JPH0810483A - ミシンの糸巻き装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、複雑な機構を用いずに適正糸巻
き量を確実に得ることができるミシンの糸巻き装置の提
供を目的とする。 【構成】 この発明は、ミシンの下糸ボビンを着脱可能
に支持する糸巻き軸に、これと一体に回転する円盤状部
材を設ける一方、この円盤状部材をミシンモータによっ
て回転するプーリの一側面に接合させ、ミシンモータの
回転に伴ってゴム車輪、糸巻き軸と共に下糸ボビンを回
転させて糸を捲装するようにしたミシンの糸巻き装置に
おいて、必要糸量が下糸ボビンに捲装されるまでの時間
を設定、算出し、その時間が経過した時点で、自動的に
ミシンモータを停止させるようにしたものである。ま
た、糸の巻き取り動作中にミシンモータの速度変化を検
出し、その変化に基づいてミシンモータを駆動させるべ
き残り時間を補正するようにしても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ミシンの下糸ボビン
に対して自動的に糸を捲装するミシンの糸巻き装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ミシンの下糸ボビンには、中釜内に収納
するという構造上の制約があるため、大量の糸を捲装し
ておくことはできない。従って、全ての糸は比較的短時
間で消費されてしまうこととなり、下糸ボビンへの糸巻
き作業は頻繁に行う必要がある。そこで、下糸ボビンへ
の糸巻き作業を自動的に行うものとして、従来より図５
及び図６に示すようなものが提案されている。このミシ
ンの糸巻き装置は、ミシンアームＭの上面に突設された
糸巻き軸１に下糸ボビンＢを装着することで、自動的に
糸を捲装し得るものとなっており、次のように構成され
ている。

【０００３】すなわち、糸巻き軸１はミシンアームＭの
上面に回動自在に支持されると共に、矢符Ｘ１，Ｘ２方
向に進退可能に保持されている。ミシンアームＭ内に
は、縫い針昇降機構に連動するミシン主軸２と、このミ
シン主軸２にプーリ３及びベルト４を介して連結される
ミシンモータ５等が収納されている。また、前記糸巻き
軸１の下端には、ゴム車輪６が固定されており、これが
前記プーリ３の一側面と直交する角度で接するよう配置
されている。また、前記糸巻き軸１は、ばね７（図５
（ａ）参照）によって矢符Ｘ１方向へと付勢されてお
り、その付勢力によって、常には前記ゴム車輪６がプー
リ３の一側面に圧接するようになっている。

【０００４】このため、ミシンモータ５が回転し、ベル
ト４及びプーリ３を介してミシン主軸２が回転すると、
ゴム車輪６がプーリ３との摩擦抵抗によって糸巻き軸１
と共に回転し、糸巻き軸１に装着されている下糸ボビン
Ｂが回転する。従って、所定の糸供給源から繰り出した
糸Ｉの一端部を、予め下糸ボビンＢに係止させておけ
ば、ミシンモータ５の回転に伴って下糸ボビンＢに糸Ｉ
が捲装される。また、この下糸ボビンＢへの糸Ｉの捲装
量は糸巻き軸１に対向して設けられた巻き量調整部材８
によって制限される。

【０００５】すなわち、糸Ｉの捲装量が一定値に達する
と、糸巻きに捲装された糸Ｉに巻き量調整部材８が当接
し、その後巻き量が増加して行くに従って、糸巻き軸１
はばねに抗してＸ２方向へと押し出されて行き、ゴム車
輪６とプーリ３との接触圧Ｆ１（図６（ａ）参照）は減
少する一方、糸Ｉと巻き量調整部材８との接触圧Ｆ２は
増大する。このため、図６（ｂ）に示すように糸巻き軸
１に加わるモーメントＭ１，Ｍ２のうち、糸巻き方向に
加わるモーメントＭ１は減少し、反糸巻き方向へと作用
するモーメントＭ２は増大する。そして、両者が一致し
た時点で糸巻き軸１の回転は停止し、糸巻き動作は終了
する。

【０００６】このように、上記糸巻き装置では、作業者
が糸量の確認を行わなくとも自動的に一定良の糸Ｉを下
糸ボビンＢに捲装することができ、これによって縫製作
業全体の効率化を図ることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記糸
巻き装置にあっては、作業者がスイッチ操作を行うこと
によってのみミシンモータ５の駆動・停止が行われるよ
うになっていたため、糸Ｉの捲装量が一定値に達した
後、そのままミシンモータ５を駆動し続けた場合には、
プーリ３がゴム車輪６に摺接し、ゴム車輪６などが著し
く劣化するという不都合があった。このため作業者は、
下糸ボビンＢの回転が停止したか否かを常に確認してい
なければならず、作業位置を拘束されて効率的な作業を
行えないという問題があった。

【０００８】そこで、糸巻き量が一定値に達したか否か
を、糸巻き軸１の位置を検出するマイクロスイッチによ
って判断し、その出力に基づいてミシンモータ５の駆動
・停止を行うようにすることも考えられたが、この場合
には、糸巻き軸１の微小な動きを検出する必要があり、
十分な精度を得ることは極めて困難であった。

【０００９】このため、糸巻き量が一定値に達した時点
で、糸巻き軸１をＸ２方向へと大きく移動させ、下糸ボ
ビンＢに捲装されている糸Ｉと糸量調整部材とを完全に
離間させるような機構を設け、その大なるストロークに
よってマイクロスイッチを適確に作動させてミシンモー
タ５を停止させるようにしたものも提案されている。し
かしながら、これでは装置全体が複雑化すると共に高価
なものとなるため、装置全体のコスト高を招き、ミシン
アームにおける構成も複雑化するという新たな問題が発
生した。

【００１０】この発明は上記従来技術の問題点に着目し
てなされたもので、複雑な機構を用いずに適正な糸巻き
量を確実に得ることができるミシンの糸巻き装置の提供
を目的とする。

【課題を解決するための手段】この発明は、ミシンモー
タの回転に伴って回転するミシン主軸と、このミシン主
軸に固定されたプーリと、ミシンアームに回動自在に支
持されミシンアーム外方へ突出する保持部によって下糸
ボビンを着脱可能に保持する糸巻き軸と、前記糸巻き軸
に固定されると共に周面が前記プーリの一側面に圧接す
る円盤状部材と、を備え、ミシンモータの回転に伴って
糸巻き軸を回転させて下糸ボビンに糸を捲装するように
したミシンの糸巻き装置において、前記下糸ボビンに必
要糸量が捲装されるまでの糸巻き動作時間を設定する時
間設定手段と、ミシンモータの回転開始後に、前記糸巻
き動作時間が経過したか否かを計測する計時手段と、所
定の回転開始指令に応じてミシンモータの回転を開始さ
せると共に前記糸巻き時間が経過した時点でミシンモー
タの駆動を停止させる制御手段と、を備えたものであ
る。また、前記時間設定手段には、糸の巻き取り動作中
のミシンモータの速度変化に基づき糸巻き動作時間を補
正する補正手段を設けることも有効である。

【００１１】

【作用】この発明においては、下糸ボビンに必要糸量が
捲装されるまでの糸巻き動作時間を時間設定手段が設定
し、ミシンモータの回転後はその糸巻き動作時間が経過
したか否かを計時手段によって計測し、糸巻き動作時間
が経過すると、その時点で制御手段がミシンモータの駆
動を停止させる。従って、糸巻き動作が終了してもなお
ミシンモータが駆動し続けることはなくなり、円盤状部
材とプーリとの摺動も防止されるため、ゴム車輪の摩耗
は従来に比べて著しく軽減される。また、ミシンモータ
の回転速度の変化に応じて糸巻き動作時間を補正するよ
うにすれば、ミシンモータの駆動速度に拘らず適正な糸
巻き量を得ることができる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１ないし図４
に基づき説明する。なお、前記従来技術に示したものと
同一もしくは相当部分には同一符号を付し、その説明の
詳細は省く。この実施例における糸巻き装置は、図１に
示す糸巻き機構を有すると共に、図２に示すような制御
系回路を備えたものである。このうち、図１に示す機構
は、前記従来技術において設けられていた巻き量調整部
材８を取り除いたものとなっており、その分安価な構成
となっている。

【００１３】また、図２に示す制御系回路において、１
０は制御手段としての周知のマイクロコンピュータであ
り、計時手段としてのタイマを内蔵するＣＰＵ１１と、
ＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３等を備える。前記ＣＰＵ１１の
入力側には、入力装置１４が接続されており、この入力
装置には、糸巻きモードと縫製モードとの切換えを行う
モード切換えスイッチ１５と、ミシンモータの回転・停
止を支持る起動スイッチ１６と、ミシンモータの回転速
度を変化・設定させる速度設定ボリューム１７と、その
他、糸巻きモードなどにおける種々のデータを入力する
データ入力部１８などが設けられている。なお、前記速
度設定ボリューム１７と前記ＣＰＵ１１とによって補正
手段を構成している。

【００１４】また、前記ＣＰＵ１１の出力側にはクラッ
チ切換えソレノイド２０及びミシンモータ２２などがそ
れぞれ駆動回路１９，２１を介して接続されている。こ
こでクラッチ切換えソレノイド２０とは、縫い針の昇降
駆動機構とミシン主軸との間に設けられたクラッチの断
続を行うソレノイドであって、このソレノイドがＯＮす
ることによりミシン主軸と昇降機構との連動が遮断さ
れ、ＯＦＦすることによって連結されるようになってい
る。

【００１５】次に、この実施例における動作を、図３の
フローチャートと共に説明する。糸巻き動作を行う場合
には、前述の従来の装置と同様に、まず、下糸ボビンＢ
を糸巻き軸１に装着し、その下糸ボビンＢに糸供給源の
糸の一端部を係止させる。この際、糸供給源としては、
通常は、縫い針Ｎへ供給する上糸を用いるが、その他の
糸巻きから繰り出した糸を用いても良い。次いで作業者
はモード切換えスイッチ１５によって糸巻きモードを選
択する。すると、この選択に従ってＣＰＵ１１は駆動回
路１９を介してクラッチ切換えソレノイド２０をＯＮし
（ステップ１，２）、ミシン主軸２と縫い針昇降機構と
の連動を遮断する。

【００１６】この後作業者は、入力装置１４の速度設定
ボリューム１７によってミシンモータの定常回転速度Ｘ
ｓと、その他の糸巻き動作に関するデータを入力する。
このデータとしては、下糸ボビンＢに十分な糸を巻くた
めの全回転数Ｒｏ、モータが停止状態から定常回転速度
に達するまでの回転数Ｒｓ、及びその時間ｔｓなどがあ
り、これらはいずれも実験的に測定された値となってい
る（図４参照）。

【００１７】このようにしてデータが入力されると、Ｃ
ＰＵ１１は各データをＲＡＭ１３に一旦格納すると共
に、（Ｒｏ−Ｒｓ）の演算を行い、算出された値をボビ
ンＢに対して必要糸量を巻くための残りの回転数Ｒとし
て設定する。また、この時点では前述の定常回転速度Ｘ
ｓが速度変化前のモータ回転速度Ｘｏとして設定される
（ステップ３）。

【００１８】ここで、起動スイッチをＯＮすると、ミシ
ンモータ５が回転を開始すると共に、ＣＰＵ１１に内蔵
されたタイマーが計時動作を開始する（ステップ４，
５）。この後、ステップ６ではタイマーによって計測さ
れた時間ｔが前述の設定動作によって設定された時間ｔ
ｓに達したか否かを判断し、ｔｓに達していれば、前述
の残りの回転数Ｒ分の回転を定常回転速度Ｘｓによて行
った場合の所要時間ｔｓｓを算出し、これを糸巻きを終
了するまでの時間ｔｏとして設定する。また、これと同
時にタイマにおける計測時間を０に設定する（ステップ
７）。

【００１９】次に、ステップ８では速度設定ボリューム
１７によって設定されている現在のモータ回転速度Ｘを
読み取り、その速度Ｘが先に設定した速度変化前の回転
速度Ｘｏから変化したか否か（Ｘ≠Ｘｏ）の判断を行
う。そして、Ｘ＝Ｘｏであれば、ステップ１２へ移行
し、ここでタイマによる計測時間ｔが先に設定した糸巻
き終了時間ｔｏに達したか否か（ｔ＝ｔｏ）の判断を行
い、ｔ＝ｔｏとなればミシンモータ５の回転を停止して
糸巻き動作を終了し（ステップ１３）、ｔ＝０でなけれ
ば、再びステップ８へ移行し、以後、Ｘ≠Ｘｏとなる
か、ｔ＝ｔとなるまでステップ８またはステップ９の判
別動作を繰り返す。

【００２０】そして、速度設定ボリューム１７による設
定値が変化し、前記ステップ８においてＸ≠Ｘｏである
と判別された場合には、ステップ９へ移行し、ここで、
Ｒ−（Ｘｏ×ｔ）の演算を行い、その演算値を残りの回
転数Ｒとして新たに設定し直すと共に、タイマによる計
測時間を０に設定する。

【００２１】この後、ステップ１０では起動スイッチ１
６がＯＦＦされたか否かを検出し、ＯＦＦされていなけ
れば、ステップ９において新たに設定した残りの回転数
Ｒと、現在の回転速度Ｘとに基づき、（Ｒ×Ｘ）の演算
を行い、その値を糸巻きが終了するまでの時間ｔｏとし
て設定し直す一方、現在の回転速度を変化前の回転速度
Ｘｏとして設定し直す（ステップ１１）。そして、タイ
マによる計測時間がステップ１１により新たに設定し直
した残り時間ｔｏに達すれば、ミシンモータ５の回転は
停止し（ステップ１３）、ｔｏに達しなければステップ
８へ移行して、以下、ステップ８〜１２の動作を繰り返
す。

【００２２】このように、この実施例によれば、適正糸
量が下糸ボビンに捲装されるまでの時間を設定、算出
し、その時間が経過した時点で自動的にミシンモータ５
を停止させるようになっているため、従来のように、ゴ
ム車輪６とプーリ３とが摺動することもなくなり、ゴム
車輪６の寿命は大幅に向上する。また、糸の巻き取り動
作中に図４に示すように回転速度が変化した場合にも、
その速度変化に応じて残りのモータ駆動時間を適宜変化
させながらミシンモータ５の駆動を行うため、常に所望
の糸巻き量を確実に得ることができる。

【００２３】なお、ステップ１０において、起動スイッ
チがＯＦＦされたと判断された場合には、ミシンモータ
５の回転を停止した後（ステップ１４）、ステップ３へ
と移行し、以下、同様の動作を繰り返す。また、ステッ
プ１において縫製モードが設定された場合には、ステッ
プ１５へ移行し、ここで起動スイッチがＯＮされたか否
かの判断を行い、ＯＮされた時点で所定の縫製動作を行
う（ステップ１６）。

【００２４】ところで、上記実施例においては、ミシン
モータ５の回転速度が変化した場合にもこれに対応し得
るようになっているが、ミシンモータ５の定常速度を一
定不変に保って糸巻き動作を行う場合には、上記実施例
におけるステップ８，９，１１の制御動作は不要とな
る。

【００２５】また、上記実施例においては、前記プーリ
３の一側面と直交する角度で接するように糸巻き軸１の
下端にゴム車輪を設けている例を述べたが、ゴム車輪に
限らず、セラミックスや合成樹脂で形成されている円盤
状部材であっても構わない。この場合も同様の作用を奏
する。

【００２６】また、ミシンモータ５の停止状態から定常
速度までの立ち上がり時間が短時間で行われる場合に
は、ステップ３，６，７などの制御動作を省略すること
も可能であり、この発明は特に上記実施例に限定される
ものではない。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明は、ミシ
ンの下糸ボビンを着脱可能に支持する糸巻き軸に、これ
と一体に回転する円盤状部材を設ける一方、この円盤状
部材をミシンモータによって回転するプーリの一側面に
接合させ、ミシンモータの回転に伴って円盤状部材、糸
巻き軸と共に下糸ボビンを回転させて糸を捲装するよう
にしたミシンの糸巻き装置において、必要糸量が下糸ボ
ビンに捲装されるまでの時間を設定、算出し、その時間
が経過した時点で、自動的にミシンモータを停止させる
ようにしたため、格別に複雑な機構を付加しなくとも、
円盤状部材とプーリとの摺動を防止することができ、円
盤状部材の寿命を大幅に向上させることができる。この
ため、作業者は糸巻き作業に拘束されずに済み、能率的
に作業を行うことができる。

【００２８】また、糸の巻き取り動作中にミシンモータ
の速度変化を検出し、その変化に基づいてミシンモータ
を駆動させるべき残り時間を補正するようにしたことに
より、ミシンモータの回転速度に拘りなく所望の糸巻き
量を正確に得ることが可能となる。このため、例えば、
ミシンの回転速度を誤って変化させてしまった場合など
にも糸巻き量が変化することはなく、また、途中で糸巻
き速度を上げることも可能となり、作業者の意図に応じ
た適正な糸巻き動作を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に適用する糸巻き機構を示
す側面図である。

【図２】同上実施例における制御系回路の構成を示すブ
ロック図である。

【図３】同上実施例における制御動作を示すフローチャ
ートである。

【図４】同上実施例によるミシンモータの駆動状態の一
例を示す線図である。

【図５】従来のミシンの糸巻き装置を示す側面図であ
る。

【図６】図５に示したものにおいて下糸ボビンに捲装さ
れた糸が糸巻き調整部材に接した状態を示す図であり、
（ａ）は調整部材と糸との圧接力、及びゴム車輪とプー
リとの圧接力を示す説明側面図であり、（ｂ）は糸巻き
軸に作用するモーメントを示す説明平面図である。

【符号の説明】

１ 糸巻き軸 ２ ミシン主軸 ３ プーリ ５ ミシンモータ ６ ゴム車輪（円盤状部材） １０ マイクロコンピュータ（計時手段、制御手段） １１ ＣＰＵ（計時手段） １７ 速度設定ボリューム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミシンアームに回動自在に支持され、ミ
   シンモータの回転に伴って回転するミシン主軸と、 前記ミシン主軸に固定されたプーリと、 ミシンアームの内外に突出するようミシンアームに回動
   自在に支持され、ミシンアーム外方へ突出する保持部に
   よって下糸ボビンを着脱可能に保持する糸巻き軸と、 前記糸巻き軸にこれを中心として回転するよう固定され
   ると共に、周面が前記プーリの一側面に圧接する円盤状
   部材と、を備え、 ミシンモータの回転に伴って円盤状部材、プーリ、糸巻
   き軸と共に下糸ボビンを回転させることにより、所定の
   糸供給源からの糸を下糸ボビンに捲装させるようにした
   ミシンの糸巻き装置において、 前記下糸ボビンに必要糸量が捲装されるまでの糸巻き動
   作時間を設定する時間設定手段と、 ミシンモータの回転開始後に、前記糸巻き動作時間が経
   過したか否かを計測する計時手段と、 所定の回転開始指令に応じてミシンモータの回転を開始
   させると共に、前記糸巻き時間が経過した時点でミシン
   モータの駆動を停止させる制御手段と、を備えたことを
   特徴とするミシンの糸巻き装置。
2. 【請求項２】 前記時間設定手段は、糸の巻き取り動作
   中のミシンモータの速度変化に基づき糸巻き動作時間を
   補正する補正手段を備えたことを特徴とする請求項１記
   載のミシンの糸巻き装置。