JPS5949822B2 - ミシンの縫糸張力表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、手動操作による各操作位置に対応して異な
る強さの張力を付与可能とした糸調子器をもつミシンに
おいて、縫糸の種類に対応して糸調子器の適正な操作位
置を表示可能としたミシンの縫糸張力表示装置に関する
ものである。

従来、ミシンにより布に糸繰りの良い縫目を形成するた
めには、たとえば本縫いミシンにおいては上下糸の張力
を所定の強さにしなければならず、このため下糸に対し
ては実公昭４５−２８７０号公報等に見られるように下
糸ボビンケースの板ばねの圧接力をねじ等により調節し
て張力を付与し、また上糸に対しては実公昭５３−３５
０６５号等に見られる糸調子器により下糸張力に対応す
る張力を付与するようにしており、通常は上下糸は同じ
種類の縫糸を使用して縫目を形成するが、縫糸はその種
類に応じて滑り具合（摩擦抵抗）、伸び具合等が異なり
、このため糸調子器の調子皿間、または下糸ボビンケー
スの板ばね間を通過するときに受ける摩擦抵抗等によっ
て実際の糸張力は糸の種類により異なる。

出願人の実験によると、たとえば第６図に示すように、
縫糸イを上下糸に使用する場合において、下糸張力をた
とえば１５ｇとするようにボビンケースの板ばねを設定
すると、このときの最適な針糸張力はたとえば１８０ｇ
となるが、この設定のまま上下糸の種類を変えて縫糸へ
を使用すると、縫糸イとの滑り具合、伸び具合が異なる
ために実際の下糸張力はたとえば１０ｇとなり、このと
きの最適の針糸張力はたとえば約１３０ｇとなり、また
同様に縫糸口を使用すると実際の下糸張力は６ｇ、最適
の針糸張力は約１１０ｇとなる。

従って縫糸の種類を変えるときには上糸の張力を下糸の
張力変化にともないその縫糸の種類に適した張力に調節
する必要があるが、従来、縫糸の種類を変えたときに、
作業者の経験や勘に頼って針糸の張力を調節するように
していたので、調節が不適当となり縫糸の先締りが見苦
しくなり、商品の品質を低下するという欠点を生じた。

この発明は上記従来のものの欠点を除去することを目的
とする。

この発明の実施例を図面により説明すると、ミシン頭部
上の糸立棒１７に着脱可能に配置した糸駒１８と針（図
示しない）との間の針糸１の経路上には、その経路手前
側に補助調子器２と経路後方側に主調子器３とを配置す
る。

主調子器３は、機枠４に対し軸線方向へ移動可能に軸５
を支持し、軸５に固定した一方の皿６ａを軸５に遊嵌し
て機枠４に固定した他方の皿６ｂにばね７の作用力によ
り常に圧接し軸５に対して同心する一固定軸線を中心に
手動により回動可能に機枠に支持した操作ダイヤル８の
回動位置に関連し、ばね７が伸縮して皿６ａ、６ｂの圧
接力を調節可能とする周知の構造をもち、操作ダイヤル
８の周面にその回動方向に沿って回動位置を表示するた
めの目盛″０１、〜″９１、を刻印するとともに目盛に
近接する機枠に矢印（図示しない）を設け、この矢印が
指示する目盛の増加に比例して皿６ａ、６ｂが針糸１に
付与する圧接力が増大するように関連しである。

補助調子器２は一対の皿９ａ、９ｂをもち、下糸ボビン
ケースの板ばねによる圧接力に略等しく主調子器３のば
ね７の弾性力に対し極めて小さい弾性力により圧接され
ている。

軸５の軸線方向との直交軸線をもつ支持軸１０を機枠に
固定し、支持軸１０に対し軸線方向へ摺動可能に移動体
１１を支持し、移動体１１上端には、軸５との平行軸線
を中心回動可能とし補助調子器２と主調子器３の間の針
糸１を周囲にかけわたすプーリー１２を支持し、下端に
支持軸１０に沿う作用軸１３を固定支持し、常には巻き
ばね１４により両調子器より離れる軸線方向一方（第２
・図左方）への弾性力を受ける。

作用軸１３は機枠に固定したポテンションメータ］５に
関連配置し、ポテンションメータ１５は移動体１１に伴
なう作用軸の移動に関連しその移動位置に対して異なる
電圧の出力を発生する。

これらの装置により縫糸検出手段を構成し、補助調子器
２、プーリー１２、主調子器３とかけわたした針糸１は
ミシン駆動による縫目形成毎に針側へ引張られて繰り出
されるが、このとき主調子器３と補助調子器２との間の
糸１を周囲にかけたプーリー１２は補助調子器２の張力
に略比例して支持軸１０の軸線方向他方（第２図右方）
へ作用力を受け、移動体１１はこの作用力により巻きば
ね１４の作用力に抗して移動し、補助調子器２の張力と
巻きばね１４の弾性力がつり合ったところで静止する。

即ちプーリー１２が針糸１から受ける力Ｆとがつりあう
と針糸張力Ｔ＝Ｆ （ｋｘ）（ｋは巻きばね１４のばね
定数、Ｘは巻きばね１４の伸び量）となり、この式はｘ
＝Ｔ／にとなってＴの変化によって巻きばね１８の伸び
量、即ち移動体１１の変位量がわかる。

主調子器３の圧接力が補助調子器２の圧接力に対し極め
て大きいことから、Ｔは補助調子器２による下糸張力に
略等しい糸張力によるものであり、この糸張力は前記縫
糸の種類によって決まる。

従って移動体１１の移動位置は縫糸の種類に対応する。

ミシン機枠内方に配置した糸駒検出体１６ （第３図）
は機枠に設けた孔１９より突出するスイッチ１６ａをも
ち、糸立棒１７への糸駒１８の装着時にスイッチ１６ａ
を押下されてオンとなる。

次に電気回路について説明する。

Ｇ１．Ｇ２は周知のＩＣゲート回路で、ある。

Ｗ１〜Ｗ３は周知のワンショット回路であり、ワンショ
ットＷ１は糸駒検出体１６のスイッチ１６ａのオンによ
りトリガされ所定時間のＨレベルの出力を発生し、ワン
ショットＷ２はゲートＧ２の出力の立ち上がりによりト
リガされミシンが低速で５〜６針縫われる時間Ｈレベル
の出力を発生し、ワンショットＷ３はワンショツＩ’
Ｗ２の出力の立ち下がりによりトリガされ所定時間のＨ
レベルの出力を発生する。

ＰＷはリセット回路であり、電源投入時に所定パルス巾
のＨレベル信号を発生する。

ＳＷは起動・停止スイッチであり、手動操作に関連して
所定パルス巾のＨレベル信号を発生する。

Ｆｌ、Ｆ２はフリップフロップ ツブフロツフ下１はリセット回路ＰＷのＨレベル出力に
よりＱ端子をＬレベルとし、起動・停止スイツチＳＷか
らのＨレベル出力の入力毎にＱ端子の出力を変化させ、
フリップフロップ Ｇ１のＨレベル出力によりリセットされてＱ端子をＬレ
ベルとし、ワンショットＷ３のＨレベル出力によりプリ
セットされてＱ端子をＨレベルとする。

Ａ／Ｄはポテンショメータ１５のアナログ出力をデジタ
ル出力に変換するアナログ／デジタル変換器であり、Ｌ
ＴはワンショットＷ２のＨレベル出力の立ち下がり時に
Ａ／Ｄの出力を読み込んで出力し保持するラッチ回路で
ある。

ＲＯＭは、第６図のグラフに基づき縫糸の種類に対応す
る上下糸の張力を高、中、低（第６図）の三種類に分け
たデータとして予め記憶した記憶回路で゛あり、ラッチ
回路ＬＴの出力内容に対応してテ゛−夕を読み出し、対
応する６ビツトの出力を発生する。

２０は周知のセブンセグメント表示装置であり、スイッ
チング用のトランジスタＴＲのエミッタ及びコレクタを
介して電源■と接続し、トランジスタＴＲのベースには
インバータＩＮ及び抵抗Ｒを介してフリップフロップＦ
２のＱ端子を接続する。

そしてフリップフロップＦ２のＱ端子のＨレベル出力に
よりＩ・ランジスタＴＲがオンとなり、表示装置２０は
デコーダＤＥＣの′出力の内容に対応して、例えば針糸
張力が「高」であれば「８」、「中」で゛あれば゛「５
」、「イ氏」で゛あれば「２」を表示する。

ＶＣはモータ駆動回路であり、フリップフロップＦ１の
Ｑ端子のＨレベル出力に関連してミシンモータＭを駆動
させ、特に、ワンショットＷ２からＨレベルの出力が発
生する間はミシンモータＭを所定の低速度で駆動させる
。

この発明は以上のような構成であり、次に作用を説明す
る。

縫糸イを上下糸に使用しているときに縫糸ハに交換する
場合について説明すると、主調子器３及びボビンケース
の板ばねの設定は縫糸イの適正張力である、針糸が１８
０ｇ、下糸が１５ｇ（第６図参照）になるようにしであ
る。

ボビンケースの下糸ボビンを縫糸へのものに交換して糸
を板ばねを介して引き出すと、下糸の張力は縫糸ハの滑
り等により１０ｇ（第６図）となる。

針糸１を交換するために新しい糸駒１８を糸立棒１７に
装着すると、糸駒検出体１６のスイッチ１６ａか゛オン
になるので゛ワンショットＷ１の出力は所定時間Ｈレベ
ルとなり、ゲートＧ１の出力がＨレベルとなってフリッ
プフロップＦ２がリセットされ、そのＱ端子はＨレベル
となるが電源投入時にリセット回路ＰＷにより予めリセ
ットされてフリップフロップＦ１のＱ端子がＬレベルで
あるため、ゲー）Ｇ２の出力はＬレベルのままで゛あり
ワンショットＷ２は作動しない。

糸駒１８の縫糸ハを補助調子器２、プーリー１１２、主
調子器３を介して針に挿通し、針板（図示しない）上面
に布を載置し、起動・停止スイッチＳＷを操作すると、
フリップフロップＦ１のＱ端子がＨレベルになり、これ
によりミシンが起動すると同時に、フリップフロップＦ
２が既にリセットされていることからそのＱはＨレベル
となり、ワンショツ） Ｗ２の出力がＨレベルになり駆
動回路ＶＣはミシンモータＭを低速駆動させる。

一方、ミシンが駆動すると、下糸との協働により縫目が
結節される毎に針糸１が針側に引かれるが、このとき補
助調子器２と主調子器３０間の針糸１をかけたプーリー
１２をもつ移動体１１は、支持軸１０上を軸線方向右方
（第２図）へ縫糸ハに対応する位置へ移動し、これによ
りポテンショメータ１５はその移動位置に対応するアナ
ログ出力を発生し、このアナログ出力はＡ／Ｄ変換器に
よりデジタルコードに変換される。

尚、主調子器３のばね７の弾性力は補助調子器２の皿９
ａ，９ｂの圧接力より十分に大きいため、移動体１１の
移動位置は操作ダイヤル８の回動位置によらずほぼ一定
であり、従ってポテンショメータ１９のアナログ出力は
縫糸の種類にのみ依存する。

ミシンが起動してから５〜６針の縫目形成後ワンショッ
トＷ２の出力が立ち下がり、これによりラッチ回路ＬＴ
がＡ／Ｄ変換器の出力を読み込んで゛保持しＲＯＭに出
力し、ラッチ回路ＬＴの出力に従ってＲＯＭは縫糸ハに
対応する針糸張力のデータ、即ち「中テンション」 （
第６図参照）の針糸張力のデータをデコーダＤＥＣを介
して表示装置２０に出力し、さらにワンショットＷ３が
ワンショットＷ２の立ち下がりによりトリガされてその
出力が所定時間Ｈレベルとなり、これによりフリップフ
ロップＦ２がプリセットされてそのＱ端子がＨレベルと
なるので訃うンジスタＴＲがオンとなり、表示装置２０
はデコーダＤＥＣの出力に基づき「５」を表示する。

そこで、起動・停止スイッチＳＷを操作すると、フリッ
プフロップＦ１のＱ端子がＬレベルになり、これにより
ミシンの駆動が停止する。

操作ダイヤル８を回動操作して目盛「５」に合わせた後
、起動・停止スイッチＳＷを操作すると通常の縫目形成
が可能となる。

また、同様に上糸および下糸を縫糸口に交換すると、下
糸の張力は縫糸口の滑り等（三より６ｇ（第６図）とな
る。

糸駒１８を縫糸口のものと交換し、前記したように縫糸
口を挿通し縫製を開始すると、縫糸口の針糸張力がポテ
ンショメータ１５によって測定されてその値はＡ／Ｄ変
換器を介してラッチ回路ＬＴに保持されその値に関連し
てＲＯＭの情報が読み出され表示装置２０は「２」を表
示する。

次にマイクロコンピュータにより制御する第二の実施例
について説明する。

機械的構成については本実施例と同じであり省略する。

電気回路（第５図）は、本実施例と重複する部分につい
ては同じ番号で表わし説明は省略する。

ＲＤはミシン主軸に関連配置しその一回転毎の所定回転
角において回転信号を発生する回転角検知手段であり、
ＭＣは制御部ＣＰＵと記憶部ＲＯＭとから成るマイクロ
コンピュータ（マイコンとする）であり、記憶部ＲＯＭ
には縫糸の種類に対応する針糸張力のデータを記憶する
とともに、第７．８図に示すフローに基づいて針糸張力
を表示するプログラムが記憶されている。

以上の構成において、この第二の実施例の作用を第７，
８図のフローに従い説明する。

電源がオンされるとモータ、糸張力の各フラグをリセッ
トし、このとき糸駒検出体１６のスイッチ１６ａがオン
か否かを「判断」し、オフのときは糸張力フラグをリセ
ットし、次に糸張力フラグを「判断」してセットされて
いるときは再度スイッチ１６ａの状態を「判断」し、リ
セットされているときはモータフラグを「判断」する。

モータフラグがセットされていればミシンを低速駆動さ
せミシン主軸が大回転したときのポテンショメータ１５
の出力を読み取り、その出力値に関連して「高」、「中
」、「低」のいずれかの張力に対応する表示を表示装置
２０により行うとともに、糸張力フラグをセットし、再
び糸駒スイッチの「判断」に戻る。

第８図は電源オンの後、起動・停止スイッチＳＷを操作
する場合のフローであり、起動・停止スイッチＳＷを操
作するとモータフラグが「判断」され、セットされてい
るときはミシンモータＭを停止させるとともにモータフ
ラグをリセットする。

また、リセットされているときはミシンモータＭを駆動
させるとともにモータフラグをセットし、このとき第７
図のフローに示すように、糸；張力フラグがリセットさ
れていれば針糸張力の読み取りが行なわれ、糸張力フラ
グがセットされていれば読み取りは行なわれない。

尚、第二実施例においては、糸駒検出体１６の「判断」
を入れたが、代わりにポテンショメータ１５の出力の有
無を「判断」するようにしてもよい。

また、第一、第二実施例においては、補助調子器２とし
て調子皿を用いたものを示したが、板ばね等の他の手段
を用いてもよい。

また、第一、第二実施例においては、縫糸張力検出手段
としてポテンショメータを用いたが、主調子器と補助調
子器との間の縫糸経路上にストレンゲージを配置し、ス
トレンゲージの出力を見るようにしてもよく、ポテンシ
ョメータとＡ／Ｄ変換器の組み合わせに代えてリニアタ
イプのエンコーダを使用してもよい。

さらに、第一、第二実施例においては上下糸を使用する
本縫いミシンにおいて示したが、上下糸を使用する環縫
いミシンまたは上糸のみを使用する環縫いミシンにおい
て、同様にして得られた実験データに基づいて針糸に付
与すべき張力をデータとしてＲＯＭに記憶し、検出手段
１５よりの検知信号により読み出して表示装置により表
示するようにしてもよい。

さらにまた、第一、第二実施例においては、針糸経路中
に縫糸検出手段を配置したが、第９図に示すように、釜
２１中に配置したボビンケース２２と布２３との間の下
糸２４経路中、たとえば針板２５の針孔２５ａの下端面
にストレンゲージ２′６を固定し、これの出力によりＲ
ＯＭからテ゛−タを読み出すようにしてもよい。

さらにまた、第一、第二実施例においては、縫糸張力の
検知およびその表示を「高」 「中」「低」の三段階に
分けたが、もちろんこれに限るものでなく、さらに細く
段階を分は微細な縫糸張力を設定可能としてもよい。

さらにまた、第一、第二実施例においては、縫糸張力の
表示をセブンセグメント表示装置によりデジタル表示し
ているが、例えばＤ／Ａ変換器を介して可動指針をもつ
周知のメーター等によりアナログ表示するようにしても
よい。

以上のようにこの発明によれば、針糸張力の検知手段を
設け、検知手段の検知信号に関連して記憶手段から対応
するデータを読み出して、糸調子器の針糸に適正な張力
を与える操作位置を表示するようにしたので、作業者は
この表示に従って糸調子器を操作すれば常に確実に縫糸
に適した針糸張力を付与することができるから、糸繰の
良い綺麗な縫目が得られ、商品の品質が向上する効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の主調子器の側面図、第２図は縫糸張
力検出手段の斜・親図、第３図は糸駒検出手段、第４図
は電気回路、第５図は第二実施例の電気回路、第６図は
縫糸の種類に対応する上下糸の張力の関係の例を示すグ
ラフ、第７，８図は第二実施例の針糸張力表示フ冶ダラ
ムを表わすフローチャート、第９図は下糸経路中に縫糸
張力検出手段を配置する実施例を示す側面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 糸供給源と針との間の針糸経路上に配置して手動操
   作可能とし操作位置に対応して異なる強さで針糸を挾持
   し縫製時に針糸に適切な張力を付与するための主調子器
   ３と、 糸供給源と主調子器との間の針糸に主調子器による張力
   よりも弱い一定の張力を付与するための補助調子器２と
   、 縫製時に補助調子器と主調子器との間の針糸に発生する
   張力を検知しその強さに対応して異なる検知信号を発生
   する検知手段１５と、 針糸に対し特定の通過抵抗を付与した状態における縫製
   時に針糸に発生する張力の強さを検出した実験データよ
   り算出する針糸の種類に対応する主調子器の操作位置を
   データとして予め記憶した記憶手段ＲＯＭと、 検知信号に関連して対応するテ゛−夕を記憶手段から読
   み出し可能とした制御手段と、 読み出したデータに基づき主調子器の操作位置を表示す
   る表示装置２０とを備えたミシンの縫糸張力表示装置。