JP2003225488A - ミシンの糸調子装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】制御手段による電気的制御により、縫製に供さ
れる糸へ付与する張力を制御可能なミシンの糸調子装置
において、駆動手段の駆動力を糸調子器へと伝達する伝
達系において、該伝達系を構成する複数の部材の自重
が、該伝達系の特定方向にモーメントを発生し、精確な
糸張力の制御を阻害していた。 【解決手段】複数部材により駆動手段から糸調子器への
駆動力の伝達を行なう伝達手段を構成し、該伝達手段の
運動方向を略水平方向のみで構成した。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明はミシンにおいて縫製
に供される糸の張力を電気的に制御可能な糸調子装置に
関するものである。 【０００２】 【従来の技術】以前より、電気的な制御により糸張力を
変更可能なミシンの糸調子装置として、糸調子器と該糸
調子器に作用する駆動手段を備えたミシンの糸調子装置
がある。それらは、前記駆動手段を電気的に制御するこ
とにより、糸調子皿間の押圧力を強弱させるなどして、
縫製に供される糸に付与する張力を連続的に変化させ
る。 【０００３】例えば、特開２０００−２０２１８３号に
開示されてるようなソレノイドの動作が糸調子器に直接
作用する構成では、凡そ図２に示すような配設関係とな
る。ここで３５は駆動手段としてのソレノイドで、プラ
ンジャ３６を制御手段Cからの指令によりその軸線方向
に出没させることが出来る。ここで、該ソレノイド３５
は電流一定の下で前記プランジャ３６の動作ストローク
の変化に関わらず推力が一定となる所定の動作範囲を有
するという特徴を有している。該プランジャ３６の先に
は糸調子器３０が設けられており、該糸調子器３０の可
動皿３１ｕを支持した可動ピン３２が前記プランジャ３
６に直接連結されて、該プランジャ３６の駆動と共に前
記可動ピン３２も運動をする。３３は該糸調子器３０の
糸調子台であり、不図示のミシンフレームに固定され
る。また、３１ｌは糸調子台前面に支持された下糸調子
皿である。プランジャ３６の運動が可動ピン３２を介し
て可動皿３１ｕに作用すると、該可動皿３１ｕの作用量
は前述のソレノイド３５の推力が一定となるプランジャ
３６の動作ストローク範囲に設定されており、該可動皿
３１ｕと下糸調子皿３１ｌとの間の圧力を加減すること
により両皿３１ｌ，３１ｕ間を通過する糸に所定の圧力
を作用させ正確に所望の張力を与える。 【０００４】また、糸調子装置は、一般的に天秤付近や
面部付近に配置されることが多い。しかしながら、上記
のような電気的に張力を制御可能な糸調子装置において
は、構成として駆動手段等が必要となり、その構成は比
較的大きなものとなる。そのため、この種の糸調子装置
は、配設位置に多くの制限が生じてしまっている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】上記問題を鑑み、本出
願人は図３に示すような構成により、糸調子器の配設位
置から離間した位置への駆動手段の配設を試みた。 【０００６】図３において、矢符で示した１０は前記従
来の糸調子器（図２の二点鎖線部３０）とほぼ同構成の
糸調子器であり、不図示の糸調子台によりミシン頭部Ｍ
の表面に設けられている。ここで、該糸調子器１０の基
本構成は可動皿１１ｕを支持するように可動ピン１２が
設けられており、該可動ピン１２は後述の駆動手段から
の駆動力が伝達される。また、１１ｌは糸調子台前面に
支持された下糸調子皿であり、可動ピン１２から伝達さ
れる駆動力により可動皿１１ｕが下糸調子皿１１ｌ側に
付勢され、該可動皿１１ｕとの間を通過する糸に所望の
張力を与えている。 【０００７】また、２５は、プランジャ２６を有し該プ
ランジャ２６を電気的に制御して図中矢符ＢＡ方向への
推力を与える駆動手段としてのソレノイドであり、直接
またはブラケットなどを介してミシンフレームＭに固定
されている。さらに、前述同様、特性として電流一定の
下でストローク量の変化に関わらず推力が一定となるス
トローク区間を有する。ここで、該ソレノイド２５は、
不図示の制御手段に接続されており、該制御手段により
所定の張力を付与するように推力が制御される。 【０００８】前記駆動手段２５及び糸調子器１０の間
は、複数部材からなる伝達手段により接続されている。
まず、プランジャ２６の先端には図中矢符ＤＵ方向に延
在して略垂直に伝達手段の一つとしての回動リンク２９
の一端が連結されると共に支持ピンＰ₂により直接又は
間接にミシンフレームＭに回転可能に支持されている。
プランジャ２６との連結部である回動リンク２９の一端
には、該プランジャ２６に形成された連結ピン２６aの
運動方向と交差する方向に長孔２９ａが形成されてい
る。該長孔２９ａは前記連結ピン２６ａと摺動可能な幅
となっており、回動リンク２９とプランジャ２６とを、
摺動可能且つ回転可能に連結されている。一方、前記回
動リンク２９の他端には図中矢符ＡＢ方向に略水平に延
在した伝達手段の一つとしての連結アーム２７の一端が
回動可能に連結されている。ここで、支持ピンＰ₂は前
記回動リンク２９のプランジャ２６及び連結アーム２７
との両連結部間に設けられている。 【０００９】この連結アーム２７の他端には伝達手段の
一つとしてのＬ字状の回動リンク１８の一端が回動可能
に連結されている。 【００１０】前記回動リンク１８はＬ字の角部において
支持ピンＰにより直接又は間接にミシンフレームＭに回
転可能且つ略水平に支持されている。該回動リンク１８
の前記Ｌ字の角部を挟んで他端には連結ピン１８ａが形
成されると共に伝達手段の一つとしての揺動部材１４が
連結されている。 【００１１】該揺動部材１４の一端には前記連結ピン１
８ａの動作方向と交差する方向に長孔１４ａが形成され
ており、該長孔１４ａに前記連結ピン１８ａが長孔１４
ａの長手方向へ摺動可能に遊挿されている。また、該揺
動部材１４の他端は前記糸調子器１０の可動ピン１２が
連結されており、揺動部材１４の運動が糸調子器１０に
作用するようになっている。 【００１２】該構成により糸へ張力を付与する場合に
は、前記駆動手段（ソレノイド２５）によりプランジャ
２６を図中Ａ方向に作動し、前記伝達手段を介して可動
皿１１ｕを図中矢符Ｏ方向へ付勢して下糸調子皿１１ｌ
との間の縫製に供される不図示の糸に張力を与える。 【００１３】しかし、本構成においては、複数部材によ
り構成される伝達手段において、縦方向（図中矢符UD方
向）への動作成分を有する部材（ここでは回動リンク２
９）を有している。この回動リンク２９は、支持ピンP₂
を回転軸として図中矢符UAあるいはUB方向に回転自在に
支持されており、該回動リンク２９自体の自重によって
該支持ピンP₂を中心とした回転モーメントが該回動リン
ク２９に発生してしまう。該回転モーメントはこの伝達
系（リンク）の姿勢を変える方向に作用すると共に、回
動リンク２９の発生するリンクの姿勢を変える方向に作
用する力はその各部材の姿勢によって大きく異なってく
る。一方、ソレノイド２５はその推力自体を制御してい
るため、リンクの構成の自重により発生する力は、ソレ
ノイドの推力に直接影響を与え正確な糸張力の制御を阻
害し、そのまま推力制御の誤差となってしまっていた。 【００１４】ミシンによる縫製において、糸張力の強弱
は、縫製に供された際の糸の締まりに直接影響する要素
であり、張力の設定が適当でない場合、不完全な縫い目
や見た目の悪い縫い目が発生しすることがある。すなわ
ち、張力の正確な制御が阻害されると、完成した縫製品
の商品価値の著しい低下に繋がる恐れがあった。 【００１５】上記問題を鑑み、本発明は、より正確に張
力を制御可能な糸調子装置を提供することを目的とす
る。 【００１６】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載のミシンの糸調子装置は、縫製に供
されるミシンの糸に張力を付与する糸調子器と、電流量
に応じて推力を発生すると共に一定電流量下において推
力が略一定となる動作範囲を有し、該推力を前記糸調子
器に伝達し該糸調子器が糸に付与する張力を変化させる
駆動手段と、前記駆動手段に必要な電流量の供給を指令
する制御手段と、を備え、糸への張力の付与を設定に応
じて変化させることが可能なミシンの糸調子装置におい
て、前記駆動手段の動作を糸調子器に伝達する複数部材
からなる伝達手段を備え、該複数部材の動作を略水平方
向のみで構成したことを特徴としている。 【００１７】 【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の糸
調子装置の実施例を説明する。尚、図中矢符で示した方
向指示は説明の便宜上付したものであり、本発明の技術
範囲を何ら制限するものではない。尚、ここでは図中矢
符AB−FOにより表される平面が水平面を表し、該水平面
の法線方向を示した矢符UDは垂線を示している。 【００１８】図1は本発明の糸調子装置の一実施例であ
り、複数部材（１４、１７、１８、１９）から構成され
る伝達手段により、糸調子器１０を駆動手段としてのソ
レノイド１５から離間した位置へ配設している。該図１
において、矢符で示した１０は前記従来の糸調子器（図
３の１０）と同構成であり、不図示の糸調子台によりミ
シン頭部表面に設けられている。 【００１９】ここで、該糸調子器１０の基本構成は可動
皿１１ｕを支持するように可動ピン１２が設けられてお
り、該可動ピン１２は後述の駆動手段１５からの駆動力
が伝達される。また、１１ｌは糸調子台前面に支持され
た下糸調子皿であり、可動ピン１２を介して伝達される
駆動力により可動皿１１ｕが作用して、該可動皿１１ｕ
との間を通過する糸に所望の張力を与えている。 【００２０】また、１５は、プランジャ１６を有して該
プランジャ１６に図中矢符BA方向の推力を与える駆動手
段としてのソレノイドであり、直接又はブラケットなど
を介してミシンフレームＭに固定されている。ここで、
該ソレノイド１５はプランジャ１６に対して電流量に応
じて推力を発生させると共に電流量一定でプランジャ１
６の出没のストロークに関わらずほぼ一定の推力を発生
するプランジャ１６の所定のストローク範囲（動作範
囲）を有する、特性を持つものである。尚、該ソレノイ
ド１５は不図示の制御手段に接続されており、該制御手
段により電流量あるいは推力を制御される。また、該制
御手段は少なくとも張力および張力を付与する時期を設
定に応じて制御可能であり、さらに該張力の変更は縫製
の最中でもその進行に従って変更することも可能であ
る。また、ここで、糸調子装置の作動に用いられるプラ
ンジャ１６の出没のストローク範囲は、主にソレノイド
１５のプランジャ１６の前述した所定の動作範囲で用い
ることが好ましい。 【００２１】前記駆動手段としてのソレノイド１５及び
糸調子器１０の間は、複数部材（１４、１７、１８、１
９）からなる伝達手段により接続されている。まず、プ
ランジャ１６の先端には伝達手段の一つである回動リン
ク１９の一端が連結されており、該回動リンク１９は図
中矢符ＦＯ方向に延在すると共に水平面に対して垂直な
支持ピンＰ₁により直接又は間接にミシンフレームＭに
略水平に回転可能に支持されている。該回動リンク１９
とプランジャ１６との連結部には、該プランジャ１６の
連結ピン１６aの運動方向と交差する方向に長孔１９ａ
が形成されており、プランジャ１６に垂直且つ長孔１９
ａに摺動可能に形成された連結ピン１６ａにより両者が
連結されている。また、前記回動リンク１９の他端には
図中矢符ＡＢ方向に略水平に延在した伝達手段の一つで
ある連結アーム１７の一端が回動可能に連結されてい
る。即ち、前記回動リンク１９はプランジャ１６及び連
結アーム１７との両連結部の間で前記支持ピンＰ₁に支
持されている。 【００２２】前記連結アーム１７の他端には伝達手段の
一つであるＬ字状の回動リンク１８の一端が回動可能に
連結されている。前記回動リンク１８はＬ字の角部にお
いて支持ピンＰにより直接又は間接にミシンフレームＭ
に回転可能且つ略水平に支持されている。該回動リンク
１８の前記Ｌ字の角部を挟んで他端には連結ピン１８ａ
が形成されると共に伝達手段の一つである揺動部材１４
が連結されている。 【００２３】該揺動部材１４の一端には前記連結ピン１
８ａの動作方向（後述）と交差する方向に長孔１４ａが
形成されており、該長孔１４ａに前記連結ピン１８ａが
長孔１４ａの長手方向へ摺動可能に遊挿されている。ま
た、該揺動部材１４の他端は前記糸調子器１０の可動ピ
ン１２が連結されており、揺動部材１４の運動が糸調子
器１０に作用するようになっている。 【００２４】ここで、本実施例の糸調子装置の動作につ
いて説明する。 【００２５】制御手段（不図示）により糸への張力の付
勢を指令された場合、ソレノイド１５（駆動手段）は糸
調子皿（１１ｕ，１１ｌ）間を通過する糸へ作用する押
圧力を強めるよう動作する。即ち、ここではプランジャ
１６を図中矢符Ａ方向へ向けて推力を発生する。該プラ
ンジャ１６の連結ピン１６ａからの矢符Ａ方向の直線的
な駆動力を長孔１９ａを介して支持ピンＰ₁を中心とす
る回転方向の力として伝達される。該回動リンク１９
は、垂直に設けられた支持ピンＰ₁を支点にして略水平
方向の成分のみで図中時計回り方向（矢符Ｏ→Ｂ方向）
に回動するように駆動手段１５の発生する推力を伝達さ
れる。 【００２６】次いで、連結アーム１７は該回動リンク１
９の時計回り方向への回動により、該回動リンク１９の
回転方向の力の少なくとも図中矢符Ｂ方向への力が伝達
される。連結アーム１７に伝達されたＢ方向の駆動力は
回動リンク１８に伝達され支持ピンＰを支点とした回動
リンク１８の回転により、図中矢符Ｏ方向への力に変換
される。尚、連結アーム１７両端と両回動リンク１８、
１９の連結態様の詳細な説明はないが、連結アーム１７
が直接乃至間接的にミシンフレームＭに摺動可能に支持
されている場合などは、長孔１９ａ、１４ａに見られる
ような力の逃げを形成し、必要な方向（摺動方向）のみ
の駆動力を抽出可能な構成とすればよい。 【００２７】この時、回動リンク１８は略水平に時計回
り方向（矢符Ｏ→Ｂ方向）の回動運動をするように推力
の伝達を受ける。駆動力の図中矢符ＦＯ方向への変換は
長孔１４ａと連結ピン１８ａとの間で行なわれ、長孔１
４ａにより揺動部材１４は前記時計方向に回動される連
結ピン１８ａの駆動力の矢符ＦＯ方向成分のみを抽出し
伝達される。即ち、ここでは矢符O方向への駆動力を受
け、可動ピン１２を介して可動皿１１ｕに矢符Ｏ方向へ
の押圧力を付勢する。したがって、可動皿１１ｕおよび
下糸調子皿１１ｌ間を通過する糸への圧力を増すことに
より糸張力を付与することが出来る。 【００２８】以上のような構成により、糸調子器１０の
配設位置より離間した位置への駆動手段１５の配設が可
能となり、糸調子器１０の配設の自由度を向上すること
ができる。さらに、糸調子器１０の配設位置の自由度を
確保できると共に、伝達手段が各部材自体の自重により
姿勢を変える方向への力が生じるようなことがなく、駆
動力の制御をより正確に行なうことが可能である。 【００２９】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、その技術範囲を逸脱しない限りその構成は種々の
変更をしうるものである。 【００３０】例えば、ソレノイド（駆動手段）１５は、
前記特性を有していれば態様を限定されるものではな
く、その推力の発生方向はプランジャの出没双方向への
発生が可能な物でもよいし、一方へは別の手段によって
付勢した上で単方向へのみ付勢可能なソレノイドを用い
てもよい。さらに駆動手段は二つ以上の駆動源から構成
されても良い。 【００３１】また、上記実施例において回動リンク１
８、１９は、駆動源側連結部および作用点側連結部の両
者の間に支点Ｐ、Ｐ₁を設けていたが、支点Ｐ、Ｐ₁は中
間への配置に限られるものではなく、駆動源側の連結部
を挟んで作用点側の連結部の反対側に配置してもよい
し、作用点側の連結部を挟んで駆動源側の連結部の反対
側に配置してもよい。この場合、固定点となる支持ピン
を回動リンクの端部に配置することで、伝達系全体の外
方寄りに固定点を設けることができ、ミシンフレーム内
での伝達手段および駆動手段の配設位置の自由度が広が
る。 【００３２】また、支持点Ｐ、Ｐ₁を支点にする回動リ
ンク１８、１９において、支点から駆動源側の連結部と
支点から作用点側の連結部の距離の比を変えることによ
って、駆動力に対する作用力を調整できるようにしても
よい。これは回動リンク自体を交換してもよいし、連結
位置を調整可能としてもよい。この場合、駆動力の幅が
広がり、制御手段による制御と合せることで糸張力の制
御に幅と多様性を持たせることができる。尚、支点と両
連結部の並ぶ順序は前述のように変更してもよい。 【００３３】また、プランジャ１６および回動リンク１
８に形成された連結ピン１６ａ、１８ａと、回動リンク
１９,および揺動部材１４に形成された長孔１９ａ,１４
ａによる特定方向の駆動力の抽出および伝達について、
連結ピンと長孔の形成はお互い他方の部材への形成であ
ってもよい。 【００３４】また、上記実施例において回動リンク１９
および揺動部材１４に形成された長孔１９ａ,１４ａは
外周の閉じた閉領域でなくてもよいし、貫通した孔を形
成してなくてもよい。即ち、駆動力の所定方向成分を抽
出して伝達できればよく、たとえば一端の開いた二又形
状や切欠のようになっていてもよく、さらには溝形状部
に連結ピンが当接して所定の軌跡で動作するカムのよう
な構成としてもよい。この場合、部品の形状の多様性が
増し、部材の製造の難易度やコスト、材料の特性、機械
の組み付け性などを考慮してより好ましい態様を実施可
能である。。 【００３５】また、上記実施例において回動リンク１
８、１９の形状は、Ｌ字状および直線状のみの説明に終
始したが、以上の構成に限定されるものではない。ま
た、各支点,各連結部,各支持部においては、特記しなか
ったが、ベアリングなどの軸受部材などを入れてもよ
い。この場合、伝達手段内での駆動力の損失が低減さ
れ、より効率のよい駆動力の伝達ができると共に制御手
段による糸張力の制御へ及ぼす要因が減ることでより正
確な制御が可能となる。 【００３６】 【発明の効果】本発明によれば、電流一定の下でストロ
ーク量の変化に関わらず推力が一定となる所定の動作範
囲を有する駆動手段を用いた糸調子装置において、該糸
調子装置に駆動手段からの駆動力を伝える伝達手段とし
て複数の連結部材からなるリンク機構を用いることによ
り、糸調子装置から離間した位置などへの駆動手段の配
設を可能にするような場合に、各連結部材の動作方向が
略水平方向への運動のみで構成することで、自重による
張力制御への外乱を低減することができ、糸に与える張
力のより精確な制御を可能としている。したがって、縫
製による縫い目が安定し、所望の仕上がりを得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の糸調子装置の一実施例を示す説明図で
ある。 【図２】従来の糸調子装置を示す図である。 【図３】従来のリンク機構を有する糸調子装置の説明図
である。 【符号の説明】 １０ 糸調子器 １１ｕ 可動皿 １
１ｌ 下糸調子皿 １２ 可動ピン １４ 揺動部材（伝達手
段） １４ａ 揺動部材長孔 １５ ソレノイド（駆動
手段） １６ プランジャ １６ａ,２６ａ 連結ピン １７,２７ 連結アーム（伝達手段） １８,２８
回動リンク（伝達手段） １８ａ,２８ａ Ｌ字状回動リンク長孔 １９,２９
回動リンク（伝達手段） １９ａ,２９ａ 回動リンク長孔 ３０ 糸調子器(従来) ３１ｕ 可動皿(従来) ３
１ｌ 下糸調子皿(従来) ３２ 可動ピン(従来) ３３ 糸調子台(従来) ２５,
３５ ソレノイド(従来) ２６,３６ プランジャ(従来) Ｃ 制御手段
Ｍ ミシンフレーム Ｐ,Ｐ₁,Ｐ₂ 支持ピン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】縫製に供されるミシンの糸に張力を付与す
   る糸調子器と、 電流量に応じて推力を発生すると共に一定電流量下にお
   いて推力が略一定となる動作範囲を有し、該推力を前記
   糸調子器に伝達し該糸調子器が糸に付与する張力を変化
   させる駆動手段と、 前記駆動手段に必要な電流量の供給を指令する制御手段
   と、を備え、糸への張力の付与を設定に応じて変化させ
   ることが可能なミシンの糸調子装置において、 前記駆動手段の動作を糸調子器に伝達する複数部材から
   なる伝達手段を備え、該複数部材の動作方向がを略水平
   方向のみとなるように構成したことを特徴とするミシン
   の糸調子装置。