(57)【要約】【課題】熟練及び経験がなくても、被縫製物の種類や厚み、糸の太さ、糸の弾性、縫い方等に応じた上糸の張力に調整することができるミシンの糸張力調整装置を提供する。【解決手段】糸張力調整装置１の調整部材９を回動操作して、コイルバネ７に蓄積される復元力を増加及び減少させ、そのコイルバネ７の復元力で一対の糸調子皿４，４間に挟み込まれた上糸Ｂを押圧し、上糸Ｂに付与される張力を調整する。且つ、一対の糸調子皿４，４間に挟み込まれた上糸Ｂを押圧したときに生じる歪検出体５の歪量を歪ゲージ５Ａで検出し、その歪ゲージ５Ａが出力する検出情報に基づいて、上糸Ｂに付与される張力を糸張力算出装置１０で算出する。且つ、糸張力算出装置１０が算出した上糸Ｂの張力を、人の目で読取り可能な上糸の張力値として表示装置１１で表示する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
調整部材の回動操作により増加及び減少されるコイルバネの復元力で一対の糸調子皿間に挟み込まれた上糸を押圧し、該上糸に付与される張力を可変調整するミシンの糸張力調整装置であって、
上記糸調子皿とコイルバネとの間に介在され、該コイルバネに蓄積される復元力の増加及び減少に応じて歪が生じる歪検出体と、
上記歪検出体に装着され、一対の糸調子皿間に挟み込まれた上糸を押圧したときに生じる歪検出体の歪量を検出する歪ゲージと、
上記歪ゲージが出力する検出情報に基づいて、上記上糸に付与される張力を算出する糸張力算出手段と、
上記糸張力算出手段が算出する上糸の張力を人の目で読取り可能な張力値として表示する表示手段とを備えた
ミシンの糸張力調整装置。
【請求項２】
上記歪ゲージを、上記歪検出体の歪が発生しやすい部分に装着した
請求項１記載のミシンの糸張力調整装置。
【請求項３】
上記歪ゲージが装着される歪検出体を、上記一対の糸調子皿間に挟み込まれた上糸を押圧したときに生じる歪が顕著に検出しやすい厚み及び形状に形成した
請求項１又は２記載のミシンの糸張力調整装置。
【請求項４】
上記歪検出体を、上記糸調子皿とコイルバネとの間に介在されるリングと、該リングの周縁部に形成した支持片とで構成した
請求項１，２又は３記載のミシンの糸張力調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばミシンによる縫製作業において、熟練及び経験がなくても、被縫製物の種類や厚み、糸の太さ、糸の弾性、縫い方等に応じた上糸の張力に調整することができるミシンの糸張力調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上述の上糸に付与される張力を調整する方法としては、例えば調整ツマミを回動操作して、コイルバネに蓄積される復元力を増加及び減少させ、そのコイルバネの復元力で一対の糸調子皿間に挟み込まれた上糸を押圧し、上糸に付与される張力を調整するが、調整ツマミの回動量及びコイルバネの復元力が必ずしも比例せず、作業者の経験度及び熟練度によって、上糸に付与する張力が異なるため、所望する張力に調整することが難しく、被縫製物を略同一条件で略同一の状態に縫製することができない。
【０００３】
上述の問題を解決する方法としては、例えば一対の調子皿間に挟み込まれた上糸をコイルバネに蓄積される復元力で押圧するとき、調子皿に加えられる圧力を圧力センサで検出し、その圧力センサが検出する圧力に基づいて、張力算出手段が算出した上糸の張力を表示器で表示する特許文献１のミシンの上糸張力調整装置があるが、調子皿に付与される軸方向の圧力を圧力センサで検出するため、上糸の挟み込みによって調子皿が傾くと、圧力センサに対して圧力が均等に付与されず、圧力値にバラツキが生じるため、上糸に付与される正確な圧力を検出することが難しく、所望する張力に調整することが困難である。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２７６５７７号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は上記問題に鑑み、一対の糸調子皿間に挟み込まれた上糸を押圧したときに生じる歪検出体の歪量を歪ゲージで検出し、該歪ゲージが出力する検出情報に基づいて糸張力算出手段で算出した上糸の張力を表示手段で表示することにより、熟練及び経験がなくても、被縫製物の種類や厚み、糸の太さ、糸の弾性、縫い方等に応じた上糸の張力に調整する作業が簡単且つ容易に行えるミシンの糸張力調整装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、調整部材の回動操作により増加及び減少されるコイルバネの復元力で一対の糸調子皿間に挟み込まれた上糸を押圧し、該上糸に付与される張力を可変調整するミシンの糸張力調整装置であって、上記糸調子皿とコイルバネとの間に介在され、該コイルバネに蓄積される復元力の増加及び減少に応じて歪が生じる歪検出体と、上記歪検出体に装着され、一対の糸調子皿間に挟み込まれた上糸を押圧したときに生じる歪検出体の歪量を検出する歪ゲージと、上記歪ゲージが出力する検出情報に基づいて、上記上糸に付与される張力を算出する糸張力算出手段と、上記糸張力算出手段が算出する上糸の張力を人の目で読取り可能な張力値として表示する表示手段とを備えたミシンの糸張力調整装置であることを特徴とする。
【０００７】
上述の糸張力算出手段は、例えばパーソナルコンピューターやホストコンピューター、ＣＰＵ及びＲＯＭ、ＲＡＭを備えた制御装置等で構成することができる。また、表示手段は、例えば数字や文字、記号等の人の目で読取り可能な張力値に変換して表示するデジタル式又はアナログ式の表示器、或いは、例えばインジケータやレベルゲージ等の表示器で構成することができる。且つ、例えば音声メッセージや音量（大小）、音色の変化等で報知する音式報知手段（例えばスピーカーやブザー等）、例えば点灯や点滅、点灯数、光の輝度、発光色の変化等で報知する光学式報知手段（例えば発光素子やランプ、照明装置等）で構成することもできる。
【０００８】
つまり、糸張力調整装置の調整部材を回動操作して、コイルバネに蓄積される復元力を増加及び減少させ、そのコイルバネの復元力で一対の糸調子皿間に挟み込まれた上糸を押圧し、上糸に付与される張力を、下糸に付与される張力と略均等となるように調整する。且つ、一対の糸調子皿間に挟み込まれた上糸を押圧したときに生じる歪検出体の歪量を歪ゲージで検出し、その歪ゲージが出力する検出情報に基づいて、上糸に付与される張力を糸張力算出手段で算出し、その算出した上糸の張力を、人の目で読取り可能な上糸の張力値として表示手段で表示する。
【０００９】
実施の形態として、上記歪ゲージを、上記歪検出体の歪が発生しやすい部分に装着することができる。また、上記歪ゲージが装着される歪検出体を、上記一対の糸調子皿間に挟み込まれた上糸を押圧したときに生じる歪が顕著に検出しやすい厚み及び形状に形成することができる。また、上記歪検出体を、上記糸調子皿とコイルバネとの間に介在されるリングと、該リングの周縁部に形成した支持片とで構成することができる。つまり、リングは、大径リング及び小径リングの何れか一方又は両方で構成でき、支持片は、大径リング及び小径リングの対向周縁部と、大径リングの内周縁部と、小径リングの外周縁部との何れかに形成することができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、一対の糸調子皿間に挟み込まれた上糸の押圧したときに生じる歪検出体の歪量を歪ゲージで検出すると共に、その歪ゲージが出力する検出情報に基づいて糸張力算出手段で算出した上糸の張力を、人の目で読取り可能な上糸の張力値として表示手段で表示するので、糸調子皿が傾いても、歪検出体に生じる歪量の誤差が小さく、特許文献１の圧力センサで圧力を検出する方法に比べて、上糸に付与される張力を正確且つ確実に算出することができ、熟練及び経験がなくても、被縫製物の種類や厚み、糸の太さ、糸の弾性、縫い方等に応じて最適な張力に調整することができる。且つ、表示手段が表示する上糸の張力値を人の目で目視確認して、上糸に付与される張力を調整するので、１台及び複数台のミシンに掛けられた１本又は複数本の上糸の張力を略同一値に調整する作業が簡単且つ容易に行え、被縫製物を略同一条件で略同一の状態に縫製仕上げして、品質の均一化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この発明は、熟練及び経験がなくても、被縫製物の種類や厚み、糸の太さ、糸の弾性、縫い方等に応じた上糸の張力に調整する作業が簡単且つ容易に行えるという目的を、一対の糸調子皿間に挟み込まれた上糸を押圧したときに生じる歪検出体の歪量を歪ゲージで検出し、該歪ゲージが出力する検出情報に基づいて糸張力算出手段で算出した上糸の張力を表示手段で表示することで達成できる。
【実施例】
【００１２】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
【００１３】
図面は、ミシンによる縫製作業において、被縫製物の種類や厚み、糸の太さ、糸の弾性、縫い方等に応じた上糸の張力に可変調整することができるミシンの糸張力調整装置を示し、図１及び図２、図３に於いて、このミシンＡの糸張力調整装置１は、ミシンＡを構成するアームＡａの作業側外面に埋め込み固定される有底筒状の本体部材２と、その本体部材２の開口側中心部に突出する支軸３上に取り付けられる一対の糸調子皿４，４及び歪検出体５、バネ受け皿６、コイルバネ７、回転感触付与板８、調整部材９と、一対の糸調子皿４，４間に挟み込まれた上糸Ｂを押圧したときに生じる歪量を検出する歪検出体５に接続され、その歪検出体５から出力される検出情報に基づいて、上糸Ｂに付与される張力を算出する糸張力算出装置１０と、上糸Ｂに付与される張力を人の目で読取り可能に表示する表示装置１１とで構成される。
【００１４】
且つ、本体部材２の開口部よりも内側の支軸３外周面に巻回した糸取りバネ２ｂの遊端を、本体部材２外周面に形成した切欠き部２ａから外部に突出し、その糸取りバネ２ｂの遊端に掛けられた上糸Ｂに不要な弛みが生じないように適度な緊張を与える。また、ミシンＡに掛けられた上糸Ｂの本数に応じて、複数の糸張力調整装置１…をミシンＡのアームＡａ又は本体部に設けることができる。
【００１５】
上述の本体部材２の開口部側に突出する支軸３は、本体部材２内の底部中心部に該支軸３の基端を固定し、本体部材２の開口部よりも外側に突出する支軸３の突出側外周面に、後述する調整部材９が正逆回動可能に取り付けられる雄ネジ部３ａを螺刻している。且つ、支軸３の突出側全長が軸方向に対して略二股形状に分割される溝部３ｂを、支軸３の略軸方向と略平行して形成している。
【００１６】
前述の本体部材２と歪検出体５との間に介在される一対の糸調子皿４，４は、側面から見て略同一の大きさ及び形状を有する略円板状に形成され、支軸３が挿入許容される孔部４ａを糸調子皿４の中心部に形成して、一対の糸調子皿４，４の糸挟持面を相対向して、本体部材２の開口部側に突出する支軸３外周面に対して軸方向に移動可能に取り付けている。
【００１７】
前述の押圧側糸調子皿４とバネ受け皿６との対向面間に介在される歪検出体５は、図４に示すように、コイルバネ７に蓄積される復元力の増加及び減少に応じて歪を生じさせる必要があるため、略０．０５ｍｍの厚みを有するステンレス製の薄板で構成され、糸調子皿４とバネ受け皿６との対接面と略一致する大きさ及び形状に形成した大径リング５ａと、支軸３が挿入許容される大きさ及び形状に形成した小径リング５ｂとを、その大径リング５ａと小径リング５ｂとの対向周縁部に形成した一対の支持片５ｃ，５ｃで径方向に一体的に連結し、一対の糸調子皿４，４間に挟み込まれた上糸Ｂを押圧したときに生じる歪量を検出する箔型の歪ゲージ５Ａを、歪検出体５の歪が発生しやすい一方又は両方の支持片５ｃに装着している。
【００１８】
且つ、歪検出体５の一部又は全体を、糸調子皿４又はバネ受け皿６と略酷似する曲面形状に形成するか、側面から見て略平坦となる形状に形成する等して、一対の糸調子皿４，４間に挟み込まれた上糸Ｂを押圧したときに生じる微小な応力歪が顕著に検出しやすい厚み及び形状に形成している。且つ、歪が顕著に生じやすい材質であれば、実施例のステンレスのみに限定されるものではなく、その他の材質で形成することも可能である。また、歪検出体５の厚みを、略０．０５ｍｍ以下及び以上に変更することができる。
【００１９】
上述の歪ゲージ５Ａは、図５に示すように、例えばポリイミド樹脂等のプラスチックで形成した可撓性を有するベース５Ａａの略中央面にグリッド５Ａｂを蛇行配線し、そのグリッド５Ａｂに接続された２本のゲージリード５Ａｃ，５Ａｃを、後述する糸張力算出装置１０を構成するブリッジ回路１０ａ（例えばホイートストンブリッジ回路等）に接続している。つまり、コイルバネ７に蓄積された復元力及び弾性力でもって、一対の糸調子皿４，４間に挟み込まれた上糸Ｂを押圧したときに生じる歪検出体５の微小な応力歪を検出し、その検出情報を糸張力算出装置１０に出力する。なお、実施例では、ブリッジ回路１１ａの抵抗Ｒ１を歪ゲージ５Ａで構成しているが、残りの抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の一つ又は複数を歪ゲージ５Ａで構成することもでき、歪の検出精度が向上する。
【００２０】
且つ、歪ゲージ５Ａの他の取り付け方法として、例えば図６に示すように、歪検出体５を構成する大径リング５ａの内周縁部に形成した一方又は両方の支持片５ｃに歪ゲージ５Ａを取り付けるか、図７に示すように、小径リング５ｂの外周縁部に形成した一方又は両方の支持片５ｃに歪ゲージ５Ａを取り付ける等してもよい。なお、歪ゲージ５Ａの取り付け位置及び取り付け数は、必要に応じて変更することができる。
【００２１】
前述のバネ受け皿６と回転感触付与板８との間に装填されるコイルバネ７は、一端側大径部をバネ受け皿６の受け面で受け止められ、他端側小径部を回転感触付与板８の端面に当接される大きさ及び形状に形成すると共に、その他端側小径部を支軸３の溝部３ｂに対して回転不可に係止される形状に折曲げ形成している。
【００２２】
前述のコイルバネ７と調整部材９との間に介在される回転感触付与板８は、前述の支軸３が挿入許容される二股形状の孔部８ａを該回転感触付与板８の中心部に形成し、後述する調整部材９のノッチ面９ｂに係合されるノッチ面８ｂを、調整部材９のノッチ面９ｂと対向する該回転感触付与板８の端面に形成している。
【００２３】
前述の支軸３端部に取り付けられる調整部材９は、前述の支軸３の雄ネジ部３ａが螺合される雌ネジ部９ａを該調整部材９の中心部に軸方向に形成し、上述の回転感触付与板８のノッチ面８ｂに係合されるノッチ面９ｂを、回転感触付与板８のノッチ面８ｂと対向する該調整部材９の端面に形成している。且つ、支軸３の雄ネジ部３ｂに螺着される調整部材９を、コイルバネ７が圧縮される方向と、その圧縮が解除される方向とに正逆回動可能に設けている。
【００２４】
上述のノッチ面８ｂ，９ｂは、調整部材９をコイルバネ７が圧縮される方向及びその圧縮が解除される方向に回動操作するとき、相互のノッチ面８ｂ，９ｂに形成した略三角形状を有する凹凸部の係合により適度な回転抵抗を付与し、その凹凸部が係合するときにノッチ音を発生させる。
【００２５】
前述の糸張力算出装置１０は、図１、図８に示すように、コイルバネ７に蓄積された復元力及び弾性力でもって、一対の糸調子皿４，４間に挟み込まれた上糸Ｂを押圧したときに生じる歪検出体５の微小な歪量を歪ゲージ５Ａで検出すると共に、その歪ゲージ５Ａから出力される検出情報（抵抗値）に基づいて、一対の糸調子皿４，４間に挟み込まれた上糸Ｂに付与される張力を演算処理して算出し、その算出した上糸Ｂの張力を、人の目で読取り可能な上糸Ｂの張力値として表示する表示装置１１に出力する。
【００２６】
上述の表示装置１１は、例えばデジタル式又はアナログ式の表示器で構成され、糸張力算出装置１０から出力される上糸Ｂの張力を、例えば数字や文字、記号等の人の目で読取り可能な張力値に変換して表示する。実施例では、表示装置１１を、人の目で読取り可能なミシンＡの作業側外面に取り付けているが、ミシンＡが設置された作業台（図示省略）及びその他の表示箇所に取り付けてもよい。また、表示装置１１を、例えばインジケータやレベルゲージ等の表示器で構成することもできる。
【００２７】
且つ、表示装置１１に代わる他の方法として、例えばスピーカーやブザー等の音式報知装置、例えば発光素子やランプ、照明装置等の光学式報知装置の何れか一方又は両方で上糸Ｂに付与される張力を報知することもできる。つまり、音式報知装置で報知する場合、上糸Ｂの張力に応じて予め記憶された音パターン情報を、例えば音声メッセージや音量（大小）、音色の変化等で報知する。一方、光学式報知装置で報知する場合、上糸Ｂの張力に応じて予め記憶された光パターン情報を、例えば点灯や点滅、点灯数、光の輝度、発光色の変化等で報知する。なお、表示装置１１及び音式報知装置、光学式報知装置の複数を組み合わせて報知してもよい。
【００２８】
図示実施例は上記の如く構成するものにして、以下、ミシンＡに取り付けられた糸張力調整装置１による上糸Ｂの糸張力調整方法を説明する。
【００２９】
先ず、図１に示すように、縫製作業開始前において、糸巻き部Ａｆに巻回された上糸Ｂを、アームＡａに取り付けた糸掛けＡｇ，Ａｇ及び天秤Ａｈに挿通し、糸張力調整装置１を構成する一対の糸調子皿４，４間に挟み込み及び糸取りバネ２ｂの遊端に掛けて、ミシン針Ａｅの針先に挿通する。
【００３０】
次に、図２に示すように、糸張力調整装置１の支軸３に取り付けられた調整部材９を、コイルバネ７に蓄積される復元力が増加及び減少する方向に回動操作し、そのコイルバネ７に蓄積された復元力でもって、一対の糸調子皿４，４間に挟み込まれた上糸Ｂを押圧し、上糸Ｂに付与される張力を、下糸（図示省略）に付与される張力と略均等となるように調整する。
【００３１】
且つ、図８にも示すように、一対の糸調子皿４，４間に挟み込まれた上糸Ｂを押圧したときに生じる歪検出体５の歪量を歪ゲージ５Ａで検出し、その歪ゲージ５Ａで検出した検出情報を糸張力算出装置１０に出力する。一方、糸張力算出装置１０は、歪ゲージ５Ａから出力される検出情報に基づいて、上糸Ｂに付与される張力を算出し、その算出した上糸Ｂの張力を、人の目で読取り可能な上糸Ｂの張力値として図１にも示す表示装置１１で表示する。
【００３２】
且つ、調整部材９を回動操作して、コイルバネ７に蓄積される復元力を増加及び減少させると、歪検出体５に生じる歪が変化し、歪ゲージ５Ａが検出する検出情報に応じて、上糸Ｂの張力値が表示装置１１で表示されるため、表示装置１１が表示する上糸Ｂの張力値を人の目で目視確認しながら、被縫製物Ｃの種類や厚み、糸の太さ、糸の弾性、縫い方等に応じた上糸Ｂの張力に可変調整することができる。
【００３３】
縫製作業において、被縫製物Ｃを、ミシンＡの送り台Ａｂに固定した針板Ａｃ上の針落ち位置に供給すると共に、アームＡａに取り付けた押え金Ａｄで押え込みながら、送り歯（図示省略）の送り運動に連動してミシン針Ａｅをスイング動作させ、最適な張力に調整された上糸Ｂを被縫製物Ｃの縫い付け部分に縫い付けて、所望する縫い方で縫製する。
【００３４】
以上のように、一対の糸調子皿４，４間に挟み込まれた上糸Ｂを押圧したときに生じる歪検出体５の歪量を歪ゲージ５Ａで検出し、その歪ゲージ５Ａが出力する検出情報に基づいて糸張力算出装置１０で算出した上糸Ｂの張力を、人の目で読取り可能な上糸の張力値として表示装置１１で表示するので、糸調子皿４が傾いても、歪検出体５に生じる歪量の誤差が小さく、特許文献１の圧力センサで圧力を検出する方法に比べて、上糸Ｂに付与される張力を正確且つ確実に算出することができ、熟練及び経験がなくても、被縫製物Ｃの種類や厚み、糸の太さ、糸の弾性、縫い方等に応じて最適な張力に調整することができる。且つ、表示装置１１が表示する上糸Ｂの張力値を人の目で目視確認して、上糸Ｂに付与される張力を調整するので、１台及び複数台のミシンＡに掛けられた１本又は複数本の上糸Ｂの張力を略同一値に調整する作業が簡単且つ容易に行え、被縫製物Ｃを略同一条件で略同一の状態に縫製仕上げして、品質の均一化を図ることができる。
【００３５】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、  
この発明の糸張力算出手段は、実施例の糸張力算出装置１０に対応し、  
以下同様に、表示手段は、表示装置１１に対応するも、  
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】糸張力調整装置の取り付け状態を示す斜視図。
【図２】糸張力調整装置の内部構造を示す縦断側面図。
【図３】糸張力調整装置の展開状態を示す斜視図。
【図４】歪ゲージの取り付け状態示す平面図。
【図５】歪ゲージを示す拡大平面図。
【図６】歪ゲージの他の取り付け状態を示す平面図。
【図７】歪ゲージのその他の取り付け状態を示す平面図。
【図８】歪ゲージの回路構成を示すブリッジ回路。
【符号の説明】
【００３７】
Ａ…ミシン
Ｂ…上糸
Ｃ…被縫製物
１…糸張力調整装置
２…本体部材
３…支軸
４…糸調子皿
５…歪検出体
５Ａ…歪ゲージ
５ａ…大径リング
５ｂ…小径リング
５ｃ…支持片
６…バネ受け皿
７…コイルバネ
８…回転感触付与板
９…調整部材
１０…糸張力算出装置
１１…表示装置
【図１】
2005245557.tif 000003
【図２】
2005245557.tif 000004
【図３】
2005245557.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2005245557.tif 000008
【図７】
2005245557.tif 000009
【図８】
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