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JP2901009B2 - ミシンの糸張力調整装置 - Google Patents

ミシンの糸張力調整装置

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JP2901009B2
JP2901009B2 JP2105660A JP10566090A JP2901009B2 JP 2901009 B2 JP2901009 B2 JP 2901009B2 JP 2105660 A JP2105660 A JP 2105660A JP 10566090 A JP10566090 A JP 10566090A JP 2901009 B2 JP2901009 B2 JP 2901009B2
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Japan
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thread
yarn
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sewing machine
tension
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直哉 井川
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PEGASASU MISHIN SEIZO KK
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    • D05SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05BSEWING
    • D05B47/00Needle-thread tensioning devices; Applications of tensometers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H59/00Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
    • B65H59/10Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by devices acting on running material and not associated with supply or take-up devices
    • B65H59/20Co-operating surfaces mounted for relative movement
    • B65H59/22Co-operating surfaces mounted for relative movement and arranged to apply pressure to material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65H2701/00Handled material; Storage means
    • B65H2701/30Handled filamentary material
    • B65H2701/31Textiles threads or artificial strands of filaments

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Sewing Machines And Sewing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、糸供給源から針、ルーパー等の糸処理部ま
での糸供給路中に設けられ、糸を挟持する力を調整する
ことにより、供給されている糸の張力を調整するミシン
の糸張力調整装置に関し、殊に圧電アクチュエータを用
いて糸挟持を行うようにした糸張力調整装置に関する。
従来の技術 ミシンにおける糸張力調整の形態としてミシンの運針
数に関係なく常に糸に張力を与える形態と、1運針毎の
所定期間だけ糸に張力を与える形態とがある。前者の形
態においては糸に与える張力を高速に変化させる必要は
ないが、後者の形態においては高速に糸張力を変化させ
ねばならず、そのため高速応答性のある糸張力調整装置
が要求される。
このような高速応答性を満たすために、従来、実開昭
61−180683号公報や得開平1−192391号公報に開示され
るように圧電アクチュエータを用いた糸張力調整装置が
ある。
発明が解決しようとする課題 ところで、上記従来の装置では、圧電アクチュエータ
自身が高速応答性を有するものの、圧電アクチュエータ
の先端に比較的重量のある糸挟持用の部材を設けて糸挟
持を行う構成であるため、糸挟持用部材の重量による慣
性力のため、各運針毎に所望のタイミングで糸を挟持す
ることが困難であるという課題がある。
本発明はかる点に鑑み、慣性力が極めて小さく、高速
応答性に優れた糸張力調整装置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 上記目的を達成するため、本発明は、糸供給源から
針、ルーパー等の糸処理部までの糸供給路中に設けら
れ、糸を挟持する力により、供給される糸の張力を調整
するミシンの糸張力調整装置において、糸供給路にある
糸を挟んで対向する対向部を有し、少なくともその一方
が糸に直接的に作用する圧電アクチュエータである一対
の部材と、該一対の部材をそれぞれ支持する支持手段
と、前記対向部間の間隔を糸の太さに応じて調節するよ
うに前記支持手段を動かすための調節手段とを備え、前
記圧電アクチュエータを駆動して前記対向部間における
間隔を変化させることにより糸挟持圧を制御するように
したことを特徴とする。
また、本発明は、糸供給源から針、ルーパー等の糸処
理部までの糸供給路中に設けられ、糸を挟持する力によ
り、供給される糸の張力を調整するミシンの糸張力調整
装置において、第1および第2の圧電アクチュエータ
を、互いに対向する方向に屈曲するように、糸供給路に
ある糸を挟んで対向配置し、当該屈曲により両圧電アク
チュエータの糸に作用する部分の間隔が当該糸の太さよ
りも短くなるように制御することにより糸の所定の挟持
圧を付与するように構成されることを特徴とする。
作用 本発明にあっては、糸を通すための対向部を形成する
2つの部材の少なくとも一方が圧電アクチュエータから
なるので、圧電アクチュエータの変形運動が直接に糸に
作用することとなり、慣性力が小さく、高速応答性に優
れている。
しかも、調節手段により予め圧電アクチュエータの対
向部の間隔を使用する糸の太さに応じて最適な間隔に設
定できる。
また、本発明によれば、糸供給路にある糸を挟んで対
向する双方の挟持部を圧電アクチュエータで構成し、か
つ、その屈曲作用により糸を挟持するようにしているの
で、挟持部の慣性力が小さくなる上に、屈曲動作により
糸に作用する部分の変位量を大きく取ることが可能とな
り、優れた高速応答性を得ることができる。
実 施 例 本発明を第1図乃至第6図に基づき説明する。第3図
は本発明に係る糸張力調整装置10を設けたミシンを示す
正面図である。このミシン1は、図示しない主軸の1回
転に対応して1回上下動する糸処理部たる針2を備え、
この針2に図示しない糸供給源から糸3が、糸張力調整
装置10にて糸張力を調整されて供給されるようになって
いる。なお、図中4,5は、糸3を糸張力調整装置10の一
定箇所を通すための糸通しであり、6は上記図示しない
主軸と同一速度で回転するハンドホイールである。
糸張力調整装置10は、第1図(正面図)及び第2図
(平面図)に示す如く、本体11と、この本体11に設けた
固定部12a,12bと、固定部12a,12bに形成した螺子孔に螺
着したボルト13a,13bと、このボルト13a,13bを挿入した
筒体14a,14bと、この筒体14a,14bに一端側を固定した屈
曲運動をする圧電アクチュエータ15a,15bと、圧電アク
チュエータ15a,15bの他端側に取付けた丸棒状(例えば
直径2mm、長さ5.5mm)の糸接触片16a,16bとを備える。
糸接触片16a,16bは鉄製のものが使用されるが、その他
に摩擦係数が低くなるよう加工したセラミックを用いる
こともできる。なお、上記糸通し4,5にて導かれる糸3
の部分は、糸接触片16a,16bの長手方向中央部を通るよ
うになっている(第2図参照)。
前記筒体14a,14bは、ボルト13a,13bの先端側を固定部
12a,12bに螺入することにより、ボルト13a,13bの頭と、
固定部12a,12bとの間で挟まれ、強固に締めたボルト13
a,13bにて回転しない状態で固定されている。なお、糸
3の径に応じて糸接触片16aと16bの間の距離を変える場
合は、ボルト13a,13bを緩め、筒体14a,14bを所定量回転
させ、その後ボルト13a,13bを締めて異なる角度で固定
することにより可能である。
前記圧電アクチュエータ15a,15bは共に、例えば第4
図に示すように、バイモルフ型圧電板151,152を用いて
おり、両側の電極153,154と中間の電極155とに所定の駆
動電圧を付与することにより破線で示すように、屈曲変
動モードで運動を行う構成としてある。このように運動
する圧電アクチュエータ15a,15bは、運動方向を逆向き
にし、かつ、両圧電アクチュエータ15a,15bの他端側が
対向するように設けられ、その対向部17の間の距離を変
えられるようになっている。なお、糸接触片16aと16bと
の間の距離は、圧電アクチュエータ15a,15bが駆動され
ていないとき、使用する糸3の径と略々等しくしてお
き、糸3に張力が作用しない状態とするのが好ましい。
かかる圧電アクチュエータ15a,15bへの通電制御は、
次のように行っている。例えば、前記ハンドホイール6
の近傍に設けた2つの渦電流式変位計7a,7bにて、ハン
ドホイール6の中心軸からの距離を異ならせた2位置に
取付けられた鉄片夫々を、前記ハンドホイール6の1回
転毎に、即ち1運針毎に検出し、一方の検出信号をセッ
ト信号Sとし、他方の検出信号をリセット信号Rとし
て、各信号を通電制御回路8へ与え、この通電制御回路
8からの出力信号に基づいて行っている。上記通電制御
回路8としては、例えばR−Sフリップフロップと、そ
の出力信号を増幅するための増幅器とを備えた回路等を
用いることができる。また、通電制御回路8へセット信
号Sやリセット信号Rを付与する検出器としては、渦電
流式変位計7a,7bに限定するものではなく、他の方式の
検出器、例えば光センサ等を使用しても構わない。
上述した通電制御回路8からの出力信号に基づいて、
圧電アクチュエータ15a,15bが作動して屈曲し、これに
より両圧電アクチュエータ15a,15bの他端側が夫々近寄
っていき、前記対向部17の間の距離が接近して、糸接触
片16aと16bとの間に挟んである糸3が強く挟持される。
また、1運針の間で通電制御回路8からの信号が入力し
なくなると、逆に離れていき元の状態に戻っていく。
第5図は、このように構成された糸張力調整装置10を
備えたミシンによる張力変動を、通電制御回路8からの
出力信号(電圧)と併せて示す図であり、(a)は出力
信号、(b)は張力変動を示している。なお、出力信号
は1運針毎に所定期間Aだけ高電圧となるようにしてあ
る。この図より理解できるように、本発明による場合に
は、通電制御回路8からの出力信号とタイミング的に一
致した状態で張力変動を生じさせることが可能である。
第6図は本発明の他の実施例を示す模式図である。こ
の例の場合には、上述した屈曲変形モードで運動をする
圧電アクチュエータ15a,15bに代えて、矢符方向の縦変
形モードで伸縮運動をするようになした積層圧電素子た
る圧電アクチュエータ15a′,15b′を糸3の両側に設
け、伸長することにより糸3を強く挟持し、縮むことに
より糸3の挟持を解くように構成してある。このように
構成しても前同様の糸の張力調整が可能である。
なお、上記2つの実施例では糸を挟持する両側に圧電
アクチュエータを使用しているが、本発明はこれに限ら
ず、一方に圧電アクチュエータを使用し、他方は屈曲や
伸長運動をしない単なる糸挟圧部材を使用するようにし
てもよい。
また、上記2つの実施例では糸を挟持する対向部に糸
接触片16a,16bを取付けているが、この糸接触片16a,16b
として摩擦係数の低いものを使用すれば、糸が高速で供
給される場合に対向部の摩耗を少なくすることができ、
糸の張力の変動を抑え、より安定することができる。も
っとも、一対の部材の対向部箇所を耐摩耗処理等すれ
ば、前記糸接触片16a,16bは必ずしも必要ではなく、省
略しても実施できる。
更に、上記実施例では針に導かれる糸の張力調整に適
用させてあるが、本発明装置はルーパーや他の糸処理部
での糸の張力調整にも用いることが可能である。
発明の効果 以上詳述した如く本発明による場合には、圧電アクチ
ュエータの変形運動が直接に糸に作用する状態になるの
で、慣性力が小さく、高速応答性に優れた糸張力調整装
置を提供できる。
その上、調節手段により前記対向部間の間隔を調節で
きるので、圧電アクチュエータが作用しないときの当該
一対の挟持部材の対向部間の間隔を糸の太さに応じて調
節できる。これにより、糸に対して対向部間の間隙が相
対的に大きくなり過ぎて、圧電アクチュエータ駆動時に
挟持力不足になったり、逆に対向部間の間隔が狭くなり
過ぎて、不必要に大きな挟持力が発生するような不都合
がなくなり、最適な張力調整が可能となる。
また、前記圧電アクチュエータの糸への作用部には、
糸接触片が付され当該糸接触片を介して糸に作用するよ
うに構成しているので、糸との摩擦により圧電アクチュ
エータが傷むことなく、しかもその糸接触片は棒状であ
ってその長手方向が糸供給方向と交差する方向に付設さ
れているので、慣性力の増加を最小限に押さえながら、
糸の通過位置が多少ずれたとしても当該接触片を介して
安定して挟持することができる。
さらに、本発明は、第1および第2の圧電アクチュエ
ータを、互いに対向する方向に屈曲するように糸供給路
にある糸を挟んで対向配置し、当該屈曲により両圧電ア
クチュエータの糸に作用する部分の間隔が当該糸の太さ
よりも短くなるように制御して糸に所定の挟持圧を付与
しており、このように対向する双方の挟持部を圧電アク
チュエータで構成し、かつ、その屈曲作用により糸を挟
持するようにすることにより、挟持部の慣性力を小さく
できると共に屈曲動作により糸に作用する部分の変位量
を大きく取ることが可能となり、優れた高速応答性を得
ることができる。
ここで、双方の圧電アクチュエータの糸を挟持する部
分に糸接触片を付して当該糸接触片を介して糸に作用す
るように構成しているので、当該糸を確実に挟持できる
と共に糸との摩擦により圧電アクチュエータが傷むこと
なく、また、当該糸接触片を圧電アクチュエータより摩
擦係数の小さなものを使用することにより、摩擦により
糸に対して与える損傷を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るミシンの糸張力調整装置を示す正
面図、第2図はその平面図、第3図はミシンの正面図、
第4図は本発明装置に備わった圧電基板の動作説明図、
第5図は本発明による糸の張力の制御内容を示すグラ
フ、第6図は本発明の他の実施例を示す模式図である。 1……ミシン、2……針(糸処理部)、3……糸、10…
…糸張力調整装置、15a,15b,15a′,15b′……圧電アク
チュエータ、17……対向部。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】糸供給源から針、ルーパー等の糸処理部ま
    での糸供給路中に設けられ、糸を挟持する力により、供
    給される糸の張力を調整するミシンの糸張力調整装置に
    おいて、 糸供給路にある糸を挟んで対向する対向部を有し、少な
    くともその一方が糸に直接的に作用する圧電アクチュエ
    ータである一対の部材と、 該一対の部材をそれぞれ支持する支持手段と、 前記対向部間の間隔を糸の太さに応じて調節するように
    前記支持手段を動かすための調節手段とを備え、 前記圧電アクチュエータを駆動して前記対向部間におけ
    る間隔を変化させることにより糸挟持圧を制御するよう
    にしたことを特徴とする糸張力調整装置。
  2. 【請求項2】前記圧電アクチュエータの前記糸への作用
    部には、棒状の糸接触片が、その長手方向が糸供給方向
    と交差する方向に付設されており、当該糸接触片を介し
    て糸に作用することを特徴とする請求項1記載のミシン
    の糸張力調整装置。
  3. 【請求項3】糸供給源から針、ルーパー等の糸処理部ま
    での糸供給路中に設けられ、糸を挟持する力により、供
    給される糸の張力を調整するミシンの糸張力調整装置に
    おいて、 第1および第2の圧電アクチュエータを、互いに対向す
    る方向に屈曲するように、糸供給路にある糸を挟んで対
    向配置し、当該屈曲により両圧電アクチュエータの糸に
    作用する部分の間隔が当該糸の太さよりも短くなるよう
    に制御することにより糸に所定の挟持圧を付与するよう
    に構成されることを特徴とするミシンの糸張力調整装
    置。
  4. 【請求項4】前記第1および第2の圧電アクチュエータ
    の前記糸を挟持する部分には糸接触片が付設されてお
    り、当該糸接触片を介して糸に作用するように構成され
    ることを特徴とする請求項3記載のミシンの糸張力調整
    装置。
  5. 【請求項5】前記糸接触片は、圧電アクチュエータより
    も摩擦係数の低い素材で形成されていることを特徴とす
    る請求項4記載のミシンの糸張力調整装置。
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