JP2005304724A - ミシン - Google Patents

Abstract

【課題】 縫製作業に伴う回転軸の回転、駆動軸の往復運動により発電機で発電した電力を、電子機器の電源として使用できようにすること。
【解決手段】 ミシンのアーム部に配設されたミシン主軸に外嵌状にＰＭ型ステッピングモータからなる発電機が組込まれ、縫製開始に伴ってミシンモータでミシン主軸が回転駆動され、発電機により発電される。その発電された電力がダイオードＤ１〜Ｄ４や平滑用コンデンサ群３１Ａ，３１Ｂで整流して直流に変換され、しかもツェナーダイオード２７により定電圧化され、第１定電圧ラインＬ３や第２定電圧ラインＬ４及びコモン５ＶラインＬ５を介してメンテナンス用ＣＰＵ２６の入力端子（ＶＣＣ）Ｉ４に供給され、ＣＰＵ２６の作動が可能になる。一方、コンパレータ３８は、電圧供給ラインＬ１を介して一方の入力端子に供給される直流電圧が基準電圧（約0.5 Ｖ）よりも高い場合に、「Ｈ」レベルの信号を出力する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ミシンに関し、特に回転軸の回転により、又は駆動軸の往復駆動により発電する発電機を設け、その発電機から受ける発電電力により電子機器を作動させるようにしたものに関する。

従来、縫針や糸捕捉用釜等の縫製機構を備えたミシンにおいては、ミシンモータの駆動用として商業電源を用いるだけでなく、ミシン制御用にその他の電源を補助的に使用するように構成したミシンが各種提案されるとともに、実用化されている。

例えば、特許２９４１２９１号公報に記載の複数電源駆動ミシンは、ミシン機枠上に太陽電池を設け、その太陽電池から供給される電力をミシン内部の蓄電池に蓄電し、ミシンモータについては商業電源で回転駆動する一方、各種のステッピングモータ、模様記憶装置や模様表示装置等については、蓄電池からの低圧電力を供給するようにしてある（例えば、特許文献１参照）。

特許２９４１２９１号公報 （第２〜３頁、図１）

前述した特許２９４１２９１号公報に記載の複数電源駆動ミシンにおいては、縫製作業を行うに際して、太陽光又はそれに代わる光源を必要とするため、ミシンの設置場所が制限されるという問題がある。また、各種のステッピングモータを駆動するための駆動電力を蓄積するためには、大型の太陽電池パネルや蓄電池を必要とし、コスト高になるという問題もある。

ところで、商業電源によりミシンモータのみを駆動させ、縫製に関する制御装置を一切設けていない実用縫いの為のミシンの場合には、制御装置が無いため、このような太陽電池技術を適用できないことになる。しかし、この種のミシンにおいて、例えば、駆動系の各所にグリスを充填する等、定期的なメンテナンス時期をユーザーに報知するには、縫製作業を行う毎の縫製時間を累積した累積稼働時間を計数しながら記憶しておき、所定の累積稼働時間に達する毎に、メンテナンス時期を報知する必要がある。

そこで、累積稼働時間を演算する制御装置の電源として、蓄電池を用いることが可能であるが、稼働時間演算に際して縫製の開始時期や終了時期を検出するためには、ミシン主軸の回転を検出するエンコーダや回転センサ等の高価な部品が別途必要となり、ミシンが更に大型化するとともに、コストが高くなる。

請求項１に係るミシンは、ミシンモータで回転駆動される回転軸を備えたミシンにおいて、回転軸に外嵌状に組み込まれ回転軸の回転により発電する発電機と、発電機で発電した電力を所定電圧に変換する電源電圧制御回路と、電源電圧制御回路から給電される電子機器とを備えたものである。

請求項２に係るミシンは、ミシンモータで往復駆動される駆動軸を備えたミシンにおいて、駆動軸に接近させて設けられ駆動軸の往復運動により発電する発電機と、発電機で発電した電力を所定電圧に変換する電源電圧制御回路と、電源電圧制御回路から給電される電子機器とを備えたものである。

請求項３に係るミシンは、請求項１又は２の発明において、前記電子機器はＣＰＵを含み、電源電圧制御回路はＣＰＵに供給する所定電圧の電源電圧を発生させる定電圧生成回路を有するものである。

請求項４に係るミシンは、請求項３の発明において、前記ＣＰＵは、発電機の発電電力の電圧レベルからミシンが稼働中であることを判別する判別手段からの出力を受けてミシン稼働の累積稼働時間を計数する機能を有するものである。

請求項５に係るミシンは、請求項４の発明において、前記累積稼働時間が所定値に達したときに、ＣＰＵにより報知制御される報知手段を設けたものである。

請求項６に係るミシンは、請求項４又は５の発明において、前記ＣＰＵは計数した累積稼働時間を記憶する記憶手段を設け、前記記憶手段に記憶した累積稼働時間をリセットするリセットスイッチを設けたものである。

請求項７に係るミシンは、請求項６の発明において、前記発電機により発電が行われていない場合に、リセットスイッチを経由してＣＰＵに給電可能なバッテリを備えたものである。

請求項１の発明によれば、針棒と糸捕捉用釜を含む縫製機構と、ミシンモータで回転駆動される回転軸を備えたミシンにおいて、発電機と、電源電圧制御回路と、その電源電圧制御回路から給電される電子機器とを備えたので、縫製に伴って回転軸が回転駆動されると発電機により発電され、その発電された電力が所定電圧に変換されて電子機器に給電され、電子機器がその電力により作動するため、ミシンの設置場所に制限されることなく、しかも納入先におけるミシンモータの駆動の為の商業電源が複数種類存在する場合であっても、メーカとして各種の商業電源に対応する複数種類の電源を準備する必要がなく、出荷先が何れの国であっても、また設置条件が何れであっても、電子機器の為の電源ユニットを何ら変更することがなく、電源ユニットの省略化を図ることができ、しかもコストの低減が図れる。

請求項２の発明によれば、針棒と糸捕捉用釜を含む縫製機構と、ミシンモータで往復駆動される駆動軸を備えたミシンにおいて、発電機と、電源電圧制御回路と、その電源電圧制御回路から給電される電子機器とを備えたので、縫製に伴って駆動軸が往復運動されると発電機により発電され、その発電された電力が所定電圧に変換されて電子機器に給電され、電子機器がその電力により作動するため、前記請求項１と同様の効果が得られる。

請求項３の発明によれば、前記電子機器はＣＰＵを含み、電源電圧制御回路はＣＰＵに供給する所定電圧の電源電圧を発生させる定電圧生成回路を有するので、発電機で発電して発生させた所定電圧の電源電圧を用いてＣＰＵを作動でき、ＣＰＵを用いて種々の電子制御が可能になる。その他請求項１又は２と様の効果が得られる。

請求項４の発明によれば、前記ＣＰＵは、発電機の発電電力の電圧レベルからミシンが稼働中であることを判別する判別手段からの出力を受けてミシン稼働の累積稼働時間を計数する機能を有するので、ミシンが稼働していることが判別されている場合に、ミシン稼働の累積稼働時間を計数でき、その累積稼働時間を用いて各種のメンテナンス時期を求める等、ミシンの維持管理が簡単化するとともに、ミシンの稼働状態を検出するエンコーダ等の電子部品を別途設ける必要がなく、コスト的にも有利になる。その他請求項３と同様の効果を奏する。

請求項５の発明によれば、前記累積稼働時間が所定値に達したときに、ＣＰＵにより報知制御される報知手段を設けたので、累積稼働時間が所定値に達したことが、報知手段を介して何らかの報知により確実に報知することができる。その他請求項４と同様の効果を奏する。

請求項６の発明によれば、ＣＰＵは計数した累積稼働時間を記憶する記憶手段を設け、前記記憶手段に記憶した累積稼働時間をリセットするリセットスイッチを設けたので、リセットスイッチを操作するだけで、ＣＰＵの記憶手段に記憶されている累積稼働時間をリセットして初期化でき、累積稼働時間を繰り返して有効活用することができる。その他請求項４又は５と同様の効果を奏する。

請求項７の発明によれば、前記発電機により発電が行われていない場合に、リセットスイッチを経由してＣＰＵに給電可能なバッテリを備えたので、発電機による発電が行われない場合でも、バッテリの電力をリセットスイッチを経由させてＣＰＵに供給でき、リセット操作に限ってＣＰＵを作動させることができる。しかも、そのバッテリの電力は、リセット用にだけ使用されるため、消費電力を極力抑制して寿命を長期化させることができる。その他請求項６と同様の効果を奏する。

本実施の形態におけるミシンは、ミシン主軸をミシンモータで回転駆動させた場合、ミシン主軸に外嵌状に組み込んだ発電機により発電し、その発電電力を用いて、電子機器であるメンテナンス用ＣＰＵを作動可能にしてある。

図１に示すように、ミシン１は、作業テーブル２上に載置され、水平なベッド部３と、このベッド部３の右端部から上下方向に立設された脚柱部４と、この脚柱部４の上端部から前方へ延びるアーム部５とを備えている。

ベッド部２には、図示しない糸輪捕捉器が設けられ、アーム部５には糸調子器６が設けられている。アーム部５の内部には、ミシンモータ（図示略）で駆動されるミシン主軸８が左右方向に配設され、図示を省略するが、ミシン主軸８の回転により針棒駆動機構を介して針棒９及びその下端の縫針１０が上下駆動されるとともに、天秤駆動機構を介して天秤（図示略）が上下駆動される。脚柱部４には、返し縫いのための返し縫いレバー１１が設けられている。

次に、ミシン主軸８に外嵌状に組み込まれた発電機１５について説明する。図２に示すように、アーム部５には、左右方向向きのミシン主軸８（これが回転軸に相当する）が配設され、複数のベアリング１６，１７を介してミシンフレーム１２に回転可能に支持されている。アーム部５の右端部には、ハンドプーリ１８がミシン主軸８に固着され、図示外のミシンモータとに亙ってＶベルト７が掛け渡されている。ここで、縫針１０を下端に装着した針棒９や糸輪捕捉器等から縫製機構が構成されている。

アルミ製で環状のホルダ部材１９がミシンフレーム１２の内側に複数箇所でビス止めされ、そのホルダ部材１９にＰＭ型（パーマネント・マグネット型）のステッピングモータが発電機１５として設けられている。このＰＭ型ステッピングモータを発電機１５として作動させる発電技術は周知であるため簡単に説明すると、ミシン主軸８に外嵌させたスリーブ２０の外周部に、例えば、１２個のＳ極と１２個のＮ極を周方向に交互に環状に配列させた２４極のマグネット群２１が設けられ、その環状マグネット群２１の外側に対向するように、１対のボビンに巻装した４つのコイル２３ａ〜２３ｄ（図５参照）がケース２２に収容されてＰＭ型ステッピングモータ１５が構成され、ホルダ部材１９に固着されている。

即ち、これら４つのコイル２３ａ〜２３ｄとミシン主軸８に外嵌状に設けられた環状マグネット群２１等により４相のＰＭ型ステッピングモータ（発電機）１５が構成され、ミシン主軸８がＶベルト７により回転駆動された場合、ＰＭ型ステッピングモータ１５内の各コイル２３ａ〜２３ｄに磁界が発生し、図３に示すように、Φ１〜Φ４の４相からなる回転数に比例する交流電圧を発生する発電機１５として作用する。

次に、図５に基づいて、発電機１５で発生した発電電力を直流に変換する電源電圧制御回路を設けるとともに、その直流で作動するメンテナンス用ＣＰＵ２６（これが電子機器に外する）を設けた電子基板２５について説明する。ここで、メンテナンス用ＣＰＵ２６は、ＥＥＲＯＭ（データの電気的な書込みと消去が可能なＲＯＭ）２６ａと、ＲＡＭ２６ｂ、複数の入出力ポートＩ１〜Ｉ８、Ｏ１〜Ｏ３等を備えた、１チップ型のマイクロコンピュータである。ここで、図中に示す小さな矩形枠は抵抗を示している。

前述したように、ＰＭ型ステッピングモータである発電機１５において、４つのコイル２３ａ〜２３ｄから４相（Φ１〜Φ４）分の交流が発生し、電子基板２５のコネクタ２５ａに供給され、夫々に設けたダイオードＤ１〜Ｄ４により半波整流され、電力供給ラインＬ１に供給される。このように半波整流されたリップル分を含む直流を図４に示す。電力供給ラインＬ１とグランドラインＧＬ１間に介設されたツェナーダイオード（定電圧素子）２７がトランジスタ２８のベースに接続されている。そのツェナーダイオード２７は１０Ｖ電圧制限用であり、ツェナー電圧として、例えば、約１０Ｖに設定されている。

ツェナー電圧の印加により作動したトランジスタ２８を経た直流は、次の電流制限用トランジスタ２９により電流が制限され、逆流防止用ダイオード３０を経て、１０ＶラインＬ２においてコンデンサ群３１Ａにより平滑され、その平滑後の電圧を約１０Ｖとする直流が次のツェナーダイオード３２に供給されるとともに、３端子レギュレータ３３に供給される。３端子レギュレータ３３及びコンデンサ群３１Ｂで更に平滑された直流は第１定電圧ラインＬ３を経てコモン５ＶラインＬ５に供給される。

一方、ツェナーダイオード３２は５Ｖ電圧制限用であり、ツェナー電圧として、例えば、約５Ｖに設定されており、ツェナー電圧の印加により作動したトランジスタ３４を経た直流は、第２定電圧ラインＬ４に介設されたダイオード３５、抵抗６０を経て大容量コンデンサ３６に充電されるとともに、更にダイオード３７を経てコモン５ＶラインＬ５に供給され、コモン５ＶラインＬ５がＣＰＵ２６の電源端子Ｉ４（ＶＣＣ端子）に接続されている。

即ち、コモン５ＶラインＬ５には、第１定電圧ラインＬ３を経て５Ｖの直流が供給されるとともに、第２定電圧ラインＬ４を経て５Ｖの直流が供給される。ミシン主軸８が回転中で、発電機１５に電圧が発生しているときは、第１定電圧ラインＬ３が優先して用いられる。ここで、ＣＰＵ２６のグランド端子Ｉ５（ＧＮＤ端子）にはグランドラインＧＬ２が接続されている。

電力供給ラインＬ１はコンパレータ３８の一方の入力端子に接続されるとともに、電力供給ラインＬ１の途中部において、抵抗６１に直列に、コンデンサ３９と抵抗４０とツェナーダイオード４１とが並列接続されている。ツェナーダイオード４１のツェナー電圧は、例えば、約９Ｖに設定されており、ツェナーダイオード４１により制限された約９Ｖがコンパレータ３８の一方の入力端子に印加される。コンパレータ３８の他方の入力端子には、３端子レギュレータ３３の出力である５Ｖが２つの分圧抵抗４２，４３により分圧された約 0.5Ｖが、基準電圧として印加されている。

それ故、コンパレータ３８は、一方の入力端子に印加される直流電圧が他方の入力端子に印加される基準電圧よりも小さい場合に、発電電圧供給ラインＬ６を介して「０Ｖ」をＣＰＵ２６の入力端子Ｉ１に供給し、一方の入力端子に印加される直流電圧が他方の入力端子に印加される基準電圧よりも大きくなった場合に、発電電圧供給ラインＬ６を介して「５Ｖ」の直流を入力端子Ｉ１に供給する。

即ち、ミシン主軸８の回転速度が約２００〜２５０ｒｐｍに達すると、電力供給ラインＬ１には約１Ｖ以上の直流が印加されるため、入力端子Ｉ１に約５Ｖ、つまり「Ｈ」レベルの発電電圧信号が供給される。グランドラインＧＬ２とコモン５ＶラインＬ５との間に接続されるリセット電圧供給ラインＬ７には、リチューム電池等からなる一次電池４４と、リセットスイッチ４５の第１スイッチ４５ａと逆流防止用ダイオード４６が夫々介設されている。

グランドラインＧＬ２とＣＰＵ２６のクリア端子Ｉ６間にリセットスイッチ４５の第２スイッチ４５ｂが介設されている。ここで、これら第１スイッチ４５ａと第２スイッチ４５ｂとは、操作ボタンの手動操作に連動して、同時にＯＮ作動するものである。ここで、、リセットスイッチ４５は、アーム部５の背面側（図示略）に設けられ、操作部がフレームの内側に設けられているため、普段には操作できないが、必要に応じて、細い突起部材で操作部を押圧操作するようになっている。

出力端子Ｏ１には、警告用ブザー５０とその駆動回路５１とが接続され、その警告用ブザー５０はダイオード５２を介して発電電圧供給ラインＬ６に接続されている。出力端子Ｏ２には、緑ランプ５４とその駆動回路５５とが接続され、緑ランプ５４はダイオード５２を介して発電電圧供給ラインＬ６に接続されている。更に、出力端子Ｏ３には、赤ランプ５６とその駆動回路５７とが接続され、赤ランプ５６はダイオード５２を介して発電電圧供給ラインＬ６に接続されている。警告用ブザー５０は、アーム部５の背面側（図示略）に設けられている。

ここで、緑ランプ５４と赤ランプ５６は共に、図１に示すように、アーム部５の正面側に夫々設けられ、この赤ランプ５６が点灯した場合、後述するように、ミシン１を所定時間（例えば、約７００時間）に亙って稼働させたので、ミシン１の複数の駆動軸にグリスを充填するように促す、つまりメンテナンス時期を報知する警告ランプである。また、緑ランプ５４はが点灯している場合、ミシン１の駆動系が正常に作動できることを示す正常状態であることを報知するランプである。

ここで、ＣＰＵ２６の入力端子Ｉ２，Ｉ３には、水晶発振器５８が接続されている。また、入力端子（割込み端子）Ｉ８には、リセット素子５９の出力端子が接続され、リセット素子５９の入力端子は、コモン５ＶラインＬ５に接続されている。それ故、ミシン主軸８が回転されず、第１定電圧ラインＬ３及び第２定電圧ラインＬ４の直流電圧が何れも約2.8 Ｖまで低下した場合、リセット素子５９からのリセット信号が入力端子Ｉ８に供給され、メンテナンス用ＣＰＵ２６はそのリセット信号を受けて、マスク割込みにより、後述する累積稼働時間Ｔを強制的にＥＥＲＯＭ２６ａの累積メモリ（これが記憶手段に相当する）に記憶する。

次に、ＣＰＵ２６のＥＥＲＯＭ２６ａに予め記憶されたグリスアップ報知制御のルーチンについて、図６のフローチャートに基づいて説明する。但し、図中の符号Ｓｉ（ｉ＝１１、１２、１３・・・）はステップである。また、このミシン１がメーカから出荷されるに際して、ＥＥＲＯＭ２６ａの累積メモリに記憶される累積稼働時間Ｔのデータがクリアされているものとする。

ユーザーが縫製を実行するに際して、モータスイッチがＯＮ操作され、図示しないペダルを踏み込むとミシンモータが回転されるため、Ｖベルト７を介してミシン主軸８が回転されるので、前述したように、発電機１５が作動して４相の交流電圧（Φ１〜Φ４）が発生する。この場合、大容量コンデンサ３６には充電されていない。それ故、第２定電圧ラインＬ４はコモン５ＶラインＬ５を介して入力端子Ｉ４に電源電圧が供給されないものとする。

その交流電圧はダイオードＤ１〜Ｄ４により半波整流されて電力供給ラインＬ１に供給されるため、電力供給ラインＬ１を介してコンパレータ３８の一方の入力端子に供給される直流電圧が、他方の入力端子の基準電圧（約0.5 Ｖ) よりも大きくなった場合、つまりミシン主軸８の回転速度が約２００〜２５０ｒｐｍ以上になった場合に、コンパレータ３８から入力端子Ｉ１に、「Ｈ」レベルの発電電圧信号が供給される。

そこで、入力端子Ｉ１に印加される発電電圧信号Ｇｖが読み込まれ（Ｓ11）、その発電電圧信号Ｇｖが「Ｈ」レベルの場合には（Ｓ12:Yes) 、緑ランプ５４が点灯される（Ｓ13）。次に、微小時間毎に読み込まれた発電電圧信号Ｇｖが「Ｈ」レベルである間、つまり縫製されている場合において（Ｓ15，Ｓ16:Yes) 、今回の縫製によりミシン１が稼働した稼働時間ｔが計数される（Ｓ14）。

次に、発電電圧信号Ｇｖが「Ｌ」レベルになって、ミシン１の稼働が停止したときには（Ｓ16:No)、緑ランプ５４が消灯され（Ｓ17）、今回の稼働時間ｔを前回の累積稼働時間Ｔに加算した最新の累積稼働時間Ｔが演算される（Ｓ18）。次に、その最新の累積稼働時間ＴがＥＥＲＯＭ２６ａの累積メモリに記憶される（Ｓ19）。次に、その累積稼働時間Ｔが所定の設定時間Ｂ（例えば、約７００時間）よりも少ない場合には（Ｓ20:No)、Ｓ11〜Ｓ20が繰り返して実行される。

しかし、累積稼働時間Ｔが設定時間Ｂ以上になった場合には（Ｓ20:Yes) 、赤ランプ５６が点灯されるとともに、警告ブザー５０が作動する（Ｓ21）。そこで、ユーザーがその警告ブザー５０や赤ランプ５６によりグリスを充填させる警告であることが分かり、グリスや潤滑オイルを所定の駆動系に供給するメンテナンス作業を実行してから、前述したリセットスイッチ４５を押圧操作した場合（Ｓ22:Yes) 、累積メモリに記憶されている累積稼働時間Ｔに初期値「０」を書き込むリセット処理が実行される（Ｓ23）。その後、継続してミシン１による縫製作業が正常に実行される。

ところで、リセットスイッチ４５が押圧操作された場合、一次電池４４から供給される直流は閉成された第１スイッチ４５ａと逆流防止用ダイオード４６を経てコモン５ＶラインＬ５に供給されるともに、閉成された第２スイッチ４５ｂを介して入力端子（クリア端子）Ｉ６が接地されるため、「Ｌ」レベルのクリア信号に基づいて、累積メモリに記憶されている累積稼働時間Ｔがクリアされる。一次電池４４（リチューム電池）は累積稼働時間Ｔの消去用だけに使用されるため、一次電池４４の寿命は、例えば、約７〜１０年もの長期に亙って使用可能である。

ここで、電力供給ラインＬ１、１０ＶラインＬ２、第１定電圧ラインＬ３、第２定電圧ラインＬ４、コモン５ＶラインＬ５、ツェナーダイオード２７，３２、トランジスタ２８，２９，３４、コンデンサ３１Ａ，３１Ｂ，３６，ダイオードＤ１〜Ｄ４，３０，３５，３７、等により電源電圧制御回路が構成されている。

また、１０ＶラインＬ２、第１定電圧ラインＬ３、第２定電圧ラインＬ４、コモン５ＶラインＬ５、ツェナーダイオード２７，３２、トランジスタ２８，２９，３４、コンデンサ３１Ａ，３１Ｂ、ダイオード３０，３５，３７等により定電圧生成回路が構成され、コンパレータ３８、抵抗６１、コンデンサ３９、抵抗４０、ツェナーダイオード４１、分圧抵抗４２，４３等により判別手段が構成され、赤ランプ５６や警告ブザー５０等により報知手段が構成されている。

このように、縫製処理に伴ってミシンモータによりＶベルト７を介してミシン主軸８が回転駆動されると、ＰＭ型ステッピングモータからなる発電機１５により発電され、その発電された電力が電源電圧制御回路で所定電圧の直流に変換され、コモン５ＶラインＬ５を介してメンテナンス用ＣＰＵ２６に給電され、メンテナンス用ＣＰＵ２６がその電力により作動する。

それ故、ミシン１の設置場所に何ら制限されることなく、しかも納入先におけるミシンモータ駆動の為の商業電源が複数種類存在する場合であっても、メーカとして各種の商業電源に対応する複数種類の電源を準備する必要がなく、出荷先が何れの国であっても、また設置条件が何れであっても、メンテナンス用ＣＰＵ２６の為の電源ユニットを何ら変更することがなく、しかも電源ユニットの省略化を図ることができ、更に、コストの低減が図れる。

また、メンテナンス用ＣＰＵ２６は、発電機１５の発電電力の電圧レベルからミシンが稼働中であることが判別された場合、ミシン稼働の累積稼働時間Ｔを計数する機能を有すると共に、その計数した累積稼働時間ＴをＥＥＲＯＭ２６ａの累積メモリに記憶させるので、ミシン１が稼働していることが判別されている場合に、ミシン稼働の累積稼働時間Ｔを計数でき、しかもその累積稼働時間Ｔを累積メモリに記憶保持できるため、その累積稼働時間Ｔを用いて、各種のメンテナンス時期を求める等、ミシン１の維持管理が簡単化するとともに、ミシン１の稼働状態を検出するエンコーダ等の電子部品を別途設ける必要がなく、コスト的にも有利になる。

また、ＥＥＲＯＭ２６ａの累積メモリに記憶した累積稼働時間Ｔが設定時間Ｂに達したときに、メンテナンス用ＣＰＵ２６により報知制御される赤ランプ５６や警告ブザー５０を設けたので、累積稼働時間Ｔが設定時間Ｂに達したことが、これら赤ランプ５６や警告ブザー５０を介して何らかの報知により確実に報知することができる。

次に、前記実施の形態の変更形態について説明する。

１〕電子基板２５の回路を部分的に変更し、図７に示すように構成してもよい。即ち、発電電圧供給ラインＬ６において、コンパレータ３８を設けることなく、電力供給ラインＬ１の直流をそのままで入力端子Ｉ１に供給するようにし、ＣＰＵ２６にＡ／Ｄ変換器（アナログ／デジタル変換器）２６ｃを追加的に設けるようにしてもよい。この場合、ツェナーダイオード４１Ａのツェナー電圧は、例えば約５Ｖに設定し、直流電圧の上限を約２０Ｖに制限するようにしてある。

ＥＥＲＯＭ２６ａには、図８に示すように、発電電圧（ｖ）と回転速度（ｒｐｍ）とを対応付けた回転速度テーブルを記憶するとともに、図９に示すように、回転速度（ｒｐｍ）と補正係数とを対応付けた補正係数テーブルとを記憶するようにしてもよい。ここで、補正係数は、ミシン主軸８の回転速度が3000(rpm) の場合には、縫製時間をそのまま稼働時間に適用すればよいが、それよりも回転速度が遅い場合には、縫製時間に対する稼働時間に換算する割合を小さくするようにしてもよく、その為に、補正係数を予め設定してある。

即ち、図１０のフローチャートに示すように、入力端子Ｉ１に印加される発電電圧（Ｖ）が読み込まれ（Ｓ31）、その発電電圧に基づいて、図８に示す回転速度テーブルから回転速度Ｖが演算されるとともに、図９に示す補正係数テーブルから補正係数が演算される（Ｓ32）。次に、回転速度Ｖが所定の設定回転速度Ｖａ（例えば、約３００rpm ) 以上の場合（Ｓ33:Yes) 、緑ランプ５４が点灯され（Ｓ34）、所定稼働時間ｔ（例えば、約１秒間）が計数され（Ｓ35）、Ｓ32で求めた補正係数に基づいて、補正稼働時間Ｈｔｎが演算される（Ｓ36）

次に、発電電圧が読み込まれ（Ｓ37）、Ｓ32と同様に回転速度Ｖと補正係数が夫々演算され（Ｓ38）、回転速度Ｖが設定回転速度Ｖａ以上の場合（Ｓ39:Yes) 、Ｓ34〜Ｓ39が繰り返して実行される。縫製処理の終了に伴って、回転速度Ｖが設定回転速度Ｖａよりも小さくなった場合（Ｓ39:No)、緑ランプ５４が消灯される（Ｓ40）。

次に、今回の縫製処理により作成された複数の補正稼働時間Ｈｔ１、Ｈｔ２、Ｈｔ３、・・・Ｈｔｎを全て加算した今回の総稼働時間Ｔａが演算され（Ｓ41）、今回の総稼働時間Ｔａを前回までの累積稼働時間Ｔに加算した最新の累積稼働時間Ｔが演算される（Ｓ42）。その後、Ｓ43〜Ｓ47が、前述したＳ19〜Ｓ23と同様に実行される。それ故、この場合には、ミシン主軸８の回転速度に応じて補正したグリスアップに相応しい時期となる累積稼働時間Ｔを求めることができる。ここで、Ａ／Ｄ変換器２６ｃ、グリスアップ報知制御のＳ31〜Ｓ33等から判別手段が構成されている。

２〕発電機１５として、ＰＭ型ステッピングモータに代えて、ブラシレスモータ、ＤＣモータであってもよく、針棒９の上下動を介して駆動されるリニアモータ等、各種の駆動モータを採用してもよい。

３〕発電機１５は、ベッド部３内に設けた全回転釜又は半回転釜を駆動する下軸に外嵌状に組込んだり、アーム部５の上面に配設された下糸巻き装置１３（図１参照）のボビン駆動軸に外嵌状に組込むようにしてもよく、更に、ミシン１に内蔵でなく、ミシン１の外部にミシン主軸８の回転をベルトやギヤを介して回転駆動される回転軸に外嵌状に組込むようにしてもよい。

４〕一次電池４４に代えて、充電可能な二次電池を使用するようにしてもよい。

５〕リセットスイッチ４５の誤操作によるリセット処理を防止する為に、リセットスイッチ４５を複数回操作されたときにリセット処理を実行するようにしてもよい。

６〕電子機器として、メンテナンス用ＣＰＵ２６に適用したが、携帯電話、ＭＤやＣＤプレーヤ、デジタルスティールカメラ等であってもよく、これら電子機器に対して充電可能なように構成してもよい。

７〕図１１に示すように、発電機１５Ａを、ミシン主軸８の回転に連動して上下に往復運動する針棒９に接近させて設けるようにしてもよい。この発電機１５Ａについて説明すると、針棒９は上下１対の軸受け６５，６６を介してミシンフレーム１２に上下往復運動可能に支持されている。その針棒９に固着した固定金具６７を介してマグネットホルダ６８が上下方向向きに支持されている。

マグネットホルダ６８には、例えば、８のＳ極と８個のＮ極を上下方向に交互に直線状に配列させた１６極のマグネット群７０が設けられ、その直線状マグネット群７０の直ぐ右側に接近させて、略コ字状に形成された上下１対の鉄心枠７１，７２の各々に分散させて４つのコイル２３ａ〜２３ｄ（図５参照）が収容されている。但し、鉄心枠７１，７２の間に、Ｎ極のマグネットとＳ極のマグネットとからなるマグネット対長さλの1/4 に相当する寸法だけ、隙間が設けられている。

この場合には、針棒９が上下に往復運動する駆動軸に相当する。それ故、針棒９の上下往復運動によりマグネットホルダ６８が所定距離に亙って同時に上下動するため、各コイル２３ａ〜２３ｄに９０°ずつ位相がズレた磁界が発生し、この発電機１５Ａを用いて、針棒９の上下往復運動により発電された電力を、５Ｖの直流に変換してメンテナンス用ＣＰＵ２６に給電するようにしてもよい。

８〕ミシン１Ａの、例えば脚柱部４の正面に、各種の電子機器が装着可能な縦長の装着用凹部４ａを設けるとともに、その装着用凹部４ａに、発電機１５，１５Ａで発電された電力を給電する１対の給電端子４ｂを設け、電子機器を装着用凹部４ａに装着したとき、給電端子４ｂに接触した電子機器の充電端子に充電用直流を供給するように構成してもよい。この装着用凹部は、アーム部５の正面だけでなく、脚柱部４の側面やアーム部５の上面等、ユーザーが操作可能なあらゆる部位に設けるようにしてもよい。

９〕本発明は以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、当業者でれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記実施形態に種々の変更を付加して実施することができ、本発明はそれらの変更形態をも包含するものである。

１０〕本発明は、縫製機構と、ミシンモータで回転駆動される回転軸、或いは往復運動される駆動軸を備えた各種のミシンに適用し得ることは勿論である。

本発明の実施例に係るミシンの正面図である。 ミシンのアーム部の要部縦断部分正面図である。 発電機で発電された４相分の交流波形を示す図である。 整流された直流電圧を示す図である。 電子基板の回路構成を示す回路図である。 グリスアップ報知制御のフローチャートである。 変更形態に係る 図５相当図である。 回転速度テーブルに有する設定値を示す線図である。 補正係数テーブルに有する設定値を示す線図である。 変更形態に係る図６相当図である。 変更形態に係る発電機を説明する説明図である。 変更形態に係る図１相当図である。

符号の説明

１，１Ａ ミシン
９ 針棒
８ ミシン主軸
１５，１５Ａ 発電機
２５ 電子基板
２６ メンテナンス用ＣＰＵ
２６ａ ＥＥＲＯＭ
４４ 一次電池（リチューム電池）
４５ リセットスイッチ
２７，３２ ツェナーダイオード
２８，２９，３４ トランジスタ
３１Ａ，３１Ｂ コンデンサ
３０，３５，３７ ダイオード
３８ コンパレータ
３９ コンデンサ
４０，６１ 抵抗
４１ ツェナーダイオード
４２，４３ 分圧抵抗
５０ 警告ブザー
５６ 赤ランプ
Ｌ２ １０Ｖライン
Ｌ３ 第１定電圧ライン
Ｌ４ 第２定電圧ライン
Ｌ５ コモン５Ｖライン

Claims (7)

1. ミシンモータで回転駆動される回転軸を備えたミシンにおいて、
   前記回転軸に外嵌状に組み込まれ回転軸の回転により発電する発電機と、
   前記発電機で発電した電力を所定電圧に変換する電源電圧制御回路と、
   前記電源電圧制御回路から給電される電子機器と、
   を備えたことを特徴とするミシン。
2. ミシンモータで往復駆動される駆動軸を備えたミシンにおいて、
   前記駆動軸に接近させて設けられ駆動軸の往復運動により発電する発電機と、
   前記発電機で発電した電力を所定電圧に変換する電源電圧制御回路と、
   前記電源電圧制御回路から給電される電子機器と、
   を備えたことを特徴とするミシン。
3. 前記電子機器はＣＰＵを含み、
   前記電源電圧制御回路は前記ＣＰＵに供給する所定電圧の電源電圧を発生させる定電圧生成回路を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のミシン。
4. 前記ＣＰＵは、前記発電機の発電電力の電圧レベルからミシンが稼働中であることを判別する判別手段からの出力を受けてミシン稼働の累積稼働時間を計数する機能を有することを特徴とする請求項３に記載のミシン。
5. 前記累積稼働時間が所定値に達したときに、前記ＣＰＵにより報知制御される報知手段を設けたことを特徴とする請求項４に記載のミシン。
6. 前記ＣＰＵは計数した累積稼働時間を記憶する記憶手段を設け、前記記憶手段に記憶した累積稼働時間をリセットするリセットスイッチを設けたことを特徴とする請求項４又は５に記載のミシン。
7. 前記発電機により発電が行われていない場合に、前記リセットスイッチを経由して前記ＣＰＵに給電可能なバッテリを備えたことを特徴とする請求項６に記載のミシン。