JP2770054B2 - 家庭用ミシンの定位置停針装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は一般家庭用電子ミシンの定位置停針装置に関
するものである。

（従来技術と発明が解決しようとする課題） ミシンの定位置停針装置は工業用ミシン分野では相当
以前より実用化されている。これはクラッチモータを使
用してクラッチ板と主モータとは別に設けられている補
助低速モータにより急速に且つ高精度な位置決めを可能
にしている。

一方、家庭用ミシン分野においても近時、定位置停針
機能を有するものが実用化されている。しかしその停針
方式は工業用のものと本質的に異なる。

周知のように、家庭用においては上記したようなクラ
ッチモータは使用せず一個のユニバーサルモータあるい
はDCモータを使用してミシン主軸の駆動および停止制御
を行っている。ミシン用コントローラを踏込むか又はス
タートスイッチを操作するとミシンの主軸が回転し、同
回転軸上に設けられたスリット円板も回転し、同スリッ
トに対向して設けられているフォトセンサーから回転速
度に比例した速度信号が得られるようになっている。又
前記回転軸上には針を所定の停止位相で停止させるため
の停止位相信号発生用センサーが設けられており、回転
中１回転に１回所定位相で停止位相信号が発せられるよ
うになっている。

このように回転している状態から、次にミシン用コン
トローラを解放すると停針用最低速度が設定され、これ
と同時に発生されるストップ指令信号と、前記速度信号
が所定速度以下という条件と、前記停止位相信号有との
３条件が全て成立した時にブレーキ信号が発生し、前記
ミシンモータへの給電は遮断され、同時にモータのアマ
チュアは短絡され同モータには発電制動力が作用し、ミ
シンモータは定位置に停止する。

しかしながら、ストップ指令信号と停止位相信号との
条件が成立しても、ミシンモータ速度が停針用最低速度
まで低下していない場合には、ブレーキ信号は発生され
ないためミシンモータは再び停針用最低速度で回転され
る。そして再度所定の停止位相に至ると前回と同じよう
に３条件で論理積がとられる。

この２回目の停止位相においては、殆ど３条件の論理
積は成立するためブレーキ信号が発せられ、ミシンモー
タは所定の停止位置にて停止する。

このように従来の家庭用ミシンにおける定位置停針装
置においては縫製作業中、ミシンモータが止めたいとこ
ろで止まらず、１回転もしくは２回転オーバランしてか
ら止まる現象があった。

この現象はフットコントローラ解放後において、停針
用最低速度すなわちブレーキ信号発生を許可する所定低
速回転数になるまで、全く自然減衰に頼るためこの減速
時間が長くなり、この間に所定停止位相を通過してしま
うためである。

尚、特開昭47−16247号に一つの駆動モータにおける
針位置決め装置が提案されているが、この従来例はロー
タリーソレノイド等の電気機械的手段を使用し、且つモ
ータの負の逆起電力を利用している。このため回路が複
雑になるとともに、モータ毎のバラツキによる速度検出
精度の違い、あるいは刷子ノイズによる信頼性の低下等
により実用上多くの問題がある。

（課題を解決するための手段） 本発明は前記した従来技術の問題に鑑みてなされたも
のであり、家庭用ミシンにおいてフットコントローラの
オフあるいはハンドスイッチによるストップ指令信号が
出てからほとんど１回転以内に所定停止位相に停止でき
る定位置停針装置を得ることを目的とするものである。

ユニバーサルモータあるいはDCモータのミシンモー
タ、このミシンモータをサイリスタによる位相制御ある
いはトランジスタによりチョッピング制御する速度制御
回路、前記ミシンモータのアマチュアコイルの両端に接
続された発電制動用スイッチング素子、前記速度制御回
路に接続された前記ミシンモータの回転数を調節するフ
ットコントローラあるいはハンドスイッチ等のミシン用
コントローラ、ミシンの所定回転位相で信号を出す停止
位相信号発生手段、ミシンモータの速度情報を発生する
速度信号発生手段、前記ミシン用コントローラのオフ時
に発生するストップ指令信号発生手段を設けた家庭用ミ
シンにおいて、前記ストップ指令信号が発生されたら、
前記停止位相信号の有無に関係なく、直ちに前記ミシン
モータのアマチュアへの給電を中止するとともに、該ア
マチュアを短絡させることによる発電制動を実行し、ミ
シンモータ速度を所定の低速領域まで強制減速させる第
１のブレーキ信号発生手段T1と、所定の低速領域になっ
た事を示す速度信号と、ラッチされている上記ストップ
信号と、停止位相信号との３条件が成立した時に信号を
発する論理積手段と、前記論理積手段のアクティブ信号
を受けてブレーキ信号を発生する第２のブレーキ信号発
生手段T2とを設けて成る事を特徴とする家庭用ミシンの
定位置停針装置。

（実施例） 第１図に本発明の実施例制御ブロック図を示す。１は
フットコントローラ等のミシン用コントローラでそのペ
ダルと連動してON−OFFするスイッチSWのON後、その内
蔵抵抗をペダルの踏込量に応じて調節することによりミ
シンモータ速度を制御する。フットコントローラのペダ
ルを解放すると抵抗は最大となりスイッチSWはOFFとな
る。

２はミシン主軸に設けられ、ミシンモータ回転中にお
いて所定の回転位相で信号を発生させるための停止位相
信号発生用センサーである。

この信号を用いてミシンの針を所定の高さの定位置に
停止させる。

３は同じくミシン主軸に設けられミシンモータの回転
速度を検出するための速度センサーである。

これは回転円板に多数設けられているスリットにより
多数のパルスを発生させるようになっている。

４は速度制御手段であり、サイリスタあるいはトラン
ジスタ等より構成された速度制御回路によりミシンモー
タ６の駆動、速度制御等を行う。

５は前記モータのブレーキ手段であり、同モータのア
マチュアへの電力供給を断った後、同アマチュアの両端
子を短絡させ、ミシンモータの慣性回転によるアマチュ
アの回転を利用した発電制動によりブレーキ力が発生す
る事を利用する。

7,8はノンインバータバッファ、9,10,11はインバー
タ、12はスリーゲートアンド回路、T1は第１のブレーキ
信号発生手段、T2は第２のブレーキ信号発生手段、13は
オア回路、14は速度レバル検出器、15はアンド回路であ
る。

前記のように構成された本発明回路の動作を以下説明
する。

まず、ミシン用コントローラ１のペダルを少し踏込む
とコントローラスイッチSWがオンしコントローラ抵抗は
低速領域の比較的大きな値となる。この信号がラインL
1,L2を通って速度制御手段４に伝わり、該速度制御手段
４では低速用の基準電圧が生じ、ミシンモータ６は起動
を開始する。

ミシンモータ６が回転するとミシン主軸に設けられた
速度センサー３からの速度信号がラインL3を通って速度
制御手段４にフィードバックされる。そして前記基準電
圧とフィードバック電圧とが一致するまでミシンモータ
速度は上昇し、所定速度で安定して回転を続ける。

ミシン用コントローラ１を更に踏込むと前記基準電圧
が上昇することによりミシン速度は増速し、前記したフ
ィードバック作用により所定のところで安定する。

ミシンモータ回転中、ミシン主軸に設けられた停止位
相信号発生用センサーから１回転に１度、所定位相にて
停止位相信号が発生される。

ミシン用コントローラがONの間はインバータ９と10の
入力端子はHIGHのためインバータの出力はLOWで、第１
のブレーキ信号発生手段T1と第２のブレーキ信号発生手
段T2共に動作せず従ってブレーキ手段５は作動しないで
いる。

次にミシン用コントローラのペダルを開放し、コント
ローラスイッチSWをオフにするとモータへの給電が遮断
される。

同時にインバータ９の入力端子はLOWとなり、その出
力ＣはHIGHとなり速度レベル検出器14の信号があるレベ
ル以上である時AND回路15がHIGHになり、第１のブレー
キ信号発生手段T1がスリット円板３からのパルス間隔が
一定の時間隔になるまでHIGHとなり、そのブレーキ信号
がOR回路13を通ってブレーキ手段５に伝わり、ミシンモ
ータ６には直ちに発電制動が働く。

この結果ミシンモータ速度は急速に減速される。

そして、ミシン用コントローラ開放にもかかわらず、
再び停針用最低速駆動回路が速度制御手段４内に形成さ
れる。

尚、ミシン用コントローラ開放直後においてインバー
タ10の入力端子も同様にLOWとなり、その出力ＣはHIGH
となり論理積回路であるところのANDゲート12の入力線
の１つがアクティブとなる。しかし、前記ANDゲート12
の他の２本の入力線、すなわち停止位相信号Ｔとブレー
キ信号発生許可速度信号Ｋが共にアクティブでない限り
ANDゲート12はアクティブにならないので第２のブレー
キ信号発生手段は作動しない。

そして前記第１のブレーキ信号によるブレーキ作用に
より、ミシンモータ速度がブレーキ信号発生許可速度に
なり、停止位相信号Ｔが発生されるとANDゲート12の全
ての入力条件が整いANDゲート12はアクティブとなり、
ミシンモータ６への給電が遮断されるとともに第２のブ
レーキ信号発生手段T2がアクティブとなる。

その結果ブレーキ手段５が再び作用することにより、
ミシンモータ６が完全に停止する。

尚この第２のブレーキ信号は一定時間後オフとなる。

前記したような本発明回路によるミシンモータ速度の
減衰曲線を示すと、第２図実線で示すカーブとなる。

すなわちミシン用コントローラ開放直後において、第
１のブレーキ信号によりミシンモータ速度をある速度以
下に強制的にもっていくため、これに続く第２のブレー
キ信号による定位置停止が速やかに行われることにな
る。

これに対し、第２図の点線にて示す従来例のカーブの
場合はコントローラ開放直後からブレーキ信号発生許可
速度になるまでの時間が長くなるため、この間にミシン
モータはオーバランすることになる。

第３図は前記した本発明回路による動作をタイムチャ
ートで表したものである。

第３図において、ミシン用コントローラ信号Ｃは第１
図におけるインバータ９を通った後の信号Ｃを示す。

第３図によりミシン用コントローラオフ直後におい
て、停止位相信号Ｔ、ブレーキ信号発生許可速度信号Ｋ
の両者が共に存在しないにもかかわらず第１のブレーキ
信号が出ていて、次にミシン用コントローラオフ信号
と、停止位相信号Ｔと、ブレーキ信号発生許可速度信号
の３条件が成立した時に第２のブレーキ信号が発生して
いることが理解できる。

第４図はミシンモータの発電制動回路の一般的な回路
を示している。

SCR1で速度制御を行い、SCR2でアマチュアの両端を短
絡する回路となってミシンモータを停止している。

（効果） ミシンのコントローラを開放するとストップ信号が出
力され、直ちに第１のブレーキ信号が出てミシンモータ
速度をある低速領域まで強制的に減速させ、前記ストッ
プ信号と停止位相信号とブレーキ信号発生許可速度信号
の論理積により停止させる為にオーバランがないので模
様などの仕上がりが美しく、作業者は安心して縫製をす
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図…本発明の実施例制御ブロック図、第２図…ミシ
ンモータ速度減衰曲線図、第３図…動作タイミングチャ
ート図、第４図…ミシンモータの発電制動回路図であ
る。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ミシンの主軸を回転させるミシンモータ
   と、該ミシンモータの回転速度を制御する速度制御手段
   と、該速度制御手段に接続されたコントローラと、前記
   主軸の所定の回転位相で信号を発生する停止位相信号発
   生手段と、前記主軸の回転速度を検出して速度信号を発
   生する速度発生手段とを備えたミシンにおいて、前記コ
   ントローラをオフとすることで発生するストップ信号に
   応答して前記ミシンモータを所定の低速領域まで減速さ
   せる第１のブレーキ信号を発生する第１のブレーキ信号
   発生手段と、前記第１のストップ信号と、該第１のスト
   ップ信号により決定される前記所定の低速信号と、前記
   停止位相信号発生手段からの停止位相信号との論理積で
   動作して出力信号を発生するゲート手段と、該ゲート手
   段の出力信号に応答して前記ミシンモータを前記所定の
   停止位相にて停止させる第２のブレーキ信号を発生する
   第２のブレーキ信号発生手段と、前記第１及び第２のブ
   レーキ信号に応答して動作して前記ミシンモータを停止
   させるブレーキ手段と、から成ることを特徴とするミシ
   ンの定位置停針装置。