JP5142467B2

JP5142467B2 - ミシン

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Publication number: JP5142467B2
Application number: JP2005357669A
Authority: JP
Inventors: 穂純中島
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2025-12-12
Also published as: JP2007159705A

Description

本発明は、上糸の張力を糸張力検出手段によって検出し、その検出張力に基づき糸調子装置の駆動手段を制御手段によって制御することにより、糸調子装置により付与される上糸の張力を制御するミシンに関する。

従来のミシンにおいては、上糸が糸供給源から糸調子装置、天秤を順に経由して縫い針まで案内されている。糸調子装置は電磁ソレノイド等の駆動源によって駆動され、駆動源を電気的に制御することによって上糸の張力を調整することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

また、布や糸等の変化に対応すべく、上糸の張力を検出する張力検出器を天秤と縫い針の間に設け、天秤による糸引きが行われ上糸にかかる張力がピークになる天秤上昇区間付近の張力を検出し、この検出結果に基づいて糸調子装置を制御して、当該天秤上昇区間の糸張力を制御することが行われている（例えば、特許文献２参照）。
特開２０００−３００８８２号公報特公平５−７５４４０号公報

しかしながら、糸調子装置と遠く離れて位置する下糸との結節点にかかる上糸の張力は、糸調子装置を制御しても直ぐに変化するものではなく、ミシンが高速運転される場合は、その遅れが大きく影響し、天秤上昇区間付近の張力の検出結果に基づいて糸調子装置を制御してもその結果が反映されるのは、天秤による上糸の引き上げの終了後となってしまい、結果として、高速運転すると上糸の張力の制御が追従できず、上糸と下糸の結節位置が均一にならないという問題があった。

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、検出張力が上糸の張力に反映されるまでに時間を要したものとしても、縫い目を均一にすることができるミシンを提供することを目的とする。

以上の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、上下動する針棒に支持されて針板に設けられた針孔を貫通して上下動する縫い針と、前記縫い針と協動して縫い目を形成する釜と、糸供給源から前記縫い針に至る上糸経路中の前記糸供給源から天秤の間に配置され糸張力が制御可能な糸調子装置と、前記糸調子装置により付与される張力を可変する駆動手段と、設定張力を設定する張力設定手段と、前記天秤の上下動位相を検出する位置検出手段と、前記天秤と前記縫い針との間の上糸経路に配置され上糸にかかる張力を検出する張力検出手段と、前記駆動手段を制御する制御手段と、を備えるミシンにおいて、前記制御手段は、前記張力設定手段により設定された前記設定張力と、前記設定張力よりも低い第１閾値及び前記第１閾値よりも高く前記設定張力よりも低い第２閾値を記憶し、前記位置検出手段により検出される検出位相が前記釜の剣先により上糸が引き込まれる天秤下死点区間である際において前記張力検出手段により検出された検出張力を、前記設定張力に対応した第１閾値及び前記第１閾値よりも高い第２閾値と比較し、その比較の結果、前記検出張力が前記第１閾値を下回った場合には、前記位置検出手段により検出される検出位相が前記釜にすくわれた上糸ループが前記釜から外れてから前記縫い針が前記針孔を上から下に抜けるまでの天秤上昇区間である際において前記駆動手段を制御することによって前記糸調子装置により付与される上糸の張力を前記設定張力よりも低く制御し、前記検出張力が前記第２閾値を超えた場合には、前記位置検出手段により検出される検出位相が前記天秤上昇区間である際において前記駆動手段を制御することによって前記糸調子装置により付与される上糸の張力を前記設定張力よりも高く制御し、前記検出張力が前記第１閾値以上前記第２閾値以下であった場合には、前記位置検出手段により検出される検出位相が前記天秤上昇区間である際において前記駆動手段を制御することによって前記糸調子装置により付与される上糸の張力を前記設定張力に制御し、前記位置検出手段により検出される検出位相が前記天秤上昇区間以外である際においては、前記駆動手段を制御することによって前記糸調子装置により付与される上糸の張力を前記設定張力に制御することを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、天秤下死点区間において張力検出手段により検出された張力に基づき、その天秤下死点区間の後の天秤上昇区間において糸調子装置による上糸の張力を制御しているので、天秤下死点区間において張力検出手段により検出された張力がその後の天秤上昇区間における上糸の張力に確実に反映される。そのため、上糸の張力の追従性が良くなり、縫い目を均一にすることができる。
このように制御することにより張力を適正に調整できるのは以下の理由による。
下糸と上糸の結節が行われる天秤上昇区間より前の天秤下死点区間においても天秤から縫い針間の上糸は釜の剣先により引き込まれ、その結果、張力が増加する。そして、この時の張力の増加量は布と上糸との抵抗により大きく影響される。この布と上糸との抵抗による影響は、下糸と上糸の結節が行われる天秤上昇区間中にも同じく表れる。従って、天秤下死点区間において布や上糸の影響を検出して、その検出結果に基づいて、実際に下糸と上糸の結節が行われる天秤上昇区間の張力を制御すれば、布や上糸の変化に対応して上糸と下糸の結節時の張力を適正に制御することができる。
例えば、天秤下死点区間に張力が通常よりも大きく検出される布に段部がある場合等に、天秤上昇区間中における張力を段部により影響される張力分だけ増加するように糸調子装置を制御しておくことで、下糸と上糸の結節時の張力を適正に制御することできる。特に、この制御は、実際に下糸と上糸の結節時よりも前に行われるので、高速運転中も十分に追従させることができる。

請求項１に係る発明によれば、天秤下死点区間において張力検出手段により検出された張力がその後の天秤上昇区間における上糸の張力に確実に反映されるので、均一な縫い目を施すことができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１〜図２に示すように、ミシン１はフレーム２を具備する。フレーム２は、ベッド部３と、ベッド部３の上方に配設されたアーム部４とを備える。アーム部４の先端部には、下方に延出した針棒５が上下動可能に設けられ、針棒５の下端に縫い針６が取り付けられている。この針棒５はクランク機構等を介して主軸に連結され、主軸がミシンモータ８１に連結され、主軸の回転運動がクランク機構によって針棒５の上下運動に変換され、ミシンモータ８１により針棒５及び縫い針６が上下動する。

主軸には天秤２７の上下動位相を検出する位置検出手段としてのエンコーダ８３が設けられ、主軸の回転角がエンコーダ８３によって検出されて電気信号に変換され、これにより縫い針６の上下動位置及び天秤２７の上下動位相が検出される。例えば、主軸が１°回転するたびにパルス信号がエンコーダ８３によって生成され、パルス数により主軸の回転角と縫い針６の上下動位置が定まる。

ベッド部３の上面には、針板７が取り付けられ、この針板７には針孔８が形成されている。針孔８の下には、釜９が設けられ、釜９内にはボビンが収納され、そのボビンに下糸が巻回されている。また、釜９は、下軸１１に連結された剣先１０を有する。

アーム部４の上面には、糸案内棒２１が起立するよう設けられ、アーム部４の前面上部には、第１の糸調子装置２２が設けられている。第１の糸調子装置２２の下方であってアーム部４の前面下部には、第２の糸調子装置２３が設けられている。

第２の糸調子装置２３は、図３に示すように、アーム部４の前面に取り付けられた取付台２３ａと、取付台２３ａの前面側に設けられた固定皿２３ｂと、固定皿２３ｂに重ねられた可動皿２３ｃと、可動皿２３ｃ、固定皿２３ｂ及び取付台２３ａを貫通して可動皿２３ｃに係止し、アーム部４の前面に対して垂直な方向に移動可能な可動ピン２３ｄとを備える。第２の糸調子装置２３は、可動皿２３ｃと固定皿２３ｂとの間に挟まれた糸に付与する張力を制御可能としたものである。

また、アーム部４内には電磁ソレノイド８２が設けられ、この電磁ソレノイド８２のプランジャ８２ａが可動皿２３ｃに連結されている。電磁ソレノイド８２は、プランジャ８２ａ及び可動ピン２３ｄを軸線方向に駆動し、固定皿２３ｂと可動皿２３ｃとの間に挟まれた糸に付与する張力を可変させる駆動手段である。特開２０００−２０２１８３号公報に記載されているように、この電磁ソレノイド８２は、特定のストローク区間内においてプランジャ８２ａのストロークが変化してもプランジャ８２ａにより与えられる推力が一定となるという特性を有する。また、この電磁ソレノイド８２は、プランジャ８２ａのストロークが一定の場合に、電磁ソレノイド８２に流れる電流が大きくなるに従ってプランジャ８２ａで発生する推力が大きくなるという特性を有する。そして、この電磁ソレノイド８２はプランジャ８２ａが特定ストローク区間で進出・後退を行うように設定され、電流の制御により推力を可変して、固定皿２３ｂと可動皿２３ｃとの間に挟まれた糸に付与する張力を可変させるものである。

図１に示すように、第２の糸調子装置２３に糸取りバネ２４が設けられ、第２の糸調子装置２３の左方に糸掛け具２５が設けられている。

アーム部４の前面であって第１の糸調子装置２２と第２の糸調子装置２３との間には、第１の糸案内具２６が設けられている。第１の糸案内具２６の左方には、第２の糸案内具２８が設けられている。第１の糸案内具２６と第２の糸案内具２８との間には、天秤２７がアーム部４の前面から前方に延出するよう設けられ、この天秤２７がアーム部４の前面に沿って上下に往復移動するように設けられている。天秤２７は天秤伝動機構等を介して主軸に連結され、ミシンモータ８１により天秤２７が上下動する。

アーム部４の前面であって第２の糸案内具２８の下方には、糸張力検出器２９が設けられている。この糸張力検出器２９は、上から順に糸通し２９ａ，２９ｂ，２９ｃを配列し、糸通し２９ｂに歪みゲージ２９ｄを設けたものである。この糸張力検出器２９は、糸の張力を歪みゲージ２９ｄで検出して電気信号に変換する。

上糸の経路は以下のようになる。上糸供給源からの上糸５１が糸案内棒２１の穴に通され、その次に第１の糸調子装置２２に案内されて挟まれ、その次に第２の糸調子装置２３に案内されてその固定皿２３ｂと可動皿２３ｃとの間に挟まれ、次に糸取りバネ２４に掛けられ、その次に糸掛け具２５に掛けられ、その次に第１の糸案内具２６に通され、その次に天秤２７に通され、その次に第２の糸案内具２８に通され、その次に糸張力検出器２９に案内され、最後に縫い針６の穴に通されている。

針棒５、縫い針６及び天秤２７はミシンモータ８１により上下に駆動され、下軸１１及び剣先１０もミシンモータ８１により回転される。縫い針６が下降する時には、針孔８を下に貫通し、縫い針６に通された上糸が剣先１０によって捕捉され、縫い針６が上昇する時には、捕捉された上糸がボビンの下糸と絡み合う。このような縫い針６と釜９の協動により縫い目が布に形成される。

図４には、針棒５の動きを表す針棒曲線Ｃと、天秤２７の動きを表す天秤曲線Ｄと、釜９による糸取り量を表す釜糸取り曲線Ｅとが図示されている。図４の横軸は主軸の回転角を表す。図４の縦軸は、針棒曲線Ｃでは上下方向の針棒５の位置を表し、天秤曲線Ｄでは上下方向の天秤２７の位置を表し、釜糸取り曲線Ｅでは糸取り量を表す。

図４に示すように、主軸の回転角がゼロ°（＝３６０°）である場合に、針棒５が上死点にあり、主軸の回転角が１８０°である場合に、針棒５が下死点にある。主軸の回転角が９０°である場合に、縫い針６が針孔８に挿入され始め、主軸の回転角が２７０°である場合に、縫い針６が針孔８から下から上に抜け出す。主軸の回転角が約７５°のときに、天秤２７が上死点にあり、主軸の回転角が約３００°のときに、天秤２７が下死点にある。主軸の回転角が約１１５°のときに、上糸が釜９の剣先１０により捕捉され、主軸の回転角が１１５〜３８０°（＝２０°）ときに、上糸が釜９の剣先１０にすくわれて上糸ループが形成されており、主軸の回転角が２０°のときに、上糸ループが釜９の剣先１０から外れる。また、主軸の回転角が２７０〜３５０°の間の区間では、天秤２７が下死点又は下死点近傍にあり、以下ではこの区間を天秤下死点区間Ａという。主軸の回転角が２０〜１００°の区間は、釜９の剣先１０にすくわれた上糸ループが釜９から外れてから縫い針６の先端が針板７の針孔８を上から下に抜けるまでの区間であり、以下ではこの区間を天秤上昇区間Ｂという。

図５では、上述した糸張力検出器２９で検出される天秤２７と縫い針６との間の上糸の張力であり、横軸が主軸の回転角を表し、縦軸が張力を表す。図５の曲線Ｆに示すように、天秤下死点区間Ａでは釜９の剣先１０により上糸が引き込まれるので、上糸の張力のピークが天秤下死点区間Ａで現れる。天秤下死点区間Ａにおける張力は、上糸と下糸の交差部分を布の裏面寄り（針板７寄り）に近づけるように作用する。

また、天秤上昇区間Ｂでは天秤２７が上昇して上糸が引かれ下糸と絡んだ上糸のループの引き下げが下糸によって制限されるので、別のピークが天秤上昇区間Ｂに現れる。天秤上昇区間Ｂにおける張力は、上糸と下糸の交差部分を布の表面寄り（布押え寄り）に近づけるように作用する。

図２に示すように、このミシン１は制御装置９１、操作パネル９２及び起動・停止スイッチ９３を有する。操作パネル９２は、制御装置９１から入力した表示信号に従った表示を行うディスプレイと、ディスプレイの表示面に重ねられたタッチパネルとを具備する。タッチパネルの表面上において作業者の指等が接触した場合に、その接触位置に応じた操作信号がタッチパネルから制御装置９１に出力される。この操作パネル９２は第２の糸調子装置２３の張力を設定する張力設定手段であり、ユーザが操作パネル９２のタッチパネルをタッチすることにより、その操作に応じた設定張力が制御装置９１に入力される。起動・停止スイッチ９３は、縫製を起動・停止するためのスイッチである。

制御装置９１は、操作パネル９２から操作信号を入力したり、操作パネル９２に表示信号を出力したりするインターフェースと、糸張力検出器２９によって検出された張力を入力するインターフェースと、プログラムを記憶したＲＯＭと、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行するマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータによって制御されることでミシンモータ８１を駆動する駆動回路と、マイクロコンピュータによって制御されることで電磁ソレノイド８２を駆動する駆動回路とを備える。

この制御装置９１は、ＲＯＭのプログラムに従ったマイクロコンピュータの処理により以下のように機能する。制御装置９１は、操作パネル９２によって設定された設定張力γ（図５を参照。）をＲＡＭに一時的に記憶する機能を有する。また、制御装置９１は、操作パネル９２によって設定された設定張力γに対応する設定張力ｉ（但し、設定張力ｉ＜設定張力γ）及び設定張力ｊ（但し、設定張力ｊ＞設定張力γ）をＲＯＭから読み込んでＲＡＭに一時的に記憶する機能を有する。また、制御装置９１は、操作パネル９２によって設定された設定張力γに対応する第１閾値α（但し、第１閾値α＜設定張力γ）及び第２閾値β（但し、第１閾値α＜第２閾値β＜設定張力γ）をＲＯＭから読み込んでＲＡＭに一時的に記憶する機能を有する。制御装置９１は、ミシンモータ８１を駆動してミシンモータ８１の回転速度を制御する機能を有する。また、制御装置９１は、ミシンモータ８１の動作中にエンコーダ８３から入力した信号により主軸の回転角を認識する機能を有する。また、制御装置９１は、ミシンモータ８１の動作中に糸張力検出器２９から入力した信号によって第２の糸調子装置２３から上糸に付与される張力を認識する機能を有する。

また、図５に示すように、制御装置９１は、エンコーダ８３によって検出された主軸の回転角が１００〜３６０（ゼロ）〜２０°となる間（つまり、天秤上昇区間Ｂ以外）において電磁ソレノイド８２を制御することによって、第２の糸調子装置２３が上糸に付与する張力を設定張力γに調整する機能を有する。また、制御装置９１は、エンコーダ８３によって検出された主軸の回転角が２７０〜３５０°となる間（つまり、天秤下死点区間Ａ）において糸張力検出器２９から入力した張力が第１閾値αを越えたか否かを判定する機能を有する。また、制御装置９１は、エンコーダ８３によって検出された主軸の回転角が２７０〜３５０°となる間において糸張力検出器２９から入力した張力が第２閾値βを越えたか否かを判定する機能を有する。また、制御装置９１は、天秤下死点区間Ａにおいて糸張力検出器から入力した張力が曲線Ｇのように第１閾値αを越えない場合には、次の天秤上昇区間Ｂにおいて電磁ソレノイド８２を制御することによって、第２の糸調子装置２３から上糸に付与される張力を曲線Ｉのように設定張力γよりも低い設定張力ｉに調整する機能を有する。また、制御装置９１は、天秤下死点区間Ａにおいて糸張力検出器から入力した張力が曲線Ｈのように第２閾値βを越えた場合には、次の天秤上昇区間Ｂにおいて電磁ソレノイド８２を制御することによって、第２の糸調子装置２３から上糸に付与される張力を曲線Ｊのように設定張力γよりも高い設定張力ｊに調整する機能を有する。また、制御装置９１は、天秤下死点区間Ａにおいて糸張力検出器から入力した張力が第１閾値α以上第２閾値β以下の場合には、次の天秤上昇区間Ｂにおいて電磁ソレノイド８２を制御することによって、第２の糸調子装置２３から上糸に付与される張力を設定張力γに維持する機能を有する。

次に、図６を用いてミシン１の動作について説明する。
ユーザが布を針板７の上にセッティングし、糸案内棒２１、第１の糸調子装置２２、第２の糸調子装置２３、糸取りバネ２４、糸掛け具２５、第１の糸案内具２６、天秤２７、第２の糸案内具２８、糸張力検出器２９、縫い針６の順に上糸を通す。更に、ユーザが、下糸を巻回したボビンを釜９にセッティングする。

そして、ユーザが操作パネル９２を操作すると、操作内容に応じた設定張力γが操作パネル９２から制御装置９１に入力され、制御装置９１がその設定張力γ、設定張力ｉ、設定張力ｊ、第１閾値α及び第２閾値βを記憶する。そして、制御装置９１は、設定張力γに対応する設定張力ｉ、設定張力ｊ、第１閾値α及び第２閾値βを読み込んで一時的に記憶する（ステップＳ１）。そして、制御装置９１は、第２の糸調子装置２３から上糸に付与される張力が設定張力γとなるように電磁ソレノイド８２を制御する（ステップＳ２）。

ユーザが起動・停止スイッチ９３を操作すると（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、制御装置９１がミシンモータ８１を回転させる（ステップＳ４）。これにより針棒５、縫い針６及び天秤２７が上下動し、釜９、下軸１１が回転し、縫い針６と釜９の協動により布に縫い目が形成される。

このような縫製中では、制御装置９１は以下のようなフィードバック制御を行っている。縫製中では、主軸の回転角がエンコーダ８３に検出され、主軸の回転角を表す信号が制御装置９１に入力され、更に、上糸の張力が糸張力検出器２９に検出され、上糸の張力を表す信号が制御装置９１に入力される。そして、エンコーダ８３によって検出された主軸の回転角が２７０〜３５０°の間に、制御装置９１が糸張力検出器２９から入力した張力を第１閾値α及び第２閾値βと比較する。

具体的には、エンコーダ８３によって検出された主軸の回転角が２７０°になってから（ステップＳ５：Ｙｅｓ）３５０°になるまでの間（ステップＳ７：Ｎｏ）、糸張力検出器２９によって検出された張力が変数Ｐ（但し、変数Ｐの初期値はゼロ）を越えたら、制御装置９１が変数Ｐを検出張力に書き換えることによって（ステップＳ６）、回転角が２７０〜３５０°における検出張力のピーク（３５０°のときの変数Ｐの値）を検出する。そして、主軸の回転角が２０°となったら（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、制御装置９１が変数Ｐ（回転角が２７０〜３５０°における検出張力のピーク）を第１閾値α及び第２閾値βと比較する（ステップＳ９）。

比較の結果、天秤下死点区間Ａ（主軸回転角２７０°〜３５０°の間）において糸張力検出器２９から入力した張力のピーク（変数Ｐ）が第２閾値βを越えた場合には（ステップＳ９：Ｎｏ、ステップＳ１０：Ｎｏ）、制御装置９１が直ちに電磁ソレノイド８２を制御することによって、第２の糸調子装置２３による付与張力を設定張力γより高い設定張力ｊに調整する（ステップＳ１２）。これにより天秤上昇区間Ｂにおいて糸張力検出器２９によって検出される張力は曲線Ｋで表されたようになる。

一方、天秤下死点区間Ａにおいて糸張力検出器２９から入力した張力が第１閾値αを越えない場合には（ステップＳ９：Ｎｏ、ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、制御装置９１が直ちに電磁ソレノイド８２を制御することによって、第２の糸調子装置２３による付与張力を設定張力γより低い設定張力ｉに調整する（ステップＳ１１）。これにより天秤上昇区間Ｂにおいて糸張力検出器２９によって検出される張力は曲線Ｌで表されたようになる。
第２の糸調子装置２３による付与張力が設定張力ｉ又は設定張力ｊになった後、主軸の回転角が１００°になると（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、制御装置９１が電磁ソレノイド８２を制御することによって、第２の糸調子装置２３による付与張力を設定張力γに調整し（ステップＳ１４）、制御装置９１の処理がステップＳ１５に移行する。

また、天秤下死点区間Ａにおいて糸張力検出器２９から入力した張力が第１閾値α以上第２閾値β以下である場合には（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、制御装置９１が天秤上昇区間Ｂにおいて電磁ソレノイド８２を制御することによって、第２の糸調子装置２３による付与張力を設定張力γに維持し、制御装置９１の処理がステップＳ１５に移行する。
なお、天秤上昇区間Ｂ以外では、制御装置９１が電磁ソレノイド８２を制御することによって、第２の糸調子装置２３による付与張力を設定張力γにする。

ステップＳ１５では制御装置９１が起動・停止スイッチ９３の入力を判定し、ユーザによる起動・停止スイッチ９３のスイッチオフを検出した場合には（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、制御装置９１がミシンモータ８１を停止させ（ステップＳ１６）、ユーザによる起動・停止スイッチ９３のスイッチオフを検出しない場合には（ステップＳ１５：Ｎｏ）、制御装置９１の処理がステップＳ４に戻る。なお、制御装置９１の処理がステップＳ４に戻る場合には、制御装置９１は変数Ｐを初期値にリセットする。

以上のように本実施の形態によれば、天秤下死点区間Ａにおいて糸張力検出器２９により検出された張力に基づき、次の天秤上昇区間Ｂにおいて第２の糸調子装置２３による上糸の張力を制御しているので、天秤下死点区間Ａにおいて糸張力検出器２９により検出された張力がその後の天秤上昇区間Ｂにおける上糸の張力に確実に反映される。特に、図５の曲線Ｈのように天秤下死点区間Ａにおいて上糸の張力が大きく第２閾値βを越えた場合には、第２の糸調子装置２３による付与張力が設定張力γより高くすると、天秤下死点区間Ａにおいて上糸と下糸の交差部分を布の裏面寄りに近づけるように作用する張力が、天秤上昇区間Ｂにおいて上糸と下糸の交差部分を布の表面寄りに近づけるように作用する張力と釣り合う。一方、図５の曲線Ｇのように天秤下死点区間Ａにおいて上糸の張力が小さく第１閾値αを越えない場合には、第２の糸調子装置２３による付与張力が設定張力γより低くすると、天秤下死点区間Ａにおいて上糸と下糸の交差部分を布の表面寄りに近づけるように作用する張力が、天秤上昇区間Ｂにおいて上糸と下糸の交差部分を布の裏面寄りに近づけるように作用する張力と釣り合う。従って、縫いの最中には、上糸と下糸のバランスをとることができ、上糸と下糸の結節位置を一定にすることができる。そのため、出来上がった縫い目では、上糸と下糸が布の厚み方向中間部において交差し、綺麗な縫い目を均一に施すことができる。

また、本実施の形態によれば、天秤上昇区間Ｂにおける張力の値を天秤上昇区間Ｂよりも前の天秤下死点区間Ａで検出される張力によって決定し天秤上昇区間Ｂに達したら即その決定された張力に基づいて第２の糸調子装置２３を制御しているので、下糸と上糸の結節時よりも前に、前もって上糸に所望の張力を与えるように制御することができる。従って、第２の糸調子装置２３が張力を変更するように制御されてからその結果が実際の張力に反映されるまでに時間を要したとしても、変更された張力が実際に必要な区間に変更された張力を反映させることができ、従来のように天秤の上昇区間中の張力を検出してその結果に基づいて張力を制御する場合と比べて、高速応答性の良い糸調子装置を提供することができる。

なお、上記実施の形態では、Ａ区間において検出される糸張力をα、βの二つの閾値によって判断し、糸調子装置による張力の出力値もγ、ｉ、ｊと三つの張力値として制御しているが、閾値又は出力値を更に多段階しても良いし、糸張力の検出値に基づいて糸調子装置の張力を無段階に制御しても良い。

また、上記実施の形態では、駆動電流の制御によって張力を可変可能な糸調子装置２３を用いたが、糸調子装置２３は張力が制御可能な糸調子装置であれば、例えばモータによって２枚の位置を移動して張力を可変する糸調子装置などであっても、適用可能である。

本発明の実施形態におけるミシンのアーム部の正面と、その下のベッド部の破断面とを示した正面図である。ミシンの構成を示したブロック図である。アーム部に設けられた糸調子装置と、その駆動源とを示した側面図である。ミシンの動作タイミングを示したタイミングチャートである。糸張力検出器により検出される張力と、糸調子装置により付与する張力とを示したタイミングチャートである。制御装置による処理の流れを示したフローチャートである。

符号の説明

１ミシン
５針棒
６縫い針
７針板
８針孔
９釜
２３第２の糸調子装置
２７天秤
２９糸張力検出器（張力検出手段）
８２電磁ソレノイド（駆動手段）
８３エンコーダ（位置検出手段）
９１制御装置（制御手段）
９２操作パネル（張力設定手段）

Claims

上下動する針棒に支持されて針板に設けられた針孔を貫通して上下動する縫い針と、
前記縫い針と協動して縫い目を形成する釜と、
糸供給源から前記縫い針に至る上糸経路中の前記糸供給源から天秤の間に配置され糸張力が制御可能な糸調子装置と、
前記糸調子装置により付与される張力を可変する駆動手段と、
設定張力を設定する張力設定手段と、
前記天秤の上下動位相を検出する位置検出手段と、
前記天秤と前記縫い針との間の上糸経路に配置され上糸にかかる張力を検出する張力検出手段と、
前記駆動手段を制御する制御手段と、を備えるミシンにおいて、
前記制御手段は、
前記張力設定手段により設定された前記設定張力と、前記設定張力よりも低い第１閾値及び前記第１閾値よりも高く前記設定張力よりも低い第２閾値を記憶し、
前記位置検出手段により検出される検出位相が前記釜の剣先により上糸が引き込まれる天秤下死点区間である際において前記張力検出手段により検出された検出張力を、前記第１閾値及び前記第２閾値と比較し、
その比較の結果、前記検出張力が前記第１閾値を下回った場合には、前記位置検出手段により検出される検出位相が前記釜にすくわれた上糸ループが前記釜から外れてから前記縫い針が前記針孔を上から下に抜けるまでの天秤上昇区間である際において前記駆動手段を制御することによって前記糸調子装置により付与される上糸の張力を前記設定張力よりも低く制御し、
前記検出張力が前記第２閾値を超えた場合には、前記位置検出手段により検出される検出位相が前記天秤上昇区間である際において前記駆動手段を制御することによって前記糸調子装置により付与される上糸の張力を前記設定張力よりも高く制御し、
前記検出張力が前記第１閾値以上前記第２閾値以下であった場合には、前記位置検出手段により検出される検出位相が前記天秤上昇区間である際において前記駆動手段を制御することによって前記糸調子装置により付与される上糸の張力を前記設定張力に制御し、
前記位置検出手段により検出される検出位相が前記天秤上昇区間以外である際においては、前記駆動手段を制御することによって前記糸調子装置により付与される上糸の張力を前記設定張力に制御することを特徴とするミシン。