(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上糸供給源から針に至る糸道中に配置され、上糸を把持した状態と解放した状態の２状態が切り替え制御されることにより、上糸張力を増減調整可能な上糸張力調整手段と、
該上糸張力調整手段から針に至る糸道中に配置され、前記上糸張力を計測可能な上糸張力計測手段と、
上糸の布締め張力を設定可能な布締め張力設定手段と、
該布締め張力設定手段によって設定された布締め張力の設定値と、前記上糸張力計測手段によって計測された布締め張力の計測値とを比較する上糸張力比較手段と、
常時は前記上糸張力調整手段に上糸を把持させると共に、前記布締め張力の計測値が前記布締め張力の設定値より大となった時に、前記上糸張力調整手段に上糸を解放させる制御を行う把持解放制御手段と
を備えたことを特徴とするミシンの上糸張力調整装置。
【請求項２】
請求項１記載のミシンの上糸張力調整装置において、
前記布締め張力の発生する位相が終了する時期を検出可能な布締め終了検出手段と、
該布締め終了検出手段により前記布締め張力の発生する位相の終了が検出されるまで、前記把持解放制御手段による上糸の解放制御を継続させる解放制御継続手段と
を備えたことを特徴とするミシンの上糸張力調整装置。
【請求項３】
請求項１記載のミシンの上糸張力調整装置において、
前記上糸張力調整手段に上糸を把持させるべき上糸張力を設定する把持張力設定手段と、
前記布締め張力の計測値が前記把持張力設定手段により設定された設定値より小となるまで、前記把持解放制御手段による上糸の解放制御を継続させる解放制御継続手段と
を備えたことを特徴とするミシンの上糸張力調整装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のミシンの上糸張力調整装置において、
前記布締め張力の発生する布締め位相を検出可能な布締め位相検出手段と、
該布締め位相検出手段により検出される布締め位相以外の位相では、前記把持解放制御手段による上糸の解放制御を禁止する解放禁止手段と
を備えたことを特徴とするミシンの上糸張力調整装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のミシンの上糸張力調整装置において、
前記布締め位相前の異常張力が発生する異常張力発生位相を検出可能な異常張力発生位相検出手段と、
該異常張力発生位相検出手段により検出される異常張力発生位相では、前記把持解放制御手段による上糸の解放制御を禁止する解放禁止手段と
を備えたことを特徴とするミシンの上糸張力調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ミシンの上糸張力を良好な状態に保つための上糸張力調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上糸張力を常に良好な張力に保持するため、天秤による布締めの際の上糸張力（以下、布締め張力という）が一定になるように制御する上糸張力調整装置が存在した。例えば、特開昭５７−１８５８９０号公報に記載のミシンの上糸張力一定保持装置は、上糸張力検出装置により検出された最大張力値と希望する張力設定値との差をフィードバックし、この差が零となるようにサーボ機構を介して上糸張力調整装置を制御していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術によれば、最大張力値と張力設定値との比較結果に基づいて、次の縫目で上糸張力の調整がなされているため、常に１針分遅れて上糸張力が調整されることになり、布締め張力を毎針リアルタイムで調整することはできなかった。そのため、上糸に布締め張力が生じる位相において過渡的、突発的な上糸張力の変動が発生した場合、特に、突発的に上糸張力が上昇した様な場合、その縫目において直ちに上糸張力を抑制して、設定値に一致させるといった制御はできず、結果として、縫目がばらつくという問題を招いていた。
【０００４】
また、上記最大張力値を保持するための最大値保持装置や、サーボ機構といったアナログ的機構を用いて構成する必要があり、製造コストが高くなるという問題点もあった。
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、布締め張力が過渡的、突発的に変動しても、リアルタイムで上糸張力を調整することにより、均一な美しい縫目を形成可能なミシンの上糸張力調整装置を実現することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段，及び作用】
上述の目的を達成するため、本発明のミシンの上糸張力調整装置は、請求項１記載の通り、
上糸供給源から針に至る糸道中に配置され、上糸を把持した状態と解放した状態の２状態が切り替え制御されることにより、上糸張力を増減調整可能な上糸張力調整手段と、
該上糸張力調整手段から針に至る糸道中に配置され、前記上糸張力を計測可能な上糸張力計測手段と、
上糸の布締め張力を設定可能な布締め張力設定手段と、
該布締め張力設定手段によって設定された布締め張力の設定値と、前記上糸張力計測手段によって計測された布締め張力の計測値とを比較する上糸張力比較手段と、
常時は前記上糸張力調整手段に上糸を把持させると共に、前記布締め張力の計測値が前記布締め張力の設定値より大となった時に、前記上糸張力調整手段に上糸を解放させる制御を行う把持解放制御手段と
を備えたことを特徴とする。
【０００６】
ここで、前記上糸張力調整手段としては、作動信号に応じて能動的に上糸を把持した状態と解放した状態の２状態が、いずれか一方から他方へと切り替わり、これにより、上糸張力を増減調整できる機構であればよく、例えば、積層圧電素子や電磁ソレノイド等により構成できる。前記上糸張力計測手段としては、上糸張力に応じた可変信号を出力可能な機構であればよく、例えば、上糸張力に応じた信号を出力可能な歪ゲージ、圧電素子等によって構成できる。前記布締め張力設定手段としては、利用者が任意に布締め張力を設定でき、その設定値に応じた可変信号を出力可能な機構であればよく、例えば、抵抗値を任意に設定できるボリューム、数値を入力可能な数値キーや予め所定の設定値がセットされた機能キー等を有する入力装置等を設けておけばよい。前記上糸張力比較手段としては、布締め張力の設定値と計測値とを比較してその大小の判定を下す構成であればよく、例えば、計測信号と目標信号とを入力して比較結果信号を出力するコンパレータ等により構成できる。前記把持解放制御手段としては、任意のタイミングで前記上糸張力調整手段による上糸の把持・解放を制御できればよく、例えば、所定のタイミング信号で作動信号をセット・リセットできるフリップフロップ等により構成できる。また、前記上糸張力比較手段および把持解放制御手段を、周知のＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなる論理演算回路で構成し、各機能をソフトウェアの処理により実現することも可能である。
【０００７】
上記の通り構成された本発明のミシンの上糸張力調整装置によれば、布締め張力設定手段によって設定された布締め張力の設定値と、上糸張力計測手段によって計測された布締め張力の計測値とが、上糸張力比較手段によって比較され、計測値が設定値より大となった時に、把持解放制御手段が上糸張力調整手段に上糸を解放させ、上糸の布締め張力が過大になるのを防止する。
【０００８】
ところで、適正な張力による布締めがなされれば、再び上糸張力調整手段に上糸を把持させるが、計測値が設定値より小となった時に直ちに上糸を把持させていたのでは、再び計測値が設定値より大となり、場合によっては、把持・解放の制御が頻繁に繰り返され、上糸張力調整手段等にかかる負荷が大きくなる恐れもある。
【０００９】
これを防止するには、把持解放制御手段による上糸の解放制御をしばらく継続させる解放制御継続手段を備え、計測値が設定値より小となっても直ちには上糸を把持させないように構成するとより望ましい。解放制御継続手段としては、前記把持解放制御手段による再把持のタイミングを制御できればよく、再把持指示手段とも言える。具体例としては、把持解放制御手段をフリップフロップ等で構成した場合、計測値が設定値より大となった時にセットされた出力信号を、再把持が必要なタイミングでリセットされるように構成すればよい。把持解放制御手段をＣＰＵ等により構成した場合には、ソフトウェアの処理により必要なタイミングで再把持を実施できる。
【００１０】
ここで、再把持が必要なタイミングについては、種々設定し得ると考えられるが、解放制御継続手段により上糸の解放制御を継続し過ぎたのでは、上糸が繰り出されすぎることがあり、次の布締めの際に十分な上糸の張力が得られないことが考えられる。
【００１１】
そこで、請求項２記載の通り、
前記布締め張力の発生する位相が終了する時期を検出可能な布締め終了検出手段と、
該布締め終了検出手段により前記布締め張力の発生する位相の終了が検出されるまで、前記把持解放制御手段による上糸の解放制御を継続させる解放制御継続手段と
を備えるとより望ましい。
【００１２】
この様に構成すれば、布締め張力の発生する位相が終了したタイミングで上糸が再把持されるので、再把持後に布締め張力が発生することはなく、上糸の解放制御を継続し過ぎることもない。
あるいは、請求項３記載の通り、
前記上糸張力調整手段に上糸を把持させるべき上糸張力を設定する把持張力設定手段と、
前記布締め張力の計測値が前記把持張力設定手段により設定された設定値より小となるまで、前記把持解放制御手段による上糸の解放制御を継続させる解放制御継続手段と
を備えても望ましい。
【００１３】
この様に構成すれば、布締め張力が把持張力設定手段により設定された設定値（把持張力設定値）より小となったタイミングで上糸が再把持される。把持張力設定値は、再把持後に上糸張力が仮に変動しても、布締め張力設定手段での設定値（布締め張力設定値）を再び越えない程度に小さい値に設定される。この結果、再把持後に過大な布締め張力が再発生することはなく、上糸の解放制御を継続し過ぎることもない。
【００１４】
ところで、上糸張力は布締め以外の位相でも上昇する場合がある。この時の上糸張力値に比べ、布締め張力設定手段での設定値が大きければ、特に問題とはならないが、布締め張力設定手段での設定値が小さい場合、あるいは、布締め以外の位相で予想外に大きな異常張力が発生する可能性がある場合には、布締め以外の位相において、予期しない上糸解放制御がなされることも考え得る。
【００１５】
この様な予期しない上糸解放制御を防止するには、請求項４記載の通り、
前記布締め張力の発生する布締め位相を検出可能な布締め位相検出手段と、
該布締め位相検出手段により検出される布締め位相以外の位相では、前記把持解放制御手段による上糸の解放制御を禁止する解放禁止手段と
を備えるとよい。
【００１６】
あるいは、請求項５記載の通り、
前記布締め位相前の異常張力が発生する異常張力発生位相を検出可能な異常張力発生位相検出手段と、
該異常張力発生位相検出手段により検出される異常張力発生位相では、前記把持解放制御手段による上糸の解放制御を禁止する解放禁止手段と
を備えてもよい。
【００１７】
上記請求項４記載の構成を有する上糸張力調整装置によれば、布締め位相検出手段で布締め位相が検出されていない状態では、解放禁止手段が把持解放制御手段による上糸の解放制御を禁止するので、布締め位相以外で予期しない上糸解放制御がなされることはない。前記布締め位相検出手段としては、ミシン主軸又はミシン主軸の動作に伴って動作する機構の動作位置や回転角等を検出可能な各種センサにより構成できる。解放禁止手段としては、例えば、把持解放制御手段をフリップフロップ等で構成した場合、布締め位相検出手段の検出した位相が布締め位相でなければ、出力信号が強制的にリセットされるように構成すればよい。把持解放制御手段をＣＰＵ等により構成した場合には、ソフトウェアの処理により布締め位相以外での解放を禁止できる。なお、前記布締め位相検出手段は、布締め位相の開始と終了とを検出可能なので、請求項２に記載の布締め終了検出手段を設ける場合には、この布締め位相検出手段さえあれば、布締め終了検出手段としての機能をも兼ねることができる。
【００１８】
また、上記請求項５記載の構成を有する上糸張力調整装置によれば、異常張力発生位相検出手段で異常張力発生位相が検出される。ここでいう異常張力とは、通常、釜止め抜け張力、および釜補足爪抜け張力と呼ばれ、これらの瞬間的な強い張力が現れる可能性のある位相が、布締め位相のやや手前にある。そこで、異常張力発生位相が検出されている状態では、解放禁止手段が把持解放制御手段による上糸の解放制御を禁止することにより、異常張力による予期しない上糸解放制御が防止される。前記異常張力発生位相検出手段も、位相をずらせば布締め位相検出手段と同様に構成できる。解放禁止手段についても、例えば、把持解放制御手段をフリップフロップ等で構成した場合、異常張力発生位相検出手段の検出した位相が異常張力発生位相であれば、出力信号が強制的にリセットされるように構成すればよい。把持解放制御手段をＣＰＵ等により構成した場合には、ソフトウェアの処理により異常張力発生位相での解放を禁止できる。なお、上記異常張力発生位相の更に前の位相において、釜越え張力と呼ばれる張力の上昇がある。釜越え張力は上記異常張力よりも更に弱い場合が多いのであまり問題ではないが、この釜越え張力が発生する期間をも含めて上糸の解放制御を禁止する構成としてもよい。
【００１９】
【実施例】
次に、本発明を具体化した実施例を図面を参照して説明する。
先ず、第一実施例について説明する。
図１に示すように、ミシン本体１０には、上糸１１を繰り出す上糸供給源としての糸巻き１２と、糸掛け１３、１４、１５と、上糸１１を把持又は解放可能な上糸張力調整手段としての糸把持器１６と、上糸張力計測手段としての上糸張力センサ１７と、ミシン主軸１８に同期して上下動する天秤１９と、縫針２０と、ミシン主軸１８の回転角から布締め位相を検出する布締め位相検出手段（布締め終了検出手段を兼ねる）としての布締め位相検出センサ２１とが設置され、糸把持器１６，上糸張力センサ１７，および布締め位相検出センサ２１は、上糸張力制御装置４０に接続されている。
【００２０】
上記構成において、糸巻き１２から供給された上糸１１は、糸掛け１３、糸把持器１６、糸掛け１４、上糸張力センサ１７、糸掛け１５、天秤１９を経て、縫針２０に供給される。
糸把持器１６は、図２に示すように、印加電圧に応じて伸縮する積層圧電素子２２の伸縮方向両端を、Ｌ型金具２３と、Ｌ型金具２３に一体成形されたヒンジ部２４とで挟み込み、ヒンジ部２４に取り付けられた糸把持腕２５の端部に形成された糸把持板２６と糸把持対向板２７とで、上糸１１を把持可能に構成されている。ヒンジ部２４は、てこの原理により、積層圧電素子２２の伸び量を拡大して糸把持腕２５に伝達し、糸把持板２６を移動させる。そして、その移動距離と関連して、糸把持対向板２７の位置が決定されている。即ち、糸把持板２６と糸把持対向板２７の間隔は、積層圧電素子２２に対する印加電圧が０ボルトの時には上糸１１を完全に解放できるように上糸１１の太さより少し大きくなるように設定され、かつ印加電圧が１００ボルトの時には上糸１１の太さより小さくなって上糸１１を完全に把持できるように予め設定されている。
【００２１】
上糸張力センサ１７は、図３に示すように、張力センサ保持体２８で片持ち梁状に保持された長方形の金属板２９の片端上面に、張力センサ糸掛け３０を取り付け、さらに金属板２９の下面に歪みゲージ３１を貼り付けて構成してある。前記上糸１１は、糸掛け１４、１５（図１参照）の間で張力センサ糸掛け３０に掛けられており、上糸１１の張力によって生ずる金属板２９の歪みを歪みゲージ３１の抵抗値変化として検出することができる。
【００２２】
布締め位相検出センサ２１は、図４に示すように、一部に切り欠き部３２を有し、ミシン主軸１８と同軸に取り付けられた円盤３３と、切り欠き部３２を検出してＨレベルを出力する周知のフォトカプラ３４とで構成されている。この切り欠き部３２は、布締め位相を検出可能な位置に形成され、フォトカプラ３４は、布締め位相の時にＨレベル、その他の位相の時にＬレベルを出力する。なお、本実施例のミシンにおいて、上記布締め位相は、針上死点におけるミシン主軸１８の回転角を０度として、約３０〜６６度の範囲であり、布締め位相では上糸１１の繰り出し結節及び布締めが行われる。
【００２３】
上糸張力制御装置４０は、図１に示す通り、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３で構成され、上糸張力センサ１７の有する歪みゲージ３１に接続された抵抗ブリッジ回路４１と、ブリッジの出力を差動増幅し上糸張力に対応する正の電圧を出力する差動増幅器４２と、希望する布締め張力に対応する電圧を設定する張力設定用ボリュームで構成された布締め張力設定手段としての張力設定器４３と、張力設定器４３の出力電圧と差動増幅器４２の出力電圧とを比較して、後者が高い場合にのみＨレベルを出力する上糸張力比較手段としての周知のアナログコンパレータ４４と、周知のＴＴＬ（例えば７４ＬＳ７４Ａ等）で構成され、アナログコンパレータ４４の出力波形の立ち上がりでセットされ、布締め位相検出センサ２１の有するフォトカプラ３４の出力のＬレベルで強制クリアされる把持解放制御手段としてのＤフリップフロップ４５と、Ｄフリップフロップ４５の反転出力値のＬレベル及びＨレベルに対応して、それぞれ０ボルト及び１００ボルトを出力する増幅器４６とにより構成されている。増幅器４６の出力は、糸把持器１６が有する積層圧電素子２２に接続されている。また、Ｄフリップフロップ４５のＤ入力はＨレベルに固定されている。
【００２４】
次に、上記の如く構成された上糸張力調整装置の動作について説明する。
針上死点を０度としたミシン主軸回転角に対する上糸張力制御装置４０内の各部の波形は、図５のグラフに示すようになる。
まず、ミシン主軸１８が回転して縫製が開始されると、上糸１１の張力に応じて上糸張力センサ１７が有する歪みゲージ３１の抵抗が変化し、抵抗ブリッジ回路４１を通して差動増幅器４２から上糸張力信号５０が出力される。一方、張力設定器４３では、利用者の操作によって予め希望する設定布締め張力に対応する張力設定信号５１が設定されている。また、アナログコンパレータ４４では、前記上糸張力信号５０と前記張力設定信号５１とが比較され、ＨまたはＬレベルの過大張力検出信号５２が出力される。
【００２５】
さて、ミシン主軸１８が一回転する間において、布締め位相に入る前、つまりミシン主軸回転角が３０度に達する前では、布締め位相検出センサ２１内のフォトカプラ３４から出力される布締め位相信号５３はＬレベルの信号が出力される。このため、Ｄフリップフロップ４５は強制的にクリアされ、その反転出力信号５４はＨレベルとなる。そして、増幅器４６からは１００ボルトが出力され、糸把持器１６の積層圧電素子２２に印加され、糸把持器１６に上糸１１が把持されている。
【００２６】
ミシン主軸１８の回転に伴いミシン主軸回転角が３０度を越えて布締め位相に入ると、布締め位相信号５３はＨレベルとなり、Ｄフリップフロップ４５に対する強制クリア信号が解除される。そして、天秤１９の布締め動作に従って上糸張力信号５０のレベルが増加し、やがて張力設定信号５１のレベルより大きくなると過大張力検出信号５２はＬレベルからＨレベルに遷移する。この時、Ｄフリップフロップ４５のＤ入力はＨレベルに固定されているので、過大張力検出信号５２の立ち上がりに対してＤフリップフロップ４５がセットされ、反転出力信号５４はＬレベルとなり、増幅器４６の出力は０ボルトとなって、糸把持器１６は上糸１１を解放する。ここで、仮に上糸１１が解放されない場合を考えると、上糸張力信号５０は点線で示される如く張力設定信号５１レベルを越えて増加し続けることになるが、本実施例では上述のように張力設定信号レベルにおいて上糸１１が解放されるため、上糸張力は速やかに低下して実線で示される如く上糸張力信号５０のレベルは減少する。即ち、布締めの際の上糸張力の最大値は張力設定信号５１のレベルで制限されることから、上糸張力が設定値に対して過大となることはなく、張力設定器４３の設定により布締め張力の決定、調整が可能となる。
【００２７】
さて、ミシン主軸回転角が６６度、つまり上糸１１の繰り出し及び布締め終了とされる天秤１９の上死点角度に達すると、布締め位相信号５３は再びＬレベルとなり、Ｄフリップフロップ４５が強制的にクリアされ反転出力信号５４はＨレベルとなる。このため増幅器４６の出力は１００ボルトとなり、糸把持器１６は再び上糸１１を把持する。
【００２８】
尚、図５において、布締め位相に入る前に上糸張力信号５０に現れるパルス状の信号は、釜止め抜け、釜補足爪抜けの際、過渡的に発生する異常張力５５である。この異常張力５５のレベルにより過大張力検出信号５２がＨレベルとなることがあるが、この位相においてはＤフリップフロップ４５は強制クリアとなっているため、反転出力信号５４がＬレベルとなることはない。
【００２９】
以上説明した通り、第一実施例のミシンの上糸張力調整装置によれば、上糸張力センサ１７によって計測された布締め張力の計測値が、張力設定器４３によって設定された布締め張力の設定値より大となった時に、糸把持器１６に上糸を解放させるので、上糸の布締め張力が過大にならず、布締め位相が終了したタイミングで確実に上糸が再把持されるので、上糸の解放制御を継続し過ぎて、上糸の布締め張力が過小となることもない。したがって、布締め張力の過渡的、突発的変動に対しても、毎針の布締め張力を適切な状態で安定させることができ、均一な美しい縫目を形成できる。また、布締め位相以外の位相では、異常張力５５が発生しても、予期しない上糸解放制御がなされることはなく、布締め張力だけを最適に調整できる。
【００３０】
次に、第二実施例について説明する。
第一実施例では、布締め張力の上昇により上糸１１を解放した後、ミシン主軸回転角６６度に達した時に上糸１１を再把持していたのに対し、第二実施例では、布締め張力の上昇により上糸１１を解放した後、上糸１１の張力の低下に応じて上糸１１を再把持する点が異なっている。なお、第一実施例と同等の構成については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３１】
第二実施例としての上糸張力調整装置に設けられた上糸張力制御装置１４０は、図６に示す通り、張力設定器４３の出力電圧を分圧する抵抗で構成された把持張力設定手段としての低下張力設定器１４１と、低下張力設定器１４１で分圧された電圧と差動増幅器４２の出力とを比較出力するアナログコンパレータ１４２とが新たに設けられ、アナログコンパレータ１４２の出力をＤフリップフロップのクリア端子に接続して構成されている。低下張力設定器１４１は、糸把持器１６が上糸１１を再把持すべき上糸張力の設定値を設定するもので、この設定値は、抵抗Ｒ４、Ｒ５の抵抗値の比に応じて、上糸張力が張力設定器４３で設定された設定値に連動して当該設定値の数十％に設定されることになる。
【００３２】
次に、第二実施例としての上糸張力調整装置の動作を説明する。
針上死点を０度としたミシン主軸回転角に対する上糸張力制御装置１４０内の各部の波形は、図７のグラフに示す通りとなる。
図６に示したアナログコンパレータ１４２のプラス端子には、図７に示す上糸張力信号５０が与えられ、一方、アナログコンパレータ１４２のマイナス端子には、図７に示す張力設定信号５１を抵抗Ｒ４、Ｒ５で分圧した低下張力設定信号１５０が与えられ、これらの信号が比較され、低下張力検出信号１５１が出力され、強制クリア信号としてＤフリップフロップ４５に加えられる。
【００３３】
従って、Ｄフリップフロップ４５及びその反転出力信号１５２は、布締め位相内における過大張力検出信号５２の立ち上がりでセットされてＬレベルが出力され、低下張力検出信号１５１のＬレベルでクリアされてＨレベルが出力される。したがって、布締め動作と共に上糸張力が増加して張力設定器４３で設定された値となった時に、糸把持器１６は上糸１１を解放し、上糸の解放と共に上糸張力が低下して低下張力設定器１４１により規定された値となった時に、糸把持器１６は上糸１１を再把持する。
【００３４】
以上説明した第二実施例のミシンの上糸張力調整装置でも、上糸張力センサ１７によって計測された布締め張力の計測値が、張力設定器４３によって設定された布締め張力の設定値より大となった時に、糸把持器１６に上糸を解放させるので、上糸の布締め張力が過大にならない。また、特に、上糸の張力が低下したタイミングで確実に上糸が再把持されるので、上糸解放時の糸の繰り出し過剰を精度良く防止でき、上糸の布締め張力が過小となることもない。したがって、布締め張力の過渡的、突発的変動に対しても、毎針の布締め張力を適切な状態で安定させることができ、均一な美しい縫目を形成できる。
【００３５】
なお、第二実施例の構成は、上述した異常張力５５のレベルが、張力設定器４３による布締め張力設定値よりも小さいミシンを想定している。そのため、異常張力５５のレベルが、張力設定器４３による設定値よりも大きくなる場合には、その大きな異常張力５５により、予期しない解放制御がなされることになる。この様な予期しない解放制御を防止するには、第一実施例に示した布締め位相検出センサ２１を設け、低下張力検出信号１５１に加えて、布締め位相信号５３（図５参照）を用い、布締め位相以外ではＤフリップフロップ４５を強制クリアする構成とすればよい。
【００３６】
以上本発明の実施例を説明したが、本発明は上述した実施例に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変形して用いることができる。
例えば、上記実施例では、張力設定器４３及び低下張力設定器１４１として、抵抗または可変抵抗を用いて電圧を発生していたが、オペアンプ等の能動素子を用いて構成してもよい。また、張力設定器４３または低下張力設定器１４１の設定値は、固定または毎針変化するように設定する構成としてもよい。
【００３７】
更に、実施例では、布締め位相以外でＤフリップフロップ４５を強制クリアする構成を示したが、通常、問題となる大きな異常張力は、釜止め抜け張力、および釜補足爪抜け張力と呼ばれる張力で、これらの瞬間的な強い張力が現れる可能性のある位相が、布締め位相のやや手前にある。そこで、布締め位相を検出する代わりに、上記異常張力が発生する異常張力発生位相を検出し、異常張力発生位相では、Ｄフリップフロップ４５を強制クリアする構成としてもよい。
【００３８】
また、上糸張力センサ１７は、圧電素子を用いて構成してもよく、糸把持器１６は、電磁ソレノイドを使用して構成してもよい。
更に、本実施例の上糸張力制御装置４０、１４０は、主としてアナログコンパレータやオペアンプやディジタルＩＣ等など、いわゆるハードウェアのみにより構成されているが、その代わりに、周知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器等を用いることにより、ソフトウェアにより各機能を実現する構成とすることも可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上の如く、本発明の請求項１〜請求項５記載の上糸張力調整装置によれば、毎針の布締めの最中に、上糸の張力が過大になると直ちに上糸を緩めるので、布締め張力の過渡的、突発的な上昇があっても、リアルタイムで上糸張力の上昇を防止でき、均一な美しい縫目を形成できる優れた効果を奏する。また、上糸張力調整手段に対して把持又は解放を指示するというディジタル的な制御であるため、部品点数が少なく低コストで構成できる。
【００４０】
特に、請求項２又は請求項３記載の上糸張力調整装置によれば、適切なタイミングで上糸を再把持できるので、上糸が過度に繰り出されたり、上糸の張力が過小となる等といった問題が全くなく、布締め張力の過渡的、突発的変動に対しても、毎針の布締め張力を適切な状態で安定させることができる。請求項２記載の構成と請求項３記載の構成とを比べれば、前者の方が再把持のタイミングを簡単に決定できるという利点があり、一方、後者の方が再把持のタイミングをより最適なタイミングにできるという利点がある。
【００４１】
更に、請求項４又は請求項５記載の上糸張力調整装置によれば、布締め以外で発生する張力の上昇を無視して、布締め張力だけを最適に調整できる。また、請求項４記載の構成は、機能的に請求項２記載の構成と共通化を図れるので、請求項２記載の構成を採用する場合には、請求項４記載の構成はより望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第一実施例としてのミシンの上糸張力調整装置の概略構成図である。
【図２】  糸把持器を示す斜視図である。
【図３】  上糸張力センサを示す斜視図である。
【図４】  布締め位相検出センサを示す一部破断した斜視図である。
【図５】  第一実施例における上糸張力制御装置４０内の各部の波形を示したグラフである。
【図６】  第二実施例としてのミシンの上糸張力調整装置の要部の概略構成図である。
【図７】  第二実施例における上糸張力制御装置１４０内の各部の波形を示したグラフである。
【符号の説明】
１０・・・ミシン本体、１１・・・上糸、１２・・・糸巻き、１３，１４，１５・・・糸掛け、１６・・・糸把持器、１７・・・上糸張力センサ、１８・・・ミシン主軸、１９・・・天秤、２０・・・縫針、２１・・・布締め位相検出センサ、２２・・・積層圧電素子、２３・・・Ｌ型金具、２４・・・ヒンジ部、２５・・・糸把持腕、２６・・・糸把持板、２７・・・糸把持対向板、２８・・・張力センサ保持体、２９・・・金属板、３０・・・張力センサ糸掛け、３１・・・歪みゲージ、３２・・・切り欠き部、３３・・・円盤、３４・・・フォトカプラ、４０，１４０・・・上糸張力制御装置、４１・・・抵抗ブリッジ回路、４２・・・差動増幅器、４３・・・張力設定器、４４，１４２・・・アナログコンパレータ、４５・・・Ｄフリップフロップ、４６・・・増幅器、１４１・・・低下張力設定器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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