JP7225467B1

JP7225467B1 - 自動糸巻機

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Publication number: JP7225467B1
Application number: JP2022149434A
Authority: JP
Inventors: 悦朗国見
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-09-20
Filing date: 2022-09-20
Publication date: 2023-02-20
Anticipated expiration: 2042-09-20
Also published as: JP2024044098A

Abstract

【課題】糸駒に対して、巻取り用の糸を均一に巻き付けることができる自動糸巻機を得る。【解決手段】自動糸巻機１０は、巻取り用の糸を供給する糸供給部２０と、糸供給部から巻取り用の糸駒に向かう糸を糸駒の軸とほぼ直交する方向に案内支持する糸ガイド部４０と、糸ガイド部４０を糸駒の軸に沿って等速で往復運動させるスライド機構５０と、糸駒の軸が装着されると共に駆動源の駆動力により軸周りに回転し、糸供給部２０から供給された糸を糸駒に巻き付ける回転シャフト３２と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、ミシン用の糸駒に糸を巻き付ける自動糸巻機に関する。

小規模のメーカーや個人でミシンを使用する場合、一つの糸駒に巻き付けられたミシン糸を小分けにして複数の糸駒に巻き取って使用する場合がある。この場合、巻き取られたミシン糸が糸駒の軸に均一に巻き付けられることが望ましい。

特許文献１には、糸駒からボビンに向かう糸をボビンの軸心とほぼ直交する方向に向かうように案内し且つ所定の張力を付与する張力付与部と、張力付与部とボビン間の糸とほぼ平行に配設された糸案内棒を有する糸巻装置が開示されている。この糸巻装置では、糸案内棒の先端部にボビン軸の周面又は周面上の糸に当接して糸をボビン軸心と平行方向へ案内する糸案内部が設けられている。そして、ボビンの幅方向（軸方向）において、糸の巻き数が多い部分と少ない部分とが生じる場合に、巻き数が多い部分から少ない部分へ糸案内部の先端を円弧状に移動させ、巻き数を均一化させることができる。

特開２００６－０４３０８１号公報

しかしながら、上記先行技術のように糸の巻き数が多い部分と少ない部分とが生じてから巻き数を均一化させる場合、例えば、必要とされる巻き数に対して糸駒の幅（軸方向の巻取り幅）が大きい場合などに、均一に巻き付けることが困難であることが想定される。よって、この点において改善の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、糸駒に対して、巻取り用の糸を均一に巻き付けることができる自動糸巻機を得ることが目的である。

第１の態様に係る自動糸巻機は、巻取り用の糸を供給する糸供給部と、前記糸供給部から巻取り用の糸駒に向かう糸を前記糸駒の軸とほぼ直交する方向に案内支持する糸ガイド部と、前記糸ガイド部を前記糸駒の軸に沿って等速で往復運動させるスライド機構と、前記糸駒の軸が装着されると共に駆動源の駆動力により軸周りに回転し、前記糸供給部から供給された糸を前記糸駒に巻き付ける回転シャフトと、を有している。

第１の態様によれば、巻取り用の糸は、糸供給部から糸ガイド部を経て、糸駒の軸とほぼ直交する方向に案内され、回転シャフトの回転により糸駒に巻き付けられる。ここで、本態様の自動糸巻機においては、糸ガイド部を糸駒の軸に沿って等速で往復運動させるスライド機構が設けられている。従って、糸駒の軸方向に沿って巻き数を均一化させることができる。これにより、例えば、必要とされる巻き数に対して糸駒の幅（軸方向の巻取り幅）が大きい場合であっても、糸駒に対して、巻取り用の糸を均一に巻き付けることができる。

第２の態様に係る自動糸巻機は、第１の態様に記載の構成において、前記スライド機構は、往復運動のストロークを変更可能に構成され、これにより、前記糸駒の軸に対する糸の巻取り幅が調整可能となっている。

第２の態様に係る自動糸巻機では、スライド機構は、往復運動のストロークを変更可能に構成されている。これにより、糸駒の軸に対する糸の巻取り幅が調整可能であるため、糸駒のサイズに合わせて巻取り幅を設定することができる。

第３の態様に係る自動糸巻機は、第１の態様に記載の構成において、前記スライド機構は、回転駆動力を付与するモータと、前記モータの回転に同期されると共に前記糸ガイド部に連結されたタイミングベルトと、前記往復運動の進路に沿って前記糸ガイド部の前後に配置される一対のマイクロスイッチと、を有し、前記糸ガイド部は、前記モータの正逆回転により前記タイミングベルトを介して往復運動し、前記一対のマイクロスイッチへの接触により、前記モータの回転方向を切り替えるように構成されている。

第３の態様に係る自動糸巻機では、モータを正逆回転させることにより、タイミングベルトに連結された糸ガイド部が糸駒の軸に沿って往復する。また、糸ガイド部の往復運動は、糸ガイド部の前後に配置された一対のマイクロスイッチに糸ガイド部が接触することにより、モータの正逆回転が切り替えられることにより実現される。

ここで、糸ガイド部の往復運動は、一方向に回転するモータの回転駆動力を利用した場合でも、糸ガイド部の移動方向をカムやクランクを介して変更し、往復運動に変換することで実現することもできる。しかしながら、本態様のように一対のマイクロスイッチへの接触によりモータの正逆回転方向を切り替えて往復運動に変換することにより、進行方向の切り替えに伴う機械的抵抗による速度の低下を抑制することができ、糸の巻き付けを均一化させることが容易である。

以上説明したように、本発明に係る自動糸巻機によれば、糸駒に対して、巻取り用の糸を均一に巻き付けることができる。

本実施形態に係る自動糸巻機の斜視図である。本実施形態に係る自動糸巻機の平面図である。本実施形態に係る自動糸巻機のスライド機構の構成を示す要部側面図である。本実施形態に係る自動糸巻機の駆動部を概略的に示すブロック図である。本実施形態に係る自動糸巻機によって糸駒に糸を巻き付ける動作について説明するための模式図である。（Ａ）～（Ｄ）は、糸ガイド部の往復運動について説明するための模式図である。

〔第１実施形態〕
以下、図１～図６を参照し、本発明の一実施形態としての自動糸巻機１０について説明する。なお、説明の便宜上、各図中に適宜記す前後左右上下の方向を自動糸巻機１０の前後左右上下の方向と定義して構成要素の位置や向き等を説明する。また、各図においては図面を見易くするため、一部の符号を省略している場合がある。

図１～図２に示すように、自動糸巻機１０は、矩形状の糸巻き台１２上に設けられた糸供給部２０と、巻取り用の糸駒１４を装着する糸駒装着部３０と、糸供給部２０から糸駒１４に向かう糸１７（図５参照）を案内支持する糸ガイド部４０と、糸ガイド部４０を往復運動させるスライド機構５０と、糸供給部２０及び糸駒装着部３０に駆動力を付与するための駆動室７０と、糸供給部２０から糸駒１４に向かう糸に所定の張力を付与する糸調子部９０を含んで構成されている。

（糸供給部２０）
糸供給部２０は、糸巻き台１２上の前方側かつ右側に設けられ、略円錐台形ブロック状の台座２２の中心部に糸立て棒２４を立設させたものである。糸立て棒２４は、略Ｌ字状に折り曲げられており、上下方向に延びる基端側が、台座２２から挿抜可能に構成されている。この基端側には、巻取り用の糸を供給する巻糸１６が装着される。また、水平方向に延びる先端側には、その先端部に、巻糸１６から引き出された糸１７を架け渡して案内するための糸掛け部２４Ａが形成されている。

（糸駒装着部３０）
糸駒装着部３０は、糸巻き台１２上の後方側に設けられ、後述する駆動室７０から略水平方向（図１では左右方向）に延びる回転シャフト３２に台座状の支持部３４と糸駒止め３６を装着したものである。回転シャフト３２は、外周面の全域に雄ねじが形成された全ネジボルトで構成されており、駆動室７０から付与される駆動力により軸周りに回転する。支持部３４は、回転シャフト３２の基端側に固定されており、回転シャフト３２と一体に回転する。糸駒止め３６は、回転シャフト３２に螺合するナットで構成され、これにより、回転シャフト３２に装着される糸駒１４の大きさに合わせて、回転シャフト３２の軸方向に沿って任意の位置に装着することができる。

回転シャフト３２には、巻取り用の糸駒１４（図５参照）の軸が装着される。糸駒１４が回転シャフト３２から脱落することを防止するために、当該糸駒１４を挟むようにして、支持部３４と糸駒止め３６が配置される。

（糸ガイド部）
糸ガイド部４０は、糸巻き台１２上の中央部において糸供給部２０と糸ガイド部４０の間に配置される。この糸ガイド部４０は、一対のスライド棒１９に支持されたブロック状の可動片４２と、可動片４２の上面から立設する糸ガイド棒４４とを含んで構成される。

一対のスライド棒１９は、糸巻き台１２上の左端側に設けられた駆動室７０と糸巻き台１２の右端側から立設する支持壁１８との間に架け渡されており、水平方向（図１では左右方向）に沿って略平行に配置されている。ブロック状の可動片４２は、板厚方向（左右方向）に貫通形成された二つの貫通孔（符号省略）に一対のスライド棒１９を挿通させ、回転シャフト３２と横並びに配置されている。これにより、可動片４２は、一対のスライド棒１９によって摺動可能に支持されており、回転シャフト３２の軸方向（左右方向）に沿って、左右方向に変位することができる。

可動片４２の中央には、可動片４２の下端部を切り欠いて形成してなる凹溝４２Ａが形成されている。凹溝４２Ａは下方側に開口し、後述するスライド機構５０のタイミングベルト５２が内側に挿入される。また、可動片４２は、凹溝４２Ａの内側でタイミングベルト５２の一端に連結部材４６を介して固定されており、タイミングベルト５２に連動して変位する構成となっている。

糸ガイド棒４４は、可動片４２の上面から立設され、先端部に糸掛け部４４Ａを有する構成となっている。糸掛け部４４Ａは、糸ガイド棒４４の先端を折り曲げて谷状の湾曲部を形成してなり、糸供給部２０から糸駒１４へ向かう糸が架け渡されて案内される。

（スライド機構５０）
図３には、スライド機構５０の要部構成が側面図にて概略的に示されている。この図に示されるように、スライド機構５０は、回転駆動力を付与する第２モータ７８（図４参照）と、第２モータ７８の回転に同期されると共に糸ガイド部４０に連結されたタイミングベルト５２と、糸ガイド部４０を挟んで両側に配置される一対のマイクロスイッチ５４，５６と、を含んで構成される。

タイミングベルト５２は、自動糸巻機１０の装置中央に配置され、左右一対のプーリ５７Ａ，５７Ｂに架け渡されている。自動糸巻機１０を平面視すると、タイミングベルトを挟んで前後両側に一対のスライド棒１９が配置されている（図２参照）。このタイミングベルト５２において、一対のプーリ５７Ａ，５７Ｂの上側に架け渡された部位には、一対のスライド棒１９に支持された糸ガイド部４０の可動片４２が連結されている。

右側の第１プーリ５７Ａは、糸巻き台１２の右端側から立設する支持壁１８に軸支されている。左側の第２プーリ５７Ｂは、第２モータ７８の駆動力を伝達する出力軸５８に連結されている。

かかる構成では、第２モータ７８の駆動力によって回転する第２プーリ５７Ｂが駆動プーリを構成し、第１プーリ５７Ａが従動プーリとなって第２モータ７８の回転駆動力をタイミングベルトに伝達する。第２プーリ５７Ｂの回転がタイミングベルト５２に伝達されると、タイミングベルト５２の移動に追従するようにして、糸ガイド部４０の可動片４２が左右方向に移動する。この糸ガイド部４０の進路方向は、巻取り用の糸駒１４の軸方向と一致している。

ここで、第２モータ７８の回転方向は、一対のマイクロスイッチ５４，５６に対する入力が検知されることにより、切り替えられる構成となっている。一対のマイクロスイッチ５４，５６は、タイミングベルトの進路に沿って、糸ガイド部４０の前後（図３では左右）に配置されている。糸ガイド部４０は、タイミングベルト５２に追従して移動することにより、所定の操作位置で各マイクロスイッチ５４，５６に接触し、第２モータ７８の回転方向の切り替えを行う構成となっている。

具体的に、一対のマイクロスイッチ５４，５６は、糸ガイド部４０の下方側において、糸巻き台１２上面に立設されたスイッチ台６０に取り付けられている。このスイッチ台６０は、前後方向を板厚方向とする矩形板状の部材であり、左右方向に延在して駆動室７０の側面と支持壁１８とを連結している。

糸ガイド部４０の右側に配置される第１マイクロスイッチ５４は、スイッチ台６０の前方側の側面に取り付けられたスライドレール６２に摺動可能に支持されている。この第１マイクロスイッチ５４は、スライドレール６２上の可動域を左右に移動させることにより位置を変更することができる。

一方、糸ガイド部４０の左側に配置される第２マイクロスイッチ５６は、スイッチ台６０の前方側の側面に固定されている。

なお、上記第１及び第２マイクロスイッチ５４，５６は、公知のマイクロスイッチで構成される。具体的には、スナップアクション機構を構成するアクチュエータ（レバー）６４を備え、アクチュエータ６４に対して所定の操作位置で行われた入力操作を検知する構成となっている。第１及び第２マイクロスイッチ５４，５６は、後述するリレー部８０と電気的に接続されている。このリレー部８０は、第１及び第２マイクロスイッチ５４，５６に対する入力信号を受け取ることにより、リレー部８０に接続された第２モータ７８の回転方向を切り替える構成となっている。

本実施形態では、右側の第１マイクロスイッチ５４に糸ガイド部４０が接触すると、第２モータ７８が正方向（図３では時計回り）に回転し、糸ガイド部４０を左方向に移動させる。一方、左側の第２マイクロスイッチ５６に糸ガイド部４０が接触すると、第２モータ７８の回転方向が逆転し（図３では反時計回り）、糸ガイド部４０を右方向に移動させる。このようにして、糸ガイド部４０は、第１及マイクロスイッチ５４と第２マイクロスイッチ５６に対する入力操作を交互に行い、第２モータ７８を正逆回転させる。これにより、糸ガイド部４０は、第２モータ７８の駆動力により、糸駒１４の軸方向（左右方向）に沿って等速で往復運動する構成となっている。

また、第１マイクロスイッチ５４の位置を変更することにより、第１マイクロスイッチ５４と第２マイクロスイッチ５６との間の距離を任意の値に設定し、糸ガイド部４０の往復運動のストロークＬ１を変更することができる。このストロークＬ１は、糸駒１４の軸に対する糸１７の巻取り幅に相当する（図５参照）。

（駆動室７０）
図２に戻り、駆動室７０の構成について説明する。図２に示されるように、駆動室７０には、第１駆動部７１と第２駆動部７２が設けられている。

図４は、駆動室７０の概略構成を示すブロック図である。この図に示されるように、第１駆動部７１は、糸駒装着部３０の回転シャフト３２に接続された駆動源としての第１モータ７４を含んでいる。この第１モータ７４は、複数のギヤを介して出力軸の回転駆動力を回転シャフト３２に伝達している。この第１モータ７４の回転は、電源６８との間に接続されたメインスイッチ７６がユーザの操作によってＯＮにされることで開始され、ＯＦＦにされることで停止する。

第２駆動部７２は、第２プーリ５７Ｂに回転駆動力を付与する駆動源としての第２モータ７８と、第２モータ７８の回転方向を切り替えるリレー部８０と、を含んでいる。第２モータ７８は、複数のギヤを介して出力軸５８（図３参照）の回転駆動力を第２プーリ５７Ｂに伝達している。リレー部８０は、公知のリレー回路で構成されており、上述の第１及び第２マイクロスイッチ５４，５６から伝達される入力信号を制御し、第２モータ７８の回転方向を切り替える構成となっている。第２モータ７８の正逆回転は、第２プーリ５７Ｂを介してタイミングベルト５２に伝達され、タイミングベルト５２に連結された糸ガイド部４０を等速で往復運動させる。

第１及び第２マイクロスイッチ５４，５６は、メインスイッチ７６に電気的に接続されている。このメインスイッチ７６がＯＮにされると、第１モータ７４の駆動と共に、第２モータ７８の駆動が開始される。メインスイッチ７６がＯＦＦにされると、第１モータ７４の停止と共に、第２モータ７８の駆動が停止される。

（糸調子部９０）
糸調子部９０は、糸巻き台１２の前方側に設けられ、駆動室７０から略水平方向（図１では左右方向）に延びる糸調子棒９２で構成される。糸調子棒９２の先端には、二枚の糸調子皿９４が対向して設けられており、糸供給部２０から供給される糸１７を二枚の糸調子皿９４の間に挟むように案内することで、糸ガイド部４０に供給される糸１７に所定の張力が付与される。

（自動糸巻機１０の動作説明）
以下、図５及び図６を参照して、自動糸巻機１０を用いて糸駒１４に糸１７を巻き取る手順について説明する。図５には、自動糸巻機１０に巻取り用の糸１７を供給する巻糸１６と糸駒１４を装着した状態が平面図にて示されている。

図５に示されるように、先ず、糸巻きのための準備として、巻糸１６を糸供給部２０に立設した糸立て棒２４にセットする。また、糸駒装着部３０の回転シャフト３２に巻取り用の糸駒１４の軸を装着させる。この際、糸駒１４が回転シャフト３２に対して変位しないように、回転シャフト３２に螺合した糸駒止め３６を糸駒１４のサイズに合わせて締め合わせる。

次に、巻糸１６からの糸１７を糸掛け部２４Ａに架け渡し、糸調子棒９２の先端に設けられた二枚の糸調子皿９４を通し、糸ガイド部４０へ案内する。そして、案内された糸１７を、糸ガイド棒４４の先端に設けられた糸掛け部４４Ａに架け渡した後、糸駒１４に数回巻いておく。

このように糸掛け作業が完了してから、メインスイッチ７６をＯＮにして、自動糸巻機１０を作動させる。メインスイッチ７６はＯＮにされると、第１モータ７４と第２モータ７８が駆動する。これにより、糸駒１４が装着された回転シャフト３２を回転駆動させると共に、スライド機構５０の第２プーリ５７Ｂに駆動力が付与されて、タイミングベルト５２と糸ガイド部４０が往復運動を開始する。

ここで、図６を参照して、糸ガイド部４０の往復運動について説明する。

図６（Ａ）に示されるように、糸ガイド部４０は、糸駒１４へ案内された糸１７は、糸駒１４に対して、糸駒１４の軸方向とほぼ直交する方向に案内されている。糸ガイド部４０は、スライド機構５０の第２プーリ５７Ｂが反時計回りに回転することにより、タイミングベルト５２に連動して、右方向に等速で移動する。その間、回転シャフト３２が等速で回転して糸駒１４によって糸１７が巻き取られるため、糸駒１４の軸方向には均一な巻き数にて糸１７が巻き付けられていく。

その後、図６（Ｂ）に示されるように、右方向に移動した糸ガイド部４０の可動片４２が、第１マイクロスイッチ５４に接触する。これにより、第２モータ７８の回転方向が正方向の回転に切り替わり、第２プーリ５７Ｂが時計回りに回転する。これにより、糸ガイド部４０は、タイミングベルト５２に連動して、左方向に等速で移動する（図６（Ｃ））。

次に、図６（Ｄ）に示されるように、左方向に移動した糸ガイド部４０の可動片４２が、第２マイクロスイッチ５６に接触する。これにより、糸ガイド部４０の動作は図６（Ａ）の動作に戻り、上記動作が繰り返されることにより、糸ガイド部４０が等速で往復運動する。そして、往復運動のストローク（Ｌ１）を糸駒１４の軸方向に対する糸の巻取り幅として糸駒１４に糸１７が巻き付けられていく。

（作用・効果）
以上説明したように、本実施形態に係る自動糸巻機１０は、巻取り用の糸１７は、糸供給部２０から糸ガイド部４０を経て、糸駒１４の軸とほぼ直交する方向に案内され、回転シャフト３２の回転により糸駒１４に巻き付けられる。ここで、本態様の自動糸巻機１０においては、糸ガイド部４０を糸駒１４の軸に沿って等速で往復運動させるスライド機構５０が設けられている。従って、糸駒１４の軸方向に沿って巻き数を均一化させることができる。これにより、例えば、必要とされる巻き数に対して巻取り用の糸駒１４の幅（軸方向の巻取り幅）が大きい場合であっても、糸駒１４に対して、巻取り用の糸を均一に巻き付けることができる。

また、スライド機構５０は、往復運動のストロークを変更可能に構成されているため、糸駒１４の軸に対する糸の巻取り幅が調整可能である。このため、糸駒１４のサイズに合わせて巻取り幅（Ｌ１）を設定することができる。

また、本実施形態では、第２モータ７８を正逆回転させることにより、タイミングベルト５２に連結された糸ガイド部４０が糸駒１４の軸に沿って往復する。また、糸ガイド部４０の往復運動は、糸ガイド部４０の前後に配置された一対の第１及び第２マイクロスイッチ５４，５６に糸ガイド部４０が接触することにより、第２モータ７８の正逆回転が切り替えられることにより実現される。

ここで、糸ガイド部４０の往復運動は、一方向に回転するモータの回転駆動力を利用した場合でも、糸ガイド部の移動方向をカムやクランクを介して変更し、往復運動に変換することで実現することもできる。しかしながら、本態様のように一対のマイクロスイッチへの接触によりモータの正逆回転方向を切り替えて往復運動に変換することにより、進行方向の切り替えに伴う機械的抵抗による速度の低下を抑制することができ、糸の巻き付けを均一化させることが容易である。

[補足説明]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、上記実施形態では、モータの正逆回転により糸ガイド部を往復運動させる構成としたが、上述のように、一方向に回転するモータの回転駆動力を利用して糸ガイド部の移動方向を公知のカムやクランクを介して変更し、往復運動に変換する構成としてよい。

また、上記実施形態では、マイクロスイッチへの入力検知によってモータの回転方向を切り替える構成としたが、これに限らず、例えば、光センサ式スイッチで糸ガイド部の位置を検知してモータの回転方向を切り替える構成としてもよい。

１０自動糸巻機
１４糸駒
１７糸
２０糸供給部
３２回転シャフト
４０糸ガイド部
５０スライド機構
５２タイミングベルト
５４第１マイクロスイッチ
５６第２マイクロスイッチ
７４第１モータ（駆動源）
７８第２モータ（モータ）

Claims

巻取り用の糸を供給する糸供給部と、
前記糸供給部から巻取り用の糸駒に向かう糸を前記糸駒の軸とほぼ直交する方向に案内支持する糸ガイド部と、
前記糸ガイド部を前記糸駒の軸に沿って等速で往復運動させるスライド機構と、
前記糸駒の軸が装着されると共に駆動源の駆動力により軸周りに回転し、前記糸供給部から供給された糸を前記糸駒に巻き付ける回転シャフトと、を有し、
前記スライド機構は、往復運動のストロークを前記糸駒の軸の長さと異なる任意の長さに変更可能に構成されることで、前記糸駒の軸に対する糸の巻取り幅が調整可能となっている、自動糸巻機。
前記スライド機構は、
回転駆動力を付与するモータと、
前記モータの回転に同期されると共に前記糸ガイド部に連結されたタイミングベルトと、
前記往復運動の進路に沿って前記糸ガイド部の前後に配置される一対のマイクロスイッチと、を有し、
前記糸ガイド部は、前記モータの正逆回転により前記タイミングベルトを介して往復運動し、前記一対のマイクロスイッチへの接触により、前記モータの回転方向を切り替えるように構成されている、請求項１に記載の自動糸巻機。