(57)【要約】【課題】人間の手指によって滑り板を開閉する必要のない滑り板の自動開閉装置および当該装置を装着したミシンを提供すること。【解決手段】工業用ミシンに装着する滑り板の自動開閉装置であって、シリンダ、ソレノイド、モータ等のアクチュエータおよび当該アクチュエータの駆動を制御する制御手段と、前記アクチュエータによって駆動されるリンク機構および当該リンク機構の一部として動作する駆動体を設けるとともに、前記駆動体の一部を、釜上部の開口を開閉可能に覆う滑り板と係合するように構成し、前記アクチュエータの駆動に伴って前記滑り板を往復移動させるように構成したことを特徴とする。【選択図】図１
2010075532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ、ソレノイド、モータ等のアクチュエータおよび当該アクチュエータの駆動を制御する制御手段と、
前記アクチュエータによって駆動される駆動体を設けるとともに、
当該駆動体の一部を、釜上部の開口を開閉可能に覆う滑り板と係合するよう構成し、
前記アクチュエータの駆動に伴って前記滑り板を開閉するように構成したことを特徴とする滑り板の自動開閉装置。
【請求項２】
シリンダ、ソレノイド、モータ等のアクチュエータおよび当該アクチュエータの駆動を制御する制御手段と、
前記アクチュエータによって駆動されるリンク機構および当該リンク機構の一部として動作する駆動体を設けるとともに、
前記駆動体の一部を、釜上部の開口を開閉可能に覆う滑り板と係合するように構成し、
前記アクチュエータの駆動に伴って前記滑り板を往復移動させるように構成したことを特徴とする滑り板の自動開閉装置。
【請求項３】
前記アクチュエータに駆動状態を検知するセンサを設け、当該センサの出力をミシンの駆動制御を行うコントローラ部に対して出力可能に構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の滑り板の自動開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミシンに装着する装置であって、ボビンケースの脱着作業を行う釜上部の開口に設けられている滑り板（釜カバー）を、手指によらず開閉するための自動開閉装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ミシンは、上糸と下糸の編み合わせによって縫い目を構成するものであり、下糸はボビンに巻回された状態でボビンケースに収容され、さらに釜と呼ばれる部位に装着される。しかし、ボビンに巻回できる糸の長さは、大きいドラムに巻回された上糸の長さと比較してはるかに短く、ボビンに対する糸の補給頻度が高いものとなっている。このような問題点から、ボビンケースの自動交換装置に関する技術（特許文献１、特許文献２）もあるが、いずれも構造が複雑であり、既存のミシンに装着するとしてもかなりの改造を必要とする。
【特許文献１】特開平６−２１００９０号公報
【特許文献２】特開平７−２４１３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
下糸を補給するために行われるボビンケースの着脱作業は、釜上部に設けられた開口を塞いでいる滑り板と称されている板状体を手指によって移動させた後、当該操作によって表出した開口を介して行われる。そして、このボビンケースの着脱作業は、一日に数回から十数回の頻度で行われるものである。
従来行われていた滑り板の開閉は、後端付近に設けられている孔に手指の爪を引っかけて、引きずることによって行われていた。しかし、金属で形成された孔に爪を引っかけると、孔の角縁部によって爪が削れてしまうので、指先をきれいに見せたい女性にとって避けたい作業となっている。そして、このような操作を一日に何度も行うことは、オペレータにとってかなりの負担となっていた。
本発明は、上記問題に鑑み発明されたものであって、人間の手指によって滑り板を開閉する必要のない滑り板の自動開閉装置および当該装置を装着したミシンを提供することを課題とするものである。さらに、装置としてコンパクトであって、既存のミシンにも僅かな改良によって後付できる安価な装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本願請求項１記載の発明は以下の構成を有する。すなわち、
シリンダ、ソレノイド、モータ等のアクチュエータおよび当該アクチュエータの駆動を制御する制御手段と、
前記アクチュエータによって駆動される駆動体を設けるとともに、
当該駆動体の一部を、釜上部の開口を開閉可能に覆う滑り板と係合するように構成し、
前記アクチュエータの駆動に伴って前記滑り板を開閉するように構成したことを特徴とする滑り板の自動開閉装置。
【０００５】
また、本願請求項２記載の発明は以下の構成を有する。すなわち、
シリンダ、ソレノイド、モータ等のアクチュエータおよび当該アクチュエータの駆動を制御する制御手段と、
前記アクチュエータによって駆動されるリンク機構および当該リンク機構の一部として動作する駆動体を設けるとともに、
前記駆動体の一部を、釜上部の開口を開閉可能に覆う滑り板と係合するように構成し、
前記アクチュエータの駆動に伴って前記滑り板を往復移動させるように構成したことを特徴とする滑り板の自動開閉装置。
【０００６】
本願請求項３記載の発明は以下の構成を有する。すなわち、
前記アクチュエータに駆動状態を検知するセンサを設け、当該センサの出力をミシンの駆動制御を行うコントローラ部に対して出力可能に構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の滑り板の自動開閉装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る滑り板の自動開閉装置は、既存の従来型ミシンに対しても取り付け用のタップを設ける程度の後加工によって、簡単に装着できるものとなっている。また、滑り板と係合する駆動用のアームは、滑り板の表面に沿った低い位置で動作するものであるから、縫製作業の妨げになりにくいものとなっている。
また、アクチュエータに装着したセンサ出力をミシンコントローラ等のミシン制御部に入力することによって、滑り板が開いている状態ではミシンが動作しないようにすることができる。これによって、ボビンケースを着脱している最中に誤ってミシンを動作させることがなく、安全に作業をすることができるという効果を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、本発明に係る滑り板の自動開閉装置の駆動部１を表した外観斜視図である。
当該駆動部１は、アクチュエータの一つである空圧シリンダ２および当該空圧シリンダ２に付属する各手段と、当該空圧シリンダ２によって駆動されるリンク機構３によって構成されている。
空圧シリンダ２は、Ｌ字型のブラケット４、４を用いて、ビス５によってミシンＭに対して固定されるようになっている。当該駆動部１を既存のミシンに取り付ける場合には、前記ビス５に対応したタップを後加工することで取り付けるようになっている。
空圧シリンダ２には、継手の一種である圧縮空気の流量を制限してピストンの動作速度を調整するスピードコントローラ６を介してチューブ７が接続されている。そして、当該空圧シリンダ２に対して、前記チューブ７を介して圧縮空気が供給されるようになっている。
空圧シリンダ２の胴体部には、ピストンロッド８の突出時を検知するセンサ９が設けられている。当該センサ９は、ピストンに内蔵された磁石の近接によって接点を閉じる回路を内蔵したものである。また、ピストンロッド８の先端には、リンク機構３の一部を構成するアーム１０の末端部１１と回動可能に接続されたロッドエンド１２が取り付けられている。
【０００９】
リンク機構３は、第１のリンクアームとして構成される前記アーム１０と、当該アーム１０を水平面上において回動可能に支持する支軸１３および当該支軸を設けた取付基台１４と、前記アーム１０と回動可能に接続される第２のリンクアームとしての駆動体１５によって構成されている。
アーム１０は肉厚の薄い細板によって形成されており、前述したように末端部１１を往復運動するピストンロッド８の先端に設けたロッドエンド１２に接続している。
また、前述したように、アーム１０は前記取付基台１４の支軸１３によって回動可能に支持されるようになっている。この際、支軸１３に対する取り付け位置がロッドエンド１２に対する取り付け位置よりも低くなっているので、これに対応してアーム１０の形状も途中に折曲部を設けた形状に形成されている。
また、支軸１３によって支持される部分は、アーム１０の長手方向に沿った長孔となっており、アーム１０が回動する際に僅かにアーム１０の長手方向に移動することができる
ようになっている。この作用によって、ピストンロッド８に軸方向以外の力が作用するのを軽減し、空圧シリンダ２が損傷するのを防止している。
【００１０】
アーム１０の先端に軸支された駆動体１５は、前記アーム１０と同様に肉厚の薄い細板によって形成されている。そして、その先端部には、下方に対する幅細の折曲部として形成したフック１６を設けている。当該フック１６は、後述する滑り板との係合部位となっている。
駆動体１５は、その長手方向の向きが、概ねピストンロッド８の動作方向と一致するように設けられており、本実施の形態においては、ピストンロッド８の駆動距離に対して約２倍の距離を移動するように形成されている。このピストンロッド８の駆動距離と駆動体１５の移動距離の比は、前記アーム１０に設けた支軸１３に対する回動中心の位置によって定まるものとなっている。
【００１１】
図２は、本発明に係る滑り板の自動開閉装置を既存のミシンＭに装着する例を表した説明図である。図２に表したミシンＭは、工業用のミシンであって架台の天板上にミシン本体Ｍ１を設け、天板の手前にオペレータが操作する電源スイッチＭ２を設け、縫い動作を行うフットペダルＭ３を有したものとなっている。また、モータの回転数や送り量の調節等、ミシンの動作に関する各種制御を行うミシンコントローラＭ４が設けられたものとなっている。
ミシン本体Ｍ１は、架台の天板と平行を成す略矩形の鋳物製のベースＭ５上に設けられている。そして、当該ベース上の縫い部付近には、１又は２以上の滑り板Ｍ６がスライド可能に設けられている。滑り板Ｍ６は、端縁に手指の爪等を引っかけるための小孔Ｍ７が設けられた金属板として構成されており、縫い針の直下に収容されるボビンケースを着脱する際に開閉するようになっているものである。
【００１２】
本発明に係る滑り板の自動開閉装置は、駆動部１の他に当該駆動部１の動作（ピストンロッド８の出没動作）を行わせる制御バルブ（制御手段）１７を有している。制御バルブ１７は、圧力が調整された圧縮空気元（図示せず）からの空気を入力する入力ポート１８と、入力された圧縮空気を出力する２つの出力ポート１９、２０、および排気ポート（図示せず）を有している。そして、手動で回動するつまみ２１の向きを変えることによって、出力ポート１９、２０を選択して圧縮空気を供給するようになっている。出力ポート１９、２０は、それぞれチューブ７を介して空圧シリンダ２の各入出力ポートへ接続されているので、つまみ２１を回動させることによってピストンロッド８を出没させるようになっている。なお、手動式の制御バルブに変えて電磁弁を使用しても差し支えがない。
【００１３】
駆動体１５の先端に形成したフック１６は、滑り板Ｍ６に設けられている小孔Ｍ７内に遊嵌されるようになっている。すなわち、フック１６を滑り板Ｍ６に対して完全に固定しているわけではなく、若干の遊びを設けた状態で係合している。これによって、前記アーム１０の軸方向に対する移動に伴う駆動体１５の回動を許容するようになっている。
なお、予め滑り板Ｍ６に小孔Ｍ７が設けられていない場合には、後加工によってフック１６を遊嵌させる小孔を穿設することで、駆動体１５を滑り板Ｍ６に係合させる。
【００１４】
図３（ａ）、図３（ｂ）はミシンＭに装着した滑り板の自動開閉装置の動作状態を表す説明図であり、説明のためにミシン本体Ｍ１を省略して記載したものである。
図３（ａ）は、滑り板Ｍ６が釜上部の開口を塞いでいる状態を表している。この際、駆動部１は、制御バルブ１７の制御によって、空圧シリンダ２のピストンロッド８が収納された状態を維持するようになっている。そして、このピストンロッド８が収納された状態に連動して、リンク機構３が駆動体１５を押し出し滑り板Ｍ６を閉じている。
図３（ｂ）は、滑り板Ｍ６が釜上部の開口Ｍ８を開けた状態を表している。この際、駆動部１は、制御バルブ１７の制御によって、空圧シリンダ２のピストンロッド８を押し出
した状態となっている。そして、この動作に連動してリンク機構３の駆動体１５を引き下げることで滑り板Ｍ６を開けている。
【００１５】
また、図３（ｂ）に示す状態では、ミシンのオペレータが釜に触れることができる状態であるために、誤ってフットペダルＭ３を踏みつけたとしてもミシン本体Ｍ１が駆動しないようになっている。
すなわち、空圧シリンダ２にはピストンロッド８の突出した状態を検知するセンサ９が設けられている。当該センサ９は、内蔵したリードスイッチによって、リード線２２によって接続された回路を閉じる（導通させる）ようになっている。当該センサ９から導かれたリード線はミシンコントローラＭ４が備える緊急停止用の端子に接続されるようになっており、当該緊急停止用の端子をショート（導通）させることによって、ミシン動作を停止させるようになっている。
【００１６】
図４（ａ）、（ｂ）は、滑り板の自動開閉装置の他の例を表した平面図である。当該装置は、２枚の滑り板を設けたミシンに装着するものであって、当該２枚の滑り板（Ｍ６ａ、Ｍ６ｂ）を同時に開閉するように構成したものである。当該図４も、説明のためにミシン本体Ｍ１を省略して記載したもとなっている。
図４（ａ）に示したミシンは、縫い針部分を中心として左右方向にそれぞれ開閉する滑り板Ｍ６ａ、Ｍ６ｂを有したものである。滑り板Ｍ６ａを自動的に開閉する機構は前述した駆動部１と同様であり、空圧シリンダ２によって駆動されるアーム１０および駆動体１５によるリンク機構３を採用する。したがって、当該図４を用いた説明においてはリンク機構３に説明は省略する。そして、滑り板Ｍ６ａとは異なる方向に開閉する滑り板Ｍ６ｂの駆動には、新たに付加した連結アーム３０および駆動アーム３１によって構成する新たなリンク機構を使用する。
【００１７】
新たに追加する連結アーム３０および駆動アーム３１は、ともに肉厚の薄い細板によって形成されている。連結アーム３０の末端は、前記アーム１０の末端部１１とともにロッドエンド１２によって回動可能に結合される。そして、ピストンロッド８の出没動作に連動して略同方向に往復移動するようになっている。
駆動アーム３１の先端部には、突出部３２が形成され、この突出部３２が滑り板Ｍ６ｂに設けられている小孔Ｍ７ｂ内に挿入し、遊嵌されるようになっている。当該突出部３２は、別途装着されるピン若しくは駆動アーム３１先端部の折り曲げにより形成される。また、駆動アーム３１の末端３３は、ベースＭ５若しくは当該ベースＭ５を取り付けている架台の天板上に回動可能に固定されるようになっている。
【００１８】
駆動アーム３１は、滑り板Ｍ６ｂ（小孔Ｍ７ｂ）の移動範囲の略中心位置から、移動方向に対して略直角を成す方向に沿って配置される。この配置によって、駆動アーム３１が左右に揺動させることにより、当該揺動に連動して滑り板Ｍ６ｂを左右に移動させることができるようになっている。
そして、駆動アーム３１の軸部の途中に連結アーム３０の先端を回動可能に連結することで、連結アーム３０の往復移動に伴って駆動アーム３１を揺動させ、同時に滑り板Ｍ６ｂを開閉移動させるようになっている。
【００１９】
以上説明した滑り板の自動開閉装置に用いたリンク機構は、一例として圧縮空気を駆動源として使用しているが、ソレノイド、モータ等の電気を動力とする各種アクチュエータを使用しても差し支えがないものである。
また、上記のように滑り板Ｍ６ａ又は滑り板Ｍ６ｂを開閉移動させる機構の一つとしてリンク機構を説明したが、他の機構を用いても構わないものである。
また、上記の例は、既存の工業用ミシンに滑り板の自動開閉装置を後付けする場合を中心に説明しているが、予め滑り板の自動開閉装置を装着した工業用ミシンを形成しても差
し支えがないものである。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、工業用ミシンにおける下糸交換の際に開閉する滑り板の自動開閉装置として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る滑り板の自動開閉装置の駆動部の外観斜視図である。
【図２】本発明に係る滑り板の自動開閉装置を既存のミシンＭに装着する場合の説明図である。
【図３】本発明に係る滑り板の自動開閉装置の動作状態を表す説明図である。
【図４】滑り板の自動開閉装置の他の例を表した平面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  駆動部
２  空圧シリンダ
３  リンク機構
４  Ｌ字型のブラケット
５  ビス
６  スピードコントローラ（継手）
７  チューブ
８  ピストンロッド
９  センサ
１０  アーム
１１  末端部
１２  ロッドエンド
１３  支軸
１４  取付基台
１５  駆動体
１６  フック
１７  バルブ（制御手段）
１８  入力ポート
１９、２０  出力ポート
２１  つまみ
２２  リード線
３０  連結アーム
３１  駆動アーム
３２  突出部
３３  末端
Ｍ１  ミシン本体
Ｍ２  電源スイッチ
Ｍ３  フットペダル
Ｍ４  ミシンコントローラ
Ｍ５  ベース
Ｍ６  滑り板
Ｍ７  小孔  
Ｍ８  開口
【図１】
2010075532.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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