JP7293581B2

JP7293581B2 - ミシン

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Publication number: JP7293581B2
Application number: JP2018125540A
Authority: JP
Inventors: 錦偉庄; 元就中野; 勉加藤
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2018-02-28
Filing date: 2018-06-29
Publication date: 2023-06-20
Anticipated expiration: 2038-06-29
Also published as: JP2019150548A

Description

本発明はミシンに関する。

ミシンは、ベッド部とアーム部を備える。アーム部はベッド部上方に配設し、先端部に頭部を備える。針棒は頭部に上下動可能に設ける。縫針は針棒下端に取り付ける。特許文献１に記載のミシンは、糸張力検出器を備える。糸張力検出器はミシンの頭部前面に設け、縫針と天秤の間に位置する。糸張力検出器は上から順に三つの糸通しを配列し、中央の糸通しに歪みゲージを設ける。糸張力検出器は、糸の張力を歪みゲージで検出して電気信号に変換する。

特開２００７－１５９７０５号公報

特許文献１に記載の糸張力検出器は、縫針と天秤の間に位置するので、天秤が上糸を引き上げる時、糸張力検出器が抵抗となってしまい、縫製の邪魔になる可能性があった。糸張力検出器は縫針近傍に位置するので、縫製の邪魔になる可能性があった。

本発明の目的は、縫製の邪魔にならず、且つ上糸張力を精度良く検知できる糸張力検出装置を備えたミシンを提供することである。

請求項１のミシンは、糸供給源から上糸を保持する縫針に至る上糸経路中に設け、前記縫針の上下動に伴い上下動し、前記上糸を引き上げる天秤と、前記上糸経路中で前記糸供給源と前記天秤との間に配置され、前記上糸に付与する張力を制御可能な糸調子器とを備えたミシンにおいて、前記上糸経路中における前記糸調子器と前記天秤との間に、前記上糸にかかる張力を検知可能な糸張力検知装置を配置し、前記糸張力検知装置は、前記ミシンに取り付ける取付台と、前記取付台に着脱可能に固定する固定部と、当該固定部に接続し、前記糸調子器と前記天秤との間における前記上糸経路に対して交差する方向に延び、前記上糸との接触により自身に歪みを生じる糸接触部とを備えたテンション部材と、前記糸接触部に生じる前記歪みを直接的又は間接的に検出し、検出結果に応じて信号を出力するセンサと、前記取付台に固定し、前記糸接触部の所定位置に対して前記糸調子器側から前記上糸が進入する位置に設け、前記上糸が通過する第一孔部と、前記所定位置から前記上糸が前記天秤側に抜ける位置に設け、前記上糸が通過する第二孔部とを備え、前記所定位置において前記上糸が接触して通過するように前記上糸を案内する案内部材とを備え、前記固定部は、前記テンション部材の長さ方向の両端部に夫々設け、前記糸接触部は、一対の前記固定部の間に設けたことを特徴とする。本態様のミシンは、上糸経路中における糸調子器と天秤の間に糸張力検知装置を備える。故に天秤が上糸を引き上げる時、天秤と縫針の間に抵抗になるものが無い。故に糸張力検知装置は縫製の邪魔にならないので、ミシンは品質の良い縫目を布上に形成できる。天秤は、糸張力検知装置が張力を検知する上糸部分を引っ張らないので、糸張力検知装置は、上糸にかかる本来の張力を検知できる。
また、糸張力検知装置は、取付台、テンション部材、センサ、案内部材を備える。糸張力検知装置は、取付台でミシンに着脱可能に取り付けできる。テンション部材は、固定部を取付台に着脱可能に固定するので、ミシンの機種に応じて適宜交換できる。上糸は、テンション部材の糸接触部に接触する。糸接触部は上糸との接触により自身に歪みを生じる。センサは、糸接触部に生じる歪みを直接的又は間接的に検出し、検出結果に応じて信号を出力する。案内部材は、第一孔部と第二孔部を備える。第一孔部は、糸接触部の所定位置に対して糸調子器側から上糸が進入する位置に設ける。第二孔部は、糸接触部の所定位置から上糸が天秤側に抜ける位置に設ける。故に糸張力検知装置は糸調子器から天秤に至る上糸経路において上糸案内の機能を有する。故にミシンはテンション部材の糸接触部の所定位置に上糸をずれることなく常時接触できるので、上糸張力を精度良く検知できる。ミシンは糸張力検知装置が上糸張力を精度良く検知することで、縫製中に張力異常を即座に捉え、縫製不良を検出でき、例えば縫製動作を即停止できる。故にミシンは縫製品質及び作業効率を向上できる。
また、テンション部材の両端部に設けた二つの固定部は取付台に夫々固定する。糸張力検知装置はテンション部材の両端部を固定することで、糸接触部を安定して支持できる。故に糸張力検知装置はミシンの駆動に伴い糸接触部に生じる振動を抑制できる。
また、センサが歪み検出センサである態様にて、仮にテンション部材の一端部のみを固定した場合、糸接触部が振動して低い周波数の振動がノイズとして生じる。歪み検出センサが出力する信号において、テンション部材に生じた低い振動周波数と上糸張力が変動する周期の区別がし難くなり、信号から上糸張力のみを抽出するのが困難である。本態様はテンション部材の両端部を固定することで、テンション部材の一端部のみを固定した場合に比べてテンション部材の固有振動数を高くできる。故に歪み検出センサが出力する信号において上糸張力の識別がし易くなるので、信号から上糸張力のみを抽出できる。
また、センサが磁気センサである態様にて、糸張力検知装置はテンション部材の両端部を取付台に夫々固定するので、糸接触部は傾かない。故に糸接触部の裏面に固定した磁石は、ギャップを介して常時センサホルダが支持する磁気センサと対向して移動できる。

請求項２のミシンの前記センサは、前記糸接触部に生じる前記歪みを検出し、前記歪みの度合に応じて信号を出力する歪み検出センサであるとよい。故に糸張力検知装置は、歪み検出センサを用いて糸接触部に生じる歪みを直接的に検出できる。

請求項３のミシンの前記歪み検出センサは、前記糸接触部の前記上糸が接触する接触面とは反対側の裏面に固定するとよい。故に糸張力検知装置は、ミシンによる縫製時に糸接触部に接触して通過する上糸の邪魔にならないようにできる。

請求項４のミシンの前記歪み検出センサは、前記糸接触部の前記上糸が接触する接触面において、前記所定位置に対応する位置よりも前記糸接触部の長さ方向の一端部側に固定した第一歪み検出センサと、前記接触面とは反対側の裏面において、前記所定位置に対応する位置よりも前記一端部側に固定した第二歪み検出センサとを備えるとよい。第一歪み検出センサは、糸接触部の接触面において、所定位置に対応する位置よりも糸接触部の長さ方向の一端部側に固定する。第二歪み検出センサは、糸接触部の接触面とは反対側の裏面であって、所定位置に対応する位置よりも一端部側に固定する。故に歪み検出センサは、糸接触部の歪みを接触面と裏面の同一位置において検知することで、温度の変化による影響を受け難くでき、糸接触部の歪みを精度良く検知できる。

請求項５のミシンは、前記糸接触部の前記上糸が接触する接触面とは反対側の裏面に固定した磁石と、前記センサであって、前記糸接触部の歪みに応じて変化する前記磁石の磁束密度の変化を検知し、当該変化に応じて信号を出力する磁気センサと、前記取付台に固定し、前記磁石に対してギャップを介して前記磁気センサを支持するセンサホルダとを備えるとよい。磁石は糸接触部裏面に固定する。センサホルダは磁石に対してギャップを介して磁気センサを支持する。糸接触部が上糸張力で歪むと、磁気センサを通過する磁束密度が変化する。磁気センサは磁束密度の変化を検知し、該変化に応じて信号を出力する。故に糸張力検知装置は上糸張力を精度良く検知できる。糸張力検知装置は磁石と磁気センサを用いるので、構成をコンパクト且つ安価にできる。

請求項６のミシンの前記センサホルダは、前記磁石に対して、前記糸接触部が前記上糸との接触により歪む方向である所定方向において、前記ギャップを介して前記磁気センサを支持するとよい。故に磁気センサは、糸接触部の歪みに応じて変化する磁束密度の変化を精度良く検知できる。

請求項７のミシンの前記センサホルダは、前記所定方向に交差する方向に面方向を有する板状に形成し、前記糸接触部の前記裏面側に対向し、前記磁気センサを支持する支持面と、前記支持面とは反対側の面であって、前記取付台に取り付ける取付面とを備え、前記取付台は、前記糸接触部の前記裏面側に対向し、前記センサホルダの前記取付面を取り付けるホルダ取付面と、前記ホルダ取付面に設け、前記糸接触部の前記裏面側に突出し、前記センサホルダの前記取付面の一端部に当接する段部と、前記段部に前記取付面の前記一端部を当接し、且つ前記ホルダ取付面における前記段部を除く領域との間に隙間を空けた状態で、前記センサホルダを前記取付台に固定するホルダ固定部と、前記所定方向に平行な方向において、前記センサホルダのうち少なくとも前記磁気センサを支持する部分の位置を調整可能なホルダ位置調整部とを備えるとよい。センサホルダの取付面の一部を段部に当て、ホルダ取付面における段部を除く領域との間に隙間を空けた状態で、ホルダ固定部は、センサホルダを取付台に固定できる。ホルダ位置調整部は、センサホルダのうち少なくとも磁気センサを支持する部分の位置を調整可能である。故に糸張力検知装置は、磁石と磁気センサ間のギャップを適切に調整できる。使用者は例えば磁気センサの出力を見ながらギャップの目標値に合わせることで、磁気センサの出力のバラツキを無くし、上糸張力を安定して検知できる。

請求項８のミシンの前記ホルダ固定部は、前記ホルダ取付面のうち前記領域に設け、当該領域に直交して貫通する孔と、前記孔に対し、前記ホルダ取付面側の開口とは反対側の開口から挿入し、前記ホルダ取付面側の前記開口から突出する先端部を、前記センサホルダの前記取付面の前記領域に設けたホルダ側ネジ孔に締結する締結ネジとを備え、前記ホルダ位置調整部は、前記ホルダ取付面の前記領域で、前記孔に対して前記段部とは反対側に離間し、且つ前記所定方向において前記磁気センサに対応する位置に設け、前記領域に直交して貫通するネジ孔と、前記ネジ孔に螺合し、工具による回転によって、前記ネジ孔の前記ホルダ取付面側の開口から突出する先端部の高さが調整可能であって、前記センサホルダの前記取付面に設けた被当接部に当接可能な棒状の調整ネジとを備えるとよい。使用者はセンサホルダの取付面の一部を段部に当て、ホルダ取付面における段部を除く領域との間に隙間を空けた状態で、締結ネジを取付台に設けた孔を介してセンサホルダのホルダ側ネジ孔に締結することで、センサホルダを取付台に固定できる。使用者は、調整ネジの高さを調整することで、磁石と磁気センサ間のギャップを適切に調整できる。

請求項９のミシンの前記取付面における前記調整ネジの前記先端部に対向する位置に、前記調整ネジの前記先端部を挿入可能な穴を設け、前記被当接部は、前記穴の底部であるとよい。調整ネジの先端部は、センサホルダの取付面に設けた穴に挿入し、該穴の奥側に設けた底部に当接する。故に調整ネジの先端部は穴に対して位置ずれなく当接できる。

請求項１０のミシンの前記磁石の着磁方向は、前記所定方向に沿う方向であって、前記調整ネジは磁性体であるとよい。磁石の着磁方向は、上糸張力で糸接触部が歪む方向である所定方向に沿っている。調整ネジは、取付台に設けたネジ孔に螺合する。ネジ孔は、所定方向において磁気センサに対応する位置に設けるので、ネジ孔に螺合する調整ネジの位置も所定方向において磁気センサに対応する位置である。調整ネジは磁性体である。故に磁石の磁束は磁気センサを貫通して調整ネジに向かうことができる。

請求項１１のミシンの前記磁石は、前記所定方向に軸線を有する円柱状であって、前記磁石の軸線方向一端面は、前記糸接触部の前記裏面に固定する円形状の固定面であるとよい。磁石は円柱状であり、糸接触部裏面に固定する固定面は円形状であるので、糸接触部の歪みによる固定面との摩擦力分布が一極に集中することがなく、連続的であることから、糸接触部裏面から剥がれにくい。

請求項１２のミシンの前記センサホルダは非磁性体であるとよい。センサホルダは非磁性体であるので、糸接触部の裏面に固定した磁石に対して影響を及ぼさない。

請求項１３のミシンの前記磁気センサはホール素子であるとよい。磁気センサはホール素子であるので、磁石の磁束密度の変化を精度良く検知できる。

請求項１４のミシンの前記所定位置は、前記糸接触部の長さ方向の中間位置であるとよい。糸接触部における上糸が接触する所定位置は、糸接触部の中間位置であるので、糸接触部全体に歪みを形成できる。故に糸接触部は上糸張力に応じて歪むことができるので、上糸張力を幅広く検知できる。

請求項１５のミシンの前記糸接触部の前記所定位置は、前記第一孔部と前記第二孔部を結ぶ仮想直線よりも前記取付台とは反対側に位置するとよい。糸接触部の所定位置は、第一孔部と第二孔部を結ぶ仮想直線よりも取付台とは反対側に位置する。第一孔部と第二孔部の間を通過する上糸に対して、糸接触部は側方から接触する。故に上糸は第一孔部と第二孔部との間で仮想直線に対し屈曲する。故に糸張力検知装置は、上糸張力により、所定位置でテンション部材の糸接触部を取付台側に押す力を発生でき、テンション部材を容易に歪ませることができる。

請求項１６のミシンの前記所定位置において、前記テンション部材が前記上糸に付与する前記張力であって、前記所定位置から前記第一孔部側に向かうベクトルである第一張力と、前記所定位置から前記第二孔部側に向かうベクトルである第二張力とは互いに同じ大きさとなるように、前記所定位置、前記第一孔部、及び前記第二孔部を配置するとよい。糸接触部の所定位置に上糸が接触した状態で、上糸には、所定位置から第一孔部側に向かう第一張力と、所定位置から第二孔部側に向かう第二張力が発生し、第一張力と第二張力の合力が糸接触部を押す力になる。第一張力と第二張力が互いに同じ大きさなので、上糸が糸接触部を押す方向は、糸接触部に対して垂直な方向となる。故に糸張力検知装置は、テンション部材の歪む方向を規制でき、検知する上糸張力をばらつきにくくできる。

請求項１７のミシンの前記糸接触部は、前記所定位置において前記上糸に対して平行に接触する接触面を備え、前記接触面の前記第一孔部側の一端部と、前記第二孔部側の他端部とには、前記糸接触部の長さ方向に直交する方向に対して前記取付台側に傾斜して突出し、前記上糸を前記所定位置に案内する案内部を設けるとよい。上糸は糸接触部の接触面に接触する。テンション部材は、接触面の第一孔部側の一端部と、第二孔部側の他端部とに案内部を夫々設ける。案内部は、取付台側に傾斜して突出する。第一孔部側の案内部は、第一孔部を通過する上糸を接触面の所定位置に案内する。第二孔部側の案内部は、所定位置から第二孔部側に向けて上糸を案内する。上糸は糸接触部において屈曲するが、二つの案内部により接触面に対して無理なく接触できる。故に上糸に大きな負荷がかからないので、糸接触部において上糸が切断するのを防止できる。

請求項１８のミシンの前記案内部は、前記上糸経路に沿う方向の両端側に夫々配置した第一壁部と第二壁部を備え、前記第一壁部は、前記第一孔部と、前記第一壁部の前記取付台側の外縁部から前記第一孔部に向かって形成した第一糸案内溝と、前記第二壁部は、前記第二孔部と、前記第二壁部の前記取付台側の外縁部から前記第二孔部に向かって形成した第二糸案内溝とを備えるとよい。上糸は、案内部材の第一壁部に設けた第一孔部を通過し、テンション部材の糸接触部に接触してから、第二壁部に設けた第二孔部を通過する。ミシンによる縫製作業前、作業者は、上糸を、第一糸案内溝から第一孔部に通し、第二糸案内溝から第二孔部に容易に通すことができる。故に糸張力検知装置は第一孔部と第二孔部に上糸を通す際の作業性を向上できる。

請求項１９のミシンの前記取付台は、前記テンション部材と隙間を空けて対向する壁部を備え、前記第一糸案内溝及び前記第二糸案内溝は、平面視で前記壁部よりも前記ミシン側に位置するとよい。第一孔部、第二孔部を通過している上糸は、壁部により第一糸案内溝、第二糸案内溝に入り込み難い。故にミシンは、上糸を糸張力検知装置から外れ難くできる。

請求項２０のミシンの前記取付台は、前記テンション部材の長さ方向と平行な方向に長い挿通穴を備え、前記ミシンに設け、前記挿通穴と対向する締結穴と、前記挿通穴に挿通し、前記締結穴に締結した締結部材とを備えるとよい。糸張力検知装置は、挿通穴の範囲内でテンション部材の長さ方向と平行な方向に取付位置を変更できる。糸張力検知装置の取付位置を変更することで、ミシンは天秤が上糸を引き上げる時の引上げ量を調整できる。ミシンは、該調整を挿通穴の範囲内で糸張力検知装置の取付位置を変更するだけで容易に行える。

上述した請求項１から２０の発明は、任意に組み合わせることができる。例えば請求項１の全部または一部を備えずに他の請求項２から２０の少なくとも何れか１つの構成を備えたものとしても良い。但し特に、請求項１の構成を備えて、請求項２から２０の少なくとも何れか１つの構成と組み合わせを備えると良い。また、請求項１から２０の任意の構成要素を抽出し、組み合わせても良い。本願出願人は、これらのような構成についても特許権を取得する意思を有する。

ミシン１の全体斜視図。図１に示す頭部５前面の部分拡大図。図２に示す糸張力検知装置３０周囲の部分拡大図。糸張力検知装置３０の正面図。図４に示すＩ－Ｉ線矢視方向断面図。上糸がテンション板５０を押す合力Ｖ３を示す図。糸張力検知装置３０の分解斜視図。取付台４０の斜視図。テンション板５０の斜視図。案内部材６０の斜視図。糸張力検知装置１３０の斜視図。糸張力検知装置１３０の正面図。糸張力検知装置１３０の分解斜視図。糸張力検知装置１３０の底面図。糸張力検知装置１３０の平面図。図１２に示すＩＩ－ＩＩ線矢視方向断面図。図１２に示すＩＩＩ－ＩＩＩ線矢視方向断面図。ギャップを小さく調整した時の糸張力検知装置１３０の断面図。ギャップを大きく調整した時の糸張力検知装置１３０の断面図。上糸張力に対するテンション板５０の変位量とホールセンサの出力との関係を示した図表。

図１～図１０を参照し、本発明の第一実施形態を説明する。以下説明は、図中に矢印で示す左右、前後、上下を使用する。本実施形態では、作業者が縫製開始指示を入力すると、ミシン１は布（図示略）を縫製する。

図１、図２を参照し、ミシン１の構造を説明する。ミシン１は、ベッド部２、脚柱部３、アーム部４を備える。ベッド部２は作業台（図示略）の開口に装着し、左右方向に延びる。ベッド部２は上面に針板７を装着する。作業者はベッド部２と針板７に布を載置する。針板７は針穴８と送り歯穴１４を備える。針穴８は平面視円形状である。送り歯穴１４は前後方向に長径を有し、針穴８の左方、後方、右方、前方の夫々にある。脚柱部３はベッド部２右端から上方に延びる。アーム部４は脚柱部３上端から左方に延び、ベッド部２上面と対向する。アーム部４は前面左右方向略中央部に三つの操作ボタン２４と表示部２５を備える。作業者は、表示部２５を見ながら操作ボタン２４を操作して各種指示を入力する。アーム部４は、上面左側に上方に突出する糸立棒２０を備える。糸立棒２０は糸駒（図示略）から繰り出す上糸６を挿通する。糸駒は糸供給源の一例である。

アーム部４は内部に上軸と主モータ（図示略）を備える。上軸は左右方向に延び、上軸プーリ（図示略）を介して主モータに連結する。上軸プーリは上軸右端部に固定する。アーム部４は左端部に頭部５を備える。頭部５はアーム部４から下方に突出し、針板７に上方から対向する。頭部５は針棒１６を上下動可能に支持する。針棒１６下端部は頭部５から下方に突出する。針棒１６は上下動機構（図示略）を介して上軸に連結する。針棒１６は、上軸の回動に伴って、針板７上方で上下動する。針棒１６は下端に縫針１０を装着する。縫針１０は目孔に挿通した上糸６を保持する。縫針１０は、針棒１６と共に上下動する。

ベッド部２は内部に回転釜、糸切機構、布送り機構（図示略）を備える。回転釜は、針板７下方に設け、下糸を巻回したボビンを収容する。回転釜は主モータの動力を得て回転し、針下位置近傍で縫針１０が保持する上糸６を捕捉する。糸切機構は、固定刃、可動刃、糸切ソレノイドを備える。可動刃は糸切ソレノイドに連結する。糸切ソレノイドが駆動することで、可動刃は固定刃に対して移動し、糸切機構は可動刃と固定刃の協働で上糸６と下糸を切断する。

図２に示すように、頭部５は、糸駒から繰り出す上糸６の経路（以下、上糸経路と称す）の上流側から順に、副糸調子器２６、主糸調子器２７、糸案内２８、糸張力検知装置３０、天秤２３、ガイドフック２９を備える。副糸調子器２６は、頭部５前面の右上部に設ける。主糸調子器２７は、副糸調子器２６下方で、且つ頭部５前面に設ける。副糸調子器２６と主糸調子器２７は夫々、上糸６に張力を付与する。副糸調子器２６は、糸切機構による上糸６と下糸の切断時に必要な張力を上糸６に付与する。主糸調子器２７は、ミシン１の縫製に伴って上糸６に作用する張力を適正化する。天秤２３は副糸調子器２６左方に設ける。天秤２３は主モータの駆動に伴って上下動する。糸案内２８は天秤２３下方に設ける。糸案内２８は主糸調子器２７を経由した上糸６を、天秤２３に向けて折り返して案内する。

糸張力検知装置３０は、頭部５前面に設けた凹部５Ａにネジ９０で固定する。凹部５Ａは、副糸調子器２６と主糸調子器２７の間に設ける。凹部５Ａは正面視左右方向に長く、頭部５の前面より後方に凹んで形成した部位である。凹部５Ａは右端側に締結穴１２（図５参照）を備える。ネジ９０は、締結穴１２に締結する。凹部５Ａに固定した糸張力検知装置３０は、天秤２３と主糸調子器２７の間に位置する。糸張力検知装置３０は、上糸６にかかる張力を検知可能である。ガイドフック２９は、糸張力検知装置３０左方に設ける。ガイドフック２９は、天秤２３を通った上糸６を針棒１６に向けて案内する。

図３～図１０を参照し、糸張力検知装置３０の構造を説明する。本実施形態は、説明の便宜上、ミシン１に固定した状態の糸張力検知装置３０の向きで、前後、左右、上下を説明する。図３，図４に示すように、糸張力検知装置３０は正面視左右方向に長く、複数の部材を互いに組み付けて構成した複合体である。糸張力検知装置３０は、糸案内２８から上方に折り返して天秤２３に向けて上方向に延びる上糸経路に対して直交するように左右方向に向けて配置する。

図７に示すように、糸張力検知装置３０は、取付台４０、テンション板５０、一対の歪みゲージ７１，７２、案内部材６０等を備える。取付台４０は、糸張力検知装置３０をミシン１の頭部５の凹部５Ａに取り付ける金属製台座である。テンション板５０は、取付台４０前面側に架け渡して固定し、上糸６に接触して自身に歪みを生じる金属部材である。一対の歪みゲージ７１，７２は、テンション板５０の両面に貼着する。一対の歪みゲージ７１，７２は、周知の電気抵抗式のセンサであり、テンション板５０の歪みを検知する。案内部材６０は、取付台４０前面にテンション板５０を間に挟んで固定し、テンション板５０の接触面の所定位置に上糸６が接触して通過するように上糸６を案内する金属製案内部材である。

図７，図８を参照し、取付台４０の構造を説明する。取付台４０は、台座部４１と取付部４２を備える。台座部４１は、テンション板５０と案内部材６０等を支持する台座として機能する。取付部４２は、台座部４１をミシン１に着脱可能に取り付け、且つ左右方向に移動して位置決め可能とする。取付台４０の材質は、例えば金属、樹脂等、様々なものを利用できるが、例えば圧延鋼板で形成するとよい。

台座部４１は、正面視左右方向に長い略矩形状に形成し、前後方向に厚みを有する。台座部４１は前面に前壁部４１１を備える。台座部４１は前壁部４１１の左右両側に一対の右支持部４１２と左支持部４１３を備える。右支持部４１２と左支持部４１３は前壁部４１１よりも前方に突出する略直方体状に形成する。右支持部４１２は前面中央に固定穴４１５を備える。左支持部４１３は前面中央に固定穴４１６を備える。前壁部４１１は右支持部４１２と左支持部４１３の夫々の前面より後方に位置する。

取付部４２は、正面視左右方向に長い略矩形リング状に形成する。取付部４２は中央に挿通穴４２１を備える。挿通穴４２１は、正面視左右方向に長い長穴であり、前後方向に貫通する。挿通穴４２１の角部はテーパ状にするとよい。ネジ９０の軸部は、挿通穴４２１に前方から挿入可能であり、挿通穴４２１の内側を長さ方向に沿って移動可能である。ネジ９０の頭部は、挿通穴４２１の短径よりも径が大きく、挿通穴４２１の縁部に前方から係止可能である。

図７，図９を参照し、テンション板５０の形状を説明する。テンション板５０は、正面視左右方向に延びる。テンション板５０の材質は金属が好ましく、歪み性と耐久性を考慮して、例えば、炭素工具鋼鋼材、ベーナイト鋼等のバネ用鋼材を用いるとよい。テンション板５０は、糸接触部５１と固定部５２，５３を備える。

糸接触部５１は、テンション板５０の長さ方向の左右両側を除く中間部に設け、正面視左右方向に延びる細板状に形成する。糸接触部５１の左右方向長さは、取付台４０の前壁部４１１の左右方向長さと略同一である。糸接触部５１の厚さは限定しないが、耐久性を考慮して、例えば０．５ｍｍにするとよい。糸接触部５１の前面は、上糸６が接触する接触面である。接触面の長さ方向中間位置は、上糸６が接触する所定位置である。糸接触部５１は、上端部の長さ方向中間位置に案内部５５を備え、下端部の長さ方向中間位置に案内部５６を備える。案内部５５，５６は、糸接触部５１を間にして互いに対向する。案内部５５，５６は、糸接触部５１の長さ方向に直交する方向に対して後方（取付台４０側）に傾斜して突出する。案内部５５は上方に向けて先細りとなる正面視略台形状に形成する。案内部５６は下方に向けて先細りとなる正面視略台形状に形成する。

固定部５２は、糸接触部５１の右端側に設ける。固定部５３は、糸接触部５１の左端側に設ける。固定部５２，５３は正面視略矩形状に形成する。固定部５２，５３の夫々の形状は、取付台４０の右支持部４１２と左支持部４１３の夫々の前面形状と略同一である。固定部５２，５３は夫々の略中央部に円形状の固定穴５２１，５３１を備える。固定穴５２１，５３１は、取付台４０の右支持部４１２と左支持部４１３の夫々の固定穴４１５，４１６に対応する。固定穴５２１は左右方向に長径を有する長穴である。

図７を参照し、一対の歪みゲージ７１，７２を説明する。歪みゲージ７１，７２は、例えば電気絶縁体である樹脂ベース上に、抵抗材料の金属箔と引出線であるゲージリード７１Ａ，７２Ａを取り付けたものである。本実施形態において、歪みゲージ７１は、テンション板５０の糸接触部５１の接触面（前面）における所定位置から左側部位に接着剤で固定する。歪みゲージ７２は、テンション板５０の糸接触部５１の接触面とは反対面（裏面）における所定位置から左側部位に接着剤で固定する。歪みゲージ７１と７２は、糸接触部５１を間にして同一位置である。

糸接触部５１に発生した歪みは、接着剤と歪みゲージ７１，７２の夫々のベースを介して金属箔に伝達する。金属箔の電気抵抗値は、歪みが伝達したときに変化する。金属箔の電気抵抗値の信号は、ゲージリード７１Ａ，７２Ａを介してミシン１の制御部（図示略）に出力する。ミシン１の制御部は、歪みゲージ７１，７２から受信した各信号に基づき、ゲージリード７１Ａ，７２Ａの夫々における金属箔の電気抵抗値の変化を算出し、糸接触部５１の接触面を基準とした歪みと、裏面を基準とした歪みを夫々検知する。即ち本実施形態のミシン１は、糸接触部５１に発生する歪みを接触面と裏面の両面で検知することで温度の変化による影響を受け難くでき、糸接触部５１に発生した歪みを精度良く検知できる。故にミシン１は上糸６の張力を精度良く検知できる。

図７，図１０を参照し、案内部材６０の構造を説明する。案内部材６０は、平面視左右方向に長い略矩形状で、且つ側面視後方（ミシン１側）に向けて開口する略Ｕ字状に形成する。案内部材６０は、下壁部６１、上壁部６２、右側連結壁部６３、左側連結壁部６４等を備える。下壁部６１と上壁部６２は、互いに上下方向に離間し且つ平行に配置する。下壁部６１と上壁部６２の離間距離は、取付台４０の台座部４１の上下方向長さよりも少し長い。

下壁部６１は、底面視左右方向に長い細板状に形成する。下壁部６１は前端部の左右方向略中央部に下側糸案内部６６を備える。下側糸案内部６６は底面視略Ｕ字状に形成し、下壁部６１の前端部から前方に突出し、その先端部は右方に屈曲し、さらに後方に屈曲する。下側糸案内部６６は中央内側に孔部６６１を備える。孔部６６１は上下方向に貫通する。孔部６６１には、主糸調子器２７側から上糸６が進入して通過する。下側糸案内部６６の後方に屈曲する先端部は、下壁部６１の前端部から前方に離間し、その隙間に糸案内溝６６２を形成する。糸案内溝６６２は上糸６が通過できる幅を有し、孔部６６１と連通する。

上壁部６２は、平面視左右方向に長い細板状に形成し、下壁部６１に対向する。案内部材６０の左右方向において、上壁部６２の左端部の位置は、下壁部６１の下側糸案内部６６の左縁部の位置に対応する。上壁部６２は、左前端部に上側糸案内部６７を備える。上側糸案内部６７は、下側糸案内部６６と同形状で平面視略Ｕ字状に形成し、上壁部６２の左前端部から前方に突出し、その先端部は右方に屈曲し、さらに後方に屈曲する。上側糸案内部６７は中央内側に孔部６７１を備える。孔部６７１は上下方向に貫通する。孔部６７１は、テンション板５０の糸接触部５１の所定位置から上糸６が天秤２３側に抜ける位置に設ける。孔部６７１には、所定位置から天秤２３側に抜ける上糸６が進入して通過する。上側糸案内部６７の後方に屈曲する先端部は、上壁部６２の前端部から前方に離間し、その隙間に糸案内溝６７２を形成する。糸案内溝６７２は上糸６が通過できる幅を有し、孔部６７１と連通する。

右側連結壁部６３は、後方（ミシン１側）に向けて開口する側面視略Ｕ字状に形成し、下壁部６１の右前端部と、上壁部６２の右前端部との間に連結する。右側連結壁部６３は中央に固定部６３Ａを備える。固定部６３Ａは面方向を前後方向に向けて配置する。固定部６３Ａは中央部に円形状の固定穴６３１を備える。固定穴６３１は、取付台４０の右支持部４１２の固定穴４１５、テンション板５０の右側の固定部５２の固定穴５２１に対応する（図７参照）。

左側連結壁部６４は側面視略Ｌ字状に形成し、下壁部６１の左前端部から前方に突出し、その先端側が上方に屈曲して延びる。左側連結壁部６４は上方に屈曲して延びる先端側に固定部６４Ａを備える。固定部６４Ａは面方向を前後方向に向けて配置する。固定部６４Ａは中央部に円形状の固定穴６４１を備える。固定穴６４１は、取付台４０の左支持部４１３の固定穴４１６、テンション板５０の左側の固定部５３の固定穴５３１に対応する（図７参照）。

図３～図７を参照し、糸張力検知装置３０の組立方法の一例を説明する。作業者は、テンション板５０の両面に歪みゲージ７１，７２を固定する。作業者は、テンション板５０の右側の固定部５２を、取付台４０の右支持部４１２に配置し、左側の固定部５３を、取付台４０の左支持部４１３に配置する。テンション板５０は、取付台４０の右支持部４１２と左支持部４１３の間に架け渡した状態となる。取付台４０の前壁部４１１は、テンション板５０の糸接触部５１と隙間を空けて対向する（図３，図５参照）。

作業者は、テンション板５０を配置した取付台４０に対し、案内部材６０を被せるようにして配置する。取付台４０の台座部４１は、案内部材６０の下壁部６１と上壁部６２の間に挿入する。作業者は、取付台４０の右支持部４１２に対し、テンション板５０の固定部５２を挟んで、案内部材６０の右側連結壁部６３の固定部６３Ａを配置する。作業者は、取付台４０の左支持部４１３に対し、テンション板５０の固定部５３を挟んで、案内部材６０の左側連結壁部６４の固定部６４Ａを配置する。

作業者は、右側連結壁部６３の固定部６３Ａの固定穴６３１、テンション板５０の固定部５２の固定穴５２１に対してネジ９１を挿入し、取付台４０の右支持部４１２上面の固定穴４１５に締結する。作業者は、左側連結壁部６４の固定部６４Ａの固定穴６４１、テンション板５０の固定部５３の固定穴５３１に対してネジ９２を挿入し、取付台４０の左支持部４１３上面の固定穴４１６に締結する。案内部材６０とテンション板５０は、取付台４０に固定する。糸張力検知装置３０の組立は完了する。

図３，図４に示すように、糸張力検知装置３０は、テンション板５０の左右両端部を取付台４０の右支持部４１２と左支持部４１３に固定する。故に糸張力検知装置３０はテンション板５０の糸接触部５１を安定して支持できるので、ミシン１の駆動に伴い糸接触部５１に生じる不要な振動を抑制できる。仮にテンション板５０の一端部のみを固定した場合、糸接触部５１がミシン１の駆動に伴い振動して低い周波数の振動がノイズとして生じる。歪みゲージ７１，７２が出力する信号において、テンション板５０に生じた低い振動周波数と上糸６の張力が変動する周期の区別がし難くなり、信号から上糸６の張力のみを抽出するのは困難である。本実施形態はテンション板５０の左右両端部を固定することで、テンション板５０の一端部のみを固定した場合に比べてテンション板５０の固有振動数を高くできる。故にミシン１は歪みゲージ７１，７２が出力する信号において上糸６の張力の識別がし易くなるので、信号から上糸６の張力のみを抽出できる。

本実施形態は、テンション板５０は取付台４０にネジ９１，９２で着脱可能に固定するので、ミシン１の機種、上糸６の材質、太さ、張力等に応じて、例えば糸接触部の厚さが異なる他のテンション板と容易に交換可能である。

図３を参照し、糸張力検知装置３０のミシン１への固定方法の一例を説明する。作業者は、糸張力検知装置３０の取付部４２が台座部４１の右側となる向きで、頭部５前面の凹部５Ａの内側に配置する。作業者は、取付部４２の挿通穴４２１の内側に、凹部５Ａの右側に設けた締結穴１２（図５参照）が対向するように配置する。テンション板５０の糸接触部５１の所定位置が上糸経路上に位置するように、ミシン１の左右方向における取付部４２の位置決めを行う。作業者は、ネジ９０を取付部４２の挿通穴４２１を介して、凹部５Ａのネジ穴に締結する。取付部４２は凹部５Ａに固定する。糸張力検知装置３０のミシン１への固定は完了する。

糸張力検知装置３０は、ネジ９０を緩めることで、取付部４２を挿通穴４２１の範囲内で凹部５Ａの長さ方向に沿って移動できる。故に糸張力検知装置３０は、挿通穴４２１の範囲内でテンション板５０の長さ方向と平行な左右方向に取付位置を変更できる。糸張力検知装置３０の取付位置を変更することで、ミシン１は天秤２３が上糸６を引き上げる時の引上げ量を調整できる。故にミシン１は、該調整を挿通穴４２１の範囲内で糸張力検知装置３０の取付位置を変更するだけで容易に行える。

なお、従来のミシンは、ミシン１の頭部５前面に設けた凹部５Ａに、主糸調子器２７と糸案内２８を経由した上糸６を天秤２３に向けて案内するガイドフックを固定するが、本実施形態のミシン１は、凹部５Ａに固定したガイドフックの代わりに、糸張力検知装置３０を固定できる。

図３～図６を参照し、糸張力検知装置３０へ上糸６を通す方法の一例を説明する。作業者は、頭部５の凹部５Ａに固定した糸張力検知装置３０に対して、前方から上糸６を通す。作業者は、案内部材６０の下側糸案内部６６の孔部６６１と、上側糸案内部６７の孔部６７１に対して上糸６を通す。該時、作業者は上糸６を、テンション板５０の糸接触部５１に対して前側を通す。作業者は、上糸６を、糸案内溝６６２から孔部６６１に通し、糸案内溝６７２から孔部６７１に容易に通すことができる。故にミシン１は、孔部６６１，６７１に上糸６を通す際の作業性を向上できる。作業者は、テンション板５０の糸接触部５１の接触面の所定位置に上糸６を接触させる。仮に上糸６に対して、糸接触部５１の所定位置がずれている場合、ネジ９０を緩め、糸張力検知装置３０の位置を左右方向に調節すればよい。糸張力検知装置３０への上糸６の設置は完了する。

図３，図５に示すように、糸張力検知装置３０において、糸案内溝６６２，６７２は、平面視で取付台４０の前壁部４１１よりもミシン１側（凹部５Ａ側）に位置する。故に孔部６６１，６７１を通過する上糸６は、前壁部４１１により糸案内溝６６２，６７２に入り込み難い。故にミシン１は、上糸６を糸張力検知装置３０から外れ難くできる。

上糸６は、糸接触部５１の接触面の所定位置に接触する。テンション板５０の案内部５５，５６は、取付台４０側に湾曲して突出する（図３参照）。案内部５５は、孔部６６１を通過する上糸６を接触面の所定位置に案内する。案内部５６は、接触面の所定位置から孔部６７１側に向けて上糸６を案内する。図５に示すように、上糸６は糸接触部５１において屈曲するが、二つの案内部５５，５６により接触面に対して無理なく接触できる。故に上糸６に大きな負荷がかからないので、糸張力検知装置３０は糸接触部５１において上糸６が切断するのを防止できる。故に上糸６は糸接触部５１の所定位置に滑らかに滑るようにして接触できる。

案内部５５，５６は、上糸６を糸接触部５１の所定位置に位置決めする。上記の通り、所定位置は、糸接触部５１の中間位置であるので、糸接触部５１全体に歪みを形成できる。故に糸接触部５１は上糸６の張力に応じて歪むことができるので、糸張力検知装置３０は上糸６の張力を幅広く検知できる。

図６を参照し、上糸６がテンション板５０を押す力について説明する。上糸６は、案内部材６０とテンション板５０を通過時、孔部６６１の内縁部、テンション板５０の糸接触部５１の接触面の所定位置Ｐ、孔部６７１の内縁部に夫々接触する。糸接触部５１の接触面の所定位置Ｐは、孔部６６１と孔部６７１を結ぶ仮想直線Ｌよりも取付台４０とは反対側に位置する。孔部６６１と孔部６７１の間を通過する上糸６に対して、糸接触部５１は後方から接触する。故に上糸６は孔部６６１と孔部６７１との間で仮想直線Ｌに対し屈曲する。故に糸張力検知装置３０は、上糸６の張力により、所定位置Ｐでテンション板５０の糸接触部５１を取付台４０側に押す力を発生でき、テンション板５０を容易に歪ませることができる。

上糸６には、所定位置Ｐのうち上端の位置から孔部６６１側に向かう力のベクトルである第一張力Ｖ１と、所定位置Ｐのうち下端の位置から孔部６７１側に向かう力のベクトルである第二張力Ｖ２が発生する。第一張力Ｖ１を所定位置Ｐのうち上端の位置から中央側に延長した線と、第二張力Ｖ２を所定位置Ｐのうち下端の位置から中央側に延長した線との交点をＱ点とする。Ｑ点から糸接触部５１の接触面に対して直交する方向に向かう力のベクトルは、第一張力Ｖ１と第二張力Ｖ２の合力Ｖ３である。合力Ｖ３は、糸接触部５１をミシン１側に押す力になる。本実施形態は、第一張力Ｖ１と第二張力Ｖ２が互いに同じ大きさになるように、糸接触部５１、孔部６６１，６７１の夫々の位置関係を定める。第一張力Ｖ１と第二張力Ｖ２は互いに同じ大きさなので、上糸６が糸接触部５１を押す合力Ｖ３の方向は、糸接触部５１の接触面に対して垂直な方向となる。故に糸張力検知装置３０は、テンション板５０の歪む方向を規制できるので、検知する上糸６の張力をばらつき難くできる。

本実施形態は、第一張力Ｖ１及び第二張力Ｖ２の夫々の大きさと、合力Ｖ３の大きさについて限定しないが、例えば２：１の関係にするとよい。第一張力Ｖ１と第二張力Ｖ２の間の角度θ１についても限定しないが、例えば１４５°にするとよい。該時、上糸６の張力により、テンション板５０の糸接触部５１を無理なくミシン１側に押し、上糸６の張力の大きさに応じて糸接触部５１を歪ませることができる。

以上説明の如く、第一実施形態のミシン１は、縫針１０、天秤２３、主糸調子器２７を備える。縫針１０は、上糸６を保持し、上下動可能である。天秤２３は、糸供給源から縫針１０に至る上糸経路中に設け、縫針１０の上下動に伴い上下動し、上糸６を引き上げる。主糸調子器２７は、上糸経路中で糸供給源と天秤２３との間に配置し、上糸６に付与する張力を制御可能である。上記構成を備えるミシン１は、糸張力検知装置３０を更に備える。糸張力検知装置３０は、上糸６にかかる張力を検知可能である。糸張力検知装置３０は、上糸経路中における主糸調子器２７と天秤２３の間に配置する。故に天秤２３が上糸６を引き上げる時、天秤２３と縫針１０の間に抵抗になるものは無い。また、糸張力検知装置３０は、縫針１０の近くには無い。故に糸張力検知装置３０はミシン１の縫製の邪魔にならないので、品質の良い縫目を布に形成できる。天秤２３は、糸張力検知装置３０が張力を検知する上糸６の部分を引っ張らないので、糸張力検知装置３０は、上糸６にかかる本来の張力を検知できる。

第一実施形態の糸張力検知装置３０は、取付台４０、テンション板５０、一対の歪みゲージ７１，７２、案内部材６０等を備える。取付台４０は、ミシン１の頭部５前面にネジ９０で取り付け可能である。テンション板５０は、糸接触部５１と二つの固定部５２，５３を備える。固定部５２，５３は、ネジ９１，９２で取付台４０に着脱可能に固定する。糸接触部５１は、固定部５２，５３の間に接続し、主糸調子器２７と天秤２３の間における上糸経路に対して交差する方向に延び、上糸６との接触により自身に歪みを生じる。歪みゲージ７１，７２は、糸接触部５１に生じる歪みを検出し、歪みの度合に応じて信号を出力する。案内部材６０は、取付台４０にネジ９１，９２で固定する。案内部材６０は、孔部６６１、６７１を備える。孔部６６１は、糸接触部５１の所定位置に対して主糸調子器２７側から上糸６が進入する位置に設ける。孔部６７１は、所定位置から上糸６が天秤２３側に抜ける位置に設ける。上記構成を備える糸張力検知装置３０は、取付台４０でミシン１に着脱可能に取り付けできる。テンション板５０は、固定部５２，５３を取付台４０に着脱可能に固定するので、ミシン１の機種に応じて適宜交換できる。案内部材６０は、所定位置において上糸６が接触して通過するように上糸６を案内する。故にミシン１はテンション板５０の糸接触部５１の所定位置に上糸６をずれることなく常時接触できるので、上糸６の張力を精度良く検知できる。糸張力検知装置３０は上糸６の張力を精度良く検知することで、縫製中に張力異常を即座に捉え、縫製不良を検出でき、ミシン１にフィードバックできる。故に縫製中に張力異常を検知した時は、ミシン１は例えば縫製動作を即停止できる。故にミシン１は縫製品質及び作業効率を向上できる。

以上説明において、副糸調子器２６と主糸調子器２７は本発明の糸調子器の一例である。テンション板５０は本発明のテンション部材の一例である。歪みゲージ７１，７２は本発明の歪み検出センサの一例である。案内部材６０の孔部６６１は本発明の第一孔部の一例であり、案内部材６０の孔部６７１は本発明の第二孔部の一例である。案内部材６０の下壁部６１と下側糸案内部６６は、本発明の第一壁部の一例である。糸案内溝６６２は、本発明の第一糸案内溝の一例である。案内部材６０の上壁部６２と上側糸案内部６７は、本発明の第二壁部の一例である。糸案内溝６７２は、本発明の第二糸案内溝の一例である。取付台４０の前壁部４１１は本発明の壁部の一例である。ネジ９０は本発明の締結部材の一例である。

図１１～図２０を参照し、本発明の第二実施形態を説明する。第二実施形態のミシンは、図１１に示す糸張力検知装置１３０を備える。糸張力検知装置１３０は、上糸張力でテンション板５０に生じる歪みを、磁石５８とホール素子１０５を用いて間接的に検出することで、上糸張力を検出する。糸張力検知装置１３０は、第一実施形態の糸張力検知装置３０の変形例であって、構成の一部を変えたものである。故に第二実施形態では、糸張力検知装置３０と異なる部分を中心に説明し、共通する部分については同符号を付して説明を簡略化又は省略する。ミシンの構成は、第一実施形態のミシン１の構成と同一である。

図１１～図１７を参照し、糸張力検知装置１３０の構成を説明する。図１１，図１２に示す如く、糸張力検知装置１３０は、第一実施形態の糸張力検知装置３０と同様に正面視左右方向に長く、複数の部材を互いに組み付けて構成した複合体である。糸張力検知装置１３０は、第一実施形態の糸張力検知装置３０と同様にミシンに配置する（図２参照）。

図１３に示す如く、糸張力検知装置１３０は、取付台１４０、テンション板５０、磁石５８、センサホルダ８０、ＦＰＣ１００、ホール素子１０５、温度センサ１０６、締結ネジ９５、調整ネジ９６、案内部材１６０等を備える。テンション板５０は、第一実施形態と同一部品である。取付台１４０と案内部材１６０は、第一実施形態の取付台４０と案内部材６０の夫々の一部を変形したものである。

取付台１４０の構造を説明する。図１３に示す如く、取付台１４０は、台座部４１０と取付部４２を備える。台座部４１０は、テンション板５０と案内部材１６０等を支持する台座として機能する。台座部４１０は正面視左右方向に長い略矩形状に形成し、前後方向に厚みを有する。台座部４１０は前面に前壁部４３１を備える。前壁部４３１は正面視左右方向に長い略矩形状に形成する。台座部４１０は、前壁部４３１の左右両側に一対の右支持部４１２と左支持部４１３を備える。右支持部４１２と左支持部４１３は前壁部４３１よりも前方に突出し、略直方体状に形成する。右支持部４１２は前面中央に固定穴４１５を備える。左支持部４１３は前面中央に固定穴４１６を備える。

前壁部４３１は、右支持部４１２と左支持部４１３の夫々の前面より後方に位置する。前壁部４３１は、段部４３２、貫通孔４３５、ネジ孔４３６等を備える。段部４３２は、前壁部４３１のうち左支持部４１３側である左端部に設ける。段部４３２は前壁部４３１よりも前方に突出し、略直方体状に形成する。貫通孔４３５は、段部４３２右側に近接して設け、前壁部４３１を前後方向に貫通する。貫通孔４３５は、後述する締結ネジ９５を内挿する。ネジ孔４３６は、貫通孔４３５右側に近接して設け、後述する調整ネジ９６を内側に螺合する。取付部４２は、第一実施形態と同一構造である。

磁石５８について説明する。図１３に示す如く、磁石５８は、テンション板５０の糸接触部５１の接触面（前面）とは反対側の裏面における左右方向中間部に接着剤で固定する。糸接触部５１中間部は、案内部５５，５６を備えるので、磁石５８は案内部５５，５６の内側に隠れる。故に上糸６が磁石５８に引っ掛かるのを防止できる。糸接触部５１裏面中間部は、案内部５５，５６により断面円弧状に曲がっていることから、剛性が高く曲がり難い。故に磁石５８は糸接触部５１裏面中間部から剥離し難い。

磁石５８の形状は限定せず、例えば円柱型、角型、円筒型等の何れの形状も可能であるが、好ましくは円柱型がよい。円柱型の磁石５８は一端面を固定面とし、糸接触部５１裏面に接着剤で固定する。固定面は円形状なので、該固定面の糸接触部５１の曲げによる摩擦力分布は連続的であり、部分的に偏ることがない。これに対し、角型の磁石の固定面は多角形状で複数の角部を有するので、該固定面の糸接触部５１の曲げによる摩擦力分布は角部に集中して不連続である。故に円柱型の磁石５８は、角型の磁石に比べ、糸接触部５１裏面に対して剥離し難い利点がある。磁石５８の着磁方向は、円柱型の磁石５８を軸線方向に沿って通過する高さ方向である。

磁石５８の大きさは、テンション板５０の固有振動数に影響を与えないように小さいのがよい。例えば、磁石５８を、Φ１又は１．５、長さ１ｍｍ程度で、テンション板５０の質量の１／２０以下とした場合、磁石５８を設けたテンション板５０と磁石５８を設けないテンション板５０との固有振動数の一致率は９５％となる。磁石５８の質量がテンション板５０の質量より極めて小さいので、テンション板５０の固有振動数は大きく低下しない。故にテンション板５０は使用時にて、磁石５８との共振を回避できる。しかしながら、磁石５８の大きさは、ホール素子１０５の磁場を検知する検知部（図示略）の面積よりも十分大きいのがよい。該場合、糸張力検知装置１３０は、磁石５８と後述するホール素子１０５との相互の位置ずれの影響を小さくできる。

磁石５８の材質は限定せず、例えば、フェライト、アルニコ、サマリウムコバルト、ネオジウム等の何れも適用可能であるが、好ましくはネオジウムがよい。ネオジウムは他の材質に比べ、磁束密度が高く、安価で入手し易い利点がある。

センサホルダ８０の構造を説明する。図１３，図１６に示す如く、センサホルダ８０は、取付台１４０の前壁部４３１側に取り付ける。センサホルダ８０の材質は限定しないが、非磁性体で形成するのが好ましく、例えばアルミニウムを採用できる。センサホルダ８０は、糸接触部５１が歪む方向（後方向）に直交な方向に面方向を有する板状であり、側面視前方に向かうに従って上下幅が狭くなる略台形状に形成する。センサホルダ８０は、支持面８１、取付面８２、外側面８３を備える。支持面８１は、センサホルダ８０前面であって、後述するＦＰＣ１００のセンサ支持部１０１を支持する面である。支持面８１は、左部８１Ａと右部８１Ｂを備える。左部８１Ａは、支持面８１左側に設け、正面視略矩形状に形成する。右部８１Ｂは、左部８１Ａの左端部中央部から右方に延び、左部８１Ａよりも上下方向の幅が狭い略矩形状に形成する。支持面８１の上下方向の幅は、後述するＦＰＣ１００のセンサ支持部１０１の上下方向の幅と一致する。

取付面８２は、センサホルダ８０の背面であり、取付台１４０の前壁部４３１に取り付ける面である。取付面８２は背面視略矩形状に形成する。取付面８２の面積は、支持面８１の面積よりも大きい。外側面８３は、センサホルダ８０の外周を取り囲む側面であり、支持面８１の外縁部から取付面８２の外縁部に向かって滑らかに拡がるテーパ状に形成する。

センサホルダ８０は、ネジ孔８５と穴８６を更に備える。ネジ孔８５は、支持面８１の左部８１Ａの略中央に設け、取付面８２との間を貫通する（図１５参照）。センサホルダ８０を取付台１４０に取り付けた状態では、ネジ孔８５は、取付台１４０の前壁部４３１に設けた貫通孔４３５の位置に対応する。穴８６は、取付面８２におけるネジ孔８５の右側に設ける。穴８６は奥側に底部を有する行き止まり穴であり、支持面８１を貫通しない（図１６参照）。

ＦＰＣ１００を説明する。ＦＰＣ（Flexible printed circuits）１００は、フレキシブルプリント回路基板の略である。図１３に示す如く、ＦＰＣ１００は、センサ支持部１０１、横方向部１０２、縦方向部１０３を備える。センサ支持部１０１は前後方向に面方向を有し、センサホルダ８０の支持面８１に接着剤で固定する部位である。センサ支持部１０１は支持面８１と同形状に形成し、左部１０１Ａと右部１０１Ｂを備える。左部１０１Ａは、支持面８１の左部８１Ａに対応し、右部１０１Ｂは、支持面８１の右部８１Ｂに対応する。センサ支持部１０１は、上面にホール素子１０５と温度センサ１０６を備える。ホール素子１０５は、右部１０１Ｂ上面に固定する。ホール素子１０５は、磁石の磁束密度を検出しその大きさに比例したアナログ信号（電圧信号）をセンサ値として出力する周知の半導体である。なお、本実施形態のホール素子１０５は、該ホール素子１０５に対して垂直に通過する磁石５８の磁束を検知できる垂直検知型ホール素子である。温度センサ１０６は、左部１０１Ａと右部１０１Ｂの境界部分に固定する。温度センサ１０６は、例えばサーミスタであり、半導体の抵抗温度特性を利用し、周囲の環境温度を検出する。

横方向部１０２は、センサ支持部１０１の左部１０１Ａ後端部から後方に略直角に屈曲して右方に延び、平面視左右方向に延びる細長略矩形状に形成する。縦方向部１０３は、横方向部１０２の後端部右側部分から垂直上方に屈曲して延び、正面視上下方向に延びる細長略矩形状に形成する。センサ支持部１０１、横方向部１０２、縦方向部１０３は、ホール素子１０５及び温度センサ１０６の夫々の電気回路を形成した基板である。

締結ネジ９５と調整ネジ９６を説明する。図１３に示す如く、締結ネジ９５は、ネジ山を外側に有する丸い棒状部と、該棒状部の軸線方向一端部に設け、径方向外側に突出する頭部を備える一般的なネジである。締結ネジ９５は、取付台１４０の後方から貫通孔４３５に挿入し、前壁部４３１側の開口から突出する先端側をセンサホルダ８０の取付面８２に設けたネジ孔８５に締結する。故にセンサホルダ８０は、取付台１４０の前壁部４３１側に固定する。

調整ネジ９６は、ネジ山を外側に有する丸い棒状に形成する。調整ネジ９６は、取付台１４０のネジ孔４３６に螺合し、前壁部４３１側の開口から先端側を突出する。調整ネジ９６は、取付台１４０の背面側に位置する一端部に、工具用の溝部９６Ａを備える。溝部９６Ａは－（マイナス）形状である。作業者は、取付台１４０の背面側からネジ孔４３６に工具（例えばマイナスドライバー）先端を挿入し、溝部９６Ａに差し込んで一方向又は逆方向に回転する。工具の回転する方向に伴い、調整ネジ９６は、ネジ孔４３６に沿って前後方向に進退移動する。故にネジ孔４３６の前壁部４３１側の開口から調整ネジ９６の先端部が突出する高さは、工具で調整可能である。

センサホルダ８０を取付台１４０に取り付けた状態では、調整ネジ９６の先端部は、センサホルダ８０の取付面８２に設けた穴８６に挿入し、穴８６の底部に当接する（図１６参照）。センサホルダ８０は、取付台１４０の前壁部４３１側にて、段部４３２上面と、調整ネジ９６の先端部とによって支持する。作業者は、調整ネジ９６の前壁部４３１から突出する高さを調整することで、センサホルダ８０がＦＰＣ１００を介して支持するホール素子１０５と、テンション板５０の糸接触部５１裏面に固定した磁石５８とのギャップを調整する。なお、調整ネジ９６を用いたギャップ調整方法は後述する。

案内部材１６０の構造を説明する。図１３に示す如く、案内部材１６０は、下壁部６１、上壁部６２、右側連結壁部６３、左側連結壁部６４等を備える。下壁部６１と上壁部６２の離間距離は、取付台１４０の台座部４１０の上下方向長さよりも少し長い。

図１３，図１４に示す如く、下壁部６１は、前端部の左右方向略中央部に下側糸案内部１６６を備える。下側糸案内部１６６は底面視略Ｕ字状に形成し、下壁部６１前端部から前方に突出し、突出部分の先端部は右方に屈曲し、更に後方に屈曲する。下側糸案内部１６６は中央内側に孔部１７１を備える。孔部１７１は上下方向に貫通する。孔部１７１には、主糸調子器２７（図２参照）側から上糸６が進入して通過する。下側糸案内部１６６の後方に屈曲する先端部は、下壁部６１前端部から前方に離間し、下壁部６１前端部との隙間に糸案内溝１７２を形成する。糸案内溝１７２は上糸６が通過できる幅を有し、孔部１７１と連通する。

図１３，図１５に示す如く、案内部材１６０の左右方向にて、上壁部６２の左端部の位置は、下壁部６１の下側糸案内部１６６の左縁部の位置に対応する。上壁部６２は、前端部左側に上側糸案内部１６７を備える。上側糸案内部１６７は、平面視略Ｕ字状に形成し、上壁部６２の前端部左側から前方に突出し、該先端部は右方に屈曲し、更に後方に屈曲する。上側糸案内部１６７は中央内側に孔部１８１を備える。孔部１８１は上下方向に貫通する。孔部１８１は、テンション板５０の糸接触部５１中間部から上糸６が天秤２３（図２参照）側に抜ける位置に設ける。孔部１８１には、糸接触部５１中間部から天秤２３側に抜ける上糸６が進入して通過する。

図１５に示す如く、上壁部６２は前端部に凹部１８３を備える。凹部１８３は、上側糸案内部１６７の基端部の左側であって、上側糸案内部１６７の後方に屈曲する先端部に対向する位置に設ける。凹部１８３は、底面視略半円状の溝である。上側糸案内部１６７の先端部は略半円弧状に形成し、凹部１８３の内側に配置する。上側糸案内部１６７の先端部は、凹部１８３の内縁部から前方に離間し、その隙間に円弧状の糸案内溝１８２を形成する。糸案内溝１８２は上糸６が通過できる程度の幅を有し、孔部１８１と連通する。案内部材１６０は、凹部１８３の内縁部に沿って糸案内溝１８２を円弧状に形成することで、上糸６が孔部１８１からより抜け難くできる。右側連結壁部６３と左側連結壁部６４は、第一実施形態と同一構造であるので、説明を省略する。

図１１～図１３，図１６を参照し、糸張力検知装置１３０の組立方法の一例を説明する。図１３に示す如く、先ず、作業者は、ＦＰＣ１００のセンサ支持部１０１において、右部１０１Ｂの中央にホール素子１０５、左部１０１Ａと右部１０１Ｂの境界部分に温度センサ１０６を固定する。作業者は、センサホルダ８０の支持面８１に対し、ＦＰＣ１００のセンサ支持部１０１を位置決めし、接着剤で固定する。該時、支持面８１の外周縁部と、センサ支持部１０１の外周縁部は揃えた状態である。作業者は、取付台１４０のネジ孔４３６に調整ネジ９６を螺合し、ネジ孔４３６の前壁部４３１側の開口から調整ネジ９６の先端部を突出する（図１６参照）。

作業者は、センサホルダ８０の取付面８２の左端部を、取付台１４０の段部４３２に当接し、取付面８２に設けた穴８６に調整ネジ９６の先端部を挿入する。センサホルダ８０は、取付台１４０の前壁部４３１側において、段部４３２と調整ネジ９６の先端部によって支持する。センサホルダ８０の取付面８２と、取付台１４０の前壁部４３１との間に隙間が介在する。作業者は、締結ネジ９５を取付台１４０の背面側から貫通孔４３５に挿入し、先端部をセンサホルダ８０の取付面８２に設けたネジ孔８５に締結する。センサホルダ８０は取付台１４０に固定する。調整ネジ９６は、センサホルダ８０を介して、ＦＰＣ１００のセンサ支持部１０１に固定したホール素子１０５の後方に位置する。

作業者は、テンション板５０の糸接触部５１裏面中間部に対し、磁石５８の固定面を接着剤で固定する。テンション板５０は磁性体（例えば鉄等の金属）であるので、磁石５８のバックヨークとして有効磁束を増加できる。磁石５８の固定作業時、磁石５８はテンション板５０に対し磁力で吸着するので、固定作業を容易化できる。作業者は、テンション板５０の右側の固定部５２を、取付台１４０の右支持部４１２に配置し、左側の固定部５３を、取付台１４０の左支持部４１３に配置する。テンション板５０は、取付台１４０の右支持部４１２と左支持部４１３の間に架け渡した状態となる。ＦＰＣ１００のセンサ支持部１０１に固定したホール素子１０５は、テンション板５０の糸接触部５１裏面中間部に固定した磁石５８に対してギャップを介して対向する。

作業者は、テンション板５０を配置した取付台１４０に対し、案内部材１６０を被せるようにして配置する。取付台１４０の台座部４１０は、案内部材１６０の下壁部６１と上壁部６２の間に挿入する。作業者は、取付台１４０の右支持部４１２に対し、テンション板５０の固定部５２を挟んで、案内部材１６０の右側連結壁部６３の固定部６３Ａを配置する。作業者は、取付台１４０の左支持部４１３に対し、テンション板５０の固定部５３を挟んで、案内部材１６０の左側連結壁部６４の固定部６４Ａを配置する。ＦＰＣ１００の横方向部１０２は、案内部材１６０の上壁部６２の下面と、取付台１４０の上面との隙間に配置する（図１７参照）。ＦＰＣ１００の縦方向部１０３は、案内部材１６０の右側連結壁部６３の後方にて、横方向部１０２後端部右側から上方に屈曲して延びるように配置する（図１２，図１３参照）。

図１６に示す如く、作業者は、右側連結壁部６３の固定部６３Ａの固定穴６３１、テンション板５０の固定部５２の固定穴５２１に対してネジ９１を前方から挿入し、取付台１４０の右支持部４１２上面の固定穴４１５に締結する。作業者は、左側連結壁部６４の固定部６４Ａの固定穴６４１、テンション板５０の固定部５３の固定穴５３１に対してネジ９２を前方から挿入し、取付台１４０の左支持部４１３上面の固定穴４１６に締結する。案内部材１６０とテンション板５０は、ネジ９１，９２により、取付台１４０に共締め固定する。糸張力検知装置１３０の組立は完了する。

図１６～図１９を参照し、磁石５８とホール素子１０５間のギャップと、ギャップ調整方法の一例を説明する。図１７に示す如く、磁石５８とホール素子１０５間のギャップ（図１７中Ｇ参照）は、テンション板５０の糸接触部５１が最大変形しても、磁石５８がホール素子１０５に干渉しない程度で極力小さいのがよい。本実施形態のギャップは、糸張力検知装置１３０の組立性、部品ばらつき等を考慮し、例えば０．２５ｍｍを目標値に設定するとよい。

図１６に示す如く、締結ネジ９５でセンサホルダ８０を取付台１４０に対して固定した状態で、作業者は、工具で調整ネジ９６を一方向又は逆方向に回転し、前壁部４３１からの調整ネジ９６の突出高さを調整する。例えば、本実施形態は、センサホルダ８０の取付面８２が、取付台１４０の前壁部４３１に対して平行な姿勢を、センサホルダ８０の基本姿勢とする。センサホルダ８０が基本姿勢の状態から、前壁部４３１からの調整ネジ９６の突出高さを高くすると、調整ネジ９６の先端部は、センサホルダ８０の穴８６の孔底を押し上げる。該時、図１８に示す如く、センサホルダ８０は、段部４３２に当接する左端部と、締結ネジ９５が締結するネジ孔８５の部分を基点とし、右端側が持ち上がる。ホール素子１０５は磁石５８に対して近付くので、ギャップは小さくなる。

一方、図１９に示す如く、図１６に示すセンサホルダ８０が基本姿勢の状態から、前壁部４３１からの調整ネジ９６の突出高さを低くすると、調整ネジ９６の先端部は、取付台１４０のネジ孔４３６を下方に移動する。これに伴い、センサホルダ８０は、段部４３２に当接する左端部と、締結ネジ９５が締結するネジ孔８５の部分を基点とし、右端側が下がるように傾く。ホール素子１０５は磁石５８から離間する方向に移動するので、ギャップは大きくなる。なお、図１９に示すセンサホルダ８０は、傾いた状態が分かり易いように実際の傾きよりも大きくして図示する。

作業者は上記方法で、前壁部４３１からの調整ネジ９６の突出高さを調整し、ホール素子１０５のセンサ値（電圧信号）を確認しながらギャップを目標値（例えば０．２５ｍｍ）に合わせる。故にミシンはホール素子１０５の安定した出力を得ることができる。ギャップ調整は完了する。センサホルダ８０は非磁性体であるので、テンション板５０の糸接触部５１裏面に固定した磁石５８の吸引力によりギャップが変化する影響を抑止できる。

図１１，図１２に示す如く、糸張力検知装置１３０の動作を説明する。糸張力検知装置１３０においても、第一実施形態の糸張力検知装置３０と同様に、上糸６はテンション板５０の糸接触部５１の接触面（前面）に接触する。上糸張力により、糸接触部５１は後方向に歪む。糸接触部５１の歪みに応じて、磁石５８は前後方向に移動する。磁石５８の移動に応じて、ホール素子１０５を通過する磁石５８の磁束密度は変化する。ホール素子１０５は磁束密度の変化を検知し、電圧信号に変換する。ミシンは、ホール素子１０５から出力するセンサ値に基づき、上糸張力を算出する。本実施形態においては、テンション板５０が上糸張力無負荷状態でホール素子１０５が検知する磁束密度に対し、テンション板５０が上糸張力負荷状態でホール素子１０５が検知する磁束密度が直線的に大きく変化するのが好ましい。

ホール素子１０５は温度特性を有する。故に環境温度、部品の温度上昇等により、ホール素子１０５のセンサ値は変化する可能性がある。本実施形態の糸張力検知装置１３０は、ＦＰＣ１００のセンサ支持部１０１に温度センサ１０６を固定する。温度センサ１０６は、ホール素子１０５近傍に位置する。故にミシンは温度センサ１０６でホール素子１０５周囲の温度を検知し、検知した温度に応じてホール素子１０５のセンサ値を補正することで、温度変化に影響しない安定したセンサ値を得ることができる。

糸張力検知装置１３０において、磁石５８の着磁方向は、テンション板５０の糸接触部５１が上糸６との接触により歪む方向である所定方向に沿う方向である。センサホルダ８０は、磁石５８に対して、所定方向においてギャップを介してホール素子１０５を支持する。故にホール素子１０５は、糸接触部５１の歪みに応じて変化する磁束密度の変化を精度良く検知できる。センサホルダ８０のネジ孔４３６に螺合する調整ネジ９６の位置は、所定方向においてホール素子１０５に対応する位置である。調整ネジ９６は磁性体である。故に磁石５８の磁束はホール素子１０５を貫通して調整ネジ９６に向かうことができる。磁束は、調整ネジ９６から磁性体である取付台１４０を通過し、テンション板５０に戻って良好に循環できる。

図２０を参照し、上糸張力とホール素子１０５のセンサ値との関係を説明する。本実施形態では、上糸張力を変化した時のテンション板５０の糸接触部５１中間部の移動量（以下、テンション板５０の移動量と呼ぶ）と、ホール素子１０５のセンサ値を示す。糸接触部５１にかかる上糸張力（Ｎ）は、糸張力検知装置１３０の下側糸案内部１６６の孔部１７１から上糸６を下方に引き出し、種々の力の大きさで引っ張った場合を示す。テンション板５０の移動量は、上糸張力をテンション板５０に掛けない状態を０とする。本実施形態では、上糸張力を変化した時のテンション板５０の移動量（ｍｍ）、ホール素子１０５からのセンサ値（Ｖ）を図表に示す。

図２０にて、直線Ａは、上糸張力とテンション板５０の移動量の関係を示す。直線Ｂは、上糸張力とホール素子１０５のセンサ値との関係を示す。直線Ａが示す如く、上糸張力の変化に対し、テンション板５０の移動量は比例関係にある。故に本実施形態はテンション板５０の移動量を検知することで、上糸張力を精度良く検知できる。一方、直線Ｂが示す如く、上糸張力の変化に対し、ホール素子１０５のセンサ値も比例関係にある。故に本実施形態では、ホール素子１０５のセンサ値に基づき、上糸張力を精度良く検知できる。

上記の通り、糸張力検知装置１３０は、取付台１４０に対し、テンション板５０の両端部を固定するので、テンション板５０の糸接触部５１が上糸張力で変形しても、糸接触部５１中間部は傾かない。磁石５８は糸接触部５１裏面中間部に固定するので、常時ホール素子１０５と対向して移動できる。故に糸張力検知装置１３０は、上糸張力とホール素子１０５のセンサ値との間の線形性を確保できる。

図１２，図１３，図１７を参照し、縫製中に糸張力検知装置１３０にて上糸６が暴れた時の糸傷防止効果、糸抜け防止効果を説明する。糸張力検知装置１３０は、センサホルダ８０の支持面８１の右部８１Ｂの幅と、ＦＰＣ１００のセンサ支持部１０１の右部１０１Ｂの幅を小さくし、正面視でテンション板５０の糸接触部５１の案内部５５，５６に隠れるようにする（図１２，図１３参照）。故に縫製中に上糸６が暴れた時でも、糸張力検知装置１３０は、センサホルダ８０及びＦＰＣ１００のセンサ支持部１０１に上糸６が引っ掛かるのを防止できる。故に糸張力検知装置１３０は上糸６が傷つくのを防止できる。

図１３に示す如く、センサホルダの支持面８１の右部８１Ｂの幅は、ＦＰＣ１００のセンサ支持部１０１の右部１０１Ｂの幅と一致し、且つセンサホルダ８０の外側面８３は、支持面８１の外縁部から取付面８２の外縁部に向かって滑らかに拡がるテーパ状に形成する。故に縫製中に上糸６が暴れた時でも、上糸６はセンサホルダ８０の外側面８３に引っ掛かり難い。故に糸張力検知装置１３０は上糸６が傷つくのを防止できる。

図１７に示す如く、糸張力検知装置１３０は、センサホルダ８０の上端部と、それに対向する案内部材１６０の上側糸案内部１６７との隙間Ｋ１、センサホルダ８０の下端部と、それに対向する案内部材１６０の下側糸案内部１６６との隙間Ｋ２を共に狭くする。故に糸張力検知装置１３０は隙間Ｋ１，Ｋ２において上糸６の暴れを抑制できる。故に糸張力検知装置１３０は上糸６が孔部１７１，１８１から糸案内溝１７２，１８２を通って外側に抜けるのを防止できる。

以上説明の如く、第二実施形態のミシンは糸張力検知装置１３０を備える。糸張力検知装置１３０は、取付台１４０、テンション板５０、磁石５８、センサホルダ８０、ホール素子１０５等を備える。磁石５８は、テンション板５０の糸接触部５１の裏面に固定する。センサホルダ８０は、取付台１４０に固定し、磁石５８に対してギャップを介してホール素子１０５を支持する。糸接触部５１が上糸張力により歪むと、ホール素子１０５を通過する磁束は変化する。ホール素子１０５は磁束密度の変化を検知し、該変化に応じて信号を出力する。故に糸張力検知装置１３０は上糸張力を精度良く検知できる。糸張力検知装置１３０は磁石５８とホール素子１０５を用いるので、構成をコンパクト且つ安価にできる。

以上説明において、センサホルダ８０の取付面８２に設けた穴８６は、本発明の穴の一例である。穴８６の奥側の底部は、本発明の被当接部の一例である。

本発明は上記第一，第二実施形態の他に種々の変更が可能である。

（第一，第二実施形態共通の変形例）
第一，第二実施形態の糸張力検知装置３０，１３０は、テンション板５０の左右の両端部を、取付台４０の台座部４１、及び取付台１４０の台座部４１０に夫々固定するが、例えば両端部のうち片方の一端部のみを固定してもよい。

テンション板５０の糸接触部５１は、主糸調子器２７と天秤２３との間における上糸経路に対して直交する左右方向に延びるようにして配置するが、上糸経路に対して交差するように配置すればよい。

第一実施形態は、テンション板５０に発生する歪みを歪みゲージを用いて直接的に検知し、第二実施形態は、テンション板５０に発生する歪みを磁石５８とホール素子１０５を用いて間接的に検知する。糸張力検知装置は、テンション板５０に発生する歪みを上記第一，第二実施形態以外の方法で検知してもよく、例えば、赤外線センサ、レーザ変位計等のセンサを用いて検知してもよい。

テンション板５０の案内部５５，５６は正面視略台形状に形成するが、これ以外の形状であってもよい。

テンション板５０において、上糸６を接触する所定位置は、糸接触部５１の長さ方向の中間位置であるが、少なくとも糸接触部５１の接触面に接触していれば、中間位置でなくてもよい。

（第一実施形態の変形例）
案内部材６０は、下側糸案内部６６と上側糸案内部６７を備える。下側糸案内部６６の先端部は、下壁部６１の前端部と接続していてもよい。上側糸案内部６７の先端部は、上壁部６２の前端部と接続していてもよい。糸案内溝６６２，６７２は省略してもよい。孔部６６１，６７１は円形の穴であってもよい。

二本の歪みゲージ７１，７２は、テンション板５０の糸接触部５１の両面に夫々固定するが、同一面に固定してもよい。歪みゲージ７１，７２は、例えば同一面において、所定位置を間にして左右両側の部位に固定してもよい。該場合、糸張力検知装置３０は所定位置を中間部として発生する糸接触部５１全体の歪みを幅広く検知できる。また、テンション板５０に固定する歪みゲージは一本でもよく、二本以上であってもよいが、複数固定するのが好ましい。該場合、糸張力検知装置３０は糸接触部５１に発生する歪みを精度良く検知できる。また、歪みゲージは、糸接触部５１の接触面とは反対側の裏面に固定してもよい。該場合、糸張力検知装置３０は、歪みゲージ７１，７２がミシン１による縫製時に糸接触部５１に接触して通過する上糸６の邪魔にならないようにできる。

案内部材６０は、下側糸案内部６６と上側糸案内部６７を備える。下側糸案内部６６の先端部は、下壁部６１の前端部と接続していてもよい。上側糸案内部６７の先端部は、上壁部６２の前端部と接続していてもよい。糸案内溝６６２，６７２は省略してもよい。孔部６６１，６７１は円形の穴であってもよい。

（第二実施形態の変形例）

ホール素子１０５と温度センサ１０６は、ＦＰＣ１００のセンサ支持部１０１上に固定し、該センサ支持部１０１をセンサホルダ８０の支持面８１に固定するが、ホール素子１０５と温度センサ１０６は、センサホルダ８０の支持面８１に直接固定してもよい。温度センサ１０６は省略してもよい。

センサホルダ８０は、締結ネジ９５で取付台１４０の前壁部４３１側に固定した状態で、調整ネジ９６の前壁部４３１からの突出高さを調整し、センサホルダ８０のホール素子１０５を支持する部分の位置を調整することにより、磁石５８とホール素子１０５間のギャップを調整するが、これ以外の方法でギャップを調整してもよい。例えば、前壁部４３１から段部４３２を省略し、センサホルダ８０の取付面８２と前壁部４３１との間に板状の間座を挟み込んでもよい。厚みの異なる間座を選択して挟み込んでもよく、挟み込む間座の枚数を調節してもよい。例えば、取付台１４０の右支持部４１２とテンション板５０の固定部５２との間に板状の間座を挟み込み、取付台１４０の左支持部４１３とテンション板５０の固定部５３との間に板状の間座を挟み込むことで、磁石５８とホール素子１０５間のギャップを調整してもよい。故に糸張力検知装置は、テンション板５０が歪む方向に平行な所定方向において、センサホルダ８０の位置を調節でき、磁石５８とホール素子１０５間のギャップを調整できる。第二実施形態は、調整ネジ９６によるギャップ調整機能を省略してもよい。センサホルダ８０を取付台１４０に固定する方法は締結ネジ９５に限らず、固定ピン等で固定してもよい。

案内部材１６０は、下側糸案内部１６６と上側糸案内部１６７を備える。下側糸案内部１６６の先端部は、下壁部６１の前端部と接続していてもよい。上側糸案内部１６７の先端部は、上壁部６２の前端部と接続していてもよい。糸案内溝１７２，１８２は省略してもよい。孔部１７１，１８１は円形の穴であってもよい。

磁石５８の着磁方向は、円柱型の磁石５８を軸線方向に沿って通過する高さ方向であるが、例えば、磁束が径方向に通過する円柱型の磁石を採用してもよい。

調整ネジ９６の突出する先端部は、センサホルダ８０の取付面８２に設けた穴８６に挿入し、該穴８６の奥側の底部に当接するが、取付面８２において調整ネジ９６の先端部が当接する部分の形状は、穴形状、突出形状、平面形状等の何れであってもよい。例えば、取付面８２の穴８６を省略し、取付面８２に直接当接してもよい。例えば、調整ネジ９６の先端部に対向する部分に、取付台１４０の前壁部４３１側に突出する突出部を設け、該突出部に調整ネジ９６の先端部を当接してもよい。

糸張力検知装置１３０は、磁石５８の磁束密度の変化を、ホール素子１０５で検知するが、その他のセンサを用いて検知するようにしてもよく、例えば、磁気インピーダンス素子、磁気抵抗効果素子等を用いることができる。

１ミシン
６上糸
１０縫針
２３天秤
２６副糸調子器
２７主糸調子器
３０，１３０糸張力検知装置
４０，１４０取付台
５０テンション板
５１糸接触部
５２，５３固定部
５５，５６案内部
５８磁石
６０，１６０案内部材
６１下壁部
６２上壁部
６６下側糸案内部
６７上側糸案内部
７１，７２歪みゲージ
８０センサホルダ
９０ネジ
９５締結ネジ
９６調整ネジ
１０５ホール素子
４１１前壁部
４２１挿通穴
６６１孔部
６６２糸案内溝
６７１孔部
６７２糸案内溝
Ｌ仮想直線
Ｖ１第一張力
Ｖ２第二張力

Claims

糸供給源から上糸を保持する縫針に至る上糸経路中に設け、前記縫針の上下動に伴い上下動し、前記上糸を引き上げる天秤と、
前記上糸経路中で前記糸供給源と前記天秤との間に配置され、前記上糸に付与する張力を制御可能な糸調子器とを備えたミシンにおいて、
前記上糸経路中における前記糸調子器と前記天秤との間に、前記上糸にかかる張力を検知可能な糸張力検知装置を配置し、
前記糸張力検知装置は、
前記ミシンに取り付ける取付台と、
前記取付台に着脱可能に固定する固定部と、当該固定部に接続し、前記糸調子器と前記天秤との間における前記上糸経路に対して交差する方向に延び、前記上糸との接触により自身に歪みを生じる糸接触部とを備えたテンション部材と、
前記糸接触部に生じる前記歪みを直接的又は間接的に検出し、検出結果に応じて信号を出力するセンサと、
前記取付台に固定し、前記糸接触部の所定位置に対して前記糸調子器側から前記上糸が進入する位置に設け、前記上糸が通過する第一孔部と、前記所定位置から前記上糸が前記天秤側に抜ける位置に設け、前記上糸が通過する第二孔部とを備え、前記所定位置において前記上糸が接触して通過するように前記上糸を案内する案内部材と
を備え、
前記固定部は、前記テンション部材の長さ方向の両端部に夫々設け、
前記糸接触部は、一対の前記固定部の間に設けたこと
を特徴とするミシン。
前記センサは、前記糸接触部に生じる前記歪みを検出し、前記歪みの度合に応じて信号を出力する歪み検出センサであること
を特徴とする請求項１に記載のミシン。
前記歪み検出センサは、前記糸接触部の前記上糸が接触する接触面とは反対側の裏面に固定したこと
を特徴とする請求項２に記載のミシン。
前記歪み検出センサは、
前記糸接触部の前記上糸が接触する接触面において、前記所定位置に対応する位置よりも前記糸接触部の長さ方向の一端部側に固定した第一歪み検出センサと、
前記接触面とは反対側の裏面において、前記所定位置に対応する位置よりも前記一端部側に固定した第二歪み検出センサと
を備えたこと
を特徴とする請求項２又は３に記載のミシン。
前記糸接触部の前記上糸が接触する接触面とは反対側の裏面に固定した磁石と、
前記センサであって、前記糸接触部の歪みに応じて変化する前記磁石の磁束密度の変化を検知し、当該変化に応じて信号を出力する磁気センサと、
前記取付台に固定し、前記磁石に対してギャップを介して前記磁気センサを支持するセンサホルダと
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のミシン。
前記センサホルダは、前記磁石に対して、前記糸接触部が前記上糸との接触により歪む方向である所定方向において、前記ギャップを介して前記磁気センサを支持すること
を特徴とする請求項５に記載のミシン。
前記センサホルダは、
前記所定方向に交差する方向に面方向を有する板状に形成し、
前記糸接触部の前記裏面側に対向し、前記磁気センサを支持する支持面と、
前記支持面とは反対側の面であって、前記取付台に取り付ける取付面と
を備え、
前記取付台は、
前記糸接触部の前記裏面側に対向し、前記センサホルダの前記取付面を取り付けるホルダ取付面と、
前記ホルダ取付面に設け、前記糸接触部の前記裏面側に突出し、前記センサホルダの前記取付面の一端部に当接する段部と、
前記段部に前記取付面の前記一端部を当接し、且つ前記ホルダ取付面における前記段部を除く領域との間に隙間を空けた状態で、前記センサホルダを前記取付台に固定するホルダ固定部と、
前記所定方向に平行な方向において、前記センサホルダのうち少なくとも前記磁気センサを支持する部分の位置を調整可能なホルダ位置調整部と
を備えたことを特徴とする請求項６に記載のミシン。
前記ホルダ固定部は、
前記ホルダ取付面のうち前記領域に設け、当該領域に直交して貫通する孔と、
前記孔に対し、前記ホルダ取付面側の開口とは反対側の開口から挿入し、前記ホルダ取付面側の前記開口から突出する先端部を、前記センサホルダの前記取付面の前記領域に設けたホルダ側ネジ孔に締結する締結ネジと
を備え、
前記ホルダ位置調整部は、
前記ホルダ取付面の前記領域で、前記孔に対して前記段部とは反対側に離間し、且つ前記所定方向において前記磁気センサに対応する位置に設け、前記領域に直交して貫通するネジ孔と、
前記ネジ孔に螺合し、工具による回転によって、前記ネジ孔の前記ホルダ取付面側の開口から突出する先端部の高さが調整可能であって、前記センサホルダの前記取付面に設けた被当接部に当接可能な棒状の調整ネジと
を備えたことを特徴とする請求項７に記載のミシン。
前記取付面における前記調整ネジの前記先端部に対向する位置に、前記調整ネジの前記先端部を挿入可能な穴を設け、
前記被当接部は、前記穴の底部であること
を特徴とする請求項８に記載のミシン。
前記磁石の着磁方向は、前記所定方向に沿う方向であって、
前記調整ネジは磁性体であること
を特徴とする請求項８又は９に記載のミシン。
前記磁石は、前記所定方向に軸線を有する円柱状であって、
前記磁石の軸線方向一端面は、前記糸接触部の前記裏面に固定する円形状の固定面であること
を特徴とする請求項６から１０の何れかに記載のミシン。
前記センサホルダは非磁性体であること
を特徴とする請求項５から１１の何れかに記載のミシン。
前記磁気センサはホール素子であること
を特徴とする請求項５から１２の何れかに記載のミシン。
前記所定位置は、前記糸接触部の長さ方向の中間位置であること
を特徴とする請求項１から１３の何れかに記載のミシン。
前記糸接触部の前記所定位置は、前記第一孔部と前記第二孔部を結ぶ仮想直線よりも前記取付台とは反対側に位置すること
を特徴とする請求項１から１４の何れかに記載のミシン。
前記所定位置において、前記テンション部材が前記上糸に付与する前記張力であって、
前記所定位置から前記第一孔部側に向かうベクトルである第一張力と、前記所定位置から前記第二孔部側に向かうベクトルである第二張力とは互いに同じ大きさとなるように、前記所定位置、前記第一孔部、及び前記第二孔部を配置したこと
を特徴とする請求項１５に記載のミシン。
前記糸接触部は、前記所定位置において前記上糸に対して平行に接触する接触面を備え、
前記接触面の前記第一孔部側の一端部と、前記第二孔部側の他端部とには、前記糸接触部の長さ方向に直交する方向に対して前記取付台側に傾斜して突出し、前記上糸を前記所定位置に案内する案内部を設けたこと
を特徴とする請求項１から１６の何れか一つに記載のミシン。
前記案内部は、
前記上糸経路に沿う方向の両端側に夫々配置した第一壁部と第二壁部を備え、
前記第一壁部は、前記第一孔部と、前記第一壁部の前記取付台側の外縁部から前記第一孔部に向かって形成した第一糸案内溝と、
前記第二壁部は、前記第二孔部と、前記第二壁部の前記取付台側の外縁部から前記第二孔部に向かって形成した第二糸案内溝と
を備えたことを特徴とする請求項１７に記載のミシン。
前記取付台は、前記テンション部材と隙間を空けて対向する壁部を備え、
前記第一糸案内溝及び前記第二糸案内溝は、平面視で前記壁部よりも前記ミシン側に位置すること
を特徴とする請求項１８に記載のミシン。
前記取付台は、前記テンション部材の長さ方向と平行な方向に長い挿通穴を備え、
前記ミシンに設け、前記挿通穴と対向する締結穴と、
前記挿通穴に挿通し、前記締結穴に締結した締結部材と
を備えたことを特徴とする請求項１から１９の何れかに記載のミシン。