JPH07308479A - 電動ミシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速回転用クラッチモータと、低速回転用補
助モータを有するミシンで、縫製開始時等に布を簡単且
つ確実にセット可能とする。 【構成】 主軸４を高速回転させる駆動位置、回転力が
主軸４に伝達されない中立位置及び主軸４を拘束する停
止位置のそれぞれにクラッチ板３２を移動可能なクラッ
チモータ１と、主軸４を低速回転させる補助モータ２
と、縫製動作を選択するために操作するペダル２０１
と、該ペダル２０１の前踏み、後踏みの操作によりクラ
ッチモータ１及び補助モータ２の回転を選択的に主軸４
に伝達する等により所定の縫製動作を行わせる制御手段
とを備えた電動ミシンにおいて、電源投入時または縫製
完了直後のミシン停止時に針を上位置に移動させる針上
動作をＣＰＵにより制御実行する。

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】上記ミシンでは、ペダルを前方向に踏込む
程度により第１〜第３の３段階の前踏みと、後方向に踏
込む程度により第１、第２の２段階の後踏みとが可能に
なっている。

【０００６】第１前踏みは、ミシンの主軸が回転しない
停止状態（ペタルを踏まない状態）から、ほんの少し前
踏みしてミシンヘッドの被駆動プーリを手で回すことが
できる状態、第２前踏みは、それより前方向に踏込んで
補助モータによるミシンの低速回転が行われる状態、第
３前踏みは、更に前方向に踏込んでクラッチモータによ
る高速回転が行われる状態にそれぞれ相当する。又、第
１後踏みは、針位置を上又は下に設定する操作に、第２
後踏みは、糸切り操作にそれぞれ相当する。

【０００７】上記電動ミシンで縫製を行う場合、まず針
を上昇させた状態で布（被縫製物）をセットし、次いで
針を下降させて縫い始めの位置合わせを行った後、縫製
動作を開始する。

【０００８】ところが、上記電動ミシンは、上述した如
く、ペダルをほんの少しだけ前踏みし、クラッチモータ
のクラッチ板がブレーキ、クラッチ共に接続されない中
立位置（第１前踏み）にした後に、手で主軸を回転する
ためのプーリを回し、針を希望する位置へ移動させる必
要があるが、ペダルを少し多めに踏込んでしまうと、上
記クラッチ板がフリーになるストロークが小さいために
簡単に第２前踏みになり、低速縫いスイッチが作動して
補助モータを回転させてしまう。

【０００９】従って、オペレータはペダルで微調整をし
ながら第１前踏みの状態を維持しつつ、ミシンヘッドの
プーリを手回してミシンの針位置をセットしなければな
らないため、ある程度の熟練を必要とすると共に、危険
性を伴なうという問題があった。

【００１０】又、上記電動ミシンでは、第１後踏みする
ことにより、針を上又は下位置に停止させることが可能
となっているが、針位置が表示されないため、針が上又
は下位置にあるにもかかわらず、オペレータがそれを上
又は下位置に移動させようとしてペダルを更に後踏みし
続けたり、あるいは誤って第２後踏み状態までペダルを
踏込んでしまい、縫製作業の途中で不必要な糸切りを行
ってしまうという問題があった。

【００１１】本発明は、前記問題点を解決するべくなさ
れたもので、高速回転用のクラッチモータと、低速回転
用の補助モータとを併用し、アクチュエータで縫製動作
の切換えを行う電動ミシンにおいて、縫製開始時等に被
縫製物をセットする動作を簡単に且つ確実に、しかも安
全に行うことができる電動ミシンを提供することを第１
の課題とする。

【００１２】本発明は、又、針を任意の位置に容易且つ
安全に移動させ、例えば縫製開始時にセットした被縫製
物（布）に対する縫い始め位置の位置合わせを容易に且
つ正確に、しかも安全に行うことができる電動ミシンを
提供することを第２の課題とする。

【００１３】本発明は、更に、針を、例えば上位置又は
下位置にあることを確実に認識することができる電動ミ
シンを提供することを第３の課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】第１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、ミシン停止
中に針を上位置に移動させる針上動作要求手段を設けた
ことにより、前記第１の課題を解決したものである。

【００１５】第１発明は、又、上記電動ミシンにおい
て、針上動作要求手段が、電源投入時又は縫製完了直後
に起動するようにしたものである。

【００１６】第２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、補助モータによる低速縫い動
作を解除する手段を設けたことにより、前記第２の課題
を解決したものである。

【００１７】第３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、ミシン針の位置を表示する針
位置表示手段を設けたことにより、前記第３の課題を解
決したものである。

【００１８】第３発明は、又、上記電動ミシンにおい
て、針位置表示手段が既設のアクチュエータであり、針
が所定位置に移動すると一時的に該アクチュエータを起
動し、動作音を発生させて針位置を表示するようにした
ものである。

【００１９】

【作用】第１発明においては、アクチュエータにより希
望する縫製動作を選択することができる電動ミシンにお
いて、ミシン停止時に針を上位置に移動させる針上動作
要求手段を設けたので、オペレータが希望するときに、
主軸を手動回転させるプーリ等の可動部に手を触れるこ
となく、確実に針を上位置にすることができ、被縫製物
のセット等を簡単に行うことが可能となる。

【００２０】又、第１発明において、針上動作要求手段
が、電源投入時又は縫製完了直後に起動するようになさ
れている場合は、例えば電源投入後、オペレータの意思
により確実に針上げすることができるため、被縫製物の
セットを容易に行うことができ、作業効率を向上でき
る。又、電源投入時に無条件に針上げ動作が行われるこ
とを防止できるため、安全性も確保することができる。

【００２１】第２発明においては、電動ミシンに、補助
モータによる低速縫い動作を解除する手段を設けたの
で、例えばアクチュエータを操作してミシンを手動回転
できる中立状態にして、縫い始めの位置合わせを行って
いるときに、アクチュエータの操作量が過大となって誤
操作になり、例えば補助モータによる低速縫いが始まっ
てしまうことを確実に防止することができる。

【００２２】第３発明においては、電動ミシンに針の位
置を表示する針位置表示手段を設けたので、オペレータ
はアクチュエータを操作して、針を、例えば上（又は
下）に移動させた場合、上（又は下）に針が移動したこ
とを確実に認識することができるため、未だ移動してい
ないと誤認してアクチュエータの操作量を過大とするこ
とによる誤操作を確実に防止することができる。

【００２３】又、第３発明において、針位置表示手段が
既設のアクチュエータであり、針が所定位置に移動する
と一時的に該アクチュエータを起動し、動作音を発生さ
せて針位置を表示するようになされている場合には、特
別な装置を付加することなくオペレータは針位置を知る
ことができる。

【００２４】

【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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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に配設されており、
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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】又、上記制御装置８００には、補助モータ
の回転速度を設定し、又、その設定を変更することがで
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、通常、駆動プーリ４０の径を変えるが、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の回転速度が変わ
ってしまう。このような場合に、回転数変更手段である
上記ディップスイッチ８０５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
の回転数の比を所定の値にできるようになっている。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】（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。

【００６１】（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。

【００６２】（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。

【００６３】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。

【００６４】（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。

【００６５】（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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】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。

【００６９】（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。

【００７０】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。

【００７１】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。

【００７２】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。

【００７３】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。

【００７４】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。

【００７５】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。

【００７６】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。

【００７７】即ち、上記ミシンは、電源投入時又は縫製
完了（糸切り動作）直後で未だペダル２０１の前踏み動
作が行われていない段階にあるミシンの停止時（停止
中）に、オペレータにより針を上位置に移動させること
ができる針上げ動作要求機能を有している。この機能
は、前記制御装置８００に内蔵されているＣＰＵ８０１
に入力されているプログラムにより可能になっている。

【００７８】具体的には、オペレータが、操作ペダル２
０１を第１後踏みすると、第１針位置スイッチ（ＤＳ
Ｗ）６０２がＯＮとなるが、ＣＰＵ８０１はこれをミシ
ン針棒（図示せず）の針上げ動作要求と判断し、安全ソ
レノイド（ＳＳＯＬ）６０４、中立ソレノイド（ＮＳＯ
Ｌ）６０１をＯＮにする。その結果、ミシン本体３の主
軸４は、クラッチモータ１の回転軸（クラッチ軸）３３
から切離された状態になるため、針上げ動作中にクラッ
チモータ１によるミシンの高速回転が原因で生じる不慮
の事故を防止できると共に、補助モータ２の低速回転に
より針棒の位置制御が可能となっている。

【００７９】上記針棒の位置制御は、シンクロナイザ５
０１で現在の針棒の位置を検出し、それが上位置になけ
れば補助モータ２を回転させて針棒を上昇させ、針上位
置検出信号が出力された時点で、回転を停止させると共
に、中立ソレノイド６０１をＯＦＦにしてブレーキ動作
を行う。そして、ミシンの回転が完全に停止する所定の
時間が経過した後、安全ソレノイド６０４をＯＦＦにし
て再度の縫製を可能にするようになっている。

【００８０】以上説明した本実施例のミシンによれば、
被駆動プーリ４３等の可動部に手を触れることなく針を
上位置に移動させることが可能となるため、被縫製物を
容易且つ確実に所定位置にセットできる。従って、被縫
製物をセットするために足で操作ペダル２０１を微妙に
調節しながら手で針上げを行っている最中に誤ってミシ
ンを回転させてしまうことに起因する事故を防ぐことが
可能となり、作業の安全性を向上することができる。

【００８１】又、被縫製物を確実にセットできるように
するためには、電源を投入すると同時に無条件にミシン
を回転させて針上げ動作等を行わせることも考えられる
が、この場合には突然ミシンが動作するために危険であ
るのに対し、本実施例によれば、オペレータの意思に従
って針上げを行うことができるため、危険を防止した上
で作業効率の向上を図ることができる。

【００８２】なお、針上げ動作の要求手段としては、操
作ペダル２０１の踏込み位置で設定する第１針位置スイ
ッチ６０２ではなく、これに代わる手動スイッチを別途
設けてもよい。このように別途設けることにより、電源
投入時又は縫製開始時に限らず、ミシンの回転が停止し
ているときであれば何時でも、針上げ動作を容易且つ確
実に実現することができる。

【００８３】次に、第２発明に係る第２実施例の電動ミ
シンについて説明する。

【００８４】本実施例のミシンは、前記第１実施例のミ
シンと同様の基本機能（構成と作用）に加えて、補助モ
ータによる低速縫い動作を解除する機能を備えている。

【００８５】図６は、本実施例のミシンが備えている制
御装置の要部を示す回路構成図である。本実施例のミシ
ンは、補助モータ２による低速縫い動作を解除する手段
として、前記図５等に示した補助モータ起動スイッチ４
０１と、ＣＰＵ８０１との間に低速運転解除スイッチＡ
を介設した点に特徴を有している。このスイッチＡは、
前記図１に示すテーブル１１の上面に取付けたオールタ
ネート式スイッチであり、ヘッドの押し込み操作によ
り、ＯＮとＯＦＦとが交互に、繰り返すようになってい
る。

【００８６】本実施例では、前記第１実施例のミシンと
同様に、通常は図７の状態図に示すように、ペダル２０
１の中立位置（ブレーキ区間）から、前方向への踏込み
量の大きさに応じて、手動で針位置を変更できる第１前
踏み、次いで第２前踏みとなって補助モータ起動スイッ
４０１がＯＮになり、補助モータ２による低速回転とな
り、更に踏込むと第３前踏みとなってクラッチが接続さ
れ始め、クラッチモータ１による高速回転が可能となっ
ている。

【００８７】本実施例のミシンは、この基本機能に加え
て、図８のフローチャートに示すＳ１〜Ｓ６の手順に従
う動作がなされるようになっている。

【００８８】即ち、第１前踏みで手回しで針位置を移動
したい場合には、前記解除スイッチＡをＯＮにする（Ｓ
２）。こうしておくことにより、補助モータ起動スイッ
チ４０１からＣＰＵ８０１への信号の入力を遮断できる
ため、上記図７に示した第２前踏みの補助モータによる
低速回転区間が無効になり、その区管でもクラッチ板３
２がフリーな状態であるため、手回しによる針位置移動
可能区間を拡げることになり、又、確実に補助モータ２
による低速回転を禁止することができるため、ペダル２
０１を微妙に操作する必要がなくなり、被縫製物の縫い
始めの位置合わせを容易且つ正確に行うことが可能とな
る。

【００８９】縫い始めの位置合わせが完了した後、補助
モータ２による低速縫いをしたい場合には、前記解除ス
イッチＡを解除（ＯＦＦ）し、通常の操作が可能な状態
に復帰させることにより、通常の縫製動作に簡単に移行
することができる。

【００９０】本実施例のミシンでは、補助モータ２を起
動させてできる前述した機能である第１前踏みによる低
速縫い、第１後踏みによる上下定位置停止及び、第２後
踏みによる糸切り動作のうち、第１前踏みによる低速縫
い機能だけを一時的に解除できるようになっている。

【００９１】従って、本実施例によれば、手動による針
位置移動区間を拡大することが可能となるため、被駆動
プーリ４３を手回して縫い始めの位置を合わせるとき
に、ペダル２０１を必要以上に前に踏込んだとしても、
低速回転区間までの踏込みならば、ミシンが回転するこ
とがないので安全に手動による針の位置決めを行うこと
ができる。

【００９２】又、本実施例によれば、解除スイッチＡを
解除せず、補助モータ２による低速縫いを行わずに、ク
ラッチモータ１のみにより縫製動作を行うこともでき
る。

【００９３】なお、本実施例は、前記図６に示したよう
に、補助モータ起動スイッチ４０１からＣＰＵ８０１へ
の入力信号を遮断する位置に低速運転解除スイッチＡを
介設するものに限らず、図９に示すように、該解除スイ
ッチＡを直接ＣＰＵ等の入力ポートに接続し、プログラ
ムによってスイッチＡのＯＮ、ＯＦＦの状態を監視し、
同様に機能させるようにしてもよい。

【００９４】次に、第３発明に係る第３実施例について
説明する。

【００９５】本実施例の電動ミシンは、前記第１実施例
のミシンと同一の基本機能に加えて針位置表示手段が設
けられ、針の位置を表示する機能をも備えている。

【００９６】本実施例のミシンでは、上記位置表示機能
を、制御装置８００のＣＰＵ８０１によるプログラム制
御により、図１０のフローチャートに示す針上又は針下
の位置表示がなされるようになっており、針位置の具体
的表示が、不使用状態にある既存の安全ソレノイド（Ｓ
ＳＯＬ）６０４を一時的に作動させ、そのときの動作音
により針が上又は下位置に達したことをオペレータに知
らせることにより行われるようになっている。

【００９７】図１０のフローチャートには、左側のＳ１
１〜Ｓ１８に針下位置を、右側のＳ１９〜Ｓ２６に針上
位置をそれぞれ表示する手順を示してあるが、まず、針
の停止位置が上（下）を選択し、ペダル２０１の第１後
踏みにより第１針位置スイッチ（ＤＳＷ）６０２をＯＮ
にした時点で、ミシンが以前に回転している場合、針が
上（下）位置になければ、中立ソレノイド（ＮＳＯＬ）
６０１をＯＮにし、補助モータ２を回転することによ
り、針を上（下）位置まで移動させ、中立ソレノイド６
０１をＯＦＦにし、補助モータ２を停止させた後、針が
上（下）位置にあることを表示する。

【００９８】一方、ペダルを第１後踏みにした時点で、
ミシンが以前に回転している場合、針が上（下）にあれ
ば、中立ソレノイド６０１及び補助モータ２を動作させ
ることなく、針の上（下）位置にあることを表示する。

【００９９】以上説明した本実施例によれば、ペダルを
第１後踏み状態（ＤＳＷ−ＯＮ）になったことをオペレ
ータがペダルのクリック感（触覚）のみならず、安全ソ
レノイド６０４の動作音（聴覚）でも認識が可能となる
ため、オペレータが第１後踏み状態であることを認識で
きないことによる誤操作により、第２後踏み（ＴＳＷ−
ＯＮ）をしてしまい、必要ないにもかかわらず糸切りが
縫製途中で行われることを防止できることから、縫製作
業の効率向上を図ることが可能となる。

【０１００】図１１は、第３発明に係る第４実施例の電
動ミシンが備えている制御手段の概略構成を示す、前記
図５に相当するブロック図である。

【０１０１】本実施例のミシンは、前記図５に示した制
御装置８００に、針の上下位置表示のためにＣＰＵ８０
１に接続されたブザー８０７を付設した以外は、前記第
３実施例のミシンと実質的に同一である。即ち、前記第
３実施例が、針位置表示に既存の安全ソレノイド６０４
を利用しているのに対し、本実施例では新たに付設した
ブザー８０７を利用している。

【０１０２】上記ブザー８０７の動作は、前記第３実施
例と同様に、前記図１０のフローチャートに従ってＣＰ
Ｕ８０１で実行され、同様の効果が得られ、しかも安全
ソレノイド６０４の機械的な動作音とは異なるため、オ
ペレータが針の上又は下位置での停止をより明確に認識
することができる。

【０１０３】なお、針の位置表示には、上述した手段の
他に、中立ソレノイド６０４を一時的に動作させ、その
動作音を発生させるようにしてもよく、又、発光素子等
を利用した視覚的手段を採用するようにしてもよい。

【０１０４】

【発明の効果】以上説明した通り、第１発明によれば、
針を確実に上位置にできるため、縫製開始時に被縫製物
をセットする動作を簡単に且つ確実に、しかも安全に行
うことができる。

【０１０５】又、第２発明によれば、ミシン針を任意の
位置に容易且つ安全に移動させることができ、例えば縫
製開始時にセットした布に対する縫い始めの位置合わせ
を容易に且つ確実に、しかも安全に行うことができる。

【０１０６】又、第３発明によれば、針を、例えば上位
置又は下位置にあることを確実に認識することができる
ため、ミシンの誤操作を防止することができる。

【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２実施例の要部の概略構成を示す説明図

【図７】ペダルの踏込み量とミシンの動作状態との関係
を示す説明図

【図８】第２実施例の作用を示すフローチャート

【図９】第２実施例の変形例を示す説明図

【図１０】第３実施例の作用を示すフローチャート

【図１１】第４実施例の特徴を示す前記図５に相当する
ブロック図

【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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 修一 東京都調布市国領町８丁目２番地の１ ジ ューキ株式会社内

Claims (5)

【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、 ミシン停止中に針を上位置に移動させる針上動作要求手
   段を設けた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、 針上動作要求手段が、電源投入時又は縫製完了直後に起
   動するようになされていることを特徴とする電動ミシ
   ン。
3. 【請求項３】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、 補助モータによる低速縫い動作を解除する手段を設けた
   ことを特徴とする電動ミシン。
4. 【請求項４】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、 ミシン針の位置を表示する針位置表示手段を設けたこと
   を特徴とする電動ミシン。
5. 【請求項５】請求項４において、 針位置表示手段が既設のアクチュエータであり、針が所
   定位置に移動すると一時的に該アクチュエータを起動
   し、動作音を発生させて針位置を表示するようになされ
   ていることを特徴とする電動ミシン。