JPH0975570A

JPH0975570A - 下糸巻回装置

Info

Publication number: JPH0975570A
Application number: JP23435795A
Authority: JP
Inventors: Hisanobu Shinozuka; 寿信篠塚; Kazunori Katayama; 和紀片山
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 1995-09-12
Filing date: 1995-09-12
Publication date: 1997-03-25
Anticipated expiration: 2015-09-12
Also published as: JP3838681B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ボビンケ−スにボビンを装着したままで、ボ
ビンに均一に下糸を巻回する。【解決手段】糸供給ノズル６７と、ボビン２が装着さ
れたボビンケ−ス７とを、下糸供給源からの下糸をボビ
ンに絡みつける初期作業位置Ｎ１と、ボビン２を回転さ
せて下糸を巻回する巻回作業位置Ｎ２とに、相対的に移
動させるとともに、前記巻回作業位置Ｎ２は、第１直線
Ｋと、第２直線Ｌと、ボビンケ−ス開口部２ａとで規定
されるＪ領域にある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ボビンに下糸を
巻回する下糸巻回装置に関するものである。

【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等にあっ
ては、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、下糸が消費された時または残り少なくな
った時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、ボビン残糸を除去してボビンに下
糸を巻回し、この下糸が新たに巻回されたボビンを再び
ボビンケースに収容し、巻回された下糸をボビンケース
に糸掛けしてこのボビンケースから導出する下糸を所定
長残して切断し、このボビンケースを釜内に装着すると
いう一連の操作を手作業で行っている。

【０００３】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等にあっ
ては、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、下糸が消費された時または残り少なくな
った時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、ボビン残糸を除去してボビンに下
糸を巻回し、この下糸が新たに巻回されたボビンを再び
ボビンケースに収容し、巻回された下糸をボビンケース
に糸掛けしてこのボビンケースから導出する下糸を所定
長残して切断し、このボビンケースを釜内に装着すると
いう一連の操作を手作業で行っている。

【０００４】しかしながら、このような人手による残糸
除去作業、ボビンへの下糸巻回作業、糸掛け作業、糸切
り作業及びボビンケースの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。そこで、本出
願人は、先に出願した特開平７−６８０７１号公報等に
おいて、上記残糸除去作業、下糸巻回作業、糸掛け作
業、糸切り作業及びボビンケース交換作業を自動的に行
うことを目的とした下糸自動供給装置を提案している。

【０００５】この下糸自動供給装置は、ボビンを収容し
たボビンケースを把持して所定の経路を移動するボビン
交換装置を備えていると共に、ボビンケース内に収容さ
れたボビンの残糸を除去する残糸除去装置、下糸供給源
からの下糸をボビンケース開口部から挿入しボビンを回
転駆動させることによって上記ボビンケース内のボビン
に下糸を巻回する下糸巻回装置、ボビンに巻回されボビ
ンケース開口部から導出する下糸を捕らえて該ボビンケ
ースの周囲を回動することによってボビンに巻回された
下糸がボビンケースの所定位置から導出するように糸掛
けする糸掛け装置及び該ボビンケースの所定位置から導
出する下糸を所定長残して切断する糸切り装置を有して
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平７−６８０
７１号公報記載の下糸巻回装置にあっては、ボビンとボ
ビンケ−スは分離されずに、収納された状態で下糸巻回
作業を行っている。しかし、この発明は、特開平７−６
８０７１号公報第２３図、第２４図から明らかなよう
に、下糸巻回時、糸供給源とボビンとの絡み付けのため
に、ボビン５はカギ状の糸掛け部材４０やＶ溝５ｂが設
けられている。すなわち、汎用性のないボビンが用いら
れている。

【０００７】また、糸供給源からの下糸をボビンに絡み
つける初期作業と、下糸がボビンに絡みついた後、ボビ
ンを回転させて下糸を巻回する巻回作業とを行う時、糸
供給源からの下糸に係合するコの字状部材３１（係合部
材）はボビンケ−ス４の開口部近くに固定されている。
しかし、下糸をボビンに絡みつける初期作業と、ボビン
を回転させて下糸を巻回する巻回作業とは、その性質が
異なる。すなわち、一般に、初期作業は確実に下糸絡み
つけを行うために、係合部材はボビンケ−ス開口部に近
いほうが良い。一方、巻回作業は、ボビンに下糸を均一
に巻回するために、係合部材はボビンケ−ス開口部から
遠い方がよい。

【０００８】したがって、特開平７−６８０７１号公報
記載の下糸巻回装置は、コの字状部材３１（係合部材）
とボビンの位置関係及び、ボビンの特殊形状から下糸が
均一に巻回されなかった。この発明は上記問題点を解決
するためになされたものである。すなわち、汎用性のあ
るボビンを用いて、確実に下糸がボビンに絡みつくとと
もに、ボビンに均一に下糸が巻かれる下糸巻回装置を提
供することを第１の目的とする。

【０００９】また、下糸巻回後、ボビンケ−スと糸供給
ノズルとの間にある下糸を切断する時、縫い目を形成す
るためにボビンケ−ス側に所定長さの下糸を確保すると
ともに、つぎの糸供給源とボビンとの絡み付けのため
に、糸供給ノズルから所定長さの下糸が導出するよう
に、糸切断時、糸供給ノズルを移動させることを第２の
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、請求項１の下糸巻回装置は、ボビンを回動可
能に支持するとともに、所定位置に開口部を有するボビ
ンケ−スと、このボビンケ−スに装着したボビンを回転
させるボビン回転手段と、下糸供給源からの下糸を、前
記ボビンに供給可能な糸供給手段と、を備えた下糸巻回
装置において、前記糸供給手段と、ボビンが装着された
ボビンケ−スとを、下糸供給源からの下糸をボビンに絡
みつける初期作業位置と、ボビンを回転させて下糸を巻
回する巻回作業位置と、に相対的に移動させるととも
に、前記巻回作業位置は、ボビン軸に接するとともにボ
ビンケ−ス開口部端を結ぶ第１直線と、下糸最大巻き量
外径に接するとともにボビンケ−ス開口部端を結ぶ第２
直線と、に規定される領域にある。

【００１１】このような請求項１の下糸巻回装置によれ
ば、ボビンケ−スに装着したボビンと、糸供給源からの
糸を所定長さ導出している糸供給手段とは、その位置関
係を相対的に移動する。そして、下糸絡み付けを行う初
期作業位置と、ボビンを回転させて下糸をボビンケ−ス
に巻回する巻回作業位置とがことなる。したがって、確
実に下糸の絡みつけが行えるとともに、ボビンに均一に
下糸が巻回される。また、下糸巻回作業位置を上記所定
領域としたので、下糸巻回作業時、ボビンケ−ス開口部
縁に下糸が接触しないので、ボビンに均一に下糸が巻回
さるとともに、下糸が傷ついたり、下糸のよりがほどけ
たりしない。

【００１２】上記第１の目的を達成するために、請求項
２の下糸巻回装置は、請求項１に加えて、ボビンを回転
させて下糸を巻回する巻回作業位置は、糸供給源からの
下糸をボビンに絡み付ける初期作業位置より離間してい
る。したがって、ボビンと糸供給手段は、巻回作業位置
において所定量離れているので、下糸はより均一にボビ
ンに巻回される。

【００１３】上記第２の目的を達成するためい、請求項
３の下糸巻回装置は、請求項１に加えて、前記糸供給手
段と、ボビンが装着されたボビンケ−スとを、初期作業
位置と、下糸巻回作業位置と、下糸巻回後ボビンケ−ス
と糸供給手段の間に有る下糸を切断する糸切断作業位置
とに、相対的に移動する。

【００１４】このような、請求項３の下糸巻回装置によ
れば、糸切断作業時、糸供給手段とボビンは、糸切断作
業位置にある。したがって、糸切断後、ボビンケ−スか
ら縫い目を形成するのに必要な糸長さが確保されるとと
もに、つぎの糸供給源とボビンとの絡み付けのために、
糸供給手段から所定長さの下糸が導出する。

【００１５】

【発明の実施の形態】最初に、本発明の実施形態を下糸
自動供給装置に適用したものを、図面に基づいて詳細に
説明する。本実施形態の下糸自動供給装置は、図１に示
されているように、下糸巻回装置１６２と、残糸除去装
置１６１と、ボビン交換装置（ボビンケース移動手段）
１６０と、から概略構成されており、上記ボビン交換装
置１６０は、下糸巻回装置１６２の下糸巻回位置Ｃ、残
糸除去装置１６１の残糸除去位置Ｂ、釜位置（ボビンケ
ース着脱位置）Ａ、ダミー軸（ボビンケース保持手段）
６のボビンケース着脱位置Ｄにボビンケース２を移動さ
せるように構成されている。上記下糸巻回位置Ｃ、残糸
除去位置Ｂは、図１に示されるように、搬送軸４の下方
の範囲Ｖ且つ同軸線に沿った直立平面よりミシンベッド
１０１を起こす際の回動支点１０３側の範囲Ｗであっ
て、ボビンケース把持手段の回転軌跡の対向位置に配置
されている。また、残糸除去位置Ｂは下糸巻回位置Ｃよ
り下方に配置されている。また、残糸除去位置Ｂの搬送
軸線方向（図１における紙面に垂直な方向）の位置はボ
ビンケース把持手段の退避位置から若干前進させた位置
（反射型光センサ５００がボビン７の回転を検出できる
まで進めた位置（詳しくは後述）；図１における紙面に
向かって進めた位置）にあり、下糸巻回位置Ｃの搬送軸
線方向の位置はボビンケース把持手段を退避位置から多
少前進させた位置（図１における紙面に向かって進めた
位置）にある。

【００１６】上記下糸自動供給装置はミシンベッド１０
１の下部に設けられている。先ず、図２乃至図６を参照
しながら、ボビン交換装置１６０について以下説明す
る。図２乃至図６において、符号１はボビンケース２が
装着される釜を、符号１ａは釜軸を、符号３はミシン本
体に取り付けられたメインベースに立設されて釜１の直
下に配設された支持体としてのベース板をそれぞれ示し
ており、該ベース板３には、釜軸１ａに平行な軸心を有
する搬送軸４の基端４ａが固定され、該搬送軸４はベー
ス板３に片持ち支持された状態となっている。

【００１７】この搬送軸４の先端４ｂ側（反ベース板
側）には、搬送ブロック１２が、当該搬送軸４に対して
回転可能且つ摺動可能に支持されている。この搬送ブロ
ック１２は、特に図２に示されているように、円筒の外
周面を軸線方向に沿って２箇所切断し該切断面同士が対
向するよう形成された形状を有しており、その搬送ブロ
ック１２の各切断面には、Ｌ字状に折曲された搬送板１
０，１０のＬ字を構成する一方の板状部分がそれぞれ固
定されている。また、Ｌ字を構成する他方の板状部分
は、軸線を挟んで互いに対向した状態となっている。

【００１８】上記各搬送板１０，１０には、軸線方向に
沿って釜側に延出するように折曲された保持部１１，１
１の一方の端部がそれぞれ固定されており、これら保持
部１１，１１の他方の端部（釜側を向く端部）には、ボ
ビンケースを把持または開放するボビンケース把持手段
（不図示）がそれぞれ固定されている。このボビンケー
ス把持手段としては、例えば特開平５−１９２４７６号
公報の下糸自動供給装置や本出願人が先に出願した特願
平５−１２１９６０号明細書のミシンの下糸自動供給装
置に記載されている一対の電磁石吸着ヘッドを始めとし
て、例えば本出願人が先に出願した特願平５−１１６３
６３号明細書のミシンの下糸自動供給装置に記載されて
いるレバー爪によるもの等、適宜のものを採用すること
ができ、要は、ボビンケース２を必要に応じて対向部材
（例えば、釜１）に対して着脱できるものであれば良
い。

【００１９】再び図１乃至図６に戻って、上記搬送ブロ
ック１２の外周には回動歯車１３が固定されており、該
回動歯車１３には、図３に示されるように、釜軸１ａ方
向に沿って長尺なる形状の駆動歯車１９が噛合してい
る。この駆動歯車１９は、その一端が、ベース板３に取
り付けられたモータ固定板２１の搬送軸他端側に突出し
た部分に回転可能に支持されており、他端は、モータ固
定板２１に固定された回動モータ２０の出力軸に直結さ
れた状態となっている。

【００２０】従って、回動モータ２０が回転すると、駆
動歯車１９、回動歯車１３を介して、搬送ブロック１２
及び搬送板１０，１０並びに保持部１１，１１から構成
される回転手段としての回動アーム７０が回転するよう
になっている。なお、この回動アーム７０の回転動作
は、本実施形態にあっては、該回動アーム７０が退避位
置にある時（図３乃至図５参照）に行われるようになっ
ている。また、搬送軸４は片持ち支持であるが、上記駆
動歯車１９によりガイドされていることから、その支持
強度は充分となっている。

【００２１】上記搬送ブロック１２の外周における上記
回動歯車１３より搬送軸４の固定端側には、図示されな
い例えばストップリングが固定されており、該搬送ブロ
ック１２の外周における回動歯車１３とストップリング
との間には、直動カラー１４が回転可能に支持されてい
る。この直動カラー１４には、図２乃至図４に示される
ように、釜軸１ａに平行に移動可能に支持されたラック
１６の一端が固定されており、このラック１６の他端に
はピニオン１７が噛合している。このピニオン１７は、
ベース板３に取り付けられた移動モータ１８の出力軸に
固定されている。

【００２２】従って、上記移動モータ１８が駆動する
と、ピニオン１７を介してラック１６と共に、直動カラ
ー１４、回動アーム７０が搬送軸４の軸線方向に沿って
移動するようになっている。すなわち回動アーム７０
は、搬送軸４に対して回転できると共に、搬送軸４に沿
って摺動できるようになっている。上記搬送軸４の開放
端側には、センサ固定板３３が取付けられており、この
センサ固定板３３上には、発光素子３１ａと受光素子３
１ｂとからなる回動センサ３１が取り付けられている。
また、上記回動アーム７０には、図２及び図３に示され
るように、センサ板３２が固定されており、該回動アー
ム７０の回転時に、センサ板３２が発光素子３１ａと受
光素子３１ｂとの間を通過し得るように、回動センサ３
１及びセンサ固定板３３並びにセンサ板３２の位置調整
がなされている。

【００２３】ベース板３には、図２及び図４に示される
ように、上記回動センサ３１と同構造の直動センサ４１
が取り付けられている。また、上記ラック１６には、セ
ンサ板１５が固定されており、該回動アーム７０の直動
時に、センサ板１５が直動センサ４１の発光素子４１ａ
と受光素子４１ｂとの間を通過し得るように、直動セン
サ４１及びセンサ板１５の位置調整がなされている。

【００２４】すなわち、ボビンケース把持手段が退避位
置に移動すると、上記センサ板１５が上記直動センサ４
１の発光素子４１ａと受光素子４１ｂとの間を遮蔽する
ことになり、これによってボビンケース把持手段の退避
位置への移動が検出される。そして、今度は当該退避位
置で原点位置が検索される。すなわち、ボビンケース把
持手段を退避位置で回動させ、センサ板３２が発光素子
３１ａと受光素子３１ｂとの間を遮蔽した位置を例えば
原点位置としておけば、この位置にボビンケース把持手
段を回動すると原点位置に復帰することになる。また、
上記回動モータ２０として例えばパルスモータを用いた
場合には、このパルスモータのパルス数をカウントする
ことによって、該ボビンケース把持手段を、上記釜位置
Ａ、下糸巻回位置Ｃ、残糸除去位置Ｂ、第１の位置Ｂ
１、第２の位置Ｂ２、ダミー位置Ｄに回動制御すること
ができる。

【００２５】また、ベース板３における上記ボビンケー
ス把持手段の回転軌跡の対向位置であって、図１に示さ
れるように、釜１直下の位置Ｄには、ボビンケース保持
手段としてのダミー軸６が固定されている。このダミー
軸６は、特に図６に示されているように、中釜軸５と同
構造となっており、ボビンが収容されたボビンケース２
を押し込めば、該ボビンケース２を保持できるようにな
っている。そして、押し込められたボビンケース２の既
設のボビン係止爪２ｄが、図１に示されるように、ダミ
ー軸６の近傍に突設された回り止め部材５ａａの係止溝
に係合するよう構成されている。すなわち、ボビンケー
ス２は所定の位置に位置決めされて保持されるようにな
っている。

【００２６】残糸除去位置Ｂには残糸除去装置１６１が
配設されている。この残糸除去装置１６１については、
本出願人が先に出願した、特願平７−６７０２６号公
報、４７図、４８図に示すものを用いることができる。
これは、一対のロ−ラと、残糸巻取モ−タと、残糸を所
定位置に案内するためのエア−吐出ノズルと、から構成
されている。そして、残糸巻取モ−タが一方向に回転す
ると、いづれか一方のロ−ラが他方に対して離間する。
また、残糸巻取モ−タが反対方向に回転すると、一対の
ロ−ラは接近し、やがて両ロ−ラは回転する。このと
き、両ロ−ラ間にはボビンケ−スからの残糸が挟持され
ており、残糸除去装置下方に向けて残糸を排出する。

【００２７】また、上記下糸巻回位置Ｃには下糸巻回装
置１６２が配設されている。この下糸巻回装置１６２と
しては、例えばモータの駆動等によってボビンを回転さ
せることにより自動的にボビンに下糸が巻回可能なもの
が採用されている。この下糸巻回装置１６２は、図１に
簡略化して示されるように、ボビン駆動機構Ｅ及びエア
ー案内機構Ｇ並びに糸供給検出機構Ｆからなる。先ず、
ボビン駆動機構Ｅについて以下説明する。

【００２８】図９、図１０、図１５において、符号５０
は巻取り軸を示しており、この巻取り軸５０は上記ベー
ス板３に回転自在に支承されている。巻取り軸５０の一
端にはボビン７に形成された複数の孔７ｂ（図７参照）
にクラッチ可能なクラッチ機構５０ａが、他端にはプー
リ５０ｂがそれぞれ固定されている。上記ベース板３に
はボビン回転手段としてのボビン駆動モータＭ２も固定
されている。このボビン駆動モータＭ２の出力軸にはプ
ーリ５２が固定されており、このプーリ５２とプーリ５
０ｂとの間には、ベルト５１が掛け渡されている。

【００２９】すなわち、回動アーム７０の回転により下
糸巻回位置Ｃに至ったボビンケース２が該回動アーム７
０の前進動作により多少前進すると共にボビン駆動モー
タＭ２が駆動すると、巻取り軸５０が回転すると共に該
クラッチ機構５０ａとボビン７とが連結されるようにな
っている。なお、クラッチ機構は、上述のような孔に係
合する構成のものに限定されるものではなく、他の構成
のものであっても構わない。

【００３０】また、下糸巻回装置１６２は、下糸のボビ
ン軸への絡み付き並びにボビンに巻回される下糸量を検
出する糸供給検出機構Ｆを備える。この糸供給検出機構
Ｆについて以下説明する。図１１及び図１２において、
符号５３はコの字状のベースを示しており、このベース
５３の両側板５３ａ，５３ｂ間にはローラ軸５５が回転
可能に掛け渡されている。このローラ軸５５の側板５３
ｂ側の端部は側板５３ｂより外方に突出しており、当該
端部には糸巻き２００からの下糸１５０が巻回された
（１巻きされた）ローラ５４が固定されている。

【００３１】ローラ軸５５の両側板５３ａ，５３ｂ間に
おける部分にはセンサスリット５８が固定されている。
このセンサスリット５８は円盤状をなし、外周の一部に
溝が設けられている。このセンサスリット５８の対向位
置には、フォトセンサ６０が配設されており、センサス
リット５８の溝を検出可能となっている。すなわち、フ
ォトセンサ６０によりローラ５４の回転を検出できるよ
うになっている。

【００３２】そして、フォトセンサ６０には、下糸１５
０のボビン軸への絡み付きを検知すると共にボビン軸に
巻回される有効下糸巻回量を検出する有効下糸巻回量検
出手段６１が接続されている。また、この有効下糸巻回
量検出手段６１には、判定手段６１Ｂが接続されてい
る。この判定手段６１Ｂは、外部に接続された下糸巻回
量を入力設定できる手段６１Ａからの設定下糸巻回量と
有効下糸巻回量検出手段６１からの実際にボビンに巻回
されている下糸量とを比較し、両下糸量が一致したらボ
ビン駆動モータＭ２のドライバ３１０ａに駆動停止信号
を送出するよう機能する。このような有効下糸巻回量検
出手段６１、判定手段６１Ｂは、図示せぬ糸巻回装置制
御手段４０１に組み込まれている。

【００３３】また、糸供給検出機構Ｆの下流には、下糸
供給源としての糸巻き２００（図１３参照）からの下糸
１５０をボビンケース２の開口部２Ａを介してボビンケ
ース２内に案内する糸挿入手段としてのエアー案内機構
Ｇを備えている。このエアー案内機構Ｇについて以下説
明する。図９、図１０、図１４において、符号６５は略
中空円筒状の糸吸引器を示しており、この糸吸引器６５
には、図１４に示されるように、直線状経路としての貫
通孔６５ｂが形成されていると共に、この貫通孔６５ｂ
の途中に斜めに連設されて外部に開放される吸引孔６５
ａが形成されている。貫通孔６５ｂの上流側の開放口に
は、図９、図１０、に示されるように、エアーチューブ
６６の一端が接続されており、このエアーチューブ６６
の他端には流量制御タイプの電空比例弁６８が接続され
ていて、この電空比例弁６８には図示されないエアー源
が接続されている。また、糸吸引器６５における貫通孔
６５ｂの下流側の開放口には、糸供給ノズル（糸供給手
段）６７の一端が接続されており、この糸供給ノズルブ
（糸供給手段）６７の他端側（先端側）はヘの字状に折
曲されている。さらに、糸供給ノズル６７のノズル径は
３〜４ｍｍである。

【００３４】上記糸吸引器６５は、図９及び図１０に示
されるように、ノズル軸３４に固定されており、このノ
ズル軸３４は上記ベース板３に回転自在に支持されてい
る。該ノズル軸３４における糸吸引器６５、ベース板３
の間にはノズルギヤ３５が固定されており、このノズル
ギヤ３５にはノズルモータギヤ３６が噛合している。そ
して、このノズルモータギヤ３６は、上記ベース板３に
固定されたエアーノズル退避モータとしてのステッピン
グモータ３７の出力軸に固定されている。

【００３５】従って、ステッピングモータ３７を駆動す
ると、糸吸引器６５、糸供給ノズル６７、がノズル軸３
４を回動支点として回動するようになっている。また、
この時の糸供給ノズル６７の回動位置は、ノズルギヤ３
５に固定されたセンサ板３８及びベース板３に固定され
該センサ板３８の位置を検出するノズルセンサ３９によ
って検出されるようになっており、この検出結果に従っ
てステッピングモータ３７の制御がなされるようになっ
ている。すなわち、ステッピングモータ３７の駆動によ
って、糸供給ノズル（糸供給手段）の先端部６７ａは、
図１０に示す、初期作業位置Ｎ１、巻回作業位置Ｎ２、
糸切断作業位置Ｎ５に移動される。そして、糸切断作業
位置Ｎ５は、初期作業位置Ｎ１と巻回作業位置Ｎ２の間
に位置する。

【００３６】この初期作業位置Ｎ１は、ボビンケース２
の開口部２Ａに対向する位置であり、下糸供給源２００
からの下糸１５０をボビン軸７ａへ絡みつける作業を行
う。ところで、ボビン軸７ａに対して下糸を絡み付ける
にあたっては、上記初期作業位置に位置する糸供給ノズ
ル先端部６７ａから所定長の下糸が導出されている。こ
の糸供給ノズル先端部６７ａから導出される下糸長さ
（ＬＬ）は、この導出された下糸端部をボビン軸に絡み
付かせるのに必要な長さとする。そして、この必要長さ
は、｛（作業位置にあるエアーノズルからボビン軸外
周に到達するまでの長さ）＋〔ボビン軸一周長さ×
（１．１〜２．０）〕｝の範囲にあると好ましく、
｛（作業位置にあるエアーノズルからボビン軸外周に到
達するまでの長さ）＋〔ボビン軸一周長さ×（１．２５
〜１．８）〕｝の範囲にあるとより好ましい。

【００３７】上記の範囲より長いと、導出する下糸端
部がボビンケース２の開口部２Ａから入り難くなった
り、入ったとしてもボビン軸７ａを１周以上周回して自
ら結び目を形成してボビン軸７ａを縛ってしまう畏れが
あり、またまたはの範囲より短いと、下糸端部がボ
ビン軸７ａに絡み付かない畏れがある。本実施形態にあ
っては、必要長さを５５ｍｍに設定した。すなわち、エ
アーノズル６７ａ先端とボビンケース２の開口部２Ａと
の間隔Ｈを７ｍｍとし、ボビンケース開口部２Ａからボ
ビン軸外周に接する長さ７ｍｍと、（ボビン軸周２５ｍ
ｍ×１．６４）＝４１ｍｍから求めた。

【００３８】また、上記初期作業位置Ｎ１に位置してい
る糸供給ノズル先端部６７ａの下糸案内方向（エアー吹
き付け方向）は、ボビン軸下糸巻き付け側にある。ここ
で言うボビン軸下糸巻き付け側とは、図１６及び図１７
に示されるように、ボビン軸７ａ中心と糸供給ノズル先
端部６７ａとを結ぶ線分ＹＹにより２分割されるボビン
軸７ａ外周の一方向、すなわち下糸１５０をボビン軸７
ａに絡み付かせる側（図１７中の符号ＸＸ方向）であ
る。また、糸供給ノズル先端部６７ａの下糸案内方向
は、好ましくはボビン軸下糸巻き付け側ＸＸのボビン軸
７ａ外周に交差する方向で、特に好ましくはボビン軸７
ａ外周に接する方向である。

【００３９】そして、ボビンケース開口部２Ａの対向位
置に停止している（初期作業位置Ｎ１にある）糸供給ノ
ズル先端部６７ａとボビンケース２の開口部２Ａとの間
隔Ｈ（図１８参照）は、好ましくは１０ｍｍ以下で、特
に好ましくは３〜７ｍｍである。この範囲により、下糸
１５０の吹き出しエアーによるばたつきが抑えられると
共に、ボビンケース２内で下糸１５０がボビン軸７ａに
絡み付くのに必要な渦流を形成することができる。

【００４０】また、ボビン軸７ａ外周に表面処理を行う
と、初期作業位置Ｎ１での下糸絡み付け作業（下糸先端
部がボビン軸外周７ａをまわり、クロスポイントを形成
する作業）がより確実になる。このボビン軸外周の表面
処理とは、ボビン軸外周の摩擦係数を大きくすることで
ある。そして、例えば、アルミ合金のボビン軸に研磨粒
子６０番〜１００番を用いてサンドブラスト処理を行っ
たり、ボビン軸にプラズマ溶射処理を行いボビン軸外周
を表面粗さＲ５０〜１００マイクロメ−トルにしたり、
ボビン軸外周に１２０番〜２４０番のサンドペ−パ−を
添付したりすることである。

【００４１】次に、巻回作業位置Ｎ２について、図２０
に基づいて説明する。図中、Ｉはボビン回転方向を示
し、０は糸供給手段としての糸供給ノズル６７の回動方
向を示す。この巻回作業位置Ｎ２は、下糸絡みつけ作業
の後、ボビン回転手段Ｍ２により、ボビン７を回転させ
て下糸１５０をボビン７に巻回する位置である。また、
この巻回作業位置Ｎ２は、後述する糸掛け時並びに待機
時の糸供給ノズル６７の位置と同じである。

【００４２】巻回作業位置Ｎ２は、第１直線Ｋと第２直
線Ｌとボビンケ−ス開口部２ａとで囲まれる領域Ｊ（図
２０斜線部で、図左下方向に限りなく延びる領域とす
る）に位置する。この第１直線Ｋはボビン軸外周７ａに
接するとともにボビンケ−ス開口部端２ａａとを結ぶ直
線である。また、第２直線は、下糸最大巻き量外径Ｐに
接するとともにボビンケ−ス開口部端２ａｂとを結ぶ直
線である。この下糸最大巻き量外径Ｐは、ボビンケ−ス
内径の８０〜９０％の値に設定する。すなわち、下糸が
均一に巻回されないで、ボビンケ−ス内径に下糸巻き量
外径が接しないように、ボビンケ−ス内径より小さい値
とする。

【００４３】また、糸供給ノズル先端部６７ａとボビン
ケ−ス開口部との距離Ｑは、長ければ長いほど下糸１５
０がボビン７に均一に巻回される。この距離Ｑは、４０
ｍｍ以上であると好ましく、８０ｍｍ以上であるとより
好ましい。そして、初期作業位置Ｎ１で下糸絡み付け作
業（下糸先端部がボビン軸外周７ａをまわり、クロスポ
イントを形成する作業）を行った後、糸供給ノズル６７
を回転させて巻回作業位置Ｎ２に位置させる。次に、ボ
ビン７を回転させて、糸供給源からの下糸１５０をボビ
ン７に巻回する。

【００４４】このとき、糸供給ノズル先端部６７ａは、
Ｊ領域に有り、かつボビンケ−ス開口部から所定量Ｑ離
れている。このため、巻回作業時、ボビン７と糸供給ノ
ズル先端部６７ａとの間の下糸１５０は、ボビンケ−ス
開口部縁部やその他の装置に接触しないので、ボビン７
に均一に下糸１５０が巻回される。ところで、下糸巻回
装置１６２には、糸掛け装置が付設されている。この糸
掛け装置は、図７及び図２０に示されるように、下糸巻
回位置Ｃにセットされたボビンケース２のその周囲に回
動可能に配置された動メス糸捌き１１６を有し、この動
メス糸捌き１１６をボビンケース２の周囲に回動させる
ことによって、ボビンに巻回されボビンケース開口部２
Ａより導出する糸巻き２００からの下糸１５０を、ボビ
ンケース２の開放端縁とボビン７外周との隙間を介して
糸掛け位置２Ｂに誘導してスリット溝２Ｃに導き、下糸
張力ばね２Ｄ下の下糸導出孔２Ｈを経て下糸張力ばね用
孔２Ｅ近傍から導出できる構成となっている（図２１参
照）。なお、糸掛け装置としては上記構成のものに限定
されるものではなく、要はボビンに巻回されボビンケー
ス開口部２Ａより導出する糸巻き２００からの下糸１５
０を、ボビンケース２に糸掛けできるものであればどの
ようなものであっても良く、例えば特開平７−６８０７
１号公報記載の糸掛け装置や本出願人が先に出願した特
願平７−６５１４０号明細書記載の糸掛け装置を始めと
して、適宜のものを採用することができる。

【００４５】下糸巻回装置１６２にはさらに、糸切り装
置が付設されている。この糸切り装置は、上記下糸張力
ばね用孔２Ｅ近傍より導出する糸巻き２００からの下糸
１５０を、上記動メス糸捌き１１６の回動動作により捌
き、固定メス９１との間で所定長残すようにして切断で
きる構成となっている（図１８参照）。ここで、ボビン
ケース２の下糸張力ばね用孔２Ｅ近傍より導出する下糸
の該下糸張力ばね用孔２Ｅから下糸切断点Ｓ（詳しくは
動メス糸捌き動メス１１６と固定メス９１との擦り合う
点；図１８参照）までの下糸長さが、上糸との絡み合い
による縫目形成に必要な長さ、すなわち４０ｍｍ程度と
なるように、ボビンケース２、固定メス９１、下糸切断
点Ｓ等の各配置が決定されている。

【００４６】また、糸供給ノズル先端部６７ａが糸切り
位置Ｎ５に位置した時に、上記切断時の下糸切断点Ｓと
糸供給ノズル６７ａ先端との間の距離が、図１８に示さ
れるように、上述したボビン軸７ａに下糸を絡ませるの
に必要な長さＬＬ（本実施形態にあっては５５ｍｍ程
度）に略一致するように、ボビンケース２、下糸切断点
Ｓ、糸供給ノズル６７ａの糸切り位置Ｎ５等の各配置が
決定されている。

【００４７】なお、糸切り装置としては上記構成のもの
に限定されるものではなく、要はボビンに巻回されボビ
ンケース２の下糸張力ばね２Ｄ下の下糸導出孔２Ｈを経
て下糸張力ばね用孔２Ｅ近傍から導出する糸巻き２００
からの下糸１５０を、上記所定長残して切断できるもの
であればどのようなものであっても良く、例えば特開平
７−６８０７１号公報記載の糸切り装置や本出願人が先
に出願した特願平７−６５１４０号明細書記載の糸切り
装置を始めとして、適宜のものを採用することができ
る。

【００４８】また、上記糸供給検出機構Ｆと糸巻き２０
０との間には、図１３に示されるように、下糸１５０の
張力を可変とする糸張力可変手段２０４が設けられてい
る。この糸張力可変手段２０４は、通過する下糸１５０
を押圧する張力ばね２０５と、この張力ばね２０５の押
圧力をマニュアル操作により調整する螺子２０６と、ミ
シンベッド１０１内に配され上記張力ばね２０５の押圧
力に抗するソレノイド推力を生ぜしめるソレノイドＳＯ
Ｌと、から構成されている。

【００４９】この糸張力可変手段２０４を駆動する電気
回路は、ソレノイドＳＯＬに電源を直列に接続し、その
間にスイッチを介した構成となっている。従って、スイ
ッチをオフした場合には、上記ソレノイド推力が発生せ
ず、下糸１５０には張力ばね２０５の押圧力が最大限に
かかり、下糸張力は最大となる。また、スイッチをオン
した場合には、上記ソレノイド推力が最大限に発生し、
下糸１５０には張力ばね２０５の押圧力からソレノイド
推力を減じたものがかかり、下糸張力は最小となる。

【００５０】つぎに、この発明の下糸巻回動作につい
て、簡単に説明する。説明は、下糸が消費された時また
は残り少なくなった時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、ボビン残糸を除去
した状態から行う。この下糸巻回処理動作にあっては、
それ以前に以下の動作を行う。先ず、ローラ５４に、糸
巻き２００、糸張力可変手段２０４からの下糸１５０を
１巻きしておく。この時点で、糸張力可変手段２０４の
スイッチをオンにし、上記ソレノイド推力を最大限に発
生させて下糸張力を最小とする。

【００５１】次いで、この下糸１５０の糸端を糸吸引器
６５の吸引孔６５ａに挿入し、少々押し込む。次いで、
電磁弁６８を一時オンにして糸供給ノズル６７にエアー
源からのエアーを流し、吸引孔６５ａに挿入し押し込ま
れていた下糸１５０を、エアーの流れによって糸供給ノ
ズル先端部６７ａに導いてその糸端を該糸供給ノズル先
端部６７ａより露出して導出させる。この導出長ＬＬ
は、５５ｍｍ程度である。

【００５２】つぎに、回動アーム７０を後退させてボビ
ンケース２を残糸除去位置Ｂから退避位置に移動し、そ
の後回転してボビンケース２を下糸巻回位置Ｃに対向さ
せる。つぎに。回動アーム７０を前進させてボビンケー
ス２Ｘを下糸巻回位置Ｃに位置させると共にボビン駆動
モータＭ２を一時駆動して、クラッチ機構５０ａとボビ
ン７とを連結する。

【００５３】つぎに、ボビン駆動モータＭ２を駆動して
ボビン７を回転させる。そして、糸供給ノズル退避モー
タ３７を駆動して、退避位置（巻回作業位置）Ｎ２に待
機中の糸供給ノズル６７を初期作業位置Ｎ１に移動す
る。つぎに、糸供給ノズル先端部６７ａから、糸案内エ
アーの吹き付けを開始して、一定時間待つ。

【００５４】すると、図１６に示されるように、糸供給
ノズル先端部６７ａから導出する下糸端部は、ばたつき
等が抑えられた状態でボビンケース２の開口部２Ａから
良好にボビンケース２内に挿入（案内）されると共にボ
ビン軸下糸巻き付け側ＸＸに案内され、ボビン軸７ａの
回転とエアーにより形成される渦流との共働によってボ
ビン軸７ａに絡み付く。そして、下糸端部のボビン軸へ
の絡みつけが終了したら、初期作業位置Ｎ１にある糸供
給ノズル６７を巻回作業位置Ｎ２に移動する。

【００５５】この時、ボビン駆動モータＭ２は回転を続
行しており、従って下糸はボビン軸７ａに巻回されてい
く。このように、糸供給ノズル先端部６７ａとボビン軸
７ａとの間の距離を長くして下糸を巻回していくと、下
糸１５０はボビン軸７ａ全域に渡って略均一に巻回され
ることになる。そして、設定下糸巻回量まで下糸を巻回
したら、ボビン駆動モータＭ２を停止する。

【００５６】つぎに、ボビン７への下糸１５０の巻回動
作が自動的になされたら、糸張力可変手段２０４のスイ
ッチをオフにし、上記ソレノイド推力をなくして下糸張
力を最大にした状態で糸掛けを行う。すなわち、ボビン
７に巻回されボビンケース開口部２Ａより導出する糸巻
き２００からの下糸１５０を、ボビンケース２の開放端
縁とボビン７外周との隙間を介して糸掛け位置２Ｂに誘
導してスリット溝２Ｃに導き、下糸張力ばね２Ｄ下の下
糸導出孔２Ｈを経て下糸張力ばね用孔２Ｅ近傍から導出
させる。

【００５７】このようにして糸掛けがなされたら、糸供
給ノズル６７を巻回作業位置Ｎ２から糸切断作業位置Ｎ
５に移動すると共に、糸張力可変手段２０４のスイッチ
をオンし、上記ソレノイド推力を最大限に発生させて下
糸張力を最小とした状態で糸切りを行う。この糸切りの
結果、ボビンケース２側の下糸は、上述のように、上糸
との絡み合いによる縫目形成に必要な長さ、すなわち４
０ｍｍ程度が下糸張力ばね２Ｄ下の下糸導出孔２Ｈを経
て下糸張力ばね用孔２Ｅ近傍から導出した状態となり、
一方糸巻き２００側の下糸は、上述のように、ボビン軸
７ａに下糸を絡ませるのに必要な長さＬＬ、すなわち５
５ｍｍ程度がエアーノズル６７ａ先端から導出した状態
となる。

【００５８】このように、糸供給ノズル６７からはボビ
ン軸７ａに下糸を絡ませるのに必要な長さＬＬの下糸が
導出していることから、次回移行のボビンに対しても、
上記と同様な動作を行えば、同様にして下糸を巻回でき
る。そうしたら、糸供給ノズル６７を糸切断作業位置Ｎ
５から退避位置Ｎ２（巻回作業位置も兼ねる）に移動す
る。

【００５９】そして、このようにして下糸切断動作が自
動的になされたら、回動アーム７０を退避位置に後退さ
せ、その後回動してボビンケース２を釜１に対向させて
待機状態とする。この発明は、前記実施形態に限定され
ることなく、いろいろと変更可能である。例えば、前記
実施形態において、糸供給ノズル６７は、ノズル退避モ
ータ３７の回動により、退避位置Ｎ２、初期作業位置Ｎ
１、巻回作業位置Ｎ２、糸切断作業位置Ｎ５、に回動し
た。しかし、これに代えて、糸供給ノズル６７を３停止
位置機能を持つエア−シリンダにより、前記各作業位置
Ｎ２、Ｎ１，Ｎ５を直線移動させることも容易に考えら
れる。また、糸供給ノズル６７を、モ−タと、モ−タの
回転運動を直線運動に変換するギアやピニオンとを連結
させて、前記各作業位置Ｎ２、Ｎ１，Ｎ５を直線移動さ
せることも容易に考えられる。

【００６０】また、糸供給ノズル６７を直線移動させる
時、初期作業位置Ｎ１、巻回作業位置Ｎ２、を糸供給ノ
ズル６７を回動する場合と同じ位置にして、糸切断作業
位置Ｎ５のみを、糸切断後ボビンケ−ス２から縫い目を
形成するのに必要な糸長さが確保されるとともに、糸供
給ノズルから所定長さの下糸が導出するような、直線軌
跡上に変更することも容易に考えられる。

【００６１】また、この発明では、ボビン７が装着され
たボビンケ−ス２を所定位置に保持して、糸供給ノズル
６７を移動させることにより、初期作業位置Ｎ１、巻回
作業位置Ｎ２、糸切断作業位置Ｎ５を得た。これに代え
て、糸供給ノズル６７を所定位置に固定させて、ボビン
７が装着されたボビンケ−ス２を移動させて、初期作業
位置Ｎ１、巻回作業位置Ｎ２、糸切断作業位置Ｎ５を得
ることも容易に考えられる。また、糸供給ノズル６７
と、ボビン７が装着されたボビンケ−ス２とを相互に移
動させて、初期作業位置Ｎ１、巻回作業位置Ｎ２、糸切
断作業位置Ｎ５を得ることも容易に考えられる。そし
て、この明細書の相対的に移動させるとは、前記３通り
の移動を意味する。

【００６２】また、この発明では、糸供給手段として、
下糸供給源からの下糸を挿通可能で、空気供給源に連通
される糸供給ノズル６７を用いた。しかし、これに代え
て、例えば、糸供給源からの下糸を繰り出す一対の回動
ロ−ラと、繰り出された下糸を所定位置に案内する糸案
内ノズルと、糸案内ノズルを前記初期作業位置Ｎ１と巻
回作業位置Ｎ２と糸切断作業位置Ｎ５とに移動させる駆
動手段と、糸案内ノズルが前記初期作業位置Ｎ１にある
時、下糸端部がボビン軸に絡みつくように、ボビンケ−
ス開口部から空気を吐出するエア−吐出手段と、から構
成することも容易に考えられる。

【００６３】さらに、この発明では、糸供給手段と、ボ
ビンが装着されたボビンケ−スとを、初期作業位置Ｎ１
と巻回作業位置Ｎ２と糸切断作業位置Ｎ５とに相対的に
移動させたが、これに代えて、例えば、巻回作業位置Ｎ
２と糸切断作業位置Ｎ５とを一致させることも容易に考
えらえる。すなわち、巻回作業位置で、切断作業をおこ
なっても、糸切断後、ボビンケ−スから縫い目を形成す
るのに必要な糸長さが確保されるとともに、つぎの糸供
給源とボビンとの絡み付けのために、糸供給手段から所
定長さの下糸が導出するように、固定メスと移動メスと
を所定の位置に設ければよい。

【００６４】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１の下糸巻回
装置によれば、ボビンケ−スに装着したボビンと、糸供
給源からの糸を所定長さ導出している糸供給手段とは、
その位置関係を相対的に移動する。そして、下糸絡み付
けを行う初期作業位置と、ボビンを回転させて下糸をボ
ビンケ−スに巻回する巻回作業位置とがことなる。した
がって、確実に下糸の絡みつけが行えるとともに、ボビ
ンに均一に下糸が巻回される。また、下糸巻回作業位置
を請求項１に規定された領域としたので、下糸巻回作業
時、ボビンケ−ス開口部縁に下糸が接触しないので、ボ
ビンに均一に下糸が巻回さるとともに、下糸が傷ついた
り、下糸のよりがほどけたりしない。

【００６５】請求項２の下糸巻回装置によれば、請求項
１に加えて、ボビンを回転させて下糸を巻回する巻回作
業位置は、糸供給源からの下糸をボビンに絡み付ける初
期作業位置より離間しているので、下糸はより均一にボ
ビンに巻回される。請求項３の下糸巻回装置によれば、
請求項１に加えて、前記糸供給手段と、ボビンが装着さ
れたボビンケ−スとを、初期作業位置と、下糸巻回作業
位置と、下糸巻回後ボビンケ−スと糸供給手段の間に有
る下糸を切断する糸切断作業位置とに、相対的に移動す
る。

【００６６】したがって、糸切断後、ボビンケ−スから
縫い目を形成するのに必要な糸長さが確保されるととも
に、つぎの糸供給源とボビンとの絡み付けのために、糸
供給手段から所定長さの下糸が導出する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における下糸自動供給装置
を表した概略正面図である。

【図２】同上下糸自動供給装置に採用されたボビン交換
装置の正面図である。

【図３】同上ボビン交換装置の平面図である。

【図４】同上ボビン交換装置における直動機構部分を表
した右側面図である。

【図５】同上ボビン交換装置における回動機構部分を表
した右側面図である。

【図６】同上ボビン交換装置のダミーポジション及びダ
ミー軸を説明するための概略右側面図である。

【図７】本実施形態に用いられるボビンの回転検出手段
側の正面図である。

【図８】同上ボビンの回転時に検出される波形図であ
る。

【図９】同上下糸自動供給装置に採用された下糸巻回装
置のボビン駆動機構及びエアー案内機構を表した上面図
である。

【図１０】同上ボビン駆動機構及びエアー案内機構の正
面図である。

【図１１】同上下糸巻回装置の糸供給検出機構を表した
正面図である。

【図１２】同上糸供給検出機構の右側面図である。

【図１３】同上下糸巻回装置の糸張力可変手段を表した
正面図である。

【図１４】同上エアー案内機構の下糸吸引器を表した横
断面図である。

【図１５】同上ボビン駆動機構の斜視図である。

【図１６】下糸挿入を行う糸供給ノズルの下糸絡み付け
時におけるボビンケース及びボビン軸に対する位置関係
を表した説明図である。

【図１７】ボビン軸の下糸巻き付け側を説明するための
図である。

【図１８】糸切り時におけるエアー案内機構の糸供給ノ
ズルと糸切り装置とボビンケースの位置関係を表した説
明図である。

【図１９】同上実施形態に採用されたボビンケースの斜
視図である。

【図２０】下糸巻回作業位置にある糸供給ノズルと、ボ
ビンケ−ス開口部との位置関係を表した説明図。

【符号の説明】

２ボビンケ−ス２ａボビンケ−ス開口部７ボビン６７糸供給手段（糸供給ノズル）Ｍ２ボビン回転手段Ｎ１初期作業位置Ｎ２巻回作業位置Ｎ５糸切断作業位置Ｋ第１直線Ｌ第２直線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ボビンを回動可能に支持するとともに、所
定位置に開口部を有するボビンケ−スと、このボビンケ−スに装着したボビンを回転させるボビン
回転手段と、下糸供給源からの下糸を、前記ボビンに供給可能な糸供
給手段と、を備えた下糸巻回装置において、前記糸供給手段と、ボビンが装着されたボビンケ−スと
を、下糸供給源からの下糸をボビンに絡みつける初期作業位
置と、ボビンを回転させて下糸を巻回する巻回作業位置
と、に相対的に移動させるとともに、前記巻回作業位置は、ボビン軸に接するとともにボビン
ケ−ス開口部端を結ぶ第１直線と、下糸最大巻き量外径
に接するとともにボビンケ−ス開口部端を結ぶ第２直線
と、に規定される、領域に有ることを特徴とする下糸巻
回装置。
【請求項２】請求項１記載の下糸巻回装置において、巻回作業位置は、初期作業位置より離間した位置に有る
ことを特徴とする下糸巻回装置。
【請求項３】請求項１記載の下糸巻回装置において、前記糸供給手段と、ボビンが装着されたボビンケ−スと
を、初期作業位置と、下糸巻回作業位置と、下糸巻回後ボビ
ンケ−スと糸供給手段の間に有る下糸を切断する糸切断
作業位置とに、相対的に移動することを特徴とする下糸
巻回装置。