JP2003236278A - 糸調子装置 - Google Patents
糸調子装置Info
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Abstract
る糸調子装置を提供すること。 【解決手段】ピエゾ素子106は供給される電圧に応じ
て伸長じて力を発生し、与圧バネ110はピエゾ素子1
06への電圧供給に関わらず付勢力を発生する。与圧バ
ネ110やピエゾ素子106による前向きな力の合力が
前方及び後方の2つのスラスト軸受130,136を介
して作用するために、糸車102及びシャフト104の
回転に伴って円筒状の転動体134,140も回転する
ので、糸車102及びシャフト104の回転に対する回
転抵抗が減少される。
Description
回転する糸車によって、糸の張りまたは使用量を調整す
る糸調子装置に関するものである。
示すように、糸の搬送に応じて回転する糸車を備えた糸
調子装置が知られている。このような糸車を備えた糸調
子装置では、糸車或いはそれと一体に回転する回転軸
(以下、「糸車等」と称す)と接触する接触部材を設け
て、その接触部材を糸車等に押しつけ、糸車等と接触部
材との間の摩擦力による回転抵抗が発生するように構成
されている。その接触部材は、ソレノイド、パルスモー
タ、ピエゾ素子(圧電素子)等の種々の駆動源により移
動されるように構成されている。これら駆動源によって
発生された力が、発生されたときの大きさをほぼ維持さ
れて、接触部材を糸車等に押しつける動作に用いられる
ように糸調子装置は構成されていた。
では、糸の張りや使用量をその装置の動作状況に合わせ
るため、糸車等の回転に対する回転抵抗のための力(駆
動源によって発生される力)が制御される必要がある。
例えば、ミシンでは、所定の針棒高さ位置に針棒が達し
たら、ピエゾ素子に電圧を供給して、接触部材を回転軸
に押しつけるのである。そして、接触部材を押しつける
力を制御、即ち、糸車等の回転に対する回転抵抗の有無
を切り替えることにより、糸車等の回転量を増減するよ
うに糸調子装置は構成されていた。
糸調子装置では、接触部材を糸車等に押しつける動作に
発生時の大きさの力を用いていたため、その駆動源によ
って発生される力の大きさを小さくしなければ、その発
生された力による回転抵抗が大きい場合には糸が切れて
しまうので、適度な回転抵抗を生じる小さな力を動力源
で発生させていた。また、一般に、動力源によって発生
された大きな力を精密に制御することに比べ、動力源に
よって発生された小さな力を精密に制御することは困難
であるにも関わらず、動力源によって発生された力の大
きさをできるだけ小さくして、接触部材を糸車等に押し
つける動作に動力源によって当初より小さく発生された
力を用いていた。
れた小さな力を精密に制御することは困難であるため、
例えばミシンでは、動力源が所望の大きさよりも小さい
力を発生し、その力による回転抵抗が適切な大きさより
も小さく、糸車等が適切な回転量よりも回りすぎると、
縫い目の糸しまりが弱かったり、糸が絡んだりする。逆
に、動力源が所望の大きさよりも大きい力を発生し、そ
の力による回転抵抗が適切な大きさよりも大きく、糸車
等が適切な回転量よりも回らないと、糸が切れたりしな
いまでも、布地が突っ張ったりするおそれがあった。
な大きさの範囲を超えていると、その大きさの誤差がそ
のまま糸車等の回転の回転抵抗の大きさに影響を与えて
いるため、糸の張りや使用量の許容範囲を超えるおそれ
があった。従って、装置の動作状況に合わせて適切に、
糸の張りや使用量を調整できないという問題点があっ
た。
になされたものであり、回転抵抗が減少されるような転
がりまたは滑りが生じている状態で糸車等が回転して、
糸の張りや使用量を適切に調整することができる糸調子
装置を提供することにある。
に、請求項1記載の糸調子装置は、糸に接触し、糸の搬
送に応じて回転する糸車と、前記糸車或いはその糸車と
一体に回転する回転部の回転に対する回転抵抗のための
力を発生する力発生手段と、前記糸車或いは前記回転部
に接触する接触部材を有し、前記力発生手段によって発
生された力による前記糸車或いは前記回転部の回転に対
する回転抵抗を減少するように前記糸車或いは前記回転
部と前記接触部材との間に転がりが生じている状態で、
前記力発生手段によって発生された力による前記糸車或
いは前記回転部の回転に対する回転抵抗を発生する回転
抵抗発生手段とを備えている。
接触部材との間に生じる回転抵抗は、前記糸車或いは前
記回転部と前記接触部材との間に転がりが生じていない
場合に比べて転がりによって減少される。その減少され
た回転抵抗が前記糸車或いは前記回転部と前記接触部材
との間に生じつつ、前記糸車或い前記回転部が前記接触
部材に対して相対的に回転する。
いは前記回転部に接触して回転する転動体である接触部
材を有する前記回転抵抗発生手段を備えている。そし
て、前記力発生手段によって発生された力による前記糸
車或いは前記回転部の回転に対する回転抵抗を減少する
ようにその転動体が回転し、その減少された回転抵抗が
前記糸車或いは前記回転部と前記接触部材との間に生じ
つつ、前記糸車或い前記回転部が前記接触部材に対して
相対的に回転する。
いは前記回転部の回転軸線方向に交差する面に放射状に
配置された複数の円筒状の転動体を有する円筒軸受を有
する回転抵抗発生手段を備えている。そして、前記糸車
或いは前記回転部の回転軸線方向に交差する面におい
て、その円筒状の転動体が回転し、その回転によって減
少された前記糸車或いは前記回転部の回転に対する回転
抵抗が前記糸車或いは前記回転部と前記接触部材との間
に生じつつ、前記糸車或い前記回転部が前記接触部材に
対して相対的に回転する。
いは前記回転部の回転に対する回転抵抗のための力を発
生するピエゾ素子及び与圧バネを有する力発生手段を備
え、前記ピエゾ素子が電圧を供給されているときには、
前記ピエゾ素子及び前記与圧バネが前記糸車或いは前記
回転部の回転に対する回転抵抗のための力を発生し、前
記ピエゾ素子への電圧供給が絶たれたときには、前記与
圧バネが前記糸車或いは前記回転部の回転に対する回転
抵抗のための力を発生する。そして、前記ピエゾ素子へ
の電圧供給が絶たれたときでも、その与圧バネによって
発生された力による前記糸車或いは前記回転部と前記接
触部材との間に生じる回転抵抗が減少され、その回転抵
抗が前記糸車或いは前記回転部と前記接触部材との間に
生じつつ、前記糸車或い前記回転部が前記接触部材に対
して相対的に回転する。
いは前記回転部の回転に対する回転抵抗のための力を発
生する前記ピエゾ素子及び前記与圧バネを有する前記力
発生手段を備え、前記ピエゾ素子が電圧を供給されてい
るときには、前記ピエゾ素子が前記糸車或いは前記回転
部の回転に対する回転抵抗のための力を発生し、前記ピ
エゾ素子への電圧供給が絶たれたときには、前記与圧バ
ネが前記糸車或いは前記回転部の回転に対する回転抵抗
のための力を発生する。そして、前記ピエゾ素子への電
圧供給が絶たれたときでも、その与圧バネによって発生
された力による前記糸車或いは前記回転部と前記接触部
材との間に生じる回転抵抗が減少され、その回転抵抗が
前記糸車或いは前記回転部と前記接触部材との間に生じ
つつ、前記糸車或い前記回転部が前記接触部材に対して
相対的に回転する。
し、糸の搬送に応じて回転する糸車と、前記糸車或いは
その糸車と一体に回転する回転部の回転に対する回転抵
抗のための力を発生する力発生手段と、前記糸車或いは
前記回転部に接触する接触部材を有し、前記力発生手段
によって発生された力による前記糸車或いは前記回転部
の回転に対する回転抵抗を減少するように前記糸車或い
は前記回転部と前記接触部材との間に滑りが生じている
状態で、前記力発生手段によって発生された力による前
記糸車或いは前記回転部の回転に対する回転抵抗を発生
する回転抵抗発生手段とを備えている。
接触部材との間に生じる回転抵抗は、前記糸車或いは前
記回転部と前記接触部材との間に滑りがそれほどは生じ
ていない場合に比べて滑りによって減少される。その減
少された回転抵抗が前記糸車或いは前記回転部と前記接
触部材との間に生じつつ、前記糸車或い前記回転部が前
記接触部材に対して相対的に回転する。
て図面を参照して説明する。
その他縫製に必要な針12、針棒14、主軸16、天秤
18、針位置検出器20、糸調子装置22、補助糸調子
装置24、ミシンモータ26、上糸28を巻回された糸
駒30を備えている。このミシン10では、糸調子装置
22が前面のミシンフレーム10aに形成された取り付
け穴に着脱可能に取り付けられている。この調子装置2
2は前後方向に伸長して、ミシン10から前方に突出し
て取り付けられている。尚、糸調子装置の根本部分の半
径や形状がこの取り付け穴に対して適用できる構成の糸
調子装置であれば、機能や構成が異なってもその糸調子
装置を交換して装着できるように、ミシン10は構成さ
れている。
ミシン10全体の制御装置としてのCPU32、各種プ
ログラムを記憶するROM34、そのプログラム実行中
に利用するRAM36、ミシンモータ26や糸調子装置
22のための駆動回路38,40を備えている。それら
構成のうち、糸調子装置22及びそのためのプログラム
以外は公知の構成である。
後方向に伸長する略中空筒状のボディ100、針12や
天秤18等の縫製作用のための上糸28の搬送に応じて
回転する糸車102、糸車102の回転軸となる硬質の
金属または樹脂のシャフト104、糸車102及びシャ
フト104の回転に対する回転抵抗のための力を発生さ
せるピエゾ素子106、ピエゾ素子106への電圧供給
のためのリード線108、ピエゾ素子106への電圧供
給に関わらず与圧を発生させるための与圧バネ110等
を有している。
成され、その前端及び後端には、フロントカバー112
及びリアカバー114がネジ116、118によってそ
れぞれ着脱可能に取り付けられている。
は、前後方向に伸長してボディ100の内部空間に配置
するシャフト104の前端部に固定されている。このシ
ャフト104は、図3に示すように、糸車102が取り
付けられている前端部104a、その前端104a部よ
りも大きな半径のラジアル軸受部104b、更に大きな
半径の前方のスラスト案内軸受部104c、一層大きな
半径を有する円盤状のスラスト軸受内輪104d、前方
のスラスト案内軸受部104cと同じ半径の後方のスラ
スト軸受案内部104eから構成されており、これらの
部分は全て同心である。シャフト104はボディ100
の内部空間の前側に、その前端部104aを前方へ突出
して収納されている。
は前後方向に離れた2つのラジアル軸受120,122
によって回転可能に支持され、糸車102とシャフト1
04とは一体的に回転する。この2つのラジアル軸受1
20,122は、その間に間座124を挟んで前後方向
に離れて配置され、ボディ100の内側面に固定されて
いる。このラジアル軸受120,122はそれぞれ球状
の転動体を複数備えており、その回転摩擦はとても少な
く、糸車102及びシャフト104の回転をほとんど抑
制しない。このラジアル軸受120,122は、ボディ
100の内側面に前後方向において移動不可に取り付け
られている。
ディ100の内側面には、前方のスラスト軸受外輪12
6が、回転できないと共に、前後方向に移動できないよ
うに固定されている。この前方のスラスト軸受外輪12
6は硬質の金属または樹脂によって構成され、前方のス
ラスト軸受外輪126の中央には円形の貫通部が形成さ
れている。この前方のスラスト軸受外輪126の貫通部
の内側面は、ラジアル軸受部104b及び前方のスラス
ト軸受案内部104cとわずか隙間を空けている。即
ち、前方のスラスト軸受外輪126は、シャフト104
との間に摩擦を生じないように配置されている。
後方のボディ100の内部空間には、前方のスラスト軸
受外輪126の後面及びスラスト軸受内輪104dの前
面の間に前方のスラスト軸受130が配置されている。
この前方のスラスト軸受130は、略円盤状の保持器1
32と20個の円筒状の転動体134とから構成されて
いる。円筒状の転動体134は硬質の金属または樹脂に
より構成されている。この前方のスラスト軸受130
は、図4に示す後方のスラスト軸受136と同じ構造で
ある。その前方のスラスト軸受130の保持器132の
中央には円形状の貫通部が形成され、その周りには放射
線状に均等角度に20個の長方形の貫通部が形成されて
いる。その長方形の貫通部にそれぞれ円筒状の転動体1
34を回転可能にはめられている。この円筒状の転動体
134は、保持器132から前後にわずかに突出するほ
どの半径を有している。そのため、前方のスラスト軸受
130の20個全ての円筒状の転動体134は前方のス
ラスト軸受外輪126の後面及びスラスト軸受内輪10
4dの前面に接触する。また、保持器132の円形の貫
通部には、前方のスラスト案内軸受部104cが挿通さ
れ、前方のスラスト軸受130の保持器132がシャフ
ト104に対して摺動しつつ回転可能にシャフト104
に案内されている。尚、保持器132の円形の貫通部の
内側面と前方のスラスト案内軸受部104cの外側面と
の間の摩擦は小さいが生じており、シャフト104の回
転速度に比べて半分の回転速度で、シャフト104の回
転と同方向に、その保持器132は回転する。
ディ100の内部空間では、スラスト軸受内輪104d
の後面に接触するように、後方のスラスト軸受案内部1
04eに後方のスラスト軸受136が配置されている。
後方のスラスト軸受136の保持器138の円形の貫通
部には、後方のスラスト軸受案内部104eが挿通さ
れ、保持器138がシャフト104に対して摺動しつつ
回転可能にシャフト104に案内されている。尚、保持
器138の円形の貫通部の内側面と後方のスラスト軸受
案内部104eの外側面との間の摩擦は小さいが摩擦は
生じており、シャフト104の回転速度に比べて半分の
回転速度で、シャフト104の回転と同方向に、その保
持器138は回転する。
2つの保持器132,138の外側面は、ボディ100
の内側面と隙間を空けている。即ち、このスラスト軸受
内輪104dの外側面、保持器132,138の外側面
は、ボディ100の内側面との間に摩擦を生じないよう
に配置されている。
ディ100の内部空間では、後方のスラスト軸受外輪1
42が配置されている。この後方のスラスト軸受外輪1
42は硬質の金属または樹脂で構成されている。そのた
め、後方のスラスト軸受136の20個全ての円筒状の
転動体140はスラスト軸受内輪104dの後面及び後
方のスラスト軸受外輪142の前面の双方に接触する。
後方のスラスト軸受外輪142の前面は、後方のスラス
ト軸受案内部104eの後面と隙間を空けて対向してお
り、後方のスラスト軸受外輪142の前面は、後方のス
ラスト軸受案内部104eの後面との間に摩擦を生じな
いように配置されている。また、後方のスラスト軸受外
輪142の外側面は、ボディ100の内側面と隙間を空
けている。即ち、この後方のスラスト軸受外輪142の
外側面は、ボディ100の内側面との間に摩擦を生じな
いように配置されている。
のボディ100の内部空間には、圧縮バネである与圧バ
ネ110が圧縮されて配置されており、与圧バネ110
の前端部が後方のスラスト軸受外輪142の後面に、与
圧バネ110の後端部がバネ調節リング144の前面に
接触している。このバネ調節リング144は、ボディ1
00の内側面にバネ調整ネジ146によって回転及び前
後方向の移動ができないように固定されている。従っ
て、この与圧バネ110は、その弾性力により、常に、
後方のスラスト軸受外輪142を前方へ移動するように
付勢し、この与圧バネ110の前向きの付勢力により、
図2に示すように各構成が接触している。即ち、ピエゾ
素子106に電圧が全く供給されていなくても、後方の
スラスト軸受外輪142が前方に押されて、スラスト軸
受内輪104d、後方のスラスト軸受136、スラスト
軸受内輪104d、前方のスラスト軸受130、前方の
スラスト軸受外輪126の間での摩擦による転がり抵抗
(即ち、与圧バネ110による回転抵抗)が生じるよう
に構成されている。
0、硬質の金属または樹脂のヘッドアダプター152、
ピエゾ素子106が前方よりこの順に与圧バネ110の
円の中央空間に、その与圧バネ110とは離れて配置さ
れている。ヘッドアダプター152はピエゾ素子106
の前端部に固定され、ピエゾ素子106の後端のピエゾ
調整シャフト106aは、リアカバー114にピエゾ調
節ネジ156によって回転及び移動不可能に固定されて
いる。このピエゾ調整シャフト106aより前のピエゾ
部分106bが電圧を供給されると、その電圧の大きさ
に応じて前後方向に変位(伸長)する。
輪142の後面の中央及びヘッドアダプター152の前
面の中央に形成されたすりばち状の一対の凹みにはめら
れており、これによりピエゾ素子106の部品の形状や
寸法のバラツキを解消するように、糸調子装置22は構
成されている。ピエゾ素子106については、ピエゾ調
整シャフト106aの後端部に形成されたテーパー部1
06cに当接するピエゾ調節ネジ156によっても調節
可能である。
き発生された力が、ヘッドアダプター152、鋼球15
0、後方のスラスト軸受外輪142、後方のスラスト軸
受136、シャフト104、前方のスラスト軸受130
を介して、不動の前方のスラスト軸受外輪126に作用
するように、糸調子装置22は構成されている。このよ
うにシャフト104の一部が挟みこまれ、その挟み込ん
だ間に圧縮する方向の力が作用する。
106によって発生された力との前向きな力の合力が、
糸車102及びシャフト104の回転を抑制する回転抵
抗を生じさせる力であり、スラスト軸受内輪104dの
前面及び後面で回転抵抗が生じている。
110やピエゾ素子106よりも前の部材に作用する
が、この前向きな力の合力が前方及び後方の2つのスラ
スト軸受130,136を介して作用するために、糸車
102及びシャフト104の回転に伴って円筒状の転動
体134,140も回転するので、糸車102及びシャ
フト104の回転に対する回転抵抗が減少される。
スラスト軸受内輪104d、転動体134,140、前
方及び後方の2つのスラスト軸受外輪126,142、
鋼球150が硬質の材料により構成されているので、ピ
エゾ素子106によって発生された力がそれらの構成作
用しても、フェルトのように極めて大きく凹んでしまう
ことがない。
び与圧バネ110が力発生手段に相当する。転動体13
4,140が接触部材に相当し、それらは、前方及び後
方の2つのスラスト軸受外輪126,142と共に、回
転抵抗発生手段を構成する。
に供給される電圧が低い待機電圧(0V)から高い抑制
電圧(100V)に上げられ、ピエゾ素子106によっ
て発生される力が高くなると、円筒状の転動体134,
140の転がり抵抗も多くなり、糸車102及びシャフ
ト104の回転を抑制する回転抵抗が大きくなり、糸車
102が回転しにくくなる。逆に、ピエゾ素子106に
供給される電圧が高い抑制電圧から低い待機電圧に下げ
られ、ピエゾ素子106によって発生された力が低くな
ると、円筒状の転動体134,140の転がり抵抗が少
なくなり、糸車102及びシャフト104の回転を抑制
する回転抵抗が小さくなり、糸車102が円滑に回転す
るようになる。ピエゾ素子106に供給される電圧は針
位置検出器20の検出信号に基づき縫製に応じてCPU
32によって切り替え制御される。尚、このピエゾ素子
106の特性は、例えば、図6に示すような、ピエゾ素
子106に供給される電圧と発生する回転抵抗との関係
である。尚、待機電圧値は0Vに限らず、適度に低い電
圧値にしても良く、また、抑制電圧も100Vに限ら
ず、適度に待機電圧よりも高い電圧値して、電圧を切り
替えれば良い。
受130,136や後述の円滑な滑り面を備えずにピエ
ゾ素子で生じた力をそのまま利用して回転抵抗を発生さ
せる構成においてピエゾ素子に供給する電圧に比べて、
この実施の形態のピエゾ106に供給される電圧は高く
して、大きな力を発生させるようにCPU32は制御し
ているので、従来に比べて精密に制御することが容易で
ある。
に、スラスト軸受内輪104dの前後両側に前方及び後
方の2つのスラスト軸受130,136を接触するよう
に設けたが、回転抵抗が所望に減少される限り、いずれ
か一方のスラスト軸受130,136は無くても良い。
しかし、どちらか一方ではなく、前方及び後方の2つの
スラスト軸受130,136をスラスト軸受内輪104
dの前後両側に接触するように設けた方が、一層、回転
抵抗が減少されるので、動力源としてのピエゾ素子10
6が大きな力を発生することができる。
すように、全ての円筒状の転動体134,140が常に
スラスト軸受内輪104dや前方及び後方の2つのスラ
スト軸受外輪126,142に接触するが、回転抵抗が
所望に減少される限り、一部の円筒状の転動体134,
140が代わる代わるそれらに接触するようにしても良
い。更に、全ての円筒状の転動体134,140が、そ
の前後両方で保持器132,138から突出するが、回
転抵抗が所望に減少される限り、保持器132、138
の前側のみで突出する円筒状の転動体、保持器132、
138の後側のみで突出する円筒状の転動体の2種類の
転動体を有するスラスト軸受を用いても良い。この構成
では、前方のスラスト軸受の転動体のうち前方にのみ突
出する転動体は、前方のスラスト軸受外輪126の後面
に接触し、前方のスラスト軸受の転動体のうち後方にの
み突出する転動体は、スラスト軸受内輪104dの前面
に接触し、後方のスラスト軸受の転動体のうち前方にの
み突出する転動体は、スラスト軸受内輪104dの後面
に接触し、後方のスラスト軸受の転動体のうち後方にの
み突出する転動体は、後方のスラスト軸受外輪142の
前面に接触する。
な、円筒状の転動体134,140を用いたスラスト軸
受を用いたが、回転抵抗が所望に減少される限り、球状
や円錐台状の転動体を有するスラスト軸受を用いても良
い。そして、上述した実施の形態では、円筒状の転動体
だけを有するスラスト軸受を糸調子装置22に用いた
が、円筒状の転動体及び球状の転動体のように形状の異
なる複数種類の転動体を有するスラスト軸受を用いても
良い。また、上述した実施の形態では、図4に示すよう
な、円筒状の転動体134,140を均等間隔(放射状
配置の角度の間隔)に配置したスラスト軸受130,1
36を用いたが、均等間隔でなく、回転抵抗が所望に減
少される限り、回転抵抗の減少に応じて不均等に偏らせ
て放射状に円筒状の転動体134,140を配置しても
良い。
な、円筒状の転動体134,140を保持器132,1
34の円の中心から均等距離に離れた位置にそれぞれ配
置したが、回転抵抗が所望に減少される限り、円の中心
から不均等に放射状に配置しても良い。円筒状の転動体
134,140の材質を全て均等にしても良いが、回転
抵抗が所望に減少される限り、一部の状の転動体のみを
異なる大きさ、形状、材質、並びに、硬度にしたり、全
ての状の転動体の大きさ、形状、材質、並びに、硬度を
異なるようにしても良い。更に、上述した実施の形態で
は、糸車102及びシャフト104の回転軸方向に直交
する垂直面において転動体134,140が回転するよ
うに糸調子装置22を構成するが、糸車102及びシャ
フト104の回転軸方向に交差する面を垂直面から傾斜
させ、その傾斜面において転動体134,140が回転
するように糸調子装置22を構成しても良い。その場
合、前方のスラスト軸受外輪126の後面、スラスト軸
受内輪104dの前面や後面、後方のスラスト軸受外輪
142の前面における傾斜面で転動体134,140が
回転するように、それらの部材を円錐台状をなすように
突出或いは凹ませる。
を変形した第2〜第6の実施の形態に説明する。尚、こ
れらの第2〜第6の実施の形態の糸調子装置100等も
第1の実施の形態の糸調子装置22と同様にミシン10
に用いるものである。また、同様の構成の一部には、同
じ名称や同じ番号を用いる。
は、図7に示すように、上記第1の実施の形態の糸調子
装置22では無かった調整つまみ202が設けられ、そ
の調整つまみ202に連結シャフト204の前端が固定
され、調整つまみ202と連結シャフト204とは一体
に回転する。この連結シャフト204の中間部は、軸芯
部を中空に形成されたシャフト206の中空部に摺動回
転可能及び軸方向に摺動移動可能に挿通されている。連
結シャフト204の後端は、後方のスラスト軸受外輪2
08に固定され、連結シャフト204と後方のスラスト
軸受外輪208とは一体的に回転するように構成されて
いる。
外側面には、調整つまみ202の回転操作停止位置を決
めるための複数の凹みが形成され、その凹みに位置固定
のための鋼球210が入り込むように、この糸調子装置
200は構成されている。この鋼球210は弱い圧縮バ
ネ212によって常に下方に押されている。後方のスラ
スト軸受外輪208の後端部には、調整ナット214が
回転不能で且つ前後方向に移動可能に取り付けられてい
る。この調整ナット214は後方のスラスト軸受外輪2
08の後部のピン215と係合しており、調整ナット2
14は後方のスラスト軸受外輪208及び調整つまみ2
02と共に回転する。この調整ナット214の外側面に
は雄ネジ部が形成され、その雄ネジ部はボディ100の
内側面の雌ネジ部と螺合している。そして、調整つまみ
202を回転することにより、調整ナット214が前後
方向に移動し、その後方のスラスト軸受外輪208と調
整ナット214の間にある与圧バネ110の長さを増減
して、その与圧バネ110の付勢力を調整できるよう
に、この糸調子装置200は構成されている。
形態と同様に、前端部等が同心円柱状に形成されて、2
つのラジアル軸受120,122によって回転可能に支
持され、糸車102と一体に回転する。このシャフト2
06が回転しても調整つまみ202及び連結シャフト2
04は回転しないように、糸調子装置200は構成され
ている。
置22では設けられていた2つのスラスト軸受130,
136は、この第2の実施の形態の糸調子装置200で
は設けられておらず、シャフト206のスラスト軸受内
輪206aの前面と前方のスラスト軸受外輪216の後
面とが接触すると共に、スラスト軸受内輪206aの後
面と後方のスラスト軸受外輪208の前面とが接触する
ように配置されている。第1の実施の形態と同様に、こ
の後方のスラスト軸受外輪208がピエゾ素子106に
よって鋼球150を介して押されるように、糸調子装置
200は構成されている。ピエゾ素子106の変位(伸
長)によって、スラスト軸受内輪206aの前面と前方
のスラスト軸受外輪216の後面との間の接触面で生じ
る滑り摩擦による回転抵抗、及び、スラスト軸受内輪2
06aの後面と後方のスラスト軸受外輪208の前面と
の間の接触面で生じる滑り摩擦による回転抵抗によっ
て、糸車102及びシャフト206の回転が抑制されて
いるのである。
方のスラスト軸受外輪216の後面、スラスト軸受内輪
206aの後面、後方のスラスト軸受外輪208の前面
の摩擦係数はそれらの間の接触面で生じる滑りによって
回転抵抗を適度に減少するものであれば良い。例えばれ
ぞれの面の摩擦係数は、0.1程度とすれば良い。更
に、滑りを利用して回転抵抗を減少するための表面処理
を用として、DLC(ダイヤモンド・ライク・カーボ
ン)処理を施せば、更に、摩擦係数は低下して、0.1
〜0.01程度になる。尚、第1の実施の形態のように
転がりを利用して回転抵抗を減少するのであれば、転動
体132,140,それらに接触する転がり面の摩擦係
数は例えば0.01〜0.002程度とすれば良い。
では、スラスト軸受内輪206aの前面と前方のスラス
ト軸受外輪216の後面との間の接触面で生じる摩擦に
よる回転抵抗、及び、スラスト軸受内輪206aの後面
と後方のスラスト軸受外輪208の前面との間の接触面
で生じる摩擦による糸車102及びシャフト206の回
転に対する回転抵抗を、転がりではなく、滑り(滑り軸
受)によって減少しているのである。
06及び与圧バネ110が力発生手段に相当する。前方
及び後方の2つのスラスト軸受外輪216,208が接
触部材に相当し、回転抵抗発生手段を構成する。
は、図8に示すように、糸車102が糸調子装置300
の前後方向の中央部に備えられ、その糸車102はシャ
フト302の後端部に固定されている。このシャフト3
02の前端にスラスト軸受内輪302aが形成され、第
1の実施の形態と同様に、スラスト軸受内輪302aの
前後で、2つのスラスト軸受130,136の円筒状の
転動体134,140がスラスト軸受内輪302aの前
面、後面それぞれに接触するように、2つのスラスト軸
受130,136が配置されている。この前方のスラス
ト軸受130の更に前には、前方のスラスト軸受外輪3
04の外輪部304a、与圧バネ110、ピエゾ素子1
06、ヘッドアダプター152、鋼球150が備えられ
ている。ピエゾ素子106及び与圧バネ110が、保持
リング305に後端を固定された前方のスラスト軸受外
輪304を後方に押すと共に、フロントカバー112を
前方に押し、2つのスラスト軸受130,136を後方
からボディー310の後端部、ボィデー310の内側面
に固定された後方のスラスト軸受外輪306を介して押
すように、糸調子装置300は構成されている。
糸調子装置22,200では、糸車102とスラスト軸
受内輪302aの間に位置していない部材(第1、第2
の実施の形態での移動可能な後方のスラスト軸受外輪1
42、208)をピエゾ素子106で押しているように
糸調子装置22,200を構成している。一方、第1、
第2の実施の形態とは異なり、この第3の実施の形態の
糸調子装置300では、ボディー310を押すことによ
り、糸車102とスラスト軸受内輪302aの間に位置
する部材(第1、第2の実施の形態での固定されて不動
な前方のスラスト軸受外輪142,208)によって2
つのスラスト軸受130,136とその間のスラスト軸
受内輪302aがピエゾ素子106及び与圧バネ110
の力によって接触するように、糸調子装置300を構成
している。これにより、シャフト302を支持するラジ
アル軸受330は1つで良くなり、糸調子装置300の
構成が簡単になる。
受外輪304の外輪部304aと後方のスラスト軸受外
輪306との間に2つのスラスト軸受130,136を
介して挟まれ、ピエゾ素子106及び与圧バネ110に
よって発生された力により、スラスト軸受130,13
6の円筒状の転動体134,140の転がり回転抵抗が
生じ、糸車102及びシャフト302の回転が抑制され
る。即ち、この第3の実施の形態でも、第1の実施の形
態と同様に、転がりを利用して糸車102及びシャフト
の回転に対する回転抵抗を減少しているのである。
しても前方及び後方の2つのスラスト軸受外輪304,
306は回転しないように糸調子装置300は構成され
ている。図8は図2,図7とは反対の側面から糸調子装
置300を見た断面図である。このピエゾ素子106に
電圧を供給するリード線108は、前方のスラスト軸受
外輪304の中央に形成された中空部に通されている。
また、糸取りバネ312が保持リング305の内部空間
で前方のスラスト軸受外輪304の後方の周りに配置さ
れている。
06及び与圧バネ110が力発生手段に相当する。転動
体134,140が接触部材に相当し、それらが前方及
び後方のスラスト軸受外輪304,306と共に、回転
抵抗発生手段を構成する。
は、図9に示すように、第3の実施の形態の糸調子装置
300とほぼ同様に糸調子装置400の中央に糸車10
2を配置しているが、第3の実施の形態の糸調子装置3
00と異なって、シャフト402のスラスト軸受内輪4
02aの前面と前方のスラスト軸受外輪404の外輪部
404aの後面とが接触し、また、スラスト軸受内輪4
02aの後面と後方のスラスト軸受外輪406の前面と
が接触する。これら接触面での摩擦係数は上記第2の実
施の形態で示したものと同様である。
方のスラスト軸受外輪404の外輪部404aの後面と
の接触面で生じる摩擦による回転抵抗、及び、スラスト
軸受内輪402aの後面と後方のスラスト軸受外輪40
6の前面との接触面で生じる摩擦による回転抵抗とが、
糸車102及びシャフト402の回転を抑制する。そし
て、この第4の実施の形態では、第2の実施の形態と同
様に、糸車102及びシャフトの回転に対する回転抵抗
を積極的な滑りによって減少しているのである。尚、図
9は図2,図7とは反対の側面から糸調子装置400を
見た断面図である。
06及び与圧バネ110が力発生手段に相当する。前方
及び後方のスラスト軸受外輪404,406が接触部材
に相当し、回転抵抗発生手段を構成する。
は、図10に示すように、糸車102及びシャフト50
2の回転に対する回転抵抗のための力を発生させる機構
として、上述した第1〜第4の実施の形態の糸調子装置
22等で用いたピエゾ素子106の代わりに、カム機構
520を糸調子装置500に用いた。このカム機構52
0のカム522は、糸車102及びシャフト502の軸
方向に直交し上軸16に一体的に回転するように構成さ
れたカムシャフト524に固定され、そのカム522は
糸車102及びシャフト502の軸方向に直交する方向
の変位量を発生する。そして、カム522にはカムフォ
ロワー526を介してプランジャー528が接触し、糸
車102及びシャフト502の軸方向(前後方向)での
このプランジャー528の移動によって、後方のスラス
ト軸受外輪530が後方のスラスト軸受136を前方に
押し、スラスト軸受内輪502a、前方のスラスト軸受
130も前後方向に不動な前方のスラスト軸受532に
向かって前方へ押される。
つのスラスト軸受130,136の円筒状の転動体13
4,140の転がり回転抵抗が増減する。この第5の実
施の形態では、第1及び第3の実施の形態と同様に、糸
車102及びシャフト502の回転に対する回転抵抗を
転がりによって減少しているのである。この第5の実施
の形態では、カム機構520が力発生手段に相当する。
転動体134,140が接触部材に相当し、それらが前
方及び後方のスラスト軸受外輪530,532と共に、
回転抵抗発生手段を構成する。
は、鋼球150を後方のスラスト軸受外輪142及びヘ
ッドアダプター152に対して移動可能に取り付けてい
るが、ピエゾ素子106の部品のバラツキ誤差が解消さ
れる限り、固定しても良い。また、その鋼球150の代
わりに半球状の先端を持つ部材を、後方のスラスト軸受
外輪142に固定的に取り付けても良い。更に、ピエゾ
素子106の部品のバラツキ誤差が解消される限り、ヘ
ッドアダプター152の前端を半球状に一体成形しても
良い。
車102と一体的に回転するシャフト104等に接触部
材(スラスト軸受130等)を接触させて、糸車102
及びシャフト104等の回転に対する回転抵抗を転がり
または滑りによって減少しているが、図11に示すよう
に、第6の実施の形態の糸調子装置600では、回転抵
抗が所望に減少される限り、糸車102に接触部材(ス
ラスト軸受601)を接触させる。シャフト602の後
端部がボディ603に回転可能にラジアル軸受604を
介して支持され、そのシャフト602の前端部には糸車
102が一体的に回転可能で且つ軸方向に移動不可能に
固定されている。そして、シャフト602の中間部が位
置するボディ603の内部空間には、2つのピエゾ素子
106、与圧バネ110、スラスト軸受外輪605が設
けられている。スラスト軸受外輪605は、ボディ60
3に前後方向に移動可能で且つ回転不能に取り付けられ
ている。そして、ピエゾ素子106の変位によってわず
かに前後方向に移動する。そして、ピエゾ素子106及
び与圧バネ110によって発生された力がスラスト軸受
外輪605、スラスト軸受601、糸車102に作用し
て、スラスト軸受605の円筒状の転動体610が糸車
102の後面及びスラスト軸受外輪605の前面におい
て回転する。この転動体610は上述の転動体134、
140と同様に保持器611にはめられている。
3,第5の実施の形態と同様に、糸車102及びシャフ
ト602の回転に対する回転抵抗を転がりによって減少
する。この第6の実施の形態では、ピエゾ素子106及
び与圧バネ110が力発生手段に相当する。転動体61
0が接触部材に相当し、それらがスラスト軸受外輪60
5と共に、回転抵抗発生手段を構成する。
102或いはそれと一体的に回転する部材、或いは、回
転していないスラスト軸受外輪142等のいずれかを動
力源(106等)によって加圧するようにしているが、
回転抵抗が所望に減少される限り、糸車102或いはそ
れと一体的に回転する部材(シャフト104等)、並び
に、スラスト軸受外輪142等の双方を加圧するように
しても良い。
スト軸受或いは上述したような摩擦係数の滑り面を設け
て回転抵抗を減少しているが、その他の構成でも良い。
例えば、潤滑油、粒状・粉状体物質を糸車102或いは
回転部材とそれに接触する部材(シャフト104等)と
の間の接触面に介在させ、それらによる滑りよって糸車
102或いは回転部材の回転抵抗を減少するように糸調
子装置を構成しても良い。または、含油材(含油金属、
含油セラミック)からなる円盤を、スラスト軸受130
等の代わりに糸調子装置に用いても良い。
102の回転軸方向での変位に基づく動力源(ピエゾ素
子106等)を設けているが、回転抵抗が所望に減少さ
れる限り、糸車102の回転軸方向と直交する半径方向
の変位に基づく動力源を設けても良い。
バネ110の付勢力が常に回転抵抗に作用しているが、
ピエゾ素子106への電源が事故や故障で絶たれたた
り、著しく低下したときのみ与圧バネ110の付勢力が
回転抵抗に作用するように、糸調子装置を構成しても良
い。そのように構成したほうが、ピエゾ素子106単独
で回転抵抗のための力を発生することになるので、一層
大きな力を発生する構成となるので、精密に力を発生さ
せる制御がより容易となる。この構成では、ピエゾ素子
106への電源が事故や故障で絶たれたたり、著しく低
下したときには、与圧バネ110の付勢力によって回転
抵抗が生じて、糸車102等の無回転抵抗による不用意
な回転が防止される。
子装置内に回転抵抗のための力を発生させる動力源であ
るピエゾ素子106または与圧バネ110の少なくとも
一方を備えているが、動力源を全てミシン10側に設け
るようにしても良い。また、ピエゾ素子106を用いた
第1〜第4、第6の実施の形態の糸調子装置22等で
は、ピエゾ素子106または与圧バネ110の両方を備
えているが、第5の実施の形態の糸調子装置500のよ
うに、ピエゾ素子106を糸調子装置ではなくミシン1
0に設けても良い。更に、ピエゾ素子106や与圧バネ
110の少なくとも一方を含む部品と、回転抵抗を減少
する転がりや滑りを生じさせる部品とを別のユニット構
成にして、製造して、必要に応じて組み合わせるように
しても良い。このユニット構造にして、異なる大きさの
力を生じるピエゾ素子106や与圧バネ110をそれぞ
れ備えたユニットや、回転抵抗について異なる減少度合
いの転がりや滑りのユニットとを予め製造しておき、ミ
シン10の用途に応じて、そのユニットを適切に組み合
わせても良い。ピエゾ素子106や与圧バネ110の少
なくとも一方を含む部品と、回転抵抗を減少する転がり
や滑りを生じさせる部品とを別のユニット構成として
も、なんら本件発明の目的範囲を逸脱するものではな
い。
抵抗を減少する転がりや滑りを生じさせおり、従来の糸
調子装置では同じ力を動力源が生じていても、糸車等の
回転に状況によって糸車等の摩擦面での動摩擦抵抗が変
化することより、その発生された力が同じ大きさであっ
てもその力による回転抵抗が全く異なっていたが、上述
した実施の形態では、いずれも、動摩擦力に影響が少な
いので、糸車102等の回転に状況によってほとんど影
響を受けない。
ン10の上糸28に対する糸調子装置22等に対して本
願発明を適用したが、同様の目的で上糸28の糸調子装
置22よりも小さな負荷を糸に生じる補助糸調子装置
や、下糸の糸調子装置に用いても良い。ミシン10の種
類は、工業用、家庭用、直線縫い用、刺繍用等どのよう
なものであっても良い。
装置、例えば、糸立てスタンド、紡績装置、編み機、モ
ーターの巻き線機、魚つりリール、ワイヤー放電加工
機、各種の糸巻き機など、糸状のものを扱う装置に用い
ても良い。
ば、力発生手段としてのピエゾ素子106やカム機構5
20によって発生される力による回転抵抗が減少されな
い場合と比べてピエゾ素子106等が大きい力を発生す
るので、ピエゾ素子106等の制御が容易となると共
に、ピエゾ素子106等によって発生される力による回
転抵抗の安定性、再現性の面で優れており、適切に糸の
張りや使用量を調整することができる。即ち、従来の糸
調子装置の動力源に比べて、本願発明の実施の形態の糸
調子装置22等の動力源は大きな力を発生させ、その発
生させた大きな力による回転抵抗を減少して、糸車10
2等の回転に対する回転抵抗の発生に用いているのであ
る。
によって発生される力の大きさを精密に制御することは
困難であるにも関わらず、発生された力をその発生され
た大きさで、接触部材を糸車等に押しつける動作に用い
ていた。そのため、その動力源による力が不安定で逐次
大きさが変化すると、糸車等が適切な回転量よりも回り
すぎたり、逆に、糸車等が適切な回転量よりも回らなら
ず、縫い目ゆるみや布の突っ張り等の不具合を生じるお
それがあった。
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、発生された力による回転抵抗を転がりまたは滑りに
よって減少しており、動力源による力の大きさが逐次不
安定に変化してしまう場合でも、その越えた分の回転抵
抗による影響が小さいため、糸の張りや使用量を適切に
調整することができる。
構成では、接触する部分の精度を極めて高ければ、所定
の回転抵抗が生じるものであった。しかしならが、上述
のように転がりまたは滑りを使用することにより、その
ような極めて高い部品精度は要求されない。
請求項1記載の糸調子装置では、糸車或いは回転部と接
触部材との間に生じる回転抵抗が減少されない場合と比
べて大きな力が力発生手段によって発生され、転がりに
よって減少された回転抵抗により糸車或いは回転部の回
転が抑制されるので、糸の張りや使用量を適切に調整す
ることができる。
段によって発生された力による回転抵抗が転動体の転が
りにより減少され、その減少の程度を高くとれるので、
回転抵抗を減少しない場合に比べて力発生手段によって
大きな力が発生されても、糸の張りや使用量を適切に調
整することができる。
は回転部の回転軸線方向に交差する面に放射状に配置さ
れた複数の円筒状の転動体を介して糸車或いは回転部に
接触し、円筒状の転動体の伸長方向の領域で接するの
で、回転抵抗を減少しない場合に比べて力発生手段によ
って一層大きな力が発生されても、糸の張りや使用量を
適切に調整することができる。
子が電圧を供給されているときには、ピエゾ素子及び与
圧バネによって糸車或いは回転部の回転に対する回転抵
抗のための力が発生され、ピエゾ素子への電圧供給が絶
たれたときには、与圧バネによって糸車或いは回転部の
回転に対する回転抵抗のための力が発生されるので、ピ
エゾ素子への電圧供給が絶たれたとしても、糸車或いは
回転部が無回転抵抗となり不用意に回転することが低減
される。そのため、その不用意な糸車或いは回転部の回
転による不具合が防止される。
子が電圧を供給されているときには、ピエゾ素子によっ
て糸車或いは回転部の回転に対する回転抵抗のための力
が発生され、ピエゾ素子への電圧供給が絶たれたときに
は、与圧バネによって糸車或いは回転部の回転に対する
回転抵抗のための力が発生されるので、ピエゾ素子への
電圧供給が絶たれたとしても、糸車或いは回転部が無回
転抵抗となり不用意に回転することが低減される。その
ため、その不用意な糸車或いは回転部の回転による不具
合が防止される。
は回転部と接触部材との間に生じる回転抵抗が減少され
ない場合と比べて大きな力が力発生手段によって発生さ
れ、滑りによって減少された回転抵抗により糸車或いは
回転部の回転が抑制されるので、糸の張りや使用量を適
切に調整することができる。
図である。
装置の前後方向の垂直面での断面図である。
ャフトを示す図である。
を示す図である。
である。
ラフである。
装置の前後方向の垂直面での断面図である。
装置の前後方向の垂直面での断面図である。
装置の前後方向の垂直面での断面図である。
調子装置の前後方向の垂直面での断面図である。
調子装置の前後方向の垂直面での断面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 糸に接触し、糸の搬送に応じて回転する
糸車と、 前記糸車或いはその糸車と一体に回転する回転部の回転
に対する回転抵抗のための力を発生する力発生手段と、 前記糸車或いは前記回転部に接触する接触部材を有し、
前記力発生手段によって発生された力による前記糸車或
いは前記回転部の回転に対する回転抵抗を減少するよう
に前記糸車或いは前記回転部と前記接触部材との間に転
がりが生じている状態で、前記力発生手段によって発生
された力による前記糸車或いは前記回転部の回転に対す
る回転抵抗を発生する回転抵抗発生手段とを備えること
を特徴とする糸調子装置。 - 【請求項2】 前記回転抵抗発生手段は、前記糸車或い
は前記回転部に接触して回転する転動体である接触部材
を有し、前記力発生手段によって発生された力による前
記糸車或いは前記回転部の回転に対する回転抵抗を減少
するようにその転動体が回転する状態で、前記力発生手
段によって発生された力による回転抵抗を発生すること
を特徴とする請求項1記載の糸調子装置。 - 【請求項3】 前記回転抵抗発生手段は、前記糸車或い
は前記回転部の回転軸線方向に交差する面に放射状に配
置された複数の円筒状の転動体を有する円筒軸受を有す
ることを特徴とする請求項2記載の糸調子装置。 - 【請求項4】 前記力発生手段は、前記糸車或いは前記
回転部の回転に対する回転抵抗のための力を発生するピ
エゾ素子及び与圧バネを有し、前記ピエゾ素子が電圧を
供給されているときには、前記ピエゾ素子及び前記与圧
バネが前記糸車或いは前記回転部の回転に対する回転抵
抗のための力を発生し、前記ピエゾ素子への電圧供給が
絶たれたときには、前記与圧バネが前記糸車或いは前記
回転部の回転に対する回転抵抗のための力を発生するこ
とを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の糸調
子装置。 - 【請求項5】 前記力発生手段は、前記糸車或いは前記
回転部の回転に対する回転抵抗のための力を発生するピ
エゾ素子及び与圧バネを有し、前記ピエゾ素子が電圧を
供給されているときには、前記ピエゾ素子が前記糸車或
いは前記回転部の回転に対する回転抵抗のための力を発
生し、前記ピエゾ素子への電圧供給が絶たれたときに
は、前記与圧バネが前記糸車或いは前記回転部の回転に
対する回転抵抗のための力を発生することを特徴とする
請求項1乃至3のいずれかに記載の糸調子装置。 - 【請求項6】 糸に接触し、糸の搬送に応じて回転する
糸車と、 前記糸車或いはその糸車と一体に回転する回転部の回転
に対する回転抵抗のための力を発生する力発生手段と、 前記糸車或いは前記回転部に接触する接触部材を有し、
前記力発生手段によって発生された力による前記糸車或
いは前記回転部の回転に対する回転抵抗を減少するよう
に前記糸車或いは前記回転部と前記接触部材との間に滑
りが生じている状態で、前記力発生手段によって発生さ
れた力による前記糸車或いは前記回転部の回転に対する
回転抵抗を発生する回転抵抗発生手段とを備えることを
特徴とする糸調子装置。
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