JPH0523471A - ミシンの下糸残量検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 実際の縫製可能な長さの下糸残り長さが判断
でき、縫製途中で下糸がなくなったり、多めの下糸残量
でボビン交換するといったことを防ぐ。 【構成】 正逆両方向に巻回されたボビン３が正方向か
ら逆方向に回転したことを制御装置１０３が判断すると
（Ｓ５）、制御装置１０３は逆方向に巻回された実際の
下糸残り長さを下糸残量表示装置１１１に表示させる
（Ｓ６）。そして、制御装置１０３は、エンコーダ１２
７により送り歯の送りが終了したか否かを判別し、終了
した場合はポテンションメータ１２９からの縫いピッチ
信号に基づいて１針毎の下糸消費長さを減算し、その結
果をセグメント表示器１１７に数字表示させる（Ｓ
７）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボビンに巻回された下
糸の残量を検出するミシンの下糸残量検出装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の下糸残量検出装置として
は、例えば実開昭５９ー９０７７３号公報に記載された
ものがあり、その概略構成を以下に説明する。

【０００３】即ち、釜部を挟んだ一側にボビンケース内
に検出光を投光する発光素子を設け、そのボビンケース
及び釜部に形成されたスリットを通過した検出光を検知
する複数の受光素子を、釜部を挟んだ他側においてボビ
ン軸近傍からボビン外周縁に向かって配列し、各受光素
子に対応して受光素子の検出光の受光を表示する表示素
子をそれぞれ設け、ボビンに巻かれた下糸の巻量の減少
によりボビン外周縁側の受光素子からボビン軸側の受光
素子へと光が到達して、各受光素子が光を検知すると対
応する表示素子が順次、検出光の受光を表示するように
したものが開示されている。

【０００４】また、例えば特開昭５２ー４３５４号公報
に記載されている様なものもあり、その概略構成を以下
に説明する。

【０００５】ボビンには磁石が設置されており、下糸巻
時には、ボビンに巻回される下糸量が糸巻装置に設けら
れた磁気センサによってボビンの１回転が検出される。
そして、縫製前に作業者が下糸指定残量設定部を操作し
て希望の下糸残量のボビン回転数を設定しておく。縫製
時には、釜部近傍に設けられた磁気センサによってボビ
ンの回転が検出され、前記下糸巻量のボビン回転数をボ
ビンの１回転毎に１ずつ減算し、下糸指定残量摘出部に
より下糸残量のボビン回転数が設定された希望のボビン
回転数に達したとき信号を発信して、表示ランプを点灯
させたり、警報を発しさせたりする。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開昭
５９ー９０７７３号では、下糸残量はボビンに巻回され
た下糸の厚さ（ボビン軸からの距離）で検出されて、そ
の厚さに応じて表示素子が点灯されるように構成されて
いるが、下糸太さの大小により同じ巻厚でも巻回された
下糸長さが異なるため、厚さ検出時にどの程度の長さの
縫製が可能か判断できない。また、特開昭５２ー４３５
４号では、下糸残量はボビンに巻回されている下糸のボ
ビン回転数で検出されて、所定の下糸残りボビン回転数
に達したとき表示ランプが点灯されるように構成されて
いるのが、ボビンに巻回された下糸の巻厚が異なるとボ
ビン１回転で巻かれている下糸長さが異なるため、所定
のボビン回転数のときにどの程度の長さの下糸が残って
いるか不明である。以上のように、作業者は下糸残量が
小量になったことは判断できるが、実際にどの程度の長
さの縫製が可能か判断できないので、縫製途中で下糸が
なくなったり、多めの下糸残量でボビン交換してしまう
といった問題があった。

【０００７】そこで本発明は、上述した問題点を解決す
るためになされたものであり、実際の縫製可能な長さの
下糸残り長さが判断できて、縫製途中で下糸がなくなっ
たり、多めの下糸残量でボビン交換するといったことが
ないミシンの下糸残量検出装置を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のミシンの下糸残量検出装置は、ボビンに巻回
されている下糸の長さを設定する下糸長さ設定手段と、
縫製による下糸の消費長さを演算する下糸消費長さ演算
手段と、前記下糸長さ設定手段により設定された下糸長
さから前記下糸消費長さ演算手段により演算された下糸
消費長さを減算して実際の下糸残り長さを数字表示する
表示手段とを備えている。

【０００９】

【作用】上記の構成を有する本発明のミシンの下糸残量
検出装置では、下糸長さ設定手段がボビンに巻回されて
いる下糸の長さを設定し、下糸消費長さ演算手段が縫製
による下糸の消費長さを演算する。そして、表示手段が
前記下糸長さ設定手段により設定された下糸長さから前
記下糸消費長さ演算手段により演算された下糸消費長さ
を減算して実際の下糸残り長さを数字表示する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。

【００１１】図８に示す様に、糸巻き装置１は、ミシン
７のはずみ車９側のミシンテーブル１１に糸巻き台１３
を介して固定され、糸巻き調子ざら１５によって所定の
張力に調節された下糸５をボビン３に巻回するものであ
り、図示しないモータの駆動力をはずみ車９へ伝達する
Ｖベルト１７から、糸巻き車１９を介して駆動力が伝達
される。

【００１２】糸巻き車１９は、ボビン３を装着可能な糸
巻き軸２１と一体に形成されると共に、周知のトグルリ
ンク機構２３によってＶベルト１７に当接する回転位置
とＶベルト１７に当接しない退避位置との間を移動可能
に支承されている。ここでトグルリンク機構２３は、ボ
ビン押え２５を固定したリンク板２７がリンク板２９に
対して一直線に配置されたとき、即ちリンク板２７とリ
ンク板２９とがＶベルト１７に対して垂直に配設された
とき、糸巻き車１９を回転位置に移動させ、ボビン押え
２５がボビン３に巻回された下糸５によって所定量押し
戻されたとき、円筒コイルバネ３１の付勢力によって糸
巻き車１９を退避位置に移動させるものである。

【００１３】次に図９に示す様にボビン３は、下糸５が
巻回される中空軸部３３と中空軸部３３の両端に設けた
一対の鍔部３５とを備えている。また、中空軸部３３の
外周には下糸５の巻初め部分を折り返すための突起３７
が形成されている。更に、糸巻き台１３には、突起３７
にて折り返された下糸５の先端部分と下糸５の糸巻き調
子ざら１５より送られる部分とが絡み合わないように隔
離する隔離板３９と、下糸５の先端部分を糸巻き調子ざ
ら１５より送られる部分と共に中空に保持する保持板４
１とが支持部材４３によって支持されている。

【００１４】図１０に示す様に隔離板３９は、糸巻き台
１３表面に垂直に立設された支持部材４３の隔離板支持
部４５に図中右方向に回動自在に支持されている。尚隔
離板３９は、隔離板支持部４５先端から立設された係止
片４７に係止されて図中左方向へは回動不能に設けられ
ている。

【００１５】一方保持板４１は、支持部材４３の糸巻き
台１３表面に垂直に立設された保持板支持部４９に回動
自在に支持されると共に、円筒コイルバネ５５により、
保持板支持部４９の先端から水平方向に突設された保持
板受け板５７表面に圧設され、この間で下糸５を保持し
ている。

【００１６】この様に構成された糸巻き装置１では、先
づボビン３に下糸５が、先端から所望の長さ離れた所で
突起３７にて折り返して装着される。そして、このボビ
ン３を糸巻き軸２１に装着し、下糸５の糸巻き調子ざら
１５より送られる部分と下糸５の先端部分とを、隔離板
３９の両側に配設すると共に保持板４１と保持板受け板
５７との間に挟み込むことにより、糸巻き装置１にボビ
ン３及び下糸５が装着される。続いてモータを駆動した
後、リンク機構２３を操作して糸巻き車１９を回転位置
に移動させれば、ボビン３に下糸５が巻回される。

【００１７】即ち、こうすることによって、Ｖベルト１
７の駆動力を、糸巻き車１９を介してボビン３に伝達
し、ボビン３の突起３７の両側に振り分けられた下糸５
を同時に巻回することができる。ここで、下糸５の先端
は突起３７で折り返されているので、ボビン３にはこの
部分を糸巻き調子ざら１５より送られるその他の部分と
は逆方向に巻回することができる。また、下糸５の巻回
開始時には下糸５の先端部分が保持板４１と保持板受け
板５７との間に挟持されているので、下糸５が突起３７
から外れてボビン３に巻回されないのを防止することも
できる。更にまた、ボビン３に下糸５の先端部分を巻き
取った後は、下糸５がボビン３に巻回されていって下糸
が左右に誘導されて隔離板３９を押すことにより隔離板
３９が倒れるので、下糸５の糸巻き調子ざら１５より送
られて来る部分をボビン３の中空軸部３３全体に均一に
巻回することができる。

【００１８】周知のようにミシン７のベッド６１内に
は、針板６３を貫通して上下動可能な針６５との協働に
より上糸６７の糸輪を捉えて、図示しない加工布に本縫
い縫目を形成するための釜部６９が配設されている。釜
部６９は、針６５の上下動に同期して回転可能な外釜７
１を備え、外釜７１内には内釜７３が静止状態で保持さ
れる。また、内釜７３の収容部７５には、ボビンケース
７９が着脱可能に位置決め装着される。このボビンケー
ス７９の側壁部には窓部７７が貫通穿設されており、そ
の側壁部の内壁から突出された中空の支持軸８１には、
回転方向表示板８３が回動自在に支承されており、この
回転方向表示板８３を挟んでボビン３が着脱可能且つ回
転可能に装着される。

【００１９】回転方向表示板８３は、皿状に形成された
イタバネ部が設けられており、ボビンケース７９と回転
表示板８３とが係合して回転表示板８３のイタバネ部が
ボビン３の鍔部３５を内釜７３の側部に付勢するように
配設されている。また、回転方向表示板８３の下端に
は、図６及び図７に示す様に、ボビンケース７９側面に
穿設した係合穴８５と係合して、回転方向表示板８３の
回転を規制する係止片８７が突設されている。また図に
示す様に回転方向表示板８３のボビンケース７９側表面
の前に、窓部７７から露出し得る部分には、二つの着色
部８９が非着色部を挟んで形成されている。この着色部
８９の各々と非着色部の回転方向に沿う幅寸法は、前記
窓部７７の半分に設定されている。

【００２０】この様に構成された回転方向表示板８３
は、ボビン３の回転に伴ってその回転方向に係合穴８５
の幅の範囲で回動し、これによって窓部７７から見える
着色部８９の状態が次のように変化する。

【００２１】即ち、図６に示す様にボビン３が矢印Ａの
方向に回転しているときには、回転方向表示板８３も矢
印Ａの方向に回動するので、着色部８９は窓部７７の向
かって左側に現れ、逆に図７に示す様にボビン３が矢印
Ｂの方向に回転しているときには、回転方向表示板８３
も矢印Ｂの方向に回転するので、着色部８９は窓部７７
の向かって右側に現れる。

【００２２】そこで本実施例の下糸残量検出装置５９で
は、窓部７７の両端に現れる着色部８９の状態を観測す
ることによりボビンの回転方向を検出し、これに基づい
て下糸５の残量の減少を検出している。

【００２３】即ち図４及び図５に示す様に、本実施例の
下糸残量検出装置５９は、ベット６１裏面にビス９１に
より取り付けられた支持体９３を介して、ボビンケース
７９前記窓部７７の両端と対向する位置に夫々固定され
た、左右一対の発光素子９５、９７と、同じく窓部７７
両端と対向する位置に固定され、各発光素子９５、９７
から照射されて回転方向表示板８３により反射された反
射光を個々に受光する左右一対の受光素子９９、１０１
と、受光素子９９、１０１の検出信号が入力され、これ
に基づいてボビン３の回転方向を判別し、下糸５の残量
の減少を検出する、回転方向検出手段，残量減少検出手
段としての制御装置１０３と、実際の下糸残り長さを表
示する下糸残量表示装置１１１とを備えている。

【００２４】その下糸残量表示装置１１１はミシンアー
ム部の作業者側に設けられている。図３に示すように、
下糸残量表示装置１１１には、ボビン３に逆方向に巻回
された実際の下糸長さを設定するキースイッチ１１５
と、ボビン３が逆回転したことが検知されると、キース
イッチ１１５により設定された実際の下糸長さを表示す
るセグメント表示器１１７と、下糸残り長さをリセット
するリセットスイッチ１１９とが設けられている。

【００２５】発光素子９５及び受光素子９９は先端に光
透過部を有するケース１０５に、発光素子９７及び受光
素子１０１は同じく先端に光透過部を有するケース１０
７に、夫々覆われている。また各素子９５、９７、９
９、１０１の先端には、レンズが一体に設けられてい
る。

【００２６】図１に示すように、本実施例のミシンは、
マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）を基礎とする制御装置１
０３を備えている。この制御装置１０３には、その入力
側にモータ１２３の起動・停止及び回転速度を指令する
足踏みペダル１２５、キースイッチ１１５、リセットス
イッチ１１９、受光素子９９，１０１、針６５を下端に
支持した針棒を上下動させる主軸の回転角度を検出する
エンコーダ１２７、縫製される加工布の送りピッチを検
出するポテンションメータ１２９がそれぞれ接続されて
いる。更に、その出力側には、発光素子９５，９７、表
示回路１３５を介してセグメント表示器１１７及び駆動
回路１３７を介してミシンモータ１２３とがそれぞれ接
続されている。

【００２７】そして、制御装置はＲＯＭ１３１に格納さ
れたプログラムに従い、足踏みペダル１２５、キースイ
ッチ１１５、リセットスイッチ１１９、受光素子９９，
１０１、エンコーダ１２７、ポテンショウンメータ１２
９、キースイッチ１１５により設定された下糸長さを記
憶するＲＡＭ１３３からのそれぞれの信号により発光素
子９５，９７、セグメント表示器１１７、ミシンモータ
１２３とをそれぞれ制御するように構成されている。

【００２８】次に本実施例におけるミシンの下糸残量検
出装置の動作について図２のフローチャートを参照して
説明する。

【００２９】まず、作業者によってミシンに電源投入が
行われ、作業者がキースイッチ１１５を操作して、ボビ
ン３に逆方向に巻回された実際の下糸長さをメートル単
位で数値設定すると、制御装置１０３はＲＡＭ１３３に
その設定された下糸長さを記憶させる（ステップＳ１、
以下Ｓ１とし他のステップについても同様とする）。作
業者により足踏みペダル１２５が操作されると（Ｓ２・
ＹＥＳ）、制御装置１０３は駆動回路１３７に信号を発
信してモータ１２３を駆動させると共に、発光素子９
５，９７とを駆動して、窓部７７から露出した回転方向
表示板８３へ向ってスポット光を発させる（Ｓ３）。す
ると、受光素子９９，１０１は、窓部７７左端又は右端
から露出した回転方向表示板８３からの反射光を個々に
受光し、夫々の入力光量に応じた検出信号を制御装置１
０３に発生する。このため、着色部８９と対抗する側
の、受光素子９９又は１０１の信号出力が低下するの
で、各受光素子９９、１０１の信号出力を制御装置１０
３が比較してボビン３の回転方向を検出する（Ｓ４）。

【００３０】ここでボビン３には、糸巻き装置１により
下糸５が、巻初めの所望長さの部分と他の部分とで逆方
向に巻回されているので、下糸５の残量が予め設定され
た所望の長さになるとボビンの回転方向が例えば矢印Ａ
の方向から矢印Ｂの方向に変化する。このとき受光素子
９９の信号出力と受光素子１０１の信号出力との大小関
係が入れ替わるので、制御装置１０３がこれを検出する
と（Ｓ５・ＹＥＳ）、制御装置１０３は表示回路１３５
に信号を発信してセグメント表示器１１７に、ＲＡＭ１
３３に記憶された下糸長さを数字表示させると共に、発
光素子９５，９７とを停止させる（Ｓ６）。ここで制御
装置１０３は、エンコーダ１２７により送り歯の送りが
終了したか否かを判別し、終了した場合はポテンション
メータ１２９からの縫いピッチ信号に基づいて１針毎の
下糸消費長さを減算し、その結果をセグメント表示器１
１７に数字表示させる（Ｓ７）。この減算は足踏みペダ
ル１２５が操作されなくなるまで継続される。

【００３１】足踏みペダル１２５が操作されなくなると
（Ｓ８・ＮＯ）、制御装置１０３は駆動回路１３７に信
号を発信してモータ１２３を停止させる（Ｓ９）。この
とき、セグメント表示器１１７にはボビン３に残された
下糸の長さが表示されている。ここで、作業者によりボ
ビン３が交換されて、リセットスイッチ１１９が押下さ
れると（Ｓ１０・ＹＥＳ）、制御装置１０３はセグメン
ト１１７の下糸残り表示をリセットする（Ｓ１１）。そ
して、Ｓ１へ戻る。

【００３２】一方、Ｓ５において制御装置１０３がボビ
ン３の逆転を検出しないと（Ｓ５・ＮＯ）、制御装置１
０３はボビン３の回転方向の検出を続け（Ｓ１２）、作
業者により足踏みペダル１２５が操作されなくなると
（Ｓ１３・ＮＯ）、制御装置１０３は駆動回路１３７に
信号を発信してモータ１２３を停止させると共に、発光
素子９５，９７とを停止させる（Ｓ１４）。そして、作
業者により足踏みペダル１２５が操作されると（Ｓ１５
・ＹＥＳ）、Ｓ３へ戻る。

【００３３】また、Ｓ１０において、リセットスイッチ
１１９が押下されなくて（Ｓ１０・ＮＯ）、足踏みペダ
ル１２５が操作されると（Ｓ１６・ＹＥＳ）、制御装置
１０３は駆動回路１３７に信号を発信してモータ１２３
を駆動させると共に、エンコーダ１２７により送りの終
了を検出してからポテンションメータ１２９からの信号
に基づいて縫ピッチを演算してそれを下糸残り長さから
減算してセグメント表示器１１７に数字表示させる（Ｓ
１７）。この減算は足踏みペダル１２５が操作されなく
なるまで継続される。そして、作業者により足踏みペダ
ル１２５が操作されなくなると（Ｓ１８・ＮＯ）、Ｓ９
へ戻る。

【００３４】この様に本実施例の下糸残量検出装置で
は、下糸５の巻初めが予め設定された一定の長さだけ他
の部分とは異なる方向に巻回されたボビン３を装着して
おけば、下糸５の残量がその該当の長さになったときに
ボビン３の回転方向が切り替わるので、これを制御装置
１０３により検出して実際の下糸残り長さを数字表示
し、それ以後も下糸消費量長さ演算して、下糸残り長さ
を減算表示してゆく。即ち、実際の縫製可能な長さが判
断でき、縫製途中で下糸がなくなったり、多めの下糸残
量でボビン交換するといったことがない。

【００３５】尚、本実施例では、作業者がキースイッチ
１１５を操作してボビン３に逆方向に巻回された実際の
長さを設定してＲＡＭ１３３に記憶しているが、ボビン
３に糸巻を行うときに、逆方向に巻回される糸の実際の
長さを自動的に測定してＲＡＭ１３３に記憶させても良
い。

【００３６】また、本実施例では、ボビン３の交換を行
って下糸５の残り長さの数字表示のリセットを作業者が
リセットスイッチ１１９を操作して行っているが、ボビ
ン３の取り外しを検出するセンサーを設けて、下糸５の
残り長さの数字表示のリセットを自動的に行っても良
い。

【００３７】更に、本実施例では、ボビン３が逆回転し
た後の実際の下糸残り長さから下糸消費長さを減算して
数字表示しているが、ボビン３に巻回された実際の下糸
長さを設定して、そのボビン３に巻回された実際の下糸
長さから下糸消費長さを減算して数字表示しても良い。

【００３８】また、本実施例では、ボビン３に逆方向に
巻回された実際の下糸長さをメートル単位で数値設定し
ていたが、センチメートル単位、ミリメートル単位でボ
ビン３に逆方向に巻回された実際の下糸長さを数値設定
してもよい。

【００３９】更に、本実施例では、制御装置１０３は、
エンコーダ１２７により送り歯の送りが終了したか否か
を判別し、終了した場合はポテンションメータ１２９か
らの縫いピッチ信号に基づいて１針毎の下糸消費長さを
減算し、その結果をセグメント表示器１１７に数字表示
させていたが、エンコーダ１２７、ポテンションメータ
１２９の他に加工布の布圧を検出する布圧検出器を設け
て、制御装置１０３により正確な１針毎の下糸消費長さ
を減算させて、その結果をセグメント表示器１１７に数
字表示させてもよい。

【００４０】また、本実施例では、足踏みペダル１２５
が操作されているとき、発光素子９５，９７を発光させ
ていたが、ミシンに電源が投入させている間、発光素子
９５，９７を発光させてもよい。

【００４１】更に、本実施例では、発光素子９５，９７
からの光を回転方向表示板８３で反射させて、その反射
した光を受光素子９９，１０１が受光した受光量によっ
てボビン３の回転方向の逆転を検出していたが、回転方
向表示板８３に磁器を取り付け、その磁器の磁力を検知
するホール素子を設けてホール素子が検知する磁力量に
よってボビン３の回転方向の逆転を検出してもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明のミシンの下糸残量検出装置によれば、実際の縫製
可能な下糸残り長さが判るので、縫製物が最後まで縫製
可能かがわかるため、早めのボビン交換によって下糸を
無駄にすることもなく、縫製の途中で下糸が無くなって
縫製物を痛めることもない利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例を具体化した一実施例のミシンの下糸
残量検出装置の制御系を示すブロック図である。

【図２】下糸残量検出装置の動作を示すフローチャート
である。

【図３】下糸残量表示装置の概略構成図である。

【図４】下糸残量検出装置のミシンへの組み付け状態を
表す側断面図である。

【図５】下糸残量検出装置の構成を表す側断面図であ
る。

【図６】下糸残量検出装置の回転方向表示板の動作を表
す説明図である。

【図７】下糸残量検出装置の回転方向表示板の動作を表
す説明図である。

【図８】糸巻き装置の構成及びその組み付け状態を表す
正面図である。

【図９】糸巻き装置の構成を表す平面図である。

【図１０】糸巻き装置の隔離板及び保持板の構成を表す
説明図である。

【符号の説明】

１ 糸巻き装置 ３ ボビン ５９ 下糸検出装置 ８３ 回転方向表示板 ９５ 発光素子 ９７ 発光素子 ９９ 受光素子 １０１ 受光素子 １０３ 制御装置 １１１ 下糸残量表示装置 １１５ キースイッチ １１７ セグメント １２７ エンコーダ １２９ ポテンションメータ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ボビンに巻回されている下糸の長さを設
   定する下糸長さ設定手段と、 縫製による下糸の消費長さを演算する下糸消費長さ演算
   手段と、 前記下糸長さ設定手段により設定された下糸長さから前
   記下糸消費長さ演算手段により演算された下糸消費長さ
   を減算して実際の下糸残り長さを数字表示する表示手段
   とを備えたことを特徴とするミシンの下糸残量検出装
   置。