JPH0191897A - ミシンの下糸巻取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、本縫いミシンに備えられた下糸ボビンに下
糸な巻き付ける下糸巻付は装置に関する。

［従来の技術およびその問題点］ 現在、縫製工場等においては、高生産性を求めて種々の
作業工程か自動化される傾向にあり、それに応じて工業
用ミシンも高速化、自動化が図られている。

ところか、ミシンの主流とされる木縫いミシンにあって
は、下糸の供給を人為的に行なわなければならず、縫製
工程の完全自動化を妨げていた。

すなわち、従来の本縫いミシンには、下軸と連動して回
転する外釜に中釜が回動可使に設けられ、さらに、この
中釜には、ボビンケースにて外周および一側面を覆われ
たボビンか回動自在に装着されるようになっている。そ
して、ボビンに捲装されていた下糸か無くなった場合に
は、ボビンケースと共にボビンを中釜から外し、ボビン
に下糸を巻き付け、再度中釜へ装着するか、あるいは予
め用意しておいた下糸邊装済みのボビンに交換する等の
作業を行なわなければならず、その作業に多くの時間、
および労力を要した。

このため、下軸を動力源として自動的に下糸供給を行な
おうとするものも考えられているか、これにあっては、
釜およびミシン自体に大規模な変更および機構の付加か
要求され、極めて構造か複雑になると共に、大幅なコス
ト増大を招くという問題があり、実用化には未だ至って
いないのが現状である。

この発明は、前記問題点に着目して成されたものて、ボ
ビンの着脱を行なわずに自動的に下糸をボビンに巻き付
けることがてきると共に、ミシン本体自体に格別の変更
を必要とせず、既存のミシンにも容易に適合し得る汎用
性の高い下糸巻取装置の提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明は、外釜に対して回動自在に支持された中釜に
下糸巻取用のボビンを回動自在に支持させ、このボビン
の外周面側方へ上糸供給源から繰り出された糸を案内す
る案内軸を第１の駆動手段により前後進させる共に、前
後進可能に保持された巻取軸を前記第１の駆動手段によ
って前進させることにより、前記案内軸にて案内された
下糸を前記ボビンとの間て挟持させる共にボビンの回動
中心と係合させ、かつ、この巻取軸を第２の駆動手段に
より回転させ、これと係合しているボビンを回転させる
ようにしたものである。

［作　用］ この発明において、第１の駆動手段によって案内軸およ
び巻取軸を前進させると、下糸供給源から繰り出されて
いる下糸は、ボビンと係合する巻取軸との間で挟持・固
定されると共にボビンの外周面側方へ案内される。この
状態で、第２の駆動手段を作動させ、巻取軸を回転させ
ると、これと共にボビンが回転し、下糸はボビンと巻取
軸とにより挟持・固定されている部分を始点としてボビ
ン外周面に捲装される。

［発明の実施例］ 以下に、この発明の実施例を図面と共に説明する。

図において、ｌは針Ｎを上下動させる上軸（図示せず）
の回転に従って回転する下軸、２はこの下軸１に固着さ
れた外釜で、上糸ループを引っ掛ける剣先２ａを有する
。３は、この外釜２に対して回動自在に支持された中釜
で（第１１図参照）、縫目形成時、この中釜３は静止し
、その外局を外釜２か回転する。４は、前記中釜３に着
脱自在に泡り付けられる中空円筒状のハウジング、５は
このハウジング４内に回動自在に支持されたボビンで、
このボビン５およびハウシング４は、第２図ないし第４
図に示すような形状・構成を有する。

すなわち、ハウジング４は、有頭筒状のハウジング本体
４１と、このハウシング本体４１の開口部を閉塞する蓋
部４２とにより、その外殻が構成されている。また、両
部材４１．４２は互いに着脱可能となっており、組立、
および内部の点検等を容易に行なえるようになっている
。また、ハウジング本体４１には、その外周面より突出
する着脱レバー４１ａおよびロックビン４１ｂか設けて
あり、この着脱レバー４１ａの先端を中釜３に形成され
た固定溝３ａに差し込んだ後、所定の係合位置まて回転
させることにより前記ロックビン４１ｂが中釜３と係合
し、ハウジング本体４１は確固に中釜３に固定される。

さらに、ハウジング本体４１の前面には、巻取軸挿入孔
４１ｃ、スリット４１ｄ、下糸供給用案内軸挿入孔４１
ｅが形成されている。このうち、巻取軸挿入孔４１ｃは
ボビン５の回動中心軸線Ｃを中心とする円形を成し、ま
た、スリット４１ｄは前記案内軸挿入孔４１ｅと巻取軸
挿入孔４１ｃとを連通させるよう形成されている。なお
、４１ｈは後述の案内軸および巻取軸の前後進において
１下糸を適圧に所定位置へ案内するための下糸案内であ
る。

また、ボビン５は、前記ハウジング４の蓋部４２の中心
部に内方へ向けて突設した軸４２ａにベアリング５１を
介して回動自在に取り付けられており、その−側面には
回動軸線Ｃを中心とする係合孔５２が形成され、さらに
、その係合孔５２には凸部５３が設けられている。また
、このボビン５には、その−側面から外周面中央に至る
スリット５４が複数本（この場合８本）穿設されており
、さらに、外周面中央には環状のＶ字溝５５が形成され
ている。なお、５６．５７は、このボビン５に捲装され
た下糸の側方への脱落を防止するつば部で、一方のつば
部５６には、前記スリット５４と連通ずるスリット５６
ａが穿設されており、また、他方のつば部５７には、前
記ハウジング４に設けたブレーキレバー４３が、ばね４
４によって押圧されており、これによってボビン５から
縁り出される下糸に張力が与えられると共に、ボビン５
の逆方向への回転が防止される。

なお、この押圧力は調整ねじ４５を回転調整することに
より適宜調整可能であり、また、ボビン本体４１の外周
面より突出している突出部４３ａをばね４４に抗して押
圧することにより、つば部５７への押圧力を解除するこ
とがてきるようになっている。

一方、第１図において、６はミシンベツドの下方に設け
たベースプレー１〜．７はこのベースプレート６上に設
けた支持台、８はこの支持台７に回動自在に支持された
回動軸て、同支持台６に支持された第２の駆動手段とし
ての巻取モータ９の作動によりギア１０．１１を介して
回動するようになっており、その回動中心軸線は、前記
ボビン５の回動中心軸線Ｃと一致している（第５図参照
）。１２は、この回動軸８に嵌挿した巻取軸で、前記回
動軸８と共に回動し、かつ同軸８に沿って前後進可ス戯
となっている（第５図参照）、また、このａ地軸１２の
先端部１２ａには、下糸を保持する溝１２ａｌか形成さ
れると共に、前記ボビン５の凸部５３と嵌合可能な四部
１２ａ２が形成されており、さらに同先端部１２ａの外
周には前記ボビン５のスリット５４と保合可能なピン１
２ａ３が設けられている（第６図参照）、また、１３は
前記支持台７に前後進可使に支持された案内軸で、その
一端には下糸挿通部１３ａ１を有する案内ピン１３ａが
設けられている（第５゜６図参照）、この案内ピン１３
ａは、前記ハウジグ本体４１の案内軸挿入孔４１ａと相
対向する位置にあり、案内軸１３の前進時には、案内軸
挿入孔４１ｅに挿入されて下糸挿通部１３ａ１がボビン
５の外周面側方へ位置するようになっている。

１３ｂは、前記案内軸１３と巻取軸１２とを連結する連
結部材で、この連結部材１３ｂにより両軸１２．１３が
共に前後進するようになっている。

１４は、前記支持台７に取り付けられた第１の駆動手段
としての前後進用モータで、そのモータシャフトには、
前記案内軸１３に長平方向へ形成したラック１３ｃと噛
合するギア１４ａか固設されている（第５図参照）。

また、１５は下糸引き出しモータ１６によって軸１７を
中心に前記案内ピン１３ａの側方位置から巻取軸１２の
側方位とへ回動する下糸引き出しレバーで、その一端に
は先端をＶ字形状とした下糸引掛は部１５ａか二叉状に
形成されている（第１１図参照）。１８は巻取軸１２の
側方に設けた切断器で、その中央部には前記下糸引き出
しレバー１５の下糸引掛は部１５ａに嵌合する嵌合部１
８ａと、この嵌合部１８ａによって保持されたメス１８
ｂとが設けられている（第１１図参照）。

１９は前記ベースプレート６の下面に設けたボビンブレ
ーキ解除ソレノイドで、このソレノイド１９に設けられ
たプランジャー２０の先端には、ベースプレート６の上
面に突出するブレーキ解除ロット２１か固着されており
、前記ソレノイド１９の作動によりプランジャ２０が突
出されると、それに伴なってブレーキロッド２１が前記
ハウジング４に設けたブレーキレバー４３の突出部４３
ａを押圧し、ボビン５に加わる押圧力を解除するように
なっている。なお、２２．２３は下糸供給源２４から繰
り出された下糸Ｉを案内ピン１３ａの下糸挿通部１３ａ
１へ導く下糸ガイドである。また、２５は外部に設けた
一気源２６に連結された下糸吸引管で（第１６図参照）
、その先端部２５ａは前記ハウジング４の案内軸挿入孔
４１ｅの近傍に前記案内ビン１３ａと干渉しないよう配
置されている。また、この実施例においては、下糸吸引
管２５は第８図に示すような形状・構成を有している。

すなわち、下糸吸引管２５は円形の吸入口２５ａを有し
、かつ先端部分の周壁に相対向する一対の小孔２５ｂが
等間隔に複数穿設されている。

第９図はこの実施例における制御回路を示すブロック図
である。

図において、２７はｃｐυ２７ａ、ＲＡＭ２７ｂ、ＲＯ
Ｍ２７ｃおよびＩ１０ボート２７ｄ、２７ｄ等を備えて
成る周知のマイクロコンピュータ、２８．２８．２８は
トランジスタアレイ等より成る駆動回路で、前記各モー
タ９゜１４．１６およびソレノイド１９が接続されてい
る。また、２９はボビン５に捲装すべき下糸の長さ等、
縫製に関する種々のデータを入力・表示する操作表示装
置であり、入力されたデータはＸ１０ボー）２７ｄ、Ｃ
ＰＵ２７ａを経てＲＡＭ２７ｂに格納される。なお、３
０はボビン５に下糸が捲装されているか否かを検出する
糸なし検出センサ、３１は前記駆動回路２８によって作
動するリレーて、このリレー３１がＯＮとなることによ
り前記吸気源２６を作動させるようになっている。

以上の構成に基づき、次に第１Ｏ図のフローチャートお
よび第１１図ないし第１６図の動作説明図と共に作用を
説明する。

作業者が入力装置２９によって自動モードを設定すると
（ステップｌ）、ＣＰＵ２７ａはその設定データを受け
て各部を初期化する（ステップ３）、これにより巻取モ
ータ９か制御され１巻取軸１２はその先端のｆｌｌｌｌ
　２　ａ　１か所定の向きとなるように整合され且つそ
の位置に保持される。次いて作業者は、下糸■を下糸供
給源２４からある程度の長さ引き出し、それを各下糸ガ
イド２２゜２３に挿通させた後、案内ピン１３の下糸挿
通部１３ａｌに挿通させ、さらに巻取軸１２の溝１２ａ
１に保持させる（第１１図参照）、この後、作業者かボ
ビン５に捲装すべき下糸■の長さ、例えば、１サイクル
の縫製に要する長さ（糸長）を設定しその情報を入力す
ると、その糸長データはＲＡＭ２７ｂに格納される（ス
テップ４）。

ここで、糸巻開始指令を入力すると、ＣＰＵ２７ａは駆
動回路２８を作動させ１前後進用モータ１４を正方向へ
回転させる（ステップ６）。この正回転により、ギア１
４ａはラック１３ｃを前方へ送り出し、案内軸１３およ
び、これに連結された巻取軸１２を前進させる。これに
より巻取軸１２は、巻取軸挿入孔４１ｃからハウジング
本体４内に挿入され、さらにその先端部１２ａに設けた
係合ピン１２ａ３とボビン５のスリット５６ａとか係合
し、最終的に巻取軸１２の凹部１２ａ２がボビン５の凸
部５３と嵌合する。また、案内軸１３においては、その
案内ビン１３ａが案内軸挿入孔４１ｅからハウジング本
体４内へ挿入されてゆき、最終的に下糸挿通部１３ａ１
かボビン５の外周面側方に位置する。これにより、巻取
軸１２の溝１２ａ１に保持されていた下糸Ｉは、前記凸
部５３および凹部１２ａ２との間に挟持・固定されると
共にボビン５の外周部およびつば部５６に形成されたス
リット５６ａに挿入され、かつ案内ビン１３ａの下糸挿
通部１３ａｌによってボビン５の外周面側方（この場合
７字ｔ＋１１５５の側方）へ案内される（第１２図参照
）。

下糸巻取モータ９を作動させ、ギアｔｏ、ｔｔを介して
回動軸８と共に巻取軸１２を回転させる。これにより、
下糸Ｉは案内ビン１３ａの下糸挿通部１３ａ１にて案内
されているＶ字溝５５を巻き始め位置として、ボビン５
に捲装されてゆき、捲装された糸長が予め定めた長さに
達すると駆動回路２８の作動を停止させ、巻取モータ９
を停止させる（ステップ７）０巻取モータ９を停止させ
ると１次にＣＰＵ２７ａは駆動回路２８を作動させて前
後進モータ１４を逆方向へ回転させ、案内軸１３を後進
させて案内ビン１３ａをハウジング本体４１より抜き出
す（ステップ８）、その結果、下糸Ｉのうちボ゛ビン５
から案内ビン１３ａに至る部分が、第１３図に示すよう
に下糸引出しし八−１５の下糸引掛部１５ａの移動経路
上に位置する。この後、ＣＰＵ２７ａは駆動回路２８を
作動させて下糸引出しモータ１６を駆動させる。これに
より、下糸引出しレバー１５は、移動経路中にある下糸
■を下糸引掛部１５ａで引掛けて下糸供給源２４から下
糸Ｉを引き出しながら回転・移動し、第１４図に示すよ
うに切断器１８の嵌合部１８ａと嵌合する（ステップ９
）。

その結果、下糸Ｉは、メス１８ｂによって、下糸引掛部
１５ａから下糸供給源２４へ至る部分と、ボビンへ至る
部分とに分断され、下糸供給源２４へ至る部分は、ａ堆
軸１２の先端部１２ａに形成された溝１２ａ１に挿入さ
れて、保持される。

以上により、ボビン５への巻取動作は完了する。

この後、作業者が縫製を開始すると、上軸に伴なって下
軸ｌが回転し、周知の本縫い動作が行なわれる（ステッ
プ１０）、そして、予定の下糸長が使用され、所定サイ
クルの縫製が終了すると、ＣＰＵ２７ａは駆動回路２８
及びリレー３１を作動させて、吸気源２６を作動させ、
吸気管２５のことなくボビン５に残留する不必要な下糸
Ｉを除去することができ、前述の自動糸巻き動作に加え
て、その自動化をより完全に実行することかできる。し
かも、この実施例では、吸気管２５の周壁に設けた小孔
２５ｂにより、吸気管２５内の気流の方向を変化させて
乱流を発生させ、下糸工の吸引力を増大させるようにな
っている。

すなわち、第８図（ｃ）に示すように小孔２５ｂを形成
していない吸気管２５を用いた場合には、その吸気管２
５内の気流は層流となり、これに対して、この実施例に
示すように小孔２５ｂを設けた場合には吸気管２５内の
気流は乱流となる（第８図（ｄ）参照）、一般に、流体
が層流から乱流に変化した場合、流体中に存在する物体
の軸方向（この場合、吸気管２５の中心軸方向）への推
力は、静的な流体（この場合、空気）の粘性抵抗から、
動的な流動エネルギーによる抵抗力として急激に増大す
る。従って、下糸Ｉには、小孔２５ｂを設けない場合に
比べ大幅に吸引力が増大し、−層確実に下糸除去を行な
うことがてきる。第８図（ｅ）　、　（ｆ）　、　（ｇ
）は下糸Ｉが吸引される状況を示す図で、同図（ｅ）は
吸引前の状態を、同図（ｒ）は初期状態を、同図（ｇ）
は吸引後の状態をそれぞれ示し、この実施例では、第８
図（ｆ）、（ｇ）いづれの状態においても、その吸引力
増大効果は顕著である。

次に、この発明の第２実施例を第１７図に基づき説明す
る。この第２の実施例は、前記第１実施例において吸気
管２５の先端部の形状を円形としたのに対し、先端部の
形状を楕円形とし、さらに先端部周壁の短径部分にのみ
相対向する一対の小孔２５ｂを複数穿設したものである
。

これによれば、長径部にて糸の初期の吸込みを一層容易
にすることができると共に、小孔の対向間隔が小となる
ため、より強力な気流を小孔２５ｂから吸引することが
でき、糸の把持力を向上させることができる。なお、こ
の場合には、開口部端縁になるべく大きな曲率の曲面を
外方に向けて形成することが望ましい。

第１８図は、この発明の第３実施例を示す図である。こ
の第３実施例は、前記第１または第２実施例における一
対の小孔２５ｂまたは２５ｂ°を相対向する位置から軸
線方向へずらし、交互に配設したものである。これによ
れば、吸引管２５内により大きな乱流を発生させること
がてき、小径の吸引管を用いた場合、あるいは太い糸を
用いた場合等にも十分に必要とする乱流を発生させるこ
とができる。

［発明の効果］ 以上説明したとおり、この発明によればボビンの力説を
行なわずに自動的に下糸なボビンに巻き付ることかでき
ると共に、ミシン本体自体に格別の変更を必要とせず、
既存のミシンにも容易に適合でき、極めて汎用性が向上
するという効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す斜視図、第２図は
、この実施例に適用するハウジングおよびボビンの平面
図、第３図は第２図に示したものの一部切欠側面図、第
４図は、第２図に示したものの縦断側面図、第５図は、
第１図に示した案内軸および巻取軸の周辺構成を示す一
部断面側面図、第６図は、第５図に示した巻取軸の一部
縦断側面図、第７図は、第５図に示した案内ビンを示す
側面図、第８図は、この実施例における吸引管の構成を
示す図で、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は縦断側面
、同図（Ｃ）は小孔を設けない吸引管における気流の流
れを示す説明縦断側面図、同図（ｄ）は、同図（ａ）に
示したものにおける気流の波れを示す説明縦断側面図、
同図（ｅ）　、　（ｆ）　、　（ｇ）は同図（ａ）に示
したものの下糸吸引状況を示す図である。第９図は、こ
の実施例における制御回路を示すブロック図、第１０図
は、この実施例におけるフローチャート、第１１図ない
し第１６図は、第１図に示したものの要部動作を示す横
断平面図、第１７図は、この発明の第２実施例を示す図
で、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は縦断側面図であ
る。第１８図は、この発明の第３実施例を示す縦断側面
図である。 ３　・・・　・・・　中釜 ５　・・・　・・・　ボビン ９　・・・　・・・　巻取モータ（第２の駆動手段）１
２　・・・　・・・　巻取軸 １３　・・・　・・・　案内軸 １４　・・・　・・・　前後進用モータ（第１の駆動手
段） 出願人の名称　工業技術院長　飯塚幸三第２図 第３図 第４図 第６図 第７図 第８図 （ｅ）　　　　　　　　（ｆ）　　　　　　　（（］）
（ａ）　　　　　　　　　（ｂ） 第９図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図 第１５図 第１６図 第１７図 （Ｑ３　　　　　　　　　（ｂ） 第１８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下軸の回転に伴なって回転する外釜に対し回動自在に支
   持される中釡と、 この中釜に回動自在に支持される下糸巻取用のボビンと
   、 所定の支持体に前後進可能に保持され、前進時に、下糸
   供給源から繰り出された糸を前記ボビンの外周面側方へ
   案内する案内軸と、 このボビンの回動自在中心軸線上を前後進可能に保持さ
   れると共に前記回動中心軸線を中心として回動可能に保
   持され、前進時に一端部が前記ボビンと係合すると共に
   前記案内軸にて案内された下糸を前記ボビンとの間で挟
   持固定する巻取軸と、 前記案内軸および巻取軸とを前後進させる第１の駆動手
   段と、 前記巻取軸を回転させる第２の駆動手段とを具えたこと
   を特徴とするミシンの下糸巻取装置。