JPS6112950Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、電磁力により変化する作動体のそ
の変位量に対応して糸供給源と針との間の針糸経
路中に配置した糸調子器の針糸張力を調節するミ
シンの縫糸張力調節装置に関し、特に縫糸の種類
に対応して所定の針糸張力を付与するように糸調
子器を制御する装置に関するものである。

従来、ミシンにより布に糸締りの良い縫目を形
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53−35065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53−35065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
擦抵抗等によつ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ハを使用する
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、
また同様に縫糸ホを使用すると実際の下糸張力は
19ｇ、最適の針糸張力は約200ｇとなる。

従つ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り、この調節を忘れ
たときには縫糸の糸締りが見苦しくなり商品の品
質を低下する欠点を生じるとともに、糸調子器を
調節する煩雑な作業をその都度要し作業能率を低
下する欠点を生じた。

この考案は上記従来のものの欠点を除去するこ
とを目的とする。

この考案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３２に着脱可能に配置した糸
駒３３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８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
異心する一固定軸線を中心に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に対し略
同径のギヤ９を同軸上に固定し、機枠にABCDの
四相のステツピングモータ１０を固定し、その駆
動軸１１にギヤ９より小径としギヤ９に螺合する
ギヤ１２を固定する。

補助調子器２は一対の皿１３ａ，１３ｂ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８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１４
を機枠に固定し、支持軸１４に対し軸線方向へ摺
動可能に移動体１５を支持し、移動体１５上端に
は、軸５との平行軸線を中心に回動可能とし補助
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１６を支持し、下端に支持軸１４
に沿う作用軸１７を固定支持し、常には巻きばね
１８により両端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１７は機枠に固定したポテンシヨンメー
タ１９に関連配置し、ポテンシヨンメータ１９は
移動体１５に伴なう作用軸の移動に関連しその移
動位置に対応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１６、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糸形成毎に針
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１６は補助調子器２の張力に略比例して
支持軸１４の軸線方向他方（第２図右方）へ作用
力を受け、移動体１５はこの作用力により巻きば
ね１８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１８の弾性力がつり合つたところ
で静止する。即ちプーリー１６が針糸１から受け
る力ＦとがつりあうとＴ＝Ｆ（kx）となり、こ
の式はｘ＝Ｔ／ＲとなつてＴの変化によつて巻きばね １８の伸び量、即ち移動体１５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つて異なる
から巻きばね１８の伸縮は縫糸の種類によつて決
まる。従つて移動体１５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２４（第
７図）は機枠に設けた孔３４より突出するスイツ
チ２４ａをもち、糸立棒３２への糸駒３３の装着
時にスイツチ２４ａを押下されて閉じ、所定パル
ス巾のＨレベル信号を発生する。

次に電気回路について説明する。

G₁〜G₆は周知のICゲート回路である。W₁，W₂
は周知のワンシヨツト回路であり、ワンシヨツト
W₁はミシン起動回路３２より発生する起動検知
信号によりトリガされ、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、ワンシヨ
ツトW₂はワンシヨツトW₁の出力の立ち上がりに
よりトリガされ所定時間のＨレベルの出力を発生
する。

２０はポテンシヨンメータ１９のアナログ出力
をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器であり、２１は
ワンシヨツトW₁の出力の立ち上がり時に変換器
２０の出力を読み込んで出力し保持するラツチ回
路である。

ROMは、前記第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、低の三種
類に分けたデータとして予め記憶する記憶回路で
あり、ラツチ回路２１の出力内容に対応してデー
タを読み出され六ビツトの出力を発生する。２２
は初期設定回路であり、主調子器３の皿６ａに所
定の圧接力を与えるように、即ち針糸１に所定の
張力を付与するようにステツピングモータ１０を
制御するためのデータ（六ビツト）を出力し、外
部よりその設定値を調節可能とする。２３は周知
のマルチプレクサであり、ROMの出力データと
初期設定回路２２の出力データとを選択してその
一方を読み込んで出力し、セレクト入力Ｓにフリ
ツプフロツプ回路F₁の端子からＨレベルが入
力するときは初期設定回路２２の出力データを選
択し、端子からＬレベルが入力するときROM
の出力データを選択する。

２５はリセツト回路であり、電源投入時に所定
パルス巾のＨレベル信号を発生する。

CT₁，CT₂は発振器２６のクロツクパルスをク
ロツク入力とする二進のアツプダウンカウンタで
ある。カウンタCT₁はゲート回路G₁のＨレベル出
力によりセツトされ、ゲート回路G₅がＨレベル
のときクロツクパルスを加算し且つＬレベルのと
き減算して二ビツトの出力を後述するコンパレー
タ２９及びデコーダ２７に発生し、四箇のクロツ
クパルスを計算する毎にカウンタCT₂に一箇のパ
ルスを発生する。カウンタCT₂はゲート回路G₂の
Ｈレベル出力によりリセツトされ、コンパレータ
２９のＡ端子がＨレベル出力のときクロツクパル
スと同期するカウンタCT₁の出力を加算し且つＡ
端子がＬレベルのとき減算し、四ビツトの出力を
コンパレータ２９に発生する。従つてコンパレー
タ２９に入力するカウンタCT₁，CT₂の出力はカ
ウンタCT₁の出力が下二桁、カウンタCT₂の出力
が上四桁の信号となる。デコーダ２７はカウンタ
CT₁の二ビツトの出力をステツピングモータ１０
のABCDの各相に対応する四ビツトの出力に変換
して順次に一箇の端子がＨ出力となるように駆動
回路２８に出力し、駆動回路２８はデコーダ２７
の出力に基づいてステツピングモータ１０をステ
ツプ駆動するように、ABCDの各相に順次に付勢
電流を供給する。

コンパレータ２９はマルチプレクサ２３の六ビ
ツトの出力データとカウンタCT₁，CT₂の計六ビ
ツトの出力データとを比較し、マルチプレクサ２
３の出力データよりもカウンタCT₁，CT₂の出力
データの内容（数値）が小さいときにはＡ，Ｂ出
力端子をＨ，Ｌとし、マルチプレクサ２３の出力
データよりもカウンタCT₁，CT₂の出力データの
内容が大きいときにはＡ，Ｂ端子をＬ，Ｌとし、
双方の出力データの内容が一致するときにはＡ，
Ｂ端子はＬ，Ｈとなる。

F₁〜F₃はＪ−Ｋ型フリツプフロツプであり、
F₁はゲート回路G₁のＨレベル出力によりリセツ
トされて端子をＨ出力とし、コンパレータ２９
のＢ端子のＨ出力によりプリセツトされて端子
をＬ出力とし、F₂はゲート回路G₄のＨ出力によ
りリセツトされて端子をＨ出力とし、そのＨ出
力によりゲート回路G₃を開くとともに駆動回路
２８を閉路状態とし、コンパレータ２９のＢ端子
のＨ出力によりプリセツトされて端子をＬ出力
とし、ゲート回路G₃を閉じるとともに遅延回路
３０を作用する。遅延回路３０は作用してから所
定時間経過後に駆動回路２８を開路状態にする。
F₃は、デコーダ２７のＡ端子及び原点検出器３
１よりの出力によりゲート回路G₆がＨ出力とな
るときリセツトされて端子をＨ出力、Ｑ端子を
Ｌ出力とし、端子のＨ出力によりゲート回路
G₅を開き、またゲート回路G₁のＨ出力によりプ
リセツトされて端子をＬ出力Ｑ端子をＨ出力と
し、端子のＬ出力によりゲート回路G₅を閉じ
る。原点検出器３１はステツピングモータ１０に
関連配置し、モータ１０が原点（ステツプ数＝
Ｏ，Ａ）に位置するときＨレベルの検知信号を発
生する。

この考案は以上のような構成であり、 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、主糸調子器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180ｇ、下糸が15ｇ（第６図参
照）になるようにしてある。

ボビンケースの下糸ボビンを縫糸ハのものに交
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３３を糸
立棒３２に装置すると糸駒検出体２４から所定パ
ルス巾のＨレベル信号が発生し、ゲート回路G₁
の出力がＨレベルとなつてカウンタCT₁及びフリ
ツプフロツプF₁をリセツトし且つフリツプフロ
ツプF₃をプリセツトし且つゲート回路G₄の出力
をＨレベルとし、ゲート回路G₄のＨレベルによ
りフリツプフロツプF₂をリセツトする。F₁のリ
セツトによりマルチプレクサ２３は初期設定回路
２２からのデータ、たとえば針糸張力180ｇに対
応するデータを読み込んで出力し、またF₂のリ
セツトにより駆動回路２８を閉路状態とするとと
もにゲート回路G₃を開く。F₃のプリセツトによ
りゲート回路G₂がＨ出力となつてカウンタCT₂を
リセツト状態とするとともに、ゲート回路G₅を
閉じてＬ出力としてカウンタCT₁を減算状態とす
る。カウンタCT₁はクロツクパルスを入力して減
算し、その二ビツト出力によりデコーダ２７、駆
動回路２８を介してステツピングモータ１０を原
点方向へステツプ駆動し、原点に達して原点検出
回路３１より検出信号が発生するとデコーダ２７
のＡ端子のＨ出力とにより、ゲート回路G₅がＨ
出力となり、フリツプフロツプF₃はリセツトさ
れる。この間カウンタCT₂はリセツト状態にある
のでコンパレータ２９のカウンタCT₁，CT₂側の
入力はカウンタCT₁の入力のみが変化し、マルチ
プレクサ２３の出力に一致することはない。

フリツプフロツプF₃のリセツトによりゲート
回路G₂がＬ出力、ゲート回路G₅がＨ出力とな
り、カウンタCT₂のリセツトを解除するととも
に、カウンタCT₁はクロツクパルスを入力して加
算し、四箇のクロツクパルスを加算する毎にカウ
ンタCT₂に一箇のパルスを発生し、カウンタCT₂
はカウンタCT₁からのパルスをクロツクパルスに
同期して入力するとき加算し、ステツピングモー
タ１０は原点とは反対方向へステツプ駆動する。
コンパレータ２９はこのカウンタCT₁，CT₂の出
力がマルテプレクサ２３の出力、即ち初期設定回
路２２のデータに一致したときＢ端子をＨ出力と
する。Ｂ端子のＨ出力によりフリツプフロツプ
F₁〜F₂がプリセツトされ、マルテプレクサ２３
はROMのデータを読み込んで出力し、ゲート回
路G₃を開くとともに遅延回路３０を作用する。
従つてステツピングモータ１０は初期設定回路２
２のデータにより設定されるステツプ角に位置
し、これにより主糸調子器３は針糸張力が180ｇ
となる圧接力を皿６ａに付与する。

この状態でミシンを低速駆動すると、下糸との
協働により縫目が結節される毎に針糸１が針側へ
引かれるが、このとき補助調子器２と主調子器３
の間の針糸１をかけたプーリー１６をもつ移動体
１５は、支持軸１４上を軸線方向他方（第２図右
方）へ縫糸ハに対応する位置へ移動する。

これによりポテンシヨンメータ１９はその移動
位置に対応するアナログ出力を発生し、Ａ／Ｄ変
換器２０によりデジタルコードに変換される。ミ
シンが起動するときに起動回路３２より発生した
起動検知信号によつてワンシヨツトW₁がトリガ
されており、ミシン起動後五〜六針縫われた後に
このワンシヨツトW₁の出力が立ち上がり、これ
によりラツチ回路２１が変換器２０の出力を保持
してROMに出力し、またワンシヨツトW₂をトリ
ガする。従つてROMは縫糸ハに対応する針糸張
力のデータ、即ち180ｇの針糸張力のデータをマ
ルテプレクサ２３に出力する。ワンシヨツトW₂
の所定時間のＨ出力によりゲート回路G₄がＨ出
力となつてフリツプフロツプF₂をリセツトし、
これによりゲート回路G₃が開いてカウンタCT₁，
CT₂にクロツクパルスが入力する。このときコン
パレータ２９はマルテプレクサ２３の出力データ
がカウンタCT₁，CT₂の出力よりも小さいので
Ａ，Ｂ端子はＬ，Ｌとなり、両カウンタCT₁，
CT₂は減算状態となり、カウンタCT₁の出力によ
りステツピングモータ１０を原点方向へステツプ
駆動し、カウンタCT₁，CT₂とマルテプレクサ２
３の出力が一致したときコンパレータ２９のＡ，
Ｂ端子はＬ，Ｈとなり、フリツプフロツプF₂を
プリセツトして前記と同様にゲート回路G₃を閉
じるとともにステツピングモータ１０はROMの
データにより設定されるステツプ角に停止され
る。従つて主糸調子器３の付与する針糸張力は下
糸がボビンケースの板ばねから受ける10ｇ（第６
図）の張力に対応した130ｇの張力となる。

また縫糸ホを使用するときには前記初期設定回
路２２の出力データ、即ちカウンタCT₁，CT₂の
出力よりもポテンシヨンメータ１９の出力に対応
して読み出されるROMの出力データ（200ｇ）即
ちマルテプレクサ２３の出力の方が大きいので、
コンパレータ２９のＡ，Ｂ端子はＨ，Ｌ出力とな
り、カウンタCT₁，CT₂は加算状態となり、カウ
ンタCT₁の出力によりステツピングモータ１０は
原点とは反対方向へステツプ駆動され、カウンタ
CT₁，CT₂とマルテプレクサ２３の出力データと
が一致するとき、ステツピングモータ１０は
ROMの出力データにより設定されるステツプ角
に停止される。従つて主糸調子器３の付与する針
糸張力は下糸がボビンケースの板ばねから受ける
19ｇ（第６図）の張力に対応した200ｇとなる。

次にマイクロコンピユ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４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。

３３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針位置検
知手段であり、MCはマイクロコンピユータ（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５図に示すフローに基づいて針糸張力を
設定するプログラムが記憶されている。

次にこの第二の実施例の作用を第５図フローに
従い説明する。

電源がオンされるとミシンモータ、糸調子の各
フラグを０にリセツトし、このときポテンシヨン
メータ１９の出力があるか否かを「判断」し、オ
フのときには糸調子フラグを０にリセツトし、次
に糸調子フラグを「判断」して１のときには再度
ポテンシヨンメータ１９の状態を「判断」し、０
のときにはステツピングモータ１０の電源をオン
して原点に復帰させ、原点に達したときに引き続
きステツピングモータ１０を作動して初期設定回
路２２の設定値まで動かす。次にミシンモータフ
ラグを判断して１のときにはミシン主軸が六回転
したかを「判断」し、六回転したときのポテンシ
ヨンメータ１９の出力を読み取り、その設定値が
高、中、低のいずれかのテンシヨン値となるよう
にステツピングモータ１０を作動し、次にステツ
ピングモータ１０の電源をオフし、糸調子フラグ
を１にセツトし、再びポテンシヨンメータ１９の
出力の「判断」に戻る。

なお、第二実施例においては、ポテンシヨンメ
ータの出力の「判断」を入れたが、第５図Ｂのよ
うに糸駒検出体２４の検出信号の有無により糸駒
の装着の「判断」を入れてもよい。

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。

さらに第一、第二実施例においてはステツピン
グモータを用いたものを示したが、サーボモータ
や電磁石等を用いてもよい。

また第一、第二実施例において縫糸検出手段と
してポテンシヨンメータを用いたが、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
てもよい。

さらにまた第一、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１９よりの
検知信号により読み出して針糸張力を制御するよ
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８図に
示すように、釜３５中に配置したボビンケース３
６と布８７との間の下糸３８経路中、たとえば針
板３９の針孔３９ａの下端面にストレンゲージ４
０を固定し、これの出力によりROMからデータ
を読み出すようにしてもよい。

以下のようにこの考案によれば、糸駒支持体へ
の糸駒の装置または離脱を検出する検知手段を設
け、ミシンの停止状態における検知手段からの検
知信号の発生後の起動信号の発生に関連して、記
憶手段から対応するデータを読み出して作動体を
変位し糸調子器を制御するようにしたので、針糸
を交換したときには常に確実にその縫糸の種類に
適した針糸張力を付与することができるから、糸
締りの良い綺麗な縫目が得られ、商品の品質を向
上する効果が得られるとともに、作業者は糸駒を
交換した後に操作手段を起動操作するだけの簡単
な作業で針糸張力を適正にできるから、作業を迅
速且つ容易にして作業能率を向上する効果等が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の主糸調子器の側面図、第２
図は縫糸検出手段の斜視図、第３図は電気回路、
第４図は第二実施例の電気回路、第５図は第二実
施例の張力設定プログラムを表わすフロー、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図は糸駒検出手段、第８図
は下糸経路中に縫糸検出手段を配置する実施例を
示す側面図である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ミシン機枠に設け針糸をもつ糸駒を着脱可能に
   支持した支持体と、 支持体の糸駒と針との間の縫糸経路上に配置し
   縫糸に対し強さを調節して付与可能とした糸調子
   器３と、 電磁力により作用して変位しその変位量に対応
   して糸調子器による縫糸張力の強さを変化させる
   ように糸調子器に関連配置した作動体１０と、 異なる種類の縫糸に対し特定の作用力を付与し
   た状態における縫製時の縫糸張力に対応して各種
   類の縫糸に付与すべき適正な縫糸張力の強さを予
   め実験データに基づいて記憶した記憶手段ROM
   と、 ミシン停止中の操作に関連して起動信号を発生
   する操作手段と、 支持体に近接して配置し支持体への糸駒の装着
   に関連して設置信号を発生する糸駒検知手段と、 支持体に装着した糸駒の縫糸の種類を縫糸張力
   に関連して検出する糸種検出手段と、 ミシンの停止状態における設置信号の発生後の
   起動信号の発生に関連して作用し糸種検出手段の
   検出に基づく縫糸の種類に対応する適正張力のデ
   ータを記憶手段から読み出しそのデータに基づい
   て作動体を作用する制御回路とを備えたミシンの
   針糸張力調節装置。