JPH0246230B2 - Mishinnoshitaitomakitorisochi - Google Patents

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
ビンに下糸を巻き付ける下糸巻付け装置に関す
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
て種々の作業工程が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。

ところが、ミシンの主流とされる本縫いミシン
にあつては、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能に設けら
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が回動自在に装
着されるようになつている。そして、ボビンに捲
装されていた下糸が無くなつた場合には、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捲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が、こ
れにあつては、釜およびミシン自体に大規模な変
更および機構の付加が要求され、極めて構造が複
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、実用化には未だ至つていないのが現
状である。

この発明は、前記問題点に着目して成されたも
ので、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の駆動手段によつて前進させ
ることにより、前記案内軸にて案内された下糸を
前記ボビンとの間で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の駆動手段によつて案
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、１は針Ｎを上下動させる上軸（図
示せず）の回転に従つて回転する下軸、２はこの
下軸１に固着された外釜で、上糸ループを引つ掛
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、その外周を外
釜２が回転する。４は、前記中釜３に着脱自在に
取り付けられる円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およびハウジング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、このハウジング本体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
脱可能となつており、組立、および内部の点検等
を容易に行なえるようになつている。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およびロツクピン４１ｂが設けて
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
位置まで回転させることにより前記ロツクピン４
１ｂ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、スリツト４１ｄ、下糸供給用案
内軸挿入孔４１ｅ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、スリツト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に形成されている。なお、４
１ｈは後述の案内軸および巻取軸の前後進におい
て、下糸を適正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４
２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、その一側面には回動軸線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、その一側面から外周面中央に至るスリツ
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、前記スリツト
５４と連通するスリツト５６ａ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４４に
よつて押圧されており、これによつてボビン５か
ら繰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できるようにな
つている。

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ト、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で、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
動によりギヤ１０，１１を介して回動するように
なつており、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に沿つて前後
進可能となつている（第５図参照）。また、この
巻取軸１２の先端部１２ａには、下糸を保持する
溝１２ａ１が形成されると共に、前記ボビン５の
凸部５３と嵌合可能な凹部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のスリツト５４と係合可能なピン１２ａ３が
設けられている（第６図参照）。また、１３は前
記支持台７に前後進可能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１３ａは、前記ハウジング本体４１
の案内軸挿入孔４１ｅ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つている。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つている。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、そのモータシヤフトに
は、前記案内軸１３に長手方向へ形成したラツク
１３ｃと噛合するギア１４ａが固設されている
（第５図参図）。

また、１５は下糸引き出しモータ１６によつて
軸１７を中心に前記案内ピン１３ａの側方位置か
ら巻取軸１２の側方位置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
糸引掛け部１５ａが二叉状に成形されている（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の下糸引掛け部１５ａに嵌合する嵌合部１
８ａと、この嵌合部１８ａによつて保持されたメ
ス１８ｂ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１
９に設けられたプランジヤー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
ツド２１が固着されており、前記ソレノイド１９
の作動によりプランジヤ２０が突出されると、そ
れに伴なつてブレーキロツド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４３ａ
を押圧し、ボビン５に加わる押圧力を解除するよ
うになつている。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１３ａ１へ導く下糸ガイドである。ま
た、２５は外部に設けた吸気源２６に連結された
下糸吸引管で（第１６図参照）、その先端部２５
ａは前記ハウジング４の案内軸挿入孔４１ｅの近
傍に前記案内ピン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
ロツク図である。

図において、２７はCPU２７ａ，RAM２７
ｂ，ROM２７ｃおよびＩ／Ｏポート２７ｄ，２
７ｄ等を備えて成る周知のマイクロコンピユー
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Ｉ／Ｏポート２
７ｄ，CPU２７ａを経てRAM２７ｂに格納され
る。なお、３０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によつて作動するリレーで、この
リレー３１がONとなることにより前記吸気源２
６を作動させるようになつている。

以上の構成に基づき、次に第１０図のフローチ
ヤートおよび第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によつて自動モードを設
定すると（ステツプ１）、CPU２７ａはその設定
データを受けて各部を初期化する（ステツプ３）、
これにより巻取モータ９が制御され、巻取軸１２
はその先端の溝１２ａ１が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。次いで作
業者は、下糸Ｉ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１３ａ
１に挿通させ、さらに巻取軸１２の溝１２ａ１に
保持させる（第１１図参照）。この後、作業者が
ボビン５に捲装すべき下糸Ｉ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RAM２
７ｂに格納される（ステツプ４）。

ここで、糸巻開始指令を入力すると、CPU２
７ａは駆動回路２８を作動させ、前後進用モータ
１４を正方向へ回転させる（ステツプ６）。この
正回転により、ギア１４ａはラツク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１
２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のスリツト５６ａと
が係合し、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１
３においては、その案内ピン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がボビン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
成されたスリツト５６ａに挿入され、かつ案内ピ
ン１３ａの下糸挿通部１３ａ１によつてボビン５
の外周面側方（この場合Ｖ字溝５５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１０，１１
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は案内ピン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（ステツプ７）。巻取モータ９を停止
させると、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を後進させて案内ピン１３ａをハウジ
ング本体４１より抜き出す（ステツプ８）。その
結果、下糸Ｉのうちボビン５から案内ピン１３ａ
に至る部分が、第１３図に示すように下糸引出し
レバー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Ｉ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（ステツプ９）。

その結果、下糸Ｉは、メス１８ｂによつて、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、巻取軸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
なつて下軸１が回転し、周知の本縫い動作が行な
われる（ステツプ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
開口部２５ａからボビン５に残留している僅かな
下糸を吸い出し、外方へ除去する（ステツプ11）。
これにより、作業者は、何等手を煩わすことなく
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ができる。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Ｉの吸引力を増
大させるようになつている。

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２５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。従つて、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、一層確実
に下糸除去を行なうことができる。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ｆ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２５
ｂ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、吸気管２５内に
より大きな乱流を発生させることができ、小径の
吸気管を用いた場合、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が
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図に示した案内ピンを示
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流れを示す説明
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ツク図、第
１０図は、この実施例におけるフローチヤート、
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）、１２……巻取軸、１３……案
内軸、１４……前後進用モータ（第１の駆動手
段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下軸の回転に伴なつて回転する外釜に対し回
   動自在に支持される中釜と、 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。