JPH02213384A - ミシンにおける糸検知装置 - 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〕 この発明はミシンにおいて縫製用の糸が無くなったりあ
るいは切れたことを検知するようにしたミシンにおける
糸検知装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の糸検知装置としては次のようなものがある。針板
の針孔を通る糸に対して、圧電素子を機械的に接触させ
る。縫製中において糸がある場合には、その圧電素子に
糸が摺動する為、圧電素子は電気信号を生する。一方糸
が無くなると、上記摺動がなくなる為、圧電素子は電気
信号を発しなくなる。これらの電気信号の有無によって
、糸の有無を判別することができる。このような装置と
しては、例えばｔｌｓＰ、　Ｎ１４．４２９．６５１に
示されたものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記装置では、圧電素子に対する糸の摺動の為に、糸が
毛羽立ったり、糸の表面に傷が付いて切れ易くな９たり
する。

上記の点の問題を除く為に、充電素子をその光の通路を
上記糸が横切るように置き、糸がその光を遮るか遮らな
いかで糸の有無を検知することも考えられる。

しかしこの手段では、縫製作業によって布や糸から発生
するほこりが往々にして上記光の通路にたまって光を遮
る。、すると糸が無いにもかかわらず糸が有るという誤
った検知をしてしまう。

本発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、布を縫製中に、糸が無くなったり
切れた場合にそのことを迅速に検知することができるよ
うにした糸検知装置を提供することである。その検知の
結果、布に対する大きな縫い傷の発生の防止を図ったり
、糸の補給を促したりすることができる。

本発明のもう一つの目的は、糸に機械的な負担をかける
ことなく糸の有無の検知ができるようにした糸検知装置
を提供することである。

本発明の他の目的は、縫製中において布や糸から発生す
るほこりが多くても、糸の有無の検知が正確にできるよ
うにしたミシンにおける糸検知装置をを提供することで
ある。

〔課題を解決する為の手段〕

上記目的を達成する為に、本願発明は前記請求の範囲記
載の通りの手段を講じたものであって、その作用は次の
通りである。

〔作用〕

ミシンにおける糸の通路に検知電極が設けである。ミシ
ンにおいて布が縫製される場合、下糸又は上糸はその検
知電極に対して空間的に動く、そのような糸の動きによ
って検知電極にはその動きに対応した電気信号を得る。

一方、タイミング信号発生手段は、ミシンにおける針の
上下動と同期したタイミング信号を発生する。判別手段
は検知電極からの電気信号とタイミング信号発生手段か
らのタイミング信号とを受ける。そしてタイミング信号
を受けたときにおける電気信号を基準値と比較し、比較
結果に対応した判別信号を出力する。

〔実施例〕

以下本願の実施例を示す図面について説明する。

第１図にはミシンの概略の構成が示される。ミシンにお
けるベツドｌＯは、針孔１２を備える針板１１を有して
いる。針板１１の下には釜１３が備わっている。

一方針板１１の上方にはミシンの機枠１５に取付けられ
たヘッド１６がある。ヘッド１６は針棒１７を上下動自
在に備えており、その下端に針１８が取付けである。ヘ
ッド１６はまた、天秤１９や糸ガイド２０．２１などを
備えている。

上記釜１３はよく知られた構造のものであり、またその
概略が第７〜１０図に示されている。釜１３は外釜２３
とその内側に備えられた内釜２４とから成る。

外釜２３は周知の釜駆動軸２５に取付けられて回動自在
となっている。またその周囲には剣先２６や羽根２７を
有する。一方、内釜２４は釜止め２８によって回動しな
いようにしである。内釜２４内には周知のようにボビン
ケース２９が備えられ、そのボビンケース２９内に下糸
が巻かれたボビンが収納されている。

尚３０はボビンケース２９に備わっている糸ガイドを示
す。

次に上記ミシンに備えられた糸切停止装置について説明
する。該停止装置におけるセンサ３３が、第１図に示さ
れるように上記針ｗ、１１の下面に取付けである。その
詳細は第４図に示され、また、第２図にセンサ３３の平
面図が、第３図に底面図が夫々示される。センサ３３は
絶縁基ｖｉ、３４を有し、その絶縁基板３４には透孔３
５が形成されている。透孔３５の周囲には環状の検知電
極３６が備わっている。該電極３６は絶縁基板３４の一
面及び他面に、透孔３５の周囲を取り囲むように貼り付
けられた銅箔と、それらを結びかつ透孔３５の内周面に
沿って設けられている筒状金属（それらの表面は半田メ
ツキされている）とで構成されている。又この検知電極
３６は本実施例では完全な円形の環状に形成しであるが
、矩形であってもあるいはその一部が途切れてＣ形にな
っておっても良い、上記絶縁基板３４の一面及び他面に
は、上記検知電極３６を取り囲むシールド電極３７．３
８が備わっている。これらの電極３７゜３８は、基板３
４の一面及び他面に貼り付けた銅箔で構成しである。絶
縁基板３４の一面には高い入力インピーダンスを持った
前置増幅器４０が備わっている。該増幅器４０はＦＥ７
４１とそれの保護用のダイオード４２で構成しである。

増幅器４０の出力端子４３゜４４が基板３４の一面側に
備わっており、そこには基板３４に他面側から貫通させ
た接続線例えばシールド線４５の一端が接続しである。

上記接続線４５の他端は後述の判別手段における主増幅
部に接続しである。

上記のような構成のセンサ３３は第４図に示されるよう
に、透孔３５が針孔１２と重合する状態で、かつ絶縁層
４６を介して例えば接着手段によって金属製の針板１１
に固着しである。上記固着の手段はねし止その他周知の
方法で良い。又上記絶縁層４６としては肉薄の絶縁板や
絶縁塗料が用いられる。更に又上記センサ３３は針板１
１の例えば下面に凹部を形成し、そこに埋め込むように
しても良い。

第５図に示すように、センサ３３ｅは検知電極３６ｅの
内側に環状の碍子４７を備えていてもよい。この碍子４
７は糸による検知電極３６８の摩耗を防止する。尚第５
図のセンサ３３ｅにおいて、機能上第４図に示されたも
のと同−又は均等構成と考えられる部分には第４図と同
一の符号にアルファベントのｒｅＪを付して重複する説
明を省略する。

次に第６図には糸切停止装置の構成がブロック図で示さ
れる。該装置は、ミシンにおける糸切れあるいは糸の消
耗を検知する為の糸検知装置５１と、該検知装置５１か
らの信号を受けてミシンの動作を停止させる為の停止装
置５２とを含む、糸検知装置５１は、上記センサ３３と
、タイミング信号発生手段５３と、判別手段５４とを含
む。

タイミング信号発生手段５３は、ミシンの主軸５５に取
付けた被検出体例えば金属片５６と、静電容量あるいは
磁性を利用した近接センサ５７と、ゲート信号形成回路
５８とから構成される。このようなタイミング信号発生
手段５３は、主軸５５の回動により被検出体５６が回動
すると、それが近接センサ５７に近接する度に近接セン
サ５７から検知信号が発せられ、ゲート信号形成回路５
８はタイミング信号としてパルス状のゲート信号を出力
する。

判別手段５４は主増幅回路６０とゲート回路６１と比較
回路６２とを備える。センサ３３からの信号は主増幅回
路６０で増幅されてゲート回路６１に与えられる。

ゲート回路６１はゲート信号形成回路５８からのゲート
信号があるときのみ主増幅回路６０からの信号を出力す
る。その出力信号は比較回路６２において、予め設定さ
れている基準値と比較され、比較回路６２はその比較結
果に対応する信号を出力する０例えば上記ゲート回路６
１からの信号が上記基準値以上のときは糸有りの信号例
えば「０」の信号を、基準値にに満たないときは糸無し
の信号例えば「１」の信号を夫々出力する。

上記停止装２５２は上記比較回路６２から上記糸無しの
信号を受けて、ミシンの主軸を駆動するモータを停止さ
せる。尚該停止装置５２には停止動作が行なわれたこと
を表示する為の表示器、６３例えばランプ或いはブザー
が接続しである。

電源回路６４は上記各回路に動作用の電力を供給する。

上記ミシンによる布の縫製は次の通りである。

縫製されるべき布６５は布駆動用の枠６６に張り広げら
れる。該枠６６が周知の枠駆動装置によって水平面内で
動かされることにより、布６５がベツド１０の上面に沿
って動かされる。同右６５は手作業で動かされる場合も
ある。ミシンの主軸５５がモータによって回転されると
、それと連動して釜駆動軸２５が回動し、外釜２３が回
動する。また上記主軸５５の回転により針棒１７や天秤
１９が上下動する。これらの動きにより、上記の布６５
は釜１３内のボビンから供給される下糸６７と、針１８
を通して供給される上糸６８とにより周知の如く縫製さ
れる。向上記主軸５５の回転角度と、上記天秤１９、針
１８、外釜２３の動作の関係は例えば第１１図のａ、ｂ
、ｃに示す通りである。

上記のように縫製が行なわれる場合における糸切停止装
置の動作は次の通りである。上糸６８及び下糸６７が共
に正常に供給されて、縫製が正常に行なわれているとき
には、下糸６７や上糸６８がセンサ３３における検知電
極３６の中を通って動く、また下糸６７は、外釜２３の
回動に伴ない、第７．８図と第９．１０図とに示される
ように、羽根２７によって横方向にも振り動かされる。

即ち、下糸６７や上糸６８は透孔３５の中で検知電極３
６に対し空間的に動く。

上糸６８や下糸６７は一般に僅かながら帯電している。

例えば負の電荷を有している。そのような上糸６８や下
糸６７が検知電極３６の中を動くと、検知電極３６には
その動きに対応した電気信号が誘起される。

誘起された電気信号は前置増幅回路４０や主増幅回路６
０で増幅されて、ゲゴト回路６１に至る。その信号は例
えば第１１図のｄに示される。

一方タイミング信号発生手段５３は、上記針１８の上下
動や外釜２３の回動と同期してゲート信号形成回路５８
からタイミング信号（ゲート信号）をゲート回路６１に
向は出力する。そのタイミング信号が出力される時期は
、第１１図のｅに示されるように、主軸５５の回転角が
５８″〜１１０°の間である。この５８°〜１１０°の
間というのは、検知電極３６の中に下糸６７のみが存在
し、しかもその下糸が、上記のように羽根２７によって
横に振り動かされる時期である。

ゲート回路６１は上記両信号を受けて第１１図のｆに示
す信号を比較回路６２に向は出力する。比較回路６２は
上記タイミング信号の期間中におけるゲート回路６１か
らの信号のレベルを、基準値ｖ１例えば＋　１０ｍＶと
比較する。上記第１１図のｆの信号の場合、ゲート回路
６１からの信号のレベルが上記基準値を越える為、比較
回路６２は糸有りの「０」の信号を出力する。従って停
止装置５２の作動は行なわれない。

一方、下糸６７が切れたり消耗したりしてその正常な供
給が行なわれなくなると、主増゛幅回路６０からゲート
回路６１に与えられる信号は第１１図のｇに示されるよ
うになり、ゲート回路６１から比較回路６２に与えられ
る信号は第１１図のｈに示されるようになる。この信号
は図から明らかな如く上記基準値ｖ１を下回っている為
、比較回路６２は糸無しのｒｌＪの信号を停止装置５２
に出力する。停止装置５２は該信号を受けて主軸５５を
駆動するモータを停止させ、ミシンの作動が停止する。

また表示器６３は表示状態となる。

向上記タイミング信号発生手段５３がタイミング信号を
出力する時期は、検知電極３６に得られる信号に、下糸
６７の有無による違いが最も明確に現われる時期に定め
るのが良い、そのような時期はミシンの構造によって異
なる為、実験的に求めるとよい。

次に第１２図乃至第１６図には、下糸の有無の検知のみ
ならず上糸の有無の検知も並行的に行い得るようにした
実施例が示される。この例においては、第１２図に示さ
れるように、下糸用のタイミング信号発生手段５３ｆ及
び判別手段５４ｆの他に、上糸用のタイミング信号発生
手段７０及び判別手段７４を有する。上糸用のタイミン
グ信号発生手段７０は下糸用のそれ５３ｆと同様に、被
検出体７１、近接センサ７２及びゲート信号形成回路７
３から成る。また上糸用の判別手段７４は下糸用のそれ
５４ｆと同様に、ゲート回路７５と比較回路７６とを含
む。

この実施例における下糸及び上糸の検知は以下の通りで
ある。上糸用のタイミング信号発生手段７０は第１６図
のｂのように主軸の回転角が００〜４５０となっている
間、タイミング信号を出力する。

上記０°のとき、センサ３３ｆと下糸６’ｌｆ及び上糸
６８ｆの関係は第１３図のようになっており、４５°の
ときには第１５図のようになっている。第１４図は第１
３図の状態から第１５図の状態に至る途中の状態である
。上記主軸の回転角が０°から４５＠に至る過程では、
第１３図の如く上糸６８ｆが内釜２４ｆから抜け、第１
４図の如くその上糸６８ｆのループ６９が小さくなり、
第１５図の如く上糸６８ｆがセンサ３３ｆの透孔３５ｆ
から完全に抜ける。即ち上糸６８ｆぼ上記の過程におい
てセンサ３３ｆの透孔３５ｆ内で最も太きく　動　く　
。

上糸６８ｆ及び下糸６７ｆが共に正常に供給されている
とき、主増幅回路６０ｆは第１６図のａに示す信号を出
力する。その結果、ゲート回路６１ｆ、７５は夫々第１
６図のｄ、ｅに示す信号を出力する。各々は比較回路６
２ｆ、７６の基準値Ｖ２．　Ｖ３を越える為、比較回路
６２ｆ、７６の出力は何れも糸有りの信号である。

下糸６７ｆのみが切断あるいは消耗してその供給が停止
すると、主増幅回路６０ｆの出力信号は第１６図のｆに
示されるようになる。その結果、ゲート回路６１ｆ、７
５の出力信号は夫々第１６図のｇ、ｈに示されるように
なる。ゲート回路６１ｆの出力信号の値は比較回路６２
【の基準値ｖ２を下回る為、比較回路６２ｆは下糸無し
の信号を出力する。停止装置５２ｆはその信号を受けて
、ミシンの作動を停止させる。

上糸６８ｆのみが切断あ、るいは消耗してその供給が停
止すると、主増幅回路６０ｆの出力信号は第１６図のｉ
に示されるようになる。その結果、ゲート回路５１ｆ、
７５の出力信号は夫々第１６図のｊ、ｋに示されるよう
になる。ゲート回路７５の出力信号の値は比較回路７６
の基準値ｖ３を下回る為、比較回路７６は上糸無しの信
号を出力する。停止装置５２ｆはその信号を受けて、ミ
シンの作動を停止させる。

なお上記の実施例において、機能上前実施例のものと同
−又は均等構成と考えられる部分には、前実施例と同一
の符号にアルファベントのｆを付して重複する説明を省
略した。（また次の実施例のものにおいても同様の考え
でアルファベントのｇを付して重複する説明を省略する
。）次に第１７図乃至第２０図には、上糸を用いて下糸
の有無を検知できるようにした実施例が示される。

第１７図を参照して、機枠１５ｇには上糸６８ｇのスプ
ール８０が装置されている。上糸６８ｇはこのスプール
８０から、機枠１５ｇと一体の枠８１に夫々取付けであ
る糸ガイド８２．８３、糸調子装置８４や、ヘッド１６
ｇに取付けた支持体８５に夫々備えさせである糸調子装
置８６．８７を通して供給される。

糸検知装置のセンサ３３ｇは上記支持体８５に取付けら
れ、糸調子装置８４と８６との間でぴんと張った状態と
なっている上糸６８ｇが貫通している。その様子は第１
８図に示される。上記の張っている上糸６８ｇは、縫製
が行なわれる場合、センサ３３ｇにおける検知電極３６
ｇの中を間欠的に前進するのみで、横振れすることはな
い、向上記センサ３３ｇは、本体９０ａと蓋体９０ｂと
から成るシールドケース９０の中に、絶縁板９１．９２
によって電気的に絶縁された状態で納めである。

布の縫製中における下糸の有無の検知は以下のように行
なわれる。下糸及び上糸６Ｂｇの供給が正常に行なわれ
ている場合、主増幅回路６０ｇは第２０図のａのような
信号を出力する。布の縫製中、上糸６８ｇは天秤１９ｇ
の上下動に伴なって間欠的に進行する為、その進行があ
る毎に１記出力信号の振幅が大きくなる。タイミング信
号発生手段５３ｇは第２０図のｂのように、上記出力信
号の振幅が大きくなる期間にタイミング、信号を出力す
る。その期間は、主軸５５ｇの回転角が例えば４０°〜
９０°となっている間である。これは種々のミシンにつ
いて夫々個有の値がある。主増幅回路６０ｇの出力信号
が上記のようであるとき、ゲート回路６１ｇの出力信号
は第２０図のＣに示されるようになる。この信号は比較
回路６２ｇの基準値Ｖ４を越える為、比較回路６２ｇは
下糸有りの信号を出力する。

下糸６７ｇが切断あるいは消耗してその供給が無くなる
と適正な縫製がなされなくなる。すると上糸６８ｇの進
行は極めて僅かとなる。即ち、布６５ｇに連らなってい
る上糸６８ｇが、布６５ｇの横移動に伴なって引き出さ
れることによる進行のみとなる。

同市６５ｇが横移動されないときには、上糸６８ｇの進
行はなくなる。この場合の主増幅回路６０ｇの出力信号
は第２０図のｄに示されるような信号となる。

その結果ゲート回路６１ｇの出力信号は第２０図のｅに
示されるようになる。この出力信号のレベルは比較回路
６２ｇの基準値ｖ４を下回る為、比較回路６２ｇは下、
糸無しの信号を出力する。

上記のように上糸６８ｇの利用による下糸の有無の検知
は次の利点を持つ、下糸は釜から送り出されると極めて
短い供給経路を経て布に縫い付けられる。一方上糸６８
ｇは、スプール８０から繰り出された後、布６５ｇに縫
い付けられるまでの供給経路が長い、従ってセンサ３３
’ｇを設ける場所の自由度が高い、即ち、スプール８０
から針１８ｇまでの上糸６Ｂｇの供給経路のどこに配設
してもよい、好ましくは供給される上糸６Ｂｇが横振れ
し難い場所が良く、糸ガイド８２から糸ガイド２０ｇま
での範囲内において定めるとよい。

向上記の実施例の糸検知装置においては、上糸６８ｇが
切れたり消耗した場合も、センサ３３ｇに対する上糸６
８ｇの移動が無くなる。この為、検知電極３６ｇの出力
は無くなり、上記と同様の動作が行なわれる、即ち上糸
の切断或いは消耗の検知も出来る。

また、判別手段５４ｇにおいては、上記のようなタイミ
ング信号発生手段５３ｇやゲート回路６１ｇを使用せず
、上記主増幅回路６０ｇからの信号を直接に比較回路６
２ｇに入力し、その入力信号のレベルが上記基準値ｖ４
以下となったことを、その状態が所定時間（例えばミシ
ンの１針の縫製動作の所要時間）以上継続したことを確
認して判別するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明においては、糸が有る場合、検知電極に対する糸
の空間的な動きによって、検知電極に電気信号を得る。

一方、糸が無くなるとそのような電気信号が得られなく
なる。これらの電気信号の有無によって糸のを無を判別
する。従って、糸に対しては非接触の状態でその有無を
判別できる。

即ち、糸にはそれの検出の為に何ら機械的な負担をかけ
ることな（、その有無の検知を行なうことができる。

本発明においては、糸が有る場合、検知電極に対し糸が
積極的に動くことによって、検知電極に電気信号を得る
。一方布や糸から生ずるほこりが検知電極に付着しても
、そのほこりは検知電極に対して実質的に静止状態であ
る。従って、検知電極はそのほこりによる信号を得るこ
とはない、これらのことにより、糸の有無に応じた明確
な信号を検知電極に得ることができ、糸の有無の正確な
検知ができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示すもので、第１図はミシンの一
部破断側面図、第２図はセンサの平面図、第３図はセン
サの底面図、第４図は第２図におけるＴＶ−ｆＶ線拡大
断面図、第５図はセンサの異なる例を示す第４図と同様
の断面図、第６図は糸切停止装置のブロック図、第７図
は縫製途中の時点における下糸と釜との関係を示す図、
第８図は第７図の状態における釜の平面図、第９図は第
７図とは異なる時点における下糸と釜との関係を示す図
、第１０図は第９図の状態における釜の平面図、第１１
図はミシンにおける天秤、針及び釜の動作と、種々の信
号波形との関係を示すタイムチャート、第１２図は本発
明の第２の実施例の糸切停止装置のブロック図、第１３
．１４．１５図は夫々相互に異なる時点でのセンサと上
糸との関係を示す図、第１６図は第２の実施例における
種、々の信号波形を示す図、第１７図は本発明の第３の
実施例が示されるミシンの一部破断側面図、第１８図は
第１７図のセンサに対する上糸の挿通状態を示す水平断
面図、第１９図は第３の実施例における糸切停止装置の
ブロック図、第２０図は第３の実施例における種々の信
号波形を示す図。 １１・・・針板、１３・・・釜、１８・・・針、３３・
・センサ、５３・・・タイミング信号発生手段、５４・
・・判別手段。 第 図 第 図 第 ら 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第＋Ｚ 図 第１３ 図 第１４ 図 第１５ 図 第 図 第１６ 図 第１９ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　針孔を有する針板と、上記針板の下方に設けられた釜
   と、上記針板の上方に設けられた上下動自在の針と、上
   記釜から供給される下糸の有無を検知する為の糸検知装
   置とを有するミシンにおいて、上記糸検知装置は、上記
   針板における針孔の周囲に設けられ、しかも自体に対す
   る下糸の空間的な動きに対応した電気信号を生ずる検知
   電極と、上記針の上下動と同期してタイミング信号を発
   生するようにしたタイミング信号発生手段と、上記検知
   電極からの電気信号と、上記タイミング信号発生手段か
   らのタイミング信号とを受けて、タイミング信号を受け
   たときにおける上記電気信号が、基準値を越えるか否か
   に対応した判別信号を出力する判別手段とを含むことを
   特徴とするミシンにおける糸検知装置。