(57)【要約】【課題】糸調子皿により糸に付与する張力に応じて、糸取りばねにより糸に付与する張力を調節すること。【解決手段】天秤を往復運動させて縫い針への糸の供給量を調節しつつ、第１アクチュエータ（４１）の駆動により糸に付与する糸張力を調節可能なミシン（１）において、糸調子軸（４９）を回動させて、糸取りばね（５０）の取付角度を調節する第２アクチュエータ（８３）と、第２アクチュエータの駆動を糸調子軸に伝達する伝達機構（８０）と、糸張力を入力する入力手段（６０）と、入力された糸張力に基づき、駆動軸の移動量及び糸調子軸の取付角度を記憶する記憶手段（７０）と、糸張力の入力があった場合に、記憶手段から読み出した駆動軸の移動量及び糸調子軸の取付角度に応じて第１アクチュエータ及び第２アクチュエータを駆動させる制御手段（７０）と、を備える。【選択図】図３
2009285266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
糸を狭持して糸張力を付与する一対の糸調子皿と、
前記糸調子皿に接離可能な皿押さえと、
前記糸調子皿をその軸方向に移動可能に支持する糸調子軸と、
前記糸調子軸の一端側に固定されたバネ支持台と、
前記バネ支持台と前記皿押さえとの間に装着され、前記皿押さえを前記糸調子皿から離間するように付勢するバネと、
一端側が前記皿押さえに当接し、前記皿押さえを軸線方向に移動可能な駆動軸と、
前記駆動軸をその軸方向に駆動させる第１アクチュエータと、
一端側に前記糸調子軸に係止される係止部を、他端側に糸を掛ける糸掛け部を有するコイル状の糸取りばねと、
前記糸調子軸を回動自在に支持すると共に、前記糸掛け部が軸回り方向に所定範囲内で移動可能とする貫通部が形成された糸調子ホルダーと、を備え、
ミシンモータの駆動により天秤を往復運動させて縫い針への糸の供給量を調節しつつ、前記第１アクチュエータの駆動により糸に付与する糸張力を調節可能なミシンにおいて、
前記糸調子軸を回動させて、前記糸取りばねの取付角度を調節する第２アクチュエータと、
前記第２アクチュエータの駆動を前記糸調子軸に伝達する伝達機構と、
前記糸張力を入力する入力手段と、
前記入力手段から入力された糸張力に基づき、前記駆動軸の移動量及び前記糸調子軸の取付角度を記憶する記憶手段と、
前記入力手段からの糸張力の入力があった場合に、前記記憶手段から読み出した前記駆動軸の移動量及び前記糸調子軸の取付角度に応じて前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータを駆動させる制御手段と、
を備えることを特徴とするミシン。
【請求項２】
被縫製物を上方から押さえつける押さえと、
被縫製物の厚さに応じた張力を糸に付与するための前記駆動軸の移動量及び前記糸調子軸の取付角度を記憶する記憶手段と、
前記押さえが所定の高さよりも高い位置にあることを検出する高さ検出手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記高さ検出手段が、前記押さえが所定の高さよりも高い位置にあることを検出した場合に、前記記憶手段から読み出した前記駆動軸の移動量及び前記糸調子軸の取付角度に応じて前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータを駆動させることを特徴とする請求項１に記載のミシン。
【請求項３】
縫製時の送りピッチを調節する送りピッチ調節手段と、
被縫製物の送りピッチに応じた張力を糸に付与するための前記駆動軸の移動量及び前記糸調子軸の取付角度を記憶する記憶手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記送りピッチ調節手段により送りピッチが設定された場合に、前記記憶手段から読み出した前記駆動軸の移動量及び前記糸調子軸の取付角度に応じて前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータを駆動させることを特徴とする請求項１に記載のミシン。
【請求項４】
前記ミシンモータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記ミシンモータの回転速度に応じた張力を糸に付与するための前記駆動軸の移動量及び前記糸調子軸の取付角度を記憶する記憶手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記回転速度検出手段により回転速度が検出された場合に、前記記憶手段から読み出した前記駆動軸の移動量及び前記糸調子軸の取付角度に応じて前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータを駆動させることを特徴とする請求項１に記載のミシン。
【請求項５】
前記第２アクチュエータは、その出力軸が軸回りに回転するように構成され、
前記伝達機構は、
前記糸調子軸に設けられ、前記糸調子軸の回転と共に回転する第１歯車と、
前記第２アクチュエータに設けられ、前記第２アクチュエータの駆動により回転する第２歯車と、
を備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のミシン。
【請求項６】
前記第２アクチュエータは、その出力軸が軸線に沿って往復運動するように構成され、
前記伝達機構は、
前記第２アクチュエータの出力軸に回転自在に連結されると共に前記糸調子軸に固定されたリンク部材を備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、糸に張力を付与する糸調子装置を備えるミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
被縫製物に美しい縫い目を形成するために、糸に適切な張力を付与する糸調子装置を備えるミシンが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
図１２に示すように、糸調子装置１００は、ミシンフレーム１０１の前面から後面にわたって設けられている。
糸調子装置１００は、ボイスコイルモータ１０２、一対の糸調子皿１０３，１０４、駆動軸１０５等を備えている。
【０００３】
ボイスコイルモータ１０２は、ミシンフレーム１０１の背面側に設けられている。ボイスコイルモータ１０２の出力軸１０２ａは、ミシンフレーム１０１の前後方向に沿って進退可能となっている。出力軸１０２ａには、駆動軸１０５の一端部が連結されている。駆動軸１０５の他端部には、糸調子軸１０６が挿通され、固定されている。糸調子軸１０６には、可動皿１０３と固定皿１０４からなる一対の糸調子皿１０３，１０４と皿押さえ１１０が挿通されている。この糸調子軸１０６先端には、位置決めナット１１１及支持ナット１１２が設けられている。
ボイスコイルモータ１０２の駆動より駆動軸１０５が軸線方向に移動すると、位置決めナット１１１が皿押さえ１１０に当接する。その後、皿押さえ１１０が可動皿１０３に当接し、可動皿１０３を移動させる。
その結果、可動皿１０３を固定皿１０４に当接させたり、固定皿１０４から離間させたりすることができる。このような可動皿１０３の移動によって、糸に付与する糸張力を増減することができる。
【０００４】
糸調子軸１０６には、コイル状に形成された糸取りばね１０８が設けられている。糸取りばね１０８は、その一端部が糸調子軸１０６に係止され、他端部が糸を掛けることができるように糸掛け部１０８ａが形成されている。
糸調子軸１０６には、筒状に形成された糸調子ホルダー１０９が挿通され、この糸調子ホルダー１０９で糸取りばね１０８を覆うように設けられている。糸取りばね１０８の糸掛け部１０８ａは、糸調子ホルダー１０９に形成された溝に挿通されて外部に露出しており、その溝の範囲内で糸掛け部１０８ａを糸取りばね１０８の弾性力に抗して動かすことができる。
なお、糸掛け部１０８ａが糸を引く力（糸に付与する張力）は、糸調子軸１０６の取付角度によって定まり、糸調子軸１０６を多く回転させて取り付ける程、糸取りばね１０８に発生する付勢力も増加するので、糸を強く引くことができ、糸に付与する張力を増やすことができる。
【特許文献１】特開２００３−３２６０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の糸調子装置１００においては、糸調子軸１０６の取付角度によって糸取りばね１０８が糸に付与する張力を調節する機構である。そのため、駆動軸１０５の回転により糸調子皿１０３，１０４による上糸の張力を変化させることはできるが、糸取りばね１０８により糸に付与される張力は一定のままである。
そのため、天秤が上昇する際において、糸調子皿１０３，１０４により糸に付与される張力が糸取りばね１０８により糸に付与される張力より小さければ、糸が繰り出されてしまい、糸取りばね１０８は機能しないという問題があった。
一方、天秤が下降する際において、糸調子皿１０３，１０４により糸に付与される張力が糸取りばね１０８により糸に付与される張力より大きければ、天秤により引き上げられて弛んだ糸を糸取りばね１０８により調節することができず、糸取りばね１０８は機能しないという問題があった。
【０００６】
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、糸調子皿により糸に付与される張力に応じて、糸取りばねにより糸に付与される張力を調節することができるミシンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、糸（Ｔ）を狭持して糸張力を付与する一対の糸調子皿（４３，４４）と、
前記糸調子皿に接離可能な皿押さえ（４５）と、
前記糸調子皿をその軸方向に移動可能に支持する糸調子軸（４９）と、
前記糸調子軸の一端側に固定されたバネ支持台（５２）と、
前記バネ支持台と前記皿押さえとの間に装着され、前記皿押さえを前記糸調子皿から離間するように付勢するバネ（４８）と、
一端側が前記皿押さえに当接し、前記皿押さえを軸線方向に移動可能な駆動軸（４２）と、
前記駆動軸をその軸方向に駆動させる第１アクチュエータ（４１）と、
一端側に前記糸調子軸に係止される係止部を、他端側に糸を掛ける糸掛け部を有するコイル状の糸取りばね（５０）と、
前記糸調子軸を回動自在に支持すると共に、前記糸掛け部が軸回り方向に所定範囲内で移動可能とする貫通部（５１ａ）が形成された糸調子ホルダー（５１）と、を備え、
ミシンモータの駆動により天秤を往復運動させて縫い針への糸の供給量を調節しつつ、前記第１アクチュエータの駆動により糸に付与する糸張力を調節可能なミシン（１）において、
前記糸調子軸を回動させて、前記糸取りばねの取付角度を調節する第２アクチュエータ（８３）と、
前記第２アクチュエータの駆動を前記糸調子軸に伝達する伝達機構（８０）と、
前記糸張力を入力する入力手段（６０）と、
前記入力手段から入力された糸張力に基づき、前記駆動軸の移動量及び前記糸調子軸の取付角度を記憶する記憶手段（７０）と、
前記入力手段からの糸張力の入力があった場合に、前記記憶手段から読み出した前記駆動軸の移動量及び前記糸調子軸の取付角度に応じて前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータを駆動させる制御手段（７０）と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、制御手段は、第１アクチュエータを駆動させることにより駆動軸を駆動させ、一対の糸調子皿間の距離を変えて糸に付与される張力を調節することができる。また、制御手段は、第２アクチュエータを駆動させることにより伝達機構を介して糸調子軸を回転させ、糸調子軸に係止部により係止されている糸取りばねに回転（ねじり）を加える。これにより、糸取りばねの取付角度が決まる。
ここで、制御手段は、駆動軸の駆動による糸にかかる張力の調節量に比例して、糸調子軸の駆動による糸取りばねの取付角度を調節するように、第１アクチュエータと第２アクチュエータを連動させる。そのため、糸調子皿により糸に付与される張力に応じて糸取りばねにより糸に張力を付与することができる。すなわち、従来のように糸調子皿により糸に付与される張力の大小により糸取りばねが機能しないといった状況が解消され、糸取りばねにより張力の微調整を行うことができるようになる。
従って、糸には常に適切な張力がかかるので、美しい縫い目を形成することができ、縫製品質の向上を図ることができる。
また、従来は、縫製中においては、糸取りばねによる張力を変えることはできなかったが、両アクチュエータを制御手段によって連動させることで、縫製中であっても糸取りばねの付勢力を変えることができ、被縫製物の段部等にも柔軟に対応することができる。
また、糸に付与する張力を入力手段から入力すれば、制御手段は、入力した張力を実現するように、駆動軸の移動量及び糸調子軸の取付角度に応じて第１アクチュエータ及び第２アクチュエータを駆動させる。
これにより、糸張力を変更するたびに糸調子軸を手動で回転させて調節する必要がなくなる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のミシンにおいて、
被縫製物を上方から押さえつける押さえ（１６０）と、
被縫製物の厚さに応じた張力を糸に付与するための前記駆動軸の移動量及び前記糸調子軸の取付角度を記憶する記憶手段（７２，７４）と、
前記押さえが所定の高さよりも高い位置にあることを検出する高さ検出手段（９１）と、を備え、
前記制御手段は、
前記高さ検出手段が、前記押さえが所定の高さよりも高い位置にあることを検出した場合に、前記記憶手段から読み出した前記駆動軸の移動量及び前記糸調子軸の取付角度に応じて前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータを駆動させることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、高さ検出手段が、押さえが所定の高さよりも高い位置にあることを検出した場合に、制御手段は、記憶手段から読み出した駆動軸の移動量及び糸調子軸の取付角度に応じて第１アクチュエータ及び第２アクチュエータを駆動させる。すなわち、押さえが高いということは被縫製物の厚さが厚くなったということなので、被縫製物の厚さの変化に応じて糸に付与する張力を糸調子皿及び糸取りばねの双方から調節することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のミシンにおいて、
縫製時の送りピッチを調節する送りピッチ調節手段（９２）と、
被縫製物の送りピッチに応じた張力を糸に付与するための前記駆動軸の移動量及び前記糸調子軸の取付角度を記憶する記憶手段（７２，７４）と、を備え、
前記制御手段は、
前記送りピッチ調節手段により送りピッチが設定された場合に、前記記憶手段から読み出した前記駆動軸の移動量及び前記糸調子軸の取付角度に応じて前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータを駆動させることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、送りピッチ調節手段により送りピッチが設定された場合に、制御手段は、記憶手段から読み出した駆動軸の移動量及び糸調子軸の取付角度に応じて第１アクチュエータ及び第２アクチュエータを駆動させる。
これにより、送りピッチの変化に応じて糸に付与する張力を糸調子皿及び糸取りばねの双方から調節することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のミシンにおいて、
前記ミシンモータの回転速度を検出する回転速度検出手段（９３）と、
前記ミシンモータの回転速度に応じた張力を糸に付与するための前記駆動軸の移動量及び前記糸調子軸の取付角度を記憶する記憶手段（７２，７４）と、を備え、
前記制御手段は、
前記回転速度検出手段により回転速度が検出された場合に、前記記憶手段から読み出した前記駆動軸の移動量及び前記糸調子軸の取付角度に応じて前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータを駆動させることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、回転速度検出手段により回転速度が検出された場合に、制御手段は、記憶手段から読み出した駆動軸の移動量及び糸調子軸の取付角度に応じて第１アクチュエータ及び第２アクチュエータを駆動させる。
これにより、ミシンモータの回転速度の変化に応じて糸に付与する張力を糸調子皿及び糸取りばねの双方から調節することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載のミシンにおいて、
前記第２アクチュエータは、その出力軸が軸回りに回転するように構成され、
前記伝達機構は、
前記糸調子軸に設けられ、前記糸調子軸の回転と共に回転する第１歯車（８１）と、
前記第２アクチュエータに設けられ、前記第２アクチュエータの駆動により回転する第２歯車（８２）と、
を備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、第２アクチュエータの出力軸が回転すると、第２歯車は出力軸と共に回転し、第２歯車の回転は第１歯車に伝達される。これにより、第１歯車は回転するので、糸調子軸も回転し、糸取りばねの取付角度を調節することができる。
よって、簡易な構造で伝達機構を実現できる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載のミシンにおいて、
前記第２アクチュエータは、その出力軸が軸線に沿って往復運動するように構成され、
前記伝達機構（１５５）は、
前記第２アクチュエータの出力軸に回転自在に連結されると共に前記糸調子軸に固定されたリンク部材（１５１，１５２）を備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、第２アクチュエータの出力軸が軸線に沿って移動すると、リンク部材も出力軸と共に移動し、出力軸の直線方向の移動がリンク部材によって回転運動に変換される。これにより、糸調子軸は回転し、糸取りばねの取付角度を調節することができる。
よって、簡易な構造で伝達機構を実現できる。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載の発明によれば、制御手段は、第１アクチュエータを駆動させることにより駆動軸を駆動させ、一対の糸調子皿間の距離を変えて糸に付与される張力を調節することができる。また、制御手段は、第２アクチュエータを駆動させることにより伝達機構を介して糸調子軸を回転させ、糸調子軸に係止部により係止されている糸取りばねに回転（ねじり）を加える。これにより、糸取りばねの取付角度が決まる。
ここで、制御手段は、駆動軸の駆動による糸にかかる張力の調節量に比例して、糸調子軸の駆動による糸取りばねの取付角度を調節するように、第１アクチュエータと第２アクチュエータを連動させる。そのため、糸調子皿により糸に付与される張力に応じて糸取りばねにより糸に張力を付与することができる。すなわち、従来のように糸調子皿により糸に付与される張力の大小により糸取りばねが機能しないといった状況が解消され、糸取りばねにより張力の微調整を行うことができるようになる。
従って、糸には常に適切な張力がかかるので、美しい縫い目を形成することができ、縫製品質の向上を図ることができる。
また、従来は、縫製中においては、糸取りばねによる張力を変えることはできなかったが、両アクチュエータを制御手段によって連動させることで、縫製中であっても糸取りばねの付勢力を変えることができ、被縫製物の段部等にも柔軟に対応することができる。
また、糸に付与する張力を入力手段から入力すれば、制御手段は、入力した張力を実現するように、駆動軸の移動量及び糸調子軸の取付角度に応じて第１アクチュエータ及び第２アクチュエータを駆動させる。
これにより、糸張力を変更するたびに糸調子軸を手動で回転させて調節する必要がなくなる。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、高さ検出手段が、押さえが所定の高さよりも高い位置にあることを検出した場合に、制御手段は、記憶手段から読み出した駆動軸の移動量及び糸調子軸の取付角度に応じて第１アクチュエータ及び第２アクチュエータを駆動させる。すなわち、押さえが高いということは被縫製物の厚さが厚くなったということなので、被縫製物の厚さの変化に応じて糸に付与する張力を糸調子皿及び糸取りばねの双方から調節することができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、送りピッチ調節手段により送りピッチが設定された場合に、制御手段は、記憶手段から読み出した駆動軸の移動量及び糸調子軸の取付角度に応じて第１アクチュエータ及び第２アクチュエータを駆動させる。
これにより、送りピッチの変化に応じて糸に付与する張力を糸調子皿及び糸取りばねの双方から調節することができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明によれば、回転速度検出手段により回転速度が検出された場合に、制御手段は、記憶手段から読み出した駆動軸の移動量及び糸調子軸の取付角度に応じて第１アクチュエータ及び第２アクチュエータを駆動させる。
これにより、ミシンモータの回転速度の変化に応じて糸に付与する張力を糸調子皿及び糸取りばねの双方から調節することができる。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、第２アクチュエータの出力軸が回転すると、第２歯車は出力軸と共に回転し、第２歯車の回転は第１歯車に伝達される。これにより、第１歯車は回転するので、糸調子軸も回転し、糸取りばねの取付角度を調節することができる。
よって、簡易な構造で伝達機構を実現できる。
【００２４】
請求項６に記載の発明によれば、第２アクチュエータの出力軸が軸線に沿って移動すると、リンク部材も出力軸と共に移動し、出力軸の直線方向の移動がリンク部材によって回転運動に変換される。これにより、糸調子軸は回転し、糸取りばねの取付角度を調節することができる。
よって、簡易な構造で伝達機構を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明に係るミシンの最良の実施形態について詳細に説明する。本実施形態においては、各図中に示したＸＹＺ軸を基準にしてミシンの各部の方向を定めるものとする。すなわち、ミシンを水平面に設置した状態で、Ｚ軸方向は鉛直方向となる上下方向を示し、Ｙ軸方向はミシンベッドの長手方向と一致する左右方向を示し、Ｘ軸方向は水平且つＹ軸方向に直交する前後方向を示す。
【００２６】
［第１の実施形態］
＜ミシンの構成＞
図１〜図６に示すように、ミシン１は、ミシンテーブル（図示略）の上面に設けられたミシンフレーム１０と、このミシンフレーム１０内に設けられ、ミシンモータ２（図６参照）の駆動に連動して縫い針２１を上下に駆動する針駆動機構２０と、縫い針２１の上下動にほぼ同期して上糸Ｔを引き上げることで被縫製物に形成された縫い目を締め付ける天秤機構３０と、縫い針２１に供給する上糸Ｔに張力を付与する糸調子装置４０と、ミシン１各部の設定値の入力を行う操作パネル６０と、上記各構成の駆動を制御する制御手段としての制御部７０（図６参照）と、を備えている。
【００２７】
（ミシンフレーム）
図１、図２に示すように、ミシンフレーム１０は、当該ミシンフレーム１０の上部をなしミシンテーブルの長手方向（Ｙ軸方向）に沿って延在するアーム部１１と、ミシンフレーム１０の下部をなすベッド部１２と、アーム部１１とベッド部１２とを連結し、アーム部１１及びベッド部１２の長手方向と直交する上下方向（Ｚ軸方向）に立設される縦胴部１３とから構成されており、その外形が正面視にて略コ字状に成形されている。
【００２８】
（針駆動機構）
図１、図２に示すように、針駆動機構２０は、ミシンモータ２の駆動により軸回りに回転する上軸と、この上軸に回転錘、クランクロッドを介して連結され、上下方向に往復運動する針棒２２と、この針棒２２の下端部に装着され、針棒２２の上下動と共に上下動して上糸Ｔを被縫製物に通して縫い目を形成する縫い針２１と、を備えている。
なお、ベッド部内の縫い針２１の下方には、上糸Ｔに下糸を絡めて縫い目を形成する釜機構が設けられている。
【００２９】
（天秤機構）
図１、図２に示すように、天秤機構３０は、上下に揺動を行って上糸Ｔの引き上げを行う天秤３１と、上軸の回転駆動を往復揺動動作に変換して天秤３１に伝える天秤クランク（図示略）と、を備えている。天秤３１は、ミシンモータ２に連結された上軸（図示略）の回転に伴って移動し、アーム部１１にその上下動方向に沿って形成された溝１１ａに沿って上下動することにより、布に通された上糸Ｔを締め上げる。この天秤機構３０では、上軸から天秤３１に上下揺動の動力を得ることで天秤３１を縫い針２１の上下動に同期させている。また、天秤３１の上死点は、縫い針２１の上死点よりも若干位相が遅れるように調整されている。そして、天秤機構３０は、布の下方側に貫通した縫い針２１が布から抜けて上昇する際に上糸Ｔを上方に引き上げることで縫い目を締結する。
【００３０】
（糸調子装置）
図３、図４に示すように、糸調子装置４０は、アーム部１１の顎部近傍に正面から背面に貫通するように設けられており、アーム部１１の正面側で、上糸Ｔの供給源（糸巻き）から引き出された上糸Ｔに適度な張力を付与して挟持し、天秤３１に導くものである。
【００３１】
糸調子装置４０は、アーム部１１の背面側に設けられた電磁ソレノイド４１を備えている。電磁ソレノイド４１は、その出力軸４１ａがＸ方向に沿って往復移動可能に設けられている。出力軸４１ａには、板状の連結部材４１ｂを介して駆動軸４２が連結されている。駆動軸４２は、その長手方向がＸ方向に沿うように配置されており、アーム部１１の背面から正面に貫通するような長さに形成されている。ここで、電磁ソレノイド４１は、糸調子ばね４８（後述する）の付勢力に抗して一方の糸調子皿（以下、第１可動皿という）４３を他方の糸調子皿（以下、第２可動皿という）４４に接近させるように駆動軸４２を駆動させる第１アクチュエータとして機能する。
なお、糸調子装置４０は、電磁ソレノイド４１により、上糸Ｔに付与する張力を縫製中にも変更可能とされたいわゆるアクティブテンションである。
【００３２】
駆動軸４２の先端近傍には、一対の糸調子皿４３，４４と皿押さえ４５が挿通されている。駆動軸４２の先端側に位置する第１可動皿４３は、隣接する第２可動皿４４に対して接離可能とされている。両糸調子皿４３，４４が互いに当接することにより、その間で上糸Ｔを挟持することができ、上糸Ｔに張力を付与することができる。
また、駆動軸４２は、糸調子軸４９中心部に形成された貫通孔に挿通される。糸調子軸４９の外周には、一対の糸調子皿４３、４４が挿通される。糸調子軸４９は、一対の糸調子皿４３、４４をその軸方向に移動可能に支持している。
【００３３】
駆動軸４２の先端側には、図示省略されたネジ部が形成されている。このネジ部に位置決めナット４６及び支持ナット４７が、調節可能に装着される。そして、位置決めナット４６は、皿押さえ４５との当接位置を変更することができる。
糸調子軸４９の先端側にはバネ支持台５２がネジにより固定されている。一対の糸調子皿４３、４４から外側に向けて、バネ支持台５２、皿押さえ４５に続いて、位置決めナット４６、支持ナット４７が積み重ねられるように配置されている。そして、バネ支持台５２と皿押さえ４５との間には、圧縮バネ４８が装着されている。圧縮バネ（バネ）４８は、皿押さえ４５を第１可動皿４３から離間する方向に付勢している。
皿押さえ４５は、本体部と、本体部から駆動軸４２に沿って延びる脚部４５ａを有する。脚部４５ａがバネ支持台５２の切欠部を通り、第１可動皿４３に当接可能である。そして、図３に示すように、第１アクチュエータ４１を図示下方に向けて駆動させると、駆動軸４２が下方に移動して、圧縮バネ４８の付勢力に抗して、皿押さえ４５が第１可動皿４３に当接する。
【００３４】
駆動軸４２の外周には糸調子軸４９が、さらに、糸調子軸４９の外周側には糸調子ホルダー５１が配置されている。糸調子ホルダー５１は、その外周部をミシン機枠であるアーム１１に、図示省略のねじにより固定されている。糸調子ホルダー５１は軸中心に貫通孔が形成される。この貫通孔に糸調子軸４９が挿入され、糸調子軸４９を回動自在に支持する。
糸調子軸４９の外周には、糸取りばね５０が装着されている。糸取りバネ５０はコイルバネであり、糸調子軸に支持される円筒状の基部と、基部から一端側に延びる係止部５０ａと、他端側に延びる糸掛け部５０ｂから構成されている。コイル状糸取りバネ５０は、図５（ａ）に示すように、糸掛け部５０ｂが反時計方向に付勢されている。
また、糸調子軸４９の表面には、その軸線方向に沿って溝４９ａが形成されている。
この溝４９ａには、コイル状に形成された糸取りばね５０の一端部に形成された係止部５０ａが嵌め込まれている。係止部５０ａが溝４９ａに嵌り込むことにより、糸取りばね５０は、糸調子軸４９に係止された状態となっている。糸取りばね５０の他端部は、上糸Ｔを引っ掛けるために湾曲形成され、上糸供給源から引き出された糸を掛ける糸掛け部５０ｂとされている。糸掛け部５０ｂは、糸取りばね５０のコイル状に形成された巻回部５０ｃよりも外側に張り出すように形成されている。
【００３５】
糸取りばね５０は、その外側を覆う円筒状の糸調子ホルダー５１内に収容されている。糸調子ホルダー５１は、糸調子軸４９の回転を許容しつつ駆動軸４２に挿通されており、ミシンフレーム１０のアーム部１１に固定されている。糸調子ホルダー５１には、その円周方向に沿って外周面から内周面に貫通する貫通孔（貫通部）５１ａが形成されている。図５に示すように、貫通孔５１ａは、糸調子ホルダー５１の円周方向に延びるように形成され、糸調子ホルダー５１を円弧状に切取ったものである。
糸取りばね５０の糸掛け部５０ｂは、糸調子ホルダー５１の内側から外側に向けて貫通孔５１ａを通されている。糸掛け部５０ｂは、一対の糸調子皿４３，４４の上方に位置するように配置されている。
糸掛け部５０ｂは、糸取りばね５０により反時計方向に付勢されるが、糸調子ホルダー５０貫通孔５１ａの上方の端部５１ｂに当接して停止する。なお、糸掛け部５０ｂは、掛けられた上糸Ｔの作用によって貫通孔５１ａの範囲内で移動自在となっている。
ここで、図５（ａ）に示すように、天秤３１を引き上げた場合には、糸取りばね５０の糸掛け部５０ｂは、貫通孔５１ａの下方の端部５１ｃに向けて移動する。一方、図５（ｂ）に示すように、天秤３１が下がった場合には、糸取りばね５０の糸掛け部５０ｂは、貫通孔５１ａの上方の端部５１ｂに向けて移動する。
【００３６】
ここで、糸取りばね５０が貫通孔５１ａの上方の端部５１ｂに押し付けられる力は、図示しない止めねじを緩めて糸調子軸４９を軸回りに回転することで調整される。すなわち、図４において、糸調子軸４９を矢印Ａ方向に回転させると、糸取りばね５０のうち、糸調子軸４９に係止されている一端部の係止部５０ａのみが回転するので、糸取りばね５０がねじられ、糸掛け部５０ｂの付勢力は強くなる。一方、糸調子軸４９を矢印Ｂ方向に回転させると、糸取りばね５０のうち、糸調子軸４９に係止されている一端部の係止部５０ａのみが回転するので、糸取りばね５０がねじられ、糸掛け部５０ｂの付勢力は弱くなる。
従って、糸調子軸４９を回転させることにより糸取りばね５０に回転（ねじり）を加えた状態、言い換えると、回転方向に付勢した状態で糸取りばね５０を取り付けることができる。
【００３７】
糸調子軸４９は、糸調子ホルダー５１の底部からミシンフレーム１０の内部に向けて突出している。かかる突出部４９ｂには、糸調子軸４９の回転と共に回転する第１歯車８１が設けられている。この第１歯車８１には、第２歯車８２が噛み合わされており、第１歯車８１の回転と共に回転する。第２歯車８２は、第２アクチュエータとしてのパルスモータ８３の出力軸８３ａに当該出力軸８３ａと共に回転するように設けられている。すなわち、パルスモータ８３は、その出力軸８３ａが軸回りに回転するように構成され、出力軸８３ａの回転により、その駆動が第２歯車８２、第１歯車８１、糸調子軸４９の順に伝達されて糸調子軸４９を回転させる。
従って、第１歯車８１と第２歯車８２によりパルスモータ８３の駆動を糸調子軸４９に伝達する伝達機構８０として機能する。
【００３８】
（操作パネル）
図６に示すように、操作パネル６０は、表示部と各種操作キー群とを備え、ミシン１の各部の駆動源の動作量や動作タイミングを設定するための入力操作部となっている。この操作パネル６０からの入力操作によって設定された各種設定値は、制御部７０のＲＡＭ７３やＥＥＰＲＯＭ７４に記憶される。
また、操作パネル６０は、上糸Ｔに付与する張力を入力する入力手段としても機能する。
【００３９】
（制御部）
図６に示すように、制御部７０は、ＣＰＵ７１と、ＲＯＭ７２と、ＲＡＭ７３とを備えている。また、制御部７０には、書き換え可能なＥＥＰＲＯＭ７４が着脱自在に接続されている。
ＲＯＭ７２には、ミシン１の制御プログラムが格納されている。ＲＡＭ７３は、ＣＰＵ７１にワークエリアを提供するメモリである。ＥＥＰＲＯＭ７４には、縫製に係る各種データがバックアップされる。ＣＰＵ７１は、ＲＯＭ７２に格納された制御プログラムに従って処理を行う。
制御部７０は、駆動軸の駆動による糸にかかる張力の調節量に比例して、糸調子軸４９の駆動による糸取りばね５０の取付角度を調節するように、電磁ソレノイド４１とパルスモータ８３を連動させる。すなわち、制御部７０は制御手段として機能する。
制御部７０には、ミシンの押さえが予め設定された高さよりも高い位置にある場合にその旨を検出する高さ検出手段としての高さセンサ９１と、被縫製物の送りピッチを調節する送りピッチ調節手段としての送り調節ダイヤル９２と、ミシンモータ２の回転速度（回転数）を検出する回転速度検出手段としての速度センサ９３とが接続されている。
ＲＯＭ７２又はＥＥＰＲＯＭ７４には、操作パネル６０から入力される張力を糸に付与するための駆動軸４２の移動量及び糸調子軸４９の回転角度（初期位置からの回転角度）が記憶されている。すなわち、ＲＯＭ７２又はＥＥＰＲＯＭ７４には、記憶手段として機能する。
従って、制御部７０は、操作パネル６０から張力の入力があった場合に、入力された張力を上糸Ｔに付与するために電磁ソレノイド４１及びパルスモータ８３を駆動させて駆動軸４２の移動量及び糸調子軸４９の回転角度を調節する。
【００４０】
＜糸調子装置の動作＞
操作パネル６０から糸に付与する張力を入力しておくと、制御部７０は、入力された張力を付与するように電磁ソレノイド４１及びパルスモータ８３を駆動させる。
電磁ソレノイド４１の駆動により出力軸４１ａは、その軸線方向に移動し、出力軸４１ａに連結されている駆動軸４２も出力軸４１ａと同方向に移動する。駆動軸４２が移動することにより、可動皿４３と固定皿４４との間隔が変化するので、これによって糸に付与する張力を調節することができる。
このとき、制御部７０により、駆動軸４２の動作に連動してパルスモータ８３により糸調子軸４９も回転するので、糸取りばね５０を回転させることができる。糸掛け部５０ｂにより上糸Ｔにかかる付勢力も変えることができる。
【００４１】
＜作用効果＞
上記の糸調子装置４０を備えたミシン１によれば、制御部７０は、電磁ソレノイド４１を駆動させることにより駆動軸４２を駆動させ、一対の糸調子皿４３，４４間の距離を変えて上糸Ｔに付与される張力を調節することができる。また、制御部７０は、パルスモータ８３を駆動させることにより伝達機構８０（第１歯車８１、第２歯車８２）を介して糸調子軸４９を回転させる。
図５（ａ）に示すよう、糸掛け部５０ｂは、糸取りばね５０により反時計方向に付勢されるが、糸調子ホルダー５０貫通孔５１ａの上方の端部５１ｂに当接して停止している。この糸調子ホルダー５０はミシン機枠に固定されている。このため、第２アクチュエータとしてのパルスモータ８３により、糸調子軸４９を回動させると、糸取りばね５０の取り付け角度が変わり、糸掛け部の付勢力が調節される。
ここで、制御部７０は、駆動軸４２の駆動による上糸Ｔにかかる張力の調節量に比例して、糸調子軸４９の駆動による糸取りばね５０の取付角度を調節するように、電磁ソレノイド４１とパルスモータ８３を連動させる。そのため、糸調子皿４３，４４により上糸Ｔに付与される張力に応じて糸取りばね５０により上糸Ｔに張力を付与することができる。
従って、上糸Ｔには常に適切な張力がかかるので、美しい縫い目を形成することができ、縫製品質の向上を図ることができる。
【００４２】
また、上糸Ｔに付与する張力を操作パネル６０から入力すれば、制御部７０は、入力した張力を実現するように、駆動軸４２の移動量及び糸調子軸４９の取付角度に応じて電磁ソレノイド４１及びパルスモータ８３を駆動させる。
これにより、糸張力を変更するたびに糸調子軸４９を手動で回転させて調節する必要がなくなる。
また、パルスモータ８３は回転角を制御できるので、糸取りバネ５０張力制御が容易に設定することがきる。
【００４３】
＜変形例１＞
上記実施形態においては、操作パネル６０から張力を入力するように構成されていたが、本発明はそのようなものに限られない。例えば、図７に示すように、糸調子軸４９を回転させる第２アクチュエータを、出力軸１５０ａが軸線に沿って往復運動するように構成された電磁ソレノイド１５０とする。そして、その出力軸１５０ａにリンク部材１５１の一端部を回転自在に連結し、リンク部材１５１の他端部をリンク部材１５２の一端部に連結する。リンク部材１５２の他端部を糸調子軸４９の軸心に固定する。ここで、リンク部材１５１とリンク部材１５２は互いの長手方向が交差するように連結される。リンク部材１５１とリンク部材１５２とで伝達機構１５５が構成される。
このような構成をとった場合、電磁ソレノイド１５０の出力軸１５０ａが軸線に沿って移動すると、リンク部材１５１も出力軸１５０ａと共に移動し、出力軸１５０ａの直線方向の移動がリンク部材１５２によって回転運動に変換される。これにより、糸調子軸４９は回転し、糸取りばね５０の取付角度を調節することができる。
よって、簡易な構造で伝達機構を実現できる。
【００４４】
また、電磁ソレノイド１５０は比較的安価であり、大きな電力を必要としないので、ミシン１の生産コストやランニングコストを低く抑えることができる。
なお、電磁ソレノイド１５０に代えて、ボイスコイルモータを用いてもよい。
【００４５】
＜変形例２＞
また、図８に示すように、ミシン１に設けられ、被縫製物を上方から押さえつける押さえ１６０と、この押さえ１６０の高さを検出する高さセンサ９１を利用して上糸Ｔの張力を調節するようにしてもよい。
具体的には、高さセンサ９１は、押さえ１６０が予め設定された高さ以上まで押さえ１６０が上昇した場合に、その押さえ１６０の存在を検出して被縫製物の厚さが所定の厚さを超えたことを検出するものである。
制御部７０のＲＯＭ７２又はＥＥＰＲＯＭ７４には、被縫製物の厚さに応じた張力を上糸Ｔに付与するための駆動軸４２の移動量及び糸調子軸４９の回転角度が記憶されている。すなわち、ＲＯＭ７２又はＥＥＰＲＯＭ７４は、記憶手段として機能している。
そして、縫製中において、高さセンサ９１が押さえ１６０が所定高さを超えたことを検出した場合（センサＯＮになった場合）、図９に示すように、ＲＯＭ７２又はＥＥＰＲＯＭ７４に記憶された駆動軸４２の移動量及び糸調子軸４９の回転角度となるように電磁ソレノイド４１及びパルスモータ８３を駆動させる。そして、押さえ１６０が再度所定高さよりも低い位置に移動して高さセンサ９１が押さえ１６０を検出しなくなると（センサＯＦＦになった場合）、電磁ソレノイド４１及びパルスモータ８３の駆動を停止させる。そのため、図９に示すように、高さセンサ９１がＯＮになった場合だけ電磁ソレノイド４１及びパルスモータ８３のトルクが上昇する。
このような構成をとった場合、押さえ１６０が高いということは被縫製物の厚さが厚くなったということなので、被縫製物が厚くなるにつれて上糸Ｔに付与する張力が大きくなるように糸調子皿４３，４４及び糸取りばね５０の双方から調節することができる。
【００４６】
＜変形例３＞
また、図１０に示すように、ミシン１に設けられ、被縫製物の送りピッチを設定する送り調節ダイヤル９２による送りピッチを利用して上糸Ｔの張力を調節するようにしてもよい。
具体的には、ミシンフレーム１０の縦胴部１３の正面側には、送り調節ダイヤル９２が設けられており、作業者は縫製前に送り調節ダイヤル９２を回転させることで、これから行う縫製の送りピッチを設定することができる。
制御部７０のＲＯＭ７２又はＥＥＰＲＯＭ７４には、送りピッチに応じた張力を上糸Ｔに付与するための駆動軸４２の移動量及び糸調子軸４９の回転角度が記憶されている。すなわち、ＲＯＭ７２又はＥＥＰＲＯＭ７４は、記憶手段として機能している。
そして、縫製開始時において、送り調節ダイヤル９２により設定された送りピッチに応じて、図１０に示すように、ＲＯＭ７２又はＥＥＰＲＯＭ７４に記憶された駆動軸４２の移動量及び糸調子軸４９の回転角度となるように電磁ソレノイド４１及びパルスモータ８３を駆動させる。すなわち、送りピッチが大きくなると上糸Ｔに付与される張力も大きくなるので、送りピッチの増加に比例するように、糸調子皿４３，４４及び糸取りばね５０による張力の付与量を大きくする。
これにより、送りピッチの変化に応じて上糸Ｔに付与する張力を糸調子皿４３，４４及び糸取りばね５０の双方から調節することができる。
【００４７】
＜変形例４＞
また、図１１に示すように、ミシン１に設けられ、ミシンモータ２の回転速度（回転数）を検出する速度センサ９３の検出値を利用して上糸Ｔの張力を調節するようにしてもよい。
具体的には、ミシンモータ２には、速度センサ９３が設けられており、検出された回転速度は制御部７０に送信される。
制御部７０のＲＯＭ７２又はＥＥＰＲＯＭ７４には、ミシンモータ２の回転速度に応じた張力を上糸Ｔに付与するための駆動軸４２の移動量及び糸調子軸４９の回転角度が記憶されている。すなわち、ＲＯＭ７２又はＥＥＰＲＯＭ７４は、記憶手段として機能している。
そして、縫製中において、速度センサ９３により検出されたミシンモータ２の回転速度に応じて、図１１に示すように、ＲＯＭ７２又はＥＥＰＲＯＭ７４に記憶された駆動軸４２の移動量及び糸調子軸４９の回転角度となるように電磁ソレノイド４１及びパルスモータ８３を駆動させる。すなわち、ミシンモータ２の回転速度が大きくなると、縫い針２１の上下動が高速化し、上糸Ｔに付与される張力も大きくなるので、ミシンモータ２の回転速度の増加に比例するように、糸調子皿４３，４４及び糸取りばね５０による張力の付与量を大きくする。
これにより、ミシンモータ２の回転速度の変化に応じて上糸Ｔに付与する張力を糸調子皿４３，４４及び糸取りばね５０の双方から調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】ミシンの概略を示す斜視図。
【図２】ミシンの頭部周辺を示す斜視図。
【図３】糸調子装置の主要部を透視したミシンの縦断面図。
【図４】糸取りばねの周囲の構成を示す斜視図。
【図５】（ａ）は天秤が下がっているときの糸掛け部の位置を示す図、（ｂ）は天秤が上方に糸を引き上げているときの糸掛け部の位置を示す図。
【図６】制御部回りの構成を示すブロック図。
【図７】変形例１であって、第２アクチュエータとして電磁ソレノイドを用いたときの糸調子軸の駆動機構を説明する図。
【図８】変形例２であって、高さセンサによる押さえの検知によって張力を調節する方法を説明する図。
【図９】変形例２であって、高さセンサによる検出値と、糸調子皿及び糸取りばねによって糸に付与される張力との関係を示すタイムチャート。
【図１０】変形例３であって、送り調節ダイヤルによる設定された送りピッチと、糸調子皿及び糸取りばねによって糸に付与される張力との関係を示すタイムチャート。
【図１１】変形例４であって、速度センサによる検出値と、糸調子皿及び糸取りばねによって糸に付与される張力との関係を示すタイムチャート。
【図１２】従来の糸調子装置の主要部を透視したミシンの縦断面図。
【符号の説明】
【００４９】
１  ミシン
２  ミシンモータ
４０  糸調子装置
４１  電磁ソレノイド（第１アクチュエータ）
４２  駆動軸
４３  糸調子皿（第１可動皿）
４４  糸調子皿（第２可動皿）
４５  皿押さえ
４８  糸調子ばね
４９  糸調子軸
５０  糸取りばね
５０ａ  係止部
５０ｂ  糸掛け部
５１  糸調子ホルダー
６０  操作パネル
７０  制御部（制御手段）
７２  ＲＯＭ（記憶手段）
７４  ＥＥＰＲＯＭ（記憶手段）
８０  伝達機構
８１  第１歯車
８２  第２歯車
８３  パルスモータ（第２アクチュエータ）
９１  高さセンサ（高さ検出手段）
９２  送り調節ダイヤル（送りピッチ調節手段）
９３  速度センサ（回転速度検出手段）
１５０  電磁ソレノイドまたは、ボイスコイルモータ（第２アクチュエータ）
１５１  リンク部材
１５２  リンク部材
１５５  伝達機構
１６０  押さえ
Ｔ  上糸
【図１】
2009285266.tif 000003
【図２】
2009285266.tif 000004
【図３】
2009285266.tif 000005
【図４】
2009285266.tif 000006
【図５】
2009285266.tif 000007
【図６】
2009285266.tif 000008
【図７】
2009285266.tif 000009
【図８】
2009285266.tif 000010
【図９】
2009285266.tif 000011
【図１０】
2009285266.tif 000012
【図１１】
2009285266.tif 000013
【図１２】
2009285266.tif 000014