JPH0928963A - 下糸巻機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 下糸巻案内の高さ調節が不要であり、しか
も、ボビンに巻回された糸の片巻を防止する。 【解決手段】 ミシンフレームに移動不能に取り付けら
れた軸受け２は、糸巻軸４を上下方向にスライド可能に
支持している。その糸巻軸４の中間部には、半径方向に
突出するツバ部６が形成され、糸巻軸４の下端部には、
糸巻車８が一体的に回転するように備えられている。そ
して、糸巻軸４のツバ部６の下面から糸巻車８の上面ま
での距離は、軸受け２の糸巻軸４の軸方向の幅（長さ）
よりも長く、遊び隙間に相当する非嵌合部１２が生じる
ことができ、そのため、糸巻軸４は、軸受け２に対して
上下方向に移動可能に構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、糸を狭持して張力
を付与した後に、その糸を回転されるボビンに巻き取る
下糸巻機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、そのような下糸巻機構は、図
７及び図８に示すように構成されている。糸立て棒１０
０に装着された糸駒１０２から繰り出された糸は、糸案
内１０４を経て、下糸巻案内１０６に導かれる。その下
糸巻案内１０６は、糸掛け軸１０８と、糸案内皿１１０
と、糸案内板１１２と、圧縮コイルバネ１１６とで構成
されている。そして、糸掛け軸１０８の下部には、ネジ
部１１８が構成されており、カバー１１４に構成された
ネジ部に固定されている。この糸案内皿１１０は糸掛け
軸１０８の軸方向に移動可能に挿通され、糸案内板１１
２は糸掛け軸１０８の軸方向に移動不可能に固定されて
いる。オペレータは、糸掛け軸１０８のネジ部１１８を
締めたり、緩めたりすることによって、糸案内皿１１０
及び糸案内板１１２の高さ調節を行なうように構成され
ていた。この下糸巻案内１０６からの糸はミシン内部の
ミシンフレームに設置されている巻取機構１２０に導か
れるように構成されている。

【０００３】このように構成された下糸巻機構では、下
糸巻案内１０６の糸案内皿１１０と糸案内板１１２とで
狭持されて張力を付与された糸が、巻取機構１２０のボ
ビン１２２に巻回される。この糸の狭持位置と、ボビン
１２２の円柱部の中央（以下、ボビンの中心位置と称
す）とが水平な一直線上に並んで位置している場合、ボ
ビン１２２に糸が均一に巻回される。そして、そのよう
に並んで位置するように、糸の狭持位置がネジ部１１８
の操作により上下方向に調整される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、糸を狭
持する下糸巻案内１０６と、ボビン１２２を支持する巻
取機構１２０とは、それぞれがカバー１１４、ミシンフ
レームというように別々の部品に配置されている。従っ
て、それらの部品の個々の精度をいくら向上させても、
それらを組み立てるときに生じる組立誤差のために、糸
の狭持位置と、ボビン１２２の中心位置とを水平な一直
線上に並べて位置させることが非常に困難であった。そ
して、下糸巻案内１０６に案内された糸は、下糸巻機構
１２０へ導かれるが、糸の狭持位置（糸案内皿１１０及
び糸案内板１１２の高さ）と、ボビン１２２の中心位置
（ボビン１２２の高さ）とが不適当（水平な一直線上か
らずれている）であると、ボビン１２２に巻回される糸
がボビン１２２の上部、或は、下部に偏った片巻き状態
になり、そのように片巻された糸は縫製に使用できず無
駄になる恐れがあった。

【０００５】また、ボビン１２２の中心位置に対して下
糸巻案内１０６の高さを変更して、糸の片巻きを防止す
る機構も設けられているが、ボビン１２２の円柱部の幅
（厚さ）や、ボビン１２２の中央の貫通孔の直径が必ず
しも一定でないために、ボビン１２２の中心位置（高
さ）は一定でなくなり、この一定でない（不特定な）物
に対して糸の狭持位置を調整することは、熟練を要し使
い勝手が悪かった。更に、糸巻きの度にオペレーターが
高さ調節をする手間を生じるという問題点があった。

【０００６】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、糸の片巻きを防止し、使い勝手
を向上した下糸巻機構を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載の下糸巻機構は、糸の狭持位
置に対して、ボビンを前記ボビンの回転軸方向に移動可
能に支持する支持部材を備え、ボビンの位置を糸の狭持
位置に対して変更する。

【０００８】請求項２記載の下糸巻機構は、糸の張力に
よってボビンをボビンの回転軸方向に移動可能に支持す
る支持部材を備え、ボビンの位置が糸の狭持位置に対し
て糸の張力によって相対的に変更する。

【０００９】請求項３記載の下糸巻機構は、回転される
円盤の回転軸方向に直交する面によって回転されるボビ
ンの回転軸と、ボビンの回転軸にその回転軸の軸方向に
摺動可能に取り付けられた摺動部材である支持部材とを
備え、回転軸に一定の回転力が伝達され、ボビンの位置
が糸の狭持位置に対して相対的に変更する。

【００１０】

【発明の実施の形態】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１に示すように、本発明の下糸巻機構で
は、軸受け２がミシンフレームに移動不能に取り付けら
れている。この軸受け２は、糸巻軸４を上下方向（その
糸巻軸４の軸方向）にスライド可能（摺動可能）に支持
している。その糸巻軸４の中間部には、半径方向に突出
するツバ部６が形成され、糸巻軸４の下端部には、同心
円状の糸巻車８が一体的に回転するように備えられてい
る。

【００１２】そして、糸巻軸４のツバ部６の下面から糸
巻車８の上面までの距離は、軸受け２の糸巻軸４の軸方
向の幅（長さ）よりも長く、図１に示すような、遊び隙
間に相当する非嵌合部１２が生じることができ、そのた
め、糸巻軸４は、軸受け２に対して上下方向に移動可能
に構成されている。

【００１３】その糸巻車８の周囲には、ゴムワ１０が装
着されている。糸巻軸４は、水平方向に移動可能にミシ
ン内部のミシンフレームに支持され、ゴムワ１０は、糸
巻軸４の水平方向の移動に伴って、プーリー１４の右側
面と接触する。このため、ゴムワ１０は、円盤状のプー
リー１４から回転力（回転トルク）を与えられる。さら
に、プーリー１４は、ベルト１６を介して、ミシンモー
タ１８から駆動力を与えられる。プーリー１４とゴムワ
１０とが離間している際には、糸巻軸４のツバ部６の下
面と軸受け２の上面とが接触し、糸巻軸４は最低位置に
位置している。この最低位置に位置する糸巻軸４にボビ
ン２２が装着された場合、ボビン２２の糸を巻回される
円柱部の上下方向の中央部（以下、ボビン２２の中心位
置）が、下糸巻案内２０の狭持位置より下方に位置する
ように予め設計されている。

【００１４】この下糸巻案内２０の糸狭持位置は、基準
となるボビンの中心位置に対して上方に位置しているこ
とが設計時より想定されているが、これはミシンフレー
ムとカバーとの組み付けに際して、カバーが設計の位置
より下方に位置する誤差が生じることわかっているから
である。その事前に判明した誤差のうち、この下糸巻機
構以外に影響を与えない許容できる最大誤差分、ボビン
２２の中心位置が下糸巻案内２０の狭持位置より下方に
位置するように予め設計されている。

【００１５】以上のように構成された家庭用ミシンの下
糸巻時の動作について、以下に説明する。尚、ボビン２
２に巻回される糸は、一般的に、巻き付けの多い部分か
ら少ない部分へと移動する（高いところから物が転がる
ように）傾向がある。そのように糸をボビン２２の円柱
部に沿って上下方向に移動させる力は、下糸巻案内２０
の狭持位置とボビン２２の巻回位置との間の糸が最も短
い距離になろうとする方向に生じる。その糸が短くなろ
うとする力（張力）は、図６に示すように、糸の巻回位
置がボビン２２の円柱の上端或いは下端であるとき最大
になり、糸の巻回位置が下糸巻案内２０の糸狭持位置と
水平な一直線上に並んで位置するとき最小（ほとんど
零）になる。また、下糸巻案内２０の糸狭持位置とボビ
ン２２の中心位置とが水平な一直線上に並んで位置する
場合、ボビン２２を糸巻軸４及びボビン２２等を上方或
いは下方に移動させる力は生じないが、巻回に勢いがつ
いているので巻回は同方向に進む。このように、糸を上
下方向に移動させる力は、糸が生じる力に比べて非常に
小さい。

【００１６】まず、上記組み付け誤差が最大であって、
その誤差がボビン２２の中心位置を下糸巻案内２０の狭
持位置より予め下げた距離に一致すれば、下糸巻案内２
０の糸狭持位置とボビン２２の中心位置とが水平な一直
線上に並んで位置する。この場合は、上述した予め下げ
る設計をしなかったミシンが設計されたように正確に組
み付けられた場合と同様に、下糸巻案内２０の糸狭持位
置とボビン２２の中央とが水平な一直線上に並んで位置
するので、ボビン２２に糸が均等に巻回される。この場
合、糸は図２及び図３の一点鎖線のように張られ、その
線上に下糸巻案内２０が位置する（図略）。

【００１７】次に、上記組み付け誤差が予想した大きさ
より小さい場合、即ち、ボビン２２の中心位置が下糸巻
案内２０の狭持位置より低く組み付けられた場合につい
て説明する（図２参照）。

【００１８】オペレータが、下糸巻きのためにミシンを
動かすと、ミシンモータ１８の駆動力は、ベルト１６を
介して、プーリー１４に与えられる。そして、プーリー
１４は、ゴムワ１０に回転力（回転トルク）を与える。
すると、ゴムワ１０と、糸巻軸４とボビン２２とは、一
体的に回転する。下糸巻案内２０に案内された糸はボビ
ン２２の周囲に巻回され始める。この時、ボビン２２の
中心位置（巻回開始位置）は、下糸巻案内２０に対して
低い位置にあり、糸が巻回位置側を下方にして傾いてい
る。

【００１９】このようにボビン２２の中心位置が、下糸
巻案内２０に対して低い位置にあると、図６の二点鎖線
に示すように、その糸がボビン２２の円柱部の上方部
（位置Ｐ2〜Ｐ4）に巻回されている際には、ボビン２２
は糸によって上向きの力を受ける。その糸がボビン２２
の円柱部の特に最上方部（位置Ｐ3〜Ｐ4）に巻回されて
いる際には、糸を上方に向かって巻回されると共に、ボ
ビン２２を下糸巻軸４と一体的に上方に移動できる張力
を発生するので、ボビン２２と糸巻軸４とは一体的に上
方へ徐々に移動し、ボビン２２は、下糸巻案内２０に対
して、適当な高さに位置するようになる。即ち、ボビン
２２の中心位置と下糸巻案内２０の狭持位置とがほぼ水
平一直線上に位置し、ボビン２２の中心位置と下糸巻案
内２０の狭持位置との間の距離が巻き取り開始時に比べ
て短くなる。

【００２０】このように、ボビン２２の中心位置と下糸
巻案内２０の狭持位置との間の距離が短くなっても、糸
は下向き或いは上向きの力を生じるが、ボビン２２を下
降或いは上昇させることができる程の力は、図６の実線
に示すように、全ての位置（位置Ｐ0〜Ｐ4）において生
じない。このように適当な高さに位置したボビン２２の
周囲に糸が巻回されていくため、ボビン２２に巻回され
る糸は、片巻状態になることは無く均等に巻回され、下
糸巻きは終了する。

【００２１】上述した説明では、ミシンフレームとカバ
ーとの組み付け誤差が予想を越えない大きさで、ボビン
２２の中心位置が、下糸巻案内２０の糸狭持位置よりも
低くなるように組み付けた場合について説明した。次
に、糸巻軸４が軸受け２によって摺動可能に支持されて
いるために、糸巻軸４が上方に引っ張れた状態で水平方
向に移動され、ボビン２２の中心位置が、プーリー１４
の側面に接触することにより糸巻軸４の上下位置が決定
され、ボビン２２の中心位置が下糸巻案内２０の糸狭持
位置よりも高くなった場合について説明する（図３参
照）。

【００２２】糸巻きが開始されると、上述したように糸
の張力によりボビン２２が徐々に下降して、ボビン２２
が下糸巻案内２０の狭持位置と水平な一直線上に並ぶよ
うに停止し、ボビン２２が一定の上下方向位置で回転し
た状態で、糸がボビン２２に均一に巻回される。この場
合、糸が生じる張力は、図６の一点鎖線に示すように生
じ、その糸がボビン２２の円柱部の特に最下方部（位置
Ｐ0〜Ｐ1）に巻回されている際には、糸はボビン２２を
糸巻軸４と共に下方に移動できる張力を発生するので、
ボビン２２と糸巻軸４とは共に、下方へ徐々に移動し、
ボビン２２は、下糸巻案内２０に対して、適当な高さに
位置するようになる。このように、ボビン２２の高さが
適当な高さとなれば、図６の実線に示すような張力が生
じるようになる。

【００２３】上述した実施例によれば、ボビン２２の種
類が異なっても高さの一定な（特定された）下糸巻案内
２０に対して、ボビン２２が糸の張力により自ら糸巻軸
４と一体的に上方或いは下方に移動するので、特に、ボ
ビン２２の中心位置と糸の狭持位置とを水平な一直線上
に並べるように、調節を行う手間自体が解消されてい
る。そのために、ボビン２２の種類によってボビン２２
の中心位置が異なっていても、その度に、ボビン２２の
中心位置と糸の狭持位置とを水平な一直線上に並べるよ
うに、調節を行う手間も必要としない。従って、上述し
た実施例によれば、このような手間が解消され、ミシン
の使い勝手が極めて向上されていると共に、糸の片巻を
防止できる。

【００２４】上述した実施例によれば、糸の張力により
ボビン２２のフランジ部の貫通孔壁面と糸巻軸４の側面
との摩擦により、ボビン２２と糸巻軸４とが一体的に移
動するが、ボビン２２の位置固定のための止め輪をボビ
ン２２の上方に配置するように構成しても良い。

【００２５】次に、図４に示す本発明の変形例について
説明する。

【００２６】ミシンフレームに固定された軸受け２は、
糸巻軸４をスライド不可能に支持している。糸巻軸４
は、ツバ部６と、糸巻車８とを備え、糸巻車８の周囲に
は、ゴムワ１０が装着されている。糸巻軸４への回転力
伝達部の構成は上記の実施例と同様である。さらに、糸
巻軸４には、ボビン受け台座２４（摺動部材）が糸巻軸
４の軸線方向に摺動可能で、糸巻軸４と一体的に回転可
能するように挿入されており、そのボビン受け台座２４
上にボビン２２は乗せられる。そして、ボビン受け台座
２４は、糸巻軸４に対して、所定量上下動可能に構成さ
れている。このボビン受け台座２４は、ボビン２２のフ
ランジ部の外周部に着脱自在に勘合して、ボビン２２と
一体的に回転する。

【００２７】このように構成された下糸巻機構におい
て、下糸巻きの際、糸の張力によりボビン２２は、ボビ
ン受け台座２４と一体的に上昇或いは下降して、糸の狭
持位置とボビン２２の中心位置とが自ら水平な直線上に
並ぶ。従って、上述したような手間が解消され、ミシン
の使い勝手が極めて向上されていると共に、糸の片巻を
防止できる。この変形例においては、糸巻軸４は、円盤
状のプーリー１４の回転軸に直交する側面に、そのプー
リー１４の回転軸方向から接し、ボビン２２の位置が上
下に変化しても、そのプーリー１４の回転軸からの距離
は一定である。従って、この糸巻軸４がプーリー１４か
ら伝達される回転力は一定であり、糸巻軸４に設計時の
回転力が予定通り伝達されるので、回転トルクが低すぎ
るために糸巻軸４の回転速度が遅くなったり、糸が巻き
付けれなかったり、逆に、回転トルクが高すぎるため
に、糸が切れたりすることが防止されている。さらに、
この変形例においては、糸巻軸全体が上下動する必要は
無く、下糸巻案内２０の高さに応じて、ボビン２２とボ
ビン受け台座２４が上下動すればよいので、よりスムー
ズに上下動することが可能であり、より一層効果的であ
る。

【００２８】さらに、上記の実施例と変形例とを組み合
わせて、図５のように構成されていてもよい。また、上
記の実施例と変形例とでは、糸巻軸４が上方に向いて構
成されていたが、糸巻軸４が水平方向に向いて構成され
てもよい。

【００２９】上述した実施例及び変形例では、糸の張力
によってボビン２２の中心位置を自動的に最適な位置に
移動するように構成しているが、糸巻軸４のつば部６を
含めた上方をそのつば部６より下方の部分に対して、糸
巻軸４の軸方向に移動するように、糸巻軸４の中央に雄
ねじ部と雌ねじ部をそのつば部６を境に形成し、且つ、
プーリー１４による回転に際しては、つば部６の上下が
一体的に回転するように構成し、更に、そのつば部６よ
りも下方の部分は、ミシンフレームに固定された軸受け
２に回転可能に支持され、雄ねじ部と雌ねじ部との螺合
位置を変化させることにより、糸巻軸４の長さを調整し
て、糸の狭持位置とボビン２２の中心位置とを水平な一
直線上に並んで位置させるように回動操作可能に構成し
ても良い。このように構成する場合、調整作業に際し
て、オペレーターは、ボビン２２の種類が異なっても高
さの一定な（特定された）下糸巻案内２０に対して、そ
のボビン２２の中心位置を上下に変化させるので、その
調節作業に容易に慣れることができる。

【００３０】上述した実施例において、下糸巻案内２０
の糸を狭持する位置（高さ）を従来のように調整可能に
構成しても良いが、ボビン２２の種類が異なっても、そ
の糸を狭持する位置は基本的には変更されず一定（特定
されている）である。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述したことから明らかなように、
本発明の請求項１記載の下糸巻機構によれば、特定の糸
狭持位置にボビンの位置を変更するので、熟練を必要と
せず、下糸巻の準備作業が簡単に慣れることができる。

【００３２】また、請求項２記載の下糸巻機構によれ
ば、糸の張力によってボビンをボビンの回転軸方向に移
動するので、糸の狭持位置に対応してボビンを移動させ
るアクチュエータが不要で構成が簡単である。そして、
糸の張力によってボビンが自動的に移動するので、その
ボビンの位置と糸狭持位置とを調節する手間が解消され
ている。

【００３３】更に、請求項３記載の下糸巻機構によれ
ば、支持部材がそのボビンの回転軸にその軸方向に摺動
可能に取り付けられ、回転軸とその回転軸を回転する円
盤との位置関係が一定に保たれているので、ボビンの回
転軸を回転させる力が一定であるので、予め想定した巻
き取り力が安定して得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の下糸巻機構の簡略図である。

【図２】下糸巻案内が、ボビンに対して、低い位置にあ
る場合の図である。

【図３】下糸巻案内が、ボビンに対して、高い位置にあ
る場合の図である。

【図４】本発明の変形例を示す図である。

【図５】本発明の実施例と変形例とを組み合わせた図で
ある。

【図６】本発明の下糸巻機構で糸に生じる垂直方向の力
と糸の巻回位置との関係を示すグラフである。

【図７】従来の家庭用ミシンの下糸巻きの糸道経路を示
す図である。

【図８】従来の下糸巻案内部の拡大図である。

【符号の説明】

２ 軸受け ４ 糸巻軸 ２０ 下糸巻案内 ２２ ボビン ２４ ボビン受け台座

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 糸を狭持して張力を付与した後に、その
   糸を回転されるボビンに巻き取る下糸巻機構において、 前記糸の狭持位置に対して、前記ボビンを前記ボビンの
   回転軸方向に移動可能に支持する支持部材を備えたこと
   を特徴とする下糸巻機構。
2. 【請求項２】 前記支持部材は、前記糸の張力によって
   前記ボビンを前記ボビンの回転軸方向に移動可能に支持
   することを特徴とする請求項１記載の下糸巻機構。
3. 【請求項３】 前記ボビンの回転軸は、回転される円盤
   の回転軸方向に直交する面によって回転され、前記支持
   部材は、前記ボビンの回転軸にその回転軸の軸方向に摺
   動可能に取り付けられた摺動部材であることを特徴とす
   る請求項１記載の下糸巻機構。