JP2006149429A - ミシンモータの駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低速駆動時のミシンモータの駆動トルクを好適に増大し、被縫製物に対するミシン針の貫通力を向上させることができるミシンモータの駆動制御装置を実現する。
【解決手段】ミシンモータの駆動制御装置１００において、回転速度設定手段により設定された設定回転速度に対応する一定の回転速度でミシンモータが回転するように駆動制御するとともに、回転速度設定手段により設定された設定回転速度が低速領域にあるときは、昇圧手段によりモータ駆動電圧を低速領域以外のときよりも昇圧する構成にし、ミシンモータの回転速度は一定でミシンモータに印加される電圧が上がるようにした。そして、設定回転速度が低速領域である場合に、ミシンモータは低速駆動の回転速度に維持されつつモータ駆動電圧が昇圧されるので、低速駆動時のミシンモータの駆動トルクが増大されて、被縫製物に対するミシン針の貫通力が向上する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ミシンモータの駆動制御装置に関する。

従来より、ミシンを駆動するミシンモータに供給する電力量を調節することにより、ミシンモータの出力を調整する技術が知られている。
例えば、図６に示すように、同じモータ回転数の場合、ミシンモータのモータトルクは駆動電圧に比例して大きくなる。従って、駆動電圧を高くすることに応じて、ミシンモータは、より高トルクな出力が可能となる。

そして、ミシンにおいて、ジーンズなどの厚布の縫製を行う際、ミシン針が厚布を貫通することができなく、ミシンモータが停止してしまうような場合に、そのミシンモータにＰＷＭ制御（Pulse Width Modulation 制御）による最大電力を供給するようにしてミシンモータの出力を上げて、ミシン針が厚布を貫通するようにしたミシンが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
なお、ＰＷＭ制御とは、入力信号の大きさに応じて、周期一定でパルス幅のデューティサイクル（パルス幅のＨｉｇｈとＬｏｗの比、デューティ比）を変化させる制御である。デューティサイクル（デューティ比）が変化すると、トランジスタのＯＮ／ＯＦＦの間隔が変化し、ミシンモータへ供給する平均電流も変化する。つまり、ミシンモータの回転数を変化させるにはデューティサイクルを変化させればよく、デューティ（デューティ比のＨｉｇｈの割合）が大きくなれば、パワーも大きくなり、ミシン針の貫通力も大きくなる。
特開２００１−２８６６９２号公報

しかしながら、上記特許文献１の場合、ミシンにおけるミシンモータのトルクが小さい低速駆動時においては、ミシン針が厚布を貫通しにくいので、１針毎にミシンモータが停止してしまう恐れがある。そのため、このミシンにおける低速駆動時には、１針毎にミシンモータに最大電力が供給されることとなる。
そして、ミシンモータには最大電力が供給されるほど負荷がかかるので、このようなミシンにおけるミシンモータは傷みやすいという問題があった。

本発明の目的は、低速駆動時のミシンモータの駆動トルクを好適に増大し、被縫製物に対するミシン針の貫通力を向上させることができるミシンモータの駆動制御装置を提供することである。

以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、ミシンモータの駆動制御装置であって、主軸を回転させてミシン針を上下に移動させるミシンモータと、操作によりミシンモータの回転速度を設定する回転速度設定手段と、ミシンモータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、回転速度設定手段により設定された設定回転速度と、回転速度検出手段により検出された検出回転速度との差分を取得するとともに、ミシンモータに印加するモータ駆動電圧を、その取得した差分に応じたパルス幅で断続するＰＷＭ制御により、検出回転速度が設定回転速度となるようにミシンモータを駆動するモータ駆動制御手段と、回転速度設定手段により設定された設定回転速度が低速領域にあるときは、モータ駆動電圧を低速領域以外のときよりも昇圧する昇圧手段と、を備えることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、ミシンモータの駆動制御装置は、回転速度設定手段により設定された設定回転速度に対応する一定の回転速度でミシンモータが回転するように、モータ駆動制御手段によるＰＭＷ制御のフィードバック制御によって駆動制御されている。
また、回転速度設定手段により設定された設定回転速度が低速領域にあるときは、モータ駆動電圧を低速領域以外のときよりも昇圧するようになっている。

つまり、ミシンモータの駆動制御装置は、モータ駆動制御手段の制御に基づき、回転速度設定手段によって設定された設定回転速度に対応する一定の回転速度でミシンモータが回転するように駆動制御されているので、ミシンモータの回転速度、回転数は上がらずに、同じ回転数で回転する状態でミシンモータに印加される電圧が上がるようになっている。
そして、設定回転速度が低速領域である場合に、ミシンモータは低速駆動の回転速度に維持されつつ、モータ駆動電圧が昇圧されるので、低速駆動時のミシンモータの駆動トルクが増大され、被縫製物に対するミシン針の貫通力が向上するようになっている。

よって、このミシンモータの駆動制御装置は、低速駆動時のミシンモータの駆動トルクを好適に増大し、被縫製物に対するミシン針の貫通力を向上させることができる駆動制御装置であるといえる。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載のミシンモータの駆動制御装置において、ミシンモータに供給する電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段により検出された電流値が所定値より高いか否かを判断する判断手段と、判断手段が、電流検出手段が検出した電流値が所定値より高いと判断した場合、ミシン針が被縫製物を貫通するタイミングから所定時間、ミシンモータに供給する電流をカットする電流遮断制御手段と、を備えることを特徴とする。

請求項２記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、ミシンモータの駆動制御装置は、判断手段によって、電流検出手段が検出した電流値が所定値より高いと判断された場合に、ミシン針が被縫製物を貫通するタイミングから所定時間、ミシンモータに供給する電流をカットすることができる。

例えば、ミシン針が被縫製物を貫通したタイミング以後は、ミシン針は慣性力によって被縫製物に突き刺さることができるので、ミシンモータの駆動トルクは不要であり、無駄な電力を消費していることとなる。この無駄な電力の消費を無くすために、電流遮断制御手段はミシン針が被縫製物を貫通するタイミングから所定時間、ミシンモータに供給する電流をカットするようになっている。
特に、ミシン針が被縫製物を貫通するタイミングにおいて、電流検出手段が検出する電流値は所定のピークをむかえるようになっているので、判断手段は、電流検出手段が検出した電流値が所定値より高いピーク、閾値であると判断したことに基づき、そのタイミング以後、所定時間ミシンモータに供給する電流をカットすることにより、ミシンモータに無駄な電力を供給しないようにすることができる。

よって、ミシンモータは無駄な電力を消費しないので、その無駄な電力をミシンモータが消費してしまうことにより、ミシンモータが発熱してしまうことを防止することができる。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載のミシンモータの駆動制御装置において、回転速度検出手段により検出された検出回転速度に基づき、ミシンモータが停止するモータロックを検出するモータロック検出手段を備え、昇圧手段が、モータ駆動電圧を昇圧している際に、モータロック検出手段が、モータロックを検出した場合、回転速度設定手段により設定された設定回転速度が低速領域にあるときは、低速領域以外のときよりも早いタイミングでミシンモータへ電流の供給を停止することを特徴とする。

請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、ミシンモータの駆動制御装置は、モータロック検出手段がモータロックを検出した場合に、回転速度設定手段により設定された設定回転速度が低速領域にあるときは、低速領域以外のときよりも早いタイミングでミシンモータへ電流の供給を停止することができる。

つまり、昇圧手段がモータ駆動電圧を昇圧している際に、モータロックしてしまうとミシンモータが発熱しやすいので、モータロック検出手段がミシンモータのモータロックを検出した際に、回転速度設定手段により設定された設定回転速度が低速領域にあり、昇圧手段がモータ駆動電圧を昇圧しているような場合では、低速領域以外のときよりも早いタイミングでミシンモータへ電流の供給を停止することにより、より効果的にモータロックに起因するミシンモータの発熱を防止することができる。

よって、ミシンモータの駆動制御装置により、ミシンモータが発熱してしまうことを効率的に防止することができる。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のミシンモータの駆動制御装置において、ミシンモータが回転中に、回転速度設定手段によりミシンモータの回転速度が高速領域から低速領域に変更された場合に、昇圧手段によるモータ駆動電圧の変更を禁止する電圧変更禁止制御手段を備えることを特徴とする。

請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明と同様の作用を奏するとともに、ミシンモータの駆動制御装置は、ミシンモータが回転中に回転速度設定手段によりミシンモータの回転速度が高速領域から低速領域に変更された場合、昇圧手段によるモータ駆動電圧の変更を禁止することができる。
よって、ミシンモータの駆動制御装置によって、ミシンモータの回転中にミシンモータの回転速度が高速領域から低速領域に変更された場合に生じてしまうミシンモータの回転むらを防止することができる。

請求項１記載の発明によれば、ミシンモータの駆動制御装置は、回転速度設定手段により設定された設定回転速度に対応する一定の回転速度でミシンモータが回転するように、モータ駆動制御手段によるＰＭＷ制御のフィードバック制御によって駆動制御されている。また、回転速度設定手段により設定された設定回転速度が低速領域にあるときは、モータ駆動電圧を低速領域以外のときよりも昇圧するようになっている。
つまり、ミシンモータの駆動制御装置は、モータ駆動制御手段の制御に基づき、回転速度設定手段によって設定された設定回転速度に対応する一定の回転速度でミシンモータが回転するように駆動制御されているので、ミシンモータの回転速度、回転数は上がらずに、同じ回転数で回転する状態でミシンモータに印加される電圧が上がるようになっている。そして、設定回転速度が低速領域である場合に、ミシンモータは低速駆動の回転速度に維持されつつ、モータ駆動電圧が昇圧されるので、低速駆動時のミシンモータの駆動トルクが増大され、被縫製物に対するミシン針の貫通力が向上するようになっている。
よって、このミシンモータの駆動制御装置は、低速駆動時のミシンモータの駆動トルクを好適に増大し、被縫製物に対するミシン針の貫通力を向上させることができる駆動制御装置であるといえる。

請求項２記載の発明によれば、ミシンモータの駆動制御装置は、判断手段によって、電流検出手段が検出した電流値が所定値より高いと判断された場合に、ミシン針が被縫製物を貫通するタイミングから所定時間、ミシンモータに供給する電流をカットすることができる。
例えば、ミシン針が被縫製物を貫通したタイミング以後は、ミシン針は慣性力によって被縫製物に突き刺さることができるので、ミシンモータの駆動トルクは不要であり、無駄な電力を消費していることとなる。この無駄な電力の消費を無くすために、電流遮断制御手段はミシン針が被縫製物を貫通するタイミングから所定時間、ミシンモータに供給する電流をカットするようになっている。特に、ミシン針が被縫製物を貫通するタイミングにおいて、電流検出手段が検出する電流値は所定のピークをむかえるようになっているので、判断手段は、電流検出手段が検出した電流値が所定値より高いピーク、閾値であると判断したことに基づき、そのタイミング以後、所定時間ミシンモータに供給する電流をカットすることにより、ミシンモータに無駄な電力を供給しないようにすることができる。
よって、ミシンモータは無駄な電力を消費しないので、その無駄な電力をミシンモータが消費してしまうことにより、ミシンモータが発熱してしまうことを防止することができる。

請求項３記載の発明によれば、ミシンモータの駆動制御装置は、モータロック検出手段がモータロックを検出した場合に、回転速度設定手段により設定された設定回転速度が低速領域にあるときは、低速領域以外のときよりも早いタイミングでミシンモータへ電流の供給を停止することができる。つまり、昇圧手段がモータ駆動電圧を昇圧している際に、モータロックしてしまうとミシンモータが発熱しやすいので、モータロック検出手段がミシンモータのモータロックを検出した際に、回転速度設定手段により設定された設定回転速度が低速領域にあり、昇圧手段がモータ駆動電圧を昇圧しているような場合では、低速領域以外のときよりも早いタイミングでミシンモータへ電流の供給を停止することにより、より効果的にモータロックに起因するミシンモータの発熱を防止することができる。
よって、ミシンモータの駆動制御装置により、ミシンモータが発熱してしまうことを効率的に防止することができる。

請求項４記載の発明によれば、ミシンモータの駆動制御装置は、ミシンモータが回転中に回転速度設定手段によりミシンモータの回転速度が高速領域から低速領域に変更された場合、昇圧手段によるモータ駆動電圧の変更を禁止することができる。
よって、ミシンモータの駆動制御装置によって、ミシンモータの回転中にミシンモータの回転速度が高速領域から低速領域に変更された場合に生じてしまうミシンモータの回転むらを防止することができる。

以下、本発明にかかるミシンモータの駆動制御装置の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態におけるミシンモータの駆動制御装置のミシンモータ側を示すブロック図であり、図２は、本実施の形態におけるミシンモータの駆動制御装置の電源側を示すブロック図である。なお、ミシンモータの駆動制御装置１００は、図１における駆動制御装置のミシンモータ側１０１の※部分と、図２における駆動制御装置の電源側１０２の※部分とが接続する構成になっている。

ミシンモータの駆動制御装置１００は、図１に示すように、ミシン針（図示省略）を駆動するミシンモータ１１と、操作によりミシンモータ１１の回転速度を設定する回転速度設定手段としてのスライドヴォリューム１２と、ミシンモータ１１の回転速度を検出する回転速度検出手段１３と、ミシンモータ１１に供給される電流を検出する電流検出手段１４と、駆動制御装置各部の動作を制御するＣＰＵ１０等を備えている。
また、ミシンモータの駆動制御装置１００は、図２に示すように、ミシンモータ１１に電力を供給するための電源２１と、駆動制御装置の一次側と二次側とを磁気的に接続するスイッチングトランス２２と、駆動制御装置の一次側と二次側とを光学的に接続するフォトカプラ２３と、駆動制御装置の一次側から二次側の電圧を変化させる昇圧手段としてのｈｉｃ（ハイブリッドＩＣ）２０等を備えている。

ミシンモータ１１は、主軸（図示省略）を回転させてミシン針（図示省略）を上下に移動させるモータであり、ミシン針（図示省略）と、釜やルーパなどの糸輪捕捉器（図示省略）との協働により縫い目を形成するための駆動手段である。

スライドヴォリューム１２は、ミシンモータ１１の回転速度を設定するためのボリュームスイッチであり、ミシンのユーザなどにより操作されて入力設定された設定回転速度をＣＰＵ１０のＡ／Ｄポート１０ａに出力する。

回転速度検出手段１３は、例えば、エンコーダなどを備えており、ミシンモータ１１の回転速度を検出し、検出した検出回転速度をＣＰＵ１０のＩＮポート１０ｂに出力する。

電流検出手段１４は、ミシンモータ１１に供給される電流を検出し、検出した電流値を増幅回路１５を介して増幅して、ＣＰＵ１０のＡ／Ｄポート１０ａに出力する。

ＣＰＵ１０は、モータ駆動制御手段として、スライドヴォリューム１２からＡ／Ｄポート１０ａに入力された設定回転速度と、回転速度検出手段１３からＩＮポート１０ｂに入力された検出回転速度と、の差分を取得するとともに、ミシンモータ１１に印加するモータ駆動電圧を、その取得した差分に応じたパルス幅で断続するＰＷＭ制御により、検出回転速度が設定回転速度となるようにミシンモータ１１を駆動する制御を行う。
具体的には、ＣＰＵ１０は、取得した設定回転速度と検出回転速度との差分に基づき、デューティ比を演算して取得し、そのデューティ比に応じた駆動制御信号をＯＵＴポート１０ｃからスイッチングトランジスタであるドライバ１６に出力する。そして、ドライバ１６が、そのデューティ比に応じたスイッチングを行い、ミシンモータ１１の回転数を調整し、設定回転速度に対応する一定の回転数でミシンモータ１１が回転するように駆動制御する。

また、ＣＰＵ１０は、判断手段として、電流検出手段１４からＡ／Ｄポート１０ａに入力された電流値が所定値より高いか否かを判断する制御を行う。
また、ＣＰＵ１０は、電流遮断制御手段として、判断手段としてのＣＰＵ１０が、電流検出手段１３が検出した電流値が所定値より高いと判断した場合、ミシン針が被縫製物を貫通するタイミングから所定時間、ミシンモータ１１に供給する電流をカットする制御を行う。

また、ＣＰＵ１０は、モータロック検出手段として、回転速度検出手段１３により検出された検出回転速度に基づき、ミシンモータ１１が停止するモータロックを検出する制御を行う。つまり、モータロック検出手段としてのＣＰＵ１０は、回転速度検出手段１３により検出された検出回転速度がゼロ或いはほぼゼロである場合に、ミシンモータ１１のモータロックとして検出するようになっている。
そして、モータロック検出手段としてのＣＰＵ１０が、ミシンモータ１１のモータロックを検出した際に、ｈｉｃ２０がモータ駆動電圧を昇圧している場合、スライドヴォリューム１２により設定された設定回転速度が低速領域にあるときは、低速領域以外のときよりも早いタイミングでミシンモータ１１へ電流の供給を停止するようになっている。なお、ミシンモータ１１の回転速度の低速領域とは、例えば、ＭＡＸ８５０ｒｐｍの回転数に対し、２００ｒｐｍ以下の回転数の領域であり、特に、１１０〜１５０ｒｐｍの領域を指す。

また、ＣＰＵ１０は、電圧変更禁止制御手段として、ミシンモータ１１が回転中に、スライドヴォリューム１２によりミシンモータ１１の回転速度が高速領域から低速領域に変更された場合に、ｈｉｃ２０によるモータ駆動電圧の変更を禁止する制御を行う。

また、ＣＰＵ１０は、スライドヴォリューム１２からＡ／Ｄポート１０ａに入力された設定回転速度が低速領域であると判断すると、ＯＵＴポート１０ｃから昇圧信号（ＬＳ信号）を出力するようになっている。

電源２１は、例えば、交流電源であり、電源２１から駆動制御装置１００の一次側に交流電力が入るようになっている。その交流電力は、ダイオードブリッジ２４とコンデンサ２５を通じて直流に変換されて平滑される。そして直流に変換された電力はｈｉｃ２０によりスイッチングされて、スイッチングトランス２２を介して駆動制御装置１００の二次側に伝達される。なお、駆動制御装置１００の二次側に伝達された電力は、ダイオード３１とコンデンサ３２を通じて直流に平滑され、ミシンモータ１１の駆動用に使用される。

フォトカプラ２３は、発光ダイオードなどからなる発光素子２３ａと、トランジスタなどからなる受光素子２３ｂとにより構成されている。
この駆動制御装置１００の二次側において、シャントレギュレータ３５に入力される、抵抗３３と抵抗３４で分圧された電圧のレベルに比例して、フォトカプラ２３の発光素子２３ａ側に流れる電流が変化し、発光素子２３ａの発光量が変化するようになっている。フォトカプラ２３の受光素子２３ｂは、フォトカプラ２３の発光素子２３ａの発光量に応じて、フォトカプラ２３の一次側の電流をｈｉｃ２０のＶＩＮ端子に入力するようになっている。

ｈｉｃ２０は、スライドヴォリューム１２により設定された設定回転速度が低速領域にあるときは、モータ駆動電圧を低速領域以外のときよりも昇圧する動作、処理を行う。
また、ｈｉｃ２０は、ｈｉｃ２０のＶＩＮ端子に入力された電流値に応じて、ｈｉｃ２０におけるスイッチング周波数を調整し、駆動制御装置１００の二次側の出力電圧を設定する処理を行う。つまり、ｈｉｃ２０は、ｈｉｃ２０のＶＩＮ端子に入力されるフォトカプラ２３の一次側の電流値に基づき、駆動制御装置１００の二次側の電圧の出力状態を判断することができるようになっており、例えば、ｈｉｃ２０が、駆動制御装置１００の二次側の電圧が下がっていると判断すると速いスイッチングを行い、電力エネルギーを駆動制御装置１００の一次側から二次側により多く伝えるようにして二次側の電圧を上げ、また、駆動制御装置１００の二次側の電圧が上がっていると判断すると遅いスイッチングを行い、電力エネルギーを駆動制御装置１００の一次側から二次側により少なく伝えるようにして二次側の電圧を下げる。
このように、ｈｉｃ２０が、スイッチング、デューティを速くすることによりエネルギーは伝わりやすくなり、二次側の電圧が上がるようになっており、スイッチング、デューティを遅くすることによりエネルギーは伝わりにくくなり、二次側の電圧が下がるようになっている。

ここで、ミシンモータの駆動制御装置１００の二次側の電圧の設定に関する処理について説明する。
スライドヴォリューム１２から設定回転速度がＣＰＵ１０のＡ／Ｄポート１０ａに入力されて、ＣＰＵ１０が、その設定回転速度が低速領域であると判断すると、ＣＰＵ１０は、ＯＵＴポート１０ｃから昇圧信号（ＬＳ信号）を出力する。
その昇圧信号（ＬＳ信号）に基づき、トランジスタ３６がＯＮにされると、抵抗３７側からトランジスタ３６を介してＧＮＤ側に向かう電流が流れる。そして、抵抗３４と抵抗３７の並列回路によって、シャントレギュレータ３５にかかる電圧が低下し、フォトカプラ２３の発光素子２３ａに流れる電流が低下する。それに伴い、フォトカプラ２３の受光素子２３ｂ側の電圧、電流が上がり、その上がったフォトカプラ２３の一次側の電流に基づき、ｈｉｃ２０は二次側の電圧が下がったものと判断する。
そして、ｈｉｃ２０はスイッチング、デューティの速い発信を行うことで、二次側に電力エネルギーを伝達し、二次側の電圧を上げるように設定する。

このように、ミシンモータの駆動制御装置１００は、モータ駆動制御手段としてのＣＰＵ１０により、スライドヴォリューム１２によって設定された設定回転速度に対応する一定の回転数でミシンモータ１１が回転するように、フィードバック制御によって駆動制御されているので、ミシンモータ１１の回転数は上がらずに、同じ回転数で回転する状態でミシンモータ１１に印加される電圧が上がるようになっている。
つまり、設定回転速度が低速領域である場合に、ミシンモータ１１は低速の回転速度に維持されつつ、モータ駆動電圧が昇圧されるので、低速駆動時のミシンモータ１１の駆動トルクが増大され、被縫製物に対するミシン針の貫通力が向上するようになっている。

これによって、従来技術のミシンのように、ミシンモータが停止してしまう状態で最大電力を供給するようにして、高トルク駆動に切り替える場合に比べて貫通力アップの効率が高いという効果が得られる。
なお、このような制御をミシンモータ１１が低速駆動（低速領域）に設定された場合に適用するとした理由は、ミシンモータ１１が低速以外の中高速で駆動している場合では、低速時と比べてトルクが高く、十分な貫通力を有しているので本制御が不要となるためである。また、ミシンモータ１１が中高速で駆動している際に、モータ駆動電圧を昇圧してしまうと、ミシンモータ１１が発熱してしまい、トラブルの原因となってしまうことがあるためである。

次に、ミシンモータの駆動制御装置１００における、電流遮断制御手段としてのＣＰＵ１０の処理について説明する。
図３は、ミシンモータ１１の電流波形である。図４は、ミシンモータの駆動制御装置１００における電流遮断制御処理を示すフローチャートである。

図３（ａ）に示すように、ミシンモータ１１には、ミシン針が被縫製物を貫通する際に、より高電流、高電力がかかるようになっている。なお、図３（ａ）の電流波形中、Ｌのタイミングにおいてミシン針が被縫製物に突き当たり、Ｈのタイミングにおいてミシン針が被縫製物を貫通するようになっている。
そして、ミシン針が被縫製物を貫通したＨのタイミング以後は、ミシン針は慣性力によって被縫製物に突き刺さることができるので、ミシンモータ１１の駆動トルクが不要であり、無駄な電力を消費していることとなる。この無駄な電力の消費を無くすために、電流遮断制御手段としてのＣＰＵ１０が機能する。

電流遮断制御処理は、図４に示すように、まず、判断手段としてのＣＰＵ１０が、Ａ／Ｄポート１０ａに入力された電流値が、閾値としての所定の電流値より高いか否かを判断する（ステップＳ１０１）。なお、閾値としての所定の電流値は、例えば、図３（ａ）の電流波形中Ｈのタイミングにおけるピーク電流値である。

ＣＰＵ１０が、入力され検出した電流値が、閾値としての所定の電流値より高いと判断すると（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０はカット電流タイマーを起動させる（ステップＳ１０２）。そして、電流遮断制御手段としてのＣＰＵ１０は、トランジスタ１７を介するようにして、不要な電流（カット電流）がミシンモータ１１に供給されないように流す（ステップＳ１０３；カット電流ＯＮ）。

次いで、ＣＰＵ１０は、ミシン針が被縫製物を貫通したタイミング（Ｈ）から所定時間（例えば、図３（ａ）におけるＴｃ（カットタイム））経過したか否かを判断する（ステップＳ１０４）。つまり、カット電流タイマーが、所定時間（Ｔｃ）を計測したか否かを判断する。
ＣＰＵ１０が、所定時間（Ｔｃ）経過していないと判断すると（ステップＳ１０４；Ｎｏ）、ステップＳ１０３に戻る。
一方、ＣＰＵ１０が、所定時間（Ｔｃ）経過したと判断すると（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、ミシンモータ１１に対する電流の供給を再度開始し（ステップＳ１０５；カット電流ＯＦＦ）、処理を終了する。
なお、図３（ａ）のような電流波形において、ミシンモータ１１の駆動トルクが不要であるカットタイム（Ｔｃ）の間、電流がミシンモータ１１に供給されないようにすることにより、図３（ｂ）のような電流波形となる。

このように、ミシンモータの駆動制御装置１００は、電流遮断制御手段としてのＣＰＵ１０により、ミシンモータ１１の駆動トルクが不要であるタイミング（カットタイム、Ｔｃ）において、ミシンモータ１１が無駄な電力を消費しないようになっている。
よって、その無駄な電力をミシンモータ１１が消費してしまうことにより、ミシンモータ１１が発熱してしまうことを防止することができる。

次に、ミシンモータの駆動制御装置１００における、モータロック検出手段としてのＣＰＵ１０の処理について説明する。
図５は、ミシンモータの駆動制御装置１００におけるモータロック処理を示すフローチャートである

ミシンモータ１１が低速駆動（低速領域）に設定されている場合であって、ｈｉｃ２０が駆動制御装置１００の二次側を昇圧している際に、厚布などの被縫製物にミシン針が通らないために、ミシンモータ１１が停止してしまうモータロックを起こしてしまうと、ｈｉｃ２０は、ミシンモータ１１の駆動トルクを上げるために、より電圧を上げようとする。モータロックを起こしてから、ミシンモータ１１の駆動トルクを上げるためにフルデューティに近い出力が続くと、ミシンモータ１１は発熱してしまい、オーバーヒートを起こしてしまう。
このようなモータロックに起因するオーバーヒートをミシンモータ１１が起こしてしまわないように、モータロック検出手段としてのＣＰＵ１０が機能する。

モータロック処理は、図５に示すように、まず、ミシンモータ１１が回転動作している状態において、ＣＰＵ１０は、昇圧信号（ＬＳ信号）の発信状態を確認する（ステップＳ２０１）。
そして、ＣＰＵ１０が、昇圧信号（ＬＳ信号）の発信があることを確認すると、昇圧状態である（低速領域である）と判断し、昇圧設定フラグＣ＝１を設定し、また、ＣＰＵ１０が、昇圧信号（ＬＳ信号）の発信がないことを確認すると、昇圧状態でない（低速領域でない）と判断し、昇圧設定フラグＣ＝０を設定する（ステップＳ２０１）。
なお、設定した昇圧設定フラグＣは、図示しないＲＡＭにセットされる。

次いで、ＣＰＵ１０は、昇圧設定フラグがＣ＝０であるか否かを判断する（ステップＳ２０３）。
ＣＰＵ１０が、Ｃ＝０であると判断すると（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、モータロック停止が許される許容停止時間Ｔを、Ｔ＝ｔ１（例えば、ｔ１＝２秒）と設定し（ステップＳ２０４）、ステップＳ２０６へ進む。
一方、ＣＰＵ１０が、Ｃ＝１であると判断すると（ステップＳ２０３；Ｎｏ）、モータロック停止が許される許容停止時間Ｔを、Ｔ＝ｔ２（例えば、ｔ２＝１．５秒）と設定し（ステップＳ２０５）、ステップＳ２０６へ進む。
なお、許容停止時間Ｔとして設定される数値は、ｔ１＞ｔ２として、予めＲＯＭ（図示省略）などに格納されている。

ステップＳ２０６において、モータロック検出手段としてのＣＰＵ１０は、回転速度検出手段１３により検出された検出回転速度に基づき、ミシンモータ１１が停止するモータロックであるか否か検出する（ステップＳ２０６）。例えば、モータロック検出手段としてのＣＰＵ１０は、ミシンモータ１１の回転数が０ｒｐｍ、或いは１１０ｒｐｍ以下であることに基づき、モータロックの検出を行うようになっている。
そして、ＣＰＵ１０が、モータロックを検出しなければ（ステップＳ２０６；Ｎｏ）、ステップ２０６を継続する。
一方、ＣＰＵ１０が、モータロックを検出するとステップＳ２０７へ進む。

ステップＳ２０７において、ＣＰＵ１０は、ミシンモータ１１がモータロックしている時間が許容停止時間Ｔ（ｔ１ or ｔ２）以上継続しているか否かを判断する（ステップＳ２０７）。
ＣＰＵ１０が、ミシンモータ１１が許容停止時間Ｔ以上停止していないと判断すると（ステップＳ２０７；Ｎｏ）、ステップ２０６へ戻る。
一方、ＣＰＵ１０が、ミシンモータ１１が許容停止時間Ｔ以上停止していると判断すると（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０は、ミシンモータ１１への電流の供給を停止することにより、ミシンモータ１１の回転を停止させて、処理を終了する。

このように、ミシンモータの駆動制御装置１００は、モータロック検出手段としてのＣＰＵ１０により、ミシンモータ１１が停止するモータロックを検出するとともに、ミシンモータ１１がモータロックにより停止する時間が所定の許容停止時間Ｔ（ｔ１ or ｔ２）以上となる場合に、ミシンモータ１１への電流の供給を停止することにより、ミシンモータ１１の回転を停止することができる。
よって、モータロックに起因するオーバーヒートをミシンモータ１１が起こしてしまうトラブルを低減することができる。
特に、ｈｉｃ２０がモータ駆動電圧を昇圧している際に、モータロックしてしまうとミシンモータ１１が発熱しやすい。モータロック検出手段としてのＣＰＵ１０が、ミシンモータ１１のモータロックを検出した際に、スライドヴォリューム１２により設定された設定回転速度が低速領域にあり、ｈｉｃ２０がモータ駆動電圧を昇圧している場合、低速領域以外のときよりも早いタイミングでミシンモータ１１へ電流の供給を停止するようになっているので、より効果的にモータロックに起因するミシンモータ１１の発熱を防止することができる。

また、ミシンモータの駆動制御装置１００は、電圧変更禁止制御手段としてのＣＰＵ１０の制御により、ミシンモータ１１が回転中に、スライドヴォリューム１２によりミシンモータ１１の回転速度が高速領域から低速領域に変更された場合に、ｈｉｃ２０によるモータ駆動電圧の変更を禁止する機能を有する。

ミシンモータ１１の回転中に、スライドヴォリューム１２によりミシンモータ１１の回転速度が高速領域から低速領域に変更されたことに伴い、昇圧信号（ＬＳ信号）が発信され、駆動制御装置１００の二次側の電圧が昇圧されると、ミシンモータ１１の回転むらが生じやすい。
そのため、ミシンモータ１１が回転中に、スライドヴォリューム１２によりミシンモータ１１の回転速度が高速領域から低速領域に変更された場合に、電圧変更禁止制御手段としてのＣＰＵ１０の制御によって、ｈｉｃ２０によるモータ駆動電圧の変更を禁止することにより、ミシンモータ１１の回転むらを防止することができる。

なお、以上の実施の形態においては、カット電流タイマーなどをＣＰＵ１０のコントロールにより行うようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、回路によるハード構成によって行うようにしてもよい。

また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

本発明に係るミシンモータの駆動制御装置の要部構成を示すブロック図であり、特に、ミシンモータ側の構成を示すものである。 本発明に係るミシンモータの駆動制御装置の要部構成を示すブロック図であり、特に、電源側の構成を示すものである。 ミシンモータの電流波形を示す説明図であり、電流遮断制御前（ａ）と、電流遮断制御後（ｂ）を示すものである。 電流遮断制御処理を示すフローチャートである。 モータロック処理を示すフローチャートである。 従来技術における、モータ回転数とモータトルクとの関係を示す説明図である。

符号の説明

１０ ＣＰＵ（モータ駆動制御手段、判断手段、電流遮断制御手段、モータロック検出手段、電圧変更禁止制御手段）
１０ａ Ａ／Ｄポート
１０ｂ ＩＮポート
１０ｃ ＯＵＴポート
１１ ミシンモータ
１２ スライドヴォリューム（回転速度設定手段）
１３ 回転速度検出手段
１４ 電流検出手段
１５ 増幅回路
１６ ドライバ
２０ ｈｉｃ（昇圧手段）
２１ 電源
２２ スイッチングトランス
２３ フォトカプラ
２３ａ 発光素子
２３ｂ 受光素子
１００（１０１、１０２） ミシンモータの駆動制御装置

Claims (4)

1. 主軸を回転させてミシン針を上下に移動させるミシンモータと、
   操作により前記ミシンモータの回転速度を設定する回転速度設定手段と、
   前記ミシンモータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
   前記回転速度設定手段により設定された設定回転速度と、前記回転速度検出手段により検出された検出回転速度との差分を取得するとともに、前記ミシンモータに印加するモータ駆動電圧を、その取得した差分に応じたパルス幅で断続するＰＷＭ制御により、前記検出回転速度が前記設定回転速度となるようにミシンモータを駆動するモータ駆動制御手段と、
   前記回転速度設定手段により設定された前記設定回転速度が低速領域にあるときは、前記モータ駆動電圧を低速領域以外のときよりも昇圧する昇圧手段と、
   を備えることを特徴とするミシンモータの駆動制御装置。
2. 前記ミシンモータに供給する電流を検出する電流検出手段と、
   前記電流検出手段により検出された電流値が所定値より高いか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段が、前記電流検出手段が検出した電流値が所定値より高いと判断した場合、前記ミシン針が被縫製物を貫通するタイミングから所定時間、前記ミシンモータに供給する電流をカットする電流遮断制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のミシンモータの駆動制御装置。
3. 前記回転速度検出手段により検出された検出回転速度に基づき、ミシンモータが停止するモータロックを検出するモータロック検出手段を備え、
   前記昇圧手段が、前記モータ駆動電圧を昇圧している際に、前記モータロック検出手段が、前記モータロックを検出した場合、前記回転速度設定手段により設定された前記設定回転速度が低速領域にあるときは、低速領域以外のときよりも早いタイミングで前記ミシンモータへ電流の供給を停止することを特徴とする請求項１又は２に記載のミシンモータの駆動制御装置。
4. 前記ミシンモータが回転中に、前記回転速度設定手段によりミシンモータの回転速度が高速領域から低速領域に変更された場合に、前記昇圧手段による前記モータ駆動電圧の変更を禁止する電圧変更禁止制御手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のミシンモータの駆動制御装置。

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