JPH0880394A - 下糸残量検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 精度良く下糸の残量を検出することができる
下糸残量検知装置を提供する。 【構成】 ボビン３の軸部９の表面に、光をその入射方
向と同じ方向に反射させる反射層１０を形成してなる。
反射層１０に照射された光は、必ずその入射方向と同じ
方向に反射されてセンサ１に戻ってくるので、戻り光の
光量不足による誤検出を防止して精度良く下糸の残量を
検出することができる。反射層１０をこれよりも深い凹
部１５の底面１５ａに形成することで、反射層１０が下
糸１６などとの接触によって損傷するのを防止する。軸
部９の中央に溝８が周設され、溝８に向かって軸部表面
９ａが傾斜しているボビン３を使用することで、糸巻き
の際に必ず軸部中央から下糸１６が巻かれるようにで
き、ボビン軸に対する光の照射位置と糸の巻かれ方とに
関わらず、常に一定の糸残り量を確保した状態で、下糸
の残量を精度良く検知できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ミシンの下糸残量検知
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５に、従来の下糸残量検知装置の一構
成例を示す。同図において、２１は反射型光センサ、２
２はレンズ、２３はボビン、２４はボビンケース、２５
は釜駆動軸である。光センサ２１は、光をボビン２３に
垂直に照射できるようにボビン２３の軸心に対し垂直に
配置されている。ボビンケース２４には、光センサ２１
からの光が入射できるように窓２６が設けられている。

【０００３】光センサ２１は、縫製中ボビンケース２４
の窓２６を通してボビン２３に光を照射する。ボビン２
３の糸残量が十分にあるときは光センサ２１からの光は
ボビン２３に巻かれた下糸２７に照射される。そして、
ボビン２３に巻かれた下糸２７が残り少なくなってボビ
ン軸部２８の表面２８ａが露出すると、光センサ２３か
らの光がボビン軸部２８の表面２８ａで反射されて戻っ
てくる。この戻り光が光センサ２１によって検出される
と、ボビン２３に巻かれていた下糸２７が無くなったと
判断される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
下糸残量検知装置では、光センサ２１からボビン２３に
照射された光がボビン軸部２８の表面２８ａに垂直に当
たらないと、図６（ａ）,（ｂ）に示すように反射光λR
がずれて光センサ２１に戻ってくる光量が極端に減少し
たり、反射光λRが光センサ２１から完全にそれてしま
うことがある。光センサ２１に戻ってくる光量が少ない
とセンサ検出精度が低下して、下糸残量誤検知の原因に
なる。また、反射光λRが光センサ２１から完全にそれ
た場合、完全に検知不能になる。

【０００５】そのため従来の下糸残量検知装置では、光
センサ２１の組み付けの際、光センサ２１の光軸がボビ
ン２３の軸心に対して完全に直角になるように高精度な
調整が要求されていた。また、光センサ２１の光をボビ
ン軸部表面に垂直に照射する必要上、軸部表面が真っ直
ぐなボビンしか使用できず、例えば図４（ａ）〜（ｉ）
に示すような軸部表面が傾斜した異形状のものには適用
できなかった。

【０００６】従来の下糸残量検知用のボビンは、図５に
示すようにボビン軸部２８の両端部に溝２９ａ、２９ｂ
を設けて、ある一定量の糸を溝２９ａ、２９ｂ部に確保
できるようにし、光センサ２１の光はボビン軸部２８の
溝２９ａ、２９ｂ部を外れた位置に照射するようにして
いる。これにより、いずれか一方の溝２９ａ、２９ｂに
一定量の糸を残した状態で光センサ２１によって反射光
が検出され、ボビン２３の下糸が完全に無くなる前にボ
ビン交換時期を知ることができる。

【０００７】しかし、この種の下糸残量検知装置では光
センサ２１の光がボビン軸部２８の一方の端寄りの位置
（図１の場合上側の溝２９ａの近傍）に照射されるた
め、ボビン２３に下糸が右巻きに巻かれているか左巻き
に巻かれているかによって下糸の残量検出に大きなばら
つきが発生してしまう。ボビン２３に下糸が巻かれる場
合、一方の溝２９ａ、２９ｂから巻き始めるため、図７
（ａ）、（ｂ）に斜線で示すように右巻きか左巻きかに
よって糸の残り方が異なるためである。このばらつきを
抑えるには光がボビン軸部２８の中央部に照射されるよ
うにすればよいが、ボビンケース２４を納めた図示しな
い釜が光路上の障害物となりボビン軸部２８に光を照射
することができない。釜の形状を変更すると、縫いの品
質上問題がでる可能性があるので望ましくない。

【０００８】本発明は、上記従来技術の問題点を解消
し、精度良く下糸の残量を検出することができる下糸残
量検知装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の下糸残量検知装置は、ボビンに光を照射し、
当該ボビンの軸部で反射されて戻ってくる光を検出する
ことによって当該軸部に巻かれた下糸の残量を検知する
ようになした下糸残量検出装置を前提とし、前記ボビン
の軸方向において曲面または斜面を有する軸部表面に、
光をその入射方向と同じ方向に反射させる反射層を形成
してなる（請求項１）。

【００１０】本発明の下糸残量検出装置において、前記
軸部の中央に溝が周設され、この溝部に向かって前記軸
部表面が傾斜していることが望ましい（請求項２）。

【００１１】また、前記軸部表面に前記反射層よりも深
い凹部が形成され、この凹部の底面に前記反射層が形成
されていることが望ましい。

【作用】本発明の下糸残量検出装置によれば、前記ボビ
ン軸部表面の前記反射層に照射された光は、必ずその入
射方向と同じ方向に反射されて戻ってくるので、センサ
受光量の減少による誤検出を防止して精度良く下糸の残
量を検出することができる。また、ボビンの軸部表面に
光を垂直に入射させなくとも反射光を確実に検出できる
ので、前記反射層に光を照射できさえすれば光センサの
組み付け精度を問題にする必要はなく、また、軸部表面
がいかなる傾斜を持ったボビンでも使用可能となる。

【００１２】前記軸部の中央に溝が周設され、この溝の
部分に向かって軸部表面が傾斜しているボビンを使用す
ることにより、糸巻きの際に必ず軸部中央から糸が巻か
れるようになるので、ボビン軸部に対する光の照射位置
と糸の巻かれ方とに関わらず、常に一定の糸残り量を確
保した状態で、ボビンに巻かれている下糸の残量を精度
良く検知できるようになる。

【００１３】前記反射層をこれよりも深い凹部の底面に
形成することで、ボビンに巻かれた糸や糸巻装置などが
反射層に接触するのを防止し、反射層が糸や糸巻装置と
の接触によって押し潰されたり傷付いたりするのを防ぐ
ことができる。

【００１４】

【実施例】以下に、本発明に係る下糸残量検知装置の実
施例について図１〜図４を用いて説明する。図１（ａ）
は本発明の下糸残量検知装置の一実施例の装置構成を示
す概略側断面図、図１（ｂ）は同装置の要部断面図であ
る。図１（ａ）において、１は反射型光センサ、２はレ
ンズ、３はボビン、４はボビンケース、５は釜駆動軸で
あり、ボビンケース４は釜駆動軸５の先端部に設けられ
た図示しない回転釜に装着されており、釜駆動軸５の回
転に伴ってボビンケース４内のボビン３が軸回転される
ようになっている。ボビンケース４の側部には、光セン
サ１からの光が入射できるように窓６が設けられてお
り、この窓６に臨ませて、レンズ２と光センサ１とが互
いの光軸を一致させて配置されている。

【００１５】本実施例の下糸残量検知装置のボビン３の
軸部３ａの中央にはその軸心に対して垂直に溝８が周設
されている。また、軸部９の溝８の両側部分の表面は、
軸部９両端から溝８に向かって所定の傾斜角ψで縮径す
る円錐状の傾斜面９ａになっている。そして、それぞれ
の傾斜面９ａに、反射光λRが入射光λIと同じ方向に戻
ってくる反射特性を持った反射層１０が一箇所づつ形成
されている。この場合反射層１０は、図１（ｂ）に示す
ように、透明な表面フィルム１１と反射フィルム１２と
の間に多数のガラスビーズ１３を挟み込んでなる反射テ
ープ１４からなり、前記傾斜面９ａ部に傾斜方向に沿っ
て反射テープ１４の厚さよりも深い凹部１５を形成し、
その底面１５ａに反射テープ１４を貼り付けることによ
って傾斜面９ａ部に埋設されている。

【００１６】次に、本実施例の作用について説明する。
光センサ１は、縫製中レンズ２及びボビンケース４の窓
６を通してボビン３に光を照射する。ボビン３の糸残量
が十分にあるときは光センサ１からの光はボビン３に巻
かれた糸１６に照射される。そして、ボビン３に巻かれ
た糸１６が残り少なくなって、ボビン軸部９の表面が露
出してくると、光照射位置が露出した時点からボビン軸
部９の表面で光センサ１からの光が反射され始める。

【００１７】ただしこの場合、ボビン軸部９の表面が傾
斜面９ａになっており、その一部に前記反射層１０が形
成されているため、反射層１０の部分に光が照射された
場合（図２（ａ））と、それ以外の部分に照射された場
合（図２（ｂ））とでは反射光λRの方向が異なり、光
センサ１に戻ってくる反射光λRの光量に差が生じる。
そしてボビン３が回転しているため、ボビン３からの反
射光λRはこの光量の差によって図３に示されるような
パルス信号として光センサ１に戻ってくる。したがっ
て、前記反射層１０からの反射光λRを受光した場合に
のみ発生するパルス信号のしきい値を設定しておけば、
このしきい値を越える強度のパルス信号を検知したと
き、ボビン３の糸１６が無くなったと判断できる。

【００１８】以上のように本実施例の下糸残量検出装置
によれば、ボビン軸部９の表面に前記反射層１０を設け
たことにより、反射層１０の部分に照射された光は、必
ずその入射方向と同じ方向に反射されて戻ってくるの
で、光センサ１の受光量の不足による誤検出を防止して
精度良く下糸１６の残量を検出することができる。ま
た、ボビン３の軸部９の表面に光を垂直に入射させなく
とも反射光λRを確実に検出できるので、反射層１０に
光を照射できさえすれば光センサ３の組み付け精度を問
題にする必要はない。

【００１９】また、前記反射層１０をこれよりも深い凹
部１５の底面１５ａに埋設したことで、ボビン３に巻か
れた下糸１６や糸巻装置などが反射層１０に接触するの
を防止し、反射層１０が下糸１６や糸巻装置との接触に
よって押し潰されたり傷付いたりするのを防ぐことがで
きる。

【００２０】また、ボビン軸部９の中央に溝８を周設
し、この溝８の両側部分を傾斜面９ａとしたことによ
り、糸巻きの際に必ずボビン軸部９の中央部分から下糸
１６が巻かれるようになるので、ボビン軸部９に対する
光の照射位置と下糸１６の巻かれ方とに関わらず、常に
一定の糸残り量を確保した状態で、ボビン３に巻かれて
いる下糸１６の残量を精度良く検知することができる。

【００２１】なお、本発明は上記実施例に限定されな
い。例えば、上記実施例では反射層１０に反射テープを
使用した場合を例にとり説明したが、これと同等の反射
特性を持った反射膜や塗料を使用してもよい。

【００２２】また、前記反射層１０は、ボビン軸部９の
各傾斜面９ａの２箇所以上に形成してもよく、さらには
傾斜面９ａ全体に形成してもよい。

【００２３】また、ボビン３も上記構造のものに限ら
ず、例えば図４（ａ）〜（ｉ）に示すような多種多様な
軸部形状のボビンを使用することが可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上要するに、本発明の下糸残量検知装
置によれば、以下のような優れた効果を発揮することが
できる。 （１） 請求項１記載の下糸残量検知装置によれば、ボ
ビンの軸方向において曲面または斜面を有する軸部表面
に、光をその入射方向と同じ方向に反射させる反射層を
形成したことにより、ボビン軸部表面の反射層に照射さ
れた光が、必ずその入射方向と同じ方向に反射されて戻
ってくるようになるので、戻り光の光量不足による誤検
出を防止して精度良く下糸の残量を検出することができ
る。また、ボビンの軸部表面に光を垂直に入射させなく
とも反射光を確実に検出できるので、前記反射層に光を
照射できさえすれば光センサの組み付け精度を問題にす
る必要はなく、また、軸部表面がいかなる傾斜を持った
ボビンでも使用可能となる。 （２） 請求項２記載の下糸残量検知装置によれば、前
記軸部の中央に溝が周設され、この溝の部分に向かって
軸部表面が傾斜しているボビンを使用することにより、
糸巻きの際に必ず軸部中央から糸が巻かれるようになる
ので、ボビン軸部に対する光の照射位置と糸の巻かれ方
とに関わらず、常に一定の糸残り量を確保した状態で、
ボビンに巻かれている下糸の残量を精度良く検知でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の下糸残量検知装置の一実施例を示す図
で、（ａ）は下糸残量検知装置の装置構成を示す概略側
断面図、（ｂ）は同装置の要部断面図である。

【図２】図１の装置における光の反射状態を示す図で、
（ａ）はボビン軸部の反射層の部分に光が照射された場
合、（ｂ）は反射層以外の部分に光が照射された場合で
ある。

【図３】受光パルス波形の一例を示す図である。

【図４】図１の装置に適用できる様々な形状のボビンを
示す正面図である。

【図５】従来の下糸残量検知装置の装置構成例を示す概
略側断面図である。

【図６】従来の装置における光の反射状態を示す概略図
である。

【図７】従来の装置における下糸の残り状態を示す概略
図である。

【符号の説明】

１ 光センサ ２ レンズ ３ ボビン ４ ボビンケース ５ 釜駆動軸 ８ 溝 ９ 軸部 ９ａ 傾斜面（軸部表面） １０ 反射層 １５ 凹部 １５ａ 底面 １６ 下糸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡村 昌彦 東京都調布市国領町８丁目２番地の１ ジ ューキ株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボビンに光を照射し、当該ボビンの軸部
   で反射されて戻ってくる光を検出することによって当該
   軸部に巻かれた下糸の残量を検知するようになした下糸
   残量検知装置において、 前記ボビンの軸方向において曲面または斜面を有する軸
   部表面に、光をその入射方向と同じ方向に反射させる反
   射層が形成されていることを特徴とする下糸残量検知装
   置。
2. 【請求項２】 前記軸部の中央に溝が周設され、この溝
   部に向かって前記軸部表面が傾斜していることを特徴と
   する請求項１記載の下糸残量検知装置。