる。

【００８３】（ｃ）旧ボビンセット１０６のボビンにお
ける下糸が無くなった又は残り少なくなったことを検出
装置（図示略）が検出すると、刺繍ミシンが自動的に運
転を停止する。そして、自動的に又は作業者が手動スイ
ッチを操作することにより、エアシリンダ１２８が作動
してロッド１２９を繰り出し、スライドベース１２０及
び回転アーム１３０が前進する。この前進時には、ピニ
オンギヤ１６３がラックギヤ１６２と噛合しないので
（図１９ｂ参照）、回転アーム１３０は回転することな
く水平姿勢を保って釜１０２に到着する。そして、前側
の把持機構１４０の把持爪１４２が閉じて旧ボビンセッ
ト１０６を把持する（図１７ｃ参照）。

【００８４】（ｄ）エアシリンダ１２８が逆作動してロ
ッド１２９を退入させ、スライドベース１２０及び回転
アーム１３０が後退する。この後退途中で、ピニオンギ
ヤ１６３がラックギヤ１６２と噛み合い、アームブロッ
ク１３１がスライドベース１２０から切り離される（図
１９ｃ参照）。そして、回転アーム１３０が図の反時計
回り方向に１８０°回転し、新ボビンセット１０９を把
持する把持機構１４０が前向きに、旧ボビンセット１０
６を把持する把持機構１４０が後向きに反転する。

【００８５】（ｅ）回転アーム１３０が後退端で停止す
ると、後側の把持機構１４０において、作動片１５６が
後ドッグ１５８に係合し（図１６ｃ参照）、把持爪１４
２が開いて旧ボビンセット１０６を解放し、旧ボビンセ
ット１０６が把持機構１４０からセット治具１７０の装
着板１７５に移載される。

【００８６】（ｆ）再びエアシリンダ１２８が作動して
ロッド１２９を繰り出し、スライドベース１２０及び回
転アーム１３０が前進する。このときも、ピニオンギヤ
１６３はラックギヤ１６２と噛合しないので、回転アー
ム１３０は回転することなく水平姿勢を保って釜１０２
に到着する。そして、前側の把持機構１４０において、
作動片１５６が前ドッグ１５９に係合し（図１６ｄ参
照）、把持爪１４２が開いて新ボビンセット１０９を解
放する（図１８ｃ参照）。この間に、セット治具１７０
において、装着板１７５を反転し、旧ボビンセット１０
６を取り外す。

【００８７】（ｇ）エアシリンダ１２８が逆作動してロ
ッド１２９を退入させ、スライドベース１２０及び回転
アーム１３０が後退する。この後退途中で、ピニオンギ
ヤ１６３がラックギヤ１６２と噛合し、回転アーム１３
０が１８０°回転し、ボビンセットを把持しない２つの
把持機構１４０が前後逆向きに反転する。 （ｈ）回転アーム１３０が後退端で停止し、この位置で
２つの把持機構１４０が把持爪１４２を開いた状態で待
機する。

【００８８】本実施形態のボビン交換装置によれば、１
本のエアシリンダ１２８の動力で回転アーム１３０及び
把持機構１４０が動作するので、複数の駆動源を必要と
せず、制御回路を簡略化でき、コストダウンが可能であ
る。また、回転アーム１３０は２つの把持機構１４０を
前後に備え、一方の把持機構１４０が旧ボビンセット１
０６を釜１０２から取り出したときには、既に他方の把
持機構１４０が新ボビンセット１０９を把持しているの
で、直ちに回転アーム１３０を前進させて新ボビンセッ
ト１０９を釜１０２に取り付けることができ、もって、
ボビン交換に要する時間を短縮できる。

【００８９】なお、本発明は前記実施形態に限定される
ものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変
更して具体化することもできる。

【００９０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のミシンに
よれば、少なくとも２つの把持機構に旧ボビンセットの
把持と新ボビンセットの把持とを並行させることでボビ
ン交換に要する時間が短縮され、また、新ボビンセット
のプリセット位置までの奥行きが小さくなり作業者が新
ボビンセットをプリセットしやすい、という優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態に係るボビン交換装置を
後側から見た斜視図である。

【図２】同ボビン交換装置を前側から見た斜視図であ
る。

【図３】同ボビン交換装置をその回転アーム（仮想線）
を除いて見た平面図である。

【図４】同回転アームの平面図である。

【図５】同ボビン交換装置の側面図である。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。

【図７】同ボビン交換装置によるボビン交換方法の前半
工程の平面図である。

【図８】同ボビン交換装置によるボビン交換方法の後半
工程の平面図である。

【図９】本発明の第二実施形態に係るボビン交換装置の
右側面図である。

【図１０】同ボビン交換装置の平面図である。

【図１１】同ボビン交換装置のベースフレーム及びスラ
イドベースを示す左側面図である。

【図１２】同ベースフレーム及びスライドベースの平面
図である。

【図１３】同ボビン交換装置の回転アームを示す右側面
図である。

【図１４】同回転アームの平面図である。

【図１５】同回転アームの左側面図である。

【図１６】同回転アームにおいて把持機構の作動片を示
す断面図である。

【図１７】同把持機構のボビン取外動作を示す機構図で
ある。

【図１８】同把持機構のボビン取付動作を示す平面図で
ある。

【図１９】同ボビン交換装置の回転変換機構を示す断面
図である。

【図２０】同回転変換機構の作用を示す右側面図であ
る。

【図２１】同ボビン交換装置のセット治具を示し、
（ａ）は斜視図、（ｂ）は平断面図である。

【図２２】同セット治具の作用を示す右側面図である。

【図２３】同ボビン交換装置によるボビン交換方法の前
半工程を示す右側面図である。

【図２４】同ボビン交換方法の後半工程を示す右側面図
である。

【符号の説明】

１ ベッド ２ 釜 ６ 旧ボビンセット ９ 新ボビンセット １０ ベースフレーム １５ セット用ガイド穴 １６ セット治具 ２０ スライドベース ２８ エアシリンダ ３０ 回転アーム ３３ 垂直回転軸 ４０ 把持機構 ４１ 当接部材 ４２ 把持爪 ４３ 把持面 ４４ 第一スライダ ４８ 第二スライダ ５２，５３ ストッパピン ５４ 作動片 ５６，５７ 押圧ピン ５８，５９ ドック ６０ 回転機構 ６２ ラックギヤ ６３ ピニオンギヤ １０１ ベッド １０２ 釜 １０５ ロックレバー １０６ 旧ボビンセット １０９ 新ボビンセット １１０ ベースフレーム １１１ ガイド １２０ スライドベース １２８ エアシリンダ １３０ 回転アーム １３１ アームブロック １３３ 水平回転軸 １３４ 係合輪 １３９ レバー １４０ 把持機構 １４１ 当接部材 １４２ 把持爪 １４３ 把持面 １４４ 第一スライダ １４８ 第二スライダ １５２ 結合ピン １５４ 係止ピン １５６ 作動片 １５８ 後ドック １５９ 前ドック １６０ 回転変換機構 １６１ 噛合板 １６２ ラックギヤ １６３ ピニオンギヤ １６６ クラッチピン １７０ セット治具 １７３ 摺動体 １７４ 水平軸 １７５ ボビン装着板 １７６ 当接片 １７８ 規制板

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 釜の軸線に対して直交するアーム軸線の
   回りに回転可能に設けられるとともにボビンセットを把
   持する少なくとも２つの把持機構をアーム軸線回りで所
   定角度間隔をおいて備えた回転アームと、該回転アーム
   を前進及び後退させる進退駆動手段と、該回転アームを
   回転させる回転駆動手段とを含み、該回転アームの後退
   端において後側に位置する把持機構を新ボビンセットの
   プリセット位置としたことを特徴とするミシンのボビン
   交換装置。
2. 【請求項２】 アーム軸線は垂直軸線である請求項１記
   載のミシンのボビン交換装置。
3. 【請求項３】 アーム軸線は水平軸線である請求項１記
   載のミシンのボビン交換装置。
4. 【請求項４】 回転駆動手段は、進退駆動手段の駆動源
   を併用し、回転アームの前進又は後退の運動を回転運動
   に変換して回転アームを回転させる回転変換機構である
   請求項１〜３のいずれか一項に記載のミシンのボビン交
   換装置。
5. 【請求項５】 回転変換機構は、回転アームのアーム軸
   線の回りに設けたピニオンギヤと、前進及び後退しない
   ラックギヤと、該ラックギヤを回転アームの前進又は後
   退の途中で一時的にピニオンギヤと噛合させる噛合機構
   とからなる請求項４記載のミシンのボビン交換装置。
6. 【請求項６】 回転変換機構は、回転アームのアーム軸
   線の回りに設けたピニオンギヤと、前進及び後退しない
   ラックギヤと、該ピニオンギヤを回転アームの前進又は
   後退の途中で一時的にラックギヤと噛合させる噛合部材
   とからなる請求項４記載のミシンのボビン交換装置。
7. 【請求項７】 把持機構は、ボビンケースの正面を当
   接させる当接部材と、ボビンケースのロックレバーを立
   てる把持爪と、立てられたロックレバーを受ける把持面
   とを含み、把持爪と把持面とによりロックレバーにおい
   てボビンセットを把持する機構である請求項１〜６のい
   ずれか一項に記載のミシンのボビン交換装置。
8. 【請求項８】 ボビンセットの把持のロック機構は、把
   持面に結合されたスライド可能な第一スライダと、把持
   爪に結合されたスライド可能な第二スライダと、第一ス
   ライダの穴とロック時にスライドしない部材の穴とにま
   たがって嵌り得るストッパピンと、第二スライダとロッ
   ク時にスライドしない部材の穴とにまたがって嵌り得る
   ストッパピンとを含む機構である請求項７記載のミシン
   のボビン交換装置。
9. 【請求項９】 ボビンセットの把持のロック機構は、把
   持面に結合されたスライド可能な第一スライダと、把持
   爪に結合されたスライド可能な第二スライダと、第一ス
   ライダの穴とアームブロックの穴とにまたがって嵌り得
   るストッパピンと、第二スライダと第一スライダの穴と
   にまたがって嵌り得るストッパピンとを含む機構である
   請求項７記載のミシンのボビン交換装置。
10. 【請求項１０】 ボビンセットの把持のロック解除機構
    は、回転アームの回転範囲内に設けられた回転しないド
    ックと、該ドックにより押されて動くように把持機構に
    設けられた作動片と、該作動片の動きによりストッパピ
    ンを押して前記両穴へのまたがりを無くす押圧ピンとを
    含む機構である請求項７、８又は９記載のミシンのボビ
    ン交換装置。
11. 【請求項１１】 ボビンセットの把持のロック解除機構
    は、回転アームの前進又は後退の範囲内に設けられた前
    進及び後退しないドックと、該ドックにより押されて動
    くように把持機構に設けられた作動片と、該作動片の動
    きによりストッパピンを押して前記両穴へのまたがりを
    無くす押圧ピンとを含む機構である請求項７、８又は９
    記載のミシンのボビン交換装置。
12. 【請求項１２】 把持爪を回転アームのアームブロック
    に開閉可能に支持し、アームブロックに第一スライダ及
    び第二スライダを設け、第一スライダに当接部材及び把
    持面を結合し、アームブロックと第一スライダと第二ス
    ライダとの相対移動を把持爪の開閉運動に変換するレバ
    ーを備えた請求項７記載のミシンのボビン交換装置。
13. 【請求項１３】 把持爪を閉鎖位置にロックする機構を
    備え、該ロック機構は、第二スライダを第一スライダに
    相対移動不能に結合する結合ピンと、アームブロックに
    第一スライダ及び第二スライダを相対移動不能に係止す
    る係止ピンとを含む請求項１２記載のミシンのボビン交
    換装置。
14. 【請求項１４】 ロック機構を解除する機構を備え、該
    ロック解除機構は、回転アームの後退端及び前進端と対
    応する定位置に設けられたドックと、該ドックに係合し
    て結合ピン及び係止ピンの作用を解除する作動片とを含
    む請求項１３記載のミシンのボビン交換装置。
15. 【請求項１５】 プリセット位置の直後に、新ボビンセ
    ットをくぐらせるセット用ガイド穴を備えたセット治具
    を設けた請求項１〜１４のいずれか一項に記載のミシン
    のボビン交換装置。
16. 【請求項１６】 プリセット位置の直後に、ボビンセッ
    トを把持機構との間で授受するセット治具を備え、該セ
    ット治具は、前後方向に摺動可能な摺動体と、摺動体に
    釜の軸線に対して直交する軸線の回りで回転可能に支持
    されたボビン装着板と、該装着板を後退端及び前進端で
    バックアップする部材とを含む請求項１〜１４のいずれ
    か一項に記載のミシンのボビン交換装置。
17. 【請求項１７】 ボビン装着板に、ボビンセットの回転
    を規制する部材を設けた請求項１６記載のミシンのボビ
    ン交換装置。
18. 【請求項１８】 回転アームを前進時に上昇させ、後退
    時に下降させるガイドを備えた請求項３記載のミシンの
    ボビン交換装置。
19. 【請求項１９】 回転アームを平行四節リンク機構に支
    持し、該リンク機構を進退駆動手段の駆動源に連結した
    請求項１８記載のミシンのボビン交換装置。