JP2002360960A - ミシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蛍光灯のちらつきによる誤作動を防止し、且
つ確実に異物の検知ができて縫針の運動を止めることが
できるようにする。 【解決手段】 布押え足の上をカバーする押えホルダ
の上面に、縫針の上下往復動領域を囲むように２つの受
光部５０ｂを上向きに配置し、それに対峙する上方には
２つの投光部５０ａを下向きに配置するように光センサ
を設ける。商用交流電源の周波数より高い数百ヘルツ以
上の駆動周波数にて投光部５０ａを明滅させて検査光を
発射する。受光部５０ｂでは、前記の所定の駆動周波数
の光を受光しないときのみ、制御装置１２は針振り・針
釈放用パルスモータ２４を作動させて針棒釈放機構を動
かして、針棒への動力伝達を遮断し、釈放する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ミシンに係り、よ
り詳しくは、縫製作業中にオペレータの指が縫針の近傍
に位置したときに、光センサによる検知にて縫針の運動
を緊急停止できるミシンの構成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、通常のミシンでは、アーム部
内に主軸で駆動される天秤機構や針棒駆動機構が配置さ
れ、上下往復動する針棒下端の縫針に近接させて加工布
（被縫材）を押える布押え足が取付けられた押え棒は、
別途オペレータが操作するレバー等により被縫材を針板
に向かって押える下降位置と、上方に退避させる退避位
置とに切り換え可能に構成されていた。

【０００３】このような構成のミシンで縫製中に被縫材
を移動させようとして、誤ってオペレータの指が縫針の
下に位置する等して、指を怪我するという問題があっ
た。

【０００４】この問題を解消するため、従来は、縫針の
軸線から略一定の半径で囲むようにしたワイヤ状のプロ
テクタを布押えに設けたり、透明な樹脂製の保護カバー
体で前記縫針及び布押え部の上方を囲ったりしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
前記プロテクタや保護カバー体では、被縫材の取替え作
業や糸掛け糸通し作業等において邪魔になることが多い
ため、被縫材（加工布）の取替え作業や糸掛け、糸通し
作業の毎に、前記プロテクタや保護カバー体を一旦取外
し、縫製作業に先立ち再度装着する必要があるから、縫
製作業の能率が著しく低下するという問題があった。

【０００６】また、前記の取付け取外しの作業の面倒さ
から、オペレータが前記プロテクタや保護カバー体を装
着しないまま縫製作業を実行してしまい、安全作業の徹
底が図られないという問題もあった。

【０００７】そこで、前記布押え足とその上方の部材と
の間を光照射し、その照射光が指等の異物により遮られ
ると、ミシンの駆動を停止させる光センサを配置するこ
とが考えられている。しかし、縫製作業を円滑にするた
め、通常縫製部の近傍に配置した白熱灯や蛍光灯（放電
灯）等の光源とする照明装置で照明したり、縫製室（工
場）の天井部等から前記構成の照明装置で照らしている
ことが多く、これらの照明器具では、一般に５０ヘルツ
〜６０ヘルツ(Hz.) の商用交流電源を用いているから、
その周波数による明滅により、ちらつきが発生する。特
に蛍光灯（放電灯）ではちらつき現象が顕著に現れる。
このちらつきを前記照射光の一時的遮断であると誤認識
すると、ミシンは頻繁に停止されてしまうという問題が
あった。

【０００８】本発明は、これらの従来の問題点を解決す
べくなされたものであり、安全性が高く、且つ縫製作業
の能率も低下させないミシンを提供することを目的とす
るものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明のミシンは、モータの駆動力
を伝達する動力伝達手段と、縫針が装着される針棒を上
下往復動自在に支持する針棒支持手段と、前記縫針によ
り縫製される加工布を押えるための布押え足を昇降動可
能に支持する布押え装置とを備えてなるミシンにおい
て、前記縫針近傍の空間への異物の侵入を検知するため
の投光部と受光部とからなる光センサと、前記投光部を
商用交流電源の周波数とは異なる駆動周波数にて作動さ
せる駆動回路と、前記受光部で前記駆動周波数の光を受
光しないとき、前記針棒の駆動を禁止するように制御す
る制御手段とを備えたものである。

【００１０】また、請求項２に記載の発明のミシンは、
モータの駆動力を伝達する動力伝達手段と、縫針が装着
される針棒を上下往復動自在に支持する針棒支持手段
と、前記縫針により縫製される加工布を押えるための布
押え足を昇降動可能に支持する布押え装置とを備えてな
るミシンにおいて、前記縫針近傍の空間への異物の侵入
を検知するための投光部と受光部とからなる光センサ
と、前記投光部を、前記縫針による縫製位置を照明する
ための照明手段の発光周波数とは異なる駆動周波数で作
動させる駆動回路と、前記受光部で前記駆動周波数の光
を受光しないとき、前記針棒の駆動を禁止するように制
御する制御手段とを備えたものである。

【００１１】他方、請求項３に記載の発明のミシンは、
モータの駆動力を伝達する動力伝達手段と、縫針が装着
される針棒を上下往復動自在に支持する針棒支持手段
と、前記縫針により縫製される加工布を押えるための布
押え足を昇降動可能に支持する布押え装置とを備えてな
るミシンにおいて、前記縫針近傍の空間への異物の侵入
を検知するための投光部と受光部とからなる光センサ
と、前記縫針による縫製位置を照明するための照明手段
と、前記投光部を、前記照明手段の発光周波数とは異な
る駆動周波数で作動させる駆動回路と、前記受光部で前
記駆動周波数の光を受光しないとき、前記針棒の駆動を
禁止するように制御する制御手段とを備えたものであ
る。

【００１２】そして、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、前記駆動周波数は、商用交
流電源の周波数よりも高く設定されているものである。

【００１３】他方、請求項５に記載の発明は、請求項２
または請求項３に記載のミシンにおいて、前記駆動周波
数は、前記照明手段の発光周波数よりも高く設定されて
いるものである。

【００１４】さらに、請求項６に記載の発明は、請求項
４または請求項５に記載のミシンにおいて、前記駆動周
波数の帯域を数百ヘルツ以上としたことを特徴とする請
求項４または５に記載のミシン。

【００１５】請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請
求項６のいずれかに記載のミシンにおいて、前記光セン
サは、光透過形または光反射形からなり、光センサによ
る検出領域が前記針棒の往復運動軸線を囲むように１乃
至複数配置したものである。

【００１６】請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請
求項７のいずれかに記載のミシンにおいて、前記投光部
を前記布押え足または布押え足装置の布押え足を支持す
る支持部材と、その上方のミシンフレームとのいずれか
一方に配置し、受光部を前記投光部と対峙する側に配置
したものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明を具体化した実施の
形態について説明する。図１は本発明に係る電子制御式
のミシンの正面図、図２は図１のミシンにおける針棒上
下動機構と針棒釈放機構と光センサの配置の概略構成を
示す斜視図、図３は要部正面図、図４（ａ）〜図４
（ｄ）は針棒釈放機構の針棒釈放動作を示す説明図、図
５は布押え部における光センサの配置を示す要部側面
図、図９は光センサの制御回路を示す機能ブロック図で
ある。

【００１８】本発明に係るミシン１は、ミシン本体２内
に、ミシンモータ１０、主軸１１、天秤クランク２７な
どの駆動力伝達手段、針棒上下動機構２２、針棒支持手
段、針振り機構２６、針棒釈放機構２５等が収納されて
おり、ミシン本体２の前面部には、表面にタッチパネル
３ａを備えた液晶パネル３が設けられている。

【００１９】液晶パネル３上には、縫製模様や縫製条件
の入力キー等が表示され、これらの表示位置に対応して
設けられたタッチパネル３ａのキーを押下することによ
り縫製模様や縫製条件等を選択可能になっている。

【００２０】また、前記液晶パネル３が設けられた側を
ミシン１の正面とするとき、ミシン本体２のアーム部２
ａの下方部には、縫製の際に布が載置されるミシンヘッ
ド４が設けられており、該ミシンヘッド４の内部には、
送り歯５（図５参照）、送り歯用パルスモータ１０、送
り歯前後動機構２０、送り歯上下動機構２１及び下糸を
格納した釜等が収納されている（図８参照）。

【００２１】また、前記アーム部２ａの前面にはミシン
モータ１０を駆動開始状態と停止状態とに切り換えるた
めの起動・停止キースイッチ８が設けられている。ミシ
ン本体２の右端には、前記針棒６を手動にて上下動させ
るためのプーリ９が設けられている。

【００２２】次に、図２、図３及び図４（ａ）〜図４
（ｄ）を参照しながら、針棒上下機構２２について説明
する。略中空状のアーム部２ａ内に配置された主軸１１
は、図８（機能ブロック図）に示すミシンモータ１０に
て、回転駆動し、針棒上下動機構や天秤機構（図示せ
ず）を駆動させるものである。

【００２３】図２及び図３に示すように、針棒６は針棒
支持手段としての針棒台３４における上下支持部３４
ａ，３４ｂにて滑らかに上下動するように支持されてい
る。針棒６の上下中途部には、針棒爪台３０が固定され
ており、該針棒爪台３０に対してピン３０ａを介して針
棒爪体３１の基端部（上端部）が上下回動自在に枢支さ
れている（図４（ｃ）及び図４（ｄ）参照）。一方、針
棒６の上下中途部には針棒抱き３２が上下に挿通するよ
うに被嵌されており、互いに相対的に上下動自在に設け
られている。

【００２４】主軸１１の先端に設けた天秤クランク２７
に横向きに突設させたクランクピン２８を介して針棒ク
ランクロッド２９が連動回動するように連結されてお
り、この針棒クランクロッド２９のボス部２９ａに、前
記針棒抱き３２から突出する軸が回動可能に嵌挿するよ
うに連結されている。そして、この針棒抱き３２に凹み
形成された係止部３２ａに対して前記針棒爪体３１の先
端（下端）の係合爪部３１ｂが係脱できるように構成さ
れている。従って、図４（ｃ）に示すように、前記係合
爪部３１ｂが係止部３２ａに係止された状態で、ミシン
モータ１０の駆動にて、主軸１１が回転すると、天秤ク
ランク２７及び針棒クランクロッド２９を介して針棒抱
き３２に上下運動として伝達され、この上下運動が針棒
爪体３１及び針棒爪台３０を介して針棒６を上下運動さ
せるように伝達されるのである。なお、主軸１１の回転
に連動して前記天秤クランク２７に関連させて設けた天
秤（図示せず）が上下揺動する。

【００２５】本実施形態においては、上述の主軸１１、
天秤クランク２７、針棒クランクロッド２９及び針棒抱
き３２が、請求項１及び２における駆動力伝達手段に相
当する。

【００２６】次に、針振り機構２６について説明する。
前記針棒台３４はその上端部３４ｃの箇所で、ミシン本
体２内のフレーム（図示せず）に横向きの回転軸３５を
介して回動可能に吊支されている。また、針棒台３４は
その下端部３４ｄを図示しないバネにより図３の矢印Ａ
方向に付勢されている。図３に示すように、針振りレバ
ー３６（図２で図示省略する）は その上部側でミシン
本体２内のフレーム（図示せず）に回転軸３６ａにて回
動自在に軸支されており、針振りレバー３６の下端部３
６ｂが前記針棒台３４の下端部３４ｄの側面に当接して
いる。

【００２７】図２、図３、図４（ａ）及び図４（ｂ）に
示すように、針振り・針棒釈放用パルスモータ２４にて
回動するカム体３７のうち針振り用カム部３７ａが前記
針振りレバー３６の上端側の当接部３６ｃに当接してお
り、針振り・針棒釈放用パルスモータ２４が作動して、
針振り用カム部３７ａが図３の矢印Ｅ方向に回動する
と、当該針振り用カム部３７ａに押されて針振りレバー
３６の当接部３６ｃが矢印Ｃ方向に回動する。従って、
前記図示しないバネ付勢力に抗して前記針棒台３４はそ
の下端部３４ｄが矢印Ｂ方向に押される。逆に針振り用
カム部３７ａが図３の矢印Ｆ方向に回動すると、前記針
棒台３４はその下端部３４ｄが矢印Ａ方向に移動するこ
とになる。

【００２８】次に、針棒釈放機構２５の構成について説
明する。針棒台３４には、回転自在な回転軸４０が針棒
６と平行状に支持されており、その回転軸４０には釈放
レバー４１が回転可能に支持されている。前記回転軸４
０の周りに回動可能な釈放レバー４１の一端に形成され
た張出し部４１ａが前記針棒爪体３１の張出部３１ａに
当接可能である（図４（ａ）参照）。また、釈放レバー
４１の他端に下向き突出させたピン状のカムフォロア４
１ｂは、前記カム体３７のうち針棒釈放用カム部３７ｂ
に当接している（図４（ａ）参照）。

【００２９】前記回転軸４０には、ねじりバネ４２のコ
イル部が支持されており、そのコイル部から延びる係止
端が前記釈放レバー４１の張出し部４１ａに係止され、
釈放レバー４１はカムフォロア４１ｂが針棒釈放用カム
部３７ｂに当接する向きに付勢される。従って、パルス
モータ２４によりカム体３７を回動させれば、針棒釈放
用カム部３７ｂにより釈放レバー４１がねじりバネ（付
勢手段の一例）４２の付勢力に抗して図４（ａ）、図４
（ｂ）中の時計方向に回動され、張出し部４１ａが針棒
爪体３１の張出し部３１ａを上方に回動させて針棒爪台
３０と針棒抱き３２との駆動連結状態が解除される。な
お、前記釈放レバー４１の張出し部４１ａは針棒６と一
体に上下動される針棒爪台３０の針棒爪体３１の上下移
動領域にわたって形成されているので、針棒６の上下位
置にかかわらず針棒釈放が可能である。

【００３０】そして、前記針棒６に固定された前記針棒
爪台３０と針棒台３４の上端部との間にはひ引っ張りバ
ネＰが介装されており、針棒６を上方に付勢している。
引っ張りバネＰは針棒爪台３０と針棒抱き３２との駆動
連結が解除されたときに針棒６を上方の上死点（針上位
置）まで移動させるものであり、必ずしも本実施形態の
引っ張りバネＰに限定されない。圧縮ばねならば針棒抱
き３２と針棒爪台３０との間において、針棒６に支持さ
せれば同様の効果がある。つまり、引っ張りバネＰは針
棒６を針上位置に付勢する針棒付勢手段の一例にすぎな
い。

【００３１】一方、針振り・針棒釈放用パルスモータ２
４を駆動してカムフォロア４１ｂを針棒釈放用カム部３
７ｂから離脱させると、ねじりコイルバネ４２の付勢力
により釈放レバー４１の張出し部４１ａが針棒爪体３１
の張出し部３１ａから離れる方向に回動される。このた
め、針棒爪体３１はその自重及び図示しないバネにより
係合爪部３１ｂが針棒抱き３２の係止部３２ａに係止さ
れる。この係止により両者は駆動連結状態とされる。な
お、この駆動連結は針棒６の上死点位置（針上位置）に
おいて実施される。前記針振り・針棒釈放用パルスモー
タ２４、カム体３７、釈放レバー４１、針棒爪体３１に
より針棒作動手段が構成される。要するに、針棒６には
針棒爪台３０（駆動被伝達部の一例）が固定され、主軸
回転により針棒上を針棒抱き３２（駆動伝達部の一例）
が摺動可能に設けられ、駆動伝達部と駆動被伝達部との
間に両者を駆動連結／解除可能な連結体の一例としての
針棒爪体３１が設けられており、パルスモータ等の切換
駆動手段により連結体を駆動連結状態と解除状態とに切
り換えるのである。つまり、針棒作動手段は、駆動伝達
部と駆動被伝達部と連結体と、切換駆動手段とから構成
されている。この切換駆動手段は制御手段により切換作
動されるのである。

【００３２】これら、針棒釈放機構２５及び針振り機構
２６は、針振り・針棒釈放用パルスモータ２４の駆動に
より作動するように構成されており、ＣＰＵ１３により
針棒６の分離・接続のタイミング、及び針振り動作を制
御することができる。例えば、針振りは、ジグザグ縫い
時の針棒６の左右の位置の調節に用いられ、針棒６の釈
放は、しつけ縫いなどの縫い目と縫い目の間の移動量が
１回の送り歯５の移動で足りない場合に、針棒６を釈放
して、縫い目と縫い目の間に複数回の送り歯５の移動を
行う場合に用いられる。

【００３３】前記係止部３２ａを備えた針棒抱き３２
と、係合爪部３１ｂを有する針棒爪体３１と、針棒爪台
３０における針棒爪体３１とが、請求項２における前記
駆動力伝達手段と針棒６とを連結または分離させる針棒
作動手段に相当する。

【００３４】次に、針棒６の下端に設けた縫針７の周囲
近傍にオペレータの指等の被縫材以外の異物が接近した
ことを検知して針棒６の動きを停止させるための安全装
置について説明する。その第１実施形態は、図２、図５
及び図６に示すように、針棒６と平行状に昇降可能な布
押え棒４５の下端に合成樹脂製等の押えホルダ４６が着
脱可能に取付けらた布押え装置に適用したものである。
後述するように、押えホルダ４６にはフィンガーガード
４６ａ，４６ｂが一体形成されている。

【００３５】即ち、前記押えホルダ４６は布押え足４７
における針通し溝孔４８を除く部分の上側を覆うように
形成されている。そして、横ピン４９を介して布押え足
４７の基部が押えホルダ４６に回動可能に連結されてい
る。安全装置における非接触式センサとしての光センサ
５０は、前記押えホルダ４６の上面と、その上方のアー
ム部２ａ下面との間であって、縫針７が上下往復動する
領域の外周を囲むように配置される複数個の投光部５０
ａと受光部５０ｂにより構成されている。そのため、例
えば、布押え足４７の二股状押え部の先端を覆う二股部
等のフィンガーガード４６ａ、４６ｂの各上面に受光部
５０ｂ、５０ｂを上向きにて固定する。各受光部５０ｂ
の表面には広角レンズを装着し、その上方の広い範囲か
らの光に反応可能なように構成されている。即ち、上方
の複数の投光部５０ａから照射された光を受光できるよ
うに構成されている。その上方のアーム部２ａに取付け
た支持フレーム５１には投光部５０ａ、５０ａを下向き
にして固定する。前記受光部５０ｂ、５０ｂへの配線コ
ード５２は押えホルダ４６の下面の挿通溝（図示せず）
を通し、布押え棒４５に近い箇所からアーム部２ａ方向
に延びて配線されるように構成するものである。

【００３６】図７は第２実施形態を示し、この実施形態
では、押え棒の下端に着脱可能に装着する布押え足５３
のうち上面であって、針通し溝孔５４を囲んで、且つ縫
針７の上下往復運動する領域を囲む箇所に３つの受光部
５０ｂを上向きに装着する一方、アーム部２ａの下面側
の支持フレーム５５には前記３つの受光部５０ｂと対峙
させて３つの投光部５０ａを下向きに装着するものであ
る。受光部５０ｂに接続した配線コード５６は布押え足
５３の基端側から外に延ばしてアーム部２ａ側に入れる
ように構成されている。

【００３７】図８は、上記ミシン１の駆動を制御するた
めの制御手段としてのマイクロコンピュータ等の電子制
御式の制御装置１２の機能ブロック図を示す。制御装置
１２は各種の制御（演算）を実行するためのＣＰＵ１３
と、制御プログラムや縫製用データ、表示用データ等が
格納されたＲＯＭ１４と、各種データを一時的に記憶さ
せるためのＲＡＭ１５等からなり、制御装置１２の入力
インターフェイス側には、前記起動・停止キースイッチ
８と、タッチパネル３ａと、光センサ５０とが接続され
ている。他方、制御装置１２の出力側インターフェイス
には、駆動回路１６をして送り歯用パルスモータ１７
と、同じく駆動回路１９を介してミシンモータ１０と、
駆動回路２３を介して針振り・針釈放用パルスモータ２
４と、液晶パネル３とが接続されている。

【００３８】前記第１実施形態及び第２実施形態におい
て、縫製作業中に投光部５０ａを所定の駆動周波数で発
光させ、受光部５０ｂでその周波数の光を受光している
間は、縫針７の上下往復運動する領域内にオペレータの
指等の異物が侵入していないものと、制御装置１２が判
断し、前記針振り・針棒釈放用パルスモータ２４によ
る、針棒釈放動作を実行しないから、ミシンモータ１０
からの駆動力は針棒６に伝達されて縫製作業を続行させ
る。

【００３９】万一、オペレータの指等の異物が受光部５
０ｂへの光（前記所定の駆動周波数の光）を遮断した場
合には、危険であると制御装置１２が判断し、前記針振
り・針棒釈放用パルスモータ２４による針棒釈放動作を
実行する。これにより、前記カム体３７が回動して図４
（ｂ）の状態になると、針棒釈放用カム部３７ｂがカム
フォロア４１ｂを押して、釈放レバー４１を図４（ｂ）
で時計方向に回動させる。これにより、針棒爪体３１が
回動してその係合爪３１ｂが針棒抱き３２の係止部３２
ａから外れるので、針棒６は上下動しないように釈放さ
れる。この釈放により、針棒６は針棒付勢手段により上
死点位置へ付勢移動される。この釈放の動きは迅速にな
されるから、前記縫針７の上下往復動の領域に万一オペ
レータの指が入っても縫針７による怪我を確実に防止で
きるのである。

【００４０】上述した針棒６の釈放は針振り・針棒釈放
用パルスモータ２４によりカム体３７を回動させて実施
されていたが、釈放レバー４１を回動させるものならば
どのようなものでも良い。例えばパルスモータの代わり
にソレノイドをフレームに固定し、ソレノイドを作動さ
せてそのプランジャを突出動させて釈放レバー４１の張
出し部４１ａを当接させて釈放レバー４１を回動させる
ようにしても良い。

【００４１】なお、前記各実施形態において、投光部５
０ａと受光部５０ｂの数を３つ以上にすることができる
ことはいうまでもないし、投光部５０ａを押え足４７
（５３）の上面側にて上向きに配置し、受光部５０ｂを
アーム部等の上側の部材に下向きにして配置するものあ
っても良い。さらに、光センサ５０を光反射式とするた
め、前記上側もしくは布押え足４７（５３）側に、前記
縫針７の上下往復運動領域を囲むように、投光部５０ａ
と受光部５０ｂとの対からなる複数の反射光判別形の光
センサを設け、これら光センサと対峙する側に鏡面等の
光反射部を設け、オペレータの指等の異物により照射光
及び入射光の通過経路が遮断されたときに、針棒６の駆
動を阻止（禁止）するように構成しても良い。

【００４２】本発明の前記非接触式センサ（光センサ５
０）による安全装置であれば、受光側での光の遮断また
は光の反射の有無により、異物の有無を判断するので、
従来のような物理的障害物品で縫針７の上下往復動の領
域の外側を囲むのではないから、被縫材を交換する等の
ために押え棒、ひいては布押え足４７（５３）の昇降時
に光センサ５０の存在が邪魔になることがなく、縫製作
業に手間取ることもないのである。

【００４３】本発明のさらに他の実施形態として、ミシ
ンモータ１０と主軸１１との間、もしくは主軸１１から
針棒６への動力伝達機構中に、詳細な図示はしないが、
抑止手段としてのブレーキ及びクラッチ機構Ｃ（図８）
を介挿し、前述のように、異物を検知したとき制御装置
１２は、直ちにクラッチを切り、ブレーキを作動させる
ように制御する構成を採用しても良い。これによって
も、針棒の動きを迅速に停止させて安全性を確保できる
のである。

【００４４】図９は、光センサ５０の制御回路を示す。
投光部側の回路としては、基準パルスを発生させるため
のパルス発生回路の一例としての発振回路６０を有し、
パルス信号を、商用交流電源の周波数（５０Hz. 〜６０
Hz. ）より大きい所定の駆動周波数（好ましくは、数百
Hz. 〜数キロHz. 具体的には、１２０Hz. 〜９キロHz.
）でパルス振幅変調もしくはパルス幅変調により出力
増幅する駆動回路６１を有し、その駆動周波数の出力
（駆動パルス）にて投光部５０ａを駆動するものであ
る。制御装置１２は駆動回路６１に前記駆動周波数を設
定する。また受光部側の回路としては、受信した光信号
を電気信号に変換する受光部５０ｂを有し、その信号を
増幅する増幅回路６３を有し、次いで増幅した信号から
前記所定の駆動周波数の受信信号のみを検知する帯域通
過形等のフィルタ６３を有し、さらにこの受信信号（パ
ルス信号）の脈動部分をカットした安定した値の信号に
整形し、制御装置１２に入力する平滑・整形回路６４を
有するのである。

【００４５】この構成により、前記投光部５０ａでは、
前記所定の駆動周波数にて明滅することになる。他方、
受光部５０ｂでは、通常（異物等による光遮断がなけれ
ば）、前記投光部５０ａからの所定の駆動周波数の検査
用光６５を受光するほか、アーム部２ａの近傍に配置し
た図示しない作業用の白熱灯もしくはテーブルまたは室
の天井等に設けた蛍光灯からの照明光としての外乱光６
６も受光する。その場合、前記白熱灯または／及び蛍光
灯が商用交流電源で駆動するために明滅して、外乱光６
６にちらつきが発生しても、前記フィルタ６３では、こ
の外乱光６６の部分は減衰させて通過しないようにして
いるから、当該外乱光６６のちらつきが、投光部５０ａ
と受光部５０ｂとの間に異物が侵入したことによるちら
つきと誤って判断されることが防止できる。

【００４６】つまり、受光部５０ｂ出受光した光の周波
数を前記制御装置１２が検出し、その光の周波数はフィ
ルタ６３により投光部５０ａの発光周波数と同じになる
ので、外乱光６６に影響されずに確実な検出が可能とな
る。

【００４７】前記白熱灯や蛍光灯を含む放射灯が商用交
流電源と異なる駆動周波数で駆動する場合も、投光部５
０ａの駆動周波数をそれより高い周波数とし、受光部５
０ｂの検知の周波数もそれに合わせれば良い。周波数の
設定は制御装置１２に接続したキースイッチ等の設定手
段により、任意にまたは複数の値から選択して行うこと
ができる。

【００４８】また、真正の異物の侵入により、検査用光
６５が遮られて受光部５０ｂで受光できなかったときに
は、制御装置１２は、縫針の上下往復動の領域近傍に異
物があると判断して、前記針振り・針釈放用パルスモー
タ２４を作動させ、針棒釈放機構２５を介して針棒６の
駆動を迅速に禁止することができるのである。なお、針
棒６の駆動を禁止する手段として、上述のように、主軸
１１の箇所等に設けたブレーキとクラッチとからなる抑
止手段を作動させてミシンモータ１０からの駆動力を遮
断し、主軸１１の回転停止を実行するようにしても良
い。

【００４９】本発明における光センサ５０の光成分のス
ペクトルは、作業者の目等に危害を与えないように、白
色光または赤外線の領域を適用することが好ましい。

【００５０】

【発明の効果】以上に詳述したように、請求項１に記載
の発明のミシンは、モータの駆動力を伝達する動力伝達
手段と、縫針が装着される針棒を上下往復動自在に支持
する針棒支持手段と、前記縫針により縫製される加工布
を押えるための布押え足を昇降動可能に支持する布押え
装置とを備えてなるミシンにおいて、前記縫針近傍の空
間への異物の侵入を検知するための投光部と受光部とか
らなる光センサと、前記投光部を商用交流電源の周波数
とは異なる駆動周波数にて作動させる駆動回路と、前記
受光部で前記駆動周波数の光を受光しないとき、前記針
棒の駆動を禁止するように制御する制御手段とを備えた
ものである。

【００５１】この構成によれば、蛍光灯等の外乱光が商
用交流電源による周波数で明滅しても、前記投光部はそ
れと異なる駆動周波数で発光駆動されるから、これによ
り受光部側で異物が光センサを遮断したと誤認識するこ
とがなく、蛍光灯等のちらつきにより、ミシンが頻繁に
停止するなどの不都合を回避でき、且つ異物が光センサ
を遮断したときのみ、針棒の駆動を禁止できて安全性が
向上するという効果を奏する。

【００５２】そして、請求項２に記載の発明のミシン
は、モータの駆動力を伝達する動力伝達手段と、縫針が
装着される針棒を上下往復動自在に支持する針棒支持手
段と、前記縫針により縫製される加工布を押えるための
布押え足を昇降動可能に支持する布押え装置とを備えて
なるミシンにおいて、前記縫針近傍の空間への異物の侵
入を検知するための投光部と受光部とからなる光センサ
と、前記投光部を、前記縫針による縫製位置を照明する
ための照明手段の駆動周波数とは異なる駆動周波数で作
動させる駆動回路と、前記受光部で前記駆動周波数の光
を受光しないとき、前記針棒の駆動を禁止するように制
御する制御手段とを備えたものである。

【００５３】本発明では、照明手段はミシンに装着され
ている場合と、ミシンと別体でテープ上や室の天井等に
配置されている場合とを含み、該照明手段の発光のため
の駆動周波数が前記商用交流電源の周波数と異なる場合
を含む。そして、照明手段の駆動周波数と投光部の発光
のための駆動周波数とは異なるのであるから、請求項１
に記載の発明と同じような作用・効果を奏することがで
きる。

【００５４】他方、請求項３に記載の発明のミシンは、
モータの駆動力を伝達する動力伝達手段と、縫針が装着
される針棒を上下往復動自在に支持する針棒支持手段
と、前記縫針により縫製される加工布を押えるための布
押え足を昇降動可能に支持する布押え装置とを備えてな
るミシンにおいて、前記縫針近傍の空間への異物の侵入
を検知するための投光部と受光部とからなる光センサ
と、前記縫針による縫製位置を照明するための照明手段
と、前記投光部を、前記照明手段の駆動周波数とは異な
る駆動周波数で作動させる駆動回路と、前記受光部で前
記駆動周波数の光を受光しないとき、前記針棒の駆動を
禁止するように制御する制御手段とを備えたものであ
る。

【００５５】本発明では、照明手段はミシンに備えられ
て、縫製位置を照明できるものであり、該照明手段の駆
動周波数と投光部の発光のための駆動周波数とは異なる
のであるから、請求項１に記載の発明と同じような作用
・効果を奏することができる。

【００５６】そして、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、前記駆動周波数は、商用交
流電源の周波数よりも高く設定されているものであり、
この構成によれば、蛍光灯等の外乱光が商用交流電源に
よる周波数で明滅しても、前記投光部はそれより高い駆
動周波数で発光駆動されるから、これにより受光部側で
異物が光センサを遮断したと誤認識することがなく、蛍
光灯等のちらつきにより、ミシンが頻繁に停止すること
を確実に防止できる。

【００５７】同様に、請求項５に記載の発明は、請求項
２または請求項３に記載のミシンにおいては、前記駆動
周波数は、前記照明手段の駆動周波数よりも高く設定さ
れているものであるので、請求項４に記載の発明と同様
の作用効果を奏することができる。

【００５８】そして、請求項６に記載の発明は、請求項
４または請求項５に記載のミシンにおいて、前記駆動周
波数の帯域を数百ヘルツ以上としたものであり、この帯
域であれば、商用交流電源の出力が不安定であっても、
受光部側での判別が確実にできる。

【００５９】また、請求項７に記載の発明は、請求項１
乃至請求項６のいずれかに記載のミシンにおいて、前記
光センサは、光透過形または光反射形からなり、光セン
サによる検出領域が前記針棒の往復運動軸線を囲むよう
に１乃至複数配置したものであるから、請求項１乃至請
求項６のいずれかに記載の発明による効果に加えて、光
センサが布押え足もしくはその上方の部材のいずれか一
方もしくは双方に配置されていても、物理的障害となら
ず、布押え足の昇降時に邪魔にならず、縫製作業に手間
取ることがない。また、前記光センサによる検出領域
は、前記縫針の往復運動軸線を囲むように設けられてい
るものであるから、前記縫針の往復運動軸線に対してい
ずれの方向から異物が近づいても、光センサにて検知で
き安全性が格段に向上するという効果を奏する。

【００６０】さらに、請求項８に記載の発明は、請求項
１乃至請求項７のいずれかに記載のミシンにおいて、前
記投光部を前記布押え足または布押え足装置の布押え足
を支持する支持部材と、その上方のミシンフレームとの
いずれか一方に配置し、受光部を前記投光部と対峙する
側に配置したものであるから、布押え足を昇降させても
対峙関係が変わらず、光センサの取付けも容易であると
いう効果を奏する。また、近年の光センサが小型化して
いるから設置場所が嵩張らず、布押え足やそれを支持す
る部材と、ミシンフレームのような狭い空間を邪魔しな
いという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用するミシンの正面図である。

【図２】針棒への動力伝達機構、針釈放機構及び光セン
サの装着箇所を示す斜視図である。

【図３】同じく正面図である。

【図４】（ａ）は非釈放状態における針釈放機構の上面
図、（ｂ）は釈放状態における針釈放機構の上面図、
（ｃ）は（ａ）に対する側面図、（ｄ）は（ｂ）に対す
る側面図である。

【図５】光センサの装着箇所を示す要部側面図である。

【図６】図５のVI−VI線矢視図である。

【図７】第２実施形態の斜視図である。

【図８】制御装置の機能ブロック図である。

【図９】光センサの制御回路を示す機能ブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ ミシン ２ａ アーム部 ６ 針棒 ７ 縫針 １０ ミシンモータ １１ 主軸 １２ 制御手段としての制御装置 ２４ 針振り・針釈放用パルスモータ ２５ 針棒作動手段としての針棒釈放機構 ４６ 押えホルダ ４７、５３ 布押え足 ５０ 光センサ ５０ａ 投光部 ５０ｂ 受光部 ６０ 発振回路 ６１ 駆動回路 ６２ 増幅回路 ６３ 帯域通過形などのフィルタ ６４ 平滑整形回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜島 英一 名古屋市瑞穂区苗代町15番１号 ブラザー 工業株式会社内 (72)発明者 田中 隆文 名古屋市瑞穂区苗代町15番１号 ブラザー 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3B150 AA01 CE07 CE22 CE27 DB02 DB09 GD07 GD24 GD25 JA03 JA07 LA00 LB01 NA10 NB02 NC03 NC06 QA06 QA07

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータの駆動力を伝達する動力伝達手段
   と、 縫針が装着される針棒を上下往復動自在に支持する針棒
   支持手段と、 前記縫針により縫製される加工布を押えるための布押え
   足を昇降動可能に支持する布押え装置とを備えてなるミ
   シンにおいて、 前記縫針近傍の空間への異物の侵入を検知するための投
   光部と受光部とからなる光センサと、 前記投光部を商用交流電源の周波数とは異なる駆動周波
   数にて作動させる駆動回路と、 前記受光部で前記駆動周波数の光を受光しないとき、前
   記針棒の駆動を禁止するように制御する制御手段とを備
   えたことを特徴とするミシン。
2. 【請求項２】 モータの駆動力を伝達する動力伝達手段
   と、 縫針が装着される針棒を上下往復動自在に支持する針棒
   支持手段と、 前記縫針により縫製される加工布を押えるための布押え
   足を昇降動可能に支持する布押え装置とを備えてなるミ
   シンにおいて、 前記縫針近傍の空間への異物の侵入を検知するための投
   光部と受光部とからなる光センサと、 前記投光部を、前記縫針による縫製位置を照明するため
   の照明手段の発光周波数とは異なる駆動周波数で作動さ
   せる駆動回路と、 前記受光部で前記駆動周波数の光を受光しないとき、前
   記針棒の駆動を禁止するように制御する制御手段とを備
   えたことを特徴とするミシン。
3. 【請求項３】 モータの駆動力を伝達する動力伝達手段
   と、 縫針が装着される針棒を上下往復動自在に支持する針棒
   支持手段と、 前記縫針により縫製される加工布を押えるための布押え
   足を昇降動可能に支持する布押え装置とを備えてなるミ
   シンにおいて、 前記縫針近傍の空間への異物の侵入を検知するための投
   光部と受光部とからなる光センサと、 前記縫針による縫製位置を照明するための照明手段と、 前記投光部を、前記照明手段の発光周波数とは異なる駆
   動周波数で作動させる駆動回路と、 前記受光部で前記駆動周波数の光を受光しないとき、前
   記針棒の駆動を禁止するように制御する制御手段とを備
   えたことを特徴とするミシン。
4. 【請求項４】 前記駆動周波数は、商用交流電源の周波
   数よりも高く設定されていることを特徴とする請求項１
   に記載のミシン。
5. 【請求項５】 前記駆動周波数は、前記照明手段の発光
   周波数よりも高く設定されていることを特徴とする請求
   項２または請求項３に記載のミシン。
6. 【請求項６】 前記駆動周波数の帯域を数百ヘルツ以上
   としたことを特徴とする請求項４または５に記載のミシ
   ン。
7. 【請求項７】 前記光センサは、光透過形または光反射
   形からなり、光センサによる検出領域が前記針棒の往復
   運動軸線を囲むように１乃至複数配置したことを特徴と
   する請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のミシン。
8. 【請求項８】 前記投光部を前記布押え足または布押え
   足装置の布押え足を支持する支持部材と、その上方のミ
   シンフレームとのいずれか一方に配置し、受光部を前記
   投光部と対峙する側に配置したことを特徴とする請求項
   １乃至請求項７のいずれかに記載のミシン。