【発明の名称】ミシンの糸張力制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】ヒステリシスブレーキまたはパウダブレーキによる電磁ブレーキの制動力を発生する回転子の軸に、前記制動力によって縫糸に対する張力の付加を可能とする回転体を設け、
前記電磁ブレーキの励磁コイルに前記制動力の調整用の制御電流を供給する制御電流供給回路を設けて、前記制動力のトルクを可変制御するようにしたことを特徴とするミシンの糸張力制御装置。
【請求項２】前記電磁ブレーキは、
前記軸と同心円上の励磁コイルを内部に有するステータと、
このステータに前記軸と同心円上に設けられ、前記励磁コイルへの前記制御電流の供給により発生した磁力が導かれる内側磁極及び外側磁極と、
これら内側磁極及び外側磁極の間に入る前記回転子としてのカップ状またはディスク状の永久磁石と、
からなるヒステリシスブレーキであることを特徴とする請求項１記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項３】ボイスコイルモータを含むリニアモータあるいは運動変換手段を有するコアレスモータによる低イナーシャモータの駆動により軸線方向に動作する動作軸に、この動作軸の軸線方向動作に応じた対をなす皿間の間隔の変化によって縫糸に対する把持力の変化に対応した糸張力の付加を可能とする糸調子皿を設け、
前記低イナーシャモータに前記動作軸の軸線方向動作力の調整用の制御電流を供給する制御電流供給回路を設けて、前記把持力を可変制御するようにしたことを特徴とするミシンの糸張力制御装置。
【請求項４】ボイスコイルモータを含むリニアモータあるいは運動変換手段を有するコアレスモータによる低イナーシャモータの駆動により軸線方向に動作する動作軸に、制動力の付加により縫糸に対する張力の付加を可能とする回転体を挟むように配置され、前記動作軸の軸線方向動作に応じた対をなす制動部材間の間隔の変化によって前記回転体に対する前記制動力の付加を可能とする回転体制動部材を設け、
前記低イナーシャモータに前記動作軸の軸線方向動作力の調整用の制御電流を供給する制御電流供給回路を設けて、前記制動力のトルクを可変制御するようにしたことを特徴とするミシンの糸張力制御装置。
【請求項５】前記低イナーシャモータは、
ヨークと、このヨークの中心部に一体的に設けた鉄心による中央極と、前記ヨークに設けた永久磁石による外極とから構成される磁気回路と、
この磁気回路の前記外極と前記中央極との間に配設されてその間の磁界の作用と供給される前記制御電流によって推力が生じる可動コイルと、
からなるボイスコイルモータであり、
前記動作軸は、前記可動コイルと一体的にまたは動力伝達機構を介して接続されていることを特徴とする請求項３または４記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項６】前記動作軸の軸方向動作力により前記糸調子皿または前記回転体制動部材に作用する圧力を検出し、その検出された圧力をフィードバックして前記把持力または前記制動力を制御することを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項７】ミシンの主軸の回転数に対応して、前記把持力または前記制動力を変化させることを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項８】ミシンに備えられる布押え上げ装置の動作と連動して、前記把持力または前記制動力を変化させることを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項９】ミシンに備えられる糸切り装置による糸切り時において、前記把持力または前記制動力を変化させることを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項１０】ミシンによるバック縫い時において、前記把持力または前記制動力を変化させることを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項１１】ミシンによる縫製開始時において、前記把持力または前記制動力を変化させることを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項１２】ミシンに備えられる布段部検知装置による検知と連動して、布の段部の縫製時において、前記把持力または前記制動力を変化させることを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項１３】前記把持力または前記制動力により糸張力付加が可能な前記糸調子皿または前記回転体よりも糸供給側において、糸張力を付与する糸調子器を備えるミシンであって、
前記糸調子器による糸張力を超える変化分だけ前記把持力または前記制動力により糸張力を制御することを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項１４】２本針ミシンの各縫糸に対応して備えられ、片針停止時にその停止した方の針側の縫糸を繰り出さないように前記把持力または前記制動力を変化させることを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項１５】千鳥縫いミシンにおいて、その右針落ちと左針落ちとで前記把持力または前記制動力を変化させることを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項１６】家庭用ミシン、閂止め縫いミシンまたは自動機ミシンのパターン縫いにおいて、各々の運針及び縫い方向に対し前記把持力または前記制動力を設定することを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項１７】ロックミシンにおいて、前記把持力または前記制動力の設定により縫目を変えることを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項１８】ロックミシンにおいて、その空環巻き込み装置による空環形成時に、前記把持力または前記制動力を変化させることを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項１９】ミシンのミシンアームに前記低イナーシャモータを内蔵したことを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項２０】ミシンのミシンアームの裏面側に前記低イナーシャモータを設けたことを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項２１】ミシンのミシンアームに対して、通常備えられる糸調子の代わりに交換できるよう前記低イナーシャモータをオプション化したことを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項２２】前記低イナーシャモータの駆動力を拡大して前記動作軸に伝達する駆動力伝達機構を設けたことを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項２３】前記駆動力伝達機構が有する摩擦力により前記糸調子皿または前記回転体制動部材が押されっぱなしにならないように戻すために、前記摩擦力の分だけ前記動作軸を引き戻すバネを設けたことを特徴とする請求項２２記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項２４】前記駆動力伝達機構が有する摩擦力により前記糸調子皿または前記回転体制動部材が押されっぱなしにならないように戻すために、前記低イナーシャモータに逆電流をかけて前記摩擦力の分だけ前記動作軸を引き戻すことを特徴とする請求項２２記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項２５】前記糸調子皿または前記回転体制動部材を構成する対をなす皿または制動部材のうち、一方の皿または制動部材を固定の皿または制動部材として、他方の皿または制動部材を前記動作軸による可動の皿または制動部材としたことを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項２６】前記固定の皿または制動部材の軸線方向位置を調節可能としたことを特徴とする請求項２５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項２７】ミシンに備えられる布押えの高さによる布厚の検知を、ミシンに備えられる送り歯の沈下時の位相状態で行って、
その検知された布厚に対応して前記把持力または前記制動力を変化させることを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項２８】ミシンの縫製条件によって、前記把持力または前記制動力を設定することを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項２９】布厚を基準として設定された前記把持力または前記制動力のデータマップが用意され、
このデータマップに従って前記布厚を基準とする前記把持力または前記制動力に制御されることを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項３０】ミシンに備えられる入力設定部に入力された設定条件と、前記データマップとに従って前記制御電流を決定することを特徴とする請求項２９記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項３１】前記糸張力を微量調節可能とする調節つまみを、前記糸調子皿または前記回転体の手前側に設けたことを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項３２】前記把持力または前記制動力の付加を、ミシンに備えられる天秤の引き上げ時と縫糸の釜越え時とで切換可能としたことを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項３３】縫製中に行われるパターン切り換えに対応して、前記把持力または前記制動力を変化させることを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項３４】前記把持力または前記制動力が縫製条件に対応して適切に設定されたデータマップが用意され、
このデータマップを外部装置により入力可能としたことを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項３５】千鳥縫いミシンにおいて、その右針落ちと左針落ちとに分けて設定された前記把持力または前記制動力のデータマップが用意され、
このデータマップに従って前記右針落ちと左針落ちとに対応した前記把持力または前記制動力に制御されることを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項３６】穴かがりミシンにおいて、前記把持力または前記制動力を変化させることよりパール縫いとウィップ縫いを切換可能としたことを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項３７】ミシンの下糸の残量に対応して前記把持力または前記制動力を変化させることを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項３８】ミシンの主軸の１回転の過程において、前記把持力または前記制動力を変化させると共に、その変化タイミングを変えることを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項３９】環縫いボタン付ミシンにおいて、前記把持力または前記制動力を変化させることにより糸ループと縫製布との隙間を適切に確保することを特徴とする請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項４０】前記低イナーシャモータは、
固定の永久磁石と、
この永久磁石に対応して設けられ、鉄心なしで前記制御電流が供給される回転自在な電機子と、
この電機子の中心部に一体的に設けた出力軸と、
からなるコアレスモータであり、
前記動作軸は、前記出力軸に回転運動を直線運動に変換する動力伝達機構を介して接続されていることを特徴とする請求項３または４記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項４１】前記電磁ブレーキの制動力を発生する回転子の軸を機械的または電気的に固定可能とする軸固定手段を設け、
前記電磁ブレーキの励磁コイルの消磁を行う際に、この軸固定手段により軸を一時的に固定して回らなくすることを特徴とする請求項１または２記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項４２】前記電磁ブレーキの制動力を発生する回転子の軸の回転方向を規制する軸回転方向規制手段を設け、前記電磁ブレーキの励磁コイルの消磁を行う際に、前記回転子の軸の回転方向を規制することを特徴とする請求項１または２記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項４３】前記電磁ブレーキの制動力を発生する回転子の軸の途中に、回転の伝達をフリーにする軸回転伝達フリー手段を設け、前記電磁ブレーキの励磁コイルの消磁を行う際に、前記回転子の軸の回転の伝達をフリーにすることを特徴とする請求項１または２記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項４４】ミシンに備えられる布押え上げ装置による押え上げ動作と連動して、前記電磁ブレーキの励磁コイルの消磁を行うことを特徴とする請求項１または２記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項４５】ミシンに備えられる糸切り装置による糸切り動作と連動して、前記電磁ブレーキの励磁コイルの消磁を行うことを特徴とする請求項１または２記載のミシンの糸張力制御装置。
【請求項４６】ミシンの停止時に、前記電磁ブレーキの励磁コイルの消磁を行うことを特徴とする請求項１または２記載のミシンの糸張力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒステリシスブレーキに代表される電磁ブレーキを利用したミシンの糸張力制御装置と、ボイスコイルモータに代表される低イナーシャモータを利用したミシンの糸張力制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ミシンにおける電磁的糸張力付与装置として、特公平４−１１２３８号公報により公知のものがある。
この従来の電磁的糸張力付与装置の制動部は、その公報中の第３図に示されるように、界磁鉄心は複数の極（８極）からなり、その各極のそれぞれに電気コイルが巻かれており、固定子と回転子には複数の歯がそれぞれ設けられている。その各々の歯は対称の極の歯以外は互いにずれるようになっている。
【０００３】
このような従来の電磁的糸張力付与装置は、固定子と回転子の歯が互いに一致した回転位置になったときに磁束が最大となり、回転する回転子はこの回転位置に引き込まれて安定状態となり、この位置から脱出するときには制動力として働く動作となっていた。
なお、以上の従来の電磁的糸張力付与装置の制動部として、さらに、その公報中の第５図に示されるように、パーマネントマグネット型パルスモータと同一構造のものもある。
【０００４】
その他、特開昭５３−４２９６３号公報により、ソレノイドのアーマチュアで直に糸調子皿を引くようにしたミシンの糸調子制御装置が公知であり、特開昭６０−８３６９６号公報により、直流モータをギアで減速し、溝カムで糸調子皿を押し引きするようにしたミシンの上糸張力自動設定装置が公知であり、特開平１−３１７４７７号公報により、エアシリンダで糸調子棒（中心の棒）を押すようにした自動ミシンの上糸張力調節装置が公知であり、特開平２−４９６８８号公報により、ステッピングモータで糸調子スリーブを出し入れするようにしたミシンの糸張力調節装置が公知であり、特開平６−１７００７４号公報により、ステッピングモータで糸調子皿を押し引きするようにした刺繍ミシンの上糸テンション制御装置が公知となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような従来の電磁的糸張力付与装置では、以下に列挙するような問題点があった。
（１）低速では問題ないが、中実部材による回転子の慣性が大きく、高速（特に、ミシンの主軸回転が１，０００ｒｐｍ以上）での糸車の追従性が悪い。
（２）歯状になった移動する極の吸引力を利用するために、回転位置がずれるごとに吸引する極が変わり、制動力が変動する。
（３）停止時の制動力と回転時の制動力の差が大きく、電気的に糸張力を均一化する場合、電気制御系の負担が非常に大きい。
【０００６】
また、前述した如く従来の糸張力制御装置は数多く提案されているが、何れも高速のミシンでは、上糸供給を除いて実用化されるに至っていない。
そして、前記特開昭５３−４２９６３号公報のミシンの糸調子制御装置では、ソレノイドを使った方式が提案されているが、ソレノイドには次のような欠点がある。
（１）インダクタンスが大きく、応答が遅い。
（２）移動体（アーマチュア）が磁性体のために慣性が大きく、応答が遅い。
（３）吸引力（推力）が距離の二乗で変化する性質を持つ。即ち、糸の太さが変化するスパン糸や毛糸の場合に張力が変化するものであり、糸を交換すると、太糸では張力が極端に下がり、細糸では極端に上がってしまい、ミシン本来として要求される特性とは逆となってしまう問題がある。また、リンク等を介在する場合、組み付け位置の僅かなズレが二乗で増幅されるために、極端な張力のズレとなって現れてしまう問題がある。
つまり、ソレノイドは、高速では使用できず、さらに、張力を決定するパラメータとして電流値以外にソレノイドのギャップが加わり、非常に直進性が悪いといった欠点があった。
【０００７】
そして、前記特開昭６０−８３６９６号公報のミシンの上糸張力自動設定装置、前記特開平２−４９６８８号公報のミシンの糸張力調節装置、前記特開平６−１７００７４号公報の刺繍ミシンの上糸テンション制御装置で、直流モータやステッピングモータを使った方式が提案されているが、これらのモータには次のような欠点がある。
（１）構造が複雑である。
（２）回転運動を直線運動に変換しているので、高速追従性が悪い。
（３）駆動部や機構の慣性が大きく高速追従できない。
（４）アクチュエータ自身に位置や圧力を検出する能力がないので、電源投入時にセンサ等を用いた別の手段で位置や圧力情報を読み込むか、原点復帰動作をしなくてはならない。
つまり、前記モータは、高速では使用できず、電源の投入時に別の手段で位置や圧力を検出しなくてはならず、装置が複雑化する欠点があった。
【０００８】
さらに、前記特開平１−３１７４７７号公報の自動ミシンの上糸張力調節装置で、エアシリンダを使った方式が提案されているが、エアシリンダ系には次のような欠点がある。
（１）エア圧を変化させても、ピストンが移動し終わるまでに時間がかかり、追従性が悪い。
（２）エアシリンダもバネも圧縮性のために、過渡的に圧を変化させた場合、ハンチングが発生し、収まるまでに時間がかかる。
つまり、エアシリンダは、高速では使用できず、さらに、ハンチングを誘発する恐れが大きいという欠点があった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、縫糸に対する張力の付加を可能とするための制動部における回転子の慣性を小さくして高速での糸車の追従性を良くし、制動力についても軸回転角に対するトルク変動がなく、軸回転数の変化に対しても制動トルクを安定させられるようにしたミシンの糸張力制御装置を提供することにある。
また、本発明は、縫糸に対する張力の付加を可能とするための駆動系において、インダクタンス及び慣性が小さく応答を早くして高速での糸調子皿や糸車の追従性を良くし、しかも、糸に対して安定した把持力（張力）が得られ、特に、糸の太さが変化しても安定した把持力（張力）が得られるようにし、また、構造が簡単で、電源投入時の原点復帰（イニシャライズ）も不要とするようしたミシンの糸張力制御装置を提供することも目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決すべく請求項１記載の発明は、
ミシンの糸張力制御装置であって、
ヒステリシスブレーキまたはパウダブレーキによる電磁ブレーキの制動力を発生する回転子の軸に、前記制動力によって縫糸といわれる上糸あるいは下糸あるいはルーパー糸に対する張力の付加を可能とする糸車等の回転体を設け、
前記電磁ブレーキ（ヒステリシスブレーキ等）の励磁コイルに前記制動力の調整用の制御電流を供給する制御電流供給回路を設けて、前記制動力のトルクを可変制御するようにした構成を特徴としている。
【００１１】
このように、縫糸に対する張力付加用の回転体を、ヒステリシスブレーキまたはパウダブレーキによる電磁ブレーキの回転子の軸に設け、その電磁ブレーキの励磁コイルに制動力のトルクを可変制御する制御電流供給回路を設けてなるミシンの糸張力制御装置なので、縫糸に張力を付加する制動部における回転子の慣性が小さく、制動力は軸回転角に対してトルク変動がなく、軸回転数の変化に対しても制動トルクが安定している。
そして、回転子の慣性が小さいので、高速での回転体（糸車）の追従性が良く、高速でも安定した縫目が得られ、また、制動力は軸回転角に対してトルク変動がないので、安定した縫製が行え、さらに、軸回転数の変化に対しても制動トルクが安定しているので、電気的に糸張力を制御する場合にもその電気制御系を簡単にできる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、
請求項１記載のミシンの糸張力制御装置であって、
前記電磁ブレーキは、
前記軸と同心円上の励磁コイルを内部に有するステータと、
このステータに前記軸と同心円上に設けられ、前記励磁コイルへの前記制御電流の供給により発生した磁力が導かれる内側磁極及び外側磁極と、
これら内側磁極及び外側磁極の間に入る前記回転子としてのカップ状またはディスク状の永久磁石と、
からなるヒステリシスブレーキである構成を特徴としている。
【００１３】
このように、糸張力制御装置の電磁ブレーキとして、回転子の軸と同心円上の励磁コイルを内部に有するステータに設けた内側磁極及び外側磁極の間に回転子としてのカップ状またはディスク状の永久磁石を入れたヒステリシスブレーキとしたので、この永久磁石により回転子の慣性が小さく、回転子の軸と同心円上の励磁コイルによって、制動力は軸回転角に対してトルク変動がなく、軸回転数の変化に対しても制動トルクが安定している。
従って、高速での回転体（糸車）の追従性が良く、高速でも安定した縫目が得られて、安定した縫製が行えると共に、電気的に糸張力を制御する場合にもその電気制御系を簡単にできる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、
ミシンの糸張力制御装置であって、
ボイスコイルモータを含むリニアモータあるいは回転運動を直線運動に変換して運動を動作軸に伝達する運動変換手段を有するコアレスモータによる低イナーシャモータの駆動により軸線方向に動作する動作軸に、この動作軸の軸線方向動作に応じた対をなす皿間の間隔の変化によって縫糸といわれる上糸あるいは下糸あるいはルーパー糸に対する把持力の変化に対応した糸張力の付加を可能とする糸調子皿を設け、
前記低イナーシャモータ（ボイスコイルモータ等）に前記動作軸の軸線方向動作力の調整用の制御電流を供給する制御電流供給回路を設けて、前記把持力を可変制御するようにした構成を特徴としている。
【００１５】
このように、対をなす皿間の間隔の変化により縫糸に対する把持力の変化に対応した糸張力付加用の糸調子皿を、ボイスコイルモータを含むリニアモータまたは運動変換手段を有するコアレスモータによる低イナーシャモータの駆動により軸線方向に動作する動作軸に設け、低イナーシャモータに動作軸の軸線方向動作力調整用の制御電流を供給して、糸調子皿による縫糸に対する把持力を可変制御する制御電流供給回路を設けてなるミシンの糸張力制御装置なので、糸張力付加用の駆動源として、ボイスコイルモータを含むリニアモータまたはコアレスモータによる低イナーシャモータは、インダクタンスが小さく、慣性も小さく、しかも、駆動力が距離に関係なく一定で、電流値に比例した駆動力が得られ、また、構造が簡単で、電源投入時の原点復帰（イニシャライズ）も不要である。
そして、インダクタンス及び慣性が小さいので、応答が早く、高速での糸調子皿の追従性が良く、高速でも安定した縫目が得られ、また、駆動力が距離に関係なく一定で電流値に比例するので、糸調子皿による安定した糸把持力（糸張力）が得られ、これにより安定した縫製が行え、しかも、電源投入時の原点復帰（イニシャライズ）も不要なことから、電気的に糸張力を制御する場合にもその電気制御系を簡単にできる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、
ミシンの糸張力制御装置であって、
ボイスコイルモータを含むリニアモータあるいは運動変換手段を有するコアレスモータによる低イナーシャモータの駆動により軸線方向に動作する動作軸に、制動力の付加により縫糸といわれる上糸あるいは下糸あるいはルーパー糸に対する張力の付加を可能とする回転体を挟むように配置され、前記動作軸の軸線方向動作に応じた対をなす制動部材間の間隔の変化によって前記回転体に対する前記制動力の付加を可能とする摩擦体押さえ板等の回転体制動部材を設け、
前記低イナーシャモータ（ボイスコイルモータ等）に前記動作軸の軸線方向動作力の調整用の制御電流を供給する制御電流供給回路を設けて、前記制動力のトルクを可変制御するようにした構成を特徴としている。
【００１７】
このように、対をなす制動部材間の間隔の変化による制動力の変化に対応した糸張力付加用の回転体に対する回転体制動部材を、ボイスコイルモータを含むリニアモータまたは運動変換手段を有するコアレスモータによる低イナーシャモータの駆動により軸線方向に動作する動作軸に設け、低イナーシャモータに動作軸の軸線方向動作力調整用の制御電流を供給して、回転体制動部材による回転体に対する制動力のトルクを可変制御する制御電流供給回路を設けてなるミシンの糸張力制御装置なので、糸張力付加用の駆動源として、ボイスコイルモータを含むリニアモータまたはコアレスモータによる低イナーシャモータは、インダクタンスが小さく、慣性も小さく、しかも、駆動力が距離に関係なく一定で、電流値に比例した駆動力が得られ、また、構造が簡単で、電源投入時の原点復帰（イニシャライズ）も不要である。
そして、インダクタンス及び慣性が小さいので、応答が早く、高速での回転体（糸車）の追従性が良く、高速でも安定した縫目が得られ、また、駆動力が距離に関係なく一定で電流値に比例するので、回転体（糸車）による安定した糸張力が得られ、これにより安定した縫製が行え、しかも、電源投入時の原点復帰（イニシャライズ）も不要なことから、電気的に糸張力を制御する場合にもその電気制御系を簡単にできる。
【００１８】
請求項５記載の発明は、
請求項３または４記載のミシンの糸張力制御装置であって、
前記低イナーシャモータは、
ヨークと、このヨークの中心部に一体的に設けた鉄心による中央極と、前記ヨークに設けた永久磁石による外極とから構成される磁気回路と、
この磁気回路の前記外極と前記中央極との間に配設されてその間の磁界の作用と供給される前記制御電流によって推力が生じる可動コイルと、
からなるボイスコイルモータであり、
前記動作軸は、前記可動コイルと一体的にまたは動力伝達機構を介して接続されている構成を特徴としている。
【００１９】
このように、糸張力制御装置の低イナーシャモータとして、制御電流が供給される磁気回路を構成するヨークに、その中心部に鉄心による中央極を一体的に設けて、永久磁石による外極を設け、これら外極と中央極との間にその間の磁界の作用により流れる電流によって推力が生じる可動コイルを配設したボイスコイルモータとし、その可動コイルと一体的にまたは動力伝達機構を介して動作軸を接続したので、糸張力付加用の駆動源としてのボイスコイルモータは、インダクタンスが小さく、可動コイルにより慣性も小さく、その可動コイルの駆動力が距離に関係なく一定で電流値に比例し、構造が簡単で、電源投入時の原点復帰（イニシャライズ）も不要である。
従って、高速での糸調子皿または回転体（糸車）の追従性が良く、高速でも安定した縫目が得られ、糸調子皿または回転体（糸車）による安定した糸把持力（糸張力）が得られて、安定した縫製が行えると共に、電源投入時の原点復帰（イニシャライズ）も不要で、電気的に糸張力を制御する場合にもその電気制御系を簡単にできる。
【００２０】
請求項６記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
前記動作軸の軸方向動作力により前記糸調子皿または前記回転体制動部材に作用する圧力を、例えば、圧力センサにより検出し、その検出された圧力をフィードバックして前記把持力または前記制動力を制御するようにした構成を特徴としている。
このように、糸張力制御装置の動作軸の軸方向動作力により糸調子皿または回転体制動部材に作用する圧力を検出しフィードバックして把持力または制動力を制御するので、糸調子皿または回転体制動部材に作用する圧力を監視しながら糸張力を適切に制御できる。
【００２１】
請求項７記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
ミシンの主軸の回転数に対応して、前記把持力または前記制動力を、例えば、高速になる程下げるよう変化させるようにした構成を特徴としている。
このように、糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した糸張力付加用の糸調子皿または回転体（糸車）による縫糸に対する把持力または制動力を、主軸の回転数に対応して変化させるので、例えば、高速回転になる程糸が締まる場合には、高速回転になる程把持力または制動力を下げるようにすることによって、回転数が変化しても同じ縫目が得られるようになる。
【００２２】
請求項８記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
ミシンに備えられる布押え上げ装置の動作と連動して、前記把持力または前記制動力を、例えば、布押えが上がっている時に下げるよう変化させるようにした構成を特徴としている。
このように、糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した糸調子皿または回転体（糸車）による縫糸に対する把持力または制動力を、布押え上げ装置の動作と連動して変化させるので、例えば、布押えが上がっている時に把持力または制動力を下げることによって、布の引き出しが行い易くなる。
【００２３】
請求項９記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
ミシンに備えられる糸切り装置による糸切り時において、前記把持力または前記制動力を、例えば、糸切り信号ＯＮから糸切り終了まで下げるよう変化させるようにした構成を特徴としている。
このように、糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した糸調子皿または回転体（糸車）による縫糸に対する把持力または制動力を、糸切り時に変化させるので、例えば、糸切り信号のＯＮ状態から糸切り終了まで把持力または制動力を下げておくことによって、糸張力付与装置側から縫糸である上糸を繰り出せることから、切断した上糸が針から抜けず、糸切り時の上糸抜けがなくなる。また、安定した上糸残り量が得られる。
【００２４】
請求項１０記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
ミシンによるバック縫い時において、前記把持力または前記制動力を、例えば、上げるよう変化させるようにした構成を特徴としている。
このように、糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した糸調子皿または回転体（糸車）による縫糸に対する把持力または制動力を、バック縫い時に変化させるので、例えば、バック縫い時にヒッチステッチとなって糸が締まらない場合には、バック縫い信号がＯＮ状態で把持力または制動力を上げておくことによって、同じ縫目が得られるようになる。
【００２５】
請求項１１記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
ミシンによる縫製開始時において、前記把持力または前記制動力を、例えば、下げるよう変化させるようにした構成を特徴としている。
このように、糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した糸調子皿または回転体（糸車）による縫糸に対する把持力または制動力を、縫製開始時に変化させるので、例えば、縫い始めに把持力または制動力を下げることによって、糸張力付与装置側から縫糸である上糸を繰り出せることから、上糸端が引き込まれず、縫い始めの目飛びがなくなる。また、縫い始めに把持力または制動力を上げて、糸締めを行い、縫い始めの糸をほつれ難くすることも可能である。
【００２６】
請求項１２記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
ミシンに備えられる布段部検知装置による検知と連動して、布の段部の縫製時において、前記把持力または前記制動力を、例えば、上げるよう変化させるようにした構成を特徴としている。
このように、糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した糸調子皿または回転体（糸車）による縫糸に対する把持力または制動力を、布の段部検知時に変化させるので、例えば、布の段部で糸が締まらない場合には、段部の検知により把持力または制動力を上げることによって、同じ縫目が得られるようになる。
【００２７】
請求項１３記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
前記把持力または前記制動力により糸張力付加が可能な前記糸調子皿または前記回転体よりも糸供給側において、糸張力を付与する、例えば、プリテンション用の第１糸調子器等の糸調子器を備えるミシンであり、
前記糸調子器による糸張力を超える変化分だけ前記把持力または前記制動力により糸張力を制御するようにした構成を特徴としている。
このように、糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した把持力または制動力により糸張力付加が可能な糸調子皿または回転体（糸車）よりも糸供給側に備える糸調子器による糸張力を超える変化分だけ、低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した糸調子皿または回転体（糸車）による縫糸に対する把持力または制動力により糸張力を制御するので、糸張力に変化を要しない領域は従来の糸調子器で持たせながら、糸張力の変化を必要とする領域では低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した糸調子皿または回転体（糸車）による縫糸に対する把持力または制動力により持たせて、高張力にも対応できる。
【００２８】
請求項１４記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
２本針ミシンの各縫糸に対応して備えられ、片針停止時にその停止した方の針側の縫糸を繰り出さないように前記把持力または前記制動力を、例えば、左針のみの縫製時は右針側を上げるよう変化させるようにした構成を特徴としている。
このように、２本針ミシンの各縫糸である上糸に対応してそれぞれ備えられる糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した糸調子皿または回転体（糸車）による縫糸に対する把持力または制動力を、片針停止時にその停止した方の針側の上糸を繰り出さないように変化させるので、例えば、左針のみの縫製時には、右針側の把持力または制動力を上げることによって、右曲がりの角縫い縫製の場合に、右針側の上糸を繰り出させなくして、再度２本針による縫製が始まっても同じ縫目が得られるようになる。
【００２９】
請求項１５記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
千鳥縫いミシンにおいて、その右針落ちと左針落ちとで前記把持力または前記制動力を、例えば、右針落ちが締まって左針落ちが締まらない場合は左針落ち時に上げるよう変化させるようにした構成を特徴としている。
このように、千鳥縫いミシンにおいて、糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した糸調子皿または回転体（糸車）による縫糸に対する把持力または制動力を、右針落ちと左針落ちと変化させるので、例えば、右針落ちが締まって左針落ちが締まらない場合には、左針落ち時に把持力または制動力を上げるよう変化させることによって、左右針落ちで同じ縫目が得られるようになる。
【００３０】
請求項１６記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
家庭用ミシン、閂止め縫いミシンまたは自動機ミシンのパターン縫いにおいて、各々の運針及び縫い方向に対し前記把持力または前記制動力を、例えば、直線縫い時にしっかり締めて刺繍部を柔らかく締めたい場合には、直線縫い時に比べ刺繍部で下げるよう設定するようにした構成を特徴としている。
このように、家庭用ミシン、閂止め縫いミシンまたは自動機ミシンのパターン縫いにおいて、糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した糸調子皿または回転体（糸車）による縫糸に対する把持力または制動力を、各々の運針及び縫い方向に対し可変設定することで、例えば、直線縫い時に比べ刺繍部で下げるよう設定することによって、直線縫い時にしっかり締めて、刺繍部は柔らかく締めた所望の縫目が得られる。即ち、縫製する部分によって縫目が変えられるようになる。
【００３１】
請求項１７記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
ロックミシンにおいて、縫糸となる上糸あるいはルーパー糸に前記把持力または前記制動力の設定により縫目を変えるようにした構成を特徴としている。
このように、ロックミシンにおいて、糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した糸調子皿または回転体制動部材による縫糸に対する把持力または制動力を、所望の縫目に応じて設定することで、例えば、縫目形式５１４（ＪＩＳ：日本工業規格、以下同じにつき省略）の縫目で左針側の把持力または制動力を上げて下ルーパー糸張力を上げることによって、縫目形式５０６の縫目に変えられる。即ち、縫目形式を変えられる。
【００３２】
請求項１８記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
ロックミシンにおいて、その空環巻き込み装置による空環形成時に、前記把持力または前記制動力を、例えば、ソフトチェーンにするために下げるよう変化させるようにした構成を特徴としている。
このように、ロックミシンにおいて、糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した糸調子皿または回転体（糸車）による縫糸に対する把持力または制動力を、所望により変化させるので、例えば、空環巻き込み装置による空環形成時には、把持力または制動力を下げることによって、ソフトチェーンが得られる。
しかも、その場合、従来は上下２段で４個から８個の糸張力付与装置をマグネットで上段と下段に切り替えていたのに比べて、電気的に糸張力付与装置自体の把持力または制動力が変えられることにより、１段の位置張力付与装置でソフトチェーンが得られるようになる。
【００３３】
請求項１９記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
ミシンのミシンアームに、例えば、従来の糸調子本体の代わりに前記低イナーシャモータ（ボイスコイルモータ等）を内蔵した構成を特徴としている。
このように、糸張力制御装置の低イナーシャモータをミシンアームに内蔵したので、従来の糸調子本体の代わりに低イナーシャモータをミシンに備えられる。従って、邪魔物がなく、糸調子の位置関係も従来と変わらない。
【００３４】
請求項２０記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
ミシンのミシンアームの裏面側に前記低イナーシャモータ（ボイスコイルモータ等）を設けた構成を特徴としている。
このように、糸張力制御装置の低イナーシャモータをミシンアームの裏面側に設けたので、糸張力制御装置の駆動源としての低イナーシャモータが、縫製作業の邪魔にならない。
【００３５】
請求項２１記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
ミシンのミシンアームに対して、通常備えられる糸調子の代わりに交換できるよう前記低イナーシャモータを、例えば、必要に応じて交換できるようオプション化した構成を特徴としている。
このように、糸張力制御装置の低イナーシャモータをミシンアームに対してオプション化したので、例えば、必要に応じて、通常備えられる糸調子の代わりに交換して低イナーシャモータをミシンに備えられる。
【００３６】
請求項２２記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
前記低イナーシャモータ（ボイスコイルモータ等）の駆動力を拡大して前記動作軸に伝達するリンク機構等による駆動力伝達機構を設けた構成を特徴としている。
このように、糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動力を拡大して動作軸に伝達する駆動力伝達機構を設けたので、低イナーシャモータの駆動力に対して動作軸のストロークを稼いで、高張力が得られるようになる。
【００３７】
請求項２３記載の発明は、
請求項２２記載のミシンの糸張力制御装置であって、
前記駆動力伝達機構（リンク機構等）が有する摩擦力により前記糸調子皿または前記回転体制動部材が押されっぱなしにならないように戻すために、前記摩擦力の分だけ前記動作軸を引き戻すバネを設けた構成を特徴としている。
このように、駆動力伝達機構が有する摩擦力の分だけ動作軸を引き戻すバネを設けたので、このバネの力によって、糸調子皿または回転体制動部材を駆動力伝達機構の摩擦力により押されっぱなしにならないように戻せる。
即ち、例えば、弱い糸張力の時に低イナーシャモータの制御電流を下げても、駆動力伝達機構の摩擦力で低イナーシャモータにかかる圧力が開放されず、糸張力がそのまま残ってしまうことが考えられるが、バネによって、低イナーシャモータの制御電流を０にした時に糸張力も０になるよう糸調子皿または回転体制動部材を戻せる。
【００３８】
請求項２４記載の発明は、
請求項２２記載のミシンの糸張力制御装置であって、
前記駆動力伝達機構（リンク機構等）が有する摩擦力により前記糸調子皿または前記回転体制動部材が押されっぱなしにならないように戻すために、前記低イナーシャモータに逆電流をかけて前記摩擦力の分だけ前記動作軸を引き戻すようにした構成を特徴としている。
このように、低イナーシャモータに逆電流をかけて駆動力伝達機構の摩擦力の分だけ動作軸を引き戻すようにしたので、電流の制御によって、糸調子皿または回転体制動部材を駆動力伝達機構が有する摩擦力により押されっぱなしにならないように戻せる。
即ち、例えば、弱い糸張力の時に低イナーシャモータの制御電流を下げても、駆動力伝達機構の摩擦力で低イナーシャモータにかかる圧力が開放されず、糸張力がそのまま残ってしまうことが考えられるが、逆電流によって、低イナーシャモータの制御電流を０にした時に糸張力も０になるよう糸調子皿または回転体制動部材を戻せる。
【００３９】
請求項２５記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
前記糸調子皿または前記回転体制動部材を構成する対をなす皿または制動部材のうち、一方の皿または制動部材を固定の皿または制動部材として、他方の皿または制動部材を前記動作軸による可動の皿または制動部材とした構成を特徴としている。
このように、糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した把持力または制動力により糸張力付加が可能な糸調子皿または回転体制動部材を構成する対をなす皿または制動部材のうち、一方の皿または制動部材を固定の皿または制動部材として、他方の皿または制動部材を動作軸による可動の皿または制動部材としたので、低イナーシャモータにより駆動される糸調子皿または回転体制動部材において、可動部を一方の皿または制動部材だけとして慣性を極力小さくでき、高速での糸張力付加の追従性が上がる。
【００４０】
請求項２６記載の発明は、
請求項２５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
前記固定の皿または制動部材の軸線方向位置を、例えば、ナット等により調節可能とした構成を特徴としている。
このように、糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した把持力または制動力により糸張力付加が可能な糸調子皿または回転体制動部材を構成する対をなす皿または制動部材のうち、固定の皿または制動部材の軸線方向位置を調節可能としたので、低イナーシャモータにより駆動される糸調子皿または回転体制動部材において、糸張力設定のための初期設定のための隙間調節が適切に行える。
即ち、例えば、糸調子皿または回転体制動部材の隙間が大きければ、糸張力０からの立ち上がりに時間がかかるし、隙間が狭ければ、糸を結んだコブ部分が引っかかるが、隙間調節によって、そのような問題をなくせる。
【００４１】
請求項２７記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
ミシンに備えられる布押えの高さによる布厚の検知を、ミシンに備えられる送り歯の沈下時の位相状態で行って、
その検知された布厚に対応して前記把持力または前記制動力を変化させるようにした構成を特徴としている。
このように、送り歯の沈下時の位相状態で、布押えの高さに基づき検知された布厚に対応して、糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した糸調子皿または回転体（糸車）による縫糸に対する把持力または制動力を変化させるようにしたので、送り歯が沈んで布押えが布厚の分だけ浮いている状態で正確に布厚を検知して、布厚に応じた適切な糸張力の制御が行える。
【００４２】
請求項２８記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
ミシンの縫製条件によって、前記把持力または前記制動力を、例えば、薄物の場合は低把持力域で厚物の場合は高把持力域等に設定するようにした構成を特徴としている。
このように、糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した糸調子皿または回転体（糸車）による縫糸に対する把持力または制動力を、布や糸の材質、糸の種類や番手等の縫製条件により設定するので、例えば、ブラウス等の薄物の場合には、低把持力域または低制動力域に設定することによって、パッカリング等の問題の発生をなくし、また、ジーンズ等の厚物の場合には、高把持力域または高制動力域に設定することによって、しっかりと糸が締められる。
即ち、縫製条件に応じて簡単に把持力または制動力の設定の切り替えが行える。
【００４３】
請求項２９記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
布厚を基準として設定された前記把持力または前記制動力のデータマップが用意され、
このデータマップに従って前記布厚を基準とする前記把持力または前記制動力に制御されるようにした構成を特徴としている。
このように、データマップに従って布厚を基準とする把持力または制動力に制御されるようにしたので、予め与えられたデータにより布厚に基づいて糸調子皿または回転体（糸車）による把持力または制動力を適切に制御できる。
【００４４】
請求項３０記載の発明は、
請求項２９記載のミシンの糸張力制御装置であって、
ミシンに備えられる入力設定部に入力された設定条件と、前記データマップとに従って前記制御電流を決定するようにした構成を特徴としている。
このように、入力設定部に入力された設定条件とデータマップとに従って、糸張力制御装置の低イナーシャモータの制御電流を決定するようにしたので、入力設定に基づく縫製条件と予め与えられたデータにより低イナーシャモータの制御電流を決定して、糸調子皿または回転体（糸車）による把持力または制動力を適切に制御できる。
【００４５】
請求項３１記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
前記糸張力を微量調節可能とする調節つまみを、前記糸調子皿または前記回転体の手前側に、例えば、ブラケットを介して同軸上等に設けた構成を特徴としている。
このように、糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した把持力または制動力により糸張力付加が可能な糸調子皿または回転体（糸車）の手前側に、糸張力を微量調節可能とする調節つまみを設けたので、通常備えられる糸調子皿または回転体（糸車）の糸張力設定つまみと同じ位置に、糸張力微量調節可能な調節つまみがあって、違和感を与えない。
【００４６】
請求項３２記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
前記把持力または前記制動力の付加を、ミシンに備えられる天秤の引き上げ時と縫糸の釜越え時とで切換可能とした構成を特徴としている。
このように、糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した糸調子皿または回転体（糸車）による縫糸に対する把持力または制動力の付加を、天秤の引き上げ時と縫糸の釜越え時とで切換可能としたので、例えば、薄物では天秤締め、厚物では釜締めが良いとされており、１台のミシンで、天秤締めと釜締めを切り換えて、薄物から厚物までカバーできるようになる。
【００４７】
請求項３３記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
縫製中に行われる、例えば、膝スイッチ、手元スイッチ、押え上げスイッチ等の操作によるパターン切り換えに対応して、前記把持力または前記制動力を変化させるようにした構成を特徴としている。
このように、糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した糸調子皿または回転体（糸車）による縫糸に対する把持力または制動力を、縫製中に行われるパターン切り換えに対応して変化させるようにしたので、予め与えられたデータマップを切り換えて、糸張力を変えることによって、色々な縫目が得られるようになる。
【００４８】
請求項３４記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
前記把持力または前記制動力が縫製条件に対応して適切に設定されたデータマップが用意され、
このデータマップを、例えば、通信手段（ＬＡＮ、コンピュータネットワーク等）やメディア（カードやリムーバブル記憶装置等）等の外部装置により入力可能とした構成を特徴としている。
このように、糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した糸調子皿または回転体（糸車）による縫糸に対する把持力または制動力が、縫製条件に対応して適切に設定されたデータマップを外部装置により入力可能としたので、例えば、通信手段（ＬＡＮ、コンピュータネットワーク等）やメディア（カードやリムーバブル記憶装置等）等の外部装置を用いて、縫製条件に対応して適切に設定されたデータマップを入力できる。
【００４９】
請求項３５記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
千鳥縫いミシンにおいて、その右針落ちと左針落ちとに分けて設定された、例えば、右針落ちが締まって左針落ちが締まらない場合は左針落ち時に上げる等の前記把持力または前記制動力のデータマップが用意され、
このデータマップに従って前記右針落ちと左針落ちとに対応した前記把持力または前記制動力に制御されるようにした構成を特徴としている。
このように、糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した糸調子皿または回転体（糸車）による縫糸に対する把持力または制動力が、右針落ちと左針落ちとに分けて設定されたデータマップに従って右針落ちと左針落ちとに対応した把持力または制動力に制御されるようにした千鳥縫いミシンなので、予め与えられたデータマップにより、例えば、右針落ちが締まって左針落ちが締まらない場合には、左針落ち時に上げる等の把持力または制動力の制御を行うことによって、左右針落ちで同じ縫目が得られるようになる。
【００５０】
請求項３６記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
穴かがりミシンにおいて、前記把持力または前記制動力を変化させることよりパール縫いとウィップ縫いを切換可能とした構成を特徴としている。
このように、糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した糸調子皿または回転体（糸車）による縫糸に対する把持力または制動力を変化させることより、パール縫いとウィップ縫いを切換可能とした穴かがりミシンなので、低イナーシャモータの制御電流値を切り換えるだけで、パール縫いとウィップ縫いの切り換えができ、各々の縫いの糸張力を記憶設定しておけば、縫いに対応したスイッチ操作や針数、送り長さ、送り方向等により切り換えられる。
【００５１】
請求項３７記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
ミシンの下糸の残量に対応して前記把持力または前記制動力を変化させるようにした構成を特徴としている。
このように、糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した糸調子皿または回転体（糸車）による縫糸に対する把持力または制動力を、下糸の残量に対応して変化させるようにしたので、例えば、下糸残量検出器からの情報を基に糸張力を変えて、下糸の残量が少なくなった時に下糸張力が上がって下調子になるのを防げる。
【００５２】
請求項３８記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
ミシンの主軸の１回転の過程において、前記把持力または前記制動力を、例えば、糸締め以外は下げるよう変化させると共に、その変化タイミングを変えるようにした構成を特徴としている。
このように、ミシンの主軸の１回転の過程において、糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した糸調子皿または回転体（糸車）による縫糸に対する把持力または制動力を変化させると共に、その変化タイミングを変えるようにしたので、例えば、糸締め以外は把持力または制動力を下げることによって、柔らかい縫目が得られ、しかも、その把持力または制動力の変化タイミングも変えられる。
ここで、特開平４ー７３０９１号公報において、位相に同期させ、把持力パターンにより上糸張力をコントロールする装置が開示されるが、これは速度が変わっても同一位相なので問題がある。
ところで、天秤や釜の糸取りによって発生する糸張力は、その特性曲線の高さや形状が回転数と共に変化するが、有効な張力ピークは回転数と共に位相まで変化する。
つまり、回転数の変化に伴って把持力パターンは、スタートする位相、把持する長さ、張力の大きさの３つをコントロールしないと、縫い目をコントロールすることはできない。
そのために、１回転の中で張力及びタイミングを変える必要がある。
この点につき、１回転の中で張力及びタイミングを変えられるのはボイスコイルモータ等の低イナーシャモータである高応答性のアクチュエータにしかできない。
【００５３】
請求項３９記載の発明は、
請求項３、４または５記載のミシンの糸張力制御装置であって、
環縫いボタン付ミシンにおいて、前記把持力または前記制動力を、例えば、糸締め時に下げるよう変化させることにより糸ループと縫製布との隙間を適切に確保するようにした構成を特徴としている。
このように、糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による動作軸の軸線方向動作に対応した糸調子皿または回転体（糸車）による縫糸に対する把持力または制動力を変化させることにより、糸ループと縫製布との隙間を適切に確保するようにした環縫いボタン付ミシンなので、例えば、糸締め時に把持力または制動力を下げるよう変化させることによって、糸ループが上糸に引き上げられないようにして、糸ループと縫製布との隙間を適切に確保できる。
【００５４】
請求項４０記載の発明は、
請求項３または４記載のミシンの糸張力制御装置であって、
前記低イナーシャモータは、
固定の永久磁石と、
この永久磁石に対応して設けられ、鉄心なしで前記制御電流が供給される回転自在な電機子と、
この電機子の中心部に一体的に設けた出力軸と、
からなるコアレスモータであり、
前記動作軸は、前記出力軸に、回転運動を直線運動に変換する、例えば、リンク等による動力伝達機構を介して接続されている構成を特徴としている。
【００５５】
このように、糸張力制御装置の低イナーシャモータとして、固定の永久磁石に対応して設けられ、鉄心なしで制御電流が供給される回転自在な電機子の中心部に出力軸を一体的に設けたコアレスモータとし、その出力軸に動力伝達機構を介して動作軸を接続したので、糸張力付加用の駆動源としてのコアレスモータは、インダクタンスが小さく、鉄心なしの電機子中心部の出力軸により慣性も小さく、その出力軸の駆動力が距離に関係なく一定で電流値に比例し、構造が簡単で、電源投入時の原点復帰（イニシャライズ）も不要である。
また、出力軸の回転運動を動力伝達機構により直線運動に変換して、ボイスコイルモータと同様に動作軸を動作できる。
従って、高速での糸調子皿または回転体（糸車）の追従性が良く、高速でも安定した縫目が得られ、糸調子皿による安定した糸把持力（糸張力）または回転体（糸車）による安定した糸張力が得られて、安定した縫製が行えると共に、電源投入時の原点復帰（イニシャライズ）も不要で、電気的に糸張力を制御する場合にもその電気制御系を簡単にできる。
【００５６】
請求項４１記載の発明は、
請求項１または２記載のミシンの糸張力制御装置であって、
前記電磁ブレーキ（ヒステリシスブレーキ等）の制動力を発生する回転子の軸を機械的または電気的に固定可能とする、例えば、他の電磁ブレーキや、エア圧もしくは油圧によるブレーキ等による軸固定手段を設け、
前記電磁ブレーキの励磁コイルの消磁を行う際に、この軸固定手段により軸を一時的に固定して回らなくするようにした構成を特徴としている。
【００５７】
このように、電磁ブレーキの制動力を発生する回転子の軸を、機械的または電気的に固定する軸固定手段により一時的に固定して回らなくするようにしたので、電磁ブレーキ（ヒステリシスブレーキ等）の励磁コイルを消磁させた場合において、回転体（糸車）の軸の回転を確実に防止できる。
ここで、例えば、ヒステリシスブレーキは、急に流す電流値を変化させると、残留磁気が残り、１回転中にトルク変動が発生する。このトルク変動を消すためには、励磁コイルの消磁が必要であり、その場合、交番磁界をかけて消磁するが、この時にヒステリシスブレーキが回転してしまう。
しかし、その回転する方向が決まっていないので、糸をゆるめる方向に回転した場合には、糸がゆるんで糸車に巻き付いてしまう。
そこで、ヒステリシスブレーキの励磁コイルを消磁するときは、軸が回らないように、機械的もしくは電気的に軸を固定する必要がある。
【００５８】
請求項４２記載の発明は、
請求項１または２記載のミシンの糸張力制御装置であって、
前記電磁ブレーキ（ヒステリシスブレーキ等）の制動力を発生する回転子の軸の回転方向を規制する、例えば、ワンウェイクラッチやラチェット等による軸回転方向規制手段を設け、前記電磁ブレーキの励磁コイルの消磁を行う際に、前記回転子の軸の回転方向を規制する構成を特徴としている。
このように、電磁ブレーキの制動力を発生する回転子の軸の回転方向を軸回転方向規制手段により規制するようにしたので、電磁ブレーキ（ヒステリシスブレーキ等）の励磁コイルを消磁させた場合において、回転体（糸車）の軸の回転方向を規制して、例えば、糸をゆるめる方向の回転を防止できる。
【００５９】
請求項４３記載の発明は、
請求項１または２記載のミシンの糸張力制御装置であって、
前記電磁ブレーキ（ヒステリシスブレーキ等）の制動力を発生する回転子の軸の途中に、回転の伝達をフリーにする、例えば、電磁クラッチ、ツースクラッチ、エア圧もしくは油圧利用のクラッチ等による軸回転伝達フリー手段を設け、前記電磁ブレーキの励磁コイルの消磁を行う際に、前記回転子の軸の回転の伝達をフリーにする構成を特徴としている。
このように、電磁ブレーキの制動力を発生する回転子の軸の途中に設けた軸回転伝達フリー手段により回転の伝達をフリーにするようにしたので、電磁ブレーキ（ヒステリシスブレーキ等）の励磁コイルを消磁させた場合において、回転体（糸車）の軸側からの回転の伝達を遮断して、例えば、糸をゆるめる方向の回転を防止できる。
【００６０】
請求項４４記載の発明は、
請求項１または２記載のミシンの糸張力制御装置であって、
ミシンに備えられる布押え上げ装置による押え上げ動作と連動して、前記電磁ブレーキ（ヒステリシスブレーキ等）の励磁コイルの消磁を行うようにした構成を特徴としている。
このように、押え上げ動作と連動して、電磁ブレーキの励磁コイルの消磁を行うようにしたので、次の縫製時における電磁ブレーキのトルク変動を防止できる。
【００６１】
請求項４５記載の発明は、
請求項１または２記載のミシンの糸張力制御装置であって、
ミシンに備えられる糸切り装置による糸切り動作と連動して、前記電磁ブレーキ（ヒステリシスブレーキ等）の励磁コイルの消磁を行うようにした構成を特徴としている。
このように、糸切り動作と連動して、電磁ブレーキの励磁コイルの消磁を行うようにしたので、次の縫製時における電磁ブレーキのトルク変動を防止できる。
【００６２】
請求項４６記載の発明は、
請求項１または２記載のミシンの糸張力制御装置であって、
ミシンの停止時に、前記電磁ブレーキ（ヒステリシスブレーキ等）の励磁コイルの消磁を行うようにした構成を特徴としている。
このように、ミシン停止時に、電磁ブレーキの励磁コイルの消磁を行うようにしたので、次の縫製時における電磁ブレーキのトルク変動を防止できる。
【００６３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るミシンの糸張力制御装置の実施の各形態例について、先ず、図１から図２９に基づいて説明した後、次に、図３３から図７７に基づいて説明する。
【００６４】
＜第１の実施の形態例＞
この第１の実施の形態例は請求項１及び２記載の発明の具体例に相当するものである。
先ず、図１は請求項１及び２記載の発明の具体例に相当する第１の実施の形態例を示すもので、ミシンの縫糸に対する張力の付加を可能とする回転体である糸車を回転子の軸に設けた電磁ブレーキとしてのヒステリシスブレーキによる糸張力付与装置の要部を示した半截側面図であり、図２はそのヒステリシスブレーキの内部構成を示す半截正面図である。
これらの図１及び図２において、１は回転体（糸車）、２ａ，２ｂは糸車半体、３ａ，３ｂはスポーク部、４は噛み合い部、１１は電磁ブレーキ（ヒステリシスブレーキ）、１２はステータ、１２ａは外側磁極、１２ｂは内側磁極、１３は出力軸、１４は励磁コイル、１５は回転子（カップ状の永久磁石）である。
【００６５】
図１に示すように、回転体である糸車１は、各々の糸車半体２ａ，２ｂにそれぞれ輻射状に設けられた弧状のスポーク部３ａ，３ｂが互いに噛み合わされていて、その噛み合い部４には、図３に示すように、上糸５が１回巻き付けられる。
以上の糸車１は、電磁ブレーキであるヒステリシスブレーキ１１に固着されている。
このヒステリシスブレーキ１１は、図１及び図２に示したように、ステータ１２、外側磁極１２ａ、内側磁極１２ｂ、出力軸１３、励磁コイル１４および回転子である永久磁石１５から構成されている。
【００６６】
即ち、ヒステリシスブレーキ１１においては、図示のように、ステータ１２の内部には、出力軸１３と同心円上に励磁コイル１４が配置されており、この励磁コイル１４への制御電流の供給により発生した磁力は、ステータ１２に出力軸１３と同心円上に設けた外側磁極１２ａ及び内側磁極１２ｂにそれぞれ導かれる。
これら外側磁極１２ａ及び内側磁極１２ｂの間には、回転子であるカップ状の着磁されていない永久磁石１５が入っている。
なお、外側磁極１２ａ及び内側磁極１２ｂは、図２に示した例では各々１２極ずつ有している。
【００６７】
図４は以上のようなヒステリシスブレーキ１１を用いた糸張力付与装置をミシンに装着した状態の糸系統図であり、図示のように、縫糸である上糸５の糸巻６と天秤９との間の糸経路に、制動装置であるヒステリシスブレーキ１１の出力軸１３に設けた糸車１を配置している。
具体的には、図示の通り、上糸５が糸巻６から繰り出されて糸取りばね７に至る経路において、糸車１による上糸５の繰り出し量をヒステリシスブレーキ１１で規制するものである。
ここで、図３に示すように、糸車１に上糸５を１回巻き付け、矢印Ａ方向に上糸５を引くことにより、糸車１が矢印Ｒ方向に回転して、ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクが上糸５の引き出し方向に対する張力を与えるようになっている。
【００６８】
そして、図３、４に示したように、針８が図示しない布に刺し通されて、天秤９の動作により上糸５が糸車１を通過すると、その移動量に応じて糸車１が回転するようになっている。
また、ヒステリシスブレーキ１１の制御電流は制御電流供給回路（ＣＣ）１０により供給される。
この制御電流供給回路（ＣＣ）１０からの制御電流の供給によりヒステリシスブレーキ１１の励磁コイル１４に通電すると、この励磁コイル１４で発生した磁力が、ステータ１２に出力軸１３と同心円上に設けた外側磁極１２ａ及び内側磁極１２ｂにそれぞれ導かれてその間の空隙に磁場が発生し、これら外側磁極１２ａ及び内側磁極１２ｂの間の空隙に置かれた回転子である着磁されていない永久磁石１５も磁化される。
【００６９】
この状態で糸車１を回そうとすると、永久磁石１５にはヒステリシス特性があり、その極性の変化は回転子である永久磁石１５の回転よりも遅れ、その結果、制動力が発生する。
この制動力は磁石の極性の連続的な変化により発生するので、図５及び図６に示すように、制動力に変化が生じず、また、停止から動き出す時のトルクと高回転時のトルクにも差がない。
図７は励磁コイル１４の励磁電流Ｉに対する制動トルクＴを示したものであり、図示のように、制動トルクＴは励磁電流Ｉの増大につれて非線形的に増大する。
【００７０】
次に、図８は以上の糸張力付与装置を制御する制御装置の構成及びその入出力信号を示すもので、この制御装置２１は、外部から各種信号（糸切り信号、ミシン回転数、ミシン位相信号、押え高さ信号、押え上げ信号、針上下左右位置信号、バック信号、片針停止信号、布有無信号等）や設定条件（縫製条件としての針、糸種類、糸番手、糸メーカー、布厚、布種類、張力等）を入力する。
そして、内部のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：中央処理装置）によりＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）に設定されているデータと比較演算し、最適な縫目が得られるようにヒステリシスブレーキ１１に流す電流を制御すると共に、サーボモータ２２には縫目が適した回転数になるよう制御信号出力し、また、オペレータにはメッセージを表示２３する。
なお、縫製で得られた制御信号データは、ＲＯＭやＲＡＭにデータベースとして貯えられ、カード等のリムーバブル記憶装置２４で入れ替えができ、また、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）またはコンピュータネットワークを用いてホストコンピュータ２５（或いはサーバ）等にデータを貯えることもできる。
このような制御を行うことにより、次の縫製時に一番近いデータを導き出せるので、段取り替え時間が短縮される。
【００７１】
図９は以上の制御装置２１による処理の一例としてのフローチャートを示したものである。
即ち、縫製条件が入力されると、前記データベースからのデータに基づいて前記サーボモータ２２に最大回転数の制御信号が出力されるが、データベースにデータがない場合は、先ず、ステップＳ１で糸張力を入力する。
その後、回転数の検出と演算処理（ステップＳ２）、位相の検出と演算処理（ステップＳ３）、布押え高さの検出と演算処理（ステップＳ４）、バック縫いの検出と演算処理（ステップＳ５）、針左右位置の検出と演算処理（ステップＳ６）、布押え上げ位置の検出と演算処理（ステップＳ７）、糸切りの検出と演算処理（ステップＳ８）、布有無の検出と演算処理（ステップＳ９）、片針停止の検出と演算処理（ステップＳ１０）等の各種検出・演算処理を行う。
そして、ステップＳ１１において、前記ステップＳ１で入力した糸張力に基づいて現在の糸張力を減少させるか否かが判断され、減少させない場合はそのまま、また、減少させる場合には、ステップＳ１２でヒステリシスブレーキ１１に逆電圧を少しの時間かけてから、前記制御電流供給回路１０に前記ヒステリシスブレーキ１１の前記励磁コイル１４へ供給する制御電流を出力する。
以上のような処理は、糸張力の入力に応じたループ処理により行う。
【００７２】
以上の通り、第１の実施の形態例に係るミシンの糸張力制御装置によれば、次に列挙する作用効果が得られる。
（１）回転子（永久磁石）１５の慣性が小さいので、高速での糸車１の追従性が良く、高速でも安定した縫目が得られる。
（２）制動力は軸回転角に対してトルク変動がなく、安定した縫製をすることができる。
（３）軸回転数の変化に対しても制動トルクが安定しているために、電気的に糸張力を制御する場合にも、電気制御系を簡単にすることができる。
【００７３】
さらに、一般的に糸張力を電気制御することによって、以下の作用効果が得られる。
（４）糸張力は電流値で決まってくるので、糸張力を数字で表現できる。これにより、糸張力を数値で管理できるので、縫製物の不良を減らすことができる。
（５）糸張力は電流値で決まってくるので、糸張力を変えた後でも、電流値を元に戻すことにより、糸張力を容易に再現することができ、即ち、データベース利用により縫製の段取り時間を短縮することができる。
（６）高速で縫い始めの数針分、針糸張力を下げると、針糸のスッポ抜けが防止できるので、１針目から高速で縫製ができ、縫製効率が上がる。
【００７４】
（７）縫い始めの上糸張力を変えることにより、布上の糸残り長さを変えることができるので、縫製物の品質が上がる。
（８）制動トルクを大きくすると、上糸を出さなくできるので、２本針本縫いミシン等で片針上がり（片針停止）で角縫いをする時に、その角縫い時における縫製物の締り不良がなくなる（図１８参照）。
（９）制動トルクを０（ゼロ）にすると、糸張力も０になるので、従来の糸調子のような皿浮かし機構が不要になり、機構の簡略化が図れる。このように、制動トルクを０にして糸張力を０にすることで、糸切り時に有効となり、また、布の引き出しも容易に行える。
【００７５】
（１０）従来のように、１本の糸に複数の糸調子があり、縫製箇所（例えば、穴かがり縫いの閂止め部、平行部等）で切り替えて使用している場合（図３０参照）に比べて、１個の糸張力付与装置の調整で済むようになり、機構の簡略化が図れる（図２０参照）。
（１１）コンピュータ等の制御装置と組み合わせることにより、色々な諸条件が変わっても、常に最適な縫目が得られるように自動制御できる。
（１２）ロータリーテンション（糸車）自身の回転による慣性が相殺され、ロータリーテンションの回転慣性による縫いムラが発生しない。
【００７６】
＜第２の実施の形態例＞
この第２の実施の形態例は、ミシンの主軸の回転数の変化に応じて糸張力付与装置としての前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクの変化がなされるように構成したものである。
即ち、例えば、ミシン回転が高速になる程に糸が締まる場合は、図１０の主軸（上軸）回転数−制動トルク特性図に示したように、ミシンの主軸である上軸の回転が高速になる程、前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクを下げる。
このような制御を行うことによって、ミシンの回転数の変化がなされても、同じ縫目が得られる。
【００７７】
＜第３の実施の形態例＞
この第３の実施の形態例は、ミシンの主軸の１回転のなかで前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクの変化がなされるように構成したものである。
即ち、例えば、図１１の主軸（上軸）回転角−制動トルク特性図に示したように、ミシンの上軸の１回転において、糸締め範囲以外は前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクを下げる。
このような制御を行うことによって、柔らかい縫目が得られる。
【００７８】
＜第４の実施の形態例＞
この第４の実施の形態例は、ミシンに備えられる図示しない布押え上げ装置の動作と連動して前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクの変化がなされるように構成したものである。
即ち、例えば、図１２の時間−押え上げ信号／制動トルク特性図に示したように、ミシンに備えられる図示しない布押えが上がっている状態では、前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクを下げる。
このような制御を行うことによって、図示しない布が引き出し易くなる。
【００７９】
＜第５の実施の形態例＞
この第５の実施の形態例は、ミシンに備えられる図示しない糸切り装置による糸切り時に前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクの変化がなされるように構成したものである。
即ち、例えば、図１３の時間−糸切り信号／制動トルク特性図に示したように、糸切り信号がＯＮすると、糸切り終了まで前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクを下げる。また、糸切り条件によっては、糸切り開始前後及び終了時、前後のヒステリシスブレーキ１１の制動トルクコントロールのタイミングを任意に変えて適切な糸張力を得られるようにすることも考えられる。
このような制御を行うことによって、適切な糸切りが可能であると同時に、糸切りの際はその糸切り終了まで糸張力付与装置側から上糸が繰り出せるため、切断した糸が針から抜けず、糸切り時の上糸抜けがない。
また、糸切り後の上糸長さは、ミシンに備えられる図示しないプリテンション装置により調節されるが、糸張力付与装置（ヒステリシスブレーキ１１）の制動トルクの大きさによっても調節できるため、安定した上糸残り量になる。
【００８０】
＜第６の実施の形態例＞
この第６の実施の形態例は、バック縫いの際は前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクの変化がなされるように構成したものである。
即ち、例えば、バック縫いの際には一般的にヒッチステッチになることから糸が締まらない場合、図１４の時間−バック信号／制動トルク特性図に示したように、バック信号がＯＮの時に前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクを上げる。
このような制御を行うことによって、バック縫いでも同じ縫目が得られる。
【００８１】
＜第７の実施の形態例＞
この第７の実施の形態例は、縫製開始の際に前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクの変化がなされるように構成したものである。
即ち、例えば、図１５の縫製開始からの時間−制動トルク特性図に示したように、縫い始めの際には、ミシンスタートから数針分だけ前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクを下げる。
このような制御を行うことによって、縫い始めの際に糸張力付与装置（ヒステリシスブレーキ１１）側から上糸を充分に繰り出させるため、上糸端は引き込まれず、縫い始めの目飛びがない。
また、縫い始めは糸がほつれ易いことから、例えば、縫い始めに前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクを上げることで、糸締めを行って、縫い始めから糸をほつれ難くすることもできる。
【００８２】
＜第８の実施の形態例＞
この第８の実施の形態例は、布の段部検知により前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクの変化がなされるように構成したものである。
即ち、例えば、布の厚くなった段部への縫製により糸が締まらない場合、図１６の時間−段部検知信号／制動トルク特性図に示したように、図示しない布段部検知装置が段部を検知すると、前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクを上げる。
このような制御を行うことによって、布が厚くなった段部への縫製でも糸の締りが安定している縫目が得られる。
【００８３】
＜第９の実施の形態例＞
この第９の実施の形態例は、２本針本縫いミシンにおいて、左右独立した糸張力付与装置（ヒステリシスブレーキ１１）を使用し、それぞれの制動トルクを個別に可変制御するように構成したものである。
即ち、例えば、図１７の２本針ミシンの要部斜視図に示したように、ミシン頭部に、右針８Ｒへの上糸５Ｒに対する糸車１Ｒ及びヒステリシスブレーキ１１Ｒと、左針８Ｌへの上糸５Ｌに対する糸車１Ｌ及びヒステリシスブレーキ１１Ｌとを備えて、例えば、左針８Ｌ側での糸締りに対し右針８Ｒ側での糸締りが締まる場合には、右針８Ｒ側のヒステリシスブレーキ１１Ｒの制動トルクを下げる。
このような制御を行うことによって、左右共に同じ縫目が得られる。
【００８４】
＜第１０の実施の形態例＞
この第１０の実施の形態例は、２本針本縫いミシンにおいて、左右独立した糸張力付与装置（ヒステリシスブレーキ１１）を使用し（前記図１７参照）、片針停止時にはその停止した方のヒステリシスブレーキ１１の制動トルクの変化がなされるように構成したものである。
即ち、例えば、図１８の２本針ミシンによる片針停止を伴う縫製例に示したように、右曲がりの角縫い縫製の場合には、角部の数針は左針のみによる縫製になり、右針は縫製しないが、布は送られるため、その上糸が繰り出されてしまう。
そこで、左針のみの縫製時は、右針側の糸張力付与装置（図１７のヒステリシスブレーキ１１Ｒ参照）の制動トルクを上げる。
このような制御を行うことによって、右針側の上糸を繰り出させなくして、再度縫製が始まっても左右共に同じ縫目が得られる。
【００８５】
＜第１１の実施の形態例＞
この第１１の実施の形態例は、千鳥縫いミシンにおいて、右針落ちと左針落ちで前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクの変化がなされるように構成したものである。
即ち、例えば、図１９の千鳥縫いミシンによる千鳥縫い例に示したように、右針落ちで糸が締まり、左針落ちで糸が締まらない場合は、右針落ちの時に前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクを下げ、左針落ちの時に制動トルクを上げる。
このような制御を行うことによって、左右の針落ちで同じ縫目が得られる。
【００８６】
＜第１２の実施の形態例＞
この第１２の実施の形態例は、穴かがりミシンにおいて、平行部の縫製と閂止め部の縫製とで前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクの変化がなされるように構成したものである。
即ち、例えば、図３０に示すように、従来の穴かがりミシンは、そのミシン頭部に３個の糸張力付与装置９１，９２，９２を備え、平行部の縫製を１個の糸張力付与装置９１で調整し、閂止め部の縫製を２個の糸張力付与装置９２，９２で調整するよう切り替えていたが、この実施の形態例では、例えば、図２０の穴かがりミシンの要部斜視図に示したように、１個の糸張力付与装置（ヒステリシスブレーキ１１）３１を備えて、その制動トルクを平行部の縫製と閂止め部の縫製とで変化させる。
このような制御を行うことによって、従来と同様に備えられるプリテンション装置３２と併せて２個の糸張力付与装置により、例えば、図２１に示したように、閂止め部３３，３３と平行部３４，３４の縫目調整が得られる。
【００８７】
＜第１３の実施の形態例＞
この第１３の実施の形態例は、家庭用ミシン、閂止め縫いミシンまたは自動機ミシンにおいて、パターン縫いにおける前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクの変化がなされるように構成したものである。
即ち、家庭用ミシン、閂止め縫いミシンまたは自動機ミシンによるパターン縫いは、周知の如くカム式とＸ−Ｙ駆動式とがあり、各々の運針に対し前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクを設定する。例えば、直線縫いの時に糸をしっかり締めて、刺繍部では糸を柔らかく締めたい場合には、前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクを、直線縫いの時に比べ刺繍部で下げる。
このような制御を行うことによって、縫製する部分により縫目を変えられる。
また、例えば、図２２のパターン縫いによるパーフェクトステッチとヒッチステッチが混在した縫製例に示すように、前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクを適切に変える制御を行うことで、同じ糸締りの縫目が得られるようになる。
【００８８】
＜第１４の実施の形態例＞
この第１４の実施の形態例は、ロックミシンにおいて、前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクの設定により縫目の変化がなされるように構成したものである。
即ち、例えば、図２３の縫目形式の変化例（ａ）から（ｂ）に示すように、図２３（ａ）に示した縫目形式５１４の縫目で左針側の前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクを上げて縫糸となる上糸張力を下げ、縫糸となる下ルーパー糸張力を上げると、図２３（ｂ）に示した通り、縫目形式５０６の縫目に変わる。
また、図２４の縫目形式の変化例（ａ）から（ｂ）に示すように、図２４（ａ）に示した縫目形式５０４の縫目で前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクを上げて縫糸となる上糸張力を下げ、縫糸となる下ルーパー糸張力を上げると、図２４（ｂ）に示した通り、縫目形式５０５の縫目に変わる。
同様に、図２５の縫目形式の変化例（ａ）から（ｂ）に示すように、図２５（ａ）に示した縫目形式５０２の縫目で前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクを上げて縫糸となる上糸張力を下げ、縫い糸となるルーパー糸張力を上げると、図２５（ｂ）に示した通り、縫目形式５０３の縫目に変わる。
【００８９】
＜第１５の実施の形態例＞
この第１５の実施の形態例は、ロックミシンにおいて、空環巻き込み時に前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクの設定により縫目の変化がなされるように構成したものである。
即ち、例えば、図３１に示すように、従来のロックミシンは、上下２段で計４〜８個の糸張力付与装置９３（図示例では上下段とも３個ずつの糸張力付与装置９４，９５）を備え、空環巻き込み時にソフトチェーンにするために、マグネットで上段の糸張力付与装置９４と下段の糸張力付与装置９５に切り替えていたが、この実施の形態例では、例えば、図２６のロックミシンの斜視図に示したように、１段で３個の糸張力付与装置（ヒステリシスブレーキ１１）４１を備えて、その制動トルクを適切に変化させる。
このような制御を行うことによって、１段の糸張力付与装置４１によりソフトチェーンが得られる。
【００９０】
＜第１６の実施の形態例＞
この第１６の実施の形態例は、縫製条件によって前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクを設定がなされるように構成したものである。
即ち、例えば、縫製条件とは、前記図８の制御装置の構成及びその入出力信号に示したように、布や糸の材質、糸の種類や番手等であり、例えば、ブラウス等の薄物の場合には、パッカリング等の問題が発生するため、前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクを低トルク域に設定し、逆に、ジーンズ等の厚物の場合には、前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクを高トルク域に設定することで、しっかりと糸が締められるなど、簡単に制動トルクの設定の切り替えができる。
【００９１】
＜第１７の実施の形態例＞
この第１７の実施の形態例は、ミシンの適所に、前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクによる糸張力表示部を設けたものである。
即ち、例えば、図２７の縫製装置の一例に示すように、ミシンのテーブル上に設置される制御盤５０に、前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクが表示される制動トルク表示部５１を設ける。
このように、制動トルク表示部５１を設けると、そのトルクは縫糸張力であり、つまり、縫糸張力が表示されるので、その糸張力の表示に基づいて同じ糸張力の再現が容易にできる。
なお、糸張力表示部（制動トルク表示部）５１は、制御盤５０に限らず、ミシン頭部やテーブル下などに配置してもよい。
【００９２】
＜第１８の実施の形態例＞
この第１８の実施の形態例は、ミシンの適所に、前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクによる糸張力設定部を設けたものである。
即ち、例えば、前記図２７の縫製装置の一例に示したように、ミシンのテーブル上に設置される制御盤５０に、前記ヒステリシスブレーキ１１の制動トルクの設定が行える設定ボリュームや設定値入力装置による糸張力設定部５２を設ける。
このように、糸張力設定部５２を設けると、その設定ボリュームや設定値入力装置を操作して、容易に適切な制動トルクに変えられる。
なお、糸張力設定部（設定ボリュームや設定値入力装置）５２は、制御盤５０に限らず、ミシン頭部やテーブル下などに配置してもよい。
【００９３】
＜第１９の実施の形態例＞
この第１９の実施の形態例は、ミシンアームに前記ヒステリシスブレーキ１１を内蔵したものである。
即ち、例えば、図３２に示したような従来の糸調子９６（９７は糸車、９８は糸調子本体）の代わりに、図２８のミシンの要部の一例に示すように、糸車１を備えた前記ヒステリシスブレーキ１１と同様の構成による糸張力付与装置６１をミシンアームに内蔵している。
このように、従来の糸調子本体９８の代わりに、前記ヒステリシスブレーキ１１と同様の構成による糸張力付与装置６１をミシンアームに内蔵して備えられる。
【００９４】
＜第２０の実施の形態例＞
この第２０の実施の形態例は、ミシンアームに対して前記ヒステリシスブレーキ１１をオプション化したものである。
即ち、例えば、前記図３２に示したような通常備えられる従来の前記糸調子９６の代わりに交換できるよう、前記図２８のミシンの要部の一例に示したように、糸車１を備えた前記ヒステリシスブレーキ１１と同様の構成による糸張力付与装置６１をオプションとしてミシンアームに内蔵して備えら得るようにしている。
このように、必要に応じて、通常備えられる前記糸調子９６の代わりに交換して前記ヒステリシスブレーキ１１と同様の構成による糸張力付与装置６１をミシンに備えられる。
【００９５】
＜第２１の実施の形態例＞
この第２１の実施の形態例は、前述した第１の実施の形態例における糸張力付与装置の変形例に関するもので、その概略構成を示した図２９において、７１は電磁ブレーキ（ヒステリシスブレーキ）、７２は出力軸、７３は回転体（ローラ）、７４は押し付けローラ、７５は縫糸、７６はローラホルダ、７７は押し付けばねである。
即ち、図２９に示すように、電磁ブレーキであるヒステリシスブレーキ７１は、その出力軸７２上に回転体であるローラ７３を固着して備えており、このローラ７３と押し付けローラ７４との間に縫糸７５が挟み込まれている。
つまり、押し付けローラ７４はローラホルダ７６に支持されており、このローラホルダ７６に押し付けばね７７を接続することによって、押し付けローラ７４が縫糸７５を挟んでローラ７４に押し付けられている。
【００９６】
このように、本発明に係るミシンの糸張力付与装置において、高張力の場合におけるスリップ防止のために縫糸７５を両ローラ７３，７４で挟むようにしてもよい。
なお、この第２１の実施の形態例におけるヒステリシスブレーキ７１によっても、前述した第１の実施の形態例におけるヒステリシスブレーキ１１と同様の機能が得られることは勿論である。
また、この第２１の実施の形態例におけるヒステリシスブレーキ７１も、前述した第１の実施の形態例におけるヒステリシスブレーキ１１と同じく、前述した第２の実施の形態例から第２０の実施の形態例にも同様に適用可能である。
【００９７】
なお、以上の実施の各形態例においては、本発明のミシンの糸張力制御装置に用いる電磁ブレーキとしてヒステリシスブレーキとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、同じ電磁ブレーキであるパウダブレーキを用いても同等の効果が得られる。
さらに、その他、ミシンの具体的な制御方法や具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【００９８】
ここで、パウダブレーキについて簡単に説明する。
パウダブレーキは、図示しないが公知のように、固定軸と回転軸を同心円筒上にパウダギャップを隔てて配置し、そのパウダギャップに透磁率の高いパウダ（磁性鉄粉）を入れて、そのパウダに磁束を流すようステータ外周に励磁コイルを配置したものである。
このような構成のパウダブレーキは、無励磁で回転軸が回転していれば、パウダは遠心力により回転軸動作面に押し付けられ、回転軸と固定軸とは何ら連結状態にないが、コイルを励磁すると、発生した磁束に沿ってパウダが鎖状に連結し、そのパウダ間の連結力及びパウダと動作面との摩擦力により回転軸に制動力が働くものである。
以上のようなパウダブレーキは、以下に列挙する特長を有する。
（１）広範囲の制御が容易である。即ち、励磁電流と制動トルクの関係がほぼ比例的であり、制動トルクを広範囲にわたって簡単に制御できる。
（２）連続スリップ運転が可能である。即ち、パウダを使用するため、動作面は連続スリップが可能であり、また、スリップ回転速度に関係なく常に安定したスリップトルクが得られる。
（３）安定したトルクが得られる。即ち、動作面形状、ラビリンス形状等により常にパウダは正常に働くため、電流の０Ｎ／０ＦＦを繰り返しても極めて安定したトルクが再現できる。
（４）鳴き音がない。即ち、摩擦板方式に見られる動作面のスティックスリップがなく、また、停止音も発生しないため、静粛運転できる。
（５）熱容量が大きい。即ち、耐熱性に優れたパウダを使用し、理想的な冷却方法の採用により、過酷な連続運転でも安心して使用できる。
（６）スムーズな停止・駆動が可能である。即ち、静摩擦係数と動摩擦係数はほぼ等しいため、完全停止時のショックもなく、負荷に応じた加減速度が得られる。
【００９９】
以上の実施の形態例では、ヒステリシスブレーキに代表される電磁ブレーキを用いた糸張力制御装置について説明したが、以降の実施の形態例からは、ボイスコイルモータに代表されるリニアモータを含む低イナーシャモータを用いた糸張力制御装置について説明する。
【０１００】
＜第２２の実施の形態例＞
この第２２の実施の形態例は、請求項３から５記載及び請求項２５記載の発明の具体例に相当するものである。
即ち、図３３は請求項３から５記載及び請求項２５載の発明の具体例に相当する第２２の実施の形態例を示すもので、軸線方向に動作する動作軸に糸調子皿を設けた低イナーシャモータとしてのボイスコイルモータによる糸張力付与装置の要部を示した縦断側面図である。
この図３３において、１００はミシンアームブロック、１０１は糸調子皿、１０２は外皿（固定皿）、１０３は内皿（可動皿）、１０４は中空軸、１０５は動作軸、１０６は当接片、１０７は軸受ケース、１０８はコイルバネ、１０９は糸掛け棒、１１１は低イナーシャモータ（ボイスコイルモータ）、１１２は磁気回路、１１３は円筒型ヨーク、１１４は永久磁石（外極）、１１５は鉄心（中央極）、１１６は可動コイル、１１７は補償銅管、１１８はコイル、１１９はコイルヘッドである。
【０１０１】
図３３に示すように、ミシンアームブロック１００に備えられる糸調子皿１０１は、対をなす外皿１０２及び内皿１０３からなるもので、この実施の形態例では、中空軸１０４上に、その先端部のフランジ側に外皿による固定皿１０２を組み付けて、この固定皿１０２と対向する内皿である可動皿１０３をスライド自在に組み付けている。
そして、中空軸１０４の内部には、動作軸１０５がスライド自在に挿入されていて、この動作軸１０５の先端部による押される当接片１０６が設けられており、この当接片１０６は、可動皿１０３と一体のものである。
なお、この実施の形態例とは逆に、内皿１０３を固定皿として、外皿１０２を可動皿としてもよく、その場合には、当接片１０６を可動皿となる外皿１０２と一体に設けて、その当接片１０６に動作軸１０５の先端部を係合等により接続することで、動作軸１０５により当接片１０６が引かれるようにしておく。
以上の糸調子皿１０１の中空軸１０４は、軸受ケース１０７に回転自在に軸受されており、軸受ケース１０７はミシンアームブロック１００の組み込み穴に填め込んで固定されている。
また、軸受ケース１０７内にコイルバネ１０８が介装されており、このコイルバネ１０８の先端部には、糸調子皿１０１の外周に臨む糸掛け棒１０９が一体に形成されている。
【０１０２】
そして、糸調子皿１０１の中空軸１０４に内部に挿入される動作軸１０５は、低イナーシャモータであるリニア直流モータとしてのボイスコイルモータ１１１により駆動される。
このボイスコイルモータ１１１は、磁気回路１１２を構成する円筒型ヨーク１１３、その端部内周に設けた永久磁石による外極１１４、前記円筒形ヨーク１１３の中心部に一体的に設けた鉄心による中央極１１５と、この中央極１１５と外極１１４との間に配設される円筒状の可動コイル１１６とからなるものである。
また、可動コイル１１６は、補償銅管１１７の外周にコイル１１８を設けたもので、その先端部のコイルヘッド１１９の中央部に前記動作軸１０５を一体的に備えている。
以上のボイスコイルモータ１１１は、磁気回路１１２の中央極（鉄心）１１５の外周におかれた外極（永久磁石）１１４から可動コイル１１６に磁界が作用しており、この磁界中にある可動コイル（コイル１１８）１１６に制御電流供給回路（ＣＣ）１１０（図３６参照）から供給される制御電流によって、可動コイル１１６に推力（または吸引力）が生じ、コイルヘッド１１９に備えた動作軸１０５が中空軸１０４内を前進（または後退）する。
【０１０３】
以上のボイスコイルモータ１１１の移動距離−吸引力（推力）特性を図３４に示しており、同じく電流−吸引力（推力）特性を図３５に示している。
即ち、ボイスコイルモータ１１１は、インダクタンスが小さくて応答が早いという特性、移動体が可動コイル１１６だけなので、慣性が小さくて応答が早いという特性を具備する他、図３４に示すように、可動コイル１１６の吸引力（推力）が距離に関係なく一定で、さらに、図３５に示すように、電流に比例した線形の吸引力（推力）が取り出せるといった特性を具備するものである。
このような特性を具備するボイスコイルモータ１１１なので、その可動コイル１１６と一体の動作軸１０５による中空軸１０４内の前進（または後退）動作によって、当接片１０６を介して可動皿１０３が軸線方向に移動して、固定皿１０２との間の隙間を変えて、糸調子皿１０１を通す糸に対する把持力を変えることができる。
【０１０４】
図３６は以上のようなボイスコイルモータ１１１を用いた糸張力付与装置をミシンに装着した状態の糸系統図であり、図示のように、縫糸である上糸５の糸巻６と天秤９との間の糸経路に、ボイスコイルモータ１１１による動作軸１０５上に設けた糸調子皿１０１を配置している。
具体的には、図示の通り、上糸５が糸巻６から繰り出されて糸取りバネ７に至る経路において、糸調子皿１０１による上糸５の繰り出し量をボイスコイルモータ１１１で規制するものである。
また、ボイスコイルモータ１１１の制御電流は制御電流供給回路（ＣＣ）１１０により供給される。
【０１０５】
次に、図３８は以上の糸張力付与装置を制御する制御装置の構成及びその入出力信号を示すもので、この制御装置２１は、外部から各種信号（糸切り信号、ミシン回転数、ミシン位相信号、押え高さ信号、押え上げ信号、針上下左右位置信号、バック信号、片針停止信号、布有無信号等）や設定条件（縫製条件としての針、糸種類、糸番手、糸メーカー、布厚、布種類、張力等）を入力する。
そして、内部のＣＰＵによりＲＯＭやＲＡＭに設定されているデータと比較演算し、最適な縫目が得られるようにボイスコイルモータ１１１に流す電流を制御すると共に、サーボモータ２２には縫目が適した回転数になるよう制御信号出力し、また、オペレータにはメッセージを表示２３する。
なお、縫製で得られた制御信号データは、ＲＯＭやＲＡＭにデータベースとして貯えられ、カード等のリムーバブル記憶装置２４で入れ替えができ、また、ＬＡＮまたはコンピュータネットワークを用いてホストコンピュータ２５（或いはサーバ）等にデータを貯えることもできる。
このような制御を行うことにより、次の縫製時に一番近いデータを導き出せるので、段取り替え時間が短縮される。
【０１０６】
図３９は以上の制御装置２１による処理の一例としてのフローチャートを示したものである。
即ち、縫製条件が入力されると、前記データベースからのデータに基づいて前記サーボモータ２２に最大回転数の制御信号が出力されるが、データベースにデータがない場合は、先ず、ステップＳ１で糸張力を入力する。
その後、回転数の検出と演算処理（ステップＳ２）、位相の検出と演算処理（ステップＳ３）、布押え高さの検出と演算処理（ステップＳ４）、バック縫いの検出と演算処理（ステップＳ５）、針左右位置の検出と演算処理（ステップＳ６）、布押え上げ位置の検出と演算処理（ステップＳ７）、糸切りの検出と演算処理（ステップＳ８）、布有無の検出と演算処理（ステップＳ９）、片針停止の検出と演算処理（ステップＳ１０）等の各種検出・演算処理を行ってから、前記制御電流供給回路１１０に前記ボイスコイルモータ１１１の前記可動コイル１１６へ供給する制御電流を出力する。
以上のような処理は、糸張力の入力後は縫製中繰り返し行う。
【０１０７】
以上の実施の形態例に係るボイスコイルモータ１１１により把持力を制御する糸調子器（糸調子皿１０１）を用いたミシンの糸張力制御装置によれば、以下に列挙する作用効果が得られる。
（１）インダクタンスが小さく、応答が早い。
（２）移動体が可動コイル１１６だけなので、慣性が小さく、応答が早い。
【０１０８】
（３）可動コイル１１６の吸引力（推力）が距離に関係なく一定であり、電流に比例した吸引力（推力）、即ち、圧力が得られる。
従って、次の利点が得られる。
[１]糸の太さが変化するようなスパン糸や毛糸の場合でも張力が変化しない。
[２]太さの違う糸に交換しても、張力が大きく変化しない。
[３]リンク等の駆動力伝達機構が介在する場合でも、組付位置のずれがあっても張力にバラツキが発生しない。
【０１０９】
（４）電流値と張力の直進性が良い。即ち、流す電流値によって張力は一義的に決まってしまう。
（５）電源投入時に原点復帰（イニシャライズ）する必要がない。
（６）ストロークが大きく取れ、リンク等の駆動力伝達機構で吸引力（推力）を増やすのに適している。
【０１１０】
なお、以上の如く列挙した利点は、ボイスコイルモータ１１１の吸引力（推力）による圧力をトルクに置き換えた、後述するコアレスモータによっても同様に得られる。
【０１１１】
＜第２３の実施の形態例＞
この第２３の実施の形態例は、請求項６記載の発明の具体例に相当するものである。
即ち、図３７は請求項６記載の発明の具体例に相当する第２３の実施の形態例を示すもので、図３３の糸張力付与装置に圧力センサを設けた状態を示した縦断側面図である。
図３７において、１２１は圧力センサ（圧力検出手段）であり、この圧力センサ１２１を、糸調子皿１０１の固定皿１０２と中空軸１０４の端部フランジとの間に設けている。
このような圧力センサ１２１によって、ボイスコイルモータ１１１による動作軸１０５の軸方向動作力により可動皿１０３から固定皿１０２に作用する圧力を検出でき、その検出した圧力をフィードバックして糸調子皿１０１による糸把持力を制御するように構成する。
これにより、ボイスコイルモータ１１１により糸調子皿１０１に作用する圧力を監視しながら糸張力を適切に制御できるものとなる。
【０１１２】
＜第２４の実施の形態例＞
この第２４の実施の形態例は、図示しないが、糸張力を検出する糸張力センサ（糸張力検出手段）を設けている。
このような糸張力センサによって、ボイスコイルモータ１１１により糸調子皿１０１で糸に付与される張力を検出でき、その検出した糸張力をフィードバックして糸調子皿１０１による糸把持力を制御するように構成する。
これにより、ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の把持による糸張力を監視しながら糸張力を適切に制御できるものとなる。
【０１１３】
＜第２５の実施の形態例＞
この第２５の実施の形態例は、請求項７記載の発明の具体例に相当するもので、ミシンの主軸の回転数の変化に応じて糸張力付与装置としての前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力の変化がなされるように構成したものである。
即ち、図４０は請求項７記載の発明の具体例に相当する第２５の実施の形態例を示すもので、主軸（上軸）回転数−把持力（張力）特性図である。
例えば、ミシン回転が高速になる程に糸が締まる場合は、図４０に示したように、ミシンの主軸である上軸の回転が高速になる程、前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力を下げるものとする。
このような制御を行うことによって、ミシンの回転数の変化がなされても、同じ縫目が得られる。
【０１１４】
なお、ミシンの主軸の１回転のなかで前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力の変化がなされるようにしてもよい。
即ち、図４１は糸締め範囲を併せて示した主軸（上軸）回転数−把持力（張力）特性図である。
例えば、図４１に示したように、ミシンの上軸の１回転において、糸締め範囲以外は前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力を下げるものとする。
このような制御を行うと、柔らかい縫目が得られる。
【０１１５】
＜第２６の実施の形態例＞
この第２６の実施の形態例は、請求項８記載の発明の具体例に相当するもので、ミシンに備えられる図示しない布押え上げ装置の動作と連動して前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力の変化がなされるように構成したものである。
即ち、図４２は請求項８記載の発明の具体例に相当する第２６の実施の形態例を示すもので、時間−押さえ上げ信号／把持力（張力）特性図である。
例えば、図４２に示したように、ミシンに備えられる図示しない布押えが上がっている状態では、前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力を下げるものとする。
このような制御を行うことによって、図示しない布が引き出し易くなる。
【０１１６】
＜第２７の実施の形態例＞
この第２７の実施の形態例は、請求項９記載の発明の具体例に相当するもので、ミシンに備えられる図示しない糸切り装置による糸切り時に前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力の変化がなされるように構成したものである。
即ち、図４３は請求項９記載の発明の具体例に相当する第２７の実施の形態例を示すもので、時間−糸切り信号／把持力（張力）特性図である。
例えば、図４３に示したように、糸切り信号がＯＮすると、糸切り終了まで前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力を下げるものとする。
なお、糸切り条件によっては、糸切り開始前後及び終了時、前後のボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持タイミングを任意に変えて適切な糸張力を得られるようにすることも考えられる。
このような制御を行うことによって、適切な糸切りが可能であると同時に、糸切りの際はその糸切り終了まで糸張力付与装置側から上糸が繰り出せるため、切断した糸が針から抜けず、糸切り時の上糸抜けがない。
また、糸切り後の上糸長さは、ミシンに備えられる図示しないプリテンション装置により調節されるが、糸張力付与装置（ボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１）の糸把持力の大きさによっても調節できるため、安定した上糸残り量になる。
【０１１７】
＜第２８の実施の形態例＞
この第２８の実施の形態例は、請求項１０記載の発明の具体例に相当するもので、バック縫いの際は前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力の変化がなされるように構成したものである。
即ち、図４４は請求項１０記載の発明の具体例に相当する第２８の実施の形態例を示すもので、時間−バック信号／把持力（張力）特性図である。
例えば、バック縫いの際には一般的にヒッチステッチになることから糸が締まらない場合、図４４に示したように、バック信号がＯＮの時に前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力を上げるものとする。
このような制御を行うことによって、バック縫いでも同じ縫目が得られる。
【０１１８】
＜第２９の実施の形態例＞
この第２９の実施の形態例は、請求項１１記載の発明の具体例に相当するもので、縫製開始の際に前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力の変化がなされるように構成したものである。
即ち、図４５は請求項１１記載の発明の具体例に相当する第２９の実施の形態例を示すもので、時間−把持力（張力）特性図である。
例えば、図４５に示したように、縫い始めの際には、ミシンスタートから数針分だけ前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力を下げるものとする。
このような制御を行うことによって、縫い始めの際に糸張力付与装置（ボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１）側から上糸を充分に繰り出させるため、上糸端は引き込まれず、縫い始めの目飛びがない。
また、縫い始めは糸がほつれ易いことから、例えば、縫い始めに前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力を上げることで、糸締めを行って、縫い始めから糸をほつれ難くすることもできる。
【０１１９】
＜第３０の実施の形態例＞
この第３０の実施の形態例は、請求項１２記載の発明の具体例に相当するもので、布の段部検知により前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力の変化がなされるように構成したものである。
即ち、図４６は請求項１２記載の発明の具体例に相当する第３０の実施の形態例を示すもので、時間−段部検知信号／把持力（張力）特性図である。
例えば、布の厚くなった段部への縫製により糸が締まらない場合、図４６に示したように、図示しない布段部検知装置が段部を検知すると、前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力を上げるものとする。
このような制御を行うことによって、布が厚くなった段部への縫製でも糸の締りが安定している縫目が得られる。
【０１２０】
＜第３１の実施の形態例＞
この第３１の実施の形態例は、２本針本縫いミシンにおいて、左右独立した糸張力付与装置（ボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１）を使用し、それぞれの糸把持力を個別に可変制御するように構成したものである。
即ち、図４７は第３１の実施の形態例を示すもので、２本針ミシンの要部斜視図である。
例えば、図４７に示したように、ミシン頭部に、右針８Ｒへの上糸５Ｒに対する糸調子皿１０１Ｒ及びボイスコイルモータ１１１Ｒと、左針８Ｌへの上糸５Ｌに対する糸調子皿１０１Ｌ及びボイスコイルモータ１１１Ｌとを備えて、例えば、左針８Ｌ側での糸締りに対し右針８Ｒ側での糸締りが締まる場合には、右針８Ｒ側のボイスコイルモータ１１１Ｒによる糸調子皿１０１Ｒの把持力を下げるものとする。
このような制御を行うことによって、左右共に同じ縫目が得られる。
【０１２１】
＜第３２の実施の形態例＞
この第３２の実施の形態例は、請求項１３記載の発明の具体例に相当するものである。
即ち、図４８は請求項１３記載の発明の具体例に相当する第３２の実施の形態例を示すもので、回転数−把持力（張力）特性図である。
この実施の形態例では、前記糸張力付与装置（ボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１）よりも糸供給側（糸巻側）に、プリテンション用の図示しない第１糸調子器を設けておいて、その第１糸調子器により付与される糸張力を超える変化分だけ、前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力により糸張力を制御するものとする。
こうすれば、図４８に示したように、糸張力に変化を必要としない領域において、従来と同様の第１糸調子器で持たせながら、その第１糸調子器による糸張力を超えて糸張力の変化を必要とする領域においては、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１１１による糸調子皿１０１の糸把持力により持たせることによって、高張力にも対応できるものとなる。
【０１２２】
＜第３３の実施の形態例＞
この第３３の実施の形態例は、請求項１４記載の発明の具体例に相当するもので、２本針本縫いミシンにおいて、左右独立した糸張力付与装置（ボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１）を使用し（前記図４７参照）、片針停止時にはその停止した方のボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力の変化がなされるように構成したものである。
即ち、図４９は請求項１４記載の発明の具体例に相当する第３３の実施の形態例を示すもので、２本針ミシンによる片針停止を伴う縫製例を示した平面図である。
例えば、図４９に示したように、右曲がりの角縫い縫製の場合には、角部の数針は左針のみによる縫製になり、右針は縫製しないが、布は送られるため、その上糸が繰り出されてしまう。
そこで、左針のみの縫製時は、右針側の糸張力付与装置（図４７のボイスコイルモータ１１１Ｒによる糸調子皿１０１Ｒ参照）の糸把持力を上げるものとする。
このような制御を行うことによって、右針側の上糸を繰り出させなくして、再度縫製が始まっても左右共に同じ縫目が得られる。
【０１２３】
＜第３４の実施の形態例＞
この第３４の実施の形態例は、請求項１５記載の発明の具体例に相当するもので、千鳥縫いミシンにおいて、右針落ちと左針落ちで前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力の変化がなされるように構成したものである。
即ち、図５０は請求項１５記載の発明の具体例に相当する第３４の実施の形態例を示すもので、千鳥縫いミシンによる千鳥縫いを例示した平面図である。
例えば、図５０の千鳥縫い例に示したように、右針落ちで糸が締まり、左針落ちで糸が締まらない場合は、右針落ちの時に前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力を下げ、左針落ちの時に把持力を上げるものとする。
このような制御を行うことによって、左右の針落ちで同じ縫目が得られる。
【０１２４】
＜第３５の実施の形態例＞
この第３５の実施の形態例は、穴かがりミシンにおいて、平行部の縫製と閂止め部の縫製とで前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力の変化がなされるように構成したものである。
即ち、図５１は第３５の実施の形態例を示すもので、穴かがりミシンを示した要部斜視図であり、図５２その穴かがりミシンによる縫製例を示した平面図である。
この実施の形態例では、例えば、図５１に示したように、１個の糸張力付与装置（ボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１）１３１を備えて、その糸把持力を平行部の縫製と閂止め部の縫製とで変化させるものとする。
このような制御を行うことによって、従来と同様に備えられるプリテンション装置３２と併せて２個の糸張力付与装置により、例えば、図５２に示したように、閂止め部３３，３３と平行部３４，３４の縫目調整が得られる。
【０１２５】
＜第３６の実施の形態例＞
この第３６の実施の形態例は、請求項１６記載の発明の具体例に相当するもので、家庭用ミシン、閂止め縫いミシンまたは自動機ミシンにおいて、パターン縫いにおける前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力の変化がなされるように構成したものである。
即ち、図５３は請求項１６記載の発明の具体例に相当する第３６の実施の形態例を示すもので、パターン縫いによるパーフェクトステッチとヒッチステッチが混在する縫製例を示した平面図である。
ところで、家庭用ミシン、閂止め縫いミシンまたは自動機ミシンによるパターン縫いは、周知の如くカム式とＸ−Ｙ駆動式とがあり、各々の運針に対し前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力を設定する。例えば、直線縫いの時に糸をしっかり締めて、刺繍部では糸を柔らかく締めたい場合には、前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力を、直線縫いの時に比べ刺繍部で下げるものとする。
このような制御を行うことによって、縫製する部分により縫目を変えられる。
また、例えば、図５３のパターン縫いによるパーフェクトステッチとヒッチステッチが混在した縫製例に示すように、前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力を適切に変える制御を行うことで、同じ糸締りの縫目が得られるようになる。
【０１２６】
＜第３７の実施の形態例＞
この第３７の実施の形態例は、請求項１７記載の発明の具体例に相当するもので、ロックミシンにおいて、前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力の設定により縫目の変化がなされるように構成したものである。
即ち、図５４から図５６は請求項１７記載の発明の具体例に相当する第３７の実施の形態例を示すもので、図５４（ａ）は縫い目形式５１４の縫い目を例示した斜視図、図５４（ｂ）は縫い目形式５０６の縫い目を例示した斜視図であり、図５５（ａ）は縫い目形式５０４の縫い目を例示した斜視図、図５５（ｂ）は縫い目形式５０５の縫い目を例示した斜視図、図５６（ａ）は縫い目形式５０４の縫い目を例示した斜視図、図５６（ｂ）は縫い目形式５０３の縫い目を例示した斜視図である。
例えば、図５４の縫目形式の変化例（ａ）から（ｂ）に示すように、図５４（ａ）に示した縫目形式５１４の縫目で左針側の前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力を上げて縫糸となる上糸張力を下げ、縫糸となる下ルーパー糸張力を上げると、図５４（ｂ）に示した通り、縫目形式５０６の縫目に変わる。
また、図５５の縫目形式の変化例（ａ）から（ｂ）に示すように、図５５（ａ）に示した縫目形式５０４の縫目で前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力を上げて縫糸となる上糸張力を下げ、縫糸となる下ルーパー糸張力を上げると、図５５（ｂ）に示した通り、縫目形式５０５の縫目に変わる。
同様に、図５６の縫目形式の変化例（ａ）から（ｂ）に示すように、図５６（ａ）に示した縫目形式５０２の縫目で前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力を上げて縫糸となる上糸張力を下げ、縫い糸となるルーパー糸張力を上げると、図５６（ｂ）に示した通り、縫目形式５０３の縫目に変わる。
【０１２７】
＜第３８の実施の形態例＞
この第３８の実施の形態例は、請求項１８記載の発明の具体例に相当するもので、ロックミシンにおいて、空環巻き込み時に前記ボイスコイルモータ１１１による糸調子皿１０１の糸把持力の設定により縫目の変化がなされるように構成したものである。
即ち、図５７は請求項１８記載の発明の具体例に相当する第３８の実施の形態例を示すもので、ロックミシンを示した要部斜視図である。
この実施の形態例では、例えば、図５７に示したように、１段で３個の糸張力付与装置（ボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１）１４１を備えて、その糸把持力を適切に変化させる。
このような制御を行うことによって、１段の糸張力付与装置１４１によりソフトチェーンが得られる。
【０１２８】
＜第３９の実施の形態例＞
この第３９の実施の形態例は、請求項１９及び２１記載の発明の具体例に相当するものである。
即ち、図５８は請求項１９及び２１記載の発明の具体例に相当する第３９の実施の形態例を示すもので、（ａ）は縫製装置の一例を示した要部斜視図、（ｂ）は糸張力付与装置の半部破断側面図である。
例えば、図５８に示すように、糸調子皿１０１を備えた前記ボイスコイルモータ１１１と同様の構成による糸張力付与装置１５１をミシンアームに内蔵している。
このように、従来の糸調子本体の代わりに、前記ボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１と同様の構成による糸張力付与装置１５１をミシンアームに内蔵して備えられる。
また、このようなボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１と同様の構成による糸張力付与装置１５１を、オプションとして備えたり、あるいは、通常備えられる糸調子と交換して備えることもできる。
【０１２９】
＜第４０の実施の形態例＞
この第４０の実施の形態例は、請求項２０と２２及び２３記載の発明の具体例に相当するものである。
即ち、図５９は請求項２０と２２及び２３記載の発明の具体例に相当する第４０の実施の形態例を示すもので、ボイスコイルモータから糸調子皿までの駆動機構を示した斜視図であり、図６０はその糸張力付与装置をミシンに組み込んだ状態の一例を示した概略側面図である。
この実施の形態例では、図５９に示すように、糸調子皿１０１の動作軸１０５とボイスコイルモータ１１１との間に駆動力伝達装置としてのリンク機構１７１を介設することで、糸張力付与装置１６０を構成している。
そして、ボイスコイルモータ１１１は、ブラケット１６１を用いて、図６０に示すように、ミシンアームに対して糸調子皿１０１とは反対の裏面側に配置して固定している。
【０１３０】
リンク機構１７１は、図５９に示したように、ボイスコイルモータ１１１の可動コイル１１６のコイルヘッド１１９の中央部に連結したロッド１７２と、このロッド１７２に継手１７３を介して一端部を連結し、他端側寄り部で支軸１７５を介してブラケット１７６に支持されたアーム１７４と、このアーム１７４の他端部に継手を介して連結したロッド１７７とから構成されている。
そして、このロッド１７７に前記動作軸１０５が連結されている。
また、ロッド１７７の先端部に設けたフランジ１７８と、糸調子皿１０１の中空軸１０４（あるいは軸受ケース１０７）の端面との間には、リンク機構１７１が有する摩擦力の分だけ動作軸１０５を戻すための圧縮コイルバネ１７９が介設されている。
以上のリンク機構１７１は、ミシンアームの内部に収容される。
【０１３１】
以上の通り、先ず、ボイスコイルモータ１１１は、ミシンアームに対して糸調子皿１０１とは反対の裏面側に配置されているので、縫製作業の邪魔にならないものとなっている。
そして、ボイスコイルモータ１１１からリンク機構１７１により動作軸１０５に駆動力が伝達され、そのリンク機構１７１によって、可動コイル１１６の推力（吸引力）が拡大されて動作軸１０５に入力されるため、ボイスコイルモータ１１１の駆動力に対して動作軸１０５のストロークを稼ぐことができ、従って、糸調子皿１０１による糸に対する高張力を得ることができるものとなる。
また、例えば、弱い糸張力の時にボイスコイルモータ１１１の制御電流を下げても、リンク機構１７１の摩擦力でボイスコイルモータ１１１にかかる圧力が開放されずに、糸張力がそのまま残ってしまうようなことが考えられるが、圧縮コイルバネ１７９の付勢力によって、ロッド１７７と共に動作軸１０５を迅速に戻せるため、ボイスコイルモータ１１１の制御電流を０にすると、糸張力も直ぐに０になるよう糸調子皿１０１を戻すことができる。
なお、駆動力伝達機構として、この実施の形態例では、回転方式によるリンク機構１７１を採用したが、他に、往復運動機構や、フレキシブルワイヤを用いたものでもよく、その構成は任意である。
【０１３２】
＜第４１の実施の形態例＞
この第４１の実施の形態例は、請求項２４記載の発明の具体例に相当するもので、図示しないが、前述した第４０の実施の形態例において、圧縮コイルバネ１７９に代えて、ボイスコイルモータ１１１に逆電流をかけることで、リンク機構１７１の摩擦力の分だけ可動コイル１１６を迅速に戻すように制御する。
従って、可動コイル１１６の戻りによりリンク機構１７１を介して動作軸１０５も迅速に戻るため、前述した第４０の実施の形態例と同様に、ボイスコイルモータ１１１の制御電流を０にすると、糸張力も直ぐに０になるよう糸調子皿１０１を戻すことができる。
【０１３３】
＜第４２の実施の形態例＞
この第４２の実施の形態例は、請求項２５及び２６記載の発明の具体例に相当するものである。
即ち、図６１は請求項２５及び２６記載の発明の具体例に相当する第４２の実施の形態例を示すもので、図３３と同様の糸張力付与装置に糸調子皿の隙間調節手段を設けた例を示した縦断側面図である。
この実施の形態例では、中空軸１０４の先端部外周に雄ねじ部１８１を形成して、この雄ねじ部１８１に、固定皿１０２と可動皿１０３からなる糸調子皿１０１の隙間調節手段としてのナット１８２をねじ込んでいる。つまり、このナット１８２の位置調節により固定皿１０２の位置が調節される。
先ず、前述した図３３の糸張力付与装置と同様に、ボイスコイルモータ１１１により把持力を可変とされる糸調子皿１０１の一方のみを可動皿１０３としたことで、慣性を極力小さくして、高速での糸張力付加の追従性を上げることができる。
また、ナット１８２の位置調節応じて固定皿１０３の位置が変わり、初期設定のための糸調子皿１０１の隙間調節が適切に行えることから、例えば、隙間が大きくて糸張力０からの立ち上がりに時間がかかったり、隙間が狭くて糸を結んだコブ部分が引っかかるといった問題を解消することができる。
【０１３４】
＜第４３の実施の形態例＞
この第４３の実施の形態例は、請求項２７記載の発明の具体例に相当するものである。
即ち、図６２は請求項２７記載の発明の具体例に相当する第４３の実施の形態例を示すもので、主軸（上軸）回転角−送り歯高さ特性図である。
この実施の形態例では、図６２に示すように、図示しない布押えの高さによる布厚の読込みを、図示しない送り歯の沈下時の位相状態で行い、その読込まれた布厚に対応して、前記ボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１の糸把持力を変化させるものとする。
これにより、送り歯が沈んで布押えが布厚の分だけ浮いている状態で正確に布厚を検知して、布厚に応じた適切な糸張力の制御が行えるものとなる。
【０１３５】
＜第４４の実施の形態例＞
この第４４の実施の形態例は、請求項２８記載の発明の具体例に相当するもので、図示しないが、布、糸、送りピッチ等の入力または選択に基づく縫製条件によって前記ボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１の糸把持力の設定がなされるように構成するものである。
即ち、例えば、縫製条件とは、前記図３８の制御装置の構成及びその入出力信号に示したように、布や糸の材質、糸の種類や番手等であり、例えば、ブラウス等の薄物の場合には、パッカリング等の問題が発生するため、前記ボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１の糸把持力を低把持力域に設定し、逆に、ジーンズ等の厚物の場合には、前記ボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１の糸把持力を高把持力域に設定することで、しっかりと糸が締められるなど、簡単に糸把持力の設定の切り替えができるものとなる。
【０１３６】
＜第４５の実施の形態例＞
この第４５の実施の形態例は、請求項２９及び３０記載の発明の具体例に相当するものである。
即ち、図６３は請求項２９及び３０記載の発明の具体例に相当する第４５の実施の形態例を示すもので、（ａ）は回転数−布枚数に対応する係数のデータカードの一例を示した正面図、（ｂ）は回転数−主軸位相に対応する布枚数に応じたデータカードの一例を示した分解斜視図である。
この実施の形態例では、布厚を基準として、図６３（ａ）に示すように、回転数及び布枚数に応じた係数を予め決めておいて、その布枚数に対応させて、図６３（ｂ）に示すように、回転数及び主軸位相の各データが決められたデータマップを、ミシンの制御装置のＲ０Ｍに入力しておくものとする。
これにより、データマップに従って布厚を基準とした、前記ボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１の糸把持力に適切に制御することができる。
また、図示しない入力設定部における布、糸、送りピッチ等の入力または選択に基づく設定条件と、前記データマップとに従って、前記ボイスコイルモータ１１１の制御電流を決定するように構成してもよい。
このように、入力設定に基づく縫製条件とデータマップとによりボイスコイルモータ１１１の制御電流を決定しても、糸調子皿１０１による把持力を適切に制御することができる。
【０１３７】
＜第４６の実施の形態例＞
この第４６の実施の形態例は、請求項３１記載の発明の具体例に相当するものである。
即ち、図６４は請求項３１記載の発明の具体例に相当する第４６の実施の形態例を示すもので、糸張力付与装置の半部を破断して示した要部側面図である。
この実施の形態例では、図６４に示すように、ミシンアームブロック１００に内蔵したボイスコイルモータ１１１により駆動される糸調子皿１０１の手前側で、かつ、同軸上に位置する調節つまみ１９１をミシンアームブロック１００に取り付けたブラケット１９２を介して設けて、この調節つまみ１９１の操作により、糸調子皿１０１の把持力による糸張力を微量調節可能とするよう制御装置を構成する。
これにより、通常備えられる糸調子皿の糸張力設定つまみと同じ位置に、ボイスコイルモータ１１１により駆動される糸調子皿１０１に対する糸張力微量調節可能な調節つまみ１９１があるので、違和感を与えることがないものとなる。
【０１３８】
＜第４７の実施の形態例＞
この第４７の実施の形態例は、請求項３２記載の発明の具体例に相当するものである。
即ち、図６５は請求項３２記載の発明の具体例に相当する第４７の実施の形態例を示すもので、主軸（上軸）回転角−上糸張力／上糸量／ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）電流特性図である。
この実施の形態例は、１台のミシンで、天秤締めと釜締めとを切り換えることにより、薄物から厚物までカバーできるようにしたものである。
ここで、一般に、薄物では天秤締め、厚物では釜締めが良いとされている。
このため、前記ボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１の糸把持力を、図示しない天秤の引き上げ時と縫糸の釜越え時とでボイスコイルモータ（ＶＣＭ）電流を切換可能としている。
これにより、１台のミシンで、天秤締めと釜締めとでボイスコイルモータ（ＶＣＭ）電流を切り換えて、薄物から厚物までカバーできるものとなる。
【０１３９】
＜第４８の実施の形態例＞
この第４８の実施の形態例は、請求項３３記載の発明の具体例に相当するもので、図示しないが、前記ボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１の糸把持力を、例えば、膝スイッチ、手元スイッチ、押え上げスイッチ等の操作に基づくパターン切り換えに対応して変化させるものとする。
このように、ボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１の糸把持力をパターン切り換えに対応して変化させるので、予め与えられたデータマップに切り換えて、糸張力を変えることができ、従って、色々な縫目が得られるようになる。
【０１４０】
＜第４９の実施の形態例＞
この第４９の実施の形態例は、ミシンの適所に、前記ボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１の糸把持力による糸張力表示部を設けたものである。
即ち、図６６は第４９の実施の形態例を示すもので、縫製装置の一例を示した概略正面図である。
例えば、図６６に示すように、ミシンのテーブル上に設置される制御盤２００に、前記ボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１の糸把持力が表示される糸把持力表示部２０１を設ける。
このように、糸把持力表示２０１を設けると、その糸把持力は縫糸張力であり、つまり、縫糸張力が表示されるので、その糸張力の表示に基づいて同じ糸張力の再現が容易にできる。
なお、糸張力表示部（糸把持力表示部）２０１は、制御盤２００に限らず、ミシン頭部やテーブル下などに配置してもよい。
また、図６６の例では、制御盤２００に、前記ボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１の糸把持力の設定が行える設定ボリュームや設定値入力装置による糸張力設定部２０２を設けている。
このように、糸張力設定部２０２を設けると、その設定ボリュームや設定値入力装置を操作して、容易に適切な制動トルクに変えられる。
なお、この糸張力設定部（設定ボリュームや設定値入力装置）２０２も、制御盤２００に限らず、ミシン頭部やテーブル下などに配置してもよい。
【０１４１】
＜第５０の実施の形態例＞
この第５０の実施の形態例は、請求項３４記載の発明の具体例に相当するもので、前述した図３８に示すように、前記ボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１の糸把持力が縫製条件に対応して適切に設定されたデータマップを、ＬＡＮやコンピュータネットワーク等の通信手段、または、カードやリムーバブル記憶装置２４等のメディア等の外部装置により、制御装置２１に入力可能としたものである。
これにより、ボイスコイルモータ１１１を含む各種機能部を制御する制御装置２１に対して、縫製条件に対応して適切に設定されたデータマップを外部装置を用いて入力することができる。
【０１４２】
＜第５１の実施の形態例＞
この第５１の実施の形態例は、請求項３５記載の発明の具体例に相当するものである。
即ち、図６７は請求項３５記載の発明の具体例に相当する第５１の実施の形態例を示すもので、左針落ち用と右針落ち用の布枚数（布厚）に応じたデータカードの一例を示した分解斜視図である。
この実施の形態例では、千鳥縫いミシンにおいて、図６７に示すように、その右針落ちと左針落ちとに分けて設定された、前記ボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１の糸把持力のデータマップに従って制御するものである。
これにより、例えば、右針落ちが締まって左針落ちが締まらない場合に、左針落ち時に上げる等の把持力の制御を行うことで、左右針落ちで同じ縫目が得られるものとなる。
【０１４３】
＜第５２の実施の形態例＞
この第５２の実施の形態例は、請求項３６記載の発明の具体例に相当するものである。
即ち、図６８は請求項３６記載の発明の具体例に相当する第５２の実施の形態例を示すもので、（ａ）はウィップ縫いの縫い目を示した平面図、（ｂ）はパール縫いの縫い目を示した平面図である。
この実施の形態例では、穴かがりミシンおいて、前記ボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１の糸把持力を変化させることで、パール縫いとウィップ縫いを切換可能としている。
つまり、ボイスコイルモータ１１１の制御電流値を切り換えるだけで、図６８（ａ）に示したウィップ縫いの縫い目と、図６８（ｂ）に示したパール縫いの縫い目とに切り換えることができる。
また、そのようなウィップ縫いとパール縫いの糸張力を記憶設定しておくことで、縫いに対応したスイッチ操作や針数、送り長さ、送り方向等により切り換えることもできる。
【０１４４】
＜第５３の実施の形態例＞
この第５３の実施の形態例は、請求項３７記載の発明の具体例に相当するものである。
即ち、図６９は請求項３７記載の発明の具体例に相当する第５３の実施の形態例を示すもので、下糸残量検知装置と釜内に収容されているボビンケースとの関係を示した概略断面図である。
この実施の形態例では、リニアアクチュエータを用いた下糸残量検知装置（本出願人の提案に係る特願平７−２１６１４３号参照）による下糸残量に対応して、前記ボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１の糸把持力を変化させる。
図６９に示すように、下糸残量検知装置Ａは、釜２１４内のボビン２１２に巻かれた下糸２１１に対して、リニアモータの可動部であるコイル組立体２０５と一体に移動する検知棒２０７が当接して、下糸２１１の残量を検知するものであり、２０８はセンサである。
このようなリニアアクチュエータを用いた下糸残量検知装置Ａにより検出される下糸残量に対応して、前記ボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１の糸把持力を変化させることで、下糸残量が少なくなった時に下糸張力が上がって下調子になるのを防ぐことができる。
【０１４５】
＜第５４の実施の形態例＞
この第５４の実施の形態例は、請求項３８記載の発明の具体例に相当するもので、図示しないが、ミシン主軸の１回転の過程において、前記ボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１の糸把持力を、例えば、糸締め以外は下げるように変化させ、かつ、その変化タイミングも変える。
このように、ミシン主軸の１回転の過程で、糸締め以外は前記糸調子皿１０１の糸把持力を下げることによって、柔らかい縫い目が得られ、しかも、前記ボイスコイルモータ１１１の使用によって糸調子皿１０１の糸把持力の変化タイミングも変えることができる。
【０１４６】
＜第５５の実施の形態例＞
この第５５の実施の形態例は、請求項３９記載の発明の具体例に相当するものである。
即ち、図７０は請求項３９記載の発明の具体例に相当する第５５の実施の形態例を示すもので、環縫いボタン付ミシンによる糸締めを示した要部破断の側面図である。
この実施の形態例では、環縫いボタン付ミシンにおいて、いわゆるアクティブテンション方式のもの（本出願人の提案に係る特願平８−３８１３号参照）に適用しており、図７０中、２２０は布、２２１はボタン、２２２はルーパー、２２３は針、２２４は天秤、２２５は糸張力付与装置、２２６は糸繰り出し装置、２２７は上糸、２２８，２２９は糸ループである。
【０１４７】
これによれば、天秤２２４から針２２３の間に設けた糸張力付与装置２２５により上糸２２７を押さえて、天秤２２４による上糸２２７の引き下げ量を制御し、かつ、天秤２２４により上糸２２７を引き上げきる前に、糸繰り出し装置２２６により上糸２２７を針２２３側に繰り出すことによって、糸ループ２２８と布２２０との隙間lを確保することができる。
従って、次に形成される糸ループ２２９を従来より大きく形成することができるものである。
以上のようなアクティブテンション方式の環縫いボタン付ミシンにおいて、糸張力付与装置２２５は、前記ボイスコイルモータ１１１の駆動による糸調子皿１０１により構成されて、その糸調子皿１０１の糸把持力が可変制御されるものとなっている。
【０１４８】
＜第５６の実施の形態例＞
この第５６の実施の形態例は、請求項４０記載の発明の具体例に相当するものである。
即ち、図７１は請求項４０記載の発明の具体例に相当する第５６の実施の形態例を示すもので、軸線方向に動作する動作軸に糸調子皿を設けた低イナーシャモータとしてのコアレスモータによる糸張力付与装置の要部を示した縦断側面図である。
この図７１において、３００はミシンアームブロック、３０１は低イナーシャモータ（コアレスモータ）、３０２は出力軸、３０３はリンク、３０４は継手である。
この実施の形態例では、低イナーシャモータとして前記ボイスコイルモータに代えて、図示のように、コアレスモータ３０１を用いて、糸調子皿１０１の糸把持力を可変制御するようにしている。
【０１４９】
コアレスモータ３０１は、その内部構造を省略するが、固定の永久磁石と、この永久磁石に対応して設けられ、鉄心を持たないで前記制御電流が供給される回転自在な電機子をケーシングに内蔵して、その電機子の中心部に出力軸３０２を一体的に備えたものである。
このようなコアレスモータ３０１は、前述したボイスコイルモータ（ＶＣＭ）と非常に良く似た特性を有するものであり、その出力軸３０２の回転運動を直線運動に変換して前記動作軸１０５に伝えることによって、前記ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）による場合と同様に、コアレスモータ３０１の駆動による糸調子皿１０１の糸把持力の前述したような各種制御を行うことができる。
この実施の形態例では、ミシンアームブロック３００内に取り付けたコアレスモータ３０１の出力軸３０２にリンク３０３を一体的に備え、このリンク３０３の先端部に継手３０４を介して前記動作軸１０５を連結した構成としている。
ここで、コアレスモータ３０１の出力軸３０２から糸調子皿１０１の動作軸１０５までの動力伝達機構について、実施の形態例のリンク３０３及び継手３０４に代えて、プーリ等の他の機構を用いて回転運動を直線運動に変換するよう構成してもよい。
【０１５０】
なお、前述したヒステリシスブレーキまたはパウダブレーキによる電磁ブレーキを用いた糸張力制御装置においても、以上のボイスコイルモータまたは運動変換手段を有するコアレスモータによる低イナーシャモータを用いた糸張力制御装置による請求項１３、２７、２９、３２、３４、３６、３７及び３９記載の発明と同様に構成できるものであり、その具体例及び作用効果の説明を省略した。
さらに、以上の実施の各形態例では、制御電流という表現をとっているが、制御電圧に置き換えても同様のことが言える。
【０１５１】
＜第５７の実施の形態例＞
この第５７の実施の形態例は、請求項４記載の発明の具体例に相当するものである。
即ち、図７２は請求項４記載の発明の具体例に相当する第５７の実施の形態例を示すもので、軸線方向に動作する動作軸に回転体制動部材を設けた低イナーシャモータとしてのボイスコイルモータによる糸張力付与装置の要部を示した縦断側面図である。
この図７２において、前述した第２２の実施の形態例（図３３参照）と同様に、１００はミシンアームブロック、１０４は中空軸、１０５は動作軸、１０７は軸受ケース、１０８はコイルバネ、１０９は糸掛け棒、１１１は低イナーシャモータ（ボイスコイルモータ）、１１２は磁気回路、１１３は円筒型ヨーク、１１４は永久磁石（外極）、１１５は鉄心（中央極）、１１６は可動コイル、１１７は補償銅管、１１８はコイル、１１９はコイルヘッドであり、４０１は回転体（糸車）、４０２，４０３は摩擦体（摩擦板）、４０４，４０５は回転体制動部材（押さえ板）、４０６は当接片である。
【０１５２】
図７２に示すように、前記ボイスコイルモータ１１１の前記動作軸１０５が挿入される前記中空軸１０４上には、回転体である糸車４０１が回転自在に装着されると共に、この糸車４０１の両側に摩擦体としての摩擦板４０２，４０３がそれぞれ配設されており、さらに、これらの摩擦板４０２、４０３の両側には、回転体制動部材である対をなす押さえ板４０４，４０５がそれぞれ配設されている。
この回転体制動部材については、中空軸１０４上に、その先端部のフランジ側に固定の押さえ板４０４を組み付けて、前記軸受ケース１０７側に可動の押さえ板４０５をスライド自在に組み付けている。
そして、中空軸１０４の内部に設けられて、動作軸１０５の先端部により押される当接片４０６は、可動の押さえ板４０５と一体のものである。
なお、この実施の形態例とは逆に、内側の押さえ板４０５を固定として、外側の押さえ板４０４を可動としてもよく、その場合には、当接片４０６を可動となる外側の押さえ板４０４と一体に設けて、その当接片４０６に動作軸１０５の先端部を係合等により接続することで、動作軸１０５により当接片４０６が引かれるようにしておく。
【０１５３】
以上のような構成の糸張力付与装置によれば、ボイスコイルモータ１１１の前記可動コイルと１１６と一体の動作軸１０５による中空軸１０４内の前進（または後退）動作によって、当接片４０６を介して可動の押さえ板４０５が軸線方向に移動して、固定の押さえ板４０４との間の隙間を変えて、その間の両側の摩擦板４０２，４０３を介して糸車４０１に対する制動力を変えることができる。
従って、糸車４０１に巻き付けられる糸に対する張力を変えることができる。
【０１５４】
なお、このようなボイスコイルモータ１１１の作動により制動力が付与される糸車４０１によっても、ボイスコイルモータによる前述した糸調子皿の場合と同様に、前述したような各種制御を行うことができる。
また、このような糸車４０１において、前述したコアレスモータにより制動力をかけるように構成してもよい。
【０１５５】
ところで、図７３は前記電磁ブレーキ（ヒステリシスブレーキ）を消磁させるための交番磁界のかけ方の一例を示した時間−交番磁界線図である。
即ち、ヒステリシスブレーキは、流す電流を急に変化させると、残留磁気が残り、１回転中にトルク変動が発生する。
そのトルク変動を消すためには、消磁が必要になる。
その消磁には、例として図７３に示すように、交番磁界をかけて消磁するが、この時にヒステリシスブレーキが回転してしまう。
この場合、その回転する方向が決まっていないので、糸をゆるめる方向に回転した場合には、糸がゆるんで糸車に巻き付いてしまう。
そこで、消磁するときは、軸が回らないように、機械的もしくは電気的に軸を固定する必要がある。
そのような対策例が、後述するような第５８から第６０の実施の各形態例である。
【０１５６】
＜第５８の実施の形態例＞
この第５８の実施の形態例は、請求項４１記載の発明の具体例に相当するものである。
即ち、図７４は請求項４１記載の発明の具体例に相当する第５８の実施の形態例を示すもので、糸車の軸に軸固定手段を設けた電磁ブレーキとしてのヒステリシスブレーキによる糸張力付与装置の要部を示した部分的破断の斜視図である。
この図７４において、前述した第１の実施の形態例（図１参照）と同様に、１は回転体（糸車）、１１は電磁ブレーキ（ヒステリシスブレーキ）、１２はステータ、１２ａは外側磁極、１２ｂは内側磁極、１３は出力軸、１４は励磁コイル、１５は回転子（カップ状の永久磁石）であり、５００はミシンブロック、５０１は軸固定手段（電磁ブレーキ）である。
【０１５７】
図７４に示すように、前記糸車１を備える前記ヒステリシスブレーキ１１の前記出力軸１３に、この出力軸１３を一時的に固定可能とする軸固定手段、例えば、出力軸１３を制動力により一時的に固定する適宜の電磁ブレーキ５０１を設けている。
従って、ヒステリシスブレーキ１１の前記励磁コイル１４を消磁させた場合において、電磁ブレーキ５０１の作動により出力軸１３に制動力をかけて一時的に固定することができる。
【０１５８】
なお、この実施の形態例では、軸固定手段として電磁ブレーキ５０１を使用したが、これに限らず、例えば、エア圧によるブレーキや油圧によるブレーキを採用してもよく、他の機械的な軸固定手段を採用してもよい。
また、このような機械的に軸を固定する方法の他、電気的な制御により軸を固定するようにしてもよい。
【０１５９】
＜第５９の実施の形態例＞
この第５９の実施の形態例は、請求項４２記載の発明の具体例に相当するものである。
即ち、図７５は請求項４２記載の発明の具体例に相当する第５９の実施の形態例を示すもので、糸車の軸に軸回転方向規制手段を設けた電磁ブレーキとしてのヒステリシスブレーキによる糸張力付与装置の要部を示した部分的破断の斜視図である。
この図７５において、前述した第５８の実施の形態例（図７４参照）と同様に、１は回転体（糸車）、１１は電磁ブレーキ（ヒステリシスブレーキ）、１２はステータ、１２ａは外側磁極、１２ｂは内側磁極、１３は出力軸、１４は励磁コイル、１５は回転子（カップ状の永久磁石）、５００はミシンブロックであり、５０２は軸回転方向規制手段（ワンウェイクラッチ）である。
【０１６０】
図７５に示すように、糸車１を備えるヒステリシスブレーキ１１の出力軸１３の途中に、この出力軸１３の図示矢印方向の回転を許容して反対方向、即ち、糸をゆるめる方向の回転を規制する軸回転方向規制手段、例えば、ワンウェイクラッチ５０２を設けている。
従って、ヒステリシスブレーキ１１の励磁コイル１４を消磁させた場合において、ワンウェイクラッチ５０２により出力軸１３の図示矢印方向と反対方向（糸をゆるめる方向）の回転を規制することができる。
【０１６１】
なお、この実施の形態例では、軸回転方向規制手段としてワンウェイクラッチ５０２を使用したが、これに限らず、例えば、ラチェットを採用してもよく、他の機械的な軸回転方向規制手段を採用してもよい。
【０１６２】
＜第６０の実施の形態例＞
この第６０の実施の形態例は、請求項４３記載の発明の具体例に相当するものである。
即ち、図７６は請求項４３記載の発明の具体例に相当する第６０の実施の形態例を示すもので、糸車の軸に軸回転伝達フリー手段を設けた電磁ブレーキとしてのヒステリシスブレーキによる糸張力付与装置の要部を示した部分的破断の斜視図である。
この図７６において、前述した第５８の実施の形態例（図７４参照）と同様に、１は回転体（糸車）、１１は電磁ブレーキ（ヒステリシスブレーキ）、１２はステータ、１２ａは外側磁極、１２ｂは内側磁極、１３は出力軸、１４は励磁コイル、１５は回転子（カップ状の永久磁石）、５００はミシンブロックであり、５０３は軸回転伝達フリー手段（電磁クラッチ）である。
【０１６３】
図７６に示すように、糸車１を備えるヒステリシスブレーキ１１の出力軸１３の途中に、この出力軸１３の回転の伝達をフリーにする軸回転伝達フリー手段、例えば、出力軸１３の回転の伝達・遮断を可能とする適宜の電磁クラッチ５０３を設けている。
従って、ヒステリシスブレーキ１１の励磁コイル１４を消磁させた場合において、電磁クラッチ５０３の遮断動作によって、出力軸１３の回転の伝達をフリーにすることができる。
【０１６４】
なお、この実施の形態例では、軸回転伝達フリー手段として電磁クラッチ５０３を使用したが、これに限らず、例えば、ツースクラッチを採用したり、エア圧によるクラッチや油圧によるクラッチを採用してもよく、他の機械的な軸回転伝達フリー手段を採用してもよい。
【０１６５】
＜第６１の実施の形態例＞
この第６１の実施の形態例は、請求項４４及び４５記載の発明の具体例に相当するものである。
即ち、図７７は請求項４４及び４５記載の発明の具体例に相当する第６１の実施の形態例を示すもので、制御処理の一例を示したフローチャートである。
この実施の形態例では、図７７のフローチャートに示されるように、前述した第１の実施の形態例での制御処理の一例（図９参照）において、布押え上げ位置の検出と演算処理（ステップＳ７）に続いて、前記ヒステリシスブレーキ１１の前記励磁コイル１４を消磁させる（ステップＳ７１）。
そして、次の糸切りの検出と演算処理（ステップＳ８）に続いても、ヒステリシスブレーキ１１の励磁コイル１４を消磁させる（ステップＳ８１）。
【０１６６】
具体的には、ステップＳ７において、布押え上げ位置が上端に達した時点で、ヒステリシスブレーキ１１の励磁コイル１４を消磁させるようにする。
なお、その消磁の仕方としては、例えば、ミシンの布押え上げ装置の押え上げ動作に直接連動させたり、または、手元スイッチや押え上げスイッチの押え上げ操作に連動させたり、あるいは、押え上げ動作を行わせるべく膝スイッチの０Ｎ動作のための膝上げ操作に連動させるようにすればよい。
従って、布押え上げ動作時におけるヒステリシスブレーキ１１のトルク変動を防止できる。
さらに、次のステップＳ８において、糸切り信号がＯＮになった時点で、ヒステリシスブレーキ１１の励磁コイル１４を消磁させるようにする。
従って、糸切り動作時におけるヒステリシスブレーキ１１のトルク変動を防止できる。
【０１６７】
＜第６２の実施の形態例＞
この第６２の実施の形態例は、請求項４６記載の発明の具体例に相当するものである。
即ち、図示しないが、この請求項４６記載の発明の具体例に相当する第６２の実施の形態例では、ミシンの停止時に、ヒステリシスブレーキ１１の励磁コイル１４を消磁させる。
具体的には、縫製が終わってミシンが停止した時点で、ヒステリシスブレーキ１１の励磁コイル１４を消磁させるようにする。
従って、ミシン停止時におけるヒステリシスブレーキ１１のトルク変動を防止できる。
【０１６８】
なお、以上の第５８から第６２の実施の各形態例では、ヒステリシスブレーキについて説明したが、前述したパウダブレーキの場合でも同様のことが言える。
また、以上に説明した実施の各形態例の他、具体的構成や細部構造等については適宜の変更が許容されるものであることは勿論である。
【０１６９】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、縫糸に対する張力付加用の回転体を電磁ブレーキの回転子の軸に設け、その電磁ブレーキの励磁コイルに制動力のトルクを可変制御する制御電流供給回路を設けてなる構成のため、縫糸に張力を付加する制動部における回転子の慣性を小さくすることができ、制動力を軸回転角に対してトルク変動がないものにすることができると共に、軸回転数の変化に対しても制動トルクを安定させることができる。
従って、回転子の慣性が小さいため、高速での回転体（糸車）の追従性を良くして、高速でも安定した縫目を得ることができ、また、制動力は軸回転角に対してトルク変動がないため、安定した縫製をすることができ、さらに、軸回転数の変化に対しても制動トルクが安定しているため、電気的に糸張力を制御する場合にもその電気制御系を簡単にすることができる。
【０１７０】
請求項２記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項１記載の発明における糸張力制御装置の電磁ブレーキを、同心円上の励磁コイルを内部に有するステータに設けた内側磁極及び外側磁極の間に永久磁石を入れたヒステリシスブレーキとしたため、回転子の慣性を小さくすることができ、さらに、同心円上の励磁コイルによって、制動力を軸回転角に対してトルク変動がないものにすることができると共に、軸回転数の変化に対しても制動トルクを安定させることができる。
従って、高速での回転体（糸車）の追従性を良くして、高速でも安定した縫目を得ることができ、安定した縫製をすることができると共に、電気的に糸張力を制御する場合にもその電気制御系を簡単にすることができる。
【０１７１】
また、請求項３記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、縫糸に対する張力付加用の糸調子皿を、低イナーシャモータの駆動により軸線方向に動作する動作軸に設け、低イナーシャモータに動作軸の軸線方向動作力調整用の制御電流を供給して、糸調子皿による縫糸に対する把持力を可変制御する制御電流供給回路を設けてなる構成のため、糸張力付加用の駆動源として、インダクタンスが小さく、慣性も小さく、しかも、駆動力が距離に関係なく一定で、電流値に比例した駆動力が得られ、また、構造が簡単で、電源投入時の原点復帰（イニシャライズ）も不要であるといった利点を得ることができる。
従って、インダクタンス及び慣性が小さいため、応答が早く、高速での糸調子皿の追従性を良くして、高速でも安定した縫目を得ることができ、また、駆動力は距離に関係なく一定で電流値に比例するため、糸調子皿による安定した糸把持力（糸張力）を得て、安定した縫製をすることができ、しかも、電源投入時の原点復帰（イニシャライズ）も不要なため、電気的に糸張力を制御する場合にもその電気制御系を簡単にすることができる。
【０１７２】
請求項４記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、糸張力付加用の回転体に対する回転体制動部材を、低イナーシャモータの駆動により軸線方向に動作する動作軸に設け、低イナーシャモータに動作軸の軸線方向動作力調整用の制御電流を供給して、回転体制動部材による回転体に対する制動力のトルクを可変制御する制御電流供給回路を設けてなる構成のため、糸張力付加用の駆動源として、インダクタンスが小さく、慣性も小さく、しかも、駆動力が距離に関係なく一定で、電流値に比例した駆動力が得られ、また、構造が簡単で、電源投入時の原点復帰（イニシャライズ）も不要であるといった利点を得ることができる。
従って、インダクタンス及び慣性が小さいため、応答が早く、高速での回転体（糸車）の追従性を良くして、高速でも安定した縫目を得ることができ、また、駆動力は距離に関係なく一定で電流値に比例するため、回転体（糸車）による安定した糸張力を得て、安定した縫製をすることができ、しかも、電源投入時の原点復帰（イニシャライズ）も不要なため、電気的に糸張力を制御する場合にもその電気制御系を簡単にすることができる。
【０１７３】
請求項５記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項３または４記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータを、磁気回路を構成するヨークに、その中心部に鉄心による中央極を一体的に設けて、ヨークの一部に永久磁石による外極を設け、これら外極と中央極との間にその間の磁界の作用により流れる電流によって推力が生じる可動コイルを配設したボイスコイルモータとして、その可動コイルと一体的にまたは動力伝達機構を介して動作軸を接続したため、糸張力付加用の駆動源として、インダクタンスが小さく、可動コイルにより慣性も小さく、その可動コイルの駆動力が距離に関係なく一定で電流値に比例し、構造が簡単で、電源投入時の原点復帰（イニシャライズ）も不要であるといった利点を得ることができる。
従って、高速での糸調子皿または回転体（糸車）の追従性を良くして、高速でも安定した縫目を得ることができ、糸調子皿または回転体（糸車）による安定した糸把持力（糸張力）を得ることができて、安定した縫製をすることができると共に、電源投入時の原点復帰（イニシャライズ）も不要で、電気的に糸張力を制御する場合にもその電気制御系を簡単にすることができる。
【０１７４】
請求項６記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の動作軸の軸方向動作力により糸調子皿または回転体制動部材に作用する圧力を検出しフィードバックして把持力または制動力を制御するため、糸調子皿または回転体制動部材に作用する圧力を監視しながら糸張力を適切に制御することができる。
【０１７５】
請求項７記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による糸調子皿または回転体（糸車）の把持力または制動力を、主軸の回転数に対応して変化させるため、例えば、高速回転になる程糸が締まる場合には、高速回転になる程把持力または制動力を下げるようにすることによって、回転数が変化しても同じ縫目を得ることができる。
【０１７６】
請求項８記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による糸調子皿または回転体（糸車）の把持力または制動力を、布押え上げ装置の動作と連動して変化させるため、例えば、布押えが上がっている時に把持力または制動力を下げることによって、布を引き出し易くすることができる。
【０１７７】
請求項９記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による糸調子皿または回転体（糸車）の把持力または制動力を、糸切り時に変化させるため、例えば、糸切り信号のＯＮ状態から糸切り終了まで把持力または制動力を下げておくことによって、糸張力付与装置側から縫糸となる上糸を繰り出せて、切断した上糸が針から抜けないようにすることで、糸切り時の上糸抜けをなくすことができる。また、安定した上糸残り量を得ることができる。
【０１７８】
請求項１０記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による糸調子皿または回転体（糸車）の把持力または制動力を、バック縫い時に変化させるため、例えば、バック縫い時にヒッチステッチとなって糸が締まらない場合には、バック縫い信号がＯＮ状態で把持力または制動力を上げておくことによって、同じ縫目を得ることができる。
【０１７９】
請求項１１記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による糸調子皿または回転体（糸車）の把持力または制動力を、縫製開始時に変化させるため、例えば、縫い始めに把持力または制動力を下げることによって、糸張力付与装置側から縫糸である上糸を繰り出せて、上糸端が引き込まれないようにすることで、縫い始めの目飛びをなくすことができる。また、縫い始めに把持力または制動力を上げることによって、縫い始めの糸をほつれ難くすることもできる。
【０１８０】
請求項１２記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による糸調子皿または回転体（糸車）の把持力または制動力を、布の段部検知時に変化させるため、例えば、布の段部で糸が締まらない場合には、段部の検知により把持力または制動力を上げることによって、同じ縫目を得ることができる。
【０１８１】
請求項１３記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の糸調子皿または回転体（糸車）よりも糸供給側に備える糸調子器による糸張力を超える変化分だけ、低イナーシャモータの駆動による糸調子皿または回転体（糸車）の把持力または制動力により糸張力を制御するため、糸張力に変化を要しない領域は従来の糸調子器で持たせながら、糸張力の変化を必要とする領域では低イナーシャモータの駆動による糸調子皿または回転体（糸車）の把持力または制動力により持たせることによって、高張力にも対応することができる。
【０１８２】
請求項１４記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、２本針ミシンの各縫糸である上糸に対応してそれぞれ備えられる、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による糸調子皿または回転体（糸車）の把持力または制動力を、片針停止時にその停止した方の針側の上糸を繰り出さないように変化させるため、例えば、左針のみの縫製時には、右針側の把持力または制動力を上げることによって、右曲がりの角縫い縫製の場合に、右針側の上糸を繰り出させなくして、再度２本針による縫製が始まっても同じ縫目を得ることができる。
【０１８３】
請求項１５記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、千鳥縫いミシンにおいて、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による糸調子皿または回転体（糸車）の把持力または制動力を、右針落ちと左針落ちと変化させるため、例えば、右針落ちが締まって左針落ちが締まらない場合には、左針落ち時に把持力または制動力を上げるよう変化させることによって、左右針落ちで同じ縫目を得ることができる。
【０１８４】
請求項１６記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、家庭用ミシン、閂止め縫いミシンまたは自動機ミシンのパターン縫いにおいて、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による糸調子皿または回転体（糸車）の把持力または制動力を、各々の運針及び縫い方向に対し可変設定するため、例えば、直線縫い時に比べ刺繍部で下げるよう設定することによって、直線縫い時にしっかり締めて、刺繍部は柔らかく糸を締めた所望の縫目を得ることができる。即ち、縫製する部分によって縫目を変えることができる。
【０１８５】
請求項１７記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、ロックミシンにおいて、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による糸調子皿または回転体（糸車）の把持力または制動力を、所望の縫目に応じて設定するため、例えば、縫目形式５１４の縫目で左針側の把持力または制動力を上げて下ルーパー糸張力を上げることによって、縫目形式５０６の縫目に変えることができる。即ち、縫目形式を変えることができる。
【０１８６】
請求項１８記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、ロックミシンにおいて、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による糸調子皿または回転体（糸車）の把持力または制動力を、所望により変化させるため、例えば、空環巻き込み装置による空環形成時には、把持力または制動力を下げることによって、ソフトチェーンを得ることができる。
しかも、その場合、従来は上下２段で４個から８個の糸張力付与装置をマグネットで上段と下段に切り替えていたのに比べて、電気的に糸張力付与装置自体の把持力または制動力が変えられるため、１段の位置張力付与装置でソフトチェーンを得ることができる。
【０１８７】
請求項１９記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータをミシンアームに内蔵したので、従来の糸調子本体の代わりに低イナーシャモータをミシンに備えることができる。従って、邪魔物がなく、糸調子の位置関係も従来と変わらないといった利点を得ることができる。
【０１８８】
請求項２０記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータをミシンアームの裏面側に設けたため、糸張力制御装置の駆動源としての低イナーシャモータが、縫製作業の邪魔にならないといった利点を得ることができる。
【０１８９】
請求項２１記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータをミシンアームに対してオプション化したので、通常備えられる糸調子の代わりに交換して低イナーシャモータをミシンに備えることができる。
【０１９０】
請求項２２記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動力を拡大して動作軸に伝達する駆動力伝達機構を設けたため、低イナーシャモータの駆動力に対して動作軸のストロークを稼いで、高張力を得ることができる。
【０１９１】
請求項２３記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項２２記載の発明における駆動力伝達機構が有する摩擦力の分だけ動作軸を引き戻すバネを設けたため、このバネの力によって、糸調子皿または回転体制動部材を駆動力伝達機構の摩擦力により押されっぱなしにならないように戻すことができる。
即ち、例えば、弱い糸張力の時に低イナーシャモータの制御電流を下げても、バネによって、低イナーシャモータの制御電流を０にした時に糸張力も０になるよう糸調子皿または回転体制動部材を確実に戻すことができる。
【０１９２】
請求項２４記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、低イナーシャモータに逆電流をかけて、請求項２２記載の発明における駆動力伝達機構の摩擦力の分だけ動作軸を引き戻すため、電流の制御によって、糸調子皿または回転体制動部材を駆動力伝達機構が有する摩擦力により押されっぱなしにならないように戻すことができる。
即ち、例えば、弱い糸張力の時に低イナーシャモータの制御電流を下げても、逆電流によって、低イナーシャモータの制御電流を０にした時に糸張力も０になるよう糸調子皿または回転体制動部材を確実に戻すことができる。
【０１９３】
請求項２５記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による糸調子皿または回転体制動部材を構成する対をなす皿または制動部材のうち、一方の皿または制動部材を固定の皿または制動部材として、他方の皿または制動部材を動作軸による可動の皿または制動部材としたため、低イナーシャモータにより駆動される糸調子皿または回転体制動部材において、可動部を一方の皿または制動部材だけとして慣性を極力小さくすることができ、従って、高速での糸張力付加の追従性を上げることができる。
【０１９４】
請求項２６記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項２５記載の発明における固定の皿または制動部材の軸線方向位置を調節可能としたため、低イナーシャモータにより駆動される糸調子皿または回転体制動部材において、糸張力設定のための初期設定のための隙間を適切に調節することができる。
従って、例えば、糸調子皿または回転体制動部材の隙間が大きいことによる糸張力０からの立ち上がりに時間がかかるといった問題や、また、隙間が狭いことによる糸を結んだコブ部分が引っかかるといった問題を解消することができる。
【０１９５】
請求項２７記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、送り歯の沈下時の位相状態で、布押えの高さに基づき検知された布厚に対応して、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による糸調子皿または回転体（糸車）の把持力または制動力を変化させるため、送り歯が沈んで布押えが布厚の分だけ浮いている状態で正確に布厚を検知して、布厚に応じて糸張力を適切に制御することができる。
【０１９６】
請求項２８記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による糸調子皿または回転体（糸車）の把持力または制動力を縫製条件により設定するため、例えば、ブラウス等の薄物の場合には、低把持力域または低制動力域に設定することによって、パッカリング等の問題の発生をなくすことができ、また、ジーンズ等の厚物の場合には、高把持力域または高制動力域に設定することによって、しっかりと糸が締めることができる。
即ち、縫製条件に応じて簡単に把持力または制動力の設定を切り替えることができる。
【０１９７】
請求項２９記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、データマップに従って布厚を基準とする把持力または制動力に制御するため、予め与えられたデータにより布厚に基づいて、請求項３、４または５記載の発明における糸調子皿または回転体（糸車）による把持力または制動力を適切に制御することができる。
【０１９８】
請求項３０記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、入力設定部に入力された設定条件と、請求項２９記載の発明におけるデータマップとに従って、糸張力制御装置の低イナーシャモータの制御電流を決定するため、入力設定に基づく縫製条件と予め与えられたデータにより低イナーシャモータの制御電流を決定して、糸調子皿または回転体（糸車）による把持力または制動力を適切に制御することができる。
【０１９９】
請求項３１記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による糸調子皿または回転体（糸車）の手前側に、糸張力微量調節用の調節つまみを設けたため、通常備えられる糸調子皿または回転体（糸車）の糸張力設定つまみと同じ位置に、糸張力微量調節の調節つまみがあって、違和感を与えことがないといった利点を得ることができる。
【０２００】
請求項３２記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による糸調子皿または回転体（糸車）の把持力または制動力の付加を、天秤の引き上げ時と縫糸の釜越え時とで切換可能としたため、例えば、薄物では天秤締め、厚物では釜締めが良いとされているのに対応して、１台のミシンで、天秤締めと釜締めを切り換えて、薄物から厚物までカバーすることができる。
【０２０１】
請求項３３記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による糸調子皿または回転体（糸車）の把持力または制動力を、縫製中に行われるパターン切り換えに対応して変化させるため、予め与えられたデータマップを切り換えて、糸張力を変えることによって、色々な縫目を得ることができる。
【０２０２】
請求項３４記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による糸調子皿または回転体（糸車）の把持力または制動力が、縫製条件に対応して適切に設定されたデータマップを外部装置により入力可能としたため、例えば、通信手段やメディア等の外部装置を用いて、縫製条件に対応して適切に設定されたデータマップを入力することができる。
【０２０３】
請求項３５記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、千鳥縫いミシンにおいて、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による糸調子皿または回転体（糸車）の把持力または制動力が、右針落ちと左針落ちとに分けて設定されたデータマップに従って右針落ちと左針落ちとに対応した把持力または制動力に制御されるため、予め与えられたデータマップにより、例えば、右針落ちが締まって左針落ちが締まらない場合には、左針落ち時に上げる等の把持力または制動力の制御を行うことによって、左右針落ちで同じ縫目を得ることができる。
【０２０４】
請求項３６記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、穴かがりミシンにおいて、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による糸調子皿または回転体（糸車）の把持力または制動力を変化させることより、パール縫いとウィップ縫いを切換可能としたため、低イナーシャモータの制御電流値を切り換えるだけで、パール縫いとウィップ縫いとに切り換えできて、各々の縫いの糸張力を記憶設定しておくことで、縫いに対応したスイッチ操作や針数、送り長さ、送り方向等により切り換えることができる。
【０２０５】
請求項３７記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による糸調子皿または回転体（糸車）の把持力または制動力を、下糸の残量に対応して変化させるため、例えば、下糸残量検出器からの情報を基に糸張力を変えて、下糸の残量が少なくなった時に下糸張力が上がって下調子になるのを防ぐことができる。
【０２０６】
請求項３８記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、ミシンの主軸の１回転の過程において、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による糸調子皿または回転体（糸車）の把持力または制動力を変化させると共に、その変化タイミングを変えるため、例えば、糸締め以外は把持力または制動力を下げることによって、柔らかい縫目を得ることができ、しかも、その把持力または制動力の変化タイミングも変えることができる。
【０２０７】
請求項３９記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、環縫いボタン付ミシンにおいて、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータの駆動による糸調子皿または回転体（糸車）の把持力または制動力を変化させることにより、糸ループと縫製布との隙間を適切に確保するため、例えば、糸締め時に把持力または制動力を下げるよう変化させることによって、糸ループが上糸に引き上げられないようにして、糸ループと縫製布との隙間を適切に確保することができる。
【０２０８】
請求項４０記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項３、４または５記載の発明における糸張力制御装置の低イナーシャモータを、固定の永久磁石に対応して設けられ、鉄心なしで制御電流が供給される回転自在な電機子の中心部に出力軸を一体的に設けたコアレスモータとして、その出力軸に動力伝達機構を介して動作軸を接続したため、糸張力付加用の駆動源として、インダクタンスが小さく、鉄心なしの電機子中心部の出力軸により慣性も小さく、その出力軸の駆動力が距離に関係なく一定で電流値に比例し、構造が簡単で、電源投入時の原点復帰（イニシャライズ）も不要であるといった利点を得ることができる。
また、出力軸の回転運動を動力伝達機構により直線運動に変換して、ボイスコイルモータと同様に動作軸を動作することができる。
従って、高速での糸調子皿または回転体（糸車）の追従性を良くして、高速でも安定した縫目を得ることができ、糸調子皿または回転体（糸車）による安定した糸把持力（糸張力）を得ることができて、安定した縫製をすることができると共に、電源投入時の原点復帰（イニシャライズ）も不要で、電気的に糸張力を制御する場合にもその電気制御系を簡単にすることができる。
【０２０９】
請求項４１記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項１または２記載の発明における糸張力制御装置の電磁ブレーキの回転子の軸を、機械的または電気的に固定する軸固定手段により一時的に固定して回らなくするため、電磁ブレーキの励磁コイルを消磁させた場合において、電磁ブレーキによる糸張力付加が可能な回転体の軸の回転を確実に防止することができる。
【０２１０】
請求項４２記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項１または２記載の発明における糸張力制御装置の電磁ブレーキの回転子の軸の回転方向を軸回転方向規制手段により規制するため、電磁ブレーキの励磁コイルを消磁させた場合において、電磁ブレーキによる糸張力付加が可能な回転体の軸の回転方向を規制して、例えば、糸をゆるめる方向の回転を防止することができる。
【０２１１】
請求項４３記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項１または２記載の発明における糸張力制御装置の電磁ブレーキの回転子の軸の途中に設けた軸回転伝達フリー手段により回転の伝達をフリーにするため、電磁ブレーキの励磁コイルを消磁させた場合において、電磁ブレーキによる糸張力付加が可能な回転体の軸側からの回転の伝達を遮断して、例えば、糸をゆるめる方向の回転を防止することができる。
【０２１２】
請求項４４記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項１または２記載の発明における糸張力制御装置の電磁ブレーキの励磁コイルの消磁を、押え上げ動作と連動して行うため、電磁ブレーキのトルク変動を防止することができる。
【０２１３】
請求項４５記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項１または２記載の発明における糸張力制御装置の電磁ブレーキの励磁コイルの消磁を、糸切り動作と連動して行うため、電磁ブレーキのトルク変動を防止することができる。
【０２１４】
請求項４６記載の発明に係るミシンの糸張力制御装置によれば、請求項１または２記載の発明における糸張力制御装置の電磁ブレーキの励磁コイルの消磁を、ミシン停止時に行うため、電磁ブレーキのトルク変動を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１及び２記載の発明の具体例に相当する第１の実施の形態例を示すもので、ミシンの縫糸に対する張力の付加を可能とする回転体である糸車を回転子の軸に設けた電磁ブレーキとしてのヒステリシスブレーキによる糸張力付与装置の要部を示した半截側面図である。
【図２】図１のヒステリシスブレーキの内部構成を示す半截正面図である。
【図３】図１の糸車に縫糸を巻き付けた状態を示す斜視図である。
【図４】図１の糸張力付与装置をミシンに装着した状態の糸系統図である。
【図５】図１の糸張力付与装置による軸回転数−制動トルク特性図である。
【図６】図１の糸張力付与装置による軸回転角−制動トルク特性図である。
【図７】図１の糸張力付与装置による励磁電流−制動トルク特性図である。
【図８】図１の糸張力付与装置を制御する制御装置の構成及びその入出力信号を示すもので、第１６の実施の形態例も併せて示した構成図である。
【図９】図８の制御装置による処理の一例を示したフローチャートである。
【図１０】第２の実施の形態例を示すもので、主軸（上軸）回転数−制動トルク特性図である。
【図１１】第３の実施の形態例を示すもので、主軸（上軸）回転角−制動トルク特性図である。
【図１２】第４の実施の形態例を示すもので、時間−押え上げ信号／制動トルク特性図である。
【図１３】第５の実施の形態例を示すもので、時間−糸切り信号／制動トルク特性図である。
【図１４】第６の実施の形態例を示すもので、時間−バック信号／制動トルク特性図である。
【図１５】第７の実施の形態例を示すもので、縫製開始からの時間−制動トルク特性図である。
【図１６】第８の実施の形態例を示すもので、時間−段部検知信号／制動トルク特性図である。
【図１７】第９の実施の形態例を示すもので、２本針ミシンの要部斜視図である。
【図１８】第１０の実施の形態例を示すもので、２本針ミシンによる片針停止を伴う縫製例を示す平面図である。
【図１９】第１１の実施の形態例を示すもので、千鳥縫いミシンによる千鳥縫いを例示した平面図である。
【図２０】第１２の実施の形態例を示すもので、穴かがりミシンの要部斜視図である。
【図２１】穴かがりミシンによる縫製例を示す平面図である。
【図２２】第１３の実施の形態例を示すもので、パターン縫いによるパーフェクトステッチとヒッチステッチが混在した縫製例を示す平面図である。
【図２３】第１４の実施の形態例を示すもので、（ａ）は縫目形式５１４の縫目を例示した斜視図、（ｂ）は縫目形式５０６の縫目を例示した斜視図である。
【図２４】図２３に続いて第１４の実施の形態例を示すもので、（ａ）は縫目形式５０４の縫目を例示した斜視図、（ｂ）は縫目形式５０５の縫目を例示した斜視図である。
【図２５】図２４に続いて第１４の実施の形態例を示すもので、（ａ）は縫目形式５０２の縫目を例示した斜視図、（ｂ）は縫目形式５０３の縫目を例示した斜視図である。
【図２６】第１５の実施の形態例を示すもので、ロックミシンの斜視図である。
【図２７】第１７の実施の形態例と第１８の実施の形態例とを共に示すもので、縫製装置の一例を示した概略正面図である。
【図２８】第１９の実施の形態例と第２０の実施の形態例とを共に示すもので、ミシンの要部の一例を示した斜視図である。
【図２９】第１の実施の形態例の変形例である第２１の実施の形態例の糸張力付与装置を示す概略構成図である。
【図３０】従来の穴かがりミシンの糸張力付与装置部分を示した要部斜視図である。
【図３１】従来のロックミシンを示した斜視図である。
【図３２】従来の糸調子を示した斜視図である。
【図３３】請求項３から５記載及び請求項２５記載の発明の具体例に相当する第２２の実施の形態例を示すもので、軸線方向に動作する動作軸に糸調子皿を設けた低イナーシャモータとしてのボイスコイルモータによる糸張力付与装置の要部を示した縦断側面図である。
【図３４】図３３のボイスコイルモータの移動距離−吸引力（推力）特性図である。
【図３５】図３３のボイスコイルモータの電流−吸引力（推力）特性図である。
【図３６】図３３の糸張力付与装置をミシンに装着した状態の糸系統図である。
【図３７】請求項６記載の発明の具体例に相当する第２３の実施の形態例を示すもので、図３３の糸張力付与装置に圧力センサを設けた状態を示した縦断側面図である。
【図３８】図３３の糸張力付与装置を制御する制御装置の構成及びその入出力信号を示すもので、請求項３４記載の発明の具体例に相当する第５０の実施の形態例も併せて示した構成図である。
【図３９】図３８の制御装置による処理の一例を示したフローチャートである。
【図４０】請求項７記載の発明の具体例に相当する第２５の実施の形態例を示すもので、主軸（上軸）回転数−把持力（張力）特性図である。
【図４１】糸締め範囲を併せて示した主軸（上軸）回転数−把持力（張力）特性図である。
【図４２】請求項８記載の発明の具体例に相当する第２６の実施の形態例を示すもので、時間−押さえ上げ信号／把持力（張力）特性図である。
【図４３】請求項９記載の発明の具体例に相当する第２７の実施の形態例を示すもので、時間−糸切り信号／把持力（張力）特性図である。
【図４４】請求項１０記載の発明の具体例に相当する第２８の実施の形態例を示すもので、時間−バック信号／把持力（張力）特性図である。
【図４５】請求項１１記載の発明の具体例に相当する第２９の実施の形態例を示すもので、時間−把持力（張力）特性図である。
【図４６】請求項１２記載の発明の具体例に相当する第３０の実施の形態例を示すもので、時間−段部検知信号／把持力（張力）特性図である。
【図４７】第３１の実施の形態例を示すもので、２本針ミシンの要部斜視図である。
【図４８】請求項１３記載の発明の具体例に相当する第３２の実施の形態例を示すもので、回転数−把持力（張力）特性図である。
【図４９】請求項１４記載の発明の具体例に相当する第３３の実施の形態例を示すもので、２本針ミシンによる片針停止を伴う縫製例を示した平面図である。
【図５０】請求項１５記載の発明の具体例に相当する第３４の実施の形態例を示すもので、千鳥縫いミシンによる千鳥縫いを例示した平面図である。
【図５１】第３５の実施の形態例を示すもので、穴かがりミシンを示した要部斜視図である。
【図５２】穴かがりミシンによる縫製例を示した平面図である。
【図５３】請求項１６記載の発明の具体例に相当する第３６の実施の形態例を示すもので、パターン縫いによるパーフェクトステッチとヒッチステッチが混在する縫製例を示した平面図である。
【図５４】請求項１７記載の発明の具体例に相当する第３７の実施の形態例を示すもので、（ａ）は縫い目形式５１４の縫い目を例示した斜視図、（ｂ）は縫い目形式５０６の縫い目を例示した斜視図である。
【図５５】図５４に続いて第３７の実施の形態例を示すもので、（ａ）は縫い目形式５０４の縫い目を例示した斜視図、（ｂ）は縫い目形式５０５の縫い目を例示した斜視図である。
【図５６】図５５に続いて第３７の実施の形態例を示すもので、（ａ）は縫い目形式５０４の縫い目を例示した斜視図、（ｂ）は縫い目形式５０３の縫い目を例示した斜視図である。
【図５７】請求項１８記載の発明の具体例に相当する第３８の実施の形態例を示すもので、ロックミシンを示した要部斜視図である。
【図５８】請求項１９及び２１記載の発明の具体例に相当する第３９の実施の形態例を示すもので、（ａ）は縫製装置の一例を示した要部斜視図、（ｂ）は糸張力付与装置の半部破断側面図である。
【図５９】請求項２０と２２及び２３記載の発明の具体例に相当する第４０の実施の形態例を示すもので、ボイスコイルモータから糸調子皿までの駆動機構を示した斜視図である。
【図６０】図５９の糸張力付与装置をミシンに組み込んだ状態の一例を示した概略側面図である。
【図６１】請求項２５及び２６記載の発明の具体例に相当する第４２の実施の形態例を示すもので、図３３と同様の糸張力付与装置に糸調子皿の隙間調節手段を設けた例を示した縦断側面図である。
【図６２】請求項２７記載の発明の具体例に相当する第４３の実施の形態例を示すもので、主軸（上軸）回転角−送り歯高さ特性図である。
【図６３】請求項２９及び３０記載の発明の具体例に相当する第４５の実施の形態例を示すもので、（ａ）は回転数−布枚数に対応する係数のデータカードの一例を示した正面図、（ｂ）は回転数−主軸位相に対応する布枚数に応じたデータカードの一例を示した分解斜視図である。
【図６４】請求項３１記載の発明の具体例に相当する第４６の実施の形態例を示すもので、糸張力付与装置の半部を破断して示した要部側面図である。
【図６５】請求項３２記載の発明の具体例に相当する第４７の実施の形態例を示すもので、主軸（上軸）回転角−上糸張力／上糸量／ボイスコイルモータ電流特性図である。
【図６６】第４９の実施の形態例を示すもので、縫製装置の一例を示した概略正面図である。
【図６７】請求項３５記載の発明の具体例に相当する第５１の実施の形態例を示すもので、左針落ち用と右針落ち用の布枚数（布厚）に応じたデータカードの一例を示した分解斜視図である。
【図６８】請求項３６記載の発明の具体例に相当する第５２の実施の形態例を示すもので、（ａ）はウィップ縫いの縫い目を示した平面図、（ｂ）はパール縫いの縫い目を示した平面図である。
【図６９】請求項３７記載の発明の具体例に相当する第５３の実施の形態例を示すもので、下糸残量検知装置と釜内に収容されているボビンケースとの関係を示した概略断面図である。
【図７０】請求項３９記載の発明の具体例に相当する第５５の実施の形態例を示すもので、環縫いボタン付ミシンによる糸締めを示した要部破断の側面図である。
【図７１】請求項４０記載の発明の具体例に相当する第５６の実施の形態例を示すもので、軸線方向に動作する動作軸に糸調子皿を設けた低イナーシャモータとしてのコアレスモータによる糸張力付与装置の要部を示した縦断側面図である。
【図７２】請求項４記載の発明の具体例に相当する第５７の実施の形態例を示すもので、軸線方向に動作する動作軸に回転体制動部材を設けた低イナーシャモータとしてのボイスコイルモータによる糸張力付与装置の要部を示した縦断側面図である。
【図７３】電磁ブレーキ（ヒステリシスブレーキ）を消磁させるための交番磁界のかけ方の一例を示した時間−交番磁界線図である。
【図７４】請求項４１記載の発明の具体例に相当する第５８の実施の形態例を示すもので、糸車の軸に軸固定手段を設けた電磁ブレーキとしてのヒステリシスブレーキによる糸張力付与装置の要部を示した部分的破断の斜視図である。
【図７５】請求項４２記載の発明の具体例に相当する第５９の実施の形態例を示すもので、糸車の軸に軸回転方向規制手段を設けた電磁ブレーキとしてのヒステリシスブレーキによる糸張力付与装置の要部を示した部分的破断の斜視図である。
【図７６】請求項４３記載の発明の具体例に相当する第６０の実施の形態例を示すもので、糸車の軸に軸回転伝達フリー手段を設けた電磁ブレーキとしてのヒステリシスブレーキによる糸張力付与装置の要部を示した部分的破断の斜視図である。
【図７７】請求項４４及び４５記載の発明の具体例に相当する第６１の実施の形態例を示すもので、制御処理の一例を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１ 回転体（糸車）
５ 上糸
６ 糸巻
７ 糸取りばね
８ 針
９ 天秤
１０ 制御電流供給回路
１１ 電磁ブレーキ（ヒステリシスブレーキ）
１２ ステータ
１２ａ 外側磁極
１２ｂ 内側磁極
１３ 出力軸
１４ 励磁コイル
１５ 回転子（カップ状の永久磁石）
２１ 制御装置
２２ サーボモータ
２３ 表示部
２４ 記憶装置
５１ 糸張力表示部（制動トルク表示部）
５２ 糸張力設定部（設定ボリューム、設定値入力装置）
７１ 電磁ブレーキ（ヒステリシスブレーキ）
７２ 出力軸
７３ 回転体（ローラ）
７４ 押し付けローラ
７５ 縫糸
７６ ローラホルダ
７７ 押し付けばね
１０１ 糸調子皿
１０２ 固定皿
１０３ 可動皿
１０４ 中空軸
１０５ 動作軸
１０６ 当接片
１１０ 制御電流供給回路
１１１ 低イナーシャモータ（ボイスコイルモータ）
１１２ 磁気回路
１１３ 円筒型ヨーク
１１４ 永久磁石（外極）
１１５ 鉄心（中央極）
１１６ 可動コイル
１１９ コイルヘッド
１２１ 圧力検出手段
１７１ 駆動力伝達機構
１７９ バネ
１８２ 位置調節手段
１９１ 糸張力微量調節用の調節つまみ
２０１ 糸張力表示部（糸把持力表示部）
３０１ 低イナーシャモータ（コアレスモータ）
３０２ 出力軸
３０３ リンク
４０１ 回転体（糸車）
４０２，４０３ 摩擦体（摩擦板）
４０４，４０５ 回転体制動部材（押さえ板）
４０６ 当接片
５０１ 軸固定手段
５０２ 軸回転方向規制手段
５０３ 軸回転伝達フリー手段[Name of invention] Sewing machine thread tension control device
[Claims]
[Claim 1] A rotor shaft that generates the braking force of an electromagnetic brake using a hysteresis brake or a powder brake is provided with a rotor that can apply tension to the sewing thread using the braking force,
a control current supply circuit for supplying a control current for adjusting the braking force to the exciting coil of the electromagnetic brake, thereby variably controlling the torque of the braking force.
2. The electromagnetic brake:
a stator having an excitation coil therein and concentric with the axis;
an inner magnetic pole and an outer magnetic pole provided on the stator concentrically with the axis, to which a magnetic force generated by supplying the control current to the excitation coil is directed;
a cup-shaped or disk-shaped permanent magnet as the rotor inserted between the inner and outer magnetic poles;
2. The thread tension control device for a sewing machine according to claim 1, wherein the hysteresis brake comprises:
[Claim 3] A thread tension disc is provided on an operating shaft which moves in the axial direction by being driven by a low inertia motor such as a linear motor including a voice coil motor or a coreless motor having a motion conversion means, and which makes it possible to apply thread tension corresponding to changes in the gripping force on the sewing thread by changing the spacing between a pair of discs in response to the axial movement of the operating shaft,
a control current supply circuit for supplying a control current for adjusting the axial operating force of the operating shaft to the low inertia motor, thereby variably controlling the gripping force.
[Claim 4] A rotary braking member is provided on an operating shaft that moves in the axial direction when driven by a linear motor including a voice coil motor or a low-inertia motor such as a coreless motor having a motion conversion means, and the rotary braking member is disposed to sandwich a rotating body that can apply tension to the sewing thread by applying a braking force, and the pair of braking members change the gap between the braking members in response to the axial movement of the operating shaft, thereby enabling the application of the braking force to the rotating body,
a control current supply circuit for supplying a control current for adjusting the axial operating force of the operating shaft to the low inertia motor, thereby variably controlling the torque of the braking force.
5. The low inertia motor:
a magnetic circuit consisting of a yoke, a central pole formed by an iron core integrally provided at the center of the yoke, and an outer pole formed by a permanent magnet provided on the yoke;
a movable coil disposed between the outer pole and the central pole of the magnetic circuit, the movable coil generating thrust by the action of a magnetic field therebetween and the control current supplied thereto;
A voice coil motor comprising:
5. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, wherein the operating shaft is connected to the movable coil either integrally or via a power transmission mechanism.
[Claim 6] A thread tension control device for a sewing machine as described in claim 3, 4 or 5, characterized in that the pressure acting on the thread tension disc or the rotary braking member due to the axial operating force of the operating shaft is detected, and the detected pressure is fed back to control the gripping force or the braking force.
7. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5, wherein the gripping force or the braking force is changed in accordance with the number of revolutions of the main shaft of the sewing machine.
8. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5, wherein the gripping force or the braking force is changed in conjunction with the operation of a presser foot lifter provided in the sewing machine.
9. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5, wherein the gripping force or the braking force is changed when the thread is cut by a thread cutter provided in the sewing machine.
10. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5, wherein the gripping force or the braking force is changed when the sewing machine is performing a backstitch.
11. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5, wherein the gripping force or the braking force is changed when the sewing machine starts sewing.
[Claim 12] A thread tension control device for a sewing machine as described in claim 3, 4 or 5, characterized in that the gripping force or the braking force is changed when sewing a fabric step in conjunction with detection by a fabric step detection device provided in the sewing machine.
13. A sewing machine comprising a thread tensioner that applies thread tension on the thread supply side of the thread tension disc or the rotor, which is capable of applying thread tension by the gripping force or the braking force,
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, wherein the thread tension is controlled by the gripping force or the braking force by an amount exceeding the thread tension caused by the thread tension regulator.
[Claim 14] A thread tension control device for a sewing machine as described in Claim 3, 4 or 5, which is provided corresponding to each sewing thread of a twin-needle sewing machine, and which changes the gripping force or the braking force so as not to pay out the sewing thread on the needle side that has stopped when one of the needles stops.
15. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5, wherein in a zigzag stitch sewing machine, the gripping force or the braking force is changed depending on whether the needle is at a right needle point or a left needle point.
16. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5, characterized in that the gripping force or the braking force is set for each stitch movement and sewing direction in a domestic sewing machine, a bar tacking sewing machine or an automatic sewing machine for pattern sewing.
17. The thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5, wherein in an overlock sewing machine, the stitch length is changed by setting the gripping force or the braking force.
18. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5, characterized in that, in an overlock sewing machine, the gripping force or the braking force is changed when an empty chain loop is formed by the empty chain loop winding device.
19. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5, wherein the low inertia motor is built into the sewing machine arm of the sewing machine.
20. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5, wherein the low inertia motor is provided on the rear side of the sewing machine arm of the sewing machine.
21. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5, wherein the low inertia motor is made optional so that it can be replaced with a thread tensioner normally provided on the sewing machine arm of the sewing machine.
22. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5, further comprising a drive force transmission mechanism for amplifying the drive force of said low inertia motor and transmitting it to said operating shaft.
[Claim 23] A thread tension control device for a sewing machine as described in Claim 22, characterized in that a spring is provided to pull back the operating shaft by the amount of the frictional force so that the thread tension disc or the rotational braking member does not remain pressed down by the frictional force of the driving force transmission mechanism.
[Claim 24] A thread tension control device for a sewing machine as described in Claim 22, characterized in that a reverse current is applied to the low inertia motor to pull back the operating shaft by the amount of the frictional force, so as to prevent the thread tension disc or the rotary braking member from being continuously pressed down by the frictional force of the driving force transmission mechanism.
[Claim 25] A thread tension control device for a sewing machine as described in Claim 3, 4 or 5, characterized in that one of the pair of discs or brake members constituting the thread tension disc or the rotational braking member is a fixed disc or brake member, and the other disc or brake member is a movable disc or brake member moved by the operating shaft.
26. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 25, wherein the axial position of said fixed disc or braking member is adjustable.
27. The method of claim 27, wherein the detection of the thickness of the fabric based on the height of the fabric presser foot provided on the sewing machine is performed in a phase state when the feed dog provided on the sewing machine is in a sinking position,
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5, wherein said gripping force or said braking force is changed in response to the detected cloth thickness.
28. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5, wherein the gripping force or the braking force is set according to sewing conditions of the sewing machine.
29. A data map of the gripping force or the braking force set based on the cloth thickness is prepared,
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5, wherein the gripping force or the braking force is controlled based on the cloth thickness in accordance with the data map.
30. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 29, wherein said control current is determined in accordance with setting conditions input to an input setting section provided in the sewing machine and said data map.
31. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5, characterized in that an adjustment knob for enabling minute adjustment of the thread tension is provided on the front side of the thread tension disc or the rotating body.
[Claim 32] A thread tension control device for a sewing machine as described in Claim 3, 4 or 5, characterized in that the application of the gripping force or the braking force can be switched between when a thread take-up provided in the sewing machine is pulled up and when the sewing thread passes through the shuttle.
33. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5, wherein said gripping force or said braking force is changed in response to a pattern change carried out during sewing.
34. A data map is prepared in which the gripping force or the braking force is appropriately set in accordance with sewing conditions,
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5, wherein said data map can be inputted from an external device.
35. In a zigzag stitch sewing machine, a data map of the gripping force or the braking force is prepared, which is set separately for the right needle point and the left needle point,
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5, wherein the gripping force or the braking force is controlled to correspond to the right needle point or the left needle point in accordance with the data map.
36. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5, characterized in that in a buttonhole sewing machine, purl stitching and whip stitching can be switched by changing the gripping force or the braking force.
37. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5, wherein said gripping force or said braking force is changed in accordance with the remaining amount of bobbin thread in the sewing machine.
38. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5, wherein the gripping force or the braking force is changed and the timing of the change is changed during one rotation of the main shaft of the sewing machine.
[Claim 39] A thread tension control device for a sewing machine as described in Claim 3, 4 or 5, characterized in that in a sewing machine with a chain stitch button, the gap between the thread loop and the sewn fabric is appropriately maintained by changing the gripping force or the braking force.
40. The low inertia motor:
A fixed permanent magnet;
a rotatable armature provided corresponding to the permanent magnet and having no iron core, to which the control current is supplied;
an output shaft integrally provided at the center of the armature;
A coreless motor consisting of
5. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, wherein the operating shaft is connected to the output shaft via a power transmission mechanism that converts rotary motion into linear motion.
41. A shaft fixing means is provided for mechanically or electrically fixing the shaft of the rotor that generates the braking force of the electromagnetic brake,
3. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 1, wherein the shaft is temporarily fixed by the shaft fixing means so as not to rotate when the exciting coil of the electromagnetic brake is de-energized.
[Claim 42] A thread tension control device for a sewing machine as described in Claim 1 or 2, characterized in that a shaft rotation direction regulating means is provided to regulate the rotation direction of the rotor shaft that generates the braking force of the electromagnetic brake, and the rotation direction of the rotor shaft is regulated when the excitation coil of the electromagnetic brake is demagnetized.
[Claim 43] A thread tension control device for a sewing machine as described in Claim 1 or 2, characterized in that a shaft rotation transmission free means for freeing the transmission of rotation is provided midway on the shaft of the rotor that generates the braking force of the electromagnetic brake, and the transmission of rotation of the rotor shaft is freed when the excitation coil of the electromagnetic brake is demagnetized.
44. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 1 or 2, wherein the excitation coil of said electromagnetic brake is de-energized in conjunction with the presser foot lifting operation of a presser foot lifter provided in the sewing machine.
45. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 1 or 2, wherein the exciting coil of said electromagnetic brake is de-energized in conjunction with a thread cutting operation by a thread cutting device provided in the sewing machine.
46. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 1 or 2, wherein the exciting coil of said electromagnetic brake is de-energized when the sewing machine is stopped.
Detailed Description of the Invention
[0001]
[Technical Field to which the Invention Belongs]
The present invention relates to a thread tension control device for a sewing machine that uses an electromagnetic brake, such as a hysteresis brake, and a thread tension control device for a sewing machine that uses a low-inertia motor, such as a voice coil motor.
[0002]
2. Description of the Related Art
An electromagnetic thread tensioning device for a sewing machine is known from Japanese Patent Publication No. 4-11238.
As shown in Figure 3 of the publication, the braking section of this conventional electromagnetic yarn tensioning device has a field core consisting of a plurality of poles (8 poles), each of which is wound with an electric coil, and a plurality of teeth on the stator and rotor, each of which is offset from the other except for the tooth on the symmetrical pole.
[0003]
In such conventional electromagnetic yarn tensioning devices, the magnetic flux reaches its maximum when the teeth of the stator and rotor are aligned in a rotational position, and the rotating rotor is pulled into this rotational position and reaches a stable state, and when it escapes from this position, a braking force acts.
As shown in FIG. 5 of the publication, the braking section of the above-mentioned conventional electromagnetic yarn tensioning device also has the same structure as a permanent magnet pulse motor.
[0004]
In addition, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 53-42963 discloses a thread tension control device for a sewing machine in which the thread tension disc is directly pulled by the armature of a solenoid, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 60-83696 discloses an automatic needle thread tension setting device for a sewing machine in which a DC motor is slowed down by a gear and a grooved cam is used to push and pull the thread tension disc, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 1-317477 discloses a needle thread tension adjusting device for an automatic sewing machine in which an air cylinder pushes a thread tension rod (center rod), Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2-49688 discloses a thread tension adjusting device for a sewing machine in which a stepping motor is used to move a thread tension sleeve in and out, and Japanese Patent Laid-Open Publication No. 6-170074 discloses a needle thread tension control device for an embroidery machine in which a stepping motor is used to push and pull the thread tension disc.
[0005]
[Problem to be solved by the invention]
However, the above-mentioned conventional electromagnetic yarn tensioning device has the following problems.
(1) Although there is no problem at low speeds, the rotor has a large inertia due to the solid material, and the spinning wheel does not follow the rotational speed at high speeds (especially when the main shaft of the sewing machine rotates at 1,000 rpm or more).
(2) Since the attractive force of the tooth-shaped moving poles is utilized, the poles that attract change with each shift in the rotational position, causing the braking force to fluctuate.
(3) The difference between the braking force when the machine is stopped and the braking force when the machine is rotating is large, and when the yarn tension is made uniform electrically, the load on the electrical control system is very large.
[0006]
As mentioned above, many conventional thread tension control devices have been proposed, but none of them have been put to practical use in high-speed sewing machines except for the supply of needle thread.
The thread tension control device for a sewing machine disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open Publication No. 53-42963 proposes a system using a solenoid, but the solenoid has the following drawbacks.
(1) Large inductance and slow response.
(2) Since the moving body (armature) is made of a magnetic material, it has a large inertia and a slow response.
(3) The suction force (thrust force) varies with the square of the distance. In other words, the tension varies with the thickness of spun yarn or wool yarn, and when the thread is changed, the tension drops drastically with thick threads and rises drastically with thin threads, which is the opposite of the characteristics required for a sewing machine. In addition, when a link or other element is inserted, even a slight misalignment in the assembly position is amplified by the square of the distance, resulting in an extreme misalignment in the tension.
In other words, solenoids cannot be used at high speeds, and furthermore, the solenoid gap is used as a parameter to determine the tension in addition to the current value, resulting in very poor linearity.
[0007]
The automatic needle thread tension setting device for a sewing machine disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-83696, the thread tension adjusting device for a sewing machine disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-49688, and the needle thread tension control device for an embroidery sewing machine disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-170074 all propose systems using DC motors or stepping motors, but these motors have the following drawbacks:
(1) The structure is complex.
(2) Since rotary motion is converted into linear motion, high-speed tracking is poor.
(3) The inertia of the drive unit and mechanism is large and high speed tracking is not possible.
(4) Since the actuator itself does not have the ability to detect position or pressure, when power is turned on, position and pressure information must be read by another means such as a sensor, or a return-to-origin operation must be performed.
In other words, the motor cannot be used at high speeds, and when the power is turned on, the position and pressure must be detected by other means, which makes the device more complicated.
[0008]
Furthermore, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-317477 proposes a system using an air cylinder for adjusting the needle thread tension of an automatic sewing machine, but the air cylinder system has the following drawbacks.
(1) Even if the air pressure is changed, it takes time for the piston to finish moving, and the response is poor.
(2) Because both the air cylinder and the spring are compressible, if the pressure is changed transiently, hunting occurs and it takes time for it to settle down.
In other words, the air cylinder cannot be used at high speeds, and there is a high risk of hunting.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a thread tension control device for a sewing machine which reduces the inertia of the rotor in the braking section to enable tension to be applied to the sewing thread, improves the tracking ability of the spinning wheel at high speeds, eliminates torque fluctuations in braking force relative to the shaft rotation angle, and stabilizes braking torque even when the shaft rotation speed changes.
Another object of the present invention is to provide a thread tension control device for a sewing machine, which has a drive system for applying tension to the sewing thread, has small inductance and inertia, provides fast response, and improves the tracking ability of the thread tension disc and spinning wheel at high speeds, and provides a stable gripping force (tension) on the thread, especially even if the thread thickness changes, and is simple in structure and does not require a return to the origin (initialization) when the power is turned on.
[0010]
[Means for solving the problem]
In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 is as follows:
A thread tension control device for a sewing machine,
A rotor shaft that generates the braking force of an electromagnetic brake using a hysteresis brake or a powder brake is provided with a rotating body such as a spinning wheel that can apply tension to the upper thread, lower thread, or looper thread, which are called sewing threads, using the braking force.
A control current supply circuit is provided to supply a control current for adjusting the braking force to the excitation coil of the electromagnetic brake (such as a hysteresis brake), thereby variably controlling the torque of the braking force.
[0011]
In this way, the thread tension control device for a sewing machine is configured such that the rotor for applying tension to the sewing thread is provided on the rotor shaft of an electromagnetic brake that is a hysteresis brake or powder brake, and a control current supply circuit for variably controlling the torque of the braking force is provided in the excitation coil of the electromagnetic brake. Therefore, the inertia of the rotor in the braking section that applies tension to the sewing thread is small, the braking force does not fluctuate with respect to the shaft rotation angle, and the braking torque is stable even when the shaft rotation speed changes.
Furthermore, because the rotor has small inertia, the rotating body (spinning wheel) has good tracking ability at high speeds, resulting in stable stitches even at high speeds.In addition, the braking force does not fluctuate with the shaft rotation angle, allowing for stable sewing.Furthermore, because the braking torque is stable even when the shaft rotation speed changes, the electrical control system can be simplified when controlling the thread tension electrically.
[0012]
The invention described in claim 2 is
2. The thread tension control device for a sewing machine according to claim 1,
The electromagnetic brake is
a stator having an excitation coil therein and concentric with the axis;
an inner magnetic pole and an outer magnetic pole provided on the stator concentrically with the axis, to which a magnetic force generated by supplying the control current to the excitation coil is directed;
a cup-shaped or disk-shaped permanent magnet as the rotor inserted between the inner and outer magnetic poles;
The brake is characterized by a hysteresis brake configuration consisting of:
[0013]
In this way, the electromagnetic brake of the yarn tension control device is a hysteresis brake in which a cup-shaped or disk-shaped permanent magnet is placed as a rotor between an inner magnetic pole and an outer magnetic pole provided in a stator having an excitation coil concentric with the rotor axis inside. Therefore, the inertia of the rotor is small due to this permanent magnet, and the braking force does not fluctuate with respect to the shaft rotation angle due to the excitation coil concentric with the rotor axis, and the braking torque is stable even when the shaft rotation speed changes.
Therefore, the rotating body (spinning wheel) has good tracking ability at high speeds, resulting in stable stitches even at high speeds, allowing for stable sewing, and also simplifying the electrical control system when electrically controlling the thread tension.
[0014]
The invention described in claim 3 is
A thread tension control device for a sewing machine,
The operating shaft is driven in the axial direction by a linear motor including a voice coil motor or a low inertia motor such as a coreless motor having a motion conversion means for converting rotary motion into linear motion and transmitting the motion to the operating shaft, and thread tension discs are provided on the operating shaft, which change the distance between a pair of discs in accordance with the axial movement of the operating shaft, thereby enabling the application of thread tension corresponding to changes in gripping force on the needle thread, bobbin thread or looper thread, which are called sewing threads,
The low-inertia motor (voice coil motor, etc.) is provided with a control current supply circuit that supplies a control current for adjusting the axial operating force of the operating shaft, thereby variably controlling the gripping force.
[0015]
In this way, the thread tension control device for a sewing machine is provided with thread tension discs for applying thread tension in response to changes in the gripping force on the sewing thread due to changes in the distance between the pair of discs, which are provided on an operating shaft that moves in the axial direction when driven by a low-inertia motor such as a linear motor including a voice coil motor or a coreless motor having motion conversion means, and a control current supply circuit that supplies a control current for adjusting the axial operating force of the operating shaft to the low-inertia motor, thereby variably controlling the gripping force on the sewing thread by the thread tension discs.Therefore, as a drive source for applying thread tension, a low-inertia motor such as a linear motor including a voice coil motor or a coreless motor has low inductance and inertia, and moreover, the drive force is constant regardless of distance, and a drive force proportional to the current value can be obtained.In addition, the structure is simple, and there is no need to return to the origin (initialize) when power is turned on.
Furthermore, because the inductance and inertia are small, the response is fast and the thread tension disc has good tracking ability at high speeds, resulting in stable stitches even at high speeds.In addition, because the driving force is constant regardless of distance and proportional to the current value, a stable thread gripping force (thread tension) is obtained by the thread tension disc, thereby allowing for stable sewing.In addition, since there is no need to return to the origin (initialize) when the power is turned on, the electrical control system can be simplified even when controlling the thread tension electrically.
[0016]
The invention described in claim 4 is
A thread tension control device for a sewing machine,
A rotating body that can apply tension to an upper thread, lower thread, or looper thread, called a sewing thread, by applying a braking force is disposed between an operating shaft that moves in the axial direction by being driven by a linear motor including a voice coil motor or a low-inertia motor that is a coreless motor having a motion conversion means, and a rotational braking member such as a friction body presser plate is provided that can apply the braking force to the rotating body by changing the gap between a pair of braking members according to the axial movement of the operating shaft,
A control current supply circuit is provided to the low inertia motor (voice coil motor, etc.) to supply a control current for adjusting the axial operating force of the operating shaft, thereby variably controlling the torque of the braking force.
[0017]
In this way, the thread tension control device for a sewing machine is provided with a rotation braking member for a rotating body for applying thread tension, which corresponds to a change in braking force caused by a change in the gap between the pair of braking members, and which is provided on an operating shaft which moves in the axial direction by driving a low-inertia motor such as a linear motor including a voice coil motor or a coreless motor having motion conversion means, and a control current supply circuit which supplies a control current for adjusting the axial operating force of the operating shaft to the low-inertia motor and variably controls the torque of the braking force applied to the rotating body by the rotation braking member.Therefore, as a drive source for applying thread tension, a low-inertia motor such as a linear motor including a voice coil motor or a coreless motor has small inductance and inertia, and further, its driving force is constant regardless of distance and a driving force proportional to the current value can be obtained, its structure is simple, and there is no need to return to the origin (initialization) when power is turned on.
Furthermore, because the inductance and inertia are small, the response is fast and the rotating body (spinning wheel) has good tracking ability at high speeds, resulting in stable stitches even at high speeds.In addition, because the driving force is constant regardless of distance and proportional to the current value, stable thread tension is obtained from the rotating body (spinning wheel), resulting in stable sewing.In addition, since there is no need to return to the origin (initialize) when the power is turned on, the electrical control system can be simplified even when controlling the thread tension electrically.
[0018]
The invention described in claim 5 is
The thread tension control device for a sewing machine according to claim 3 or 4,
The low inertia motor is
a magnetic circuit consisting of a yoke, a central pole formed by an iron core integrally provided at the center of the yoke, and an outer pole formed by a permanent magnet provided on the yoke;
a movable coil disposed between the outer pole and the central pole of the magnetic circuit, the movable coil generating thrust by the action of a magnetic field therebetween and the control current supplied thereto;
A voice coil motor comprising:
The operating shaft is characterized by a configuration in which it is connected to the movable coil either integrally or via a power transmission mechanism.
[0019]
As described above, the low inertia motor of the yarn tension control device is a voice coil motor in which a central pole made of an iron core is integrally provided at the center of a yoke constituting a magnetic circuit to which a control current is supplied, and outer poles made of permanent magnets are provided, and a moving coil is disposed between the outer pole and the central pole, and thrust is generated by current flowing due to the action of the magnetic field between them. The operating shaft is connected to the moving coil either integrally or via a power transmission mechanism, so that the voice coil motor as a drive source for applying yarn tension has small inductance and small inertia due to the moving coil, the driving force of the moving coil is constant regardless of distance and proportional to the current value, the structure is simple, and there is no need to return to the origin (initialization) when power is turned on.
Therefore, the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) has good tracking ability at high speeds, resulting in stable stitches even at high speeds, and the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) provides a stable thread gripping force (thread tension), allowing for stable sewing.In addition, there is no need to return to the origin (initialize) when the power is turned on, and the electrical control system can be simplified even when the thread tension is controlled electrically.
[0020]
The invention described in claim 6 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
The pressure acting on the thread tension disc or the rotational braking member due to the axial operating force of the operating shaft is detected, for example, by a pressure sensor, and the detected pressure is fed back to control the gripping force or the braking force.
In this way, the pressure acting on the thread tension disc or the rotary braking member is detected by the axial operating force of the operating shaft of the thread tension control device and fed back to control the gripping force or braking force, so that the thread tension can be appropriately controlled while monitoring the pressure acting on the thread tension disc or the rotary braking member.
[0021]
The invention described in claim 7 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
The device is characterized by a configuration in which the gripping force or the braking force is changed in accordance with the rotation speed of the main shaft of the sewing machine, for example, so that the higher the rotation speed, the lower the gripping force or the braking force.
In this way, the gripping force or braking force applied to the sewing thread by the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) for applying thread tension, which corresponds to the axial movement of the operating shaft driven by the low inertia motor of the thread tension control device, is changed in accordance with the rotation speed of the main shaft.Therefore, for example, if the thread becomes tighter as the rotation speed increases, the gripping force or braking force can be reduced as the rotation speed increases, so that the same stitch can be obtained even if the rotation speed changes.
[0022]
The invention described in claim 8 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
The device is characterized by a configuration in which the gripping force or the braking force is changed, for example, to be lowered when the presser foot is raised, in conjunction with the operation of a presser foot lifting device provided in the sewing machine.
In this way, the gripping force or braking force applied to the sewing thread by the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) corresponding to the axial movement of the operating shaft driven by the low inertia motor of the thread tension control device is changed in conjunction with the operation of the presser foot lifting device, so that, for example, by reducing the gripping force or braking force when the presser foot is raised, it becomes easier to pull out the fabric.
[0023]
The invention described in claim 9 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
This sewing machine is characterized by a configuration in which, when threads are cut by a thread cutter provided in the sewing machine, the gripping force or the braking force is changed so as to decrease, for example, from when the thread cutting signal is turned ON until the end of thread cutting.
In this way, the gripping force or braking force applied to the sewing thread by the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) corresponding to the axial movement of the operating shaft driven by the low inertia motor of the thread tension control device is changed during thread trimming, so that, for example, by reducing the gripping force or braking force from the time the thread trimming signal is turned ON until the end of thread trimming, the upper thread (sewn thread) can be paid out from the thread tension applying device side, so that the cut upper thread does not come out of the needle and the upper thread does not come out during thread trimming.In addition, a stable amount of remaining upper thread can be obtained.
[0024]
The invention described in claim 10 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
The sewing machine is characterized by a configuration in which the gripping force or the braking force is changed, for example, to be increased, when backstitching is performed by the sewing machine.
In this way, the gripping force or braking force applied to the sewing thread by the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) which corresponds to the axial movement of the operating shaft driven by the low inertia motor of the thread tension control device is changed during backstitching. Therefore, for example, if a hitch stitch occurs during backstitching and the thread is not tightened, the same stitch can be obtained by increasing the gripping force or braking force while the backstitch signal is ON.
[0025]
The invention described in claim 11 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
This is characterized by a configuration in which the gripping force or the braking force is changed, for example, to be decreased, when the sewing machine starts sewing.
In this way, the gripping force or braking force applied to the sewing thread by the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) corresponding to the axial movement of the operating shaft driven by the low-inertia motor of the thread tension control device is changed at the start of sewing, so that, for example, by lowering the gripping force or braking force at the start of sewing, the upper thread, which is the sewing thread, can be paid out from the thread tensioning device side, so that the upper thread end is not pulled in and skipped stitches at the start of sewing are eliminated.It is also possible to increase the gripping force or braking force at the start of sewing to tighten the thread and make the thread less likely to fray at the start of sewing.
[0026]
The invention described in claim 12 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
The sewing machine is characterized by a configuration in which the gripping force or the braking force is changed, for example, increased, when sewing a stepped portion of the fabric in conjunction with detection by a fabric stepped portion detection device provided in the sewing machine.
In this way, the gripping force or braking force applied to the sewing thread by the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) which corresponds to the axial movement of the operating shaft driven by the low inertia motor of the thread tension control device is changed when a step in the fabric is detected.Therefore, for example, if the thread is not tight at a step in the fabric, the same stitch can be obtained by increasing the gripping force or braking force when the step is detected.
[0027]
The invention described in claim 13 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
The sewing machine is provided with a thread tensioner, such as a first thread tensioner for pretensioning, that applies thread tension on the thread supply side of the thread tension disc or the rotor, which is capable of applying thread tension by the gripping force or the braking force,
The thread tension is controlled by the gripping force or the braking force by an amount exceeding the thread tension caused by the thread tension controller.
In this way, the thread tension is controlled by the gripping or braking force applied to the sewing thread by the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) corresponding to the axial movement of the operating shaft driven by the low inertia motor, by an amount that exceeds the change in thread tension applied by the thread tension device provided on the thread supply side of the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) that is capable of applying thread tension by the gripping or braking force applied to the sewing thread by the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) that corresponds to the axial movement of the operating shaft driven by the low inertia motor.Therefore, the range in which no change in thread tension is required is maintained by the conventional thread tension device, while the range in which a change in thread tension is required is maintained by the gripping or braking force applied to the sewing thread by the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) that corresponds to the axial movement of the operating shaft driven by the low inertia motor, and therefore it is possible to cope with high tensions as well.
[0028]
The invention described in claim 14 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
The device is provided for each sewing thread of a twin-needle sewing machine, and when one needle stops, the gripping force or braking force is changed so that the sewing thread on the stopped needle side is not paid out, for example, when sewing with only the left needle, the right needle side is raised.
In this way, the gripping force or braking force on the sewing thread by the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) which corresponds to the axial movement of the operating shaft driven by the low inertia motor of the thread tension control device provided for each needle thread of the twin-needle sewing machine is changed so that the needle thread on the side of the stopped needle is not let out when one of the needles is stopped.For example, when sewing with only the left needle, by increasing the gripping force or braking force on the right needle side, the needle thread on the right needle side is not let out when sewing a corner stitch that curves to the right, and the same stitch can be obtained when sewing with two needles again.
[0029]
The invention described in claim 15 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
The zigzag stitch sewing machine is characterized by a configuration in which the gripping force or braking force is changed between the right needle drop point and the left needle drop point so as to be increased at the time of the left needle drop point when, for example, the right needle drop point is tight and the left needle drop point is not tight.
In this way, in a zigzag stitch sewing machine, the gripping force or braking force on the sewing thread by the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) corresponding to the axial movement of the operating shaft driven by the low inertia motor of the thread tension control device is changed between the right needle point and the left needle point. Therefore, for example, if the right needle point is tight but the left needle point is not tight, the gripping force or braking force can be increased at the left needle point, thereby obtaining the same stitch at both the left and right needle points.
[0030]
The invention described in claim 16 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
In pattern sewing with a home sewing machine, a bar tacking sewing machine or an automatic sewing machine, the gripping force or braking force for each stitch movement and sewing direction is set to be lower at the embroidery part than at the straight stitching, for example, when it is desired to tighten firmly at the straight stitching and loosely at the embroidery part.
In this way, when sewing patterns on a household sewing machine, a bar-tacking sewing machine, or an automatic sewing machine, the gripping or braking force on the sewing thread by the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) that corresponds to the axial movement of the operating shaft driven by the low-inertia motor of the thread tension control device can be variably set for each stitch movement and sewing direction, for example by setting it to be lower in the embroidery area than in straight stitching, thereby obtaining the desired stitches that are tight in the straight stitches and loose in the embroidery area. In other words, the stitches can be changed depending on the area being sewn.
[0031]
The invention described in claim 17 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
The lockstitch machine is characterized by a configuration in which the stitches are changed by setting the gripping force or the braking force of the needle thread or looper thread that serves as the sewing thread.
In this way, in an overlock machine, by setting the gripping force or braking force on the sewing thread by the thread tension disc or the rotary braking member, which corresponds to the axial movement of the operating shaft driven by the low inertia motor of the thread tension control device, in accordance with the desired stitch, for example, by increasing the gripping force or braking force on the left needle side and increasing the lower looper thread tension in a stitch of stitch type 514 (JIS: Japanese Industrial Standards, the same will be omitted hereinafter), the stitch can be changed to a stitch of stitch type 506. In other words, the stitch type can be changed.
[0032]
The invention described in claim 18 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
In the overlock machine, when the empty chain is formed by the empty chain winding device, the gripping force or the braking force is changed to be lowered, for example, to make a soft chain.
In this way, in an overlock sewing machine, the gripping force or braking force applied to the sewing thread by the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) corresponding to the axial movement of the operating shaft driven by the low-inertia motor of the thread tension control device can be changed as desired, so that, for example, when an empty chain is formed by the empty chain winding device, a soft chain can be obtained by lowering the gripping force or braking force.
Furthermore, in this case, compared to the conventional method in which four to eight thread tensioning devices were installed in two stages, one above the other, and switched between the upper and lower stages using magnets, the gripping force or braking force of the thread tensioning device itself can be electrically changed, making it possible to obtain a soft chain with a single stage of position tensioning device.
[0033]
The invention described in claim 19 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
The sewing machine is characterized by a configuration in which the low inertia motor (voice coil motor or the like) is built into the sewing machine arm of the sewing machine, for example, instead of a conventional thread tensioner body.
In this way, since the low inertia motor of the thread tension control device is built into the sewing machine arm, the low inertia motor can be provided in the sewing machine instead of the conventional thread tension control unit. Therefore, there is no obstruction and the positional relationship of the thread tension control remains the same as before.
[0034]
The invention described in claim 20 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
The low inertia motor (voice coil motor, etc.) is provided on the rear side of the sewing machine arm.
In this way, since the low inertia motor of the thread tension control device is provided on the rear side of the sewing machine arm, the low inertia motor as a drive source for the thread tension control device does not interfere with the sewing operation.
[0035]
The invention described in claim 21 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
The low inertia motor is an optional component that can be replaced as needed, for example, so that it can be replaced in place of a thread tensioner that is normally provided on the sewing machine arm of the sewing machine.
In this way, the low inertia motor of the thread tension control device is made optional for the sewing machine arm, so that, for example, the low inertia motor can be installed in the sewing machine as needed by replacing the thread tensioner that is normally installed.
[0036]
The invention described in claim 22 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
The structure is characterized by the provision of a drive force transmission mechanism using a link mechanism or the like that amplifies the drive force of the low inertia motor (voice coil motor or the like) and transmits it to the operating shaft.
In this way, a driving force transmission mechanism is provided that amplifies the driving force of the low inertia motor of the yarn tension control device and transmits it to the operating shaft, so that the stroke of the operating shaft is increased relative to the driving force of the low inertia motor, thereby making it possible to obtain high tension.
[0037]
The invention described in claim 23 is
23. The thread tension control device for a sewing machine according to claim 22,
This configuration is characterized by the provision of a spring that pulls back the operating shaft by the amount of frictional force, so that the thread tension disc or the rotational restraining member does not remain pressed down by the frictional force of the driving force transmission mechanism (link mechanism, etc.).
In this way, a spring is provided that pulls back the operating shaft by the amount of frictional force of the drive force transmission mechanism, so that the force of this spring can return the thread tension disc or the rotational braking member so that it is not continuously pressed down by the frictional force of the drive force transmission mechanism.
That is, for example, even if the control current of the low inertia motor is reduced when the thread tension is weak, the frictional force of the drive force transmission mechanism may not release the pressure on the low inertia motor, and the thread tension may remain as it is. However, the spring can return the thread tension disc or the rotary brake member so that the thread tension also becomes zero when the control current of the low inertia motor is set to zero.
[0038]
The invention described in claim 24 is
23. The thread tension control device for a sewing machine according to claim 22,
In order to prevent the thread tension disc or the rotational braking member from being continuously pushed down by the frictional force of the driving force transmission mechanism (link mechanism, etc.), a reverse current is applied to the low inertia motor to pull back the operating shaft by the amount of the frictional force.
In this way, a reverse current is applied to the low inertia motor to pull back the operating shaft by the amount of the frictional force of the drive force transmission mechanism, so that by controlling the current, the thread tension disc or the rotational braking member can be returned so that it is not continuously pushed down by the frictional force of the drive force transmission mechanism.
That is, for example, even if the control current of the low inertia motor is reduced when the thread tension is weak, the frictional force of the drive force transmission mechanism may not release the pressure on the low inertia motor, and the thread tension may remain as it is. However, by using a reverse current, the thread tension disc or the rotary brake member can be returned so that the thread tension also becomes zero when the control current of the low inertia motor is set to zero.
[0039]
The invention described in claim 25 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
The thread tension disc or the rotational braking member is characterized in that one of the pair of discs or braking members that make up the pair is a fixed disc or braking member, and the other disc or braking member is a movable disc or braking member that is moved by the operating shaft.
In this way, of the pair of discs or braking members that make up the thread tension disc or rotational braking member that can apply thread tension by a gripping force or braking force corresponding to the axial movement of the operating shaft driven by the low inertia motor of the thread tension control device, one disc or braking member is a fixed disc or braking member, and the other disc or braking member is a disc or braking member that is movable by the operating shaft.Therefore, in the thread tension disc or rotational braking member driven by the low inertia motor, the movable part is only one disc or braking member, so inertia can be minimized and the followability of the application of thread tension at high speeds can be improved.
[0040]
The invention described in claim 26 is
26. The thread tension control device for a sewing machine according to claim 25,
The axial position of the fixed plate or braking member is adjustable by, for example, a nut or the like.
In this way, the axial position of the fixed disc or brake member among the pair of discs or brake members constituting the thread tension disc or rotary braking member that can apply thread tension by a gripping force or braking force corresponding to the axial movement of the operating shaft driven by the low inertia motor of the thread tension control device is adjustable, so that in the thread tension disc or rotary braking member driven by the low inertia motor, the gap adjustment for initial setting for thread tension setting can be appropriately performed.
For example, if the gap between the tension disc or the rotary restraining member is large, it takes time for the thread tension to rise from 0, and if the gap is narrow, the knot where the thread is tied will get caught, but by adjusting the gap, such problems can be eliminated.
[0041]
The invention described in claim 27 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
The detection of the thickness of the material by the height of the material presser foot provided on the sewing machine is performed in the phase state when the feed dog provided on the sewing machine is lowered,
The device is characterized by a configuration in which the gripping force or the braking force is changed in response to the detected cloth thickness.
In this way, in the phase state when the feed dog is sunk, the gripping force or braking force on the sewing thread by the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) corresponding to the axial movement of the operating shaft driven by the low inertia motor of the thread tension control device is changed in accordance with the fabric thickness detected based on the height of the fabric presser foot.Therefore, the fabric thickness can be accurately detected when the feed dog is sunk and the fabric presser foot is floating by the amount of the fabric thickness, and appropriate thread tension control can be performed according to the fabric thickness.
[0042]
The invention described in claim 28 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
The gripping force or braking force is set, for example, to a low gripping force range for thin materials and a high gripping force range for thick materials depending on the sewing conditions of the sewing machine.
In this way, the gripping force or braking force applied to the sewing thread by the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) which corresponds to the axial movement of the operating shaft driven by the low inertia motor of the thread tension control device is set according to sewing conditions such as the material of the fabric or thread, type and count of the thread, etc. Therefore, for example, in the case of thin materials such as blouses, problems such as puckering can be prevented by setting the gripping force or braking force range to a low range, and in the case of thick materials such as jeans, the thread can be tightly tightened by setting the gripping force or braking force range to a high range.
That is, the gripping force or braking force setting can be easily changed in accordance with the sewing conditions.
[0043]
The invention described in claim 29 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
a data map of the gripping force or the braking force set based on a cloth thickness is prepared;
The gripping force or braking force is controlled based on the cloth thickness in accordance with this data map.
In this way, the gripping force or braking force is controlled based on the fabric thickness in accordance with the data map, so that the gripping force or braking force exerted by the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) can be appropriately controlled based on the fabric thickness using pre-given data.
[0044]
The invention described in claim 30 is
30. The thread tension control device for a sewing machine according to claim 29,
The control current is determined in accordance with the data map and setting conditions input to an input setting unit provided in the sewing machine.
In this way, the control current of the low inertia motor of the thread tension control device is determined in accordance with the setting conditions and the data map inputted to the input setting section. Therefore, the control current of the low inertia motor is determined in accordance with the sewing conditions based on the input settings and the data given in advance, and the gripping force or braking force of the thread tension disc or the rotating body (spinning wheel) can be appropriately controlled.
[0045]
The invention described in claim 31 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
The thread tension adjusting knob is provided on the front side of the thread tension disc or the rotating body, for example, coaxially via a bracket, for fine adjustment of the thread tension.
In this way, an adjustment knob that allows fine adjustment of thread tension is provided in front of the thread tension disc or rotating body (spinning wheel), which can apply thread tension by means of a gripping force or braking force corresponding to the axial movement of the operating shaft driven by the low-inertia motor of the thread tension control device.Therefore, the adjustment knob that allows fine adjustment of thread tension is located in the same position as the thread tension setting knob that is normally provided on the thread tension disc or rotating body (spinning wheel), so there is no sense of incongruity.
[0046]
The invention described in claim 32 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
The present invention is characterized by a configuration in which the application of the gripping force or the braking force can be switched between when the thread take-up provided in the sewing machine is raised and when the sewing thread is passed over the shuttle.
In this way, the application of a gripping force or braking force to the sewing thread by the thread tension disc or the rotating body (spinning wheel) which corresponds to the axial movement of the operating shaft driven by the low inertia motor of the thread tension control device can be switched between when the thread take-up lever is raised and when the sewing thread passes through the shuttle. Therefore, for example, it is said that take-up lever tightening is good for thin materials and shuttle tightening is good for thick materials, and by switching between take-up lever tightening and shuttle tightening, a single sewing machine can be used to cover a wide range of materials from thin to thick.
[0047]
The invention described in claim 33 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
The device is characterized by a configuration in which the gripping force or the braking force is changed in response to a pattern change performed during sewing by operating, for example, a knee switch, a hand switch, a presser foot lifting switch, or the like.
In this way, the gripping force or braking force applied to the sewing thread by the thread tension disc or the rotating body (spinning wheel) which corresponds to the axial movement of the operating shaft driven by the low inertia motor of the thread tension control device is changed in response to the pattern change carried out during sewing. Therefore, by changing the pre-given data map and changing the thread tension, a variety of stitches can be obtained.
[0048]
The invention described in claim 34 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
a data map is prepared in which the gripping force or the braking force is appropriately set in accordance with sewing conditions;
This data map is characterized by its configuration, which allows it to be input from an external device such as a communication means (LAN, computer network, etc.) or media (card, removable storage device, etc.).
In this way, a data map in which the gripping force or braking force applied to the sewing thread by the thread tension disc or the rotating body (spinning wheel) corresponding to the axial movement of the operating shaft driven by the low-inertia motor of the thread tension control device is appropriately set in accordance with the sewing conditions can be input by an external device.Therefore, a data map that is appropriately set in accordance with the sewing conditions can be input by using an external device such as, for example, communication means (LAN, computer network, etc.) or media (card, removable storage device, etc.).
[0049]
The invention described in claim 35 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
In a zigzag stitch sewing machine, a data map of the gripping force or braking force is prepared, which is set separately for the right needle entry and the left needle entry, for example, if the right needle entry is tight and the left needle entry is not tight, the gripping force or braking force is increased at the left needle entry,
The device is characterized by a configuration in which the gripping force or braking force is controlled to correspond to the right needle point or the left needle point in accordance with this data map.
In this way, the zigzag stitch sewing machine is configured so that the gripping force or braking force applied to the sewing thread by the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) corresponding to the axial movement of the operating shaft driven by the low inertia motor of the thread tension control device is controlled to a gripping force or braking force corresponding to the right needle point and the left needle point in accordance with a data map set separately for the right needle point and the left needle point.Therefore, by controlling the gripping force or braking force such that, for example, if the right needle point is tight but the left needle point is not tight, the same stitch can be obtained at the left and right needle points according to the data map given in advance.
[0050]
The invention described in claim 36 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
The buttonhole sewing machine is characterized by a configuration in which the purl stitch and the whip stitch can be switched by changing the gripping force or the braking force.
In this way, the buttonhole sewing machine is capable of switching between purl stitches and whip stitches by changing the gripping or braking force on the sewing thread by the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) in response to the axial movement of the operating shaft driven by the low inertia motor of the thread tension control device. Therefore, purl stitches and whip stitches can be switched simply by changing the control current value of the low inertia motor, and if the thread tension for each stitch is stored and set, the stitches can be switched by operating a switch corresponding to the stitch, the number of stitches, the feed length, the feed direction, etc.
[0051]
The invention described in claim 37 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
The device is characterized by a configuration in which the gripping force or the braking force is changed in accordance with the remaining amount of bobbin thread of the sewing machine.
In this way, the gripping force or braking force on the sewing thread by the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) which corresponds to the axial movement of the operating shaft driven by the low inertia motor of the thread tension control device is changed in accordance with the remaining amount of bobbin thread.Therefore, for example, by changing the thread tension based on information from the bobbin thread remaining amount detector, it is possible to prevent the bobbin thread tension from increasing and causing low tension when the remaining amount of bobbin thread becomes low.
[0052]
The invention described in claim 38 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
The sewing machine is characterized by a configuration in which the gripping force or braking force is changed so as to decrease, for example, except for thread tightening, during one rotation of the main shaft of the sewing machine, and the timing of this change is changed.
In this way, during one rotation of the main shaft of the sewing machine, the gripping force or braking force applied to the sewing thread by the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) is changed in response to the axial movement of the operating shaft driven by the low inertia motor of the thread tension control device, and the timing of this change is also changed.Therefore, for example, by reducing the gripping force or braking force other than for thread tightening, soft stitches can be obtained, and the timing of the change in gripping force or braking force can also be changed.
Japanese Patent Laid-Open Publication No. 4-73091 discloses a device for controlling needle thread tension by synchronizing with the phase and using a gripping force pattern, but this has a problem in that the phase remains the same even if the speed changes.
Incidentally, the height and shape of the characteristic curve of the yarn tension generated by the thread take-up lever or the hook changes with the rotation speed, and the phase of the effective tension peak also changes with the rotation speed.
In other words, the gripping force pattern cannot be controlled in accordance with changes in the rotation speed unless three factors, namely the starting phase, the gripping length, and the magnitude of the tension, are controlled.
This requires varying tension and timing within one revolution.
In this regard, only a high-response actuator, which is a low-inertia motor such as a voice coil motor, can change the tension and timing within one rotation.
[0053]
The invention described in claim 39 is
6. A thread tension control device for a sewing machine according to claim 3, 4 or 5,
In the sewing machine for making chain stitch buttons, the gripping force or the braking force is changed, for example, to be lowered when the thread is tightened, thereby ensuring an appropriate gap between the thread loop and the sewn fabric.
In this way, the sewing machine with a chain stitch button is designed to appropriately ensure a gap between the thread loop and the sewn fabric by changing the gripping force or braking force on the sewing thread by the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) in response to the axial movement of the operating shaft driven by the low-inertia motor of the thread tension control device.Therefore, for example, by changing the gripping force or braking force to be lower when tightening the thread, the thread loop will not be pulled up by the upper thread, and an appropriate gap can be ensured between the thread loop and the sewn fabric.
[0054]
The invention described in claim 40 is
The thread tension control device for a sewing machine according to claim 3 or 4,
The low inertia motor is
A fixed permanent magnet;
a rotatable armature provided corresponding to the permanent magnet and having no iron core, to which the control current is supplied;
an output shaft integrally provided at the center of the armature;
A coreless motor consisting of
The operating shaft is characterized by a configuration in which it is connected to the output shaft via a power transmission mechanism, such as a link, that converts rotary motion into linear motion.
[0055]
As described above, the low-inertia motor of the yarn tension control device is a coreless motor that is provided in correspondence with a fixed permanent magnet and has an output shaft integrally provided at the center of a rotatable armature to which a control current is supplied without an iron core, and the operating shaft is connected to the output shaft via a power transmission mechanism. Therefore, the coreless motor as a drive source for applying yarn tension has small inductance, and the inertia is also small due to the output shaft at the center of the armature without an iron core, the drive force of the output shaft is constant regardless of distance and proportional to the current value, the structure is simple, and there is no need to return to the origin (initialize) when power is turned on.
Furthermore, the rotary motion of the output shaft can be converted into linear motion by a power transmission mechanism, and the operating shaft can be operated in the same way as a voice coil motor.
Therefore, the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) has good tracking ability at high speeds, resulting in stable stitches even at high speeds, and a stable thread gripping force (thread tension) from the thread tension disc or a stable thread tension from the rotating body (spinning wheel), allowing for stable sewing.In addition, there is no need to return to the origin (initialize) when the power is turned on, and the electrical control system can be simplified even when the thread tension is controlled electrically.
[0056]
The invention described in claim 41 is
3. The thread tension control device for a sewing machine according to claim 1,
A shaft fixing means is provided that can mechanically or electrically fix the rotor shaft that generates the braking force of the electromagnetic brake (hysteresis brake, etc.), for example, by using another electromagnetic brake, or a brake using air pressure or hydraulic pressure,
When the exciting coil of the electromagnetic brake is demagnetized, the shaft is temporarily fixed by the shaft fixing means so that it cannot rotate.
[0057]
In this way, the rotor shaft that generates the braking force of the electromagnetic brake is temporarily fixed and prevented from rotating by a shaft fixing means that fixes it mechanically or electrically. Therefore, when the excitation coil of the electromagnetic brake (hysteresis brake, etc.) is demagnetized, the shaft of the rotating body (spinning wheel) can be reliably prevented from rotating.
For example, if the current value of a hysteresis brake is suddenly changed, residual magnetism remains, causing torque fluctuations during one rotation. To eliminate this torque fluctuation, the excitation coil must be demagnetized, and in this case, an alternating magnetic field is applied to demagnetize it, but this causes the hysteresis brake to rotate.
However, since the direction of rotation is not fixed, if the wheel is rotated in a direction that loosens the thread, the thread will loosen and get wrapped around the spinning wheel.
Therefore, when demagnetizing the excitation coil of the hysteresis brake, it is necessary to fix the shaft mechanically or electrically so that the shaft does not rotate.
[0058]
The invention described in claim 42 is
3. The thread tension control device for a sewing machine according to claim 1,
The electromagnetic brake (e.g., hysteresis brake) has a shaft rotation direction restriction means, such as a one-way clutch or a ratchet, that restricts the rotation direction of the rotor shaft, which generates the braking force of the electromagnetic brake. When the excitation coil of the electromagnetic brake is demagnetized, the rotation direction of the rotor shaft is restricted.
In this way, the rotation direction of the rotor shaft that generates the braking force of the electromagnetic brake is restricted by the shaft rotation direction restricting means. Therefore, when the excitation coil of the electromagnetic brake (hysteresis brake, etc.) is demagnetized, the rotation direction of the shaft of the rotating body (spinning wheel) can be restricted, preventing rotation in a direction that would loosen the thread, for example.
[0059]
The invention described in claim 43 is
3. The thread tension control device for a sewing machine according to claim 1,
A shaft rotation transmission freeing means, such as an electromagnetic clutch, tooth clutch, or pneumatic or hydraulic clutch, is provided midway along the rotor shaft that generates the braking force of the electromagnetic brake (hysteresis brake, etc.), to free the transmission of rotation, and is characterized by the configuration in which the transmission of rotation of the rotor shaft is freed when the excitation coil of the electromagnetic brake is demagnetized.
In this way, the transmission of rotation is freed by the shaft rotation transmission free means provided midway along the rotor shaft that generates the braking force of the electromagnetic brake. Therefore, when the excitation coil of the electromagnetic brake (hysteresis brake, etc.) is demagnetized, the transmission of rotation from the shaft side of the rotating body (spinning wheel) is cut off, preventing rotation in a direction that would loosen the thread, for example.
[0060]
The invention described in claim 44 is
3. The thread tension control device for a sewing machine according to claim 1,
The apparatus is characterized in that the excitation coil of the electromagnetic brake (such as a hysteresis brake) is demagnetized in conjunction with the presser foot lifting operation of a presser foot lifting device provided in the sewing machine.
In this way, the excitation coil of the electromagnetic brake is de-energized in conjunction with the presser foot lifting operation, so that torque fluctuations in the electromagnetic brake can be prevented at the time of the next sewing operation.
[0061]
The invention described in claim 45 is
3. The thread tension control device for a sewing machine according to claim 1,
The invention is characterized in that the excitation coil of the electromagnetic brake (such as a hysteresis brake) is demagnetized in conjunction with the thread cutting operation of a thread cutting device provided in the sewing machine.
In this way, the excitation coil of the electromagnetic brake is de-energized in conjunction with the thread cutting operation, so that torque fluctuations in the electromagnetic brake can be prevented at the time of the next sewing operation.
[0062]
The invention described in claim 46 is
3. The thread tension control device for a sewing machine according to claim 1,
This is characterized by a configuration in which the excitation coil of the electromagnetic brake (such as a hysteresis brake) is de-energized when the sewing machine is stopped.
In this way, the excitation coil of the electromagnetic brake is de-energized when the sewing machine is stopped, so that torque fluctuations in the electromagnetic brake can be prevented at the time of the next sewing operation.
[0063]
[Embodiments of the Invention]
Hereinafter, various embodiments of a thread tension control device for a sewing machine according to the present invention will be described first with reference to FIGS. 1 to 29, and then with reference to FIGS. 33 to 77.
[0064]
First Embodiment
This first embodiment corresponds to a specific example of the invention as set forth in claims 1 and 2.
First, FIG. 1 shows a first embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claims 1 and 2, and is a half-cut side view showing the main parts of a thread tensioning device using a hysteresis brake as an electromagnetic brake in which a spinning wheel, which is a rotating body that enables tension to be applied to the sewing thread of a sewing machine, is attached to the rotor shaft, and FIG. 2 is a half-cut front view showing the internal structure of the hysteresis brake.
In these Figures 1 and 2, 1 is a rotating body (spinning wheel), 2a and 2b are spinning wheel halves, 3a and 3b are spokes, 4 is a meshing portion, 11 is an electromagnetic brake (hysteresis brake), 12 is a stator, 12a is an outer magnetic pole, 12b is an inner magnetic pole, 13 is an output shaft, 14 is an excitation coil, and 15 is a rotor (cup-shaped permanent magnet).
[0065]
As shown in FIG. 1, the spinning wheel 1, which is a rotating body, has arc-shaped spokes 3a, 3b arranged radially on each of the spinning wheel halves 2a, 2b, which mesh with each other, and the upper thread 5 is wound around the meshing portion 4 once, as shown in FIG.
The spinning wheel 1 is fixed to a hysteresis brake 11, which is an electromagnetic brake.
As shown in FIGS. 1 and 2, the hysteresis brake 11 is composed of a stator 12, an outer magnetic pole 12a, an inner magnetic pole 12b, an output shaft 13, an exciting coil 14, and a permanent magnet 15 which is a rotor.
[0066]
That is, in the hysteresis brake 11, as shown in the figure, an excitation coil 14 is arranged concentrically with the output shaft 13 inside the stator 12, and the magnetic force generated by supplying a control current to this excitation coil 14 is guided to an outer magnetic pole 12a and an inner magnetic pole 12b provided on the stator 12 concentrically with the output shaft 13.
Between the outer magnetic pole 12a and the inner magnetic pole 12b, a cup-shaped non-magnetized permanent magnet 15, which serves as a rotor, is inserted.
In the example shown in FIG. 2, the outer magnetic poles 12a and the inner magnetic poles 12b each have 12 poles.
[0067]
FIG. 4 is a thread system diagram showing a state in which a thread tensioning device using the above-described hysteresis brake 11 is attached to a sewing machine. As shown in the figure, a spinning wheel 1 attached to the output shaft 13 of the hysteresis brake 11, which is a braking device, is arranged in the thread path between the spool 6 of the upper thread 5, which is the sewing thread, and the thread take-up 9.
Specifically, as shown in the figure, the amount of upper thread 5 that is unwound from the spool 6 and reaches the thread take-up spring 7 is regulated by a hysteresis brake 11 .
As shown in FIG. 3, the upper thread 5 is wound once around the spinning wheel 1, and when the upper thread 5 is pulled in the direction of arrow A, the spinning wheel 1 rotates in the direction of arrow R, and the braking torque of the hysteresis brake 11 applies tension to the upper thread 5 in the pull-out direction.
[0068]
As shown in Figures 3 and 4, when the needle 8 is pierced through the fabric (not shown) and the needle thread 5 passes through the spinning wheel 1 due to the operation of the take-up lever 9, the spinning wheel 1 rotates in accordance with the amount of movement.
The control current for the hysteresis brake 11 is supplied by a control current supply circuit (CC) 10 .
When the control current is supplied from this control current supply circuit (CC) 10 to energize the excitation coil 14 of the hysteresis brake 11, the magnetic force generated in this excitation coil 14 is guided to the outer magnetic pole 12a and the inner magnetic pole 12b provided on the stator 12 concentrically with the output shaft 13, generating a magnetic field in the gap between them, and also magnetizing the unmagnetized permanent magnet 15 that is the rotor placed in the gap between these outer magnetic pole 12a and inner magnetic pole 12b.
[0069]
If an attempt is made to rotate the spinning wheel 1 in this state, the permanent magnet 15 has a hysteresis characteristic, and the change in polarity lags behind the rotation of the permanent magnet 15, which is the rotor, resulting in the generation of a braking force.
This braking force is generated by continuous changes in the polarity of the magnet, so as shown in Figures 5 and 6, there is no change in braking force, and there is no difference in torque when starting from a standstill and at high speeds.
FIG. 7 shows the braking torque T versus the excitation current I of the exciting coil 14, and as shown in the figure, the braking torque T increases nonlinearly as the excitation current I increases.
[0070]
Next, FIG. 8 shows the configuration of a control device for controlling the above-mentioned thread tensioning device and its input/output signals. This control device 21 receives various signals from the outside (thread trimming signal, sewing machine rotation speed, sewing machine phase signal, presser foot height signal, presser foot lift signal, needle up/down/left/right position signal, back signal, one needle stop signal, cloth presence/absence signal, etc.) and setting conditions (sewing conditions such as needle, thread type, thread count, thread manufacturer, cloth thickness, cloth type, tension, etc.).
The internal CPU (Central Processing Unit) compares and calculates the data stored in the ROM (Read Only Memory) and RAM (Random Access Memory), controls the current flowing through the hysteresis brake 11 so as to obtain the optimum stitch, outputs a control signal to the servo motor 22 so as to set the rotation speed suitable for the stitch, and also displays a message 23 to the operator.
The control signal data obtained during sewing is stored as a database in ROM or RAM and can be exchanged using a removable storage device 24 such as a card. The data can also be stored in a host computer 25 (or server) or the like using a LAN (Local Area Network) or a computer network.
By performing such control, the most accurate data can be obtained for the next sewing operation, thereby reducing the time required for changeover.
[0071]
FIG. 9 shows a flowchart as an example of the processing performed by the control device 21 described above.
That is, when the sewing conditions are input, a control signal for the maximum number of revolutions is output to the servo motor 22 based on the data from the database, but if there is no data in the database, first, the thread tension is input in step S1.
Thereafter, various detection and calculation processes are performed, such as detection of the number of rotations and calculation processing (step S2), detection of the phase and calculation processing (step S3), detection of the presser foot height and calculation processing (step S4), detection of backstitching and calculation processing (step S5), detection of the left and right needle positions and calculation processing (step S6), detection of the presser foot lifting position and calculation processing (step S7), detection of thread cutting and calculation processing (step S8), detection of the presence or absence of cloth and calculation processing (step S9), and detection of one needle stop and calculation processing (step S10).
Then, in step S11, it is determined whether or not the current thread tension should be reduced based on the thread tension input in step S1. If the thread tension is not to be reduced, the thread tension is left as is. If the thread tension is to be reduced, a reverse voltage is applied to the hysteresis brake 11 for a short time in step S12, and then a control current to be supplied to the excitation coil 14 of the hysteresis brake 11 is output to the control current supply circuit 10.
The above-described processing is performed by loop processing according to the input of the yarn tension.
[0072]
As described above, the thread tension control device for a sewing machine according to the first embodiment provides the following advantageous effects.
(1) The rotor (permanent magnet) 15 has a small inertia, so the spinning wheel 1 has good tracking ability at high speeds, and stable stitches can be obtained even at high speeds.
(2) The braking force does not fluctuate with respect to the shaft rotation angle, allowing for stable sewing.
(3) Since the braking torque is stable even when the shaft rotation speed changes, the electric control system can be simplified even when the yarn tension is controlled electrically.
[0073]
Furthermore, the following effects can generally be obtained by electrically controlling the yarn tension.
(4) The thread tension is determined by the current value, so it can be expressed numerically. This allows the thread tension to be managed numerically, thereby reducing defective sewing products.
(5) Since the thread tension is determined by the current value, even after the thread tension has been changed, the thread tension can be easily reproduced by returning the current value to its original state. In other words, by using the database, the sewing setup time can be reduced.
(6) If the needle thread tension is reduced for the first few stitches at high speed, the needle thread can be prevented from slipping out, allowing high speed sewing from the first stitch onwards, improving sewing efficiency.
[0074]
(7) By changing the needle thread tension at the start of sewing, the length of thread remaining on the fabric can be changed, improving the quality of the sewn product.
(8) If the braking torque is increased, the upper thread can be prevented from coming out, so when corner stitching is performed with one needle up (one needle stopped) on a twin-needle lock stitch sewing machine, etc., poor tightness of the sewn product during corner stitching can be eliminated (see Figure 18).
(9) When the braking torque is set to 0 (zero), the thread tension also becomes 0, so a disc lifting mechanism like that of a conventional thread tensioner is no longer necessary, and the mechanism can be simplified. In this way, setting the braking torque to 0 and making the thread tension 0 is effective when cutting the thread, and also makes it easy to pull out the fabric.
[0075]
(10) Compared to the conventional case where one thread has multiple tension settings and is switched between them at different sewing points (for example, at the bar tacking section of a buttonhole stitch, at the parallel section, etc.) (see Figure 30), adjustment of a single thread tensioning device is sufficient, simplifying the mechanism (see Figure 20).
(11) By combining with a control device such as a computer, automatic control can be performed to always obtain the optimum stitches even if various conditions change.
(12) The inertia caused by the rotation of the rotary tension (spinning wheel) itself is offset, and uneven stitching due to the rotational inertia of the rotary tension does not occur.
[0076]
<Second embodiment>
In this second embodiment, the braking torque of the hysteresis brake 11 acting as a thread tension applying device is changed in accordance with the change in the rotation speed of the main shaft of the sewing machine.
That is, for example, in the case where the thread tightens as the speed of the sewing machine increases, the braking torque of the hysteresis brake 11 is reduced as the speed of rotation of the upper shaft, which is the main shaft of the sewing machine, increases, as shown in the main shaft (upper shaft) rotation speed vs. braking torque characteristic diagram of FIG.
By carrying out such control, the same stitches can be obtained even if the number of revolutions of the sewing machine is changed.
[0077]
<Third embodiment>
This third embodiment is configured so that the braking torque of the hysteresis brake 11 is changed during one revolution of the main shaft of the sewing machine.
That is, for example, as shown in the main shaft (upper shaft) rotation angle vs. braking torque characteristic diagram of FIG. 11, the braking torque of the hysteresis brake 11 is reduced outside the thread tightening range during one rotation of the upper shaft of the sewing machine.
By carrying out such control, soft stitches can be obtained.
[0078]
<Fourth embodiment>
In this fourth embodiment, the braking torque of the hysteresis brake 11 is changed in conjunction with the operation of a presser foot lifting device (not shown) provided in the sewing machine.
That is, for example, as shown in the time-presser foot lifting signal/braking torque characteristic diagram of FIG. 12, when a presser foot (not shown) provided on the sewing machine is in the raised state, the braking torque of the hysteresis brake 11 is reduced.
By performing such control, the cloth (not shown) can be easily pulled out.
[0079]
Fifth embodiment
In this fifth embodiment, the braking torque of the hysteresis brake 11 is changed when a thread is cut by a thread cutter (not shown) provided in the sewing machine.
That is, for example, when the thread trimming signal is turned ON, the braking torque of the hysteresis brake 11 is reduced until the completion of thread trimming, as shown in the time-thread trimming signal/braking torque characteristic diagram in Fig. 13. Depending on the thread trimming conditions, it may be possible to obtain an appropriate thread tension by arbitrarily changing the timing of the braking torque control of the hysteresis brake 11 before, after, and at the end of thread trimming.
By performing such control, appropriate thread cutting is possible, and at the same time, when the thread is cut, the upper thread can be unwound from the thread tensioning device side until the thread cutting is completed, so the cut thread does not come out of the needle and the upper thread does not come out when the thread is cut.
Furthermore, the length of the upper thread after the thread trimming is adjusted by a pretensioning device (not shown) provided on the sewing machine, but it can also be adjusted by the magnitude of the braking torque of the thread tensioning device (hysteresis brake 11), resulting in a stable amount of remaining upper thread.
[0080]
Sixth Embodiment
In this sixth embodiment, the braking torque of the hysteresis brake 11 is changed during backstitching.
That is, for example, when backstitching, a hitch stitch is generally formed and the thread is not tight, so as shown in the time-back signal/brake torque characteristic diagram of FIG. 14, the brake torque of the hysteresis brake 11 is increased when the back signal is ON.
By carrying out such control, the same stitches can be obtained even when backstitching.
[0081]
Seventh embodiment
In this seventh embodiment, the braking torque of the hysteresis brake 11 is changed when sewing starts.
That is, for example, as shown in the time-braking torque characteristic diagram from the start of sewing in FIG. 15, at the start of sewing, the braking torque of the hysteresis brake 11 is reduced by several stitches from the start of sewing.
By performing such control, the needle thread is sufficiently let out from the thread tensioning device (hysteresis brake 11) side at the start of sewing, so the end of the needle thread is not pulled in and there is no skipped stitch at the start of sewing.
Furthermore, since the thread is prone to fraying at the beginning of sewing, for example, by increasing the braking torque of the hysteresis brake 11 at the beginning of sewing, the thread can be tightened and the thread can be made less likely to fray from the beginning of sewing.
[0082]
Eighth embodiment
In this eighth embodiment, the braking torque of the hysteresis brake 11 is changed by detecting a stepped portion of the fabric.
That is, for example, when the thread is not tightly fastened due to sewing a thickened portion of the fabric, as shown in the time-multiple portion detection signal/brake torque characteristic diagram of FIG. 16, when a multi-layered portion detection device for fabric (not shown) detects the multi-layered portion, the brake torque of the hysteresis brake 11 is increased.
By carrying out such control, it is possible to obtain a seam with stable thread tension even when sewing a stepped portion of a thick cloth.
[0083]
<Ninth embodiment>
In this ninth embodiment, a twin-needle lockstitch sewing machine uses independent left and right thread tension applying devices (hysteresis brakes 11) and is configured to individually and variably control the braking torque of each.
That is, for example, as shown in the perspective view of the main parts of a two-needle sewing machine in Figure 17, the sewing machine head is provided with a spinning wheel 1R and a hysteresis brake 11R for the needle thread 5R to the right needle 8R, and a spinning wheel 1L and a hysteresis brake 11L for the needle thread 5L to the left needle 8L, and when the thread on the right needle 8R side is tighter than the thread on the left needle 8L side, for example, the braking torque of the hysteresis brake 11R on the right needle 8R side is reduced.
By performing such control, the same stitches can be obtained on both the left and right sides.
[0084]
<Tenth embodiment>
In this tenth embodiment, a twin-needle lockstitch sewing machine uses independent left and right thread tensioning devices (hysteresis brakes 11) (see FIG. 17 above), and is configured so that when one needle stops, the braking torque of the hysteresis brake 11 on the stopped needle side is changed.
For example, as shown in the example of sewing with one needle stopped by a two-needle sewing machine in Figure 18, when sewing a corner that curves to the right, several stitches at the corner are sewn with only the left needle, and the right needle does not sew, but the fabric is fed and the upper thread is unwound.
Therefore, when sewing with only the left needle, the braking torque of the thread tension applying device on the right needle side (see hysteresis brake 11R in FIG. 17) is increased.
By performing such control, the needle thread on the right needle side is not fed out, and the same stitches can be obtained on both the left and right sides even when sewing is restarted.
[0085]
<Eleventh embodiment>
In this eleventh embodiment, the braking torque of the hysteresis brake 11 is changed depending on whether the needle is at the right or left needle point in a zigzag stitch sewing machine.
That is, for example, as shown in the example of zigzag stitching by a zigzag stitch sewing machine in FIG. 19, if the thread is tight at the right needle point and not tight at the left needle point, the braking torque of the hysteresis brake 11 is reduced at the right needle point and increased at the left needle point.
By performing such control, the same stitches can be obtained at the left and right needle points.
[0086]
<Twelfth embodiment>
In this twelfth embodiment, a buttonhole sewing machine is configured so that the braking torque of the hysteresis brake 11 is changed depending on whether the machine is sewing a parallel portion or a bartack portion.
That is, for example, as shown in FIG. 30, a conventional buttonhole sewing machine is provided with three thread tensioning devices 91, 92, 92 at the sewing machine head, and switches between adjusting the sewing of the parallel section with one thread tensioning device 91 and adjusting the sewing of the bartack section with two thread tensioning devices 92, 92. However, in this embodiment, for example, as shown in the perspective view of the main part of the buttonhole sewing machine in FIG. 20, one thread tensioning device (hysteresis brake 11) 31 is provided, and the braking torque is changed depending on whether the sewing of the parallel section or the bartack section is being sewn.
By performing such control, two thread tension applying devices, in addition to the pretensioning device 32 provided as in the conventional sewing machine, can adjust the stitches of the bartack portions 33, 33 and the parallel portions 34, 34, for example, as shown in FIG. 21.
[0087]
<Thirteenth embodiment>
This thirteenth embodiment is configured so that the braking torque of the hysteresis brake 11 is changed during pattern stitching in a domestic sewing machine, a bar tacking sewing machine or an automatic sewing machine.
That is, pattern sewing by a household sewing machine, a bar tacking sewing machine or an automatic sewing machine is well known to be of the cam type or the X-Y drive type, and the braking torque of the hysteresis brake 11 is set for each stitch movement. For example, if you want to tighten the thread tightly when sewing straight stitches and loosely tighten the thread in the embroidery area, the braking torque of the hysteresis brake 11 is lowered in the embroidery area than in the straight stitches.
By performing such control, the stitches can be changed depending on the part to be sewn.
Furthermore, as shown in the example of sewing in which perfect stitches and hitch stitches are mixed by pattern sewing in Figure 22, by controlling the braking torque of the hysteresis brake 11 to be appropriately changed, stitches with the same thread tension can be obtained.
[0088]
<Fourteenth embodiment>
In this fourteenth embodiment, the stitch pattern is changed by setting the braking torque of the hysteresis brake 11 in an overlock sewing machine.
That is, for example, as shown in the example of stitch pattern changes (a) to (b) in Figure 23, when the braking torque of the hysteresis brake 11 on the left needle side of a stitch of stitch pattern 514 shown in Figure 23(a) is increased to decrease the tension of the upper thread that serves as the sewing thread and increase the tension of the lower looper thread that serves as the sewing thread, the stitch changes to stitch pattern 506 as shown in Figure 23(b).
Furthermore, as shown in the example of changes in stitch form (a) to (b) in FIG. 24, when the braking torque of the hysteresis brake 11 is increased in the stitch of stitch form 504 shown in FIG. 24(a), the tension of the upper thread which serves as the sewing thread is decreased and the tension of the lower looper thread which serves as the sewing thread is increased, the stitch changes to a stitch form 505 as shown in FIG. 24(b).
Similarly, as shown in the example of changes in stitch style from (a) to (b) in FIG. 25, when the braking torque of the hysteresis brake 11 is increased in the stitch of stitch style 502 shown in FIG. 25(a), the tension of the needle thread that serves as the sewing thread is decreased and the tension of the looper thread that serves as the sewing thread is increased, the stitch changes to stitch style 503, as shown in FIG. 25(b).
[0089]
<Fifteenth embodiment>
In this fifteenth embodiment, the stitch pattern is changed by setting the braking torque of the hysteresis brake 11 when an empty chain is wound in an overlock sewing machine.
That is, for example, as shown in FIG. 31, a conventional overlock sewing machine is provided with a total of four to eight thread tensioning devices 93 in two upper and lower stages (three thread tensioning devices 94, 95 in each of the upper and lower stages in the illustrated example), and in order to make the chain soft when an empty chain loop is wound in, a magnet is used to switch between the thread tensioning device 94 in the upper stage and the thread tensioning device 95 in the lower stage, but in this embodiment, for example, as shown in the perspective view of the overlock sewing machine in FIG. 26, one stage is provided with three thread tensioning devices (hysteresis brake 11) 41, and the braking torque is changed appropriately.
By performing such control, a soft chain can be obtained by the single-stage thread tensioning device 41.
[0090]
<Sixteenth embodiment>
In this sixteenth embodiment, the braking torque of the hysteresis brake 11 is set according to the sewing conditions.
That is, for example, the sewing conditions are the material of the cloth or thread, the type and count of the thread, etc., as shown in the configuration of the control device and its input/output signals in FIG. 8. For example, in the case of a thin material such as a blouse, problems such as puckering occur, so the braking torque of the hysteresis brake 11 is set to a low torque range, and conversely, in the case of a thick material such as jeans, the braking torque of the hysteresis brake 11 is set to a high torque range, thereby firmly tightening the thread, and the braking torque setting can be easily switched.
[0091]
<Seventeenth embodiment>
In this seventeenth embodiment, a thread tension display unit based on the braking torque of the hysteresis brake 11 is provided at an appropriate position on the sewing machine.
That is, for example, as shown in an example of a sewing machine in FIG. 27, a control panel 50 installed on the table of the sewing machine is provided with a braking torque display unit 51 that displays the braking torque of the hysteresis brake 11 .
In this way, when the braking torque display unit 51 is provided, the torque is the sewing thread tension, that is, the sewing thread tension is displayed, so that the same thread tension can be easily reproduced based on the displayed thread tension.
The thread tension display unit (braking torque display unit) 51 is not limited to being placed on the control panel 50, but may also be placed at the sewing machine head or under the table.
[0092]
<Eighteenth embodiment>
In this eighteenth embodiment, a thread tension setting section that uses the braking torque of the hysteresis brake 11 is provided at an appropriate position on the sewing machine.
That is, for example, as shown in the example of the sewing machine in FIG. 27, a control panel 50 installed on the table of the sewing machine is provided with a thread tension setting section 52 using a setting volume and a setting value input device that can set the braking torque of the hysteresis brake 11.
In this way, when the thread tension setting section 52 is provided, the braking torque can be easily changed to an appropriate value by operating the setting volume or the set value input device.
The thread tension setting section (setting volume or set value input device) 52 is not limited to being located on the control panel 50, but may also be located at the sewing machine head or under the table.
[0093]
<Nineteenth embodiment>
In this nineteenth embodiment, the hysteresis brake 11 is built into the sewing machine arm.
That is, for example, instead of the conventional thread tensioner 96 (97 is a spinning wheel, 98 is a thread tensioner body) as shown in Figure 32, a thread tensioner 61 having a similar structure to the hysteresis brake 11 and equipped with a spinning wheel 1 is built into the sewing machine arm, as shown in an example of the main part of a sewing machine in Figure 28.
In this way, instead of the conventional thread tensioner body 98, the thread tension applying device 61 having the same structure as the hysteresis brake 11 is built into the sewing machine arm.
[0094]
<Twentieth embodiment>
In this twentieth embodiment, the hysteresis brake 11 is provided as an option for the sewing machine arm.
That is, for example, in order to replace the conventional thread tensioner 96 normally provided as shown in FIG. 32, a thread tensioner 61 having a similar configuration to the hysteresis brake 11 provided with the spinning wheel 1 can be optionally built into the sewing machine arm as shown in the example of the essential parts of the sewing machine in FIG. 28.
In this way, if necessary, the thread tension applying device 61 having the same configuration as the hysteresis brake 11 can be provided in the sewing machine in place of the thread tensioner 96 that is normally provided.
[0095]
<Twenty-first embodiment>
This 21st embodiment relates to a modified example of the thread tension applying device in the first embodiment described above, and in FIG. 29 showing its schematic configuration, reference numeral 71 denotes an electromagnetic brake (hysteresis brake), 72 denotes an output shaft, 73 denotes a rotating body (roller), 74 denotes a pressure roller, 75 denotes a sewing thread, 76 denotes a roller holder, and 77 denotes a pressure spring.
That is, as shown in FIG. 29, a hysteresis brake 71, which is an electromagnetic brake, has a roller 73, which is a rotating body, fixed to its output shaft 72, and a sewing thread 75 is sandwiched between this roller 73 and a pressing roller 74.
That is, the pressing roller 74 is supported by a roller holder 76, and by connecting a pressing spring 77 to this roller holder 76, the pressing roller 74 is pressed against the roller 74 with the sewing thread 75 sandwiched therebetween.
[0096]
In this way, in the thread tensioning device for a sewing machine according to the present invention, the sewing thread 75 may be sandwiched between the rollers 73 and 74 to prevent slippage when high tension is applied.
It goes without saying that the hysteresis brake 71 in this twenty-first embodiment also provides the same function as the hysteresis brake 11 in the first embodiment described above.
Furthermore, the hysteresis brake 71 in this 21st embodiment, like the hysteresis brake 11 in the first embodiment described above, can also be applied to the second to twentieth embodiments described above.
[0097]
In the above embodiments, a hysteresis brake is used as the electromagnetic brake used in the thread tension control device of the sewing machine of the present invention, but the present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained by using a powder brake, which is also an electromagnetic brake.
Furthermore, it goes without saying that the specific control method of the sewing machine and the specific detailed structure thereof can be modified as appropriate.
[0098]
Here, a brief description of the powder brake will be given.
As is well known (not shown), a powder brake is a device in which a fixed shaft and a rotating shaft are arranged on a concentric cylinder with a powder gap between them, and powder (magnetic iron powder) with high magnetic permeability is placed in the powder gap. An excitation coil is placed around the stator to pass magnetic flux through the powder.
In a powder brake of this configuration, when the rotating shaft is rotating without excitation, the powder is pressed against the operating surface of the rotating shaft by centrifugal force, and there is no connection between the rotating shaft and the fixed shaft. However, when the coil is excited, the powder is linked in a chain along the generated magnetic flux, and a braking force is applied to the rotating shaft by the connecting force between the powder particles and the frictional force between the powder and the operating surface.
The powder brake described above has the following features:
(1) Easy control over a wide range. In other words, the relationship between the exciting current and the braking torque is almost proportional, and the braking torque can be easily controlled over a wide range.
(2) Continuous slip operation is possible. In other words, the use of powder allows continuous slip on the operating surface, and a stable slip torque is always obtained regardless of the slip rotation speed.
(3) Stable torque is obtained. In other words, the powder always functions normally due to the operating surface shape, labyrinth shape, etc., so an extremely stable torque can be reproduced even if the current is repeatedly turned on and off.
(4) No squealing noise. In other words, there is no stick-slip on the operating surface, which is common with friction plate systems, and no stopping noise is generated, allowing for quiet operation.
(5) Large heat capacity. In other words, by using powder with excellent heat resistance and adopting an ideal cooling method, it can be used safely even under severe continuous operation.
(6) Smooth stopping and starting are possible. In other words, since the coefficient of static friction is almost equal to the coefficient of dynamic friction, there is no shock when the machine comes to a complete stop, and acceleration and deceleration according to the load can be obtained.
[0099]
In the above embodiment, a yarn tension control device using an electromagnetic brake, typically a hysteresis brake, has been described. However, from the following embodiment onwards, a yarn tension control device using a low inertia motor including a linear motor, typically a voice coil motor, will be described.
[0100]
<Twenty-second embodiment>
This twenty-second embodiment corresponds to a specific example of the invention as set forth in claims 3 to 5 and claim 25.
That is, Figure 33 shows a 22nd embodiment example which corresponds to a specific example of the invention described in claims 3 to 5 and claim 25, and is a vertical sectional side view showing the main parts of a thread tensioning device using a voice coil motor as a low inertia motor in which a thread tension disc is provided on an operating shaft which operates in the axial direction.
In Figure 33, reference numeral 100 denotes a sewing machine arm block, 101 denotes a thread tension disc, 102 denotes an outer disc (fixed disc), 103 denotes an inner disc (movable disc), 104 denotes a hollow shaft, 105 denotes an operating shaft, 106 denotes a contact piece, 107 denotes a bearing case, 108 denotes a coil spring, 109 denotes a thread hook rod, 111 denotes a low inertia motor (voice coil motor), 112 denotes a magnetic circuit, 113 denotes a cylindrical yoke, 114 denotes a permanent magnet (outer pole), 115 denotes an iron core (central pole), 116 denotes a moving coil, 117 denotes a compensating copper tube, 118 denotes a coil, and 119 denotes a coil head.
[0101]
As shown in Figure 33, the thread tension disc 101 provided on the sewing machine arm block 100 consists of a pair of outer and inner discs 102 and 103. In this embodiment, the fixed disc 102, which is an outer disc, is attached to the flange side of the tip of a hollow shaft 104, and the movable disc 103, which is an inner disc facing the fixed disc 102, is attached so as to be able to slide freely.
An operating shaft 105 is inserted inside the hollow shaft 104 so as to be able to slide freely, and an abutment piece 106 is provided which is pressed by the tip of this operating shaft 105, and this abutment piece 106 is integral with the movable plate 103.
In addition, contrary to this embodiment example, the inner dish 103 may be a fixed dish and the outer dish 102 may be a movable dish. In that case, the abutment piece 106 is formed integrally with the outer dish 102, which is the movable dish, and the tip of the operating shaft 105 is connected to the abutment piece 106 by engagement or the like, so that the abutment piece 106 is pulled by the operating shaft 105.
The hollow shaft 104 of the thread tension disc 101 is rotatably supported in a bearing case 107, and the bearing case 107 is fitted into an assembly hole in the sewing machine arm block 100 and fixed thereto.
A coil spring 108 is disposed within the bearing case 107, and a thread hook 109 facing the outer periphery of the thread tension disc 101 is integrally formed at the tip of the coil spring 108.
[0102]
An operating shaft 105 inserted into the hollow shaft 104 of the thread tension disc 101 is driven by a voice coil motor 111, which is a linear DC motor that is a low inertia motor.
This voice coil motor 111 comprises a cylindrical yoke 113 that constitutes a magnetic circuit 112, an outer pole 114 made of a permanent magnet attached to the inner periphery of the end of the yoke, a central pole 115 made of an iron core that is integrally attached to the center of the cylindrical yoke 113, and a cylindrical moving coil 116 that is disposed between the central pole 115 and the outer pole 114.
The movable coil 116 is formed by providing a coil 118 on the outer periphery of a compensating copper tube 117, and is provided integrally with the operating shaft 105 at the center of a coil head 119 at the tip of the coil 118.
In the voice coil motor 111 described above, a magnetic field acts on a moving coil 116 from an outer pole (permanent magnet) 114 placed on the outer periphery of a central pole (iron core) 115 of a magnetic circuit 112, and a control current is supplied from a control current supply circuit (CC) 110 (see Figure 36) to the moving coil (coil 118) 116 in this magnetic field, generating a thrust (or attractive force) in the moving coil 116, causing the operating shaft 105 attached to the coil head 119 to move forward (or backward) within the hollow shaft 104.
[0103]
FIG. 34 shows the movement distance-attraction force (thrust force) characteristics of the voice coil motor 111, and FIG. 35 shows the current-attraction force (thrust force) characteristics.
That is, the voice coil motor 111 has the characteristics of small inductance and fast response, and since the only moving body is the moving coil 116, it has the characteristics of small inertia and fast response. In addition, as shown in FIG. 34, the attractive force (thrust) of the moving coil 116 is constant regardless of distance, and further, as shown in FIG. 35, it has the characteristics of being able to extract a linear attractive force (thrust) proportional to the current.
Because the voice coil motor 111 has such characteristics, the moving coil 116 and the operating shaft 105 move forward (or backward) within the hollow shaft 104, causing the movable disc 103 to move axially via the abutment piece 106, changing the gap between it and the fixed disc 102 and thereby changing the gripping force on the thread passing through the thread tension disc 101.
[0104]
FIG. 36 is a thread system diagram showing the state in which a thread tensioning device using the voice coil motor 111 described above is attached to a sewing machine. As shown in the figure, a thread tension disc 101 provided on an operating shaft 105 controlled by the voice coil motor 111 is arranged in the thread path between the spool 6 of the upper thread 5, which is the sewing thread, and the thread take-up 9.
Specifically, as shown in the figure, the amount of upper thread 5 that is unwound from the spool 6 and reaches the thread take-up spring 7 is regulated by a voice coil motor 111 using a thread tension disc 101 .
A control current for the voice coil motor 111 is supplied by a control current supply circuit (CC) 110 .
[0105]
Next, Figure 38 shows the configuration of a control device that controls the above-mentioned thread tensioning device and its input/output signals. This control device 21 receives various signals from the outside (thread trimming signal, sewing machine rotation speed, sewing machine phase signal, presser foot height signal, presser foot lifting signal, needle up/down/left/right position signal, back signal, one needle stop signal, cloth presence/absence signal, etc.) and setting conditions (sewing conditions such as needle, thread type, thread count, thread manufacturer, cloth thickness, cloth type, tension, etc.).
The internal CPU then compares and calculates the data stored in the ROM and RAM, controls the current flowing to the voice coil motor 111 so as to obtain the optimum stitch, outputs a control signal to the servo motor 22 so as to set the rotation speed suitable for the stitch, and also displays a message 23 to the operator.
The control signal data obtained during sewing is stored as a database in ROM or RAM and can be exchanged using a removable storage device 24 such as a card. The data can also be stored in a host computer 25 (or server) using a LAN or computer network.
By performing such control, the most accurate data can be obtained for the next sewing operation, thereby reducing the time required for changeover.
[0106]
FIG. 39 shows a flowchart as an example of the processing by the control device 21 described above.
That is, when the sewing conditions are input, a control signal for the maximum number of revolutions is output to the servo motor 22 based on the data from the database, but if there is no data in the database, first, the thread tension is input in step S1.
Thereafter, various detection and calculation processes are performed, such as detection of the number of rotations and calculation processing (step S2), detection of the phase and calculation processing (step S3), detection of the presser foot height and calculation processing (step S4), detection of backstitching and calculation processing (step S5), detection of the left and right needle positions and calculation processing (step S6), detection of the presser foot lifting position and calculation processing (step S7), detection of thread cutting and calculation processing (step S8), detection of the presence or absence of cloth and calculation processing (step S9), and detection of one needle stop and calculation processing (step S10), and then a control current to be supplied to the moving coil 116 of the voice coil motor 111 is output to the control current supply circuit 110.
The above-described process is repeated during sewing after the thread tension is input.
[0107]
According to the thread tension control device for a sewing machine using the thread tension controller (thread tension disc 101) that controls the gripping force by the voice coil motor 111 according to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Low inductance and fast response.
(2) Since the only moving body is the moving coil 116, the inertia is small and the response is fast.
[0108]
(3) The attractive force (thrust) of the moving coil 116 is constant regardless of the distance, and an attractive force (thrust), i.e., a pressure, proportional to the current is obtained.
Therefore, the following advantages are obtained:
[1] The tension does not change even in the case of spun yarn or wool yarn, where the thickness of the yarn changes.
[2] Even if you change to a thread of a different thickness, the tension does not change significantly.
[3] Even when a drive force transmission mechanism such as a link is interposed, there is no variation in tension even if the assembly position is misaligned.
[0109]
(4) The current value and tension have good linearity. In other words, the tension is uniquely determined by the current value.
(5) There is no need to return to the origin (initialize) when power is turned on.
(6) It has a large stroke, making it suitable for increasing the suction force (thrust) using a drive force transmission mechanism such as a link.
[0110]
The advantages listed above can also be obtained by a coreless motor, which will be described later, in which the pressure due to the attractive force (thrust) of the voice coil motor 111 is replaced with torque.
[0111]
<Twenty-third embodiment>
This twenty-third embodiment corresponds to a specific example of the invention as set forth in claim 6.
That is, FIG. 37 shows a 23rd embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claim 6, and is a vertical sectional side view showing a state in which a pressure sensor is provided in the yarn tensioning device of FIG.
In FIG. 37, reference numeral 121 denotes a pressure sensor (pressure detecting means), and this pressure sensor 121 is provided between the fixed disc 102 of the thread tension disc 101 and the end flange of the hollow shaft 104.
Such a pressure sensor 121 can detect the pressure acting from the movable disc 103 to the fixed disc 102 due to the axial operating force of the operating shaft 105 generated by the voice coil motor 111, and the detected pressure is fed back to control the thread gripping force of the thread tension disc 101.
This makes it possible to appropriately control the thread tension while monitoring the pressure acting on the thread tension disc 101 by the voice coil motor 111.
[0112]
<Twenty-fourth embodiment>
Although not shown, this twenty-fourth embodiment is provided with a yarn tension sensor (yarn tension detecting means) for detecting the yarn tension.
Such a thread tension sensor can detect the tension applied to the thread by the thread tension disc 101 via the voice coil motor 111, and the detected thread tension is fed back to control the thread gripping force of the thread tension disc 101.
This makes it possible to appropriately control the thread tension while monitoring the thread tension caused by gripping the thread tension disc 101 by the voice coil motor 111.
[0113]
<Twenty-fifth embodiment>
This 25th embodiment corresponds to a specific example of the invention described in claim 7, and is configured so that the thread gripping force of the thread tension disc 101 is changed by the voice coil motor 111 as a thread tension applying device in accordance with changes in the rotation speed of the main shaft of the sewing machine.
That is, FIG. 40 shows a 25th embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claim 7, and is a graph showing the characteristics of the main shaft (upper shaft) rotation speed vs. gripping force (tension).
For example, if the thread tightens as the sewing machine rotates faster, as shown in Figure 40, the thread gripping force of the thread tension disc 101 by the voice coil motor 111 is reduced as the rotation speed of the upper shaft, which is the main shaft of the sewing machine, increases.
By carrying out such control, the same stitches can be obtained even if the number of revolutions of the sewing machine is changed.
[0114]
The thread gripping force of the thread tension disc 101 may be changed by the voice coil motor 111 during one rotation of the main shaft of the sewing machine.
That is, FIG. 41 is a graph showing the main shaft (upper shaft) rotation speed vs. gripping force (tension) characteristics, which also shows the thread tightening range.
For example, as shown in FIG. 41, during one rotation of the upper shaft of the sewing machine, the thread gripping force of the thread tension disc 101 by the voice coil motor 111 is reduced outside the thread tightening range.
Such control results in a soft seam.
[0115]
<Twenty-sixth embodiment>
This 26th embodiment corresponds to a specific example of the invention described in claim 8, and is configured so that the thread gripping force of the thread tension disc 101 is changed by the voice coil motor 111 in conjunction with the operation of a presser foot lifter device (not shown) provided on the sewing machine.
That is, FIG. 42 shows a 26th embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claim 8, and is a time-presser lifting signal/gripping force (tension) characteristic diagram.
For example, as shown in FIG. 42, when a cloth presser foot (not shown) provided on the sewing machine is raised, the thread gripping force of the thread tension disc 101 by the voice coil motor 111 is reduced.
By performing such control, the cloth (not shown) can be easily pulled out.
[0116]
<Twenty-seventh embodiment>
This 27th embodiment corresponds to a specific example of the invention described in claim 9, and is configured so that the thread gripping force of the thread tension disc 101 is changed by the voice coil motor 111 when the thread is cut by a thread cutting device (not shown) provided on the sewing machine.
That is, FIG. 43 shows a 27th embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claim 9, and is a time-thread trimming signal/gripping force (tension) characteristic diagram.
For example, as shown in FIG. 43, when the thread trimming signal is turned ON, the thread gripping force of the thread tension disc 101 by the voice coil motor 111 is reduced until the thread trimming is completed.
Depending on the thread cutting conditions, it may be possible to arbitrarily change the timing at which the thread tension disc 101 is gripped by the voice coil motor 111 before, after, or at the end of thread cutting to obtain an appropriate thread tension.
By performing such control, appropriate thread cutting is possible, and at the same time, when the thread is cut, the upper thread can be unwound from the thread tensioning device side until the thread cutting is completed, so the cut thread does not come out of the needle and the upper thread does not come out when the thread is cut.
Furthermore, the length of the upper thread after the thread trimming is adjusted by a pretensioning device (not shown) provided on the sewing machine, but it can also be adjusted by the magnitude of the thread gripping force of the thread tensioning device (thread tension disc 101 driven by voice coil motor 111), resulting in a stable amount of remaining upper thread.
[0117]
<Twenty-eighth embodiment>
This 28th embodiment corresponds to a specific example of the invention described in claim 10, and is configured so that the thread gripping force of the thread tension disc 101 is changed by the voice coil motor 111 when backstitching.
That is, FIG. 44 shows a 28th embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claim 10, and is a time-back signal/gripping force (tension) characteristic diagram.
For example, when backstitching, a hitch stitch is generally formed, and the thread is not tight. In this case, as shown in FIG. 44, when the back signal is ON, the thread gripping force of the thread tension disc 101 by the voice coil motor 111 is increased.
By carrying out such control, the same stitches can be obtained even when backstitching.
[0118]
<Twenty-ninth embodiment>
This 29th embodiment corresponds to a specific example of the invention described in claim 11, and is configured so that the thread gripping force of the thread tension disc 101 is changed by the voice coil motor 111 when sewing begins.
That is, FIG. 45 shows a 29th embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claim 11, and is a time-gripping force (tension) characteristic diagram.
For example, as shown in FIG. 45, at the start of sewing, the thread gripping force of the thread tension disc 101 by the voice coil motor 111 is reduced for several stitches from the start of sewing.
By performing such control, the upper thread is sufficiently unwound from the thread tensioning device (thread tension disc 101 driven by voice coil motor 111) side at the start of sewing, so the end of the upper thread is not pulled in and there is no skipped stitch at the start of sewing.
Furthermore, since the thread is prone to fraying at the beginning of sewing, for example, by increasing the thread gripping force of the thread tension disc 101 by the voice coil motor 111 at the beginning of sewing, the thread can be tightened, making it less likely to fray from the start of sewing.
[0119]
<Thirtieth embodiment>
This 30th embodiment corresponds to a specific example of the invention described in claim 12, and is configured so that the thread gripping force of the thread tension disc 101 is changed by the voice coil motor 111 upon detection of a step in the fabric.
That is, FIG. 46 shows a 30th embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claim 12, and is a time-step detection signal/gripping force (tension) characteristic diagram.
For example, if the thread is not tight when sewing on a stepped portion of a thickened fabric, as shown in Figure 46, when a fabric stepped portion detection device (not shown) detects the stepped portion, the thread gripping force of the thread tension disc 101 caused by the voice coil motor 111 is increased.
By carrying out such control, it is possible to obtain a seam with stable thread tension even when sewing a stepped portion of a thick cloth.
[0120]
<Thirty-first embodiment>
This thirty-first embodiment is a twin-needle lockstitch sewing machine in which independent left and right thread tension applying devices (thread tension discs 101 driven by voice coil motors 111) are used, and the thread gripping force of each is individually and variably controlled.
That is, FIG. 47 shows the thirty-first embodiment, and is a perspective view of the essential parts of a twin-needle sewing machine.
For example, as shown in Figure 47, the sewing machine head is provided with a thread tension disc 101R and a voice coil motor 111R for the upper thread 5R on the right needle 8R, and a thread tension disc 101L and a voice coil motor 111L for the upper thread 5L on the left needle 8L. For example, if the thread on the right needle 8R side is tighter than the thread on the left needle 8L side, the gripping force of the thread tension disc 101R by the voice coil motor 111R on the right needle 8R side is reduced.
By performing such control, the same stitches can be obtained on both the left and right sides.
[0121]
<Thirty-second embodiment>
This thirty-second embodiment corresponds to a specific example of the invention set forth in claim 13.
That is, FIG. 48 shows a 32nd embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claim 13, and is a characteristic diagram of rotation speed vs. gripping force (tension).
In this embodiment, a first thread tensioner (not shown) for pretensioning is provided on the thread supply side (thread winding side) of the thread tension applying device (thread tension disc 101 driven by voice coil motor 111), and the thread tension is controlled by the thread gripping force of thread tension disc 101 driven by voice coil motor 111 by the amount of change that exceeds the thread tension applied by the first thread tensioner.
In this way, as shown in Figure 48, in the region where no change in thread tension is required, the first thread tension controller is used to maintain the thread tension as in the conventional case, while in the region where a change in thread tension beyond that set by the first thread tension controller is required, the thread tension is maintained by the thread gripping force of the thread tension discs 101, which is controlled by the voice coil motor (VCM) 111, thereby making it possible to cope with high tensions.
[0122]
<Thirty-third embodiment>
This thirty-third embodiment corresponds to a specific example of the invention set forth in claim 14, and is configured in a twin-needle lockstitch sewing machine using independent left and right thread tension applying devices (thread tension discs 101 driven by voice coil motors 111) (see Figure 47 above), so that when one needle stops, the thread gripping force of the thread tension disc 101 is changed by the voice coil motor 111 of the stopped needle.
That is, FIG. 49 shows a thirty-third embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claim 14, and is a plan view showing an example of sewing with one needle stopped by a twin-needle sewing machine.
For example, as shown in Figure 49, when sewing a corner that curves to the right, several stitches at the corner are sewn only with the left needle, and the right needle does not sew, but the fabric is fed and the upper thread is unwound.
Therefore, when sewing with only the left needle, the thread gripping force of the thread tension applying device on the right needle side (see thread tension disc 101R operated by voice coil motor 111R in FIG. 47) is increased.
By performing such control, the needle thread on the right needle side is not fed out, and the same stitches can be obtained on both the left and right sides even when sewing is restarted.
[0123]
<Thirty-fourth embodiment>
This thirty-fourth embodiment corresponds to a specific example of the invention described in claim 15, and is configured so that in a zigzag stitch sewing machine, the thread gripping force of the thread tension disc 101 is changed by the voice coil motor 111 depending on whether the needle point is on the right or left.
That is, FIG. 50 shows a 34th embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claim 15, and is a plan view illustrating zigzag stitching using a zigzag stitch sewing machine.
For example, as shown in the zigzag stitch example in Figure 50, if the thread is tight at the right needle point and not tight at the left needle point, the thread gripping force of the thread tension disc 101 by the voice coil motor 111 is reduced at the right needle point and increased at the left needle point.
By performing such control, the same stitches can be obtained at the left and right needle points.
[0124]
<Thirty-fifth embodiment>
In this thirty-fifth embodiment, in a buttonhole sewing machine, the thread gripping force of the thread tension disc 101 is changed by the voice coil motor 111 depending on whether the sewing is performed on a parallel section or a bartack section.
That is, FIG. 51 shows a thirty-fifth embodiment, being a perspective view of the essential part of a buttonhole sewing machine, and FIG. 52 is a plan view showing an example of sewing using the buttonhole sewing machine.
In this embodiment, for example, as shown in FIG. 51, one thread tension applying device (thread tension disc 101 driven by voice coil motor 111) 131 is provided, and the thread gripping force is changed depending on whether the sewing is performed in the parallel section or the bartack section.
By performing such control, two thread tension applying devices, in addition to the pretensioning device 32 provided as in the conventional method, can adjust the stitches of the bartack portions 33, 33 and the parallel portions 34, 34, for example, as shown in Figure 52.
[0125]
<Thirty-sixth embodiment>
This thirty-sixth embodiment corresponds to a specific example of the invention described in claim 16, and is configured so that the thread gripping force of the thread tension disc 101 is changed by the voice coil motor 111 during pattern sewing in a household sewing machine, a bar tacking sewing machine, or an automatic sewing machine.
That is, FIG. 53 shows a 36th embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claim 16, and is a plan view showing a sewing example in which perfect stitches and hitch stitches are mixed by pattern sewing.
As is well known, pattern sewing using a household sewing machine, a bar tacking machine, or an automatic sewing machine is either of the cam type or the X-Y drive type, and the thread gripping force of the thread tension disc 101 controlled by the voice coil motor 111 is set for each stitch movement. For example, if you want to tighten the thread tightly when sewing straight stitches and loosely tighten the thread in the embroidery area, the thread gripping force of the thread tension disc 101 controlled by the voice coil motor 111 should be lower in the embroidery area than in the straight stitching area.
By performing such control, the stitches can be changed depending on the part to be sewn.
Furthermore, as shown in the example of sewing in which perfect stitches and hitch stitches are mixed by pattern sewing in Figure 53, by controlling the voice coil motor 111 to appropriately change the thread gripping force of the thread tension disc 101, it is possible to obtain stitches with the same thread tension.
[0126]
<Thirty-seventh embodiment>
This 37th embodiment corresponds to a specific example of the invention described in claim 17, and is configured so that in an overlock sewing machine, the stitch length is changed by setting the thread gripping force of the thread tension disc 101 using the voice coil motor 111.
That is, Figures 54 to 56 show a 37th embodiment example which corresponds to a specific example of the invention described in claim 17, with Figure 54(a) being a perspective view illustrating a stitch of stitch type 514, Figure 54(b) being a perspective view illustrating a stitch of stitch type 506, Figure 55(a) being a perspective view illustrating a stitch of stitch type 504, Figure 55(b) being a perspective view illustrating a stitch of stitch type 505, Figure 56(a) being a perspective view illustrating a stitch of stitch type 504, and Figure 56(b) being a perspective view illustrating a stitch of stitch type 503.
For example, as shown in the example of stitch pattern changes (a) to (b) in Figure 54, when the thread gripping force of the thread tension disc 101 by the voice coil motor 111 on the left needle side is increased in the stitch of stitch pattern 514 shown in Figure 54(a), the tension of the upper thread that serves as the sewing thread is decreased and the tension of the lower looper thread that serves as the sewing thread is increased, the stitch changes to stitch pattern 506 as shown in Figure 54(b).
Furthermore, as shown in the example changes in stitch style (a) to (b) in Figure 55, when the thread gripping force of the thread tension disc 101 by the voice coil motor 111 is increased in the stitch of stitch style 504 shown in Figure 55(a), the tension of the upper thread that serves as the sewing thread is reduced and the tension of the lower looper thread that serves as the sewing thread is increased, the stitch changes to stitch style 505 as shown in Figure 55(b).
Similarly, as shown in the example of changes in stitch style (a) to (b) in Figure 56, when the thread gripping force of the thread tension disc 101 by the voice coil motor 111 is increased in the stitch of stitch style 502 shown in Figure 56(a), the tension of the needle thread that serves as the sewing thread is reduced and the tension of the looper thread that serves as the sewing thread is increased, the stitch changes to stitch style 503 as shown in Figure 56(b).
[0127]
<Thirty-eighth embodiment>
This 38th embodiment corresponds to a specific example of the invention described in claim 18, and is configured so that in an overlock sewing machine, when an empty chain is wound in, the stitch length is changed by setting the thread gripping force of the thread tension disc 101 using the voice coil motor 111.
That is, FIG. 57 shows a 38th embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claim 18, and is a perspective view of the essential parts of a lockstitch machine.
In this embodiment, for example, as shown in FIG. 57, three thread tension applying devices (thread tension discs 101 driven by voice coil motors 111) 141 are provided in one stage, and the thread gripping force is appropriately changed.
By performing such control, a soft chain can be obtained by the single-stage thread tensioning device 141.
[0128]
<Thirty-ninth embodiment>
This thirty-ninth embodiment corresponds to a specific example of the invention as set forth in claims 19 and 21.
That is, Figure 58 shows a 39th embodiment which corresponds to a specific example of the invention described in claims 19 and 21, in which (a) is a perspective view of the essential parts showing an example of a sewing device, and (b) is a half-cut side view of a thread tension applying device.
For example, as shown in FIG. 58, a thread tension applying device 151 having a similar structure to the voice coil motor 111 and equipped with a thread tension disc 101 is built into the sewing machine arm.
In this way, instead of the conventional thread tensioner, a thread tension applying device 151 having a structure similar to that of the thread tension disc 101 driven by the voice coil motor 111 is built into the sewing machine arm.
In addition, a thread tension applying device 151 having a configuration similar to that of the thread tension disc 101 driven by such a voice coil motor 111 can be provided as an option, or can be provided in place of the thread tensioner that is normally provided.
[0129]
<Fortieth embodiment>
This fortieth embodiment corresponds to a specific example of the invention as set forth in claims 20, 22 and 23.
That is, Figure 59 shows a fortieth embodiment example corresponding to a specific example of the invention described in claims 20, 22 and 23, and is a perspective view showing the drive mechanism from the voice coil motor to the thread tension disc, and Figure 60 is a schematic side view showing an example of the state in which the thread tension applying device is incorporated into a sewing machine.
In this embodiment, as shown in Figure 59, a thread tension applying device 160 is configured by interposing a link mechanism 171 as a driving force transmission device between the operating shaft 105 of the thread tension disc 101 and the voice coil motor 111.
The voice coil motor 111 is fixed to the rear side of the sewing machine arm, opposite the thread tension disc 101, using a bracket 161, as shown in FIG.
[0130]
As shown in Figure 59, the link mechanism 171 is composed of a rod 172 connected to the center of the coil head 119 of the moving coil 116 of the voice coil motor 111, an arm 174 having one end connected to the rod 172 via a joint 173 and supported at the other end nearer to a bracket 176 via a support shaft 175, and a rod 177 connected to the other end of the arm 174 via a joint.
The operating shaft 105 is connected to this rod 177 .
In addition, a compression coil spring 179 is interposed between a flange 178 provided at the tip of the rod 177 and the end face of the hollow shaft 104 (or bearing case 107) of the thread tension disc 101 to return the operating shaft 105 by the amount of frictional force of the link mechanism 171.
The above-described link mechanism 171 is housed inside the sewing machine arm.
[0131]
As described above, first, the voice coil motor 111 is disposed on the rear side of the sewing machine arm opposite the thread tension disc 101, so that it does not interfere with the sewing operation.
The driving force is transmitted from the voice coil motor 111 to the operating shaft 105 via the link mechanism 171, and the thrust (attraction force) of the moving coil 116 is magnified by the link mechanism 171 and input to the operating shaft 105, so that the stroke of the operating shaft 105 can be increased relative to the driving force of the voice coil motor 111, and therefore high tension can be applied to the thread by the thread tension disc 101.
Furthermore, for example, even if the control current of the voice coil motor 111 is reduced when the thread tension is weak, it is conceivable that the pressure on the voice coil motor 111 due to the frictional force of the link mechanism 171 will not be released and the thread tension will remain as is. However, the biasing force of the compression coil spring 179 can quickly return the operating shaft 105 together with the rod 177, so that when the control current of the voice coil motor 111 is set to 0, the thread tension disc 101 can be returned so that the thread tension also immediately becomes 0.
In this embodiment, a rotary link mechanism 171 is used as the driving force transmission mechanism, but other mechanisms such as a reciprocating mechanism or a flexible wire may also be used, and the configuration is arbitrary.
[0132]
<Forty-first embodiment>
This 41st embodiment corresponds to a specific example of the invention described in claim 24, and although not shown, in the aforementioned 40th embodiment, instead of the compression coil spring 179, a reverse current is applied to the voice coil motor 111, thereby controlling the moving coil 116 to return quickly by an amount equal to the frictional force of the link mechanism 171.
Therefore, as the movable coil 116 returns, the operating shaft 105 also returns quickly via the link mechanism 171, so that, as in the fortieth embodiment described above, when the control current of the voice coil motor 111 is set to zero, the thread tension disc 101 can be returned so that the thread tension also immediately becomes zero.
[0133]
<Forty-second embodiment>
This 42nd embodiment corresponds to a specific example of the invention as set forth in claims 25 and 26.
That is, Figure 61 shows a 42nd embodiment example corresponding to a specific example of the invention described in claims 25 and 26, and is a vertical sectional side view showing an example in which a thread tension applying device similar to that shown in Figure 33 is provided with a gap adjusting means for adjusting the gap between the thread tension discs.
In this embodiment, a male thread 181 is formed on the outer periphery of the tip of the hollow shaft 104, and a nut 182 is screwed onto this male thread 181 as a means for adjusting the gap between the tension disc 101, which is made up of the fixed disc 102 and the movable disc 103. In other words, the position of the fixed disc 102 is adjusted by adjusting the position of this nut 182.
First, as with the thread tension applying device of Figure 33 described above, only one of the thread tension discs 101, the gripping force of which is changed by the voice coil motor 111, is made movable disc 103, thereby minimizing inertia and improving the followability of thread tension application at high speeds.
Furthermore, the position of the fixed disc 103 changes depending on the position adjustment of the nut 182, and the gap of the thread tension disc 101 can be appropriately adjusted for initial setting, which eliminates problems such as, for example, a large gap causing it to take a long time to start up from zero thread tension, or a narrow gap causing the knot where the thread is tied to get caught.
[0134]
<Forty-third embodiment>
This 43rd embodiment corresponds to a specific example of the invention as set forth in claim 27.
That is, FIG. 62 shows a 43rd embodiment example corresponding to a specific example of the invention as set forth in claim 27, and is a main shaft (upper shaft) rotation angle vs. feed dog height characteristic diagram.
In this embodiment, as shown in FIG. 62, the thickness of the cloth is read based on the height of the cloth presser foot (not shown) in the phase state when the feed dog (not shown) is lowered, and the thread gripping force of the thread tension disc 101 driven by the voice coil motor 111 is changed in accordance with the read cloth thickness.
This allows the thickness of the fabric to be accurately detected when the feed dog is lowered and the fabric presser foot is raised by the amount of the fabric thickness, and allows appropriate control of the thread tension according to the fabric thickness.
[0135]
<Forty-fourth embodiment>
This 44th embodiment corresponds to a specific example of the invention described in claim 28, and is configured so that the thread gripping force of the thread tension disc 101 driven by the voice coil motor 111 is set according to sewing conditions based on input or selection of the fabric, thread, feed pitch, etc., although not shown.
That is, for example, the sewing conditions are the material of the fabric or thread, the type and count of the thread, etc., as shown in the configuration of the control device and its input/output signals in Figure 38. For example, in the case of thin materials such as blouses, problems such as puckering occur, so the thread gripping force of the thread tension disc 101 driven by the voice coil motor 111 is set to a low gripping force range, and conversely, in the case of thick materials such as jeans, the thread gripping force of the thread tension disc 101 driven by the voice coil motor 111 is set to a high gripping force range, so that the thread is tightly tightened. This makes it possible to easily switch the thread gripping force setting.
[0136]
<Forty-fifth embodiment>
This 45th embodiment corresponds to a specific example of the invention as set forth in claims 29 and 30.
That is, Figure 63 shows a 45th embodiment example corresponding to a specific example of the invention described in claims 29 and 30, in which (a) is a front view showing an example of a data card of coefficients corresponding to the rotation speed and the number of pieces of cloth, and (b) is an exploded perspective view showing an example of a data card according to the number of pieces of cloth corresponding to the rotation speed and the spindle phase.
In this embodiment, coefficients are determined in advance according to the number of revolutions and the number of pieces of cloth, as shown in Figure 63(a), based on the cloth thickness, and a data map in which data on the number of revolutions and the main shaft phase are determined in correspondence with the number of pieces of cloth, as shown in Figure 63(b), is input into the ROM of the control device of the sewing machine.
This makes it possible to appropriately control the thread gripping force of the thread tension disc 101 driven by the voice coil motor 111 based on the cloth thickness in accordance with the data map.
Furthermore, the control current of the voice coil motor 111 may be determined in accordance with the data map and setting conditions based on input or selection of the cloth, thread, feed pitch, etc. in an input setting section (not shown).
In this way, even if the control current of the voice coil motor 111 is determined based on the sewing conditions and the data map that are based on the input settings, the gripping force of the thread tension disc 101 can be appropriately controlled.
[0137]
<Forty-sixth embodiment>
This 46th embodiment corresponds to a specific example of the invention as set forth in claim 31.
That is, FIG. 64 shows a 46th embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claim 31, and is a side view of the essential part of a yarn tensioning device with half of the device cut away.
In this embodiment, as shown in FIG. 64, an adjustment knob 191 is provided on the front side of and coaxial with the thread tension disc 101, which is driven by a voice coil motor 111 built into the sewing machine arm block 100, via a bracket 192 attached to the sewing machine arm block 100, and the control device is configured so that by operating this adjustment knob 191, the thread tension caused by the gripping force of the thread tension disc 101 can be finely adjusted.
As a result, the adjustment knob 191 capable of minutely adjusting the thread tension for the thread tension disc 101 driven by the voice coil motor 111 is located in the same position as the thread tension setting knob of the thread tension disc that is normally provided, so there is no sense of incongruity.
[0138]
<Forty-seventh embodiment>
This 47th embodiment corresponds to a specific example of the invention as set forth in claim 32.
That is, FIG. 65 shows a 47th embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claim 32, and is a graph showing the relationship between the rotation angle of the main shaft (upper shaft) and the needle thread tension/needle thread amount/voice coil motor (VCM) current.
In this embodiment, a single sewing machine can be used to cover a wide range of materials from thin to thick by switching between thread take-up and hook thread take-up.
Generally, it is said that balance tightening is better for thin materials, and kettle tightening is better for thick materials.
For this reason, the thread gripping force of the thread tension disc 101 driven by the voice coil motor 111 can be switched by changing the voice coil motor (VCM) current depending on whether the thread take-up is being pulled up or the sewing thread is passing through the shuttle.
This allows a single sewing machine to cover a wide range of materials from thin to thick by switching the voice coil motor (VCM) current between thread take-up and hook tightening.
[0139]
<Forty-eighth embodiment>
This 48th embodiment corresponds to a specific example of the invention described in claim 33, and although not shown, the thread gripping force of the thread tension disc 101 driven by the voice coil motor 111 is changed in response to pattern switching based on the operation of, for example, a knee switch, a hand switch, a presser foot lifting switch, etc.
In this way, the thread gripping force of the thread tension disc 101 driven by the voice coil motor 111 is changed in response to the pattern change, so that the thread tension can be changed by switching to a pre-set data map, thereby making it possible to obtain a variety of stitches.
[0140]
<Forty-ninth embodiment>
In this forty-ninth embodiment, a thread tension display unit is provided at an appropriate position on the sewing machine, which displays the thread gripping force of the thread tension disc 101 driven by the voice coil motor 111.
That is, FIG. 66 shows the forty-ninth embodiment, and is a schematic front view showing an example of a sewing device.
For example, as shown in FIG. 66, a control panel 200 installed on the table of the sewing machine is provided with a thread gripping force display unit 201 that displays the thread gripping force of the thread tension disc 101 driven by the voice coil motor 111.
When the thread gripping force display 201 is provided in this way, the thread gripping force is the sewing thread tension, that is, the sewing thread tension is displayed, so that the same thread tension can be easily reproduced based on the display of the thread tension.
The thread tension display unit (thread gripping force display unit) 201 is not limited to being placed on the control panel 200, but may also be placed at the sewing machine head or under the table.
In the example of FIG. 66, the control panel 200 is provided with a thread tension setting section 202 that includes a setting volume and a set value input device that can set the thread gripping force of the thread tension disc 101 driven by the voice coil motor 111.
In this way, when the thread tension setting section 202 is provided, the braking torque can be easily changed to an appropriate value by operating the setting volume or the set value input device.
The thread tension setting section (setting volume or set value input device) 202 is not limited to being located on the control panel 200, but may also be located at the sewing machine head or under the table.
[0141]
<Fiftieth embodiment>
This fiftieth embodiment corresponds to a specific example of the invention described in claim 34, and as shown in FIG. 38 mentioned above, a data map in which the thread gripping force of the thread tension disc 101 driven by the voice coil motor 111 is appropriately set in accordance with the sewing conditions can be input to the control device 21 via a communication means such as a LAN or a computer network, or an external device such as a medium such as a card or removable storage device 24.
This allows a data map that is appropriately set in accordance with sewing conditions to be input to the control device 21, which controls various functional units including the voice coil motor 111, using an external device.
[0142]
<Fifty-first embodiment>
The fifty-first embodiment corresponds to a specific example of the invention as set forth in claim 35.
That is, Figure 67 shows a 51st embodiment example corresponding to a specific example of the invention described in claim 35, and is an exploded perspective view showing an example of a data card according to the number of fabrics (fabric thickness) for left needle points and right needle points.
In this embodiment, in a zigzag stitch sewing machine, as shown in FIG. 67, the thread gripping force of the thread tension disc 101 driven by the voice coil motor 111 is controlled in accordance with a data map set separately for the right needle point and the left needle point.
This allows, for example, if the right needle point is tight but the left needle point is not, to control the gripping force by raising the needle point at the left needle point, thereby obtaining the same stitch at both the left and right needle points.
[0143]
<Fifty-second embodiment>
This fifty-second embodiment corresponds to a specific example of the invention set forth in claim 36.
That is, Figure 68 shows a 52nd embodiment example corresponding to a specific example of the invention described in claim 36, where (a) is a plan view showing a whip stitch, and (b) is a plan view showing a purl stitch.
In this embodiment, the buttonhole sewing machine is capable of switching between purl stitching and whip stitching by changing the thread gripping force of the thread tension disc 101 driven by the voice coil motor 111.
In other words, by simply switching the control current value of the voice coil motor 111, it is possible to switch between the whip stitch shown in FIG. 68(a) and the purl stitch shown in FIG. 68(b).
Furthermore, by storing and setting the thread tension for such whip stitches and purl stitches, it is possible to switch between them by operating a switch corresponding to the stitch, the number of stitches, the feed length, the feed direction, etc.
[0144]
<Fifty-third embodiment>
This fifty-third embodiment corresponds to a specific example of the invention as set forth in claim 37.
That is, Figure 69 shows a 53rd embodiment example corresponding to a specific example of the invention described in claim 37, and is a schematic cross-sectional view showing the relationship between the lower thread remaining amount detecting device and the bobbin case housed in the shuttle.
In this embodiment, the thread gripping force of the thread tension disc 101, which is driven by the voice coil motor 111, is changed in accordance with the amount of remaining bobbin thread detected by a bobbin thread remaining amount detecting device using a linear actuator (see Japanese Patent Application No. 7-216143, proposed by the present applicant).
As shown in Figure 69, the bobbin thread remaining amount detecting device A detects the remaining amount of bobbin thread 211 by a detection rod 207 that moves integrally with a coil assembly 205, which is the moving part of the linear motor, coming into contact with the bobbin thread 211 wound around a bobbin 212 in a hook 214, and 208 is a sensor.
By changing the thread gripping force of the thread tension disc 101 driven by the voice coil motor 111 in accordance with the remaining bobbin thread amount detected by the bobbin thread remaining amount detecting device A using such a linear actuator, it is possible to prevent the bobbin thread tension from increasing and causing a low tension when the remaining bobbin thread amount becomes small.
[0145]
<Fifty-fourth embodiment>
This fifty-fourth embodiment corresponds to a specific example of the invention described in claim 38, and although not shown, during one rotation of the sewing machine main shaft, the thread gripping force of the thread tension disc 101 driven by the voice coil motor 111 is changed, for example, to decrease except for thread tightening, and the timing of this change is also changed.
In this way, by reducing the thread gripping force of the thread tension disc 101 during one rotation of the sewing machine main shaft except for thread tightening, soft stitches can be obtained, and the timing at which the thread gripping force of the thread tension disc 101 changes can also be changed by using the voice coil motor 111.
[0146]
<Fifty-fifth embodiment>
This fifty-fifth embodiment corresponds to a specific example of the invention as set forth in claim 39.
That is, Figure 70 shows a 55th embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claim 39, and is a side view with essential parts cut away showing thread fastening using a chain stitch button sewing machine.
In this embodiment, a chain stitch button sewing machine is applied to a so-called active tension type (see Japanese Patent Application No. 8-3813 proposed by the present applicant), and in FIG. 70, 220 is the fabric, 221 is the button, 222 is the looper, 223 is the needle, 224 is the thread take-up lever, 225 is the thread tensioning device, 226 is the thread reeling device, 227 is the upper thread, and 228 and 229 are the thread loops.
[0147]
According to this, the upper thread 227 is pressed down by a thread tensioning device 225 provided between the balance 224 and the needle 223, and the amount of pulling down of the upper thread 227 by the balance 224 is controlled, and before the upper thread 227 is fully pulled up by the balance 224, the upper thread 227 is pulled out toward the needle 223 by a thread reeling device 226, thereby ensuring a gap 1 between the thread loop 228 and the fabric 220.
Therefore, the next thread loop 229 can be formed larger than before.
In the above-described active tension type chain stitch button sewing machine, the thread tension applying device 225 is composed of the thread tension disc 101 driven by the voice coil motor 111, and the thread gripping force of the thread tension disc 101 is variably controlled.
[0148]
<Fifty-sixth embodiment>
This fifty-sixth embodiment corresponds to a specific example of the invention as set forth in claim 40.
That is, Figure 71 shows a 56th embodiment corresponding to a specific example of the invention described in claim 40, and is a vertical sectional side view showing the main parts of a thread tensioning device using a coreless motor as a low inertia motor in which a thread tension disc is provided on an operating shaft that operates in the axial direction.
In FIG. 71, 300 is a sewing machine arm block, 301 is a low inertia motor (coreless motor), 302 is an output shaft, 303 is a link, and 304 is a joint.
In this embodiment, instead of the voice coil motor, a coreless motor 301 is used as the low inertia motor, as shown in the figure, to variably control the thread gripping force of the thread tension disc 101.
[0149]
Although the internal structure of the coreless motor 301 is omitted, it has a fixed permanent magnet and a rotatable armature corresponding to the permanent magnet, which has no iron core and is supplied with the control current, housed in a casing, with an output shaft 302 integrally attached to the center of the armature.
Such a coreless motor 301 has characteristics very similar to those of the voice coil motor (VCM) described above, and by converting the rotational motion of its output shaft 302 into linear motion and transmitting it to the operating shaft 105, it is possible to perform various types of control of the thread gripping force of the thread tension disc 101 by driving the coreless motor 301, as in the case of the voice coil motor (VCM).
In this embodiment, a link 303 is integrally provided on the output shaft 302 of a coreless motor 301 mounted in a sewing machine arm block 300, and the operating shaft 105 is connected to the tip of this link 303 via a joint 304.
Here, the power transmission mechanism from the output shaft 302 of the coreless motor 301 to the operating shaft 105 of the thread tension disc 101 may be configured to convert rotational motion into linear motion using another mechanism such as a pulley instead of the link 303 and joint 304 of the embodiment.
[0150]
Incidentally, the yarn tension control device using the electromagnetic brake such as the hysteresis brake or the powder brake can also be configured in the same manner as the yarn tension control device using the low inertia motor such as the voice coil motor or the coreless motor having the motion conversion means as set forth in claims 13, 27, 29, 32, 34, 36, 37 and 39, and therefore the explanation of the specific examples and the effects thereof will be omitted.
Furthermore, in the above embodiments, the expression "control current" is used, but the same can be said if it is replaced with "control voltage."
[0151]
<Fifty-seventh embodiment>
The fifty-seventh embodiment corresponds to a specific example of the invention as set forth in claim 4.
That is, Figure 72 shows a 57th embodiment corresponding to a specific example of the invention described in claim 4, and is a vertical sectional side view showing the main parts of a yarn tensioning device using a voice coil motor as a low inertia motor in which a rotational braking member is provided on an operating shaft that operates in the axial direction.
In Figure 72, as in the 22nd embodiment (see Figure 33) described above, reference numeral 100 denotes a sewing machine arm block, 104 denotes a hollow shaft, 105 denotes an operating shaft, 107 denotes a bearing case, 108 denotes a coil spring, 109 denotes a threading rod, 111 denotes a low inertia motor (voice coil motor), 112 denotes a magnetic circuit, 113 denotes a cylindrical yoke, 114 denotes a permanent magnet (outer pole), 115 denotes an iron core (central pole), 116 denotes a moving coil, 117 denotes a compensating copper tube, 118 denotes a coil, 119 denotes a coil head, 401 denotes a rotating body (spinning wheel), 402 and 403 denote friction bodies (friction plates), 404 and 405 denote rotational braking members (presser plates), and 406 denotes a contact piece.
[0152]
As shown in FIG. 72, a spinning wheel 401, which is a rotating body, is rotatably mounted on the hollow shaft 104 into which the operating shaft 105 of the voice coil motor 111 is inserted, and friction plates 402 and 403, which serve as friction bodies, are disposed on both sides of the spinning wheel 401. Furthermore, a pair of pressure plates 404 and 405, which are rotational resistance members, are disposed on both sides of these friction plates 402 and 403.
This rotation control member has a fixed pressing plate 404 attached to the flange side of the tip of the hollow shaft 104, and a movable pressing plate 405 slidably attached to the bearing case 107 side.
An abutment piece 406 that is provided inside the hollow shaft 104 and is pressed by the tip of the operating shaft 105 is integral with the movable pressing plate 405 .
Contrary to this embodiment, the inner pressure plate 405 may be fixed and the outer pressure plate 404 may be movable. In this case, the abutment piece 406 is formed integrally with the movable outer pressure plate 404, and the tip of the operating shaft 105 is connected to the abutment piece 406 by engagement or the like, so that the abutment piece 406 is pulled by the operating shaft 105.
[0153]
According to the yarn tensioning device configured as described above, the movable presser plate 405 moves axially via the abutment piece 406 when the operating shaft 105, which is integral with the movable coil 116 of the voice coil motor 111, moves forward (or backward) within the hollow shaft 104, changing the gap between it and the fixed presser plate 404, and thereby changing the braking force on the spinning wheel 401 via the friction plates 402, 403 on both sides between them.
Therefore, the tension on the thread wound around the spinning wheel 401 can be changed.
[0154]
The spinning wheel 401 to which braking force is applied by the operation of the voice coil motor 111 can also perform the various controls described above, just as in the case of the thread tension discs using the voice coil motor.
Furthermore, in such a spinning wheel 401, a braking force may be applied by the aforementioned coreless motor.
[0155]
Incidentally, FIG. 73 is a time-alternating magnetic field diagram showing an example of how to apply an alternating magnetic field to demagnetize the electromagnetic brake (hysteresis brake).
That is, when the current flowing through the hysteresis brake is suddenly changed, residual magnetism remains, causing torque fluctuations during one rotation.
To eliminate the torque fluctuations, demagnetization is required.
For demagnetization, an alternating magnetic field is applied as shown in FIG. 73, but this causes the hysteresis brake to rotate.
In this case, the direction of rotation is not fixed, so if the wheel rotates in a direction that loosens the thread, the thread will loosen and get wrapped around the spinning wheel.
Therefore, when demagnetizing, it is necessary to fix the shaft mechanically or electrically so that it does not rotate.
Examples of such measures are the fifty-eighth to sixtieth embodiments described below.
[0156]
<Fifty-eighth embodiment>
The fifty-eighth embodiment corresponds to a specific example of the invention as set forth in claim 41.
That is, Figure 74 shows a 58th embodiment corresponding to a specific example of the invention described in claim 41, and is a partially cutaway perspective view showing the main parts of a yarn tensioning device using a hysteresis brake as an electromagnetic brake in which a shaft fixing means is provided on the shaft of a spinning wheel.
In this Figure 74, as in the first embodiment (see Figure 1) described above, 1 is a rotating body (spinning wheel), 11 is an electromagnetic brake (hysteresis brake), 12 is a stator, 12a is an outer magnetic pole, 12b is an inner magnetic pole, 13 is an output shaft, 14 is an exciting coil, 15 is a rotor (cup-shaped permanent magnet), 500 is a sewing machine block, and 501 is a shaft fixing means (electromagnetic brake).
[0157]
As shown in FIG. 74, the output shaft 13 of the hysteresis brake 11 equipped with the spinning wheel 1 is provided with a shaft fixing means that can temporarily fix the output shaft 13, for example, an appropriate electromagnetic brake 501 that temporarily fixes the output shaft 13 by braking force.
Therefore, when the exciting coil 14 of the hysteresis brake 11 is de-energized, the electromagnetic brake 501 is activated to apply a braking force to the output shaft 13, thereby temporarily fixing it.
[0158]
In this embodiment, an electromagnetic brake 501 is used as the shaft fixing means, but this is not limited to this. For example, an air pressure brake or a hydraulic brake may be used, or other mechanical shaft fixing means may be used.
In addition to such a method of mechanically fixing the shaft, the shaft may be fixed by electrical control.
[0159]
<Fifty-ninth embodiment>
This fifty-ninth embodiment corresponds to a specific example of the invention as set forth in claim 42.
That is, Figure 75 shows a fifty-ninth embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claim 42, and is a partially cutaway perspective view showing the essential parts of a yarn tensioning device using a hysteresis brake as an electromagnetic brake in which a shaft rotation direction regulating means is provided on the shaft of a spinning wheel.
In this Figure 75, as in the previously described 58th embodiment (see Figure 74), 1 is a rotating body (spinning wheel), 11 is an electromagnetic brake (hysteresis brake), 12 is a stator, 12a is an outer magnetic pole, 12b is an inner magnetic pole, 13 is an output shaft, 14 is an exciting coil, 15 is a rotor (cup-shaped permanent magnet), 500 is a sewing machine block, and 502 is a shaft rotation direction regulating means (one-way clutch).
[0160]
As shown in Figure 75, a shaft rotation direction restricting means, such as a one-way clutch 502, is provided midway on the output shaft 13 of the hysteresis brake 11 equipped with the spinning wheel 1 to allow rotation of the output shaft 13 in the direction of the arrow in the figure and restrict rotation in the opposite direction, i.e., the direction in which the yarn is loosened.
Therefore, when the exciting coil 14 of the hysteresis brake 11 is de-energized, the one-way clutch 502 can restrict rotation of the output shaft 13 in the direction opposite to the arrow direction (the direction in which the line is loosened).
[0161]
In this embodiment, the one-way clutch 502 is used as the shaft rotation direction restricting means, but this is not limiting, and for example, a ratchet or other mechanical shaft rotation direction restricting means may be used.
[0162]
<60th embodiment>
This sixtieth embodiment corresponds to a specific example of the invention as set forth in claim 43.
That is, Figure 76 shows a sixtieth embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claim 43, and is a partially cutaway perspective view showing the essential parts of a yarn tensioning device using a hysteresis brake as an electromagnetic brake in which a shaft rotation transmission free means is provided on the shaft of a spinning wheel.
In this Figure 76, as in the previously described 58th embodiment (see Figure 74), 1 is a rotating body (spinning wheel), 11 is an electromagnetic brake (hysteresis brake), 12 is a stator, 12a is an outer magnetic pole, 12b is an inner magnetic pole, 13 is an output shaft, 14 is an exciting coil, 15 is a rotor (cup-shaped permanent magnet), 500 is a sewing machine block, and 503 is a shaft rotation transmission free means (electromagnetic clutch).
[0163]
As shown in Figure 76, a shaft rotation transmission free means for freeing the transmission of rotation of the output shaft 13, such as an appropriate electromagnetic clutch 503, is provided midway on the output shaft 13 of the hysteresis brake 11 equipped with the spinning wheel 1, to enable the transmission and interruption of rotation of the output shaft 13.
Therefore, when the exciting coil 14 of the hysteresis brake 11 is de-energized, the electromagnetic clutch 503 is disconnected, thereby freeing the transmission of rotation of the output shaft 13 .
[0164]
In this embodiment, an electromagnetic clutch 503 is used as the shaft rotation transmission free means, but this is not limited to this. For example, a tooth clutch, an air pressure clutch, or a hydraulic clutch may be used, or other mechanical shaft rotation transmission free means may be used.
[0165]
<61st embodiment>
The 61st embodiment corresponds to a specific example of the invention as set forth in claims 44 and 45.
That is, FIG. 77 shows a 61st embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claims 44 and 45, and is a flowchart showing an example of control processing.
In this embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 77, in the example of the control processing in the first embodiment described above (see FIG. 9), following the detection and calculation processing of the presser foot lifting position (step S7), the exciting coil 14 of the hysteresis brake 11 is demagnetized (step S71).
Then, following the next thread cutting detection and calculation process (step S8), the exciting coil 14 of the hysteresis brake 11 is de-energized (step S81).
[0166]
Specifically, in step S7, when the work clamp lifting position reaches the upper end, the exciting coil 14 of the hysteresis brake 11 is de-energized.
The demagnetization may be effected, for example, by directly linking it to the presser foot lifting operation of the sewing machine's presser foot lifting device, or by linking it to the presser foot lifting operation of a hand switch or presser foot lifting switch, or by linking it to the knee lifting operation for the ON operation of a knee switch to perform the presser foot lifting operation.
Therefore, it is possible to prevent torque fluctuations of the hysteresis brake 11 during the presser foot lifting operation.
Furthermore, in the next step S8, the exciting coil 14 of the hysteresis brake 11 is de-energized at the point in time when the thread cutting signal is turned ON.
Therefore, torque fluctuations of the hysteresis brake 11 during thread cutting operation can be prevented.
[0167]
<62nd embodiment>
The 62nd embodiment corresponds to a specific example of the invention set forth in claim 46.
That is, although not shown, in the sixty-second embodiment which corresponds to a specific example of the invention set forth in claim 46, the exciting coil 14 of the hysteresis brake 11 is de-energized when the sewing machine is stopped.
Specifically, when sewing is completed and the sewing machine stops, the exciting coil 14 of the hysteresis brake 11 is de-energized.
Therefore, torque fluctuations of the hysteresis brake 11 can be prevented when the sewing machine is stopped.
[0168]
Although the hysteresis brake has been described in each of the fifty-eighth to sixty-second embodiments, the same can be said for the powder brake described above.
In addition to the above-described embodiments, it goes without saying that the specific configurations and detailed structures may be appropriately modified.
[0169]
[Effects of the Invention]
As described above, according to the thread tension control device for a sewing machine according to the invention of claim 1, the rotating body for applying tension to the sewing thread is provided on the rotor shaft of the electromagnetic brake, and a control current supply circuit for variably controlling the torque of the braking force is provided in the excitation coil of the electromagnetic brake. As a result, it is possible to reduce the inertia of the rotor in the braking section that applies tension to the sewing thread, to make the braking force constant with respect to the shaft rotation angle, and to stabilize the braking torque even when the shaft rotation speed changes.
Therefore, since the rotor has small inertia, the tracking ability of the rotating body (spinning wheel) at high speeds is improved, making it possible to obtain stable stitches even at high speeds.In addition, since the braking force does not fluctuate with the shaft rotation angle, stable sewing is possible.Furthermore, since the braking torque is stable even when the shaft rotation speed changes, the electrical control system can be simplified even when the thread tension is controlled electrically.
[0170]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention described in claim 2, the electromagnetic brake of the thread tension control device of the invention described in claim 1 is a hysteresis brake in which a permanent magnet is placed between inner and outer magnetic poles provided on a stator having a concentric excitation coil inside, so that the inertia of the rotor can be reduced, and further, the concentric excitation coil can make the braking force constant with respect to the shaft rotation angle, and can stabilize the braking torque even when the shaft rotation speed changes.
Therefore, the tracking ability of the rotating body (spinning wheel) at high speeds is improved, and stable stitches can be obtained even at high speeds, allowing for stable sewing, and also simplifies the electrical control system when electrically controlling the thread tension.
[0171]
In addition, according to the sewing machine thread tension control device of the invention described in claim 3, a thread tension disc for applying tension to the sewing thread is provided on an operating shaft that moves in the axial direction when driven by a low-inertia motor, and a control current supply circuit is provided that supplies a control current for adjusting the axial operating force of the operating shaft to the low-inertia motor and variably controls the gripping force of the thread tension disc on the sewing thread.As a result, as a drive source for applying thread tension, it has small inductance and small inertia, and the drive force is constant regardless of distance, and a drive force proportional to the current value can be obtained.In addition, the structure is simple, and there is no need to return to the origin (initialize) when the power is turned on.
Therefore, because the inductance and inertia are small, the response is fast, improving the tracking ability of the thread tension discs at high speeds, making it possible to obtain stable stitches even at high speeds.In addition, because the driving force is constant regardless of distance and proportional to the current value, a stable thread gripping force (thread tension) is obtained by the thread tension discs, allowing for stable sewing.In addition, since there is no need to return to the origin (initialize) when the power is turned on, the electrical control system can be simplified even when the thread tension is controlled electrically.
[0172]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention set forth in claim 4, the rotation braking member for the rotating body for applying thread tension is provided on an operating shaft which is moved in the axial direction by the drive of a low inertia motor, and a control current supply circuit is provided which supplies a control current for adjusting the axial operating force of the operating shaft to the low inertia motor and variably controls the torque of the braking force applied to the rotating body by the rotation braking member. Therefore, as a drive source for applying thread tension, it has small inductance and small inertia, and moreover, the drive force is constant regardless of distance and is proportional to the current value, and further the structure is simple and there is no need for a return to the origin (initialization) when the power is turned on.
Therefore, because the inductance and inertia are small, the response is fast, improving the tracking ability of the rotating body (spinning wheel) at high speeds, making it possible to obtain stable stitches even at high speeds.In addition, because the driving force is constant regardless of distance and proportional to the current value, stable thread tension is obtained from the rotating body (spinning wheel), allowing for stable sewing.In addition, because there is no need to return to the origin (initialize) when the power is turned on, the electrical control system can be simplified even when controlling the thread tension electrically.
[0173]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention set forth in claim 5, the low inertia motor of the thread tension control device of the invention set forth in claim 3 or 4 is a voice coil motor in which a central pole made of an iron core is integrally provided at the center of a yoke constituting a magnetic circuit, outer poles made of permanent magnets are provided in part of the yoke, and a moving coil is disposed between the outer pole and the central pole, and thrust is generated by the current flowing due to the action of the magnetic field between them, and the operating shaft is connected to the moving coil either integrally or via a power transmission mechanism, so that as a drive source for applying thread tension, it has the following advantages: low inductance, low inertia due to the moving coil, the driving force of the moving coil is constant and proportional to the current value regardless of distance, a simple structure, and no need to return to the origin (initialization) when power is turned on.
Therefore, the tracking ability of the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) at high speeds is improved, making it possible to obtain stable stitches even at high speeds, and a stable thread gripping force (thread tension) can be obtained by the thread tension disc or rotating body (spinning wheel), allowing for stable sewing.In addition, there is no need to return to the origin (initialize) when the power is turned on, and the electrical control system can be simplified even when the thread tension is controlled electrically.
[0174]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention described in claim 6, the pressure acting on the thread tension disc or the rotation braking member is detected by the axial operating force of the operating shaft of the thread tension control device of the invention described in claim 3, 4 or 5, and fed back to control the gripping force or braking force, so that the thread tension can be appropriately controlled while monitoring the pressure acting on the thread tension disc or the rotation braking member.
[0175]
According to the seventh aspect of the invention, the thread tension control device for a sewing machine changes the gripping or braking force of the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) driven by the low inertia motor of the thread tension control device of the third, fourth or fifth aspect of the invention in accordance with the rotation speed of the main shaft. Therefore, for example, if the thread tightens as the rotation speed increases, the gripping or braking force can be reduced as the rotation speed increases, thereby making it possible to obtain the same stitch even if the rotation speed changes.
[0176]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention described in claim 8, the gripping force or braking force of the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) driven by the low inertia motor of the thread tension control device of the invention described in claim 3, 4 or 5 is changed in conjunction with the operation of the presser foot lifter, so that, for example, by reducing the gripping force or braking force when the presser foot is raised, it is possible to make it easier to pull out the fabric.
[0177]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention of claim 9, the gripping force or braking force of the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) driven by the low inertia motor of the thread tension control device of the invention of claim 3, 4 or 5 is changed during thread trimming, so that, for example, by reducing the gripping force or braking force from the time the thread trimming signal is turned ON until the end of thread trimming, the upper thread to be used as the sewing thread can be paid out from the thread tensioning device side, and the cut upper thread will not come out of the needle, thereby preventing the upper thread from coming out during thread trimming. Also, a stable amount of remaining upper thread can be obtained.
[0178]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention set forth in claim 10, the gripping force or braking force of the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) driven by the low inertia motor of the thread tension control device of the invention set forth in claim 3, 4 or 5 is changed during backstitching. Therefore, for example, if a hitch stitch occurs during backstitching and the thread is not tightened, the same stitch can be obtained by increasing the gripping force or braking force while the backstitch signal is ON.
[0179]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention of claim 11, the gripping force or braking force of the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) driven by the low inertia motor of the thread tension control device of the invention of claim 3, 4 or 5 is changed at the start of sewing, so that, for example, by lowering the gripping force or braking force at the start of sewing, the upper thread (sewn thread) can be paid out from the thread tension applying device side and the upper thread end can be prevented from being pulled in, thereby eliminating skipped stitches at the start of sewing. Also, by increasing the gripping force or braking force at the start of sewing, the thread at the start of sewing can be made less likely to fray.
[0180]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention set forth in claim 12, the gripping force or braking force of the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) driven by the low inertia motor of the thread tension control device of the invention set forth in claim 3, 4 or 5 is changed when a step in the fabric is detected.Therefore, for example, if the thread is not tight at a step in the fabric, the same stitch can be obtained by increasing the gripping force or braking force when the step is detected.
[0181]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention described in claim 13, the thread tension is controlled by the gripping or braking force of the thread tension disc or rotor (spinning wheel) driven by a low inertia motor, by an amount that exceeds the change in thread tension caused by the thread tension device provided on the thread supply side of the thread tension disc or rotor (spinning wheel) of the thread tension control device of the invention described in claim 3, 4 or 5.Therefore, the range in which the thread tension does not need to be changed is maintained by a conventional thread tension device, while the range in which the thread tension needs to be changed is maintained by the gripping or braking force of the thread tension disc or rotor (spinning wheel) driven by a low inertia motor, thereby making it possible to handle high tensions.
[0182]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention described in claim 14, the thread tension control device of the invention described in claim 3, 4 or 5, which is provided corresponding to each needle thread of a twin-needle sewing machine, changes the gripping force or braking force of the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) driven by the low inertia motor when one needle stops so that the needle thread on the side of the stopped needle is not let out.For example, when sewing with only the left needle, by increasing the gripping force or braking force on the right needle side, when sewing a corner stitch that curves to the right, the needle thread on the right needle side is not let out, and the same stitch can be obtained when sewing with two needles again.
[0183]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention described in claim 15, in a zigzag stitch sewing machine, the gripping force or braking force of the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) driven by the low inertia motor of the thread tension control device of the invention described in claim 3, 4 or 5 is changed between the right needle point and the left needle point. Therefore, for example, if the right needle point is tight but the left needle point is not tight, the gripping force or braking force can be changed to be increased at the left needle point, thereby making it possible to obtain the same stitch at both the left and right needle points.
[0184]
According to the sewing machine thread tension control device of the invention of claim 16, in pattern sewing with a household sewing machine, a bar tacking sewing machine or an automatic sewing machine, the gripping force or braking force of the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) driven by the low inertia motor of the thread tension control device of the invention of claim 3, 4 or 5 can be variably set for each stitch movement and sewing direction, so that, for example, by setting it to be lower in the embroidery area than in straight stitching, it is possible to obtain the desired stitches with a tighter tension in the straight stitching and a looser tension in the embroidery area. In other words, the stitches can be changed depending on the area being sewn.
[0185]
According to the sewing machine thread tension control device of the invention of claim 17, in an overlock machine, the gripping force or braking force of the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) driven by the low inertia motor of the thread tension control device of the invention of claim 3, 4 or 5 can be set in accordance with the desired stitch, so that, for example, by increasing the gripping force or braking force on the left needle side in a stitch of stitch type 514 and increasing the lower looper thread tension, it is possible to change to a stitch of stitch type 506. In other words, the stitch type can be changed.
[0186]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention described in claim 18, in an overlock sewing machine, the gripping force or braking force of the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) driven by the low inertia motor of the thread tension control device of the invention described in claim 3, 4 or 5 can be changed as desired, so that, for example, when an empty chain is formed by the empty chain winding device, a soft chain can be obtained by lowering the gripping force or braking force.
Furthermore, in this case, compared to the conventional method in which four to eight thread tensioning devices were installed in two stages, one above the other, and switched between the upper and lower stages using magnets, the gripping force or braking force of the thread tensioning device itself can be changed electrically, making it possible to obtain a soft chain with a single stage of position tensioning device.
[0187]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention of claim 19, the low inertia motor of the thread tension control device of the invention of claim 3, 4 or 5 is built into the sewing machine arm, so that the sewing machine can be equipped with the low inertia motor instead of the conventional thread tension control body. Therefore, there are advantages in that there is no obstruction and the positional relationship of the thread tension control remains the same as in the conventional case.
[0188]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention set forth in claim 20, since the low inertia motor of the thread tension control device in the invention set forth in claim 3, 4 or 5 is provided on the back side of the sewing machine arm, it is possible to obtain the advantage that the low inertia motor as a drive source for the thread tension control device does not interfere with the sewing work.
[0189]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention set forth in claim 21, the low inertia motor of the thread tension control device of the invention set forth in claim 3, 4 or 5 is made optional for the sewing machine arm, so that the low inertia motor can be installed in the sewing machine by replacing it with the thread tensioner that is normally installed.
[0190]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention set forth in claim 22, a driving force transmission mechanism is provided for amplifying the driving force of the low inertia motor of the thread tension control device of the invention set forth in claim 3, 4 or 5 and transmitting it to the operating shaft, so that the stroke of the operating shaft can be increased relative to the driving force of the low inertia motor, thereby obtaining high tension.
[0191]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention described in claim 23, a spring is provided that pulls back the operating shaft by the amount of frictional force of the drive force transmission mechanism of the invention described in claim 22, so that the force of this spring can return the thread tension disc or the rotational braking member so that it is not continuously pressed down by the frictional force of the drive force transmission mechanism.
That is, for example, even if the control current of the low inertia motor is reduced when the thread tension is weak, the spring can reliably return the thread tension disc or the rotary brake member so that the thread tension also becomes zero when the control current of the low inertia motor is set to zero.
[0192]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention described in claim 24, a reverse current is applied to the low inertia motor to pull back the operating shaft by the amount of the frictional force of the drive force transmission mechanism of the invention described in claim 22, so that by controlling the current, the thread tension disc or the rotational braking member can be returned so that it is not continuously pressed down by the frictional force of the drive force transmission mechanism.
That is, for example, even if the control current of the low inertia motor is reduced when the thread tension is weak, the thread tension disc or the rotary brake member can be reliably returned by the reverse current so that the thread tension also becomes zero when the control current of the low inertia motor is set to zero.
[0193]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention described in claim 25, of the pair of discs or brake members that constitute the thread tension disc or rotation braking member driven by the low inertia motor of the thread tension control device of the invention described in claim 3, 4 or 5, one disc or brake member is a fixed disc or brake member, and the other disc or brake member is a movable disc or brake member moved by an operating shaft.Therefore, in the thread tension disc or rotation braking member driven by the low inertia motor, the movable part is only one disc or brake member, so inertia can be minimized, and therefore the followability of thread tension application at high speeds can be improved.
[0194]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention described in claim 26, the axial position of the fixed disc or braking member in the invention described in claim 25 is adjustable, so that the gap for initial setting for thread tension setting can be appropriately adjusted in the thread tension disc or rotating braking member driven by the low inertia motor.
Therefore, it is possible to solve problems such as the time it takes for the thread tension to rise from 0 due to a large gap in the thread tension disc or the rotary braking member, or the problem of the knotted thread getting caught due to a narrow gap.
[0195]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention of claim 27, the gripping force or braking force of the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) driven by the low inertia motor of the thread tension control device of the invention of claim 3, 4 or 5 is changed in response to the cloth thickness detected based on the height of the cloth presser foot when the feed dog is in a sinking phase state.Therefore, the cloth thickness can be accurately detected when the feed dog is in a sinking state and the cloth presser foot is floating by an amount equal to the cloth thickness, and the thread tension can be appropriately controlled according to the cloth thickness.
[0196]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention set forth in claim 28, the gripping force or braking force of the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) driven by the low inertia motor of the thread tension control device of the invention set forth in claim 3, 4 or 5 is set according to the sewing conditions.Therefore, for example, in the case of thin materials such as blouses, by setting the gripping force or braking force to the low gripping force range or low braking force range, it is possible to eliminate problems such as puckering, and in the case of thick materials such as jeans, by setting the gripping force range or high braking force range, it is possible to tighten the thread firmly.
That is, the gripping force or braking force can be easily changed depending on the sewing conditions.
[0197]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention described in claim 29, the gripping force or braking force is controlled based on the cloth thickness in accordance with a data map, so that the gripping force or braking force by the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) of the invention described in claim 3, 4 or 5 can be appropriately controlled based on the cloth thickness using pre-given data.
[0198]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention of claim 30, the control current for the low inertia motor of the thread tension control device is determined in accordance with the setting conditions inputted to the input setting section and the data map of the invention of claim 29. Therefore, the control current for the low inertia motor is determined in accordance with the sewing conditions based on the input settings and the data given in advance, and the gripping force or braking force of the thread tension disc or the rotating body (spinning wheel) can be appropriately controlled.
[0199]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention described in claim 31, an adjustment knob for minute adjustment of thread tension is provided in front of the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) driven by the low inertia motor of the thread tension control device of the invention described in claim 3, 4 or 5, so that the adjustment knob for minute adjustment of thread tension is located in the same position as the thread tension setting knob that is normally provided on the thread tension disc or rotating body (spinning wheel), which provides the advantage of not causing any discomfort.
[0200]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention set forth in claim 32, the application of the gripping force or braking force to the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) by driving the low inertia motor of the thread tension control device of the invention set forth in claim 3, 4 or 5 can be switched between when the thread take-up is raised and when the sewing thread passes over the shuttle.Therefore, since it is believed that thread take-up tightening is better for thin materials and shuttle tightening is better for thick materials, it is possible to cover a wide range of materials from thin to thick with one sewing machine by switching between thread take-up tightening and shuttle tightening.
[0201]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention of claim 33, the gripping force or braking force of the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) driven by the low inertia motor of the thread tension control device of the invention of claim 3, 4 or 5 is changed in response to pattern switching carried out during sewing, so that by switching between pre-set data maps and changing the thread tension, a variety of stitches can be obtained.
[0202]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention set forth in claim 34, the gripping force or braking force of the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) driven by the low inertia motor of the thread tension control device of the invention set forth in claim 3, 4 or 5 can be set by an external device, and a data map appropriately set in accordance with the sewing conditions can be input.Therefore, the data map appropriately set in accordance with the sewing conditions can be input using an external device such as a communication means or media.
[0203]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention of claim 35, in a zigzag stitch sewing machine, the gripping force or braking force of the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) driven by the low inertia motor of the thread tension control device of the invention of claim 3, 4 or 5 is controlled to a gripping force or braking force corresponding to the right needle point and the left needle point in accordance with a data map set separately for the right needle point and the left needle point. Therefore, by controlling the gripping force or braking force such that, for example, if the right needle point is tight but the left needle point is not tight, the same stitch can be obtained for both the right and left needle points according to the data map given in advance,
[0204]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention of claim 36, in a buttonhole sewing machine, it is possible to switch between purl stitching and whip stitching by changing the gripping force or braking force of the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) driven by the low inertia motor of the thread tension control device of the invention of claim 3, 4 or 5.Therefore, it is possible to switch between purl stitching and whip stitching simply by changing the control current value of the low inertia motor, and by storing and setting the thread tension for each stitch, it is possible to switch between purl stitching and whip stitching by operating a switch corresponding to the stitching, the number of stitches, the feed length, the feed direction, etc.
[0205]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention set forth in claim 37, the gripping force or braking force of the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) driven by the low inertia motor of the thread tension control device of the invention set forth in claim 3, 4 or 5 is changed in accordance with the remaining amount of bobbin thread.Therefore, by changing the thread tension based on information from a bobbin thread remaining amount detector, it is possible to prevent the bobbin thread tension from increasing and causing low tension when the remaining amount of bobbin thread becomes low.
[0206]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention of claim 38, the gripping force or braking force of the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) is changed by driving the low inertia motor of the thread tension control device of the invention of claim 3, 4 or 5 during one rotation of the main shaft of the sewing machine, and the timing of the change is also changed.Therefore, for example, by reducing the gripping force or braking force other than for thread tightening, it is possible to obtain soft stitches, and the timing of the change in the gripping force or braking force can also be changed.
[0207]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention described in claim 39, in a sewing machine with a chain stitch button, the gripping force or braking force of the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) is changed by driving the low inertia motor of the thread tension control device of the invention described in claim 3, 4 or 5, thereby appropriately ensuring the gap between the thread loop and the sewn fabric, so that, for example, by changing the gripping force or braking force to be lowered when tightening the thread, the thread loop is not pulled up by the upper thread, and the gap between the thread loop and the sewn fabric can be appropriately ensured.
[0208]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention set forth in claim 40, the low inertia motor of the thread tension control device of the invention set forth in claim 3, 4 or 5 is a coreless motor in which an output shaft is provided integrally at the center of a rotatable armature that is provided in correspondence with a fixed permanent magnet and to which a control current is supplied without an iron core, and an operating shaft is connected to the output shaft via a power transmission mechanism, so that as a drive source for applying thread tension, it has the following advantages: low inductance; the output shaft at the center of the armature that has no iron core also has low inertia; the drive force of the output shaft is constant and proportional to the current value regardless of distance; the structure is simple; and there is no need for a return to the origin (initialization) when the power is turned on.
Furthermore, the rotary motion of the output shaft can be converted into linear motion by a power transmission mechanism, and the operating shaft can be operated in the same manner as a voice coil motor.
Therefore, the tracking ability of the thread tension disc or rotating body (spinning wheel) at high speeds is improved, making it possible to obtain stable stitches even at high speeds, and a stable thread gripping force (thread tension) can be obtained by the thread tension disc or rotating body (spinning wheel), allowing for stable sewing.In addition, there is no need to return to the origin (initialize) when the power is turned on, and the electrical control system can be simplified even when the thread tension is controlled electrically.
[0209]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention set forth in claim 41, the shaft of the rotor of the electromagnetic brake of the thread tension control device of the invention set forth in claim 1 or 2 is temporarily fixed and prevented from rotating by a shaft fixing means that fixes it mechanically or electrically, so that when the excitation coil of the electromagnetic brake is demagnetized, the shaft of the rotor to which thread tension can be applied by the electromagnetic brake can be reliably prevented from rotating.
[0210]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention of claim 42, the rotation direction of the rotor shaft of the electromagnetic brake of the thread tension control device of the invention of claim 1 or 2 is regulated by the shaft rotation direction regulating means, so that when the excitation coil of the electromagnetic brake is demagnetized, the rotation direction of the shaft of the rotor that can apply thread tension by the electromagnetic brake is regulated, and it is possible to prevent rotation in a direction that loosens the thread, for example.
[0211]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention set forth in claim 43, the transmission of rotation is freed by the shaft rotation transmission free means provided midway on the rotor shaft of the electromagnetic brake of the thread tension control device of the invention set forth in claim 1 or 2, so that when the excitation coil of the electromagnetic brake is demagnetized, the transmission of rotation from the shaft side of the rotor that can apply thread tension by the electromagnetic brake is blocked, making it possible to prevent rotation in a direction that loosens the thread, for example.
[0212]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention set forth in claim 44, the demagnetization of the excitation coil of the electromagnetic brake of the thread tension control device of the invention set forth in claim 1 or 2 is performed in conjunction with the presser foot lifting operation, so that torque fluctuations of the electromagnetic brake can be prevented.
[0213]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention set forth in claim 45, the demagnetization of the excitation coil of the electromagnetic brake of the thread tension control device of the invention set forth in claim 1 or 2 is performed in conjunction with the thread cutting operation, so that torque fluctuations of the electromagnetic brake can be prevented.
[0214]
According to the thread tension control device for a sewing machine of the invention set forth in claim 46, the excitation coil of the electromagnetic brake of the thread tension control device of the invention set forth in claim 1 or 2 is demagnetized when the sewing machine is stopped, so that torque fluctuations of the electromagnetic brake can be prevented.
[Brief explanation of the drawings]
FIG. 1 is a half-cutaway side view showing the main part of a thread tensioning device using a hysteresis brake as an electromagnetic brake in which a spinning wheel, which is a rotating body that enables tension to be applied to sewing threads of a sewing machine, is mounted on the rotor shaft, showing a first embodiment corresponding to a specific example of the invention described in claims 1 and 2.
2 is a half-cutaway front view showing the internal configuration of the hysteresis brake of FIG. 1. FIG.
3 is a perspective view showing a state in which a sewing thread is wound around the spinning wheel of FIG. 1. FIG.
4 is a thread system diagram showing the thread tension applying device of FIG. 1 attached to a sewing machine. FIG.
5 is a graph showing shaft rotation speed-braking torque characteristics of the yarn tensioning device of FIG. 1. FIG.
6 is a graph showing the shaft rotation angle-braking torque characteristics of the yarn tension applying device of FIG. 1. FIG.
7 is a diagram showing the excitation current-braking torque characteristics of the yarn tensioning device of FIG. 1. FIG.
8 is a diagram showing the configuration of a control device for controlling the yarn tension applying device of FIG. 1 and its input/output signals, and also showing a sixteenth embodiment. FIG.
9 is a flowchart showing an example of processing by the control device of FIG. 8.
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the rotation speed of the main shaft (upper shaft) and the braking torque characteristic, showing the second embodiment.
FIG. 11 is a main shaft (upper shaft) rotation angle vs. braking torque characteristic diagram showing the third embodiment.
FIG. 12 is a graph showing the time-presser foot lifting signal/brake torque characteristics according to the fourth embodiment.
FIG. 13 is a graph showing time vs. thread trimming signal/brake torque characteristics in accordance with a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a time-back signal/braking torque characteristic diagram showing the sixth embodiment.
FIG. 15 is a graph showing the braking torque vs. time characteristic from the start of sewing in the seventh embodiment.
FIG. 16 is a time-step detection signal/braking torque characteristic diagram showing the eighth embodiment.
FIG. 17 is a perspective view of the main part of a twin-needle sewing machine according to a ninth embodiment.
FIG. 18, showing the tenth embodiment, is a plan view illustrating an example of sewing with one needle stopped by a twin-needle sewing machine.
FIG. 19, showing the eleventh embodiment, is a plan view illustrating a zigzag stitch made by a zigzag stitch sewing machine.
FIG. 20 is a perspective view of the main part of a buttonhole sewing machine according to a twelfth embodiment.
FIG. 21 is a plan view showing an example of sewing using a buttonhole sewing machine.
FIG. 22, showing a thirteenth embodiment, is a plan view showing an example of sewing in which perfect stitches and hitch stitches are mixed by pattern sewing.
23A and 23B show a fourteenth embodiment, in which FIG. 23A is a perspective view illustrating a stitch of stitch type 514, and FIG. 23B is a perspective view illustrating a stitch of stitch type 506.
24A and 24B show a fourteenth embodiment following FIG. 23, in which FIG. 24A is a perspective view illustrating a stitch of stitch type 504, and FIG. 24B is a perspective view illustrating a stitch of stitch type 505.
25A and 25B show a fourteenth embodiment following FIG. 24, in which FIG. 25A is a perspective view illustrating a stitch of stitch type 502, and FIG. 25B is a perspective view illustrating a stitch of stitch type 503.
FIG. 26 is a perspective view of a lockstitch machine according to a fifteenth embodiment.
FIG. 27 is a schematic front view showing an example of a sewing device according to both the seventeenth and eighteenth embodiments.
FIG. 28 is a perspective view showing an example of the main part of a sewing machine according to both the nineteenth and twentieth embodiments.
FIG. 29 is a schematic diagram showing the construction of a yarn tension applying device according to a twenty-first embodiment, which is a modified example of the first embodiment.
FIG. 30 is a perspective view of a main part showing a thread tension applying device portion of a conventional buttonhole sewing machine.
FIG. 31 is a perspective view showing a conventional overlock machine.
FIG. 32 is a perspective view showing a conventional thread tensioner.
[Figure 33] This shows a 22nd embodiment example corresponding to a specific example of the invention described in claims 3 to 5 and claim 25, and is a vertical sectional side view showing the main parts of a thread tensioning device using a voice coil motor as a low inertia motor in which a thread tension disc is provided on an operating shaft that moves in the axial direction.
34 is a graph showing the movement distance vs. attraction force (thrust force) characteristics of the voice coil motor of FIG. 33.
35 is a current-attraction force (thrust force) characteristic diagram of the voice coil motor of FIG. 33.
36 is a thread system diagram showing the thread tensioning device of FIG. 33 attached to a sewing machine.
37 is a longitudinal sectional side view showing a state in which a pressure sensor is provided in the thread tensioning device of FIG. 33, showing a 23rd embodiment corresponding to a specific example of the invention set forth in claim 6.
38 is a diagram showing the configuration of a control device for controlling the thread tensioning device of FIG. 33 and its input/output signals, and also showing a fiftieth embodiment example corresponding to a specific example of the invention as set forth in claim 34.
39 is a flowchart showing an example of processing by the control device of FIG. 38.
FIG. 40 is a graph showing the characteristics of the main shaft (upper shaft) rotation speed vs. gripping force (tension) according to a 25th embodiment of the present invention, which corresponds to a specific example of the invention as set forth in claim 7.
FIG. 41 is a graph showing the main shaft (upper shaft) rotation speed vs. gripping force (tension) characteristics, along with the thread tightening range.
FIG. 42 shows a 26th embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claim 8, and is a time-presser lifting signal/gripping force (tension) characteristic diagram.
FIG. 43 is a graph showing time-thread trimming signal/gripping force (tension) characteristics, showing a 27th embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claim 9.
FIG. 44 is a time-back signal/gripping force (tension) characteristic diagram showing a 28th embodiment corresponding to a specific example of the invention set forth in claim 10.
FIG. 45 is a graph showing time-gripping force (tension) characteristics, showing a 29th embodiment corresponding to a specific example of the invention described in claim 11.
FIG. 46 is a time-step detection signal/gripping force (tension) characteristic diagram showing a 30th embodiment corresponding to a specific example of the invention set forth in claim 12.
FIG. 47 is a perspective view of the main part of a twin-needle sewing machine, showing a thirty-first embodiment.
FIG. 48 is a characteristic diagram of rotation speed vs. gripping force (tension), showing a thirty-second embodiment corresponding to a specific example of the invention set forth in claim 13.
FIG. 49 shows a thirty-third embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claim 14, and is a plan view showing an example of sewing with one needle stopped by a twin-needle sewing machine.
FIG. 50 shows a thirty-fourth embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claim 15, and is a plan view illustrating a zigzag stitch made by a zigzag stitch sewing machine.
FIG. 51 is a perspective view of the essential parts of a buttonhole sewing machine according to a thirty-fifth embodiment.
FIG. 52 is a plan view showing an example of sewing using a buttonhole sewing machine.
FIG. 53 shows a thirty-sixth embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claim 16, and is a plan view showing a sewing example in which perfect stitches and hitch stitches are mixed by pattern sewing.
[Figure 54] This shows a 37th embodiment corresponding to a specific example of the invention described in claim 17, where (a) is a perspective view illustrating a stitch of stitch type 514, and (b) is a perspective view illustrating a stitch of stitch type 506.
55A and 55B show a 37th embodiment following FIG. 54, in which (a) is a perspective view illustrating stitches of stitch type 504, and (b) is a perspective view illustrating stitches of stitch type 505.
56A and 56B show a 37th embodiment following FIG. 55, in which (a) is a perspective view illustrating stitches of stitch type 504, and (b) is a perspective view illustrating stitches of stitch type 503.
FIG. 57 is a perspective view of the essential parts of a lockstitch machine, showing a thirty-eighth embodiment equivalent to a specific example of the invention described in claim 18.
[Figure 58] This shows a 39th embodiment corresponding to a specific example of the invention described in claims 19 and 21, where (a) is a perspective view of the main parts showing an example of a sewing device, and (b) is a half-cut side view of a thread tensioning device.
FIG. 59 shows a fortieth embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claims 20, 22 and 23, and is a perspective view showing the drive mechanism from the voice coil motor to the thread tension disc.
60 is a schematic side view showing an example of the thread tension applying device of FIG. 59 incorporated into a sewing machine.
[Figure 61] This shows a 42nd embodiment example corresponding to a specific example of the invention described in claims 25 and 26, and is a vertical cross-sectional side view showing an example in which a thread tension applying device similar to that of Figure 33 is provided with a gap adjustment means for the thread tension discs.
FIG. 62 shows a forty-third embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claim 27, and is a graph showing the characteristics of the main shaft (upper shaft) rotation angle and the feed dog height.
[Figure 63] This shows a 45th embodiment example corresponding to a specific example of the invention described in claims 29 and 30, in which (a) is a front view showing an example of a data card for coefficients corresponding to the rotation speed and the number of pieces of cloth, and (b) is an exploded perspective view showing an example of a data card for the number of pieces of cloth corresponding to the rotation speed and the spindle phase.
FIG. 64 shows a 46th embodiment corresponding to a specific example of the invention described in claim 31, and is a side view of the essential parts of a yarn tensioning device with half of the device cut away.
FIG. 65 shows a 47th embodiment corresponding to a specific example of the invention as set forth in claim 32, and is a graph showing the main shaft (upper shaft) rotation angle vs. upper thread tension/upper thread amount/voice coil motor current characteristics.
FIG. 66 is a schematic front view showing an example of a sewing device according to the forty-ninth embodiment.
[Figure 67] This shows a 51st embodiment example corresponding to a specific example of the invention described in claim 35, and is an exploded oblique view showing an example of a data card corresponding to the number of fabrics (fabric thickness) for left needle points and right needle points.
[Figure 68] This shows a 52nd embodiment corresponding to a specific example of the invention described in claim 36, where (a) is a plan view showing a whip stitch, and (b) is a plan view showing a purl stitch.
[Figure 69] This shows a 53rd embodiment corresponding to a specific example of the invention described in claim 37, and is a schematic cross-sectional view showing the relationship between the lower thread remaining amount detecting device and the bobbin case housed in the shuttle.
[Figure 70] This shows a 55th embodiment corresponding to a specific example of the invention described in claim 39, and is a side view with essential parts cut away showing thread fastening using a chain stitch button sewing machine.
[Figure 71] This shows a 56th embodiment example corresponding to a specific example of the invention described in claim 40, and is a vertical cross-sectional side view showing the main parts of a thread tensioning device using a coreless motor as a low-inertia motor in which a thread tension disc is provided on an operating shaft that moves in the axial direction.
[Figure 72] This shows a 57th embodiment corresponding to a specific example of the invention described in claim 4, and is a vertical cross-sectional side view showing the main parts of a yarn tensioning device using a voice coil motor as a low-inertia motor in which a rotational braking member is provided on an operating shaft that moves in the axial direction.
FIG. 73 is a time-alternating magnetic field diagram showing an example of how to apply an alternating magnetic field to demagnetize an electromagnetic brake (hysteresis brake).
[Figure 74] This shows a 58th embodiment example corresponding to a specific example of the invention described in claim 41, and is a partially cutaway perspective view showing the main parts of a yarn tensioning device using a hysteresis brake as an electromagnetic brake in which a shaft fixing means is provided on the shaft of a spinning wheel.
[Figure 75] This shows a 59th embodiment example corresponding to a specific example of the invention described in claim 42, and is a partially cutaway perspective view showing the main parts of a yarn tensioning device using a hysteresis brake as an electromagnetic brake in which a shaft rotation direction regulating means is provided on the shaft of a spinning wheel.
[Figure 76] This shows a 60th embodiment example corresponding to a specific example of the invention described in claim 43, and is a partially cutaway perspective view showing the main parts of a yarn tensioning device using a hysteresis brake as an electromagnetic brake in which a shaft rotation transmission free means is provided on the shaft of a spinning wheel.
FIG. 77 is a flowchart showing an example of control processing, showing a sixty-first embodiment corresponding to a specific example of the invention set forth in claims 44 and 45.
[Explanation of symbols]
1 Rotating object (spinning wheel)
5 Upper thread
6. Spool
7 Thread take-up spring
8 needles
9 Balance
10 Control current supply circuit
11 Electromagnetic brake (hysteresis brake)
12 stator
12a outer magnetic pole
12b Inner magnetic pole
13 Output shaft
14 Excitation coil
15 Rotor (cup-shaped permanent magnet)
21 control device
22 Servo motor
23 Display section
24 Storage device
51 Thread tension display unit (braking torque display unit)
52 Thread tension setting unit (setting volume, setting value input device)
71 Electromagnetic brake (hysteresis brake)
72 Output shaft
73 Rotating body (roller)
74 Pressing roller
75 Sewing thread
76 Roller holder
77 Compression spring
101 Thread tension disc
102 Fixed plate
103 Movable plate
104 Hollow shaft
105 Operation axis
106 Contact piece
110 Control current supply circuit
111 Low inertia motor (voice coil motor)
112 magnetic circuit
113 Cylindrical yoke
114 Permanent magnet (outer pole)
115 Iron core (center pole)
116 moving coil
119 Coil Head
121 Pressure detection means
171 Driving force transmission mechanism
179 Spring
182 Position adjustment means
191 Adjustment knob for fine adjustment of thread tension
201 Thread tension display unit (thread gripping force display unit)
301 Low inertia motor (coreless motor)
302 Output shaft
303 Link
401 Rotating body (spinning wheel)
402,403 Friction body (friction plate)
404, 405 Rotational restraining member (holding plate)
406 Contact piece
501 Shaft fixing means
502 Shaft rotation direction restriction means
503 Shaft rotation transmission free means