JPH06304369A - ミシンのボビン交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 縫い品質をそのままに維持しつつ、ボビン５
の自動交換を実行することを可能とする。 【構成】 ボビンケース４のロックレバー４ｅを閉位置
から引き起こして開放させ、この開放されたロックレバ
ー４ｅを開状態に保持しつつボビンケース４の把持を行
う把持機構によりボビン把持手段８を構成し、釜２、ボ
ビンケース４及びボビン５に何ら変形を加えることな
く、新旧のボビンケース４の交換を自動で行うようにし
たもの

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内部にボビンを収容す
るボビンケースを把持してボビンの交換を行うようにし
たミシンのボビン交換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上糸と下糸とを使用して縫製を行うミシ
ン、特に高速の縫製作業を行う工業用のミシンでは、下
糸を巻回したボビンを頻繁に交換する必要がある。一般
には、下糸が消費されたときにミシンの運転を一旦停止
し、ボビンケースを釜から抜き取った後に、新たなボビ
ンケースを釜内に装着する操作を手作業で行っている。
しかしながらこのような人手によるボビンケース交換作
業は極めて非能率的であり、生産性の低下の原因となっ
ている。

【０００３】そこで従来から、特開昭６１−１６８３８
７号公報、特開昭６１−１６８３８８号公報、特開昭６
１−１６８３８９号公報等において、ボビンケースを自
動で交換するように構成した装置が種々提案されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来から
提案されているボビン交換装置では、釜、ボビン及びボ
ビンケースが特殊な形状に構成されているため、これら
三者の微妙な関係によって決定される縫い品質への影響
が大きいという問題がある。縫い品質は、長年培ってき
て初めて良好な状態とすることができるものであり、加
えてメンテナンスに与える経済的な負担の観点からも、
上記三者（釜、ボビン、ボビンケース）の変形はできる
だけ回避する必要がある。

【０００５】そこで本発明は、釜、ボビン及びボビンケ
ースに変形を加えることなく、そのままの構成で使用す
ることができ、縫い品質を良好に維持することができる
ようにしたミシンのボビン交換装置を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
第１発明にかかるミシンのボビン交換装置は、下糸を巻
回したボビンを内部に収容し、ロックレバーの開閉によ
って上記ボビンを保持・開放するボビンケースと、この
ボビンケースを把持して所定の経路を移動するボビン把
持手段と、新たなボビンケースを蓄えたボビンストック
機構とを備え、釜内に収容されたボビンケースを上記ボ
ビン把持手段により把持して釜内から抜き取るととも
に、前記ボビンストック機構に準備された新たなボビン
ケースを上記ボビン把持手段により把持して釜内に装着
するミシンのボビン交換装置において、上記ボビン把持
手段は、前記ボビンケースのロックレバーを閉位置から
引き起こして開放させ、この開放されたロックレバーを
開状態に保持しつつボビンケースの把持を行う把持機構
を備えた構成になされている。

【０００７】また第２発明にかかるミシンのボビン交換
装置は、上記第１発明の構成に加えて、ボビン把持手段
は、ボビンケースのロックレバーを閉位置から引き起こ
して開放させるレバー爪と、このレバー爪により開放さ
れたロックレバーを開位置において受け、前記レバー爪
との間でロックレバーを挟持し開状態に保持することに
よってボビンケースの全体を把持するベース体と、を備
えた構成を有している。

【０００８】

【作用】このような構成を有するミシンのボビン交換装
置においては、下糸が消費されたボビンケースがボビン
把持手段により把持されつつ釜から抜き取られ、さらに
ボビンストック機構に準備された新たなボビンケースが
ボビン把持手段により把持されつつ釜内に装着される。
このときボビン把持手段による把持操作の過程では、ま
ずボビン把持手段のレバー爪が開状態に維持されつつ、
釜あるいはボビンストック機構におけるボビンケースに
ボビン把持手段が密着される。そしてそのボビン把持手
段におけるレバー爪の先端部が、閉位置にあるボビンケ
ースのロックレバーの先端部から内側に入り込み、ロッ
クレバーを閉位置から引き起こして開放させる。この開
放されたロックレバーは、開位置においてベース体によ
り受けられ停止される。この状態で、上記レバー爪によ
る押圧力により、開状態にあるロックレバーがベース体
側に押し付けられて上記レバー爪との間に挟持され開状
態に保持される。これによってボビンケースの全体が把
持され、上述したボビンケースの抜き取りあるいは装着
が行われる。従って本発明によれば、釜、ボビン及びボ
ビンケースに何ら変形を加えることなく、ボビンの交換
が自動で行われるようになっている。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。まず図４に示されているように、ミシンの
針板１の直下に配置された釜２には、下軸３が連結され
ているとともに、ボビンケース４が釜２に内に収容され
ている。さらに上記ボビンケース４内には、下糸が巻回
されたボビン５が納められている。これらの釜２、ボビ
ンケース４及びボビン５としては、従来から用いられて
いる通常構造のものが変形されることなく使用されてい
る。従ってこれらの構造の詳細な説明は省略するが、ボ
ビンケース４の概略構造を図５に基づき説明しておく。

【００１０】図５に示されているように、ボビンケース
４の前面部には、前記釜２の支軸側に嵌着される透孔４
ａが設けられており、この透孔４ａを上側から覆うよう
にしてボビン係止板４ｂが、軸直交方向にスライドする
ように装着されている。このボビン係止板４ｂには、上
記透孔４ａに対応する位置に係止穴４ｃが設けられてい
るとともに、先端部分に係止爪４ｄが突設されている。
そしてこのボビン係止板４ｂのスライド移動によって、
上記係止穴４ｃの円弧状辺部が、前記透孔４ａの一部を
覆う位置と、透孔４ａを全開状態とする位置との間で往
復移動する。またこのとき上記係止爪４ｄは、ケースの
外側に外れてボビン５と非係合状態となる位置と、ケー
ス内に食い込んでボビン５と係合状態となる位置との間
で往復移動するように構成されている。さらにこのボビ
ン係止板４ｂは、図示を省略したコイルバネの付勢力に
よって、図示の位置すなわち係止穴４ｃの円弧状辺部が
透孔４ａの一部を覆い、かつ係止爪４ｄがケース外に外
れてボビン５と非係合状態となる位置に寄せられてい
る。なお係止穴４ｃの円弧状辺部が透孔４ａの一部を覆
った場合には、上記釜２に対してボビンケース４が保持
されるとともに、係止穴４ｃの円弧状辺部が透孔４ａを
開放した場合には、釜２に対してボビンケース４が離脱
可能な自由状態になされるようになっている。

【００１１】一方、上記ボビン係止板４ｂの表面上に
は、ロックレバー４ｅが開閉可能に重ね合わせられてい
る。このロックレバー４ｅの一端部は、ボビンケース４
の前面部にヒンジ止めされており、そのヒンジ部からボ
ビン係止板４ｂの上面側に向かって延在している。そし
てこのロックレバー４ｅを開放することによって、前記
ボビン係止板４ｂがコイルバネの付勢力に抗して後退す
るようにスライドされ、これにより係止穴４ｃの円弧状
辺部が透孔４ａから外れ、釜２に対してボビンケース４
が離脱可能な自由状態になされる。またこのとき係止爪
４ｄがボビン５に係合してボビン５がボビンケース４内
から離脱しないように把持される構成になされている。
なおロックレバー４ｅに設けられている穴４ｆは、上記
透孔４ａ及び係止穴４ｃを常時開放する矩形状の長穴形
状に形成されている。

【００１２】再び図４に戻って、前記釜２の下方位置に
は、複数段にわたって積み重ねられた新たなボビンケー
ス４を供給するためのボビンストック機構６が配置され
ている。このストック機構６においては、最下段におけ
るボビンケース４に背後側（図４左側）から当接する押
圧壁６ａが、基板６ｂの上を略水平に平行移動するよう
に構成されている。上記押圧壁６ａの背後側には、エア
シリンダ６ｃの出力軸６ｄが接続されており、そのエア
シリンダ６ｃの作動力によって押圧壁６ａとともにボビ
ンケース４が前方側（図示右側）押し出され、ボビンケ
ース４の供給が行われるようになっている。このとき上
記押圧壁６ａの上縁部には、分離片６ｅが突設されてお
り、その分離片６ｅによって上側のボビンケース４が仕
分されるるようにして保持され、最下段のボビンケース
４が、上側のボビンケース４とは独立して移動される構
成になされている。

【００１３】一方、上記釜２及びストック機構６に隣接
するようにして、トランスファー機構７が対面配置され
ている。このトランスファー機構７は、前記釜２内に収
容されたボビンケース４を把持して釜２内から抜き取る
とともに、前記ボビンストック機構６に準備された新た
なボビンケース４を把持して釜２内に装着する構成を有
している。すなわちこのトランスファー機構７において
は、取付台７ａの上部に設けられた支持胴７ｂに、円筒
状の軸受７ｃが略水平方向に突出するように取り付けら
れており、その軸受７ｃの外周面側に、中空円筒状の回
転筒７ｄが、回転移動可能かつ軸移動可能に装着されて
いる。またこの回転筒７ｄの基端側（図示右端側）に
は、歯車７ｅが設けられており、この歯車７ｅが、駆動
モータ７ｆの出力軸に設けられた長尺状のピニオン歯車
７ｇに噛み合わせられている。上記駆動モータ７ｆは、
前記取付台７ａに固定されている。

【００１４】一方上記軸受７ｃの内部には、エアシリン
ダ７ｈが軸方向に向かって延在するように設けられてお
り、そのエアシリンダ７ｈの出力軸７ｉが、前記回転筒
７ｄの底部に対して軸方向に係合されている。この係合
部分においては、上記出力軸７ｉと回転筒７ｄとが回転
可能に係合されている。

【００１５】さらに上記回転筒７ｄの外周面側からは、
１対のアーム７ｊ，７ｊが反対側に向かって放射状に延
出されており、これらの各アーム７ｊ，７ｊの先端部分
に、ボビン把持機構８がそれぞれ設けられている。これ
らの各ボビン把持機構８を図１，図２及び図３に基づき
説明する。図１，図２及び図３に示されているように、
略平行に配置された一対の両側板８ａ，８ａの間には、
回転軸８ｂが回転可能に掛け渡されており、この回転軸
８ｂに、上述したボビンケース４のロックレバー４ｅを
閉位置から引き起こして開放させるレバー爪８ｃが取り
付けられている。上記回転軸８ｂは、片側の側板８ａを
貫通して外方に突出されており、その回転軸８ｂの外方
突出部分に、駆動腕８ｄの一端部が固定されている。こ
の駆動腕８ｄの他端部分には、当該駆動腕８ｄの長手方
向に向かって延在するカム溝８ｅが凹設されており、こ
のカム溝８ｅ内に、駆動駒８ｆのピン８ｇが移動可能に
遊嵌されている。上記駆動駒８ｆは、前記側板８ａ側に
アーム８ｉを介して固定されたエアシリンダー８ｈの出
力軸（シリンダーロッド）８ｊに連結されている。従っ
て上記エアシリンダー８ｈの作動力は、駆動駒８ｆ、ピ
ン８ｇ、駆動腕８ｄ及び回転軸８ｂを介して前記レバー
爪８ｃに伝達され、これによりレバー爪８ａの回動が行
われるように構成されている。

【００１６】上記レバー爪８ｃは、先端側が円弧状に湾
曲形成されており、その湾曲状先端部が、ボビンケース
４のロックレバー４ｅとボビン係止板４ｂとの重なり合
い部分に挿入可能な位置関係に配置されている。そして
このレバー爪８ｃの先端部は、図３中の実線Ｐで示され
た軌跡に従って回動するとともに、このレバー爪８ａの
回動によって、ボビンケース４のロックレバー４ｅが図
３中の２点鎖線Ｑで示された軌跡に従って回動され開放
されるようになっている。

【００１７】またこのとき上記両側板８ａ，８ａは、側
面略矩形状に形成されており、その先端縁部すなわち前
記釜２及びストック機構６に対面する図示左側の縁部
が、ボビンケース４の外表面形状に沿った形状に形成さ
れている。そしてこの側板８ａから突出するように設け
られた回止め板８ｋが、ボビンケース４側の凹部４ｇ内
に挿入されれることによって、ボビンケース４とボビン
把持機構８との位置決めが行われるように構成されてい
る。

【００１８】さらに上記両側板８ａ，８ａとの間には、
開放されたロックレバー４ｅを開位置において受けるベ
ース体８ｍが設けられている。このベース体８ｍのレバ
ー受け面は、開位置にあるロックレバー４ｅ（図３中の
２点鎖線）に沿った傾斜面に形成されており、その途中
部分に、ロックレバー４ｅの穴４ｆ内に入り込む矩形台
状の凸部８ｎが形成されている。またこの凸部８ｎの傾
斜面やや上側に、ロックレバー４ｅの先端部分を受け入
れる円弧状の凹部８ｐが形成されている。このようなベ
ース体８ｍに受けられたロックレバー４ｅは、前記レバ
ー爪８ｃからの押圧力により開状態に挟持されて固定さ
れ、これによりボビンケース４の全体の把持が行われる
ように構成されている。

【００１９】このような実施例装置においては、下糸が
消費されたボビンケース４がボビン把持手段８により把
持されつつ釜２から抜き取られるとともに、ボビンスト
ック機構６に準備された新たなボビンケース４がボビン
把持手段８により把持されつつ釜２内に装着される。す
なわちまず釜２内のボビンケース４に収容されたボビン
５の下糸が消費されると、図４の状態からトランスファ
ー機構７のエアシリンダ７ｈの出力軸７ｉが図４の左側
に向かって前進され、上下のボビン把持手段８，８が、
釜２及びボビンストック機構６側にそれぞれ近接してい
く。このとき各ボビン把持手段８のレバー爪８ｃは、図
１のように開放状態に維持されており、その状態で側板
８ａの先端縁部がボビンケース４の外表面に圧着され
る。なおボビンストック機構６におけるボビンケース４
は、やや図示右側に押し出された状態に保持される。

【００２０】各ボビン把持手段８がボビンケース４に圧
着された後、ボビン把持手段８のエアシリンダー８ｈに
よりレバー爪８ｃが閉方向（図１下側）に向かって回動
され、これによりボビンケース４のロックレバー４ｅが
開放される。すなわち開状態にあるレバー爪８ｃの先端
部が、閉位置にあるボビンケース４のロックレバー４ｅ
の先端部から内側に入り込んでロックレバー４ｅを閉位
置から引き起こし開放させる。その開放されたロックレ
バー４ｅは、開位置においてボビン把持手段８のベース
体８ｍにより受けられ停止される。そしてこのロックレ
バー４ｅが開放された状態で、レバー爪８ｃによる押圧
力によりロックレバー４ｅがベース体８ｍ側に押し付け
られて挟持され、その結果、ボビンケース４の全体がボ
ビン把持手段８に把持される。またこのようにロックレ
バー４ｅが開放状態に維持されることにより、釜２に対
してボビンケース４が離脱可能な自由状態になされると
ともに、ボビン５がボビンケース４内から離脱しないよ
うに保持される。

【００２１】ついでトランスファー機構７のエアシリン
ダ７ｈの出力軸７ｉが図４の右側に向かって引き込ま
れ、これにより釜２内及びボビンストック機構６から、
ボビンケース４がそれぞれ引き抜かれる。そして駆動モ
ータ７ｆの作動によって回転筒７ｄが１８０°半回転さ
れ、上述した上下のボビン把持手段８，８が相互に入れ
替えられる。すなわち釜２から抜き取られたボビンケー
ス４が図示下側に回転移動されてボビンストック機構６
に対面するように位置されるとともに、ボビンストック
機構６から引き出された新たなボビンケース４が、図示
上側に回転移動されて釜２に対面するように位置され
る。

【００２２】そしてその反転位置において、ボビンスト
ック機構６に対面するように位置されたボビン把持手段
８のレバー爪８ｃが再び開放され、これにより下糸が消
費されたボビンケース４が、図示下方に向かって落下さ
れていく。

【００２３】一方、前記釜２に対面するように位置され
たボビン把持手段８は、そのままの把持状態に維持され
つつ、トランスファー機構７のエアシリンダ７ｈによっ
て釜２側に押し出されていく。そして釜２にボビンケー
ス４が挿入された時点で、ボビン把持手段８のレバー爪
８ｃが開放され、これにより新たなボビンケース４が釜
２内に装着される。このとき上述したようにボビンスト
ック機構６側のボビン把持手段８は、ボビンケース４を
把持していない空の状態となっているが、前記釜２への
装着動作と同時に、ボビンストック機構６の最下段に落
とし込まれている新たなボビンケース４の把持動作を行
う。以下、同様な動作を繰り返すことによってボビンの
交換が適宜自動で行われる。

【００２４】このように本実施例によれば、釜２、ボビ
ンケース４及びボビン５に何ら変形を加えることなく、
新旧のボビンケース４の交換が自動で行われるようにな
っている。

【００２５】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変形可能であるというのはいうまでもない。例え
ば、エアシリンダーや駆動モータ等のアクチュエータと
しては、電磁石等の他の機器を同様に採用することがで
きる。

【００２６】また本発明にかかるミシンのボビン交換装
置に、既存の下糸消費検出機構を併設するとともに、そ
の下糸消費検出機構をミシン動作と連動するように回路
構成することによって更なる性能の向上を図ることがで
きる。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように本発明は、ボビンケー
スのロックレバーを閉位置から引き起こして開放させ、
この開放されたロックレバーを開状態に保持しつつボビ
ンケースの把持を行う把持機構からボビン把持手段を構
成し、釜、ボビンケース及びボビンに何ら変形を加える
ことなく、新旧のボビンケースの交換を自動で行うよう
にしたものであるから、長年の縫い品質をそのままに維
持しつつ、ボビンの自動交換を実行することができ、ミ
シンの信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるボビン交換装置に用
いられているボビン把持手段の構成を表した部分拡大側
面図である。

【図２】図１に表されたボビン把持手段の構成を表した
部分拡大背面図である。

【図３】図１に表されたボビン把持手段の動作を表した
図１中の III−III 線に沿う部分拡大縦断面図である。

【図４】本発明の一実施例におけるボビン交換装置の全
体構造を表した縦断面説明図である。

【図５】ボビンケースの概略構造を表した正面説明図で
ある。

【符号の説明】

２ 釜 ４ ボビンケース ４ｂ ボビン係止板 ４ｅ ロックレバー ５ ボビン ６ ボビンストック機構 ７ トランスファー機構 ７ｈ エアシリンダー ７ｆ 駆動モータ ８ ボビン把持機構 ８ｃ レバー爪 ８ｍ ベース体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下糸を巻回したボビンを内部に収容し、
   ロックレバーの開閉によって上記ボビンを保持・開放す
   るボビンケースと、このボビンケースを把持して所定の
   経路を移動するボビン把持手段と、新たなボビンケース
   を蓄えたボビンストック機構とを備え、 釜内に収容されたボビンケースを上記ボビン把持手段に
   より把持して釜内から抜き取るとともに、前記ボビンス
   トック機構に準備された新たなボビンケースを上記ボビ
   ン把持手段により把持して釜内に装着するミシンのボビ
   ン交換装置において、 上記ボビン把持手段は、前記ボビンケースのロックレバ
   ーを閉位置から引き起こして開放させ、この開放された
   ロックレバーを開状態に保持しつつボビンケースの把持
   を行う把持機構を備えていることを特徴とするミシンの
   ボビン交換装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のミシンのボビン交換装
   置において、 ボビン把持手段は、 ボビンケースのロックレバーを閉位置から引き起こして
   開放させるレバー爪と、 このレバー爪により開放されたロックレバーを開位置に
   おいて受け、前記レバー爪との間でロックレバーを挟持
   し開状態に保持することによってボビンケースの全体を
   把持するベース体と、を備えていることを特徴とするミ
   シンのボビン交換装置。