JPS5949829B2 - ミシンにおける下糸ボビンの自動交換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ミシンにおける下糸ボビンの自動交換装置
に関するものである。

従来、この種自動交換装置は存在せず、下糸の放出によ
って交換時期に到った下糸ボビンは、人５手によって新
規なものと交換されていた。

このような人手による交換作業は、極めてわずられしく
面倒であり、しかもその作業能率が悪いためにミシンの
稼動率低下の原因となる等の問題があった。

θ この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、下
糸ボビンの交換作業の自動化を図って、その交換作業の
わずられしさを解消すると共に、交換作業能率の向上に
よってミシンの稼動率を高めることができ、しかも磁気
的な吸着機構を用いるテことにより構成が簡易である新
規な下糸ボビンの自動交換装置を提供することを目的と
する。

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

まず、下糸ボビンを組込んで構成されるミシン？のかま
機構の一例について簡単に説明する。

すなわち、ミシンのがま機構は、シャフト１によって回
転駆動される外がま２の内部に内がま３を相対回転自在
に組付け、そしてこの内がま３の内部に下糸ボビン（以
下単に「ボビン」という）４とボビンケース５を着脱自
在に組付けて構成されている。

このボビン４は、ミシンの下糸６を多条に巻付けた状態
で一旦ボビンケース５内に仮保持された後、このボビン
ケース５と共に内がま３の内部に同時的に組付けられて
いる。

そして、これらの組付は状態において、ボビンケース５
は、内がま３の内周部と合致することによりこの内がま
３に対して回り止めされていると共に、ロック機構７に
よって内がま３の中央ピン８の先端に抜は止め保持され
るようになっている。

このように構成されたかま機構はミシンの上板９の下方
近傍に装備されていて、ボビン４に巻付けた下糸６をボ
ビンケース５の周部を貫通させてから内がま３にガイド
させつつ上方へ放出すると共に、図示しないミシンの上
糸を外がま２と内がま３との協働によってミシン針から
下方へ引き込み、そしてこれら下糸６と上糸とによって
所定の縫目を形成することにより、その機能を果すよう
になっている。

上記ロック機構７は、ボビンケース５の前面の上下のガ
イド部１０，１０の相互間に第４図中左右方向移動自在
に取付けられかつ常時図示しないスプリングによって同
図中右方へ付勢されているロック板１１と、このロック
板１１の一４１１ａ側に起立操作自在に連結されている
操作片１２とで成っている。

そして、通常、ロック板１１は第４図に示すような左方
位置にあって、そのロック孔１３の左方側が前記内がま
３の中央ピン８の先端くびれ部８ａに嵌め合うことによ
り、ボビンケース５自体を抜は止め保持している。

そして、操作片１２の先端１２ａに指を掛けてその基端
１２ｂを中心として第４図中紙面の表側に起立操作する
ことにより、この操作片１２の基端１２ｂ側に設けたカ
ム部（図示せず）とこれに対応するボビンケース５側の
接触面部（図示せず）とが協働して、ロック板１１をス
プリングの力に抗して第４図中左方へ移動させ、このこ
とによってボビンケース５自体の抜は止めを解除するよ
うになっている。

なお、ロック機構７は、そのロック解除状態において、
ロック板１１がボビン４の一部に合致してボビンケース
５内におけるボビン４の抜は止めを果すようになってい
る。

またロック板１１の他端１１ｂはボビンケース５の外方
へ若干突出されている。

このようなかま機構およびそのロック機構７の構成は、
従来からある一般的なものと同様である。

本発明に係る装置は、上記のようなかま機構におけるボ
ビン４の交換作業を自動的に行なうものであり、以下そ
の構成について説明する。

図中符号１４はミシン本体側に設けられたＬ字形の基板
であり、上記ミシンのかま機構におけるボビンケース５
の前方側に対向位置させられている。

この基板１４にはガイド体１５が設けられ、そしてこの
ガイド体１５には、ロッド１６がボビンケース５に近接
および離間する矢印Ａ、 Ｂ方向移動自在にガイドさ
れて取付けられている。

ロッド１６の先端には移動体１７が取付けられている。

この移動体１７には、基板１４側に設けられた電動式の
シリンダ（移動手段）８のピストンロッドが連結されて
いて、このシリンダ１８の伸縮作動により、移動体１７
が矢印Ａ、 Ｂ方向に移動されるようになっている。

前記移動体１７には、ボビンケース５を磁気的に吸着可
能な吸着機構１９と、前記ボビンケース５におけるロッ
ク機構７をロック解除操作可能なロック解除機構２０が
装備されている。

そこで、まず、前者の吸着機構１９について説明する。

すなわち、第１図に示すように移動体１７の略コ字状部
分における上、下一対の対向腕部１７ａ、１７Ｈのそれ
ぞれに、同図中左右方向に延びる平板状の上、下一対の
支持片２１．２１の左端部が取付けられている。

各支持片２１，２１の先端にはそれぞれ電磁石２２，２
２がその電磁的な吸着作用部を右方に向けて取付けられ
ている。

これらの電磁石２２．２２は、コード２３゜２３を介し
て図示しない外部の通電回路に接続されている。

次に、前述において符号２０を付したロック解除機構に
ついて説明する。

すなわち、前記移動体１７の先端側に、Ｌ字状の支持プ
レート２４を介して操作片２５が第２図中右方に向かっ
て設けられている。

この操作片２５は、前記ボビンケース５のロック機構７
におけるロック板１１の他端１１ｂに対向させられてお
り、かつ先細形状となるよう第２図中の上側面が傾斜面
２５ａとされている。

そして、移動体１７が矢印Ａ方向に移動されたとき、第
２図に示すように傾斜面２５ａがロック板１１の他端１
１ｂを押圧して、このロック板１１を第４図中左方へ移
動せしめ、他方、移動体１７が矢印Ｂ方向に移動された
とき、傾斜面２５ａがロック板１１の他端１１ｂから離
間して、このロック板１１を第４図中右方へ移動復帰せ
しめるようになっている。

ところで、ミシンの本体側には、前記ボビンケース５を
複数個収納可能なボビン収納機構２６が装備されており
、次にその構成について説明する。

すなわち、ミシンの本体側に、支持プレート２７と軸受
２８を介してシャフト２９が第１図中布、右方向の軸線
を中心として回転自在に支持され、そしてこのシャフト
２９の一端側には、スプロケット３０が取付けられてい
ると共に、そのシヤフト２９の他端側には、スペーサ３
１を介して円板状の収納室構成体３２が取付けられてい
る。

スプロケット３０は、ミシンの本体側に設けられたモー
タ３３の駆動側スプロケット３４に噛合されている。

また、収納室構成体３２において、その周方向に沿って
かつ中心角６０°ずつ等間隔的にずれた６つの位置のそ
れぞれには、第１図中布、右方向に貫通する合計６つの
ボビン収納室（以下単に「収納室」という）Ｅが形成さ
れている。

そして、この収納室構成体３２は、それ自体が６０゜ず
つ回転された際、その上方側に位置する１つのボビン収
納室Ｅが、順次前記かま機構におけるボビンケース５の
前方側と前記吸着機構１９との間に位置するようになさ
れている。

このボビンケース５の前方側に順次位置する収納室Ｅは
、前記移動体１７側の支持片２１．２１および操作片２
５を矢印Ａ、 Ｂ方向に挿通できるようになっている。

また、各収納室Ｅの第１図中左方側の開口縁部のそれぞ
れには、係止板３５の一端が取付けられている。

各係止板３５の他端には、前記内がま３の中央ピン８と
同様の大きさの位置決めピン３６が、対応する収納室Ｅ
内においてその中心線に沿って第１図中右方向へ植設さ
れている。

そして、合計６つの収納室Ｅのうち５つの内部には、下
糸満巻状態のボビンを内蔵した交換用ボビンケース（図
示せず）がそれぞれ第１図中右方側から収納保持されて
いる。

各収納室Ｅは、第６図に示すように対応する形状とされ
ていて、それぞれかま機構の前方に位置したとき、この
がま機構におけるボビンケース５と同様の形態で交換用
ボビンケースを位置決めして収納保持するようになって
いる。

また、このような交換用ボビンケースの収納状態におい
て、各ボビンケースの中央の貫通孔は対応する位置決め
ピン３６と嵌め合っている。

次に、上記のように構成された自動交換装置の作動を説
明する。

通常、シリンダ１８のピストンロッドは退縮している。

したがって、この時、移動体１７が矢印Ｂ方向への移動
限位置にあって、支持片２１，２１および操作片２５が
収納室構成体３２の第１図中左方側に位置されていると
共に、各電磁石２２．２２が不通電状態とされている。

ゆえに、このような通常時において、かま機構自体は、
外がま２がシャフト１を介して回転駆動されることによ
り、上板９の下側において所定の機能を果す。

そして、かま機構におけるボビン４の下糸６の残量が少
なくなった時、すなわちこのボビン４が夕交換時期に到
った時、この下糸の残量を検出する各種検出装置による
自動制御もしくはマニュアル制御によって、本自動交換
装置が下記のように順次作動する。

すなわち、まず、シリンダ１８が動作してそのクピスト
ンロツドが伸張する。

この時、すでにかま機構は停止され、かつ収納室構成体
３２は、その６つの収納室Ｅのうち交換用ボビンケース
が収納されていない１つの空きの収納室Ｅを上方に位置
させてそれをかま機構の前方に対向させるような１回動
位置にて停止されている。

したがって、支持片２１．２１は、上記１つの空きの収
納室Ｅにおける係止板３５の上方および下方の位置から
この収納室Ｅ内を貫通し、かつ操作片２５は、その空き
の収納室Ｅにおける係止板３５の第１図中右方向の位置
からこの収納室Ｅ内を貫通して、その傾斜面２５ａを、
ボビンケース５におけるロック板１１の他端１１ｂに接
触させる。

したがって、このロック板１１は徐々に第４図中左方へ
移動され、そして移動体１７の矢印Ａ方向への移動限位
置に１おいて、ボビンケース５のロック機構７は完全に
ロック解除される。

この時、各電磁石２２．２２は、ボビンケース５の前面
に接触もしくは若干の間隔で対向する位置に移動してい
る。

その後、各電磁石２２，２２が通電される。

しノたがって、各電磁石２２．２２は、その電磁力によ
ってボビンケース５の前面を吸着保持する。

その後、シリンダ１８が動作してそのピストンロッドが
徐々に退縮復帰する。

したがって、支持片２１．２１はボビン４を内蔵したま
まのボビンケース５を矢印Ｂ方向へ取出して、上方位置
の空きの収納室Ｅ内に移す。

そして、このボビンケース５が対向する係止板３５に当
接した時点で、シリンダ１８の動作が一旦中止される。

なお、この時におけるシリンダ１８の動作中止位置を、
以下□単に「所定の中途位置」という。

その後、各電磁石２２．２２が不通電状態とされる。

したがって、ボビンケース５の吸着が解かれる。

その後、シリンダ１８のビスｊ〜ンロツドが左方限位置
まで退縮移動し、支持片２１．２１および操作片２５が
収納室構成体３２の第１図中左方位置まで移動復帰する
。

その後、収納室構成体３２がモータ３３によって一方向
に６０°回転され、交換用ボビンケースを収納した収納
室Ｅがかま機構の前方に位置する。

その後、シリンダ１８が動作して、そのピストンロッド
が前記所定の中途位置まで伸張し、それから各電磁石２
２．２２が通電される。

したがって、収納室構成体３２内の交換用ボビンケース
は、そのロック板１１が第４図中左方へ移動された状態
で電磁石２２．２２に吸着される。

その後、シリンダ１８のピストンロッドが右方眼位置ま
で移動し、それから各電磁石２２．２２が不通電状態と
なる。

したがって、交換用ボビンケースは、下糸満巻状態のボ
ビン４を内蔵したまま、がま機構の内がま３に移される
。

その後、シリンダ１８のピストンロッドが左方限位置ま
で退縮し、再び支持片２１．２１および操作片２５が収
納室構成体３２の第１図中左方位置に復帰する。

このシリンダ１８の退縮動作に伴って操作片２５がロッ
ク板１１の他端１１ｂから離間することにより、このロ
ック板１１は第４図中右方位置まで移動復帰する。

この結果、交換用ボビンケースが内がま３内にセットさ
れる。

このようにして、内がま３内のボビン４がボビンケース
５と共に自動的に交換される。

以上のような一連の動作は、かま機構におけるボビン４
が交換時期に到る都度自動的に繰り返される。

したがって、収納室構成体３２内の合計５つの交換用ボ
ビンケースが、収納室構成体３２の回転方向に沿うもの
から順次内がま３内のものと入れ替わる。

そして、これら５つの交換用ボビンケースが全て内がま
３内のものと入れ替った時、収納室構成体３２を取外し
もしくは取付けたままの状態で、その収納室Ｅ内のボビ
ンケースを、下糸満巻状態のボビン４を内蔵した新規の
ものと交換する。

なお、上記実施例では、吸着機構１９を第１図中布、右
方向に往復動させるための駆動手段として電動式のシリ
ンダ１８を用いているが、この駆動手段の構成は適宜設
計変更可能である。

また、ミシンの本体側に、収納室構成体３２の図中右側
に位置してその第１図中上方側の１つの収納室Ｅを除く
他の５つの収納室Ｅの右方開口部を覆う邪魔板（図示せ
ず）を配備すれば、各収納室Ｅ内からボビンケースが脱
落することを未然に防止することができ、また、各収納
室Ｅ内の位置決めピン３６の基部分に、中央ピン８のく
びれ部８ａと同様のくびれ部を設けて、ここにロック機
構７によってボビンケースをロックするようにし？でも
よい。

また、上記実施例では、複数の収納室Ｅがかま機構の前
方を順次回転して移動するよういわゆるレボルバ一式に
形成されているが、何らこれに限られることなく、例え
ば複数の収納室Ｅががま機１構の前方直線的に移動する
ように構成する等任意であり、また、交換用ボビンケー
スと交換済みボビンケースとを、それぞれいわゆるマガ
ジン式に一括して交換するようにしてもよく、また、収
納室Ｅの形成数は任意である。

□ 以上詳細に説明したように、この発明に係る下糸ボ
ビンの自動交換装置によれば、下糸ボビンの交換作業を
自動的に行なうので、その交換作業のわずられしさを解
消すると共に、交換作業能率の向上によってミシンの稼
動率を高めることができ、しかも磁気的な吸着機構を用
いその電磁石を、収納室構成体に設けられた収納室を直
線的に通過させる構成となっているので、構造が簡単で
誤作動がなく、実施が容易である等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図はその要部の
縦断面図、第２図は第１図のＩＩ矢視図、第３図はボビ
ンケースを吸着した状態を示す吸着機構の吸着部分の拡
大図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図、第
５図は収納室構成体を第１図中左方から視た側面図、第
６図は収納室構成体における収納室形状の説明図である
。 ３・・・・・・内がま、４・・・・・・ボビン、５・・
・・・・ボビンケース、７・・・・・・ロック機構、１
８・・・・・・シリンダ、１９・・・・・・吸着機構、
２０・・・・・・ロック解除機構、２２・・・・・・電
磁石、２６・・・・・・ボビン収納機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下糸ボビン４の内蔵したボビンケース５を係止板３
   ５に係止して収納する複数の収納室Ｅを有し、下糸ボビ
   ン４を内蔵したボビンケース５を中央ピン８のくびれ部
   ８ａにロック板１１を係合させて交換可能に装設する、
   かま機構の内がま３の前方に上記収納室Ｅを個々に位置
   させ得るように移動自在に設けられた収納室構成体３２
   と、上記ボビンケース５を電気的に吸着する電磁石２２
   を備えた支持片２１と、この支持片２１を動かして電磁
   石２２を上記収納室構成体３２の収納室Ｅを通過させて
   上記内がま３の部分に移動させる移動手段１８と、上記
   内がま３内に装設されたボビンケース５の電磁石２２に
   よる吸着時に上記ロック板１１を押圧して中央ピン８に
   対するロック板１１の係合を解除する操作片１２とを具
   備したことを特徴とするミシンにおける下糸ボビンの自
   動交。 換装型。