JPH07303783A - 電動ミシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速用クラッチモータと低速用補助モータを
併有する電動ミシンの低速縫い動作を常に安定に行える
ようにする。 【構成】 クラッチモータの高速回転及び補助モータの
低速回転が、共に同一の駆動プーリを介して主軸に伝達
されるミシンに対して、駆動プーリの径に対応する補助
モータの回転数を設定する（Ｓ１、２）と共に、糸切り
動作を利用し（Ｓ３）、設定回転数の下で補助モータを
回転させ（Ｓ４）、その回転数Ａを検出し（Ｓ５）、同
時に主軸の回転数Ｂを検出し（Ｓ６）、実測値の比Ｒ
（Ａ／Ｂ）を基準の比Ｒs と比較し、その比較結果から
補助モータの回転数が駆動プーリの径に適合しているか
否かを判定し（Ｓ６、７）、その結果を表示する（Ｓ１
０）機能を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動ミシン、特に針を
上下動させる主軸を高速回転させるためのクラッチモー
タと、低速回転させるための補助モータとを有する駆動
装置を備えた電動ミシンに関する。

【０００２】

【従来の技術】ミシンの主軸を高速回転させるためのク
ラッチモータと、それを低速回転させるための補助モー
タとを有する駆動装置を備えた工業用ミシンとしては、
上記補助モータがミシンの主軸に直結されているものが
特開昭５３−１７４６８に開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示されている電動ミシンは、必ずしも実用的な面
で十分な性能を備えていなかった。

【０００４】そこで、本出願人は、既に特願平５−３５
５２７９で、補助モータをミシン頭部から分離すると共
に、足踏ペダル（アクチュエータ）を前踏みしたり、後
踏みしたりすることにより、駆動装置を制御して種々の
縫製動作を行うことができる電動ミシンを提案してい
る。

【０００５】上記ミシンは、後述する図２に示すよう
に、クラッチモータの回転軸（クラッチ軸）３３に固定
されている駆動プーリ４０と、ミシン主軸４に固定され
た被駆動プーリ４３とがベルト４４で連結され、該ベル
ト４４を介してクラッチモータ１による高速回転がミシ
ン主軸４に伝達されるようになっている。従って、クラ
ッチモータ１による主軸４の高速回転は、これら駆動プ
ーリ４０と被駆動プーリ４３の径によって決定される。

【０００６】又、補助モータ２による低速回転も、駆動
スプロケット５１からクラッチ軸３３に固定されている
被駆動スプロケット４１に伝達され、結果として同一の
駆動プーリ４０と被駆動プーリ４３に連結されたベルト
４４を介して主軸に伝達されるようになっている。

【０００７】この補助モータ２の低速回転は、針の上又
は下位置停止動作や糸切り動作に利用されるため、補助
モータの回転数を主軸の回転数に対して正確に規定する
必要があり、そのために駆動プーリ４０の径に対応した
適切な補助モータ２の回転数が、例えばディップスイッ
チ（回転数設定手段）を利用して設定され、その回転数
が実際の縫製時における針上げ動作等に用いられてい
る。

【０００８】ところが、前記ミシンでは、ディップスイ
ッチや不揮発性メモリ等の回転数設定手段に設定されて
いる回転数に対応する駆動プーリ（回転駆動力伝達手
段）の径と、実際にクラッチモータの回転軸に取付けら
れている駆動プーリ４０の径が異なっている場合には、
補助モータを定速制御してもミシン主軸の回転数が設定
回転数と異なってしまうことになる。

【０００９】その結果、ミシン主軸４の回転数が本来の
規定回転数より低くなったり、高くなったりすることに
なる。主軸回転数が規定回転数より低くなると、低速縫
い速度や糸切り速度が遅くなるためにサイクルタイムが
長くなってしまったり、逆に主軸回転数が高くなると、
上下停止時や糸切り時の停止位置が規定位置外へずれ込
んでしまったりするという問題があった。

【００１０】本発明は、前記課題を解決するべくなされ
たもので、クラッチモータの高速回転及び補助モータの
低速回転が、共に同一の伝達手段、例えば駆動プーリを
介して主軸に伝達される電動ミシンに対して、駆動プー
リを交換する場合でも、常に安定した補助モータによる
縫製動作ができ、上下位置停止動作や糸切り動作等の補
助モータによる縫製動作を正確に行うことができる電動
ミシンを提供することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、主軸を高速回
転させるロータに接離するクラッチ板を有するクラッチ
モータと、主軸を低速回転させる補助モータと、オペレ
ータが縫製時に操作するアクチュエータと、該アクチュ
エータの操作によりクラッチモータの高速回転及び補助
モータの低速回転を選択的に主軸に伝達する回転駆動力
伝達手段とを備えた電動ミシンにおいて、補助モータの
回転数を設定する回転数設定手段と、補助モータの回転
数を検出する第１回転数検出手段と、主軸の回転数を検
出する第２回転数検出手段と、第１回転数検出手段によ
る実測回転数と第２回転数検出手段による実測回転数と
の関係を、予め設定してある基準の関係と比較し、補助
モータの設定回転数が適合しているか否かを判定する判
定手段と、を備えていることにより、前記課題を解決し
たものである。

【００１２】本発明は、又、上記電動ミシンにおいて、
判定手段で判定した結果を表示する表示手段を備えたも
のである。

【００１３】本発明は、又、上記電動ミシンにおいて、
判定手段による判定結果に基づいて回転数設定手段に設
定されている補助モータの回転数を自動変更する回転数
変更手段を備えたものである。

【００１４】

【作用】本発明においては、クラッチモータの高速回転
及び補助モータの低速回転が、供に同一の回転駆動力伝
達手段、例えばクラッチモータの回転軸に固定されてい
る駆動プーリを介して主軸に伝達されるようになされて
いるミシンに対して、上記駆動プーリの径に対応する補
助モータの回転数を設定し、その設定回転数に補助モー
タを回転制御し、そのときの補助モータの回転数を実際
に検出すると共に、同時に主軸の回転数を検出し、検出
した両者の回転数の関係、例えば比を、該両者の基準の
比と比較し、その比較結果から設定した補助モータの回
転数が上記駆動プーリの径に適合しているか否かを判定
できるようにしたので、判定結果が不適合である場合に
は、そのプーリ径に適合する補助モータの回転数に設定
し直すことにより、補助モータと主軸の回転数を適切な
関係値にすることが可能となるため、補助モータによる
縫製動作、例えば低速縫い、上下位置停止、糸切り等の
動作を適切に且つ正確に行うことが可能となる。

【００１５】又、本発明において、判定手段で判定した
結果を表示する表示手段を備えた場合には、判定結果が
不適合である事実をオペレータに確実に認識させること
が可能となる。

【００１６】又、本発明において、判定手段による判定
結果に基づいて回転数設定手段に設定されている補助モ
ータの回転数を自動変更する回転数変更手段を備えた場
合には、補助モータの回転数を使用している駆動プーリ
の径にあった適切な値に自動設定することが可能とな
る。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。始めに、本実施例のミシンが有する基本
的機能（構成、作用）について説明する。

【００１８】図１は、本発明に係る第１実施例の電動ミ
シンを示す概略正面図、図２は該ミシンに適用されるミ
シンの駆動装置の概略構成を示す説明図である。

【００１９】上記ミシンは、駆動装置として、ミシン３
の主軸４を通常の縫製作業のために高速回転するための
クラッチモータ１と、図示しないミシン針を任意の位置
に停止させる等のためにミシンの主軸４を低速回転させ
るための補助モータ２とを有している。クラッチモータ
１は、ミシン３のテーブル１１の下面にボルト１２で固
定されたフレーム１０に取付けられ、補助モータ２は、
ミシンの主軸４から分離して設置されている。なお、補
助モータ２は、便宜上、図２には図１と位置を変えて示
してある。

【００２０】上記クラッチモータ１は、図２にその概略
構成を示すように、モータの駆動部であるロータ３０
と、ケーシング２０内に固定されたブレーキシュー３１
と、これらロータ３０とブレーキシュー３１との間に配
置され、それぞれに選択的に当接可能に配置されたクラ
ッチ板３２とを有している。

【００２１】このクラッチモータ１は、クラッチ板３２
がロータ３０に当接する駆動位置と、クラッチ板３２が
ブレーキシュー３１に当接する停止位置と、クラッチ板
３２がロータ３０及びブレーキシュー３１のいずれにも
当接しない中立位置とにすることができるようになって
いる。このクラッチ板３２にはクラッチモータ１の駆動
軸となるクラッチ軸３３の一端が固定され、該クラッチ
軸３３は、その中間部が、軸方向に移動しない状態で回
転するようにベアリング（図示せず）を介してキャリヤ
３４に支持されている。

【００２２】このキャリヤ３４は、ケーシング２０に設
けられた軸受部（図示せず）に図２の左右方向に摺動可
能に支承され、後に説明するクラッチレバーによる摺動
動作によりクラッチ軸３３を軸方向に移動させて上記ク
ラッチ板３２を３つの位置（駆動位置、中立位置、停止
位置）に設定できるようになっている。

【００２３】上記クラッチ軸３３の他端部はキャリヤ３
４から突出しており、この他端部には、キャリヤ３４に
隣接して駆動プーリ４０が支承され、又、この駆動プー
リに隣接して被駆動スプロケット４１が一方向クラッチ
４２を介して支承されている。

【００２４】上記駆動プーリ４０は、ミシンの主軸４に
固定された被駆動プーリ４３にＶベルト４４を介して連
結されている。又、被駆動スプロケット４１は、補助モ
ータ２の駆動軸５０に取付けられた駆動スプロケット５
１に、タイミングベルト５２を介して連結されている。

【００２５】従って、クラッチ板３２がロータ３０に当
接され、クラッチモータ１が駆動状態になると、クラッ
チ軸３３の回転が駆動プーリ４０、ベルト４４を介して
被駆動プーリ４３に伝達され、ミシンの主軸４を回転さ
せることが可能となっている。

【００２６】一方、補助モータ２の回転は、駆動スプロ
ケット５１、タイミングベルト５２、被駆動スプロケッ
ト４１、一方向クラッチ４２を介して伝達され、クラッ
チ軸３３を回転させるため、このクラッチ軸３３の回転
が更に駆動プーリ４０、ベルト４４、被駆動プーリ４３
を介して伝達されて同様にミシンの主軸４を回転させる
ようになっている。

【００２７】そして、上記クラッチモータ１からの回転
は、一方向クラッチ４２によって被駆動スプロケット４
１に伝達されないため、クラッチモータ１の回転は補助
モータ側に伝達しない機構になっている。

【００２８】上記クラッチモータ１には、クラッチ板３
２を駆動位置、中立位置又は停止位置に移動させるため
に、キャリヤ３４を移動させるクラッチレバー１００が
設けられている。

【００２９】このクラッチレバー１００は、図２に示す
ように、ほぼＬ字形状の部材からなり、垂直部１０１の
中間部は軸１０３によってクラッチモータ１のケーシン
グ２０に回転自在に取付けられ、その先端部はキャリヤ
３４に係合されており、該クラッチレバー１００の他端
部を矢印方向に上下動させることにより、キャリヤ３４
を左又は右方向に移動させることができ、この左右方向
の動作によってクラッチ板３２をロータ３０やブレーキ
シュー３１に向かって移動させ、接触させることができ
るようになっている。上記クラッチレバー１００には戻
しばね１０８が連結されており、この戻しばね１０８に
よりクラッチ板３２をブレーキシュー３１に当接させる
方向に該クラッチレバー１００を付勢して回動させるよ
うになっている。

【００３０】又、上記クラッチレバー１００は、以下に
詳述する各種制御手段により回動が制御され、クラッチ
モータ１又は補助モータ２のいずれかを選択的に回転さ
せる等により種々の縫製動作が行われる。

【００３１】上記制御手段には、クラッチレバー１００
に接続された伝達装置２００と、この伝達装置２００に
接続された足踏ペダル（アクチュエータ）２０１とが含
まれる。このペダル２０１は、オペレータの足の操作に
よって複数の前踏み位置、中立（解放）位置及び複数の
後踏み位置とをとるように構成されている。

【００３２】上記伝達装置２００は、ペダル２０１に第
１連結ロッド３００を介して連結された第１作動レバー
３０１と、この第１作動レバー３０１に連結レバー３０
２を介して接続された第２作動レバー３０３と、この第
２作動レバー３０３とクラッチレバー１００とを連結す
る第２連結ロッド３０４とを備えている。なお、この連
結装置２００は、図１に示すように、カバー３５０によ
り保護され、且つ固定されている。

【００３３】この伝達装置２００について、これを表裏
両面からそれぞれ拡大して示した図３及び図４を用いて
更に詳述する。

【００３４】図３に示すように、第１作動レバー３０１
の一端は、取付板３０５に回動支点となる軸３０６によ
って回動自在に支持され、この第１作動レバー３０１の
他端は第１連結ロッド３００を介してペダル２０１に連
結されている。この第１作動レバー３０１の中間部に
は、図４に示すように軸３０７が固定され、この軸は取
付板３０５に形成された円弧状のスロット３０８に嵌合
されている。

【００３５】第２作動レバー３０３は第１作動レバー３
０１とほぼ平行に配置され、その一端は、回転支点とな
る軸３０９によって取付板３０５に回転自在に支持され
ている。この第２の作動レバー３０３にも、図４に示す
ように軸３１０が取付けられ、この軸３１０は取付板３
０５に形成された円弧状のスロット３１１に嵌合されて
いる。従って、これら第１及び第２の作動レバー３０
１、３０３は、ペダルの２０１に対する支点２０１a を
中心とした図３に示す矢印方向の踏込み動作に従って、
それぞれ軸３０６及び軸３０９を中心に回動可能となっ
ている。

【００３６】又、第１作動レバー３０１と第２作動レバ
ー３０３とは、ある距離をおいて相対的に移動し得るよ
うに連結機構によって接続されている。この連結機構
は、図２に示すように連結レバー３０２の一端を第２の
作動レバー３０３に軸３１２によって回転自在に取付
け、この連結レバー３０２の他端部にその長手方向に沿
って伸びるスロット３１３を形成し、このスロット３１
３内に第１作動レバー３０１に固定されたピン３１４を
嵌合したものからなっている。なお、スロット３１３
は、連結レバー３０２に設けるのではなく、図３に示す
ように、第１の作動レバーに設けるようにしてもよい。

【００３７】又、上記第１作動レバー３０１と第２作動
レバー３０３とは引張りばね３１５によって連結され、
互いに引張り合う方向に付勢されている。又、上記第２
連結ロッド３０４は、その一端が第２作動レバー３０３
の他端部に接続され、その他端部がクラッチレバー水平
部１０２の端部に接続されている。

【００３８】前記図２に示したように、連結レバー３０
２のスロット３１３の下端にピン３１４が位置してると
き（図３では、ピン３１４が第１作動レバー３０１に形
成されたスロットの上端に位置しているとき）には、ペ
ダル２０１を前踏みし、第１連結ロッド３００を下方に
押し下げると、第１作動レバー３０１を図２で見て下方
向に回動し、連結レバー３０２を下方に移動するため、
第２作動レバー３０３が下方に回動する。この第２作動
レバー３０３の下方への回動は、第２連結ロッド３０４
を下方に移動させ、クラッチレバー１００の水平部１０
２を下方に移動させる。その結果、クラッチ板３２は停
止位置から中立位置に、更にロータ３０に向かって移動
することになる。

【００３９】又、制御手段には、補助モータ２を始動さ
せるための補助モータ切換装置４００と、クラッチモー
タ１を始動させるためのクラッチモータ切換装置５００
と、ミシン針を任意の位置に設定するための針位置設定
装置６００と、糸切り起動装置７００と、制御装置８０
０と、が含まれる。以下、図５のブロック図をも参照し
てこれら制御手段を説明する。

【００４０】補助モータ切換装置４００は、前記取付板
３０５に固定されている補助モータ起動スイッチ４０１
を備え、このスイッチ４０１の可動接片４０１a の先端
は、図４に示すように第１作動レバー３０１の移動に応
じてスイッチをＯＮ又はＯＦＦできる位置に配されてい
る。

【００４１】クラッチモータ切換装置５００は、前記図
１に示したように、ミシンヘッド３に設けられており、
シンクロナイザ５０１を含んでいる。このシンクロナイ
ザ５０１は、被駆動プーリ４３に隣接してミシンの主軸
４に付設されており、ミシンの速度及び針位置を検出す
る機能を有している。

【００４２】針位置設定装置６００（図４参照）は、中
立アクチュエータ（中立ソレノイド：ＮＳＯＬ）６０１
と、第１針位置スイッチ（ＤＳＷ）６０２とを備え、糸
切り起動装置７００は、第２針位置スイッチ（ＴＳＷ）
６０３と、安全アクチュエータ（安全ソレノイド：ＳＳ
ＯＬ）６０４とを備えている。これら中立アクチュエー
タ６０１、第１及び第２針位置スイッチ６０２及び６０
３、安全アクチュエータ６０４は、図４に示すように前
記伝達装置２００とは反対側の取付板３０５に固定され
ている。

【００４３】中立アクチュエータ６０１の駆動軸６０１
a には、中立レバー６０５の一端が取付けられ、この中
立レバー６０５の他端６０５a は取付板３０５に設けら
れた孔６０６を貫通して第２作動レバーの上縁６０７に
対向して配置されている（図３、図４参照）。上記中立
レバー６０５は取付板３０５に軸６０８を介して回転自
在に支承されている。

【００４４】上記中立アクチュエータ６０１は、起動す
るとその駆動軸６０１a を図４に示す状態から縮小さ
せ、中立レバー６０５を、その他端６０５a が第２作動
レバー３０３を押し下げる方向に回転させる。なお、符
号６０９は軸６０８に取付けられた戻しばねを示し、第
１針位置スイッチ６０２の可動接片６０２a の先端は、
図３に示すように第１作動レバー３０１の上縁に対向し
て配置されている。

【００４５】安全アクチュエータ６０４にはその駆動軸
６０４a の先端に、該軸の長手方向に対してほぼ垂直方
向に伸びるように安全ピン６１０が固定されている。こ
の安全ピン６１０の一端は、取付板３０５に形成された
長孔６１１を貫通しており、第１作動レバー３０１の中
間部に設けられた突出片６１２の下面に近接する位置に
移動できるようになっている。

【００４６】従って、安全アクチュエータ６０４がその
駆動軸６０４a を図４に示した伸長位置から引込み位置
に縮小されると、安全ピン６１０は第１の作動レバー３
０１の突出辺６１２の下面に配置され、このとき第１作
動レバー３０１は下方への回動を制限される。なお、符
号６１３は、安全アクチュエータ６０４の駆動軸６０４
a を伸長位置に戻すために設けられた戻しばねを示す。

【００４７】糸切り装置７００（図４参照）は、ミシン
頭部３に内蔵された糸切りソレノイド７００a （図５参
照）と、糸切りクリック７０１とを有している。糸切り
ソレノイド７００a は糸切りカッター（図示せず）を作
動する機能を有し、糸切りクリック７０１は、図４に示
すように取付板３０５に軸７０２によって回転自在に取
付けられたほぼコ字形状のレバー７０３を有し、このレ
バーの一端は取付板３０５に設けられた孔７０４を貫通
して伸びる第１アーム７０５を有し、この第１アーム７
０５の先端は第１作動レバー３０１の上縁に対向して配
置されている（図３参照）。上記レバー７０３は、又、
第２アーム７０６を有し、この第２アーム７０６は第２
針位置スイッチ６０３の可動接辺７０７に対向してい
る。

【００４８】図５は、制御装置の概略構成と、該制御装
置と補助モータ等との関係を示すブロック図であり、こ
の制御装置８００は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）８０
１と、このＣＰＵ８０１に接続されたモータドライバ８
０２及びソレノイドドライバ８０３とを有している。上
記モータドライバ８０２は補助モータ２を制御し、ソレ
ノイドドライバ８０３は安全アクチュエータ６０４、中
立アクチュエータ６０１及び糸切りソレノイド７００a
を制御する機能を有している。

【００４９】又、図５に示すように、起動レバー装置
は、操作ペダルの前踏みを検知する補助モータ起動スイ
ッチ（ＬＳＷ）４０１、操作ペダルの第１後踏みを検知
する第１針位置スイッチ（ＤＳＷ）６０２、操作ペダル
の第２後踏みを検知する第２針位置スイッチ（ＴＳＷ）
６０３、操作ペダル２０１の前踏みを不可とし、クラッ
チモータ１の回転軸の回転を禁止する安全アクチュエー
タ（ＳＳＯＬ）６０４、及びクラッチモータ１のクラッ
チ板３２をロータ３０及びブレーキシュー３１から切離
す中立アクチュエータ（ＮＳＯＬ）６０１で構成され、
補助モータ起動スイッチ４０１、第１針スイッチ６０２
及び第２針スイッチ６０３からの検出信号が上記ＣＰＵ
８０１に入力されるようになっている。

【００５０】又、上記制御装置８００には、補助モータ
の回転数を設定し、又、その設定を変更するためにプー
リ径を設定・変更することができるディップ（ＤＩＰ）
スイッチ８０５が設けられている。一般に、クラッチモ
ータで主軸を高速回転させるミシンでは、縫う目的によ
ってミシンの主軸の回転を変える場合があり、その場合
には、通常、駆動プーリ４０の径を変えることが行われ
ている。ところが、本実施例のようにクラッチモータ１
の駆動軸３３に補助モータ２の駆動力を伝達する方式で
は、上記プーリ４０の径を変えると、補助モータ２によ
る主軸４の回転が変わってしまう。このような場合に、
回転数設定・変更手段である上記ディップスイッチ８０
５によりプーリ径の設定を変更することにより、補助モ
ータの回転数を適切な値に設定し直し、補助モータの回
転数と主軸の回転数の関係（例えば比）を所定の値にで
きるようになっている。

【００５１】本実施例では、回転数変更手段として、デ
ィップスイッチ８０５を採用しているが、これに限られ
ず、ＣＰＵ８０１によりプログラム制御するようにして
もよい。

【００５２】次に、上述した駆動装置を備えた電動ミシ
ンで実行されるペダル操作と該ペダル操作による基本縫
製動作を説明する。

【００５３】（ペダルの第１前踏み）この第１前踏み
は、ペダル２０１に力を加えない解放位置（クラッチ板
が停止位置にある状態）から、ペダルをいくらか前踏み
した状態を意味し、この状態ではミシン頭部３にある被
駆動プーリ４３を手で回すことにより主軸４を自由に回
転し、針位置を手動で変更することができる。即ち、伝
達装置２００において、第１連結ロッド３００を介して
第１の作動レバー３０１を下方に回動し、連結レバー３
０２、第２作動レバー３０３、第２連結ロッド３０４を
それぞれ介してクラッチレバー１００の水平部１０２を
下方向に移動するため、クラッチ板３２は図２に示すよ
うな、ロータ３０及びブレーキシュー３１のいずれにも
接触しない中立位置になる。従って、この第１前踏みで
は、ミシンの主軸は被駆動プーリ４３を手で回すことが
可能な状態にある。

【００５４】（ペダルの第２前踏み）この第２前踏み
は、上記ペダルの第１前踏みから更にペダルを前方向に
踏込んだ状態を意味し、この状態では補助モータ２のみ
による主軸４の低速回転が行われる。即ち、第１前踏み
と同様にクラッチ板３２は未だ中立位置にあるが、補助
モータ起動スイッチ４０１がＯＮされ、補助モータ２が
回転してミシンの主軸４を低速回転する。このとき、ク
ラッチモータ１の駆動はミシンの主軸４に伝達されない
ため、補助モータ２のみによる低速回転となる。

【００５５】（ペダルの第３前踏み）この第３前踏み
は、ペダルを第２前踏みから更に前方向に踏込んだ状態
を意味し、この状態ではクラッチモータ１による主軸４
の高速回転が行われる。即ち、クラッチ板３２が更に移
動され、ロータ３０に圧接され、クラッチモータの回転
がクラッチ軸３３、駆動プーリ４０、ベルト４４及び被
駆動プーリ４３を介してミシンの主軸４に伝達されるた
めミシンは高速回転する。この高速回転は通常の縫製作
業に利用される。

【００５６】なお、上記回転速度は、シンクロナイザ５
０１により検出され、それが所定速度以上になると、補
助モータ２の回転は停止する。この所定速度としては、
例えば約３００rpm の回転数に設定することができる。

【００５７】（後踏み）この後踏みは、ペダルの第３前
踏みの状態から中立位置（解放位置）に戻すことを意味
する。この後踏みにより、第１連結ロッド３００が上方
に移動し、第１作動レバー３０１が上方に回動する。こ
のとき、引張りばね３１５の作用により第２作動レバー
３０３が上方に引上げられ、この引上げ動作が第２連結
ロッド３０４を介してクラッチレバー１００に伝達さ
れ、その水平部１０２を上方に移動する。そのとき、ク
ラッチレバー１００に対する戻しばね１０８の付勢力に
よってクラッチ板３２が図２で右方向に移動し、ブレー
キシュー３１に圧接されるため、クラッチモータ１は停
止し、主軸４の回転も停止する。なお、この後踏みでペ
ダルを中立位置にしてミシンを停止させる場合、ミシン
の針位置は不定であり、該針を特定の位置に止めること
はできない。

【００５８】（ペダルの第１後踏み）この第１後踏み
は、ペダルを中立位置から後方向に踏込んだ状態を意味
し、この状態では、選択によって針を上位置又は下位置
に停止させることができる。即ち、第１後踏み状態にす
ると、第１連結ロッド３００は上方に移動して第１作動
レバー３０１を上方に回動し、その上縁を第１針位置ス
イッチ６０２の可動接片６０２a に接触させてこのスイ
ッチをＯＮにする。このとき、シンクロナイザ５０１に
より針位置が確認され、針が下又は上以外であるとき、
中立アクチュエータ６０１を起動させ、中立レバー６０
５を作動させて第２作動レバー３０３を下方に回動（押
し下げ）させる。その結果、第２連結ロッド３０４が引
き下げられ、クラッチレバー１００の水平部１０２も引
き下げられるため、クラッチ板３２が左方に移動しクラ
ッチモータ１が前記第１前踏みと同様に中立状態にな
る。なお、上記第２作動レバー３０３の下方への回動
は、連結レバー３０２のスロット３１３によって第１作
動レバー３０１へは伝達されない。

【００５９】上記のようにクラッチモータ１が中立状態
（クラッチ板３２が中立位置にある状態）になると、補
助モータ２が主軸４を低速回転するが、そのとき針位置
が下（又は上）位置になるとシンクロナイザ５０１が針
下（又は針上）信号を発生する。この信号は中立アクチ
ュエータ６０１と補助モータ２とを不作動（ＯＦＦ）に
するため、中立レバー６０５が戻しばね６０９によって
元の位置に復帰し、第２作動レバー３０３を拘束しなく
なることから、この第２作動レバー３０３は引張りばね
３１５によって上方に回動される。

【００６０】その結果、第２連結ロッド３０４を介して
クラッチレバー１００の水平部１０２は押し上げられ、
クラッチ板３２を右方向に移動させる。そのとき、戻し
ばね１０８が作用してクラッチ板３２をブレーキシュー
３１に圧接させるため、クラッチ軸３３が固定状態にな
り、ミシンの主軸４と補助モータ２の回転が停止する。

【００６１】このようにして、このペダルの第１後踏み
では、補助モータ２でミシンの主軸を低速回転すると共
に、ミシン針の針下（又は針上）位置で補助モータ２を
停止させることにより、ミシン針を針下（又は針上）位
置で停止させることができる。針の上位置停止と下位置
停止は、図５に示した上下位置選択スイッチ８０６によ
り選択できるようになっている。

【００６２】（ペダルの第２後踏み）この第２後踏み
は、上記第１後踏みよりペダルを更に後方向に踏込んだ
状態を意味し、この状態では糸切り動作が行われるよう
になっている。

【００６３】即ち、前記第３前踏み状態（ミシンの高速
回転状態）からペダルを後踏みして第２後踏み状態にす
ると、第１連結ロッド３００を介して第１作動レバー３
０１を上方に回動させ、第１針位置スイッチ６０２をＯ
Ｎにすると共に、糸切りクリック７０１の第１アーム７
０５を上方に持ち上げ、同時にその第２アーム７０６を
下方に押し下げて、第２針位置スイッチ６０３の可動接
片７０７を押圧し、この第２針位置スイッチをＯＮにす
る。

【００６４】このとき、制御装置８００により安全アク
チュエータ６０４が起動され、その駆動軸６０４a を戻
しばね６１３に抗して縮小させることにより、安全ピン
６１０が第１作動レバー３０１の突出片６１２の下面下
側に配置されるため、第１作動レバー３０１の下方向へ
の回動が阻止される。従って、ペダル２０１の不注意な
前踏みによる第１作動レバーの押し下げが防止される。

【００６５】上記の如く、安全アクチュエータ６０４が
起動した後、中立アクチュエータ６０１が起動されて中
立レバー６０５の端部が第２作動レバー３０３を下方に
押し下げる。このとき、第２作動レバー３０３の下方へ
の回動は、連結レバー３０２のスロット３１３によって
第１作動レバー３０１には伝達されない。この第２作動
レバー３０３の下方への回動が第２連結ロッド３０４を
引き下げ、クラッチレバーの水平部１０２を引き下げて
クラッチ板３２を停止位置から移動させて中立位置に
し、クラッチモータ１を中立状態にする。

【００６６】クラッチモータが中立状態になったとき
に、補助モータ２を回転させ、主軸４を低速回転させる
と共に、針位置が下位置になるとシンクロナイザ５０１
から針下信号が発生され、制御装置８００は、ＣＰＵ８
０１に針下信号が入力されると糸切りソレノイド７００
a を起動させ、糸切りカッターによって糸切りを行う。
この糸切り動作は、ミシンが低速回転のときに行われ、
その後針上げ動作が行われ、シンクロナイザ５０１が針
上位置を検出して針上信号を発生する。

【００６７】シンクロナイザ５０１から針上信号が発生
され、ＣＰＵ８０１に入力されると、中立アクチュエー
タ６０１と補助モータ２を不作動にし、中立アクチュエ
ータ６０１の駆動軸６０１a は戻しばね６０９によって
伸長され、中立レバー６０５の他端が第２作動レバー３
０３から離れるように回動されると、この第２作動レバ
ー３０３が引張りばね３１５によって上方に回動される
ため、第２連結ロッド３０４を介してクラッチレバー１
００の水平部１０２が上方に持ち上げられる。

【００６８】従って、クラッチ板３２は、戻しばね１０
８と引張りばね３１５の作用力により、ブレーキシュー
３１に圧接される。その結果、補助モータ２が停止して
ミシンを針上位置で停止させることができる。その後、
ペダルを中立位置に戻すと、第１作動レバー３０１が下
方に回動し、糸切りクリック７０１が元の位置に復帰す
る。

【００６９】以上、本実施例のミシンの基本機能（基本
構成と、基本動作）について詳述したが、本実施例のミ
シンは更に以下の特徴的な機能を備えている。

【００７０】即ち、本実施例の電動ミシンは、補助モー
タ２の回転数を設定し、変更することができるディップ
スイッチ（回転数設定手段）８０５と、補助モータ２の
回転数を検出するエンコーダ２a （第１回転数検出手
段）と、主軸４の回転数を検出するシンクロナイザ５０
１（第２回転数検出手段）と、エンコーダ２a による実
測値とシンクロナイザ５０１による実測値との比を、予
め設定してある基準の比と比較し、その比較結果から設
定した補助モータの回転数が駆動プーリ４０の径に適合
しているか否かを判定するＣＰＵ８０１（判定手段）
と、ＣＰＵ８０１で判定した結果を表示するための表示
部（表示手段）８０７と、を備えている。

【００７１】本実施例では、エンコーダ２a による補助
モータ２の実測回転数と、シンクロナイザ５０１による
主軸４の実測回転数とから、ＣＰＵ８０１により上記判
定が実行され、その判定結果が、図５に示すようにＣＰ
Ｕ８０１に接続されている表示部８０７に表示されるよ
うになっている。

【００７２】なお、上記シンクロナイザ５０１は、内蔵
されているホール素子により針の上位置と下位置を正確
に検出できるようになっており、主軸４の回転数は検出
結果から計算で求められるようになっている。

【００７３】図６は、本実施例の作用を示すフローチャ
ートである。

【００７４】本実施例においては、補助モータ２を駆動
する制御速度を決める要因の一つに、前述した駆動プー
リ４０のプーリ径がある。このプーリ径の情報は、回転
数設定手段であるディップスイッチ８０５により設定さ
れている。

【００７５】電源投入時に、この設定されている情報が
ＣＰＵ８０１に読込まれ、このＣＰＵ８０１はこの情報
（プーリ径）に基づいて補助モータ２の制御速度を決定
し、回転数を設定する（Ｓ１、２）。なお、回転数は単
位時間の値［rpm ］として設定される。

【００７６】上記ミシンでは、このように補助モータ２
の制御速度が決定（回転数が設定）されると、ペダル２
０１の第２前踏み及び第３前踏みによりミシンが駆動さ
れ、通常の縫製作業が行われ、その後ペダル第２後踏み
により糸切り動作が行われ、通常の縫製作業が終了す
る。

【００７７】この糸切り動作は、上記第２後踏みによる
糸切りの要求があると（Ｓ３）、補助モータ２を設定回
転数で低速回転させることにより、ミシンヘッド３に取
付けられているシンクロナイザ５０１から発生される針
位置信号に同期させて下位置から上位置まで針を移動さ
せると共に、その間に糸切りソレノイド（７００a ）を
動作させることにより行われる（Ｓ４）。

【００７８】この糸切り動作中に補助モータ２に取付け
られているエンコーダ２a により補助モータ２の回転数
Ａを計測すると共に、針を下位置から上位置まで移動さ
せる間の所要時間よりミシン主軸回転数Ｂを計測する
（Ｓ５、６）。

【００７９】次いで、実測した補助モータ２の回転数Ａ
と、主軸回転数Ｂとの比Ｒ（Ａ÷Ｂ）を算出し（Ｓ
７）、規定のプーリ径について予め設定されている基準
の比Ｒsと比較し、許容誤差±αの範囲内にあるか否か
を判定する（Ｓ７）。

【００８０】この判定で許容誤差内にあれば、その後は
通常のミシン制御を行い（Ｓ９）、許容誤差内になけれ
ば表示装置８０７でエラー表示してオペレータに知ら
せ、ディップスイッチ８０５の設定を変更する等により
適切な対応を図る（Ｓ１０）。

【００８１】本実施例では、上記プーリ径の判定処理
は、駆動プーリ４０の交換が電源切断中に通常行われる
ため、電源投入後の一回目の糸切り時のみでも可能であ
る。

【００８２】又、第２後踏みの糸切り動作では、シンク
ロナイザ５０１により針の下位置と、上位置を確実に検
出するようになっているため、実際の主軸回転数を正確
に求めることができる。

【００８３】本実施例によれば、針位置制御時や糸切り
時等の補助モータによる制御時に速度のばらつきが生じ
ることを防止できるため、サイクルタイムを安定させ、
停止精度も安定させることができる。

【００８４】又、本実施例によれば、補助モータの回転
数Ａ及びミシン主軸回転数Ｂとして共に実測値を用い
て、両者間に規定の回転数の関係があるか否かを判定す
るようにしたので、ミシンの負荷変動による影響を排除
することが可能となり、ディップスイッチ８０５に設定
されている回転数が実際に取付けられているプーリ径と
適合しているか否かの判定を正確に行うことができる。

【００８５】図７は、本発明に係る第２実施例の作用を
示すフローチャートである。

【００８６】本実施例のミシンは、設定してある補助モ
ータ２の回転数がプーリ径に対応していないと判定され
た場合、その径に対応した回転数に自動設定する機能を
備えている以外は、前記第１実施例と実質的に同一であ
る。但し、前記Ｓ１０のエラー表示は行わなくともよい
（表示部８０７はなくともよい）。

【００８７】本実施例では、補助モータの回転数設定手
段としてディップスイッチ８０５ではなく、不揮発性メ
モリが用いられ、又該メモリに対する回転数の自動設定
機能はＣＰＵ８０１により実行されるようになってい
る。

【００８８】本実施例においては、図７のフローチャー
トに示すＳ１１からＳ１８の判定迄は、前記第１実施例
の場合の図６のフローチャートに示したＳ１〜Ｓ８と実
質的に同一の処理が実行される。

【００８９】上記Ｓ１８で判定結果がＹesの場合は、そ
のまま通常のミシン制御を行い（Ｓ１９）、設定回転数
と実際に取付けられている駆動プーリ４０の径が異なっ
ているために判定がＮo の場合は補助モータに対する回
転数を実際のプーリ径に適合する値に設定を変更し、そ
の後同様に通常制御を行う（Ｓ２０）。

【００９０】この回転数の自動設定は、図示省略する
が、一般に用いられる複数のプーリ径についてそれぞれ
求めてある規定の比（Ｒsi：i ＝１，２・・・）に対し
て、上記Ｓ１８と同様の判定を行うことにより実行され
る。

【００９１】本実施例によれば、前記第１実施例と同様
に補助モータによる正確な縫製動作が確保できると共
に、設定されている補助モータの回転数が実際の駆動プ
ーリの径に適合していない場合に、適合する回転数に自
動変更することが可能となるため、駆動プーリ交換時の
セットアップ作業が短縮でき、作業効率を向上すること
ができる。

【００９２】以上、本発明について具体的に説明した
が、本発明は、前記実施例に示したものに限られるもの
でなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であ
る。

【００９３】例えば、補助モータの回転数設定手段とし
ては、ディップスイッチ、不揮発性メモリに限定されな
い。

【００９４】又、前記第１実施例では、ディップスイッ
チによりプーリ径を設定する場合を示したが、プーリ径
に対応する回転数を設定してもよい。

【００９５】又、補助モータの設定回転数がプーリ径に
適合しているか否かの判定は、前記実施例に示した比Ｒ
を用いる方法に限定されず、例えば測定した主軸回転数
と規定回転数との差を算出し、その差の程度により判定
してもよい。

【００９６】又、主軸に対する回転伝達手段としては、
駆動プーリと同様に機能するものであれば特に限定され
ない。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
補助モータの回転数と主軸の回転数との関係を常に適切
に保持できるため、補助モータによる低速縫い、針の上
下位置停止、糸切り等の縫製動作を正確に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の電動ミシンの外観の概
略を示す正面図

【図２】上記ミシンの駆動装置の要部を示す概略説明図

【図３】図２の反対側から見たミシンの駆動装置を構成
する伝達装置の内部を示す斜視図

【図４】図２と同方向から見た上記伝達装置の内部を示
す斜視図

【図５】制御手段の概略構成と構成要素等の接続状態を
示すブロック図

【図６】第１実施例の作用を示すフローチャート

【図７】第２実施例の作用を示すフローチャート

【符号の説明】

１…クラッチモータ ２…補助モータ ４…ミシンの主軸 ２０…クラッチモータのケーシング ３０…ロータ ３１…ブレーキシュー ３２…クラッチ板 ３３…クラッチ軸 ３４…キャリヤ ４０…駆動プーリ ４１…被駆動スプロケット ４２…一方向クラッチ ４３…被駆動プーリ ５１…駆動スプロケット １００…クラッチレバー ２００…伝達装置 ２０１…アクチュエータ（ペダル） ３０１…第１作動レバー ３０３…第２作動レバー ３０５…取付板 ４００…補助モータ切換装置 ５００…クラッチモータ切換装置 ６００…針位置設定装置 ７００…糸切り起動装置 ８００…制御装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主軸を高速回転させるロータに接離するク
   ラッチ板を有するクラッチモータと、主軸を低速回転さ
   せる補助モータと、オペレータが縫製時に操作するアク
   チュエータと、該アクチュエータの操作によりクラッチ
   モータの高速回転及び補助モータの低速回転を選択的に
   主軸に伝達する回転駆動力伝達手段とを備えた電動ミシ
   ンにおいて、 補助モータの回転数を設定する回転数設定手段と、 補助モータの回転数を検出する第１回転数検出手段と、 主軸の回転数を検出する第２回転数検出手段と、 第１回転数検出手段による実測回転数と第２回転数検出
   手段による実測回転数との関係を、予め設定してある基
   準の関係と比較し、補助モータの設定回転数が適合して
   いるか否かを判定する判定手段と、を備えていることを
   特徴とする電動ミシン。
2. 【請求項２】請求項１において、 更に、判定手段で判定した結果を表示する表示手段を備
   えていることを特徴とする電動ミシン。
3. 【請求項３】請求項１において、 更に、判定手段による判定結果に基づいて回転数設定手
   段に設定されている補助モータの回転数を自動変更する
   回転数変更手段を備えていることを特徴とする電動ミシ
   ン。