JP3019204B2 - 刺繍装置付き電動ミシン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明は、刺繍枠を備える
刺繍装置を、電動ミシン本体に着脱自在とした刺繍装置
付き電動ミシンに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の刺繍可能な電動ミシンには、例え
ば、実公昭６２−２１２６８号公報に示されるものがあ
る。 【０００３】これは、通常縫い（直線縫い、ジグザグ縫
い、ボタン穴かがり縫い等の刺繍枠を用いない縫製動作
を言う）が可能な電動ミシン本体に、刺繍枠及び、この
刺繍枠を移動させる刺繍枠駆動用モータを備える刺繍装
置を、アタッチメントとして着脱可能にしたものであ
る。 【０００４】そして、通常縫いを行う場合には、前記刺
繍装置を取外して、電動ミシン本体のみを使用し、ミシ
ンベッド上に布を載置して、送り歯の駆動により布を送
りつつ縫針を上下動させることによって直線縫いやジグ
ザグ縫いを行う。 【０００５】また、刺繍縫いを行う場合には、前記刺繍
装置を電動ミシン本体に装着して、前記刺繍枠を電動ミ
シン本体の縫針下に配置し、刺繍枠を直交座標内で移動
させつつ縫針を上下動させることにより、刺繍枠に装着
された布に刺繍模様を縫製する。同様に、刺繍装置を電
動ミシン本体に着脱自在としたものが、特開昭５５−５
２７９０号公報に示されている。 【０００６】このように、刺繍装置を電動ミシン本体に
着脱可能とした理由は、特開昭５５−６５２８号公報に
示されるように、刺繍装置をミシンテーブルに内装した
場合には、ミシン全体が大型化するため、家庭用ミシン
としては不適当であること、また、特開昭５６−３５５
号公報に示されるように、刺繍縫い専用ミシンとする
と、家庭用としては、通常縫いを行うことも多いため、
通常縫いのできるミシンと合せて２台のミシンを所有し
なければならず一般家庭には不向きであることなどが挙
げられる。 【０００７】この点、刺繍装置を着脱可能とすれば、電
動ミシン本体は小形化できるし、刺繍縫いも必要に応じ
て行うことができ、家庭用ミシンとして極めて重宝であ
る。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、刺繍縫い動作中は、刺繍装置に取付け
られた刺繍枠を移動させることにより刺繍模様を縫製す
るため、ジグザグ縫いのための縫針揺動動作や、送り歯
による布送り動作は不要となるにも拘らず、前記針揺動
機構の駆動用モータや送り歯駆動機構の駆動用モータへ
の通電が行われており、無駄な電力消費が行われている
ことになる。 【０００９】また、前記刺繍動作中に、針揺動機構の駆
動用モータや送り歯駆動機構の駆動用モータへの通電を
行っていると、刺繍縫い動作中に、縫針が揺動して刺繍
模様を乱したり、送り歯が駆動して刺繍枠に装着された
布地に送り歯が当たって布地を痛めることがある。 【００１０】さらに、上記の問題を解消するために、刺
繍縫い動作中には、縫針の揺動方向の動きや、送り歯の
動きを停止させる構造とすることが考えられるが、この
場合には、次の問題が発生する。 【００１１】すなわち、縫針の揺動機構について見てみ
ると、縫針の揺動方向の停止位置が任意の位置である
と、刺繍枠の原点位置が一定しないため、布地の上に縫
製される刺繍模様の位置ずれが生じることがある。 【００１２】また、送り歯駆動機構について見てみる
と、送り歯駆動機構は、通常、複雑なリンク機構を有
し、かつ、送り歯の往復運動範囲の中間位置が原位置に
なっており、この位置を中心としてリンク機構が移動す
ることにより、送り歯を往復運動させる構成になってい
る。このため、送り歯の往復運動範囲の折返し位置付近
で停止させると、前記リンク機構の移動量が大きな状態
で停止することになるため、送り歯駆動機構を停止させ
たときに、停止後にその慣性により大きく動いて、駆動
機構から「ギギ」という不快な音が発生することがあ
る。 【００１３】さらに、送り歯の停止位置が、ミシンベッ
ド面からの突出量が大きな位置であると、刺繍枠に装着
された布地に送り歯が引掛かることがある。 【００１４】 【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は、刺繍枠及び該刺繍枠駆動用のモータを
備える刺繍装置を、電動ミシン本体に着脱可能とした刺
繍装置付き電動ミシンにおいて、前記電動ミシンの動作
を制御する制御回路及び該制御回路の動作を刺繍モード
に切り換えるモード切換手段が設けられるとともに、前
記刺繍装置が前記電動ミシン本体に装着された状態で、
前記刺繍装置と前記電動ミシン本体を電気的に接続する
コネクタが、前記刺繍装置及び電動ミシン本体に設けら
れ、該コネクタは、少なくとも前記電動ミシン本体内の
電源回路からの電力を前記刺繍装置へ供給する電源ライ
ン及び前記モード切換手段を作動させる信号をモード切
換手段へ供給する接続検出用ラインを有し、かつ、前記
刺繍枠駆動用のモータは、前記電源ラインから電力の供
給を受けるように構成されるとともに、前記電動ミシン
本体は、前記刺繍装置が作動する刺繍縫い動作時には、
前記電動ミシン本体内の送り歯位置又は縫針の揺動位置
の少なくとも一つを原位置に保持する駆動部保持手段を
具備することである。 【００１５】上記構成により本発明は、電動ミシン本体
に着脱自在になっている刺繍装置が、電動ミシン本体内
の電源回路からコネクタを介して電力供給を受けること
により、刺繍装置内には電源回路を備える必要がなくな
り、これにより刺繍装置をコンパクトかつ軽量にするこ
とが可能になる。更に、前記刺繍装置と前記電動ミシン
とが装着された状態で前記コネクタにより前記刺繍装置
と電動ミシン本体が電気的に接続されると、前記モード
切換手段を動作させる信号を前記モード切換手段へ供給
する回路が形成されて刺繍縫いモードに切り換わり、前
記電動ミシン本体内の送り歯位置又は縫針の揺動位置の
少なくとも一つが原位置に保持され、刺繍縫い動作中に
縫針が揺動して刺繍模様を乱したり、送り歯の突出量が
大きい位置に停止したために布地に送り歯が引掛かった
り、送り歯の停止位置が原位置から遠いために停止時に
不快音が発生すること等を防止できると同時に、刺繍枠
駆動用モータへの電力供給回路も形成されて刺繍枠の駆
動動作が可能になる。 【００１６】 【発明の実施の形態】第１図は、本発明の一実施例に係
る刺繍装置付き電動ミシンの斜視図である。電動ミシン
本体１は、通常縫いが可能な電動ミシンであり、ミシン
ベッド１ａの後方に刺繍装置３０がアタッチメントを用
いて着脱可能となっている。 【００１７】電動ミシン本体１の前面パネルには、ジグ
ザグ縫い模様及び刺繍模様の選択スイッチ等が配置され
た操作パネル１２や選択された模様を図形表示する模様
表示器１３が設けられている。また、電動ミシン本体１
内には、縫針駆動、送り歯駆動及び縫針揺動用のモータ
や、コンピュータを用いた制御回路、及び電源回路等が
設けられている。 【００１８】刺繍装置３０は、電動ミシン本体１に装着
されたときに、ミシンベッド１ａ上に位置する刺繍枠４
０と、この刺繍枠４０をＸ−Ｙ直交座標内で移動させる
ためのＸパルスモータ３１及びＹパルスモータ３２を備
えている。Ｘパルスモータ３１は刺繍枠４０をＸ軸方向
へ移動させるものであり、Ｙパルスモータ３２は刺繍枠
４０をＹ軸方向へ移動させるものである。 【００１９】そして、電動ミシン本体１の刺繍装置３０
に対向する側面には、コネクタ２０が設けられており、
一方、刺繍装置３０には、前記電動ミシン本体１のコネ
クタ２０に接続可能なコネクタ３８が設けられている。 【００２０】第２図は、本実施例の電動ミシン本体１及
び刺繍装置３０の電気的構成を示すブロック図である。 【００２１】本実施例の電動ミシン本体１は、ＣＰＵ３
を用いて動作制御を行うコンピュータミシンである。 【００２２】Ｚパルスモータ１０は、ジグザグ縫いを行
うための縫針１ｂの揺動用モータであり、駆動回路８か
らパルス電流が供給されて駆動される。このＺパルスモ
ータ１０の回転力は、所定のリンクを介して縫針揺動機
構（図示略）を駆動させる。Ｆパルスモータ１１は、送
り歯（図示略）駆動用モータであり、駆動回路９からパ
ルス電流が供給されて駆動される。このＦパルスモータ
１１の回転力は、所定のリンクを介して送り歯駆動機構
（図示略）を駆動させる。 【００２３】前記駆動回路８，９には、ＣＰＵ３から制
御信号が供給されて、前記パルス電流出力が制御され
る。 【００２４】メインモータ７は、縫針１ｂを上下動させ
るための交流若しくは直流モータであり、モータ駆動回
路６からの駆動電流により駆動され、スタート／ストッ
プスイッチ５の操作に従って、ＣＰＵ３からの駆動信号
により駆動されて、作動・停止及び回転速度の調整が行
われる。 【００２５】上記の他、ＣＰＵ３には、前記操作パネル
１２上に配列された模様選択スイッチ１２ｂと、前記模
様表示器１３と、縫針１ｂの上下動のタイミングを検出
するタイミングセンサ４と、ＲＡＭ１４と、ＲＯＭ１５
等が接続されている。 【００２６】また、電動ミシン本体１内には、電源回路
２が内蔵されており、この電源回路２は、前記ＣＰＵ３
やモータ７，１０，１１等へ作動用電力を供給するとと
もに、電源ライン６１ａ，６１ｂを介して刺繍装置３０
へも電力供給を行う。電源回路２には、家庭用の電源コ
ンセントに接続可能なプラグ２ａを有する電源コード２
ｂが接続されている。 【００２７】刺繍装置３０は、前記Ｘパルスモータ３１
とＹパルスモータ３２、前記刺繍枠４０とその駆動機構
（図示略）を備えている。 【００２８】そして、電動ミシン本体１と刺繍装置３０
に設けられたコネクタ２０，３８は、前記電源回路２か
ら前記Ｘパルスモータ３１及びＹパルスモータ３２へ駆
動電流を供給する電源ライン６１ａ，６１ｂと、Ｘパル
スモータ３１とＹパルスモータ３２の駆動回路３３，３
４に、ＣＰＵ３から出力される制御信号を供給する制御
信号ライン６３ａ，６３ｂ，６５ａ，６５ｂ、及び刺繍
装置３０が接続されたときに、電動ミシン本体１のＣＰ
Ｕ３の接続検出用ポートＰs をハイレベルからローレベ
ルに切替えるための接続検出用ライン６４ａ，６４ｂを
備えている。 【００２９】次に、本実施例の動作を説明する。 【００３０】通常縫いを行う場合には、前記コネクタ２
０と３８を外して刺繍装置３０を電動ミシン本体１から
離脱させておく。 【００３１】この状態では、ＣＰＵ３の接続検出用ポー
トＰs がハイレベルとなり、この場合には、ＣＰＵ３
は、通常縫いの制御モードになる。すなわち、メインモ
ータ７をスタート／ストップスイッチ５の操作に従って
駆動して、縫針１ｂを上下動させるとともに、タイミン
グセンサ４の出力に基づいて、縫針１ｂの上下動のタイ
ミングに同期してＺパルスモータ１０及びＦパルスモー
タ１１を駆動させて、縫針１ｂの揺動及び布送りを行う
（直線縫いの場合は、Ｆパルスモータ１１のみを駆動さ
せて布送りのみを行う）。 【００３２】次に、刺繍縫いを行う場合には、刺繍装置
３０を電動ミシン本体１に装着して、コネクタ２０，３
８を接合する。これにより、ＣＰＵ３の接続検出ポート
Ｐsがローレベルに替わり刺繍縫いの制御モードに切替
わる。 【００３３】すなわち、刺繍縫いの場合には、刺繍枠４
０の移動により刺繍模様を縫製するため、縫針１ｂの揺
動や布送りは不要となることから、Ｚパルスモータ１０
及びＦパルスモータ１１を所定の停止位置に設定してそ
の位置に保持する制御を行う。これは、Ｚパルスモータ
１０を駆動して縫針１ｂの揺動方向の位置を原位置（通
常は、揺動範囲の中間位置である）に設定した後に、Ｚ
パルスモータ１０への供給電力を低減して、Ｚパルスモ
ータ１０が回転しない程度に励磁する制御、及び、Ｆパ
ルスモータ１１を駆動して送り歯の位置を原位置（通常
は、送り歯の移動範囲の中間位置で、かつミシンテーブ
ル面よりも下がった状態の位置である）に設定した後
に、Ｆパルスモータ１１への供給電力を低減して、Ｆパ
ルスモータ１１が回転しない程度に励磁する制御であ
る。 【００３４】メインモータ７は、通常縫いの場合と同様
に駆動電流の供給が行われる。 【００３５】また、ＣＰＵ３は、模様選択スイッチ１２
ｂで選択された刺繍模様（ＲＯＭ１４に予め模様パター
ンが記憶されている）を模様表示器１３に表示するとと
もに、選択された刺繍模様パターンに従ってＸパルスモ
ータ３１とＹパルスモータ３２の回転量及び回転方向を
制御して、刺繍枠４０に装着された布地に刺繍模様を縫
製させる。このとき、タイミングセンサ４の出力に基づ
いて縫針１ｂの上下動タイミングに同期して、刺繍枠４
０の移動タイミングを制御する。 【００３６】前記Ｘパルスモータ３１とＹパルスモータ
３２の回転量及び回転方向の制御は、駆動回路３３，３
４へＣＰＵ３から制御信号を供給し、電源ライン６１
ａ，６１ｂを介して供給される電力を用いて、前記制御
信号に対応するパルス数のパルス電流を形成して、Ｘパ
ルスモータ３１とＹパルスモータ３２へ供給することに
より行う。また前記パルス電流の極性を替えることによ
り、回転方向の切替を行う。 【００３７】ところで、この刺繍縫い動作中は、前述し
たように、電動ミシン本体１側のＺパルスモータ１０及
びＦパルスモータ１１を、所定の停止位置に保持する制
御が行われる。これは、以下の理由によるものである。 【００３８】すなわち、刺繍縫い動作中も、Ｚパルスモ
ータ１０とＦパルスモータ１１を励磁しておくと、この
励磁のための電力を無駄に消費することになる。また、
本実施例は、電源回路２が一つのみであるため、前記Ｚ
パルスモータ１０とＦパルスモータ１１の励磁を刺繍縫
い動作中も行っていると、このための電力容量と刺繍装
置３０の駆動用の電力容量との両者が必要となり、電源
回路２の容量を大きくする必要があり、装置が大形化
し、重量も大きくなる。 【００３９】このため本実施例は、刺繍縫い動作中は、
前記Ｚパルスモータ１０及びＦパルスモータ１１へ供給
する電力を低減して、必要最少限の電力のみを供給する
ように制御している。これにより、刺繍縫い動作中の消
費電力を必要最少限に抑えることができ、電源回路２の
容量の増大を防止し、電源回路２の小形軽量化を図るこ
とができる。 【００４０】ここで、本実施例に使用しているＺパルス
モータ１０及びＦパルスモータ１１は、ＰＭ（永久磁
石）タイプ若しくはＨＢ（ハイブリッド）タイプ等の磁
石を使用したパルスモータであり、このようなパルスモ
ータは、完全に電流を遮断すると、トルクが発生しなく
なり、容易に外力によって回転する状態になる。このた
め、刺繍縫い動作中に、Ｚパルスモータ１０とＦパルス
モータ１１への通電を停止させてしまうと、送り歯に外
力が加わったり、縫針１ｂに揺動方向に外力が加わる
と、Ｚパルスモータ１０やＦパルスモータが回転してし
まい、送り歯駆動機構や縫針揺動機構の位置ずれが発生
することがある。 【００４１】そこで、本実施例は、刺繍縫い動作中は、
Ｚパルスモータ１０とＦパルスモータ１１への通電を完
全に停止することは避けて、外力が加わっても、これら
のモータ１０，１１が回転しないために必要な最少限の
電力の供給を行うようにしている。 【００４２】また、パルスモータのトルク特性は、回転
が停止しているときの発生トルクが最も大きいことか
ら、前記必要最少限の電力は、Ｚパルスモータ１０とＦ
パルスモータ１１が、回転しない程度に励磁するために
必要な電力に設定されている。さらに、前記パルスモー
タ１０，１１を停止状態に保持する場合に、縫針１ｂの
揺動方向の停止位置や、送り歯の停止位置が、前記原位
置から離れた位置であると、縫針揺動機構や送り歯駆動
機構を構成するリンクの慣性や重力に基づく自重等の要
因により、パルスモータ１０，１１に加わる負荷が大き
くなる。このため、パルスモータ１０，１１を停止状態
で保持するために要する励磁電流が、原位置に停止させ
た場合に比して大きくなり、無駄な電力消費が行われる
ことになる。しかも、励磁電流が一定値よりも多いと、
パルス電流のために、パルスモータ１０，１１の回転軸
が振動して不快音を発生することがある。 【００４３】そこで、本実施例では、縫針１ｂの揺動方
向の停止位置および送り歯の停止位置を、パルスモータ
１０，１１に加わる負荷が最も小さくなる、原位置に設
定することとしたことにより、パルスモータ１０，１１
を停止状態に保持するために要する電力を最少限に抑え
ることができる。 【００４４】さらに、本発明は、縫針揺動用モータや送
り歯駆動用モータに、前記実施例のようなパルスモータ
１０，１１を使用したものに限定されることはなく、他
のモータを使用したものにも適用できることは言うまで
もない。 【００４５】なお、特開昭６２−１３９６９４号公報に
示されているような、送り歯駆動機構が極めて簡単化さ
れ、Ｆパルスモータと送り歯の間の多くのリンクを排除
して、Ｆパルスモータにより送り歯を直接駆動する構成
とした電動ミシン（送り歯直接駆動タイプと呼ばれる）
においては、送り歯に少量の外力が加わってＦパルスモ
ータが回転しても、その後の縫製動作に支障が無いた
め、このような電動ミシンの場合には、刺繍縫い動作中
に、Ｆパルスモータ１０への通電を完全に停止させる構
成としても良い。 【００４６】また、前記実施例では、刺繍縫い動作時に
おける縫針の揺動方向の停止位置および送り歯の停止位
置を、それぞれの原位置に設定した例を示したが、これ
は、原位置以外であっても、パルスモータ１０，１１に
加わる負荷が小さくなる（最少であれば、なお良い）位
置であれば良い。 【００４７】さらに、前記実施例においては、本発明を
ＣＰＵを用いて動作制御を行なうコンピュ―タミシンを
電動ミシン本体としている例を示したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、コンピュ―タ制御によら
ず、単にモ―タ動力により駆動される電動ミシンにも同
様にして適用することができる。但し、この場合には、
刺繍装置３０内に専用の制御回路（ＣＰＵに限定されな
い）を有するものを装着する構成とする必要がある。 【００４８】 【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
電動ミシン本体に着脱自在になっている刺繍装置が、電
動ミシン本体内の電源回路からコネクタを介して電力供
給を受けることにより、刺繍装置内には電源回路を備え
る必要がなくなり、これにより刺繍装置をコンパクトか
つ軽量にすることが可能になる。更に、前記刺繍装置と
前記電動ミシンとが装着された状態で前記コネクタによ
り前記刺繍装置と電動ミシン本体が電気的に接続される
と、前記モード切換手段を動作させる信号を前記モード
切換手段へ供給する回路が形成されて刺繍縫いモードに
切り換わり、前記電動ミシン本体内の送り歯位置又は縫
針の揺動位置の少なくとも一つが原位置に保持され、刺
繍縫い動作中に縫針が揺動して刺繍模様を乱したり、送
り歯の突出量が大きい位置に停止したために布地に送り
歯が引掛かったり、送り歯の停止位置が原位置から遠い
ために停止時に不快音が発生すること等を防止できると
同時に、刺繍枠駆動用モータへの電力供給回路も形成さ
れて刺繍枠の駆動動作が可能になる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例の構成を示す外観斜視図であ
る。 【図２】同実施例における電気的構成を示すブロック図
である。 【符号の説明】 １ 電動ミシン本体 ２ 電源回路 ３ ＣＰＵ ２０，３８ コネクタ ３０ 刺繍装置 ３３ Ｘパルスモータ ３４ Ｙパルスモータ ４０ 刺繍枠 ６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂ 電源ライン

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−52790（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−144924（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−33661（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−108076（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−138145（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−2800（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−86670（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭62−21268（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．刺繍枠及び該刺繍枠駆動用のモータを備える刺繍装
   置を、電動ミシン本体に着脱可能とした刺繍装置付き電
   動ミシンにおいて、 前記電動ミシンの動作を制御する制御回路及び該制御回
   路の動作を刺繍モードに切り換えるモード切換手段が設
   けられるとともに、前記刺繍装置が前記電動ミシン本体に装着された状態
   で、 前記刺繍装置と前記電動ミシン本体を電気的に接続
   するコネクタが、前記刺繍装置及び電動ミシン本体に設
   けられ、 該コネクタは、少なくとも前記電動ミシン本体内の電源
   回路からの電力を前記刺繍装置へ供給する電源ライン及
   び前記モード切換手段を作動させる信号をモード切換手
   段へ供給する接続検出用ラインを有し、 かつ、前記刺繍枠駆動用のモータは、前記電源ラインか
   ら電力の供給を受けるように構成されるとともに、 前記電動ミシン本体は、前記刺繍装置が作動する刺繍縫
   い動作時には、前記電動ミシン本体内の送り歯位置又は
   縫針の揺動位置の少なくとも一つを原位置に保持する駆
   動部保持手段を具備することを特徴とする刺繍装置付き
   電動ミシン。