JP2003103082A - ミシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステッピングモータからなる送りモータを駆
動源とする布送り機構を備えるものにあって、電源がオ
フされているときに、外力が作用しても送りモータが容
易に回転されてしまうことを防止する。 【解決手段】 移動枠（布）をＸ軸方向に移動させるた
めの５相ステッピングモータからなるＸ軸送りモータ１
１は、制御装置１０によりモータ駆動回路２４を介して
駆動制御される。Ｘ軸送りモータ１１の複数相の巻線間
（第２相と第４相との間）を接続する短絡ライン２５を
設け、その短絡ライン２５に、ノーマリクローズタイプ
リレー（リレー接点）２６を挿設する。モータ駆動回路
２４は、巻線の励磁時には、リレー２６を開放状態と
し、ミシンの電源オフ時を含む巻線の非励磁時には、リ
レー２６が閉成状態とされ、巻線間が短絡される。手動
操作により巻線間の接続を解除するためのブレーキ解除
スイッチ９を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば刺繍ミシン
等の、ステッピングモータからなる送りモータを駆動源
とする布送り機構を備えるミシンに関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来、例えば工業用の
刺繍ミシンは、ミシンベッドの上方にミシン頭部を備え
ると共に、ミシンベッド上に加工布を保持する刺繍枠を
備えて構成される。前記刺繍枠は、多相（例えば５相）
のステッピングモータを駆動源とする布送り機構により
水平方向（Ｘ軸，Ｙ軸方向）に自在に移動されるように
なっている。そして、刺繍ミシンの制御装置は、一針毎
の針落ち位置（加工布のＸ，Ｙ方向移動量）を指示する
刺繍データに基づいて、モータ駆動回路を介して前記ス
テッピングモータを制御し、刺繍枠を水平方向に移動さ
せつつ、針棒を上下駆動することにより、縫製（刺繍形
成）作業を自動で実行させるようになっている。

【０００３】ところで、前記モータ駆動回路は、制御装
置からの入力パルスに応じて、各相の巻線を順次励磁す
ることにより、ステッピングモータを駆動するのである
が、例えば縫製作業の途中で、何らかの事情で、刺繍ミ
シンの電源がオフされるようなケースがある。このよう
な場合、制御装置は、電源がオフされる直前の励磁相を
記憶しておき、次に電源がオンされた際に、記憶してお
いた励磁相にて巻線を励磁することにより、励磁相の不
一致を起こすことなく元の位置から縫製を再開できるよ
うになっている。

【０００４】しかしながら、電源をオフしているとき
に、作業者が刺繍枠に触れる等して何らかの外力が刺繍
枠に加わった場合、刺繍枠の位置ひいてはモータの位置
がずれてしまうことがあり、このような刺繍枠のずれが
あった状態で、次に電源がオンされると、上記のような
制御を行っても、モータを元の位置に戻すことができ
ず、縫製を再開しようとしても縫い位置がずれてしまう
という問題点があった。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、ステッピングモータからなる送りモー
タを駆動源とする布送り機構を備えるものにあって、電
源がオフされているときに、外力が作用しても送りモー
タが容易に回転されてしまうことを防止することができ
るミシンを提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のミシンは、ステッピングモータからなる送
りモータを駆動源とする布送り機構を備えるものにあっ
て、電源のオフ時に、前記送りモータの複数相の巻線間
を接続させる短絡手段を設けたところに特徴を有する
（請求項１の発明）。

【０００７】これによれば、電源オフ時には、短絡手段
により、送りモータの複数相の巻線間が接続されるので
あるが、この巻線の接続（短絡）により、外力が作用し
て送りモータを回転させようとしても、いわゆる電磁ブ
レーキが働くようになる。従って、送りモータが容易に
回転されてしまうことを防止することができ、ひいて
は、次に電源がオンされた際に、励磁相の不一致を起こ
すことなく確実に元の位置から縫製を再開することがで
きる。

【０００８】このとき、例えば作業者の簡単な手動操作
により、送りモータの複数相の巻線間を接続させるよう
に構成しても良いが、前記短絡手段を、電源のオフ時
に、自動で複数相の巻線間を接続させるように構成すれ
ば（請求項２の発明）、そのような作業者の手動操作の
手間もなくなるので、より効果的となる。

【０００９】また、電源のオフ時に、作業者が何らかの
理由により布（布送り機構）を手動で動かす必要が生ず
ることも考えられる。そこで、手動操作により巻線間の
接続を解除するための解除手段を設けるようにすれば
（請求項３の発明）、そのような場合に、作業者が巻線
間の接続を容易に解除して布（布送り機構）を手動で動
かすことができるようになるので、融通性，利便性を高
めることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を多頭形刺繍ミシン
に適用した一実施形態について、図面を参照しながら説
明する。まず、図２は、本実施形態に係るミシンたる多
頭形刺繍ミシン１の外観構成を概略的に示している。こ
の多頭形刺繍ミシン１は、横方向（Ｘ軸方向）に長いミ
シンテーブル２を備え、そのミシンテーブル２の上方
に、複数個（この場合３個のみ図示）のミシン頭部３を
横方向に並んで備えている。

【００１１】前記各ミシン頭部３には、選択的に駆動さ
れる複数本（図では便宜上４本）の針棒４が設けられ、
各針棒４の先端に設けられた縫針５には、図示しない糸
供給源から例えば色の異なる刺繍糸が供給されるように
なっている。また、図３に示すように、前記ミシンテー
ブル２には、各ミシン頭部３に対応して、前記縫針５と
の協働により加工布（図示せず）にステッチを形成する
ための釜機構を有する複数個のベッド部６が設けられて
いる。前記各ミシン頭部３の針棒４及びベッド部６の釜
機構は、図示しないミシンモータの駆動により、同期し
て駆動されるようになっている。

【００１２】一方、前記ミシンテーブル２上には、図３
にも示すように、加工布を保持し移動させるための移動
枠７が、水平方向（Ｘ軸及びＹ軸方向）に移動可能に設
けられる。この移動枠７は、ミシンテーブル２上をほぼ
一杯に横方向に延びる細長い矩形枠状をなし、図３に示
すように、その枠内には、加工布を張渡し状態に保持し
た刺繍枠８が、各ミシン頭部３に対応して複数個取付け
られるようになっている。また、図３に示すように、移
動枠７のうち、奥側の長辺部及び右側の短辺部には、そ
の下面（底面）に夫々凹溝状の案内溝７ａ及び７ｂが、
その辺部に沿って延びて設けられている。

【００１３】そして、この移動枠７は、ミシンテーブル
２に組込まれた後述する枠移動装置により、装置固有の
Ｘ−Ｙ座標系に基づいて、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の任意
の位置に自在に移動されるようになっている。これに
て、移動枠７及び枠移動装置から、布送り機構が構成さ
れるのである。尚、図示はしないが、ミシンテーブル２
上には、ディスプレイを有する操作パネルが設けられて
おり、この操作パネルには、ミシン１の電源をオン，オ
フするための電源スイッチや、後述するブレーキ解除ス
イッチ９（図１にのみ図示）等が設けられている。

【００１４】さらに、前記ミシンテーブル２には、マイ
クロコンピュータを主体として構成され、ミシン１全体
を制御する制御装置１０（図１にのみ図示）が設けられ
ている。この制御装置１０は、一針毎の針落ち位置（一
針毎の移動枠７のＸ軸，Ｙ軸方向移動量）を指示するス
テッチデータや、糸替えを指示する糸替えデータ等から
なる刺繍データに基づいて、上記各機構を制御し、移動
枠７を移動させつつ、各ミシン頭部３を駆動する縫製動
作を実行させ、もって移動枠７に保持された加工布に、
複数個の刺繍模様を同時に形成するようになっている。

【００１５】ここで、前記枠移動装置について述べる。
図３に示すように、この枠移動装置は、大きく分けて、
多相（例えば５相）のステッピングモータからなるＸ軸
送りモータ１１を駆動源として移動枠７をＸ軸方向に移
動させるためのＸ軸方向移動機構１２と、同様のステッ
ピングモータからなるＹ軸送りモータ１３を駆動源とし
て移動枠７をＹ軸方向に移動させるためのＹ軸方向移動
機構１４とから構成される。

【００１６】このうち、まず、Ｘ軸方向移動機構１２
は、図３に示すように、ミシンテーブル２の右端部手前
側に設けられ、前記移動枠７の右辺部を支持してＸ軸方
向に移動させるようになっている。詳しい図示は省略す
るが、このＸ軸方向移動機構１２は、ベースとその上面
を覆うカバーとからなる横長なケース１５内に、キャリ
ッジをリニアガイドを介してＸ軸方向に移動可能に設け
ると共に、前記Ｘ軸送りモータ１１の正逆回転を、前記
キャリッジのＸ軸方向の往復移動に変換するベルト伝達
機構１６を設けて構成される。

【００１７】そして、ケース１５の上面（カバー）に設
けられ、ミシンテーブル２の上面に臨んでＸ軸方向に延
びる２本のスリット１５ａから、前記キャリッジの２本
の突出部が上方に突出し、それら各突出部の先端に夫々
一対のローラ１７が回転自在に設けられている。それら
ローラ１７は、前記移動枠７の案内溝７ｂに嵌合してい
るのであるが、この場合、一対のローラ１７のうち一方
が案内溝７ｂの一方の壁に当接し、他方がそれとは反対
側の壁に当接している。これにて、前記キャリッジのＸ
軸方向の移動に伴って移動枠７が一体的にＸ軸方向に移
動されるようになっている。またこのとき、前記各ロー
ラ１７が、案内溝７ｂ内を相対的に転動することによ
り、移動枠７のＹ軸方向の移動が許容されている。

【００１８】一方、前記Ｙ軸方向移動機構１４は、ミシ
ンテーブル２の奥側の左右両端部にＹ軸移動ユニット１
８，１８を備えると共に、ミシンテーブル２の奥側の中
央部に前記Ｙ軸送りモータ１３を備えて構成されてい
る。このＹ軸送りモータ１３は、この場合両軸型に構成
されており、その駆動軸１９が左右方向に延び、その先
端が前記各Ｙ軸移動ユニット１８，１８（図示しない駆
動プーリ）に連結されている。

【００１９】詳しい図示及び説明は省略するが、前記Ｙ
軸移動ユニット１８は、前後方向に長いケース２０内
に、キャリッジをリニアガイドを介してＹ軸方向に移動
可能に設けると共に、前記Ｙ軸送りモータ１３の駆動軸
１９の正逆回転を、前記キャリッジのＹ軸方向の往復移
動に変換するベルト伝達機構２１を設けて構成される。
そして、ケース２０の上面（カバー）に設けられ、ミシ
ンテーブル２の上面に臨んでＹ軸方向に延びる２本のス
リット２０ａから、前記キャリッジの２本の突出部が上
方に突出している。

【００２０】このとき、左右のＹ軸移動ユニット１８，
１８の各キャリッジの突出部は、前記移動枠７の奥側の
長辺部の下面側を左右（Ｘ軸）方向に延びるキャリッジ
連結板２７（図２にのみ図示）により連結されている。
そして、図３に示すように、そのキャリッジ連結板２７
の上面部に、キャリッジの各突出部に対応して夫々一対
ずつのローラ２２（左右のＹ軸移動ユニット１８，１８
で合計４対）が回転自在に設けられていると共に、左右
のＹ軸移動ユニット１８，１８間に位置して間欠的に複
数個（複数対）のローラ２３が回転自在に設けられてい
る。

【００２１】それらローラ２２，２３は、前記移動枠７
の案内溝７ａに嵌合しているのであるが、この場合、一
対のローラ２２，２３のうち一方が案内溝７ａの一方の
壁に当接し、他方がそれとは反対側の壁に当接してい
る。これにて、前記キャリッジのＹ軸方向の移動に伴っ
て移動枠７が一体的にＹ軸方向に移動されるようになっ
ている。またこのとき、前記各ローラ２２，２３が、案
内溝７ａ内を相対的に転動することにより、移動枠７の
Ｘ軸方向の移動が許容されている。

【００２２】さて、図１は、上記布送り機構（Ｘ軸方向
移動機構１２及びＹ軸方向移動機構１４）の各送りモー
タ１１，１３の制御系の概略的な構成を、上記Ｘ軸送り
モータ１１を代表させて示しており、Ｘ軸送りモータ１
１は、前記制御装置１０によりモータ駆動回路２４を介
して駆動制御されるようになっている。尚、Ｙ軸送りモ
ータ１３側においても同等の構成であるため、図示及び
説明を省略する。

【００２３】この場合、周知のように、前記モータ駆動
回路２４は、制御装置１０から与えられる位置指令（入
力パルス）に基づいて、Ｘ軸送りモータ１１の各相の巻
線を所定の順序で順次励磁することにより、Ｘ軸送りモ
ータ１１を駆動するようになっている。またこのとき、
例えば縫製作業の途中で、何らかの事情でミシン１の電
源がオフされた場合、制御装置１０は、電源がオフされ
る直前の励磁相を記憶しておき、次に電源がオンされた
際に、記憶しておいた励磁相にて巻線を励磁することに
より、励磁相の不一致を起こすことなく元の位置から縫
製を再開するようになっている。

【００２４】そして、本実施形態では、Ｘ軸送りモータ
１１の複数相の巻線間、この場合、第２相の巻線と第４
相の巻線とを接続する短絡ライン２５が設けられると共
に、その短絡ライン２５にリレー（リレー接点）２６が
挿設されている。このリレー２６は、ノーマリクローズ
タイプ（断電状態で接点閉成）のものからなり、モータ
駆動回路２４によりオン，オフされるようになってい
る。さらに、本実施形態では、前記短絡ライン２５に
は、リレー２６と直列に前記ブレーキ解除スイッチ９が
設けられている。

【００２５】具体的には、モータ駆動回路２４は、Ｘ軸
送りモータ１１の巻線を励磁しているときには、リレー
（リレー接点）２６を開放状態とし、一方、ミシン１の
電源がオフの時を含むＸ軸送りモータ１１の巻線を励磁
しないときには、リレー（リレー接点）２６が閉成状態
とされ、第２相の巻線と第４相の巻線とが接続（短絡）
されるようになっている。つまりこの場合、ミシン１の
電源がオフされているときには、モータ駆動回路２４ひ
いてはリレーコイルへの電源供給がなくなるので、自動
で巻線間が接続されるのである。従って、短絡ライン２
５、リレー２６、モータ駆動回路２４等から短絡手段が
構成されている。

【００２６】また、前記ブレーキ解除スイッチ９は、通
常時には閉成状態とされているのであるが、作業者の手
動操作により開放状態とすることができ、これにて、ミ
シン１の電源がオフ状態にあってリレー２６が閉成状態
とされているときに、その巻線間の接続を解除できるよ
うになっている。従って、このブレーキ解除スイッチ９
が解除手段として機能するようになっている。

【００２７】次に上記構成の作用について述べる。上述
のように、制御装置１０は、刺繍データに基づいて、モ
ータ駆動回路２４を介してＸ軸送りモータ１１及びＹ軸
送りモータ１３を駆動制御することにより、布送り機構
（Ｘ軸方向移動機構１２及びＹ軸方向移動機構１４）に
よって移動枠７（刺繍枠８）を移動させつつ、各ミシン
頭部３を駆動し、縫製動作を実行させる。

【００２８】このとき、例えば縫製作業の途中で、何ら
かの事情で、ミシン１の電源をオフして作業を中断する
ようなケースがあるが、このような場合、制御装置１０
は、電源がオフされる直前の励磁相を記憶しておき、次
に電源がオンされた際に、記憶しておいた励磁相から巻
線を励磁することにより、励磁相の不一致を起こすこと
なく元の位置から縫製を再開できるようになっている。

【００２９】しかして、電源をオフしているときに、作
業者が移動枠７に触れる等して何らかの外力が加わった
場合、移動枠７が移動してその位置ひいてはＸ軸，Ｙ軸
の送りモータ１１，１３の位置がずれてしまうことが考
えられる。もし、そのような移動枠７（Ｘ軸，Ｙ軸の送
りモータ１１，１３）のずれがあった状態で、次に電源
がオンされると、上記のような制御を行っても、送りモ
ータ１１，１３を元の位置に戻すことができず、縫製を
再開しようとしても縫い位置がずれてしまう虞がある。

【００３０】ところが、本実施形態では、ミシン１の電
源オフ時には、リレー（リレー接点）２６が閉成状態と
され、いわば自動的に送りモータ１１，１３の第２相の
巻線と第４相の巻線とが接続されるようになる。この巻
線の接続（短絡）により、外力が作用して送りモータ１
１，１３を回転させようとしても、いわゆる電磁ブレー
キが働くようになるのである。従って、この電源オフ時
に、送りモータ１１，１３が容易に回転されてしまうこ
とを防止することができ、移動枠７に外力が作用しても
容易に移動されることがなくなるのである。

【００３１】また、電源のオフ時に、作業者が何らかの
理由により移動枠７（加工布）を手動で動かす必要が生
ずることも考えられる。そこで、そのような場合には、
作業者が、ブレーキ解除スイッチ９を手動操作してオフ
（開放）状態とすることにより、巻線間の接続（ブレー
キ）が容易に解除されるようになり、もって移動枠７を
手動で容易に動かすことができるようになるのである。

【００３２】このように本実施形態によれば、電源オフ
時に、リレー２６により送りモータ１１，１３の巻線間
を自動で接続させる構成としたので、電源オフ時に送り
モータ１１，１３が容易に回転されてしまうことを防止
することができ、ひいては、縫製途中に電源をオフした
場合の縫製動作の再開時における、送りモータ１１，１
３の励磁相の不一致による縫い位置のずれといった事態
の発生を未然に防止することができるという優れた効果
を得ることができる。また、特に本実施形態では、手動
操作により巻線間の接続を解除するブレーキ解除スイッ
チ９を設けたので、電源オフ時に手動で移動枠７を移動
させる必要がある場合などにおける、融通性，利便性を
高めることができるものである。

【００３３】尚、上記実施形態では、送りモータ１１，
１３を５相のステッピングモータとしたが、本発明は、
２相あるいは３相等多相のステッピングモータ全般に適
用することができる。この場合、電源オフ時にどの巻線
間を接続（短絡）するかについても、適宜設定すること
ができる。また、上記実施形態では、巻線間の接続（短
絡）が自動で行われるように構成したが、作業者の手動
操作によって動作する機械的スイッチにより接続を行う
構成としても良く、この場合、そのスイッチを解除手段
として兼用させることが可能となる。

【００３４】その他、布送り機構等の機械的な構成とし
ては様々な変更が可能であり、また、ブレーキ解除スイ
ッチ（解除手段）を必ずしも設けなくとも、所期の目的
を達成できる。そして、本発明は、多頭形の刺繍ミシン
に限らず、単頭形の刺繍ミシン、さらには、穴かがりミ
シンや玉縁縫いミシン等の、ステッピングモータを駆動
源とした布送り機構を備えるミシン全般に適用すること
ができるなど、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して
実施し得るものである。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
のミシンによれば、ステッピングモータからなる送りモ
ータを駆動源とする布送り機構を備えるものにあって、
電源のオフ時に、送りモータの複数相の巻線間を接続さ
せる短絡手段を設けるようにしたので、電源がオフされ
ているときに、外力が作用しても送りモータが容易に回
転されてしまうことを防止することができるという優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すもので、送りモータ
の制御系の構成を概略的に示す図

【図２】多頭形刺繍ミシンの外観構成を概略的に示す図

【図３】一部を破断して示すミシンテーブルの平面図

【符号の説明】

図面中、１は多頭形刺繍ミシン（ミシン）、２はミシン
テーブル、３はミシン頭部、７は移動枠、８は刺繍枠、
９はブレーキ解除スイッチ（解除手段）、１０は制御装
置、１１はＸ軸送りモータ、１２はＸ軸移動機構（布送
り機構）、１３はＹ軸送りモータ、１４はＹ軸移動機構
（布送り機構）、２４はモータ駆動回路、２５は短絡ラ
イン、２６はリレー（短絡手段）を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3B150 AA15 AA18 AA21 CB04 CE03 CE23 GE03 GG04 JA03 JA07 LA29 LB02 MA02 NA23 NA71 NB09 NB18 NC03 NC06 QA05 5H580 AA10 BB05 FA22 FD12 FD16 FD17

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステッピングモータからなる送りモータ
   を駆動源とする布送り機構を備えるミシンであって、 電源のオフ時に、前記送りモータの複数相の巻線間を接
   続させる短絡手段を備えることを特徴とするミシン。
2. 【請求項２】 前記短絡手段は、電源のオフ時に、自動
   で複数相の巻線間を接続させるように構成されているこ
   とを特徴とする請求項１記載のミシン。
3. 【請求項３】 手動操作により前記巻線間の接続を解除
   するための解除手段を備えることを特徴とする請求項１
   又は２記載のミシン。