JPH0226455Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、模様縫いミシンその他の家庭用、職
業用、および工業用ミシンにおいて、釜内の下糸
ボビン内の下糸残量を検出する装置に関する。

「従来の技術」 特公昭54−21786号公報に示される従来の下糸
検知装置は、釜とボビンとの軸心方向にそれぞれ
透孔を穿設し、またその透孔を通る信号用光線を
軸心方向と交差する方向へ屈曲させ得るように傾
斜させた反射面を釜に設け、前記釜をはさんで投
光器と受光器を配設した構造であるので、通常の
釜とは異なる特殊な形状、構造をした釜が必要で
あるという問題があつた。また、投光器および受
光器などのセンサーは、回転する外釜（大釜）
と、静止した内釜およびボビンケースと、釜内で
下糸の消費引出しにつれて独自に低速で回転する
ボビンとのいずれもの透孔が一致した時点のみし
か、信号用光線を検出することができないので、
光線の検出時点が極めて制限されており、センサ
ーの取付精度を非常に高くしなければならず、し
かも、回転する釜の振動によつて光線が散乱する
ので、検出精度が悪いという問題があつた。

このため、本出願人は先に実願昭59−159359号
として、下糸ボビン中の下糸によつて光線を反射
させる方式の下糸検知装置を考案したが、特殊な
釜を必要としない反面下糸の色によつて検出量が
相違し、結果的に検出精度が向上しないという問
題があつた。

また、本考案の出願日前の優先日を持つ実開平
１−62783号公報には、反射面がボビンケースを
研磨して作製される装置が開示されているが、ボ
ビンケースを機械加工し研磨することは加工コス
トが高価になり、また加工面の永年変化により反
射率が低下するという重大なる問題点がある。一
方、研磨すずだけで永年変化による反射率の低下
がない材料でボビンケースを製造することは、加
工コストだけでなく材料費も高価になるという一
層に重大な問題点がある。

「考案が解決しようとする問題点」 本考案は、上記の問題に鑑みなされたものであ
り、特殊な釜およびボビンケースを必要とするこ
とがないとともに、検出精度が高く、かつ加工コ
ストが安価になると共に永年変化による反射率の
低下がない下糸残量検出装置を提供することを目
的とする。

「問題点を解決するための手段」 しかして、本考案によれば、内釜の収納部中の
下糸ボビンに巻装された下糸の残量を検出するた
めにその下糸ボビンの鍔部に向つて光を放射する
発光部とその発光部に近接した受光部とからなる
検出器をミシン機枠に固着し、前記発光部からの
放射光が通過し得るように前記下糸ボビンの一対
の鍔部に互いに対向する透光部をそれぞれ設け、
前記透光部を通過した放射光をその透光部を通し
て前記受光部に向つて反射するために前記内釜の
収納部の前記検出器に対向する壁に、別部材より
なる平坦反射体を固着したことを特徴とするミシ
ンの下糸残量検出装置が提供される。

「作用」 上記構成によれば、回転しない内釜に固着した
平坦反射体によつて放射光が反射されるため、回
転に付随する振動がなく反射される放射光が一定
箇所に集中しやすく、しかも放射光および反射さ
れた放射光が、ボビンの透光部を通るだけである
から光を検出する時点の制限が少ない。また、該
平坦反射体は永年変化により反射率が低下するこ
とがないように、ボビンケースの材料とは別部材
よりなる例えばステンレスを材料とする光沢を持
つ平坦射体とするか、または光沢めつきをした平
坦反射体などの任意な材料を用いることができ、
しかも該平坦反射体は例えば透光部を通して放射
光を反射するために必要なだけの大きさおよび円
形などの任意な形状のものにすることができるの
で、加工コストが安価になると共に、永年変化に
よる反射率の低下がないものにすることができ
る。

さらに、前記平坦反射体はスポツト溶接または
接着などによつて簡単に前記壁に固着することに
より、総合的にコストが低減される。

「実施の態様および利点」 本考案の第一の実施の態様によれば、前記透光
部は下糸ボビンの軸部を中心とする円弧状長孔か
らなる。そして、透光部が円弧状長孔であること
により、この透光部を放射光および反射された放
射光が通る時間が増加され、下糸残量の検出精度
が向上するという利点がある。

第二の実施の態様によれば、前記下糸ボビンの
鍔部の検出器に対向する面は黒色に着色されるこ
とができ、この構成によれば、発光部からの放射
光が途中の鍔部で反射されないため、下糸残量の
検出精度が向上するという利点がある。

「実施例」 次に、本考案の実施例を図面について説明す
る。第１図はこの実施例による下糸残量検出装置
を一部断面して示す平面図、第２図は第５図の
−線による縦断面図、第３図は下糸残量の多少
により変化する状態を示す下糸ボビンの正面図、
第４図は下糸残量と検出電圧の関係を示す特性
図、第５図は下糸残量検出装置を備えたミシンの
表示用発光ダイオードの取付位置を示す正面図で
ある。

第１図から第５図中特に第２図に示されるよう
に、合成樹脂により成型された釜蓋１が下方アー
ム３の前面に設けられている。ミシン頭部４に
は、周知のごとく針棒２が上下動および左右に揺
動可能に設けられており、針棒２にはミシン針２
ａが固定されている（第５図参照）。下方アーム
３内を通る図示略の下軸に対して垂直方向に釜軸
５がベベルギヤ結合され、釜軸５には通常のミシ
ンと同一の形状、構造による外釜６が固定されて
いる。この結果、外釜６は周知のごとくミシン主
軸の回転と同期して回転し、ミシン針２ａに通さ
れた上糸７の捕捉運動を行う。釜蓋１はその軸部
１ａが釜蓋板ばね９によつて下方から押圧されて
おり、下方アーム３に対してその軸部１ａを中心
に回動可能にかつ着脱可能に取付けられている。
釜蓋１には、センサーカバー１０が着脱可能に取
付けられており、このセンサーカバー１０の下部
には釜蓋１の軸部１ａの一部分を挟持する折曲部
１０ａが形成されており、センサーカバー１０の
上部には釜蓋１に一体に設けられた突起１ｂに嵌
合する嵌合孔１０ｂが穿設されている。

センサー（検出器）Ｓの夫々発光部および受光
部をなす発光ダイオード１１とホトトランジスタ
１２等を近接して固定したセンサーホルダ１３が
センサーＳと一体に成形されており、センサーホ
ルダー１３はセンサーカバー１０に固定されてい
る。発光ダイオード１１およびホトトランジスタ
１２はそれぞれ半球状のレンズ１１ａ，１２ａを
有しており、その固定方向は、第１図に示すよう
に釜軸５の垂直軸線に対しては傾斜されており、
第２図に示すように釜軸５の水平軸線に対しては
平行にされている。通常のミシンと同一の形状、
構造による内釜１４が、外釜６に相対的に回転可
能に装着され、下方アーム３に対しては固定され
ている。この内釜１４は支持ピン１４ａが植設さ
れており、支持ピン１４ａには通常のミシン用と
同一の形状、構造の針落用切欠１５ａを有したボ
ビンケース１５が嵌合されていて、ボビンケース
１５は内釜１４に回り止めして固定されている。
ボビンケース１５と内釜１４によつて、内釜１４
中に形成された収納部Ｒの中には、下糸ボビン１
６が着脱可能に装着されている。下糸ボビン１６
は、例えば黒色染料を混入したポリカーボネート
樹脂などの合成樹脂により形成され、黒色に着色
されている。また、下糸ボビン１６は、下糸８が
巻装される軸部１６ａとその両端に設けられた一
対の鍔部１６ｂとを有しており、その一対の鍔部
１６ｂには第２図および第３図に示すように下糸
ボビン１６の軸部１６ａを中心とする円弧状長孔
１７からなる透光部が互いに対向するように設け
られている。円弧状長孔１７は、円弧状長窓とし
た透明合成樹脂部分に変えることもできる。内釜
１４の収納部Ｒにおいて、センサーホルダ１３に
対向する壁１４ｂに平坦反射面１８が設けられて
いる。平坦反射面１８については、内釜１４の壁
１４ｂの内面を機械加工し、研摩およびめつき処
理をするのが一般的であるが、加工コストが高価
になり、また、加工面の永年変化による反射率の
低下も予測されるところであるので、この問題を
解決するため、本考案者は、平坦反射面１８とし
てステンレスを材料とする表面が光沢をもつ円形
板体１８ａを用い、この円形板体１８ａを壁１４
ｂにスポツト溶接することによつて良好な結果を
得ることができた。円形板体１８ａの材料として
は、この外にも例えば光沢めつきをした反射板な
どの別部材によりなる平坦反射体を用いることが
でき、また固着方法としては接着によることも考
えられる。

発光ダイオード１１とホトトランジスタ１２と
の近接距離は、相互に干渉を生じない程度に短い
距離に選定されており、発光ダイオード１１およ
びホトトランジスタ１２と平坦反射面１８との距
離は、発光ダイオード１１の赤外線光Ｕが平坦反
射面１８で反射されたときホトトランジスタ１２
に最大の出力電圧が得られるように選定されてい
る。なお、第５図に示すように、ミシン頭部４に
は、ホトトランジスタ１２の出力電圧に基いて発
光される表示用発光ダイオード１９が設けられて
いる。

「作動および利点」 ミシンが起動されると、釜軸５および外釜６は
回転するが、内釜１４および円形板体１８ａは静
止している。下糸８を満巻した下糸ボビン１６を
収納部Ｒに装填した状態において、発光ダイオー
ド１１から放射される赤外線光Ｕは、ボビンケー
ス１５の針落用切欠１５ａを介して、下糸ボビン
１６の側面に放射される。下糸ボビン１６内に下
糸８が一杯に巻かれていて、下糸８の残量が多い
場合は、下糸ボビン１６の円弧状長孔１７が下糸
８によつて塞がれているため、下糸８の繰出しに
つれて非常に遅い速度で回転するところの、下糸
ボビン１６の側面に放射される赤外線光Ｕは円弧
状長孔１７を透過することなく、平坦反射面１８
の手前の、黒色をなす下糸ボビン１６の側面、お
よび下糸８の側面で僅かに反射されるだけである
ので、第３図Ｄおよび第４図に示されるように、
ホトトランジスタ１２の検出電圧Ｖはほとんど零
（≡０）となる。

ミシン針２ａの上下動に伴う布の縫製が進行
し、下糸ボビン１６内の下糸８が次第に消費され
ていくと、この下糸８のの残量が減少するにつれ
て、第３図Ｃ，Ｂ，Ａのように円弧状長孔１７を
透過する赤外線光Ｕが次第に増加し、この赤外線
光Ｕは同時に円形板体１８ａの平坦反射面１８で
反射され、反射の都度に同じ円弧状長孔１７を透
過してホトトランジスタ１２に受光されるため、
ホトトランジスタ１２の検出電圧Ｖが次第に増加
する。そして、第３図Ｂに示されるように下糸８
が予定された所定残量（約６ｍ）に減少したこと
を第４図図示の検出電圧Voによつて検知した以
後、表示用発光ダイオード１９は点滅作動または
連続点灯を行ない下糸８が所定残量に減少したこ
とを警報する。したがつて、ミシン使用者は表示
用発光ダイオード１９の警報に基づきなるべく早
い時期にミシンを停止させて、下糸ボビン１６に
下糸８を巻装し補充することができ、加工布に形
成される模様の乱れなどによる縫製品の損傷を防
ぐことができる。

上記実施例によれば、外釜６、内釜１４、およ
びボビンケース１５が特殊なものを必要とせず通
常の形状、構造のものでよく、かつ光を検出する
時点の制限が少ないため、センサーＳの取付精度
も左程厳密でなくともよいという利点がある。従
つて、本実施例の下糸残量検出装置は通常のごと
く下糸残量の検出装置を持たないミシンにも、円
形板体１８ａなどの平坦反射体および反射式のセ
ンサーＳを取付けるだけで容易に構成できる利点
があり、互換性が高い。

「その他の実施例」 なお、上記の実施例は垂直釜を有するミシンに
適用された下糸残量検出装置であるが、水平釜を
有するミシンにおいても、上記実施例と同様にし
て本考案を容易に実施することができる。

「効果」 以上述べたごとく、本考案の下糸残量検出装置
は、内釜の収納部中の下糸ボビンに巻装された下
糸の残量を検出するためにその下糸ボビンの鍔部
に向つて光を放射する発光部とその発光部に近接
した受光部とからなる検出器をミシン機枠に固着
し、前記発光部からの放射光が通過し得るように
前記下糸ボビンの一対の鍔部に互いに対向する透
光部をそれぞれ設け、前記透光部を通過した放射
光をその透光部を通して前記受光部に向つて反射
するために前記内釜の収納部の前記検出器に対向
する壁に、別部材よりなる平坦反射体を固着した
ものであるから、特殊な釜およびボビンケースを
必要とすることがなく、比較的に安価であるとと
もに、回転しない内釜に固着した平坦反射体によ
つて放射光が反射されるため、回転に付随する振
動がなく、反射された放射光が一定箇所に集中し
やすく、かつ検出する転点の制限が少ないので、
下糸残量の検出精度が高く、また平坦反射体によ
る反射であるから下糸の色によつて検出精度が変
化することがなく安定した作動が得られる、など
の数々の優れた効果がある。

また、本考案は前記内釜の収納部の前記検出器
に対向する壁に、別部材よりなる平坦反射体を固
着したものであるから、内釜の加工コストが安価
になると共に、永年変化による反射率の低下がな
いものにすることができ、さらに前記平坦反射体
はスポツト溶接または接着などによつて前記壁に
固着することにより、総合的にコストが低減され
るという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例による下糸残量検出装
置を一部断面して示す平面図、第２図は第５図の
−線による縦断面図、第３図は下糸残量の多
少により変化する状態を示す下糸ボビンの正面
図、第４図は下糸残量と検出電圧の関係を示す特
性図、第５図は本実施例の下糸残量検出装置を備
えたミシンの表示用発光ダイオードの取付位置を
示す正面図である。 ３……下方アーム、６……外釜、８……下糸、
１１……発光ダイオード、１２……ホトトランジ
スタ、１３……センサーホルダ、１４……内釜、
１４ｂ……壁、１６……下糸ボビン、１６ａ……
軸部、１６ｂ……鍔部、１７……円弧状長孔、１
８……平坦反射面、１８ａ……円形板体、Ｒ……
収納部、Ｕ……赤外線光、Ｓ……センサー。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ミシン主軸と同期して回転する外釜と、その
   外釜に相対回転可能に装着された内釜と、その
   内釜中に形成された収納部に着脱可能で、下糸
   が巻装される軸部及びその両側の一対の鍔部か
   らなる下糸ボビンとを備えたミシンにおいて、 前記収納部中の下糸ボビンに巻装された下糸
   の残量を検出するためにその下糸ボビンの鍔部
   に向つて光を放射する発光部とその発光部に近
   接した受光部とからなる検出器をミシン機枠に
   固着し、 前記発光部からの放射光が通過し得るように
   前記下糸ボビンの一対の鍔部に互いに対向する
   透光部をそれぞれ設け、 前記透光部を通過した放射光をその透光部を
   通して前記受光部に向つて反射するために前記
   内釜の収納部の前記検出器に対向する壁に、別
   部材よりなる平坦反射体を固着した、ことを特
   徴とするミシンの下糸残量検出装置。 (2) 前記透光部は、前記下糸ボビンの軸部を中心
   とする円弧状長孔からな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
   糸残量検出装置。 (3) 前記下糸ボビンの鍔部の前記検出器に対向す
   る面は黒色に着色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
   下糸残量検出装置。