JPH0131172Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はミシンにおける光反射型の下糸消費検
知装置に関する。

［従来技術］ 従来、この種の装置としては種々のものが提案
されており、例えば実公昭57−18352号公報に記
載されているように、ボビンの胴部に反射帯状部
及び非反射部を円周方向に交互に設置し、下糸の
欠乏によつて露出した胴部により複数回反射され
た反射光を検知するように構成された装置が知ら
れている。また、特公昭55−43796号公報に記載
されているように、ボビンの一方の鍔部に透孔を
形成し、光反射率の異なる第１の光反射面及び第
２の光反射面を有する鍔環をボビン糸巻軸に回動
可能に支承し、下糸の欠乏時には透孔に対向する
光反射面を発条の作用により第２の光反射面から
第１の光反射面へ変化させ、その第１の光反射面
により反射された反射光を光電素子により感知す
るように構成された装置も良く知られている。

［考案が解決しようとする問題点］ 従来においては、前述したような特殊の構成の
ボビンを使用せねばならないだけでなく、検出光
をボビンに投射するために、中釜や外釜等に検出
光通過用の貫通孔を特別に形成する等の大幅な変
更が必要となり、高価なものになるという欠点が
あつた。

［考案の目的］ 本考案の目的は、ボビン及び釜に大幅な変更を
加えることなく簡単な構造にてボビンに巻装され
た下糸の消費を検知することが可能なミシンの下
糸消費検知装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、少なくとも一方の鍔部が光透過性物
質によつて形成されたボビンと、下糸が巻装され
た前記ボビンの前記光透過性物質によつて形成さ
れた鍔部を通して前記下糸に光を投射する発光素
子と、前記下糸によつて反射された光を受光する
受光素子とを含んた構成である。

［作用］ 本考案においては、発光素子によつて光がボビ
ンの鍔部を通して投射された所定位置に下糸が存
在する時、光は下糸によつて反射されて受光素子
により受光される。一方、下糸が存在しない時、
その所定位置において光は反射されず、受光素子
は下糸の消費を検知する。

［実施例］ 以下に本考案を具体化した一実施例を示す図面
を参照してその詳細を説明する。

第２図及び第３図において、ミシンの機枠とし
てのベツド１内には、下軸（図示せず）に連結さ
れ、布送り方向に延びる釜軸２が回転可能に支持
されており、その釜軸２には外釜３が固定されて
いる。前記外釜３には中釜４が支承されており、
その中釜４にはボビン５を収容したボビンケース
６が着脱可能に装着されている。

前記ボビンケース６には針１３の落下を許容す
る切欠６１が穿設されており、前記ボビン５がボ
ビンケース６に収容されている時、このボビン５
の鍔部５１が前記切欠６１を通して直接目視可能
である。また、前記ボビン５は光透過性で、特に
赤外線を反射しない合成樹脂材料により一体に形
成されており、一般に市販品として流通している
ものである。

前記ベツド１の前記ボビンケース６の端面に対
向する部分には開口７が形成されており、その開
口７を開閉可能な蓋体としての開閉カバー８がベ
ツド１に螺着されている。この開閉カバー８の内
側面上で、且つ前記切欠６１に対向する部分に
は、発光素子としての発光ダイオード９と受光素
子としてのフオトトランジスタ１０とから構成さ
れたセンサ１１が固着されている。

前記発光ダイオード９は、前記ボビン５に巻装
された下糸のうちで前記切欠６１の形成領域内の
予め決められた位置に存在する下糸に向つて赤外
線を前記鍔部５１を通して投射可能である。一
方、前記フオトトランジスタ１０は、前記下糸に
よつて反射された赤外線を受光して信号SSを発
生する。

ところで、前記ベツド１上面には針板１２が設
置されており、この針板１２の上方から針１３及
び押え足１４が垂下されている。また、前記ベツ
ド１内には、下軸と連動し、公知の送り運動を行
なう送り装置１５が設置されている。

次に、電気的構成について説明する。

第１図において、第１の発振器２０はミシン始
動によつて前記外釜３が１回転する間に少なくと
も１個のパルス状の発光信号CP１を発生して、
その発光信号CS１を第１のワンシヨツトマルチ
バイブレータ２１（以後第１のワンシヨツトとす
る）と、抵抗２２を介してカソード接地の前記発
光ダイオード９に供給するように構成されいる。

この第１のワンシヨツト２１は、前記発光信号
CP１の立上がりに応答して一定の微少な時間幅
を有する１つのパルスを基準信号CLとして発生
し、その信号CLを第３のワンシヨツトマルチバ
イブレータ３１（以後第３のワンシヨツトとす
る）及び後述するＤ型の第２のフリツプフロツプ
３０のクロツク端子CK２に供給するように構成
されている。第３のワンシヨツト３１は、前記基
準信号CLの立上がりに応答して、その基準信号
CLの時間幅よりも短かい時間幅を有する１つの
パルスをクリア信号Ｐ１としてＤ型の第１のフリ
ツプフロツプ２５のクリア端子CLRに供給する
ように構成されている。

また、前記発光ドイオード９は、前記発光信号
CP１の発生により赤外線を投射するように構成
されている。

前記フオトトランジスタ１０は、エミツタ端子
が接地されると共に、コレクタ端子が抵抗２３を
介して正電源Vsと、第２のワンシヨツトマルチ
バイブレータ２４（以後第２のワンシヨツトとす
る）の入力端子とに接続されており、赤外線の受
光により信号SSを発生する。この第２のワンシ
ヨツト２４は、前記信号SSの立下がりに応答し
て１つのパルスを発光信号CP２として発生し、
その信号CP２をＤ型の第１のフリツプフロツプ
２５のクロツク端子CK１に供給するように構成
されている。

ここで、前記受光信号CP２の時間幅は、基準
信号CLの時間幅より狭く、且つクリア信号Ｐ１
の時間幅より広くなるように設定されている。更
に、赤外線投射位置に下糸が存在する時には、前
記受光信号CP２の立下がりが基準信号CLの発生
期間中に発生されるようにその基準信号CLの時
間幅が設定されている。

Ｄ型の第１のフリツプフロツプ２５は電源投入
時にオートクリアされるタイプであり、そのデー
タ端子Ｄ１が正電源Vsに接続されていると共に、
反転出力端子Ｑ１がＤ型の第２のフリツプフロツ
プ３０のデータ端子Ｄ２に接続されている。前記
Ｄ型の第１のフリツプフロツプ２５は、前記クロ
ツク端子CK１に供給された受光信号CP２の立下
がりに応答して、データ端子Ｄ１に供給されてい
るハイレベルの信号を保持し、その信号を反転さ
せたローレベルの信号をデータ信号SP１として
前記反転出力端子Ｑ１に発生する。一方、このフ
リツプフロツプ２５は、前記クリア端子CLRに
クリア信号Ｐ１が供給されている時は、データ信
号CS１として反転出力端子Ｑ１にハイレベル信
号を発生する。Ｄ型の第２のフリツプフロツプ３
０は、オートクリアタイプであつて、その出力端
子Ｑ２が第２の発振器２７のリセツト端子RTに
接続されており、前記基準信号CLの立下がりに
応答して、前記データ信号SP１を保持し、その
信号を制御信号CSとして出力端子Ｑ２の発生す
るように構成されている。

第２の発振器２７は、抵抗２８を介してカソー
ド接地の発光ドイオード２９に接続されており、
この第２の発振器は、リセツト端子RTにハイレ
ベルの制御信号CSが供給されている時に作動し
て、一定周波数の発振パルスを前記発光ドイオー
ド２９に供給してこれを点滅させる。一方、前記
リセツト端子RTにローレベルの制御信号CSが供
給されている時、その作動を停止して発振パルス
の供給を停止するように構成されている。

次にその作用を説明する。

まず、ミシン使用者は縫製作業を開始するため
に、ボビン５に下糸を巻装した後、そのボビン５
をボビンケース６に収容して、そのボビンケース
６を中釜４に取付ける。次に開閉カバー８を操作
して開口７を閉成し、加工布をセツトした後に電
源を投入する。

この時、電気回路は有効化され、Ｄ型の第１の
フリツプフロツプ２５はハイレベルのデータ信号
SP１を、Ｄ型の第２のフリツプフロツプ３０の
データ端子Ｄ２に供給し、このＤ型の第２のフリ
ツプフロツプ３０はローレベルの制御信号CSを
第２の発振器２７のリセツト端子RTに供給す
る。従つて、第２の発振器２７は、作動が停止さ
れた状態にある。

次に、ミシンを始動させると、縫製作業が始ま
ると共に、第１の発振器２０は発光信号CP１を
繰り返し発生し、その信号CP１の立上がりに応
答して第１のワンシヨツト２１は微少な時間幅を
有する１つの基準信号CLを、第３のワンシヨツ
ト３１及びＤ型の第２のフリツプフロツプ３０に
供給する。この第３のワンシヨツト３１は基準信
号CLの立上がりに応答して、その時間幅よりも
短かい時間幅のクリア信号Ｐ１をＤ型の第１のフ
リツプフロツプ２５のクリア端子CLRに供給す
る。

一方、発光ドイオード９は、発光信号CP１に
よつて赤外線をボビン５のうちの予め決められた
位置に巻装された下糸に鍔部５１を通して投射す
る。フオトトランジスタ１０は、その下糸によつ
て反射された赤外線を受光して信号SSを発生す
る。第２のワンシヨツト２４は、その信号SSの
立下がりに応答して１つの受光信号CP２を発生
し、この信号CP２をＤ型の第１のフリツプフロ
ツプ２５のクロツク端子CK１に供給する。

ここで、赤外線が投射された位置に下糸が存在
している場合について第４図Ａ乃至第４図Ｆを参
照して説明する。この場合、クリア信号Ｐ１によ
りクリアされたＤ型の第１のフリツプフロツプ２
５はハイレベルのデータ信号SP１を発生してお
り、このデータ信号SP１は受光信号CP２の立下
がりにより第４図Ｅに示すようにローベルに変化
する。この後、Ｄ型の第２のフリツプフロツプ３
０は基準信号CLの立下がりに応答してローレベ
ルのデータ信号SP１を保持し、この信号SP１を
第２の発振器２７のリセツト端子RTに制御信号
CSとして供給する。これにより、第２の発振器
２７の作動は停止される。

赤外線が投射された位置に下糸が存在しないた
めにその赤外線が反射されずにフオトトランジス
タ１０に受光されない場合について第５図Ａ乃至
第５図Ｆを参照して説明する。この場合、受光信
号CP２が発生されなくなり、第５図Ｅに示すよ
うにクリア信号Ｐ１によりハイレベルにされたデ
ータ信号SP１は、ローレベルにならずにそのま
まの状態に保持される。従つて、Ｄ型の第２のフ
リツプフロツプ３０は基準信号CLの立下がりに
応答してハイレベルのデータ信号SP１を保持し、
第５図Ｆに示すようにハイレベルの制御信号CS
を第２の発振器２７に供給してこれを作動させ、
発光ダイオード２９を点滅させる。

赤外線が投射された位置に下糸が存在しない時
に、その赤外線が下糸以外の釜内部の別の場所に
て反射され、フオトトランジスタ１０に受光され
た場合について第６図Ａ乃至第６図Ｆを参照して
説明する。この場合においては、赤外線は投射位
置を通過してボビンケース６の内面によつて反射
され、その光路が非常に長くなる。従つて、赤外
線が投射されているフオトトランジスタ１０に受
光されるまでの時間が長くなり、基準信号CLの
発生終了後に受光信号CP２が発生される。つま
り、基準信号CLの立上がりに応答して発生され
るクリア信号Ｐ１によりデータ信号SP１はハイ
レベルとなり、Ｄ型の第２のフリツプフロツプ３
０は、その基準信号CLの立下がりによつてハイ
レベルの制御信号CSを、第２の発振器２７に供
給してこれを作動させ、発光ダイオード２９を点
滅させる。

本実施例においては、以上のような一連の動作
が下軸の１回転につき少なくとも１回のサイクル
で行なわれており、ミシンの使用者は、縫製作業
中に下糸の消費による欠乏状態を知ることができ
る。

更に、赤外線の投射位置に下糸が存在しない
時、フオトトランジスタ１０が反射を受光しない
時はもちろん、ボビンケース６等からの反射光を
受光した時においても、誤動作することなく、下
糸の消費を正確に検出してそれを、表示すること
ができる。つまり、本実施例においては、フオト
トランジスタ１０の受光量により下糸の消費を検
出むるのではなく、第１のワンシヨツト２１から
の基準信号CLにより設定された時間内に受光信
号CP２の立下がりが発生するか否はにより、下
糸の消費を検出するので、下糸の検出状態が発光
ドイオード９からの投射赤外線の強弱、フオトト
ランジスタ１０の受光感度には全く影響されず、
ボビンケース６内部への外部光の漏れ等に影響さ
れることが極めて少ない。

一方、下糸の消費を認知した使用者は、ミシン
を停止させた罪に開閉カバー８を操作して開口７
を開放させ、ボビン５を交換すればよい。ここ
で、センサ１１は開閉カバー８の内側面に設置さ
れているので、ボビン５の交換に支障を来さな
い。

［考案の効果］ 本考案は、少なくとも一方の鍔部が光透過性物
質によつて形成されたボビンを使用し、発光素子
により前記ボビンに巻装された下糸に前記鍔部を
通して光を投射し、受光素子により前記下糸によ
つて反射された光を受光するようにされているの
で、ボビン及び釜に大幅な変更を加えることなく
簡単な構成にて下糸の消費を検知することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の電気的構成を示す
ブロツク図、第２図は本実施例の機械的構成を示
す正面図、第３図は第２図においてミシンのベツ
ド上面を削除して前記機械的構成を示す上面図、
第４図Ａ乃至第４図Ｆは赤外線が投射される所定
位置に下糸が存在する場合に各信号の状態を示し
ており、第４図Ａは発光信号を示すタイムチヤー
ト、第４図Ｂは基準信号を示すタイムチヤート、
第４図Ｃはクリア信号を示すタイムチヤート、第
４図Ｄは受光信号を示すタイムチヤート、第４図
Ｅはデータ信号を示すタイムチヤート、第４図Ｆ
は制御信号を示すタイムチヤートであり、第５図
Ａ乃至第５図Ｆはその所定位置に下糸が存在して
おらず、赤外線がフオトトランジスタに受光され
ない場合に各信号の状態を示しており、第５図Ａ
は第４図Ａに相当する図面、第５図Ｂは第４図Ｂ
に相当する図面、第５図Ｃは第４図Ｃに相当する
図面、第５図Ｄは第４図Ｄに相当する図面、第５
図Ｅは第４図Ｅに相当する図面、第５図Ｆは第４
図Ｆに相当する図面であり、第６図Ａ乃至第６図
Ｆは所定位置に存在していないにもかかわらず、
赤外線がフオトトランジスタに受光された場合の
各信号の状態を示しており、第６図Ａは第４図Ａ
に相当する図面、第６図Ｂは第４図Ｂに相当する
図面、第６図Ｃは第４図Ｃに相当する図面、第６
図Ｄは第４図Ｄに相当する図面、第６図Ｅは第４
図Ｅに相当する図面、第６図Ｆは第４図Ｆに相当
する図面である。 １はベツド、５はボビン、５１は鍔部、７は開
口、８は開閉カバー（蓋体）、９は発光ダイオー
ド（発光素子）、１０はフオトトランジスタ（受
光素子）である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 少なくとも一方の鍔部５１が光透過性物質に
   て形成され、下糸が巻装されるボビン５と、 前記ボビン５の鍔部５１に対向し、前記ボビ
   ン５に巻装された下糸に前記鍔部５１を通して
   光を投射する発光素子９と、 前記ボビン５の鍔部５１に対向し、前記下糸
   によつて反射された光を受光する受光素子１０
   とを有するミシンの下糸消費検知装置。 ２ 前記発光素子９は赤外線を発することを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第１項記載のミ
   シンの下糸消費検知装置。 ３ 前記発光素子９及び受光素子１０は、前記ボ
   ビン５の交換のためにミシン機枠１に設けられ
   た開口７を開閉可能に覆う蓋体８に設置されて
   いることを特徴とする実用新案登録請求の範囲
   第１項記載のミシンの下糸消費検知装置。