JP2002113274A

JP2002113274A - ミシンの糸調子装置

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Publication number: JP2002113274A
Application number: JP2000306957A
Authority: JP
Inventors: Fon Boomin; フォンボーミン
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 2000-10-06
Filing date: 2000-10-06
Publication date: 2002-04-16
Also published as: CN1321236C; CN1348027A; DE10149075B4; DE10149075A1

Abstract

(57)【要約】【課題】ミシンの糸調子装置において、糸張力を所望
の値に制御可能であり、縫い品質の安定化、再現性の向
上を図ることを課題とする。【解決手段】糸に張力を与える調子皿２２と、糸張力
を変化させるソレノイド３０とを備え、ソレノイド３０
は、プランジャ３１のストロークをＳ、推力をＦ、印加
される電気量をＣ、ストロークと推力の微少変化量をそ
れぞれΔＳ、ΔＦとした場合、Ｃ＝一定のときにΔＦ／
ΔＳ≒０である特定のストローク区間を有し、ソレノイ
ド３０に出力される駆動電流を制御することで糸に与え
る張力を変更可能なミシン１の糸調子装置２０であっ
て、前記駆動電流を補正する補正値を設定する補正値設
定手段５と、前記前記補正値を記憶する記憶手段６０
と、前記駆動電流に対して前記補正値に対応する電流を
加算して得られた新たな駆動電流を前記ソレノイドに出
力して前記張力を補正する補正手段５１を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、印加電流により
糸の張力が制御される糸調子器を備えたミシンの糸調子
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、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、１組の調子皿等
からなる糸調子器と、この糸調子器を駆動するソレノイ
ドとを備えたものがある。ソレノイドは一般的には通電
量が一定であっても可動部のストロークにより推力が変
化し、糸の太さによって糸張力が変化して安定した糸張
力が得られないが、推力がストロークによらない特定の
ストローク区間を有するソレノイドを用いて、この欠点
を解消した糸調子装置が用いられていた。図８に、この
ソレノイドを用いた下糸調子装置を示す。下糸調子装置
２０は、糸調子軸２１、可動皿２２ａと固定皿２２ｂと
からなる調子皿（糸調子器）２２、ベース板２３、糸調
子軸ナット２４、座金２５、２７とこれらの間に設けら
れた調子バネ２６、ソレノイド３０とから主に構成され
る。

【０００３】下糸調子装置２０は、可動皿２２ａと固定
皿２２ｂ間に下糸を挟んだ状態で、ソレノイド３０の推
力により糸調子軸２１を駆動し、糸調子軸２１とベース
板２３により、可動皿２２ａと固定皿２２ｂ間の下糸を
挟む力を連続的に変化させて糸張力を変更する、動的な
糸調子（アクティブテンション）である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな特定ストローク区間を有するソレノイドを糸調子器
の駆動に利用しただけでは、正確に糸張力を制御するこ
とができないことが分かった。図４は、図８の構成の複
数の糸調子装置における、このソレノイド３０に印加さ
れる電流と、可動皿２２ａと固定皿２２ｂ間に発生する
糸張力の関係を示す図であるが、この図のＡＢＣの各曲
線に示すように、同じ駆動電流で駆動した場合でも個々
のミシンに備えられた糸調子装置間でバラツキが発生す
るという問題がある。このバラツキは、糸調子装置の組
付け時に前記糸調子軸２１の締め込み量に差があった
り、糸調子皿の表面荒さに差があり糸調子皿間に発生す
る押圧力が同じであっても糸にかかる摩擦抵抗が異なり
糸張力に差がでてしまったり、あるいは、ソレノイド自
体の特性にバラツキがあったりすることが主な原因で発
生する。

【０００５】そして、このバラツキにより、操作パネル
等により同じ値の糸張力を設定しても、個々のミシン間
で設定データの互換性が無いという問題が発生する。

【０００６】また、電気的に糸張力が制御が可能な糸調
子装置を備えたミシンにおいては、縫製パターンのデー
タに糸調子装置の制御データを持たせて縫製物の種類や
縫製箇所似合わせて自動的に糸張力を変化させ、最適な
縫い目を形成する等の制御も行われているが、個々のミ
シンの糸調子装置が発生する糸張力にバラツキがある
と、同じ縫製パターンデータを使用してもミシンによっ
て縫製品質が異なり、再現性が無く、一定の縫い目品質
が得られないという問題があった。

【０００７】本発明の課題は、糸張力を駆動電流により
制御可能なミシンの糸調子装置において、所定の糸張力
の設定値に対し常に一定の糸張力を発生させ、個々の糸
調子装置間、あるいは個々のミシン間の糸張力の設定値
に対する糸張力のバラツキを低減させ、縫い品質の安定
化、再現性の向上を図ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、たとえば図２、図８に示
すように、ミシンの糸に張力を与える糸調子器（調子
皿２２）と、糸調子器に作用して糸に与える張力を変化
させるソレノイド（３０）と、前記張力を設定する張力
設定手段（５、５１）と、前記設定手段により設定され
た張力に対応する駆動電流を前記ソレノイドに出力する
出力手段（５４、５５）とを備え、前記ソレノイドは、
このソレノイドの可動部（プランジャ３１）のストロー
クをＳ、可動部の推力をＦ、ソレノイドに印加される電
流をＣ、ストロークと推力の微少変化量をそれぞれΔ
Ｓ、ΔＦとした場合、Ｃ＝一定のときにΔＦ／ΔＳ≒０
である特定のストローク区間（Ｗ）を有し、糸調子器に
作用する可動部のストロークが前記特定のストローク区
間に設定され、前記出力手段により前記ソレノイドに出
力される印加電流を制御することで糸に与える張力を変
更可能なミシンの糸調子装置（糸調子装置２０）におい
て、前記駆動電流を補正する補正値を設定する補正値設
定手段（５、５１）と、前記補正値を記憶する補正値記
憶手段（６０）と、前記駆動電流に対して前記記憶手段
に記憶された前記補正値に対応する電流を加算して得ら
れた新たな駆動電流を前記出力手段から出力して前記張
力を補正する補正手段（５１）を備えることを特徴とす
る。

【０００９】請求項２に記載の発明は、前記補正値設定
手段（５、５１）が、所定の糸張力に対応する基準設定
値を記憶する基準値記憶手段（５２）と、前記張力設定
手段により設定された所定の設定値と前記基準設定値と
の差を前記補正値として前記補正値記憶手段（６０）に
記憶させる操作手段（５）とを備えることを特徴とす
る。

【００１０】請求項３に記載の発明は、たとえば図２、
図８に示すように、ミシンの糸に張力を与える糸調子器
（調子皿２２）と、糸調子器に作用して糸に与える張力
を変化させるソレノイド（３０）と、前記張力を設定す
る設定手段（５及び５１）と、前記設定手段により設定
された張力に対応する電流指令値を出力する電流指令手
段（５１及び５４）と、前記電流指令値に基づいて前記
ソレノイドに前記印加電流を出力する出力手段（５５）
とを備え、前記ソレノイドは、このソレノイドの可動部
（プランジャ３１）のストロークをＳ、可動部の推力を
Ｆ、ソレノイドに印加される電流をＣ、ストロークと推
力の微少変化量をそれぞれΔＳ、ΔＦとした場合、Ｃ＝
一定のときにΔＦ／ΔＳ≒０である特定のストローク区
間（Ｗ）を有し、糸調子器に作用する可動部のストロー
クが前記特定のストローク区間に設定され、前記出力手
段により前記ソレノイドに出力される印加電流を制御す
ることで糸に与える張力を変更可能なミシンの糸調子装
置（糸調子装置２０）において、前記駆動電流を補正す
る補正値をアナログ量として設定する補正値設定手段
（可変抵抗器５９）と、前記駆動電流に対して前記補正
値に対応した電流を加算して得られた新たな駆動電流を
前記出力手段から出力して前記張力を補正する補正手段
（５１）を備えることを特徴とするミシンの糸調子装
置。

【００１１】本発明によれば、前記補正手段により、所
定の設定値に対する糸調子装置の糸張力が同じになるよ
うに補正された電流でソレノイドを駆動することができ
るので、個々の糸調子装置間、あるいは個々のミシン間
の糸張力のバラツキを低減し、縫い品質の安定化、再現
性の向上が可能になる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の第
１の実施の形態を詳細に説明する。

【００１３】図１、図２において、ミシン１は、鳩目穴
形状のボタン穴の周りにかがり縫いを施すサイクルミシ
ン（ボタン穴かがりミシン）であり、ベッド部２と、ベ
ッド部上に設けられた縦胴部３と、縦胴部３からベッド
部２に平行するように延出するアーム部４とからなり、
アーム部４には上糸調子装置１０、ベッド部２には下糸
調子装置２０がそれぞれ設けられている。なお、上糸調
子装置１０及び下糸調子装置２０の構造は図８に示した
従来の糸調子装置の構造と全く同様である。

【００１４】ミシン１には、本実施の形態における張力
設定手段及び補正値設定手段を構成する各種スイッチや
表示手段を有する操作パネル５が設けられている。作業
者は、この操作パネル５を介して特定の縫製パターンの
選択や所定のパラメーターの設定などを行うとともに、
表示された内容を見て設定内容や縫製状況を確認でき
る。

【００１５】また、図２に示すように、ミシン１にはス
タートスイッチ７が設けられており、このスタートスイ
ッチ７を１回操作することで、ミシンモータ（図示せ
ず）やミシン針（図示せず）に左右方向の揺動運動を与
える針振りモータ（図示せず）が作動して縫製が開始さ
れ、再度操作することでミシンモータが停止するように
なっている。

【００１６】また、ミシン１には、図１、図２に示すよ
うに、制御手段として制御装置５０が設けられている。
制御装置５０は、ＣＰＵ５１と、該ＣＰＵ５１に接続さ
れているＲＯＭ５２と、ＲＡＭ５３と、各種ドライバか
ら構成される。また、本実施の形態における補正値記憶
手段として、電気的に書き込み及び消去が可能で、電源
が遮断されても記憶内容の保持可能な不揮発性メモリー
Ｅ²ＲＯＭ６０が設けられている。なお、不揮発性メモ
リーＥ²ＲＯＭ６０は、ソケットを使用して搭載されて
おり、プリント基板等により構成されている制御装置５
０から取り外し可能に構成されている。

【００１７】ＲＯＭ５２には、制御プログラムや制御デ
ータ、及び鳩目穴かがり縫いに関する縫製データ等が格
納されている。

【００１８】また、ＣＰＵ５１には、Ｄ／Ａコンバータ
５４が接続され、ＣＰＵ５１から出力されるデジタル信
号としての電流指令値をアナログ値に変換して、オペア
ンプにより構成されるソレノイドドライバ５５に出力す
る。

【００１９】このソレノイドドライバ５５は、ソレノイ
ド２０に出力される駆動電流を電流検出抵抗５７により
検出し、ソレノイドのコイル抵抗が異なっても常に前記
電流指令値に対応した駆動電流がソレノイド２０に流れ
るように構成されている。

【００２０】また、ＣＰＵ５１には、いずれも図示しな
い針上下検知センサ、針振り位置センサ、針振りモータ
駆動用ドライバ、前記ミシンモータを駆動するミシンモ
ータ用ドライバ、前記針振りモータを駆動する針振りモ
ータドライバなどが接続され、前記スタートスイッチ７
の操作によりＲＯＭ５２や不揮発性メモリーＥ²ＲＯＭ
６０に記憶されている制御プログラムや制御データ、前
記操作パネル５の設定値等に基づいて、ＲＡＭ５３を作
業領域として、上記各種ドライバを介し、ミシンモー
タ、針振りモータ、上糸調子装置１０、下糸調子装置２
０などの駆動制御を行う。

【００２１】次に本発明の糸調子装置を構成するソレノ
イド３０について説明する。なお、今後の説明は本発明
を下糸調子装置２０に適用した場合を例に説明する。図
８、図９において、ソレノイド３０は、機枠３２、コイ
ル用フレーム３３、コイル３４、プランジャ３１、およ
び磁性部材３５等から構成される。プランジャ３１は、
軸方向に移動可能でかつ回転不能に軸受け３２ａ、３２
ｂに支持されている。プランジャ３１に固着された磁性
部材３５は、円筒形状でその一部に軸心からの径を変え
る段部３５ａが形成されている。そして、この形状によ
り、次ぎに述べるように、プランジャ３１の推力がスト
ロークによらない特定ストローク区間が得られる。

【００２２】このソレノイド３０は、駆動電流が一定の
とき、ストローク−推力で図１０のヒステリシスカーブ
に示す特性が得られる。すなわち、推力がプランジャ３
１のストロークによらない特定ストローク区間Ｗが得ら
れる。この区間であれば、プランジャ３１のストローク
をＳ、プランジャ３１の推力をＦ、ソレノイド３０に印
加される電流をＣ、ストロークと推力の微少変化量をそ
れぞれΔＳ、ΔＦとした場合、Ｃ＝一定のときにΔＦ／
ΔＳ≒０である。

【００２３】下糸調子装置２０では、この特定ストロー
ク区間Ｗのみを利用して下糸に張力を与えるものであ
る。つまり、調子皿２２に作用できる状態のプランジャ
３１のストローク区間が、前記特定ストローク区間Ｗに
含まれるように、ナット２４の締結位置が設定される。
ここで、プランジャ３１が調子皿２２に作用する状態と
は、可動皿２２ａと固定皿２２ｂが下糸のない状態で十
分に当接した状態から、下糸が可動皿２２ａと固定皿２
２ｂ間に挟まれた状態までのことを指す。

【００２４】糸調子器２２に作用するプランジャのスト
ロークを、特定ストローク区間Ｗに設定するには、例え
ば、ナット２４をゆるめた状態で、ソレノイド３０の後
方に突出したプランジャ３１の先端３１ａの突出量Ｗ’
（図９）を計測しながら、固定皿２２ｂがベース部材２
３に当接する状態で糸調子軸２１をドライバ等で回転さ
せ、その突出量Ｗ’が図１０の「Ｚ」の値から範囲Ｗに
対応する位置にもっていき、その位置でナット２４を締
めて糸調子軸２１とプランジャ３１を固定することで達
成される。

【００２５】また、ソレノイド３０に出力される駆動電
流が大きくなるに連れて、推力が大きくなる。ソレノイ
ド３０は、コイル３３に通電することで糸調子軸２１を
引き込む（糸に張力を与える）方向に取り付けられ、駆
動電流の増大にしたがって糸調子軸２１により与えられ
る糸張力が大きくなる。すなわち、下糸調子装置２０で
は、駆動電流を変えることによってのみ糸張力が変わる
ようになっており、制御装置５０の電流指令信号により
ドライバ５５を介して電流値は制御される。

【００２６】ところで、前記ソレノイド３０の前記特定
ストローク区間内における駆動電流と糸張力の関係は、
糸張力の設定値に対する駆動電流の関係を同一に設定し
たとしても、糸調子装置間でバラツキがあるため、前記
した様に図４の糸調子装置Ａ、Ｂ、Ｃのように必ずしも
一定ではない。このような種々の特性を持つ糸調子装置
においても操作パネル５によって所定の糸張力の値を設
定した場合に、常にほぼ同一の糸張力が得られるように
本実施の形態では、次のような制御を行っている。

【００２７】すなわち、この制御は、予め基準とする特
性の糸調子装置を想定し、所定の糸張力Ｇを基準糸張力
として定め、その基準の糸調子装置から基準糸張力Ｇが
発生する張力設定値を基準設定値Ｔとして定め、個々の
糸調子装置において前記基準糸張力Ｇが発生する張力設
定値Ｕから前記基準設定値Ｔを差し引いた値を補正値Δ
Ｕとして記憶させ、張力設定手段により設定された張力
に対応する駆動電流Ｉにこの補正値ΔＵに対応する電流
ΔＩを加えた新たな駆動電流をソレノイドに出力するこ
とにより行われる。

【００２８】例えば、図４の糸調子装置Ｂを基準として
想定し、この糸調子装置から基準張力Ｇがっ発生する張
力設定値を基準設定値Ｔと定める。図３の実線は、この
糸調子装置Ｂの糸張力の設定値と糸張力の関係を示した
ものである。そして、個々の糸調子装置の糸張力の設定
値と糸張力の関係を図３の実線で示す糸調子装置Ｂにほ
ぼ揃えるようにする場合は以下のような処理を行う。

【００２９】糸調子装置Ａの場合には基準張力Ｇを与え
る設定値がａ’であるから補正値ΔＵ＝ａ’−Ｔとなる
ので、この値ΔＵを記憶させておき、糸調子装置Ａを駆
動する場合は、設定された糸張力に対応する駆動電流Ｉ
に常に補正値ΔＵに対応する駆動電流ΔＩを加えた新た
な駆動電流Ｉ＋ΔＩを出力手段５５から糸調子装置Ａに
出力する。すると、糸調子装置Ａの張力設定値をＴに設
定すると実際には、Ｔ＋ΔＵ＝ａ’の張力設定値に対応
する電流Ｉ＋ΔＩがソレノイド３３のコイル３４に出力
されることになる。

【００３０】従って、図３に示すように、糸張力をＴに
設定した場合に、基準糸調子装置Ｂも糸張力装置Ａも同
じ糸張力Ｇが得られることになる。なお、図４に示すよ
うにＡ、Ｂ、Ｃの各糸調子装置は、ほぼ平行移動された
特性になっているので、駆動電流ＩにΔＩを加えた電流
で糸調子装置Ａを駆動すると、基準の糸調子装置Ｂを前
記所定の駆動電流Ｉで駆動した場合とほぼ同じ糸張力が
得られると言う関係は糸張力の設定値が変わっても維持
されることになり、図３に示すように使用範囲のほぼ全
域にわたって、糸張力の設定値と糸張力の関係を一定に
することができる。

【００３１】なお、以上の説明は糸調子装置Ａについて
行ったが、糸調子装置Ｃについては補正値ΔＵがΔＵ＝
ｃ’−Ｔとなる。この場合はΔＵが負の値を持つことに
なる他は糸調子装置Ａの場合と同様である。

【００３２】また、上記説明において基準の糸調子装置
をＢとして、その特性カーブ上の点Ｐから基準電流及び
基準糸張力を定めたが、この値は任意に設定可能であ
り、数多くの糸調子装置の特性データから平均値から定
めることも可能である。

【００３３】次に本実施の形態の糸調子装置について、
図５のフローチャートに基づいて説明する。まず電源が
投入されると、ステップＳ１において、補正値設定モー
ドが選択されているか否かがＣＰＵ５１により判断され
る。この補正値設定モードの選択は、例えば電源投入と
同時に操作パネル５の所定のスイッチが押されているか
否かを判定することにより行われる。

【００３４】ここで肯定の判断がされると、ステップＳ
２において、現在設定されている補正値の値が操作パネ
ル５に設けられた７セグメントのＬＥＤ等により構成さ
れた表示手段により表示される。なお、補正値が未設定
の状態ではデフォルトとして「０」が表示される。

【００３５】続いてステップＳ３において、操作パネル
５の所定のスイッチが操作されて補正値の変更が行われ
たか否かが判断される。ここで、作業者（例えば糸調子
装置の組み付け作業者）は、下糸調子装置２０の糸張力
を測定しながら操作パネル５の所定のスイッチを操作し
て予め計測した基準の糸張力Ｇが得られる設定値ａ’か
ら前記基準設定値Ｔを差し引いた補正値（ΔＵ＝ａ’−
Ｔ）を入力する。

【００３６】ステップＳ３が肯定、すなわち上記操作に
より補正値が設定された場合にはステップＳ４で設定さ
れた補正値ΔＵを表示するとともにＲＡＭ５３に一時記
憶してステップＳ５に移行し、操作パネル５の所定に設
けられている所定の登録スイッチのオン操作を待つ。ス
テップＳ３で、補正値が変更されない場合はそのままス
テップＳ５に移行する。

【００３７】そして、ステップＳ５で登録スイッチがオ
ンされた場合は、ステップＳ６で補正値ΔＵを、補正値
記憶手段としての不揮発性メモリーＥ²ＲＯＭ６０に記
憶させ、補正値の設定の処理を終了する。また、登録ス
イッチがオンされない場合は、ステップＳ３に戻り以上
の処理を繰り返す。

【００３８】一方、電源投入時のステップＳ１で否定、
すなわち補正値設定モードでないと判断された場合は、
ステップＳ７に移行しミシンの動作モードとなる。

【００３９】通常、ミシンの動作モードにおいては糸の
張力は電源投入時から所定の張力を与えておく必要があ
るので、ステップＳ７では下糸調子装置２０に対し糸調
子装置の駆動指令が与えられる。

【００４０】次に、操作パネル５の所定のスイッチによ
って構成された張力設定手段により設定されている張力
設定値（例えば７０グラム）が読み込まれ（ステップＳ
８）、この設定値が電流指令値Ｉに変換される（ステッ
プＳ９）。続いて、上記ステップＳ６で記憶されている
補正値ΔＵ（例えば２グラム）が読み込まれ（ステップ
Ｓ１０）、この補正値ΔＵが補正電流指令値ΔＩに変換
され（ステップＳ１１）、ステップＳ１２に移行する。
なお、図４に示すように、構成が同じ糸調子装置の張力
の設定値と発生する張力は傾きが略同一の比例関係にあ
り、また張力の設定値と電流の指令値も比例関係にある
ので、ステップＳ９及びＳ１１における張力設定値及び
補正値ΔＵの電流指令値Ｉ、ΔＩへの変換は、簡単な比
例演算で求めることができる。

【００４１】続いて、ステップＳ１２では、電流指令値
Ｉ＋補正電流指令値ΔＩの演算が行われて新たな電流指
令値Ｉが決定され、ステップＳ１３でこの電流指令値Ｉ
がＤ／Ａコンバータ５４に出力され、ソレノイドドライ
バ５５から下糸調子装置２０のソレノイドに対して電流
Ｉが出力される。

【００４２】次に、ステップＳ１４で糸張力の設定値が
変更されたか否かの判断が行われ、変更された場合には
ステップＳ８に戻り、上記ステップＳ８〜Ｓ１４の処理
が繰り返される。なお、この糸張力の変更は操作パネル
５から行われる操作以外に、縫製パターンに記憶された
糸張力データやミシン駆動時と停止時とで糸張力を変更
する場合等にも行われる。

【００４３】そして、ステップＳ１４で糸張力の変更が
無い場合は、現在の糸張力が保持される。なお、ステッ
プＳ７〜ステップＳ１４の処理は電源の遮断を持って終
了する。

【００４４】以上の流れにより、補正値ΔＵが設定、記
憶され、張力設定手段により設定された張力に対応する
駆動電流に対して前記補正値ΔＵに対応する電流を加算
して得られた新たな駆動電流を下糸調子装置２０に出力
することができ、個々の下糸調子装置の張力設定手段に
対する張力のバラツキを低減することができる。

【００４５】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。

【００４６】本実施の形態の糸調子装置及びソレノイド
の構成は、図８及び図９の構成と同様であるので説明を
省略する。また、制御ブロックの構成は、図２のＣＰＵ
５１によって実施されるプログラムが異なるのみなの
で、図を省略し、図２と同一部分については同一符号を
用い説明を省略する。

【００４７】前記第１の実施の形態においては、補正値
を設定するにあたって作業者が予め計測によって求めた
補正値を直接数値で入力する構成であったが、本実施の
形態においては、張力設定手段としての操作パネル５の
所定のスイッチが操作された場合に操作されたスイッチ
に対応して糸張力を増加または減少させ、基準糸張力Ｇ
が計測された場合に作業者が登録スイッチをオン操作す
ることで補正値が設定されるようにして、数値を直接入
力すること無しに設定可能に構成したものである。

【００４８】以下、図６のフローチャートに基づいて本
実施の形態について説明する。まず電源が投入される
と、ステップＳ２１において、第１の実施の形態と同様
に補正値設定モードが選択されているか否かがＣＰＵ５
１により判断される。

【００４９】ここで肯定の判断がされると、ステップＳ
２２に移行して、ＣＰＵ５１により基準設定値Ｔが操作
パネル５に設けられた表示手段に表示されるとともに、
ステップＳ２３において基準設定値Ｔが電流指令値Ｉに
変換されＤ／Ａコンバータ５４に出力されて駆動電流Ｉ
で糸調子装置２０が駆動される。このときＣＰＵ５１に
より表示される基準設定値Ｔは、予め基準として想定さ
れている基準糸調子装置（例えば糸調子装置Ｂ）におい
て、基準の糸張力Ｇが得られる張力設定値であり、基準
設定値Ｔは基準糸張力Ｇを与える基準設定値として基準
値記憶手段を構成するＲＯＭ５２に予め記憶されてい
る。

【００５０】次にステップＳ２４で張力設定手段として
の操作パネル５に設けられている所定の設定スイッチが
操作されて糸張力の設定が変更されたか否かが判定され
る。この設定スイッチは例えば＋スイッチ及び−スイッ
チにより構成され、＋スイッチが操作される毎に現在Ｃ
ＰＵ５１から出力されている基準設定値Ｔに対し所定の
値を加え、−スイッチが操作された場合はその逆に所定
の値を差し引くように構成され、この設定スイッチが操
作された場合は、ステップＳ２５で変更された後の変更
後の設定値Ｕが操作パネル５に表示される。そして、ス
テップＳ２６で、この変更後の設定値が電流指令値Ｉに
変換されてＤ／Ａコンバータ５４に出力される。一方、
ステップＳ２４で糸張力の設定変更が行われない場合
は、そのままステップＳ２７に移行する。

【００５１】続いてステップＳ２７において、補正値を
記憶する操作手段として操作パネル５に設けられている
所定の登録スイッチのオン操作を待つ。また、登録スイ
ッチのオン操作が行われない場合は、再度ステップＳ２
４に移行する。

【００５２】以上のステップＳ２４〜２７において、作
業者は接続されている糸調子装置２０の糸張力を測定し
ながら、測定される糸張力がＧになるまで、前記設定ス
イッチの操作を繰り返し、糸張力がＧとなったら、登録
スイッチのオン操作を行うことにより補正値の設定を行
う。

【００５３】ステップＳ２７において、登録スイッチの
オン操作がされると、ステップＳ２８において登録スイ
ッチがオン操作されたときに設定された設定値Ｕから基
準設定値Ｔを差し引いて補正値ΔＵを算出し、ステップ
Ｓ２９において補正値ΔＵが補正値記憶手段としての不
揮発性メモリーＥ²ＲＯＭ６０に記憶され、補正値の設
定モードの処理が終了する。

【００５４】一方、電源投入時のステップＳ２１で否
定、すなわち補正値設定モードでないと判断された場合
は、ステップＳ３０〜３７に移行しミシンの動作モード
となるが、この処理は図５のステップＳ７〜Ｓ１４の処
理と同一であるので説明を省略する。

【００５５】以上のように、本実施の形態においては、
作業者は糸張力を測定しながら張力の設定値を変更して
基準となる糸張力Ｇが計測されたとき、登録スイッチを
オン操作するのみで補正値が設定できるので、操作が簡
単で記憶忘れや計算ミスなどによる設定ミスをすること
なく、簡単に補正値を設定できる。

【００５６】次に、第３の実施の形態を説明する。

【００５７】本実施の形態の糸調子装置及びソレノイド
の構成は、図８及び図９の構成と同様であるので説明を
省略する。また、制御ブロックの構成は、補正値をアナ
ログ量として設定するため可変抵抗器５９が図２の波線
部に示すように加えられていることと、ＣＰＵ５１によ
って実施されるプログラムが異なるのみなので、図を省
略し、図２と同一部分については同一符号を用い説明を
省略する。

【００５８】本実施の形態においては、図２の波線部に
示すように１端が電源Ｖｃｃ（例えば５Ｖ）他の１端が
アースに接続され、中点がＣＰＵ５１に接続された可変
抵抗器５９が設けられ、作業者が、操作パネル５に設け
られた張力設定手段によって所定の基準設定値Ｔを設定
した状態で、糸張力を測定しながらこの可変抵抗器５９
を調整して基準糸張力Ｇが出力されるように調整するこ
とによって補正値を設定するものである。

【００５９】以下、図７のフローチャートに基づいて本
実施の形態について説明する。まず電源が投入される
と、ステップＳ４１において、下糸調子装置２０に対す
る駆動指令が出力され、次にステップＳ４２に移行して
操作パネル５の所定のスイッチによって構成された張力
設定手段により設定されている設定値が読み込まれ（ス
テップＳ４２）、この設定値が電流指令値Ｉに変換され
る（ステップＳ４３）。

【００６０】次に、ステップＳ４４において、可変抵抗
器５９によって設定されている電圧Ｄがよみこまれる。
この補正電圧Ｄは、可変抵抗器５９が図２のように負の
電圧に接続されていない場合は常に正となるが、補正さ
れる糸張力は正負いずれの場合もあるので、予め中心電
圧例えば（２．５Ｖ）を定めておき補正電圧Ｄが中心電
圧（２．５Ｖ）であった場合は、補正電圧を０として補
正を行わず、中心電圧からの差を補正電圧ΔＵとして求
める演算を行う（ステップＳ４５）。

【００６１】続いて、この補正電圧ΔＵが補正電流指令
値ΔＩに変換され（ステップＳ４６）、ステップＳ４７
に移行し電流指令値Ｉ＋補正電流指令値ΔＩの演算が行
われて新たな電流指令値Ｉが設定され、ステップＳ４８
で電流指令値ＩがＤ／Ａコンバータ５４に出力され、オ
ペアンプ５５からソレノイドに対して電流Ｉが出力され
る。

【００６２】次にステップＳ４９で糸張力の変更指令が
あるか否かが判断される。通常、電源投入時の糸張力の
設定値は予め設定された待機時の設定となっている。作
業者はここで操作パネル５に設けられた張力設定手段を
操作して、糸張力表示手段に表示される糸張力の設定値
を所定の基準設定値Ｔに設定する。次に、このときの下
糸調子装置２０の糸張力を測定しながら基準糸張力Ｇが
計測されるように可変抵抗器５９を調整し、補正値の設
定を終了する。その後、作業者は再び操作パネル５に設
けられた張力設定手段を操作して、糸張力表示手段に表
示される糸張力の設定値を前記待機時の設定値に戻す。

【００６３】一方、ステップＳ４９で糸張力の変更指令
が無い場合は、ステップＳ４２に戻りステップＳ４２〜
Ｓ４９の処理が繰り返される。

【００６４】以上の流れにより、補正値としての補正電
圧ΔＵが設定され、張力設定手段により設定された張力
に対応する駆動電流に対して前記補正値に対応する電流
を加算して得られた新たな駆動電流を下糸調子装置２０
に出力することができ、個々の下糸調子装置の張力設定
手段に対する張力のバラツキを低減することができる。

【００６５】なお、上記可変抵抗器５９は、多段階のロ
ータリスイッチ等により構成しても良いことは勿論であ
る。

【００６６】以上、本発明の第１〜第３の実施の形態に
ついて説明したが、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、具体的な形状・構造その他について種々変更可能で
ある。例えば、本発明においては、張力設定手段により
設定される設定値及び補正値は、張力の値を直接設定す
る構成としたが、この限りでなく例えば電流値、または
張力や電流に関わらない張力に比例する適当な数値を設
定するように構成しても良い。

【００６７】また、駆動電流Ｉに補正電流指令ΔＩを加
算する演算をＣＰＵ５１内部で行うよう構成している
が、外部に演算用オペアンプを設けて演算を行う構成と
しても良い。

【００６８】また、第２の実施の形態において、基準値
記憶手段に記憶されている基準設定値を不揮発性メモリ
６０に記憶させるよう構成し、この基準値を変更可能に
構成しても良い。

【００６９】さらに、第３の実施の形態においては作業
者が張力設定手段により設定値Ｔを手動で設定してから
可変抵抗器５９を調整するように構成しているが、記憶
手段に設定値Ｔを記憶させ補正値設定モードが選択され
た場合に、自動的に設定値Ｔに対応した駆動電流が糸調
子装置に出力される用に構成しても良い。

【００７０】また、上糸調子装置１０についても、下糸
調子装置２０同様の制御を行ってもよいことは勿論であ
る。

【００７１】さらに、本発明は、鳩目穴かがりミシンに
限らず、ソレノイドを有する糸調子装置により糸張力を
変更する各種ミシンに適用できる。

【００７２】

【発明の効果】請求項１に記載によれば、糸張力を電気
的に制御するミシンの糸調子装置において、所定の糸張
力の設定値に対し常に一定の糸張力を発生させ、個々の
糸調子装置間、あるいは個々のミシン間の糸張力の設定
値に対する糸張力のバラツキを低減させ、縫い品質の安
定化、再現性の向上図ることができる。また、補正値が
記憶された記憶手段としての不揮発性メモリーＥ²ＲＯ
Ｍは、搭載された制御基板から取り外し可能に構成でき
るので、前記制御基板を故障等により交換する際に前記
記憶手段を交換前の基板から交換後の基板に移すことに
より新たに補正値を設定する必要が無く、制御基板交換
時の保守性に優れる。

【００７３】また、請求項２の記載によれば、基準とな
る設定値Ｔが予め記憶されており、作業者は簡単に糸張
力を測定しながら設定値を変更して基準となる糸張力Ｇ
が測定されたとき登録スイッチをオン操作するのみで補
正値が設定できるので、操作が簡単で記憶忘れや計算ミ
スなどによる設定ミスをすることなく、簡単に補正値を
設定できる。

【００７４】請求項３に記載の発明によれば、制御手段
は、前記所定の目標値よりも低い糸張力に対応する電気
量をソレノイドに印加するタイミングについて、サイク
ルミシンの１サイクルの動きの中で糸の消費量が最も少
ないときに行うように制御する。糸が多く消費されてい
る時に電気量を大きく下げると、この時の糸張力の変化
が糸締まりに影響を及ぼす可能性もあるが、請求項２の
ように電気量を下げる区間を糸の消費量が最も少ない時
に限定することでこのような悪影響を防ぎ、確実に所定
の糸張力に設定できる。

【００７５】請求項３に記載の発明によれば、前記補正
手段により、所定の設定値に対する糸調子装置の糸張力
が同じになるように補正された電流でソレノイドを駆動
することができるので、個々の糸調子装置間、あるいは
個々のミシン間の糸張力のバラツキを低減し、縫い品質
の安定化、再現性の向上が可能になるとともに、前記補
正値設定手段が可変抵抗器等により構成され、ミシンの
制御データあるいはプログラム等が記憶された記憶手段
と無関係に構成されるので、制御データあるいはプログ
ラム等のバージョンアップ等により記憶手段を交換して
も補正値を再設定する必要が無く、制御プログラムのバ
ージョンアップ時の保守性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の糸調子装置が適用されるミシンを模式
的に示す図である。

【図２】図１のミシンの概略構成を示すブロック図であ
る。

【図３】各糸調子装置の張力設置値と本発明の補正手段
により補正されたの張力の関係を示すグラフである。

【図４】各糸調子装置の張力設置値と実際の張力の関係
を示すグラフである。

【図５】本発明の第１の実施の形態の制御の流れを示す
フローチャートである。

【図６】本発明の第２の実施の形態の制御の流れを示す
フローチャートである。

【図７】本発明の第３の実施の形態の制御の流れを示す
フローチャートである。

【図８】糸調子装置の構成を示す分解斜視図である。

【図９】糸調子装置のソレノイドを示す断面図である。

【図１０】図９のソレノイドのストローク対推力を示す
グラフ図である。

【符号の説明】

１ミシン５操作パネル７スタートスイッチ１０上糸調子装置２０下糸調子装置２１糸調子軸２２調子皿（糸調子器）２３ベース板２４糸調子軸ナット２６調子バネ３０ソレノイド３１プランジャ（可動部）５０制御装置（補正手段）６０Ｅ²ＲＯＭ（記憶手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ミシンの糸に張力を与える糸調子器と、糸調子器に作用して糸に与える張力を変化させるソレノ
イドと、前記張力を設定する張力設定手段と前記張力設定手段に
より設定された張力に対応する駆動電流を前記ソレノイ
ドに出力する出力手段とを備え、前記ソレノイドは、このソレノイドの可動部のストロー
クをＳ、可動部の推力をＦ、ソレノイドに印加される電
流をＣ、ストロークと推力の微少変化量をそれぞれΔ
Ｓ、ΔＦとした場合、Ｃ＝一定のときにΔＦ／ΔＳ≒０
である特定のストローク区間を有し、糸調子器に作用する可動部のストロークが前記特定のス
トローク区間に設定され、前記出力手段により前記ソレ
ノイドに出力される駆動電流を制御することで糸に与え
る張力を変更可能なミシンの糸調子装置において、前記駆動電流を補正する補正値を設定する補正値設定手
段と、前記補正値を記憶する補正値記憶手段と、前記駆動電流に対して前記記憶手段に記憶された前記補
正値に対応する電流を加算して得られた新たな駆動電流
を前記出力手段から出力して前記張力を補正する補正手
段を備えることを特徴とするミシンの糸調子装置。
【請求項２】前記補正値設定手段が、所定の糸張力に対
応する基準設定値を記憶する基準値記憶手段と、前記張
力設定手段により設定された所定の設定値と前記基準設
定値との差を前記補正値として前記補正値記憶手段に記
憶させる操作手段とを備えることを特徴とする請求項１
記載のミシンの糸調子装置。
【請求項３】ミシンの糸に張力を与える糸調子器と、糸調子器に作用して糸に与える張力を変化させるソレノ
イドと、前記張力を設定する張力設定手段と前記張力設定手段に
より設定された張力に対応する駆動電流を前記ソレノイ
ドに出力する出力手段とを備え、前記ソレノイドは、このソレノイドの可動部のストロー
クをＳ、可動部の推力をＦ、ソレノイドに印加される電
流をＣ、ストロークと推力の微少変化量をそれぞれΔ
Ｓ、ΔＦとした場合、Ｃ＝一定のときにΔＦ／ΔＳ≒０
である特定のストローク区間を有し、糸調子器に作用する可動部のストロークが前記特定のス
トローク区間に設定され、前記出力手段により前記ソレ
ノイドに出力される駆動電流を制御することで糸に与え
る張力を変更可能なミシンの糸調子装置において、前記駆動電流を補正する補正値をアナログ量として設定
する補正値設定手段と、前記駆動電流に対して前記補正
値に対応した電流を加算して得られた新たな駆動電流を
前記出力手段から出力して前記張力を補正する補正手段
を備えることを特徴とするミシンの糸調子装置。