JP2017131436A - 下糸巻装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ボビンに巻付完了位置まで過不足無く下糸を巻くことができる下糸巻装置を提供する。
【解決手段】下糸巻装置１０は、軸部４０ａの一端に接続された第二フランジ部４０ｃに透過部４０ｅが形成されたボビン４０が装着されるシャフト１６と、シャフト１６に回転連結されたモータ１１と、シャフト１６にボビン４０が装着されている状態で、透過部４０ｅに対向する位置に配置され、光を発射する発射部１７ａと、発射部１７ａから発射された光を受光する受光部１７ｂとを備え、物体までの距離を検出する測距センサ１７と、発射部１７ａから発射され透過部４０ｅを通過した光が受光部１７ｂで受光された際において、測距センサ１７によって検出された物体までの距離が規定距離以下となった場合に、モータ１１を停止させる停止部１８ｈと、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、下糸巻装置に関する。

ミシンの稼働により、ボビンに巻かれた下糸が無くなる。そこで、従来から特許文献１に示されるように、ミシンには、ボビンに下糸を巻くためのミシンの下糸巻装置が設けられている。この下糸巻装置は、主軸と、主軸に装着され下糸が巻かれるボビンと、主軸に対して回転可能に設けられたモータによって回転するギヤと、主軸に巻かれて設けられギヤと一体回転するコイルバネと、ボビンの下糸が巻かれる部分と対向配置されたボビン押さえと、を有している。ボビンに巻付完了位置まで下糸が巻かれ、ボビンに巻かれた下糸がボビン押さえと接触すると、下糸とボビン押さえとの摩擦抵抗により、主軸の回転負荷が徐々に増大する。すると、主軸に巻かれているコイルバネの内径寸法が拡大されて、コイルバネの主軸に対する締め付け力が弱くなり、コイルバネは主軸に対してスリップし始めて空転するようになり、ボビンの回転が停止する。このように、特許文献１に示される下糸巻装置では、ボビンに巻付完了位置まで下糸が巻かれると、自動的にボビンの回転が停止する。

特開２００８−２８４０５７号公報

特許文献１に示される下糸巻装置では、コイルバネと主軸との摩擦抵抗が小さい場合には、ボビンに巻付完了位置まで下糸が巻かれる前にボビンの回転が停止する。一方で、コイルバネと主軸との摩擦抵抗が大きい場合には、ボビンに巻付完了位置まで下糸が巻かれてもボビンの回転が停止すること無く、ボビン下糸が巻付完了位置を越えて巻かれる。また、特許文献１に示される下糸巻装置では、コイルバネの内径が拡大するので、コイルバネのバネ定数が低下するおそれがある。そして、コイルバネのバネ定数が低下すると、ボビンに巻付完了位置まで下糸が巻かれる前に、ボビンの回転が停止し、ボビンに巻付完了位置まで下糸が巻かれない。

本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、ボビンに巻付完了位置まで過不足無く下糸を巻くことができる下糸巻装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、下糸巻装置の発明は、軸部の両端に２つのフランジ部が接続されたボビンの前記軸部に下糸を巻き付ける下糸巻装置であって、前記下糸巻装置は、前記ボビンが装着されるシャフトと、前記シャフトに回転連結され、前記ボビンへの前記下糸の巻き付けを行うモータと、前記シャフトに前記ボビンが装着されている状態で、前記軸部に巻き付けられた前記下糸の巻き付けが完了する位置である巻付完了位置を検出可能な位置に配置され、物体までの距離を検出する反射型の測距センサと、前記測距センサによって、前記軸部に前記下糸が前記巻付完了位置まで巻かれたことが検出された場合に、前記ボビンへの前記下糸の巻き付けが完了したと判定する巻付完了判定部と、前記巻付完了判定部によって、前記ボビンへの前記下糸の巻き付けが完了したと判定された場合に、前記モータを停止させる停止部と、を有する。

このように、巻付完了判定部は、測距センサによって、軸部に下糸が巻付完了位置まで巻かれたことが検出された場合に、ボビンへの下糸の巻き付けが完了したと判定する。そして、停止部は、巻付完了判定部によって、ボビンへの下糸の巻き付けが完了したと判定された場合に、モータを停止させる。このように、機械的機構によってボビンの回転が停止されるのでは無く、測距センサによって軸部に下糸が巻付完了位置まで巻かれたことが検出された場合に、ボビンの回転が停止されるので、ボビンに下糸を巻付完了位置まで過不足無く巻くことができる。

本実施形態に係る下糸巻装置が搭載されたミシンの内部斜視図である。 下糸巻装置のブロック図である。 シャフトに取り付けられたボビンの上面図である。 ボビンに下糸が巻かれていない状態の図３のＡ−Ａ断面図である。 ボビンに下糸が巻かれている状態の図３のＡ−Ａ断面図である。 透過部が下糸によって閉塞されていない状態における、時間と測距センサにおいて検出された物体までの距離との関係を表したグラフである。 透過部が下糸によって閉塞されている状態における、時間と測距センサにおいて検出された物体までの距離との関係を表したグラフである。 時間と、測距センサと物体との距離との関係を表したタイムチャートである。 図１の制御部で実行される下糸巻制御のフローチャートである。 別の実施形態の下糸巻装置を表した図である。

（本実施形態の下糸巻装置）
以下に、図１を用いて、ミシン１及びミシン１に設けられた本実施形態の下糸巻装置１０について説明する。
ミシン１は、筐体２、フレーム３、軸受部４、メインシャフト５、及び下糸巻装置１０を有している。フレーム３は、筐体２の内部に、その長手方向が水平方向となるように設けられている。メインシャフト５は、その長手方向が水平方向に沿って配置され、その両端部がフレーム３に取り付けられた軸受部４に軸支されている。メインシャフト５は、針棒揺動機構（不図示）、及び釜駆動機構（不図示）に回転連結している。針棒揺動機構は、カムやリンク等を有し、ミシン針（不図示）が取り付けられ、ミシン針を上下動させる。釜駆動機構は、ギヤ等を有し、ミシン針の針穴を挿通する上糸を引っ掛ける剣先を有する外釜（不図示）を回転させる。なお、外釜の内部には、ボビン４０を収納する内釜（不図示）が設けられている。ミシン１の基本構造については、特開２００９−５６０１２号公報や特開２０１０−１１５３５９号公報に開示されているように周知であるので、これ以上の説明は省略する。

下糸巻装置１０は、モータ１１、プーリ１２、ベルト１３、ローラ１４、ブラケット１５、シャフト１６、測距センサ１７、制御部１８、及び開始ボタン１９から構成されている。
プーリ１２は、メインシャフト５の一端に取り付けられ、フレーム３に対して回転可能となっている。モータ１１は、ボビン４０への下糸９０の巻き付けを行うものである。モータ１１は、モータプーリ１１ｂが取り付けられた回転軸１１ａを有する。制御部１８から供給される駆動電流によって、モータ１１が回転して、回転軸１１ａが回転する。プーリ１２とモータプーリ１１ｂとの間には、ベルト１３が巻き掛けられている。このような構造によって、モータ１１が回転すると、プーリ１２が回転する。

ブラケット１５は、プーリ１２に隣接する位置であり、メインシャフト５の上部に配置され、フレーム３に取り付けられている。シャフト１６は、その軸線方向が上下方向に配置され、ブラケット１５に回転可能に支持されている。シャフト１６の上部には、ボビン４０が着脱可能に装着される。

ここで、図３、図４Ａ、及び図４Ｂを用いて、本実施形態の下糸巻装置１０に用いられるボビン４０について説明する。ボビン４０は、軸部４０ａ、第一フランジ部４０ｂ、及び第二フランジ部４０ｃから構成されている。軸部４０ａは円筒形状であり、軸部４０ａの内側は取付穴４０ｄとなっている。シャフト１６の上端部が取付穴４０ｄに挿通されて、シャフト１６にボビン４０が取り付けられる。第一フランジ部４０ｂは円環板形状であり、第一フランジ部４０ｂの内周縁が軸部４０ａの上端に接続して、軸部４０ａの軸線方向に直交する方向に延在している。第二フランジ部４０ｃは円環板形状であり、第二フランジ部４０ｃの内周縁が軸部４０ａの下端に接続し、軸部４０ａの軸線方向に直交する方向に延在している。このように、第一フランジ部４０ｂと第二フランジ部４０ｃは、互いに対向して、軸部４０ａの両端にそれぞれ接続されて設けられている。下糸９０は、第一フランジ部４０ｂと第二フランジ部４０ｃとの間において、軸部４０ａの外周に巻かれる。第二フランジ部４０ｃの外周縁に隣接する位置には、円形状の窓穴である透過部４０ｅが形成されている。この透過部４０ｅは、後述するように、光を透過する。透過部４０ｅは、第二フランジ部４０ｃの後述する巻付完了位置に形成されている。

図１に示すように、ローラ１４は、シャフト１６の下端に取り付けられている。ローラ１４の外周には、ゴム等の可撓性材料で構成された環状の摩擦部材１４ａが取り付けられている。摩擦部材１４ａは、プーリ１２の側面と接触している。このような構造によって、シャフト１６は、モータ１１に回転連結されている。そして、プーリ１２が回転すると、シャフト１６が回転し、ボビン４０が回転し、ボビン４０に下糸９０が巻かれる。なお、下糸９０は、下糸巻装置１０から離れた位置に設けられた下糸案内部（不図示）を介して、糸コマ（不図示）から供給される。本実施形態の下糸巻装置１０は、ボビン４０に下糸９０を巻付完了位置（図４Ｂ示）まで巻く装置である。巻付完了位置は、軸部４０ａに巻き付けられた下糸９０の巻き付けが完了する位置である。巻付完了位置は、図４Ｂに示すように、第二フランジ部４０ｃの外周縁よりもやや内側の位置であり、軸部４０ａの軸心を中心とする規定外径（図４Ｂ示）の円上にある位置である。

測距センサ１７は、物体との間の距離を計測するものであり、シャフト１６に隣接する位置のブラケット１５に取り付けられ、上記巻付完了位置が検出可能な位置に配置されている。図４Ａに示すように、測距センサ１７は、発射部１７ａ及び受光部１７ｂを有する反射型である。発射部１７ａは、ボビン４０がシャフト１６に装着されている状態で、ボビン４０の透過部４０ｅの直下、つまり、透過部４０ｅに対向する位置に設けられている。受光部１７ｂは、透過部４０ｅの下方の発射部１７ａに隣接する位置に設けられている。発射部１７ａは、赤外線等の光を発射（発光）する。受光部１７ｂは、発射部１７ａによって発射され、物体に反射した光を受光し、物体との間の距離に応じた電圧（検出結果）を制御部１８に出力する。図４Ａに示すように、受光部１７ｂは、発射部１７ａの光の発射方向に対して直交する方向に隣接する位置に設けられている。

開始ボタン１９は、制御部１８と接続している。
制御部１８は、モータ１１の駆動を制御して、下糸巻装置１０を制御するものである。制御部１８は、図２に示すように、開始判定部１８ａ、開始部１８ｂ、取得部１８ｃ、距離算出部１８ｄ、巻付完了判定部１８ｅ、回転数算出部１８ｆ、異常判定部１８ｇ、及び停止部１８ｈを有している。開始判定部１８ａは、開始ボタン１９が押下されたか否かを判定する。開始部１８ｂは、開始判定部１８ａによって開始ボタン１９が押下されたと判定された場合に、モータ１１に駆動電流を供給して、モータ１１の駆動を開始させる。取得部１８ｃは、測距センサ１７から出力された電圧（検出結果）を取得する。距離算出部１８ｄは、取得部１８ｃによって取得された電圧に基づいて、電圧と、測距センサ１７と物体との間との関係を表したマップを参照して、測距センサ１７と物体との間の距離を算出する。巻付完了判定部１８ｅは、距離算出部１８ｄによって算出された測距センサ１７と物体との間の距離に基づいて、ボビン４０への下糸の巻き付けが完了したか否かを判定する。詳しくは、後述する。回転数算出部１８ｆは、距離算出部１８ｄによって算出された測距センサ１７と物体との間の距離に基づいて、ボビン４０の回転総数を算出する。詳しくは、後述する。異常判定部１８ｇは、回転数算出部１８ｆによって算出されたボビン４０の回転総数に基づいて、後述する「下糸巻き制御」において異常が発生したか否かを判定する。停止部１８ｈは、巻付完了判定部１８ｅによってボビン４０への下糸の巻き付けが完了したと判定された場合、又は、異常判定部１８ｇによって後述する「下糸巻き制御」において異常が発生したと判定された場合に、モータ１１への駆動電流の供給を停止させて、モータ１１の駆動を停止させる。

（下糸巻制御の概要）
図４Ａに示すように、ボビン４０に下糸９０が巻かれていない状態では、発射部１７ａから発射され、透過部４０ｅを通過した光は、第一フランジ部４０ｂに反射し、再び透過部４０ｅを通過して、受光部１７ｂによって受光される。このため、測距センサ１７によって検出された物体までの距離は、発射部１７ａから第一フランジ部４０ｂの内壁面までの距離Ｌ１となる。

一方で、図４Ｂに示すように、ボビン４０に規定外径の下糸９０が巻かれて、つまり、ボビン４０に巻付完了位置まで下糸９０が巻かれて、透過部４０ｅが下糸９０によって閉塞されると、発射部１７ａから発射され、透過部４０ｅを通過した光は、下糸９０に反射し、再び透過部４０ｅを通過して、受光部１７ｂによって受光される。このため、透過部４０ｅが下糸９０によって閉塞されると、測距センサ１７によって検出された物体までの距離は、発射部１７ａから第二フランジ部４０ｃの内壁面に沿って巻かれた下糸９０までの距離Ｌ２となる。よって、透過部４０ｅが下糸９０によって閉塞されると、透過部４０ｅが下糸９０によって閉塞されていない状態と比較して、測距センサ１７によって検出された物体までの距離が短くなる。

そこで、図６に示すように、巻付完了判定部１８ｅは、発射部１７ａから発射された光が透過部４０ｅを通過した際に、測距センサ１７によって検出された物体までの距離が、それまでよりも短くなった場合に（図６のＴ（ｎ）以降）、ボビン４０に巻付完了位置まで下糸９０が巻かれて、ボビン４０への下糸の糸巻が完了したと判定する。そして、停止部１８ｈは、モータ１１の駆動を停止させる。このように、ボビン４０に巻付完了位置まで下糸９０が巻かれて、下糸９０によって透過部４０ｅが閉塞されると、自動的にモータ１１の駆動が停止されて、ボビン４０の回転も停止する。よって、ボビン４０に巻付完了位置を越えて下糸９０が巻かれることが防止させる。また、ユーザはモータ１１を停止させる操作を行う必要が無いので、ボビン４０に下糸を巻き付ける作業において、ユーザの作業負担が軽減される。

発射部１７ａの直上に透過部４０ｅが位置していない状態では、発射部１７ａから発射された光は、第二フランジ部４０ｃの外壁面によって反射して、受光部１７ｂによって受光される。このため、測距センサ１７によって検出された物体との間の距離は、測距センサ１７と第二フランジ部４０ｃの外壁面までの距離Ｌ３（図４Ａ、図４Ｂ示）となる。一方で、発射部１７ａの直上に透過部４０ｅが位置している状態では、発射部１７ａから発射された光は、透過部４０ｅを通過して、第一フランジ部４０ｂ又は下糸９０に反射して、受光部１７ｂによって受光される。このため、測距センサ１７によって検出された物体との間の距離は、測距センサ１７と第一フランジ部４０ｂの内壁面までの距離Ｌ１（図４Ａ、図４Ｂ示）、又は測距センサ１７と第二フランジ部４０ｃの内壁面に沿って巻かれた下糸９０までの距離Ｌ２（図４Ｂ）となる。このため、図５Ａや図５Ｂに示すように、ボビン４０が回転している状態において、発射部１７ａの直上に透過部４０ｅが位置していない状態（図５Ａや図５Ｂの時刻Ｔ０と時刻Ｔ１との間、時刻Ｔ２と時刻Ｔ３との間）に比べて、発射部１７ａの直上に透過部４０ｅが位置している状態では（図５Ａや図５Ｂの時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間、時刻Ｔ３と時刻Ｔ４との間）、測距センサ１７によって検出された物体までの距離が長くなる。

回転数算出部１８ｆは、測距センサ１７によって検出された物体までの距離が長くなった時（図５Ａや図５Ｂの時刻Ｔ１）から、再び測距センサ１７によって検出された物体までの距離が長くなった時（図５Ａや図５Ｂの時刻Ｔ３）に、ボビン４０が一回転したと認識することにより、ボビン４０の総回転数を算出する。つまり、回転数算出部１８ｆは、発射部１７ａから発射された光が透過部４０ｅ（窓穴）を通過しない際において、測距センサ１７によって検出された物体までの距離と、発射部１７ａから発射された光が透過部４０ｅ（窓穴）を通過した際において、測距センサ１７によって検出された物体までの距離に基づいて、ボビン４０の総回転数を算出する。そして、異常判定部１８ｇは、開始ボタン１９が押下された時点から、ボビン４０の総回転数が第一規定回転数（例えば、数千）以上回転したと算出した場合には、異常であると判定し、停止部１８ｈは、モータ１１の駆動を停止させる。なお、上記異常には、糸コマに下糸９０が無くなることや、下糸９０が切れることが含まれる。

また、異常判定部１８ｇは、開始ボタン１９が押下された時点から所定時間（例えば、１０秒）経過した際に、ボビン４０の総回転数が第二設定回転数（例えば、１０回）以下であると判定した場合には、異常であると判定し、停止部１８ｈは、モータ１１の駆動を停止させる。なお、上記異常には、モータ１１の故障によってモータ１１が回転しないことや、ローラ１４がプーリ１２に対してスリップする等、モータ１１とシャフト１６との間の故障によって、ボビン４０が回転しない又は、ボビン４０が通常よりも回転しないことが含まれる。

（下糸巻制御）
以下に、図７に示すフローチャートを用いて、制御部１８が実行する「下糸巻き制御」について説明する。ミシン１に電源が投入されると、「下糸巻き制御」が開始し、プログラムはステップＳ１１に進む。
ステップＳ１１において、開始判定部１８ａが、開始ボタン１９が押下されたと判定した場合には（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、プログラムをステップＳ１２に進める。一方で、開始判定部１８ａが、開始ボタン１９が押下されていないと判定した場合には（ステップＳ１１：ＮＯ）、ステップＳ１１の処理を繰り返す。

ステップＳ１２において、開始部１８ｂは、モータ１１の駆動を開始させて、ボビン４０の回転を開始させ、プログラムをステップＳ１３に進める。
ステップＳ１３において、距離算出部１８ｄは、測距センサ１７からの検出結果に基づいて、物体までの距離を算出して、プログラムをステップＳ１４に進める。

ステップＳ１４において、巻付完了判定部１８ｅは、発射部１７ａの直上に透過部４０ｅが位置している際、つまり、発射部１７ａから発射された透過部４０ｅを通過した光が受光部１７ｂで受光された際（図５Ａや図５Ｂの時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間、時刻Ｔ３と時刻Ｔ４との間）において、図５Ｂに示すように、測距センサ１７によって検出された物体までの距離が規定距離以下であると判断した場合には（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、プログラムをステップＳ１５に進める。一方で、巻付完了判定部１８ｅは、発射部１７ａの直上に透過部４０ｅが位置している際において、図５Ａに示すように、測距センサ１７によって検出された物体までの距離が規定距離よりも長いと判断した場合には（ステップＳ１４：ＮＯ）、プログラムをステップＳ１６に進める。なお、巻付完了判定部１８ｅは、測距センサ１７によって検出された物体までの距離が、それまでに比べて長くなっている際（図５Ａや図５Ｂの時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間、時刻Ｔ３と時刻Ｔ４との間）に、発射部１７ａの直上に透過部４０ｅが位置している際と認識する。

ステップＳ１５において、巻付完了判定部１８ｅは、発射部１７ａの直上に透過部４０ｅが位置している際において、測距センサ１７によって検出された物体までの距離が規定距離以下である時間が規定時間（図６示）以上であると判断した場合には（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、プログラムをステップＳ１６に進める。一方で、巻付完了判定部１８ｅは、発射部１７ａの直上に透過部４０ｅが位置している際において、測距センサ１７によって検出された物体までの距離が規定距離以下である時間が規定時間よりも短い場合には（ステップＳ１５：ＮＯ）、プログラムをステップＳ１３に戻す。このステップＳ１５の処理によって、測距センサ１７の検出結果のノイズに起因して、物体までの距離が規定距離よりも長いにも関わらず、物体までの距離が規定距離以下であると検知される誤検知が排除される。なお、図６に示す実施形態では、規定時間は、測距センサ１７によって検出された物体までの距離が長くなった時（Ｔ（ｎ））から、測距センサ１７によって検出された物体までの距離が短くなった時（Ｔ（ｎ＋１））までの時間である長距離時間ΔＴよりも短い時間である。しかし、規定時間は、長距離時間ΔＴよりも長い時間であっても差し支え無い。この実施形態では、発射部１７ａの直上に透過部４０ｅが位置している際において、測距センサ１７によって検出された物体までの距離が規定距離以下である時間の合計が規定時間以上となった場合に、巻付完了判定部１８ｅは、プログラムをステップＳ１６に進める。
ステップＳ１６において、巻付完了判定部１８ｅは、ボビン４０に下糸９０が巻付完了位置まで巻かれたと判定し、プログラムをステップＳ３１に進める。

ステップＳ２１において、回転数算出部１８ｆは、測距センサ１７の検出結果に基づいて、ボビン４０の総回転数を算出する。そして、異常判定部１８ｇは、開始ボタン１９が押下された時点からのボビン４０の総回転数が、第一設定回転数（例えば、数千回）以上であると判断した場合には（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、プログラムをステップＳ２３に進める。一方で、異常判定部１８ｇは、開始ボタン１９が押下された時点からのボビン４０の総回転数が、第一設定回転数よりも少ないと判断した場合には（ステップＳ２１：ＮＯ）、プログラムをステップＳ２２に進める。

ステップＳ２２において、異常判定部１８ｇは、開始ボタン１９が押下された時点から所定時間（例えば、１０秒）経過した際に、ボビン４０の総回転数が第二設定回転数（例えば、１０回）以下であると判定した場合には（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、プログラムをステップＳ２４に進める。一方で、異常判定部１８ｇは、開始ボタン１９が押下された時点から所定時間経過した際に、ボビン４０の総回転数が第二設定回転数よりも多いと判定した場合には（ステップＳ２２：ＮＯ）、プログラムをステップＳ１３に戻す。

ステップＳ２３において、異常判定部１８ｇは、異常であると判定し、プログラムをステップＳ３１に進める。
ステップＳ２４において、異常判定部１８ｇは、異常であると判定し、プログラムをステップＳ３１に進める。
ステップＳ３１において、停止部１８ｈは、モータ１１の駆動を停止させて、ボビン４０の回転を停止させ、プログラムをステップＳ１１に戻す。

（本実施形態の効果）
以上の説明から明らかなように、巻付完了判定部１８ｅは、測距センサ１７によって、軸部４０ａに下糸９０が巻付完了位置まで巻かれたことが検出された場合に、ボビン４０への下糸９０の巻き付けが完了したと判定する。そして、停止部１８ｈは、巻付完了判定部１８ｅによって、ボビン４０への下糸９０の巻き付けが完了したと判定された場合に、モータ１１を停止させる。このように、機械的機構によってボビン４０の回転が停止されるのでは無く、測距センサ１７によって軸部４０ａに下糸９０が巻付完了位置まで巻かれたことが検出された場合に、ボビン４０の回転が停止されるので、ボビン４０に下糸９０を巻付完了位置まで過不足無く巻くことができる。また、下糸巻装置１０の構造が複雑とならず、下糸巻装置１０を小型化することができ、ひいては、ミシン１を小型化することができる。

巻付完了判定部１８ｅは、発射部１７ａから発射され透過部４０ｅを通過した光が受光部１７ｂで受光された際において、測距センサ１７によって検出された物体までの距離が規定距離以下となった場合に、ボビン４０への下糸９０の巻き付けが完了したと判定する。これにより、ボビン４０に巻付完了位置まで下糸９０が巻かれて、下糸９０によって透過部４０ｅが閉塞されると、測距センサ１７によって検出された物体までの距離が規定距離以下となり、巻付完了判定部１８ｅによって、ボビン４０への下糸９０の巻き付けが完了したと判定される。このように、下糸９０によって透過部４０ｅが閉塞されるか否かによって、ボビン４０への下糸９０の巻き付けが完了したか否かが判定されるので、ボビン４０に下糸が巻付完了位置まで巻かれたか否かを確実に判定することができる。

巻付完了判定部１８ｅは、発射部１７ａから発射され透過部４０ｅを通過した光が受光部１７ｂで受光された際において、測距センサ１７によって検出された物体までの距離が規定距離以下である時間が規定時間以上である場合に、ボビン４０への下糸９０の巻き付けが完了したと判定する。これにより、測距センサ１７の検出結果のノイズに起因して、物体までの距離が規定距離よりも長いにも関わらず、物体までの距離が規定距離以下であると検知される誤検知が排除される。よって、上記誤検知に起因して、ボビン４０に巻付完了位置まで下糸９０が巻かれていないにも関わらず、ボビン４０への下糸９０の巻き付けが完了したと判定されることが防止される。

また、透過部４０ｅは、第二フランジ部４０ｃに形成された窓穴である。そして、回転数算出部１８ｆは、発射部１７ａから発射された光が窓穴である透過部４０ｅを通過しない際において、測距センサ１７によって検出された物体までの距離と、発射部１７ａから発射された光が窓穴である透過部４０ｅを通過した際において、測距センサ１７によって検出された物体までの距離とに基づいて、ボビン４０の総回転数を算出する。そして、停止部１８ｈは、回転数算出部１８ｆによって算出されたボビン４０の総回転数が第一設定回転数以上となった場合に、モータ１１の回転を停止させる。これにより、糸コマに下糸９０が無くなることや、下糸９０が切れること等の異常が発生し、回転数算出部１８ｆによって算出されたボビン４０の総回転数が第一設定回転数以上となっても、測距センサ１７によって下糸９０が検出されない場合に、自動的に、モータ１１が停止され、ボビン４０が停止される。このため、ボビン４０が無駄に回転し続けることが防止される。また、ボビン４０に巻付完了位置まで下糸９０が巻かれたか否かを検知するための測距センサ１７によって、ボビン４０の総回転数を検出しているので、ボビン４０の総回転数を検出するためのセンサを別に設ける必要が無い。このため、下糸巻装置１０のコストを低減させることができるとともに、下糸巻装置１０を小型化することができる。

異常判定部１８ｇは、ボビン４０への下糸９０の巻き付けが開始された時点から所定時間経過した際に、回転数算出部１８ｆによって算出されたボビン４０の総回転数が第二設定回転数以下である場合に、異常であると判定する。これにより、モータ１１の故障やモータ１１とシャフト１６との間の故障により、ボビン４０が回転しない又は、ボビン４０が通常よりも回転しないという異常が発生し、ボビン４０への下糸９０の巻き付けが開始された時点から所定時間経過した際に、ボビン４０の総回転数が第二設定回転数以下である場合に、自動的に、モータ１１が停止される。このため、モータ１１が故障した場合や、モータ１１とシャフト１６との間で故障が発生した場合に、無駄にモータ１１に駆動電流が供給されることが防止される。

また、受光部１７ｂは、発射部１７ａの光の発射方向に対して直交する方向に隣接する位置に設けられている。これにより、発射部１７ａと受光部１７ｂとが、被検知物を挟んで対角線上に配置されている構成と比較して、発射部１７ａ及び受光部１７ｂの位置の調整が不要となり、また、発射部１７ａ及び受光部１７ｂに接続する配線の配置も容易となり、下糸巻装置１０の組付作業が容易となる。

（別の実施形態）
上記実施形態では、透過部４０ｅは円形状である。しかし、透過部４０ｅがスリット状であっても差し支え無い。上記実施形態では、透過部４０ｅは、第二フランジ部４０ｃに１つ形成されている。しかし、第二フランジ部４０ｃに複数の透過部４０ｅが形成されている実施形態であっても差し支え無い。また、第一フランジ部４０ｂ及び第二フランジ部４０ｃの両方に透過部４０ｅが形成されている実施形態であっても差し支え無い。また、第二フランジ部４０ｃの全部又は一部を透明として透過部４０ｅとし、この透明部分の透過部４０ｅに発射部１７ａから発射された光を通過させる実施形態であっても差し支え無い。
発射部１７ａが発射し、受光部１７ｂが受光する光は、赤外線に限らず、可視光線であっても差し支え無い。

図８に示すように、測距センサ１７を、ボビン４０の径方向の側方、つまり、巻き付け完了位置を検出可能な位置に配置した実施形態であっても差し支え無い。この実施形態では、ボビン４０の軸部４０ａに下糸９０が巻付完了位置まで巻かれ、測距センサ１７によって検出された物体までの距離が、測距センサ１７と巻付完了位置との間の距離Ｌ５となった場合に、巻付完了判定部１８ｅは、ボビン４０への下糸９０の巻き付けが完了したと判定する。

１０…下糸巻装置、１１…モータ、１６…シャフト、１７…測距センサ、１７ａ…発射部、１７ｂ…受光部、１８…制御部、１８ｄ…距離算出部、１８ｅ…巻付完了判定部、１８ｆ…回転数算出部、１８ｇ…異常判定部、１８ｈ…停止部、４０…ボビン、４０ｃ…第二フランジ部（フランジ部）、４０ｅ…透過部（窓穴）

Claims (5)

1. 軸部の両端に２つのフランジ部が接続されたボビンの前記軸部に下糸を巻き付ける下糸巻装置であって、
   前記下糸巻装置は、
   前記ボビンが装着されるシャフトと、
   前記シャフトに回転連結され、前記ボビンへの前記下糸の巻き付けを行うモータと、
   前記シャフトに前記ボビンが装着されている状態で、前記軸部に巻き付けられた前記下糸の巻き付けが完了する位置である巻付完了位置を検出可能な位置に配置され、物体までの距離を検出する反射型の測距センサと、
   前記測距センサによって、前記軸部に前記下糸が前記巻付完了位置まで巻かれたことが検出された場合に、前記ボビンへの前記下糸の巻き付けが完了したと判定する巻付完了判定部と、
   前記巻付完了判定部によって、前記ボビンへの前記下糸の巻き付けが完了したと判定された場合に、前記モータを停止させる停止部と、を有する下糸巻装置。
2. ２つの前記フランジ部のうち、少なくとも一方の前記フランジ部の全部又は一部に透過部が形成され、
   前記測距センサは、前記透過部に対向する位置に配置され、光を発射する発射部と、前記発射部から発射された前記光を受光する受光部と、を有し、前記受光部によって受光された前記発射部から発射された前記光によって前記物体までの距離を検出し、
   前記巻付完了判定部は、前記発射部から発射され前記透過部を通過した前記光が前記受光部で受光された際において、前記測距センサによって検出された物体までの距離が規定距離以下となった場合に、前記ボビンへの前記下糸の巻き付けが完了したと判定する請求項１に記載の下糸巻装置。
3. 前記巻付完了判定部は、前記発射部から発射され前記透過部を通過した前記光が前記受光部で受光された際において、前記測距センサによって検出された物体までの距離が規定距離以下である時間が規定時間以上である場合に、前記ボビンへの前記下糸の巻き付けが完了したと判定する請求項２に記載の下糸巻装置。
4. 前記透過部は、前記２つのフランジ部のうち、少なくとも一方の前記フランジ部に形成された窓穴であり、
   前記発射部から発射された前記光が前記窓穴を通過しない際において、前記測距センサによって検出された物体までの距離と、前記発射部から発射された前記光が前記窓穴を通過した際において、前記測距センサによって検出された物体までの距離とに基づいて、前記ボビンの総回転数を算出する回転数算出部と、
   前記回転数算出部によって算出された前記ボビンの総回転数が第一設定回転数以上となった場合に、異常であると判定する異常判定部と、を有し、
   前記停止部は、前記異常判定部が異常であると判定した場合に、前記モータを停止させる請求項２に記載の下糸巻装置。
5. 前記異常判定部は、前記ボビンへの前記下糸の巻き付けが開始された時点から所定時間経過した際に、前記回転数算出部によって算出された前記ボビンの総回転数が第二設定回転数以下である場合に、異常であると判定する請求項４に記載の下糸巻装置。

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