JPH0568766A - ミシンの下糸残量検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボビンに下糸が最大に巻回されている状態か
ら下糸が完全になくなった状態に至る下糸残量の変化が
多段階に表示可能なミシンの下糸残量検出装置を提供す
ること。 【構成】 ロータリソレノイド５９により回動されるア
ーム５７の先端には検知棒ホルダ６３が回動可能に連結
され、そのホルダ６３には下方から頭部５３ａ付きの検
知棒５３が上下に摺動可能に支持され、その検知棒５３
には永久磁石６５を有する磁石ホルダ６７が固定され、
検知棒ホルダ６３と磁石ホルダ６７との間にはコイルバ
ネ６９が巻装されている。ソレノイド５９により検知棒
５３を空のボビン４５の軸部に当接させ、その時の位置
を記憶させる。次に下糸が巻回されたボビンを装着し下
糸に当接させて残量を１００％スケールで表示する。

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し、
詳しくは下糸残量の変化を操作者に報知することのでき
る下糸残量検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりミシンの下糸残量を検出して、
下糸が無くなる前に下糸残量の減少を操作者に報知する
ミシンの下糸残量検出装置が知られている。例えば特公
昭６１−４３０７５号公報や実開昭６３−１３６５９１
号公報には、外釜の回転が停止したときボビンに検知棒
を挿入し、その検知棒先端をボビンに巻回された下糸に
当接させて下糸残量を検出する装置が記載されている。
この装置は、下糸残量が所定値以下に減少して検知棒の
挿入量が所定量を越えると下糸残量の減少を操作者に警
報するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところがこの種の下糸
残量検出装置は、下糸残量が所定量以下に減少して警報
を発生するまでは、操作者に下糸残量の変化を全く報知
しない。このため操作者はいつ下糸がなくなるかを推定
することができず、常に警報に注意しながら縫製を行わ
なければならなかった。また警報は何の前触れもなく発
生するので操作者が見落とす可能性があり、この場合は
縫製中に下糸がなくなってしまうこともあった。すると
生地に針穴だけが空いてしまい、縫製品の商品価値は大
きく低下してしまう。

【０００４】そこで本発明は、下糸残量の変化を常時正
確に把握することができるミシンの下糸残量検出装置を
提供することを目的としてなされた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた本発明のミシンの下糸残量検出装置は、ミシ
ンの釜内に設けたボビンに巻回された下糸残量を連続的
に検出する下糸残量検出手段と、該下糸残量検出手段の
検出結果に基づき、上記ボビンに下糸が最大に巻回され
ている状態から下糸が完全になくなった状態に至る下糸
残量の変化を、多数の段階に分割して表示する表示手段
と、を備えたことを特徴としている。

【０００６】

【作用】このように構成された本発明では、下糸残量検
出手段はボビンに巻回された下糸残量を連続的に検出す
るので、ボビンに下糸が最大に巻回されている状態から
下糸が完全になくなった状態に至る下糸残量の変化を連
続的に検出することができる。

【０００７】一方表示手段は下糸残量検出手段の検出結
果に基づき、上記下糸残量の変化を多数の段階に分割し
て表示するので、操作者は現在の下糸残量がどの段階に
属するかを常時正確に把握することができる。

【０００８】

【実施例】次に本発明の実施例を図面と共に説明する。
図１は実施例の下糸残量検出装置の構成を表す正面図で
ある。但し図１では後述する検知棒ガイド５５を図２の
Ａ−Ａ線で切断して描いている。

【０００９】周知のようにミシンのベッド内には、上下
動可能な図示しない針との協働により上糸を捉えて、加
工布に本縫いを形成する釜部３が配設されている。図１
に示すように釜部３は、針の上下動に同期して回転可能
な外釜３１を備え、外釜３１内には内釜３３が静止状態
で保持される。また、内釜３３の収容部３５には、下部
側面に穴部３７が穿設されたボビンケース３９が着脱可
能に位置決め装着される。更にこのボビンケース３９内
壁から突出された中空の支持軸４１には、下糸４３が巻
回されたボビン４５が着脱可能かつ回転可能に装着され
る。尚外釜３１の停止時には、穴部３７の下方に外釜３
１のどの部分も配設されないように、予め外釜３１の停
止位置が決定されている。

【００１０】一方釜部３の下方には検知部５が設けられ
ている。検知部５をミシン本体に固定する固定板５１に
は検知棒５３を上下方向に摺動可能に支承する検知棒ガ
イド５５が垂直に固定されると共に、アーム５７を介し
て検知棒５３を駆動するロータリソレノイド５９、およ
び磁界の強さに比例した電圧を発生するホール素子６１
が固定されている。アーム５７先端には検知棒ホルダ６
３が回動自在に接続され、この検知棒ホルダ６３には検
知棒５３が摺動自在に貫通している。また、検知棒５３
の中央には先端に永久磁石６５が固定された磁石ホルダ
６７が固定され、この磁石ホルダ６７と検知棒ホルダ６
３との間には、検知棒５３を軸にしてコイルバネ６９が
装着されている。尚コイルバネ６９と反対側の検知棒ホ
ルダ６３端縁は検知棒５３の下端頭部５３ａと当接し、
検知棒ホルダ６３をコイルバネ６９の付勢力に抗して保
持している。また図２の下面図に示すように、ホール素
子６１は永久磁石６５と対向して設けられているのでホ
ール素子６１の発生電圧は検知棒５３の位置に対応して
変化する。

【００１１】このように構成された本実施例の下糸残量
検出装置では、外釜３１が停止すると穴部３７は釜部３
の下面に露出する。続いてロータリソレノイド５９を励
磁するとアーム５７は左回りに回動し検知棒ホルダ６３
が上方に移動する。するとコイルバネ６９を介して力が
伝達され、磁石ホルダ６７およびそれに固定された検知
棒５３は上方に移動する。

【００１２】この結果検知棒５３は、同図に二点鎖線で
示すように穴部３７を通ってボビンケース３９内に挿入
され、検知棒５３の上部先端はボビン４５に巻回された
下糸４３に当接する。従ってこのときの検知棒５３の位
置をホール素子６１にて検出すれば下糸４３の残量を求
めることができる。また検知棒ホルダ６３と磁石ホルダ
６７との間にはコイルバネ６９が介在しているので、検
知棒５３が下糸４３に当接する際に加わる衝撃を緩和す
ることができる。

【００１３】次にロータリソレノイド５９を消磁する
と、ロータリソレノイド５９に内蔵した図示しないバネ
の作用によって、アーム５７が元の位置に復帰する。す
るとこれに伴って検知棒５３も下方へ移動して検知棒ガ
イド５５内に収まる。一方本実施例のミシンには図３に
示すような表示パネル７が設けられている。表示パネル
７の中央に設けた下糸残量表示器７１は三つの７セグメ
ントディスプレイにて構成され、下糸残量を１００％ス
ケールで表示している。下糸残量表示器７１の隣には一
つの７セグメントディスプレイからなる設定レベル表示
器７３が設けられている。設定レベル表示器７３は、警
報すべき下糸残量に基づいて設定される設定レベルを表
示するものである。尚警報すべき下糸残量と設定レベル
との間には、図示しない所定のテーブルによって対応関
係が与えられている。

【００１４】また設定レベル表示器７３の下には、上記
設定レベルを上昇させる設定レベルアップキー７５、お
よび上記設定レベルを低下させる設定レベルダウンキー
７７が設けられている。更に表示パネル７にはこの他
に、下糸残量が設定レベルを下回ったときに点灯する下
糸警告灯７９、同じく下糸残量が設定レベルを下回った
ときに警報音を発生するブザー８１、ブザー８１を停止
するリセットキー８３、および検知棒５３の上部先端が
ボビン４５の糸巻き面に当接したときの、ホール素子６
１の発生電圧を記憶させる０％設定キー８５、が夫々設
けられている。

【００１５】次に検知部５および表示パネル７は図４に
示すように制御回路９に接続され、これによって下糸残
量の検出および警報の発生が行われる。制御回路９は外
部機器との信号の入出力を行うＩ／Ｏポート９１、各種
演算処理が行われるセントラルプロセシングユニット
（ＣＰＵ）９３、後述する下糸残量検出処理に用いられ
る各種プログラムが記憶されたリードオンリメモリ（Ｒ
ＯＭ）９５、各種データが一時的に記憶されるランダム
アクセスメモリ（ＲＡＭ）９７、並びにＩ／Ｏポート９
１，ＣＰＵ９３，ＲＯＭ９５，およびＲＡＭ９７を電気
的に接続して信号の送受信を行なうバスライン９９、を
主要部とする周知の電子制御回路である。

【００１６】Ｉ／Ｏポート９１には、表示パネル７より
設定レベルアップキー７５，設定レベルダウンキー７
７，リセットキー８３，および０％設定キー８５、の操
作状態が入力され、更にミシンアーム１０１の上軸の回
転を検出するロータリエンコーダ１０３の出力、および
増幅回路１０５，Ａ／Ｄ変換器１０７にて変換されたホ
ール素子６１の発生電圧、が夫々入力されている。

【００１７】またＩ／Ｏポート９１からは、表示パネル
７の下糸残量表示器７１，設定レベル表示器７３，下糸
警告灯７９，およびブザー８１への駆動信号が出力さ
れ、更にミシンアーム１０１の上軸を駆動するモータ１
１１および検知部５のロータリソレノイド５９への駆動
信号が、駆動回路１１３および１１５を介して夫々出力
されている。

【００１８】続いてこのように構成された制御回路９に
て行われる下糸残量検出処理について図５および図６を
用いて説明する。尚本実施例の下糸残量検出装置は、縫
製を開始する前に、先ず下糸４３が巻回されていない空
のボビン４５を釜部３に装着し、外釜３１を回動させず
に０％設定キー８５，設定レベルアップキー７５，およ
び設定レベルダウンキー７７を操作して、次に述べる所
定の処理を施した上で使用される。

【００１９】０％設定キー８５が操作されると、制御回
路９はロータリエンコーダ１０３の検出信号よりミシン
主軸の停止位置（位相）を検出し、その位置がボビンケ
ース３９の穴部３７の下方には外釜３１のどの部分も配
設されない所定の停止位置にあるか否かを判別する。そ
して否の場合は主軸を回転させ外釜３１を上記所定の停
止位置で停止させる。これは０％設定キー８５が操作さ
れる前に手動で主軸が回転され、検知棒５３が穴部３７
に挿入不可能となっている場合に対処するためである。

【００２０】続いて制御回路９はロータリソレノイド５
９を励磁して検知棒５３を穴部３７を通してボビンケー
ス３９内に挿入し、検知棒５３先端をボビン４５の糸巻
き面に当接させる。このときホール素子６１の発生電圧
は検知棒５３の挿入量に応じて図５のように変化する。

【００２１】即ち、ロータリソレノイド５９が励磁され
る前は検知棒５３は待機位置Ａに配設され、ロータリソ
レノイド５９が励磁されると検知棒５３先端がボビン４
５の糸巻き面に当接する０％位置Ｂまで挿入される。こ
のときホール素子６１の発生電圧は検知棒５３の挿入量
に略比例して増大し、０％位置Ｂでは電圧ＶＢとなる。
制御回路９はこの電圧ＶＢをＲＡＭ９７に記憶し後述の
処理で使用する。

【００２２】続いて０％設定キー８５から手を離すと、
制御回路９はロータリソレノイドを消磁して、検知棒５
３を待機位置Ａまで戻す。この途中で検知棒５３は、検
知棒５３先端が外釜３１の回転軌跡外周と交わる退避位
置Ｃを通過する。検知棒５３が退避位置Ｃを越えて釜部
３に挿入された状態で外釜３１が回転すると、検知棒５
３と外釜３１とが衝突して互いに破損してしまう。そこ
で本実施例の下糸残量検出装置ではホール素子６１の発
生電圧が退避位置Ｃに対応する電圧ＶＣ以下となるまで
モータ１１１の駆動を禁止する。尚退避位置Ｃはミシン
によって一律に決定するので、これに対応する電圧ＶＣ
は予めＲＯＭ９５に記憶されている。

【００２３】一方設定レベルアップキー７５または設定
レベルダウンキー７７が操作されると、設定レベルが順
次変更される。こうして所望の設定レベルが選択される
と、電圧ＶＢよりもその設定レベルに対応した所定量だ
け低い電圧ＶＤが算出される。そして後述するように制
御回路９は、ホール素子６１の発生電圧が電圧ＶＤを上
回ると警報すべき下糸残量になったと判断するのであ
る。

【００２４】このような処理を行った後、釜部３に下糸
４３が巻回されたボビン４５を新たに装着し、縫製作業
を開始する。縫製作業中制御回路９はロータリエンコー
ダ１０３の検出信号を常時観察し、上軸が停止して外釜
３１が停止すると、次の下糸残量検出処理を実行する。
以下図６のフローチャートに基づきこの下糸残量検出処
理について説明する。

【００２５】処理が開始されると先ずＳ１にてロータリ
ソレノイド５９を励磁する。上述したようにこのとき外
釜３１は停止しているので、検知棒５３は穴部３７を通
ってボビンケース３９内に挿入され、検知棒５３先端は
ボビン４５に巻回された下糸４３に当接する。

【００２６】次にＳ３ではホール素子６１の発生電圧Ｖ
Ｈを読み込み、続くＳ５にてこの発生電圧ＶＨが、設定
レベルに対応する上述の電圧ＶＤより大きいか否かを判
断する。発生電圧ＶＨが電圧ＶＤより小さい場合はＳ１
０にて下糸警告灯７９を消灯してＳ７へ移行する。一方
発生電圧ＶＨが電圧ＶＤより大きく警報すべき下糸残量
となったと判断すると、Ｓ９にて下糸警告灯７９を点滅
させると共にブザー８１を駆動してＳ７へ移行する。

【００２７】Ｓ７へ移行すると発生電圧ＶＨを、０％位
置Ｂに対応する上述の電圧ＶＢ、およびボビン４５に下
糸４３が最大に巻回された状態に対応する電圧ＶＥと比
較し、下糸残量を１００％スケールで算出する。ここで
ボビン４５の鍔の大きさは略規格化されており、検知棒
５３先端がボビン４５に最大に巻回された下糸４３に当
接した場合の検知棒５３の挿入量も、ミシンによって一
律に決定する。このため電圧ＶＥも電圧ＶＣと同様に予
めＲＯＭ９５に記憶されている。

【００２８】続くＳ１１ではＳ７にて算出した下糸残量
を下糸残量表示器７１にて表示し、Ｓ１３にてロータリ
ソレノイド５９を消磁してＳ１５へ移行する。Ｓ１５で
はホール素子６１の発生電圧ＶＨを新たに読み込み、続
くＳ１７ではＳ１５にて読み込んだ発生電圧ＶＨが、退
避位置Ｃに対応する電圧ＶＣを下回ったか否かを判断す
る。発生電圧ＶＨが電圧ＶＣを下回っていればそのまま
Ｓ１９へ移行し、検知棒５３がまだ退避位置Ｃを通過し
ておらず、発生電圧ＶＨが電圧ＶＣより高い場合は再び
Ｓ１５へ移行する。

【００２９】即ち、Ｓ１３にてロータリソレノイド５９
が消磁されると検知棒５３は待機位置Ａまで復帰する
が、検知棒５３が退避位置Ｃまで復帰しない状態で外釜
３１が回転すると、検知棒５３と外釜３１とが衝突して
互いに破損してしまう。そこでＳ１５およびＳ１７に
て、検知棒５３が退避位置Ｃを通過するまで待機するの
である。検知棒５３が退避位置Ｃを通過してＳ１９へ移
行すると、モータ１１１の再駆動を許可して処理を終了
する。

【００３０】このように本実施例の下糸残量検出装置で
は、モータ１１１が停止する度に下糸残量を１００％ス
ケールで表示することができるので、操作者は下糸残量
を常時正確に把握することができる。従って操作者はい
つ下糸がなくなるかを略予測することができ、縫製中に
下糸がなくなるのを良好に防止することができる。

【００３１】また本実施例の下糸残量検出装置では下糸
残量が、設定レベルアップキー７５および設定レベルダ
ウンキー７７にて設定した設定レベルを下回ると、下糸
警告灯７９およびブザー８１にて警報を発生する。設定
レベルは糸の太さ等に応じて最適な値を選択することが
でき、縫製中に下糸がなくなるのをより一層良好に防止
することができる。

【００３２】更に本実施例の下糸残量検出装置では、縫
製を開始する前に０％位置Ｂに対応する電圧ＶＢを検出
し、これに基づいて下糸残量の検出を行っているので、
警報を発生する際に特に重要となる０％位置Ｂ付近での
下糸残量の検出を正確に行うことができる。ここで本実
施例では電圧ＶＢのみを検出しているが、ボビン４５に
下糸４３が最大に巻回された状態に対応する電圧ＶＥも
縫製開始前に検出し、これを用いて下糸残量を算出して
もよく、この場合更に正確に下糸残量を算出することが
できる。また逆に電圧ＶＢも予め設定してＲＯＭ９５に
記憶しておいてもよい。

【００３３】尚本実施例では検知棒５３の挿入量をホー
ル素子６１にて検出しているが、検知棒５３の挿入量は
可変容量コンデンサ，差動トランス等、他の変位センサ
を用いて検出することもできる。また本実施例では検知
棒５３の挿入量から下糸残量を検出しているが、この他
にも下糸４３に光を照射して下糸残量を検出する光学式
検出装置等、種々の下糸残量検出装置を適用することが
できる。

【００３４】更に本実施例では下糸残量を１００％スケ
ールで表示しているが、棒グラフで視覚的に表示する
等、種々の表示方法を適用することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明のミシンの下
糸残量検出装置では、表示手段にてボビンに下糸が最大
に巻回されている状態から下糸が完全になくなった状態
に至る下糸残量の変化が、多数の段階に分割して表示さ
れるので、操作者は下糸残量を常時正確に把握すること
ができる。従って操作者はいつ下糸がなくなるかを予測
することができ、縫製中に下糸がなくなるのを良好に防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の下糸残量検出装置の構成を表す正面図
である。

【図２】その下糸残量検出装置の検知部の構成を表す下
面図である。

【図３】その下糸残量検出装置の表示パネルを表す正面
図である。

【図４】その下糸残量検出装置の構成を概略的に表すブ
ロック図である。

【図５】検知棒の挿入量とホール素子の発生電圧との関
係を表す説明図である。

【図６】制御回路にて行われる下糸残量検出処理を表す
フローチャートである。

【符号の説明】

３…釜部 ５…検知部
７…表示パネル ９…制御回路 ３１…外釜 ３
７…穴部 ３９…ボビンケース ４３…下糸
４５…ボビン ５３…検知棒 ５９…ロータリソレノイド
６１…ホール素子 ６５…永久磁石 ７１…下糸残量表示器
７３…設定レベル表示器 ７５…設定レベルアップキー ７７…設定レベル
ダウンキー ７９…下糸警告灯 ８１…ブザー
８５…０％設定キー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミシンの釜内に設けたボビンに巻回され
   た下糸残量を連続的に検出する下糸残量検出手段と、 該下糸残量検出手段の検出結果に基づき、上記ボビンに
   下糸が最大に巻回されている状態から下糸が完全になく
   なった状態に至る下糸残量の変化を、多数の段階に分割
   して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。