JPS5936552B2 - ミシンの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は家庭用電動ミシンの制御装置に関し、電動ミシ
ンに逆相制動停止を導入することにより、停止の迅速化
と定位置停止動作および自動停止動作を簡単な構成で具
現することを目的とする。

家庭用電動ミシンの動力は一般にユニバーサルモーター
と呼ばれる直巻整流子電動機でありこの種の電動機は巻
線と電機子の分離がむつかしく、制動をかけるには電機
子短絡によるしかなく、制動トルクが小さく、また機械
的手段によるものは寿命上の問題があつた。本発明は永
久磁石界磁をもつ直流電動機（以下モーターと称す）を
ミシ０助力に採用して、これに半波逆相制動をかけるた
めの実用的かつ簡単な回路を提供するものであり、半波
逆相制動をかけることにより次のような利点を得るもの
である。

（１）全波に比較すると回路が簡単であり、コストが低
い。また、制動トルクは電機子短絡よりも大きい。（２
）制動電流の流れない半サイクルが存在するため、電機
子誘起々電圧のチェックによる停止検出が容易である（
第３図参照、時間ＴのときＥ＝０で停止）。

本発明の一実施例を示す第１図に従（・以下説明を行う
。

第１図においてＡＣは交流電源、Ｍは永久磁石界磁を持
つ直流モーター、Ｑ２は位相制御されるミシン運転用サ
イリスタ、Ｑ、は制動用サイリスタ、＋ＤＣは直流電圧
、Ｒ，は足踏みコントローラＦＣ内に内蔵され、足踏み
量にてその値の変化する可変抵抗器、Ｒ２は固定抵抗器
、ＳＨはシユミツト回路、Ｔは反転出力のオフデイレイ
タイマ一（出力状態は第４図参照のこと）、ＤＶｌ，Ｄ
Ｖ２，ＤＶ３は微分回路、Ｇｌ，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ
６はデイジタルゲート回路、ＦＦｌ，ＦＦ２はフリツプ
フロツブ回路をそれぞれ示す。

さらにＳＣは速度制御回路で、上記可変抵抗器Ｒ，の可
変量に応じた回転数にモーターＭを制御し、ＢＣは制動
制御回路で制動用サイリスタＱ，を駆動し、ＳＤは停止
検出回路で、電圧検出回路と位相判別回路により構成さ
れ、両方の出力のアンド信号がこの停止検出回路ＳＤの
出力となり第３図に示す制動時のモーターＭ両端の波形
をチエツクし、時間Ｔの間にＥ＝ＯとなればＨＩＧＨの
出力を出すものである。ここで可変抵抗器Ｒ，の変化量
（足踏みコントローラＦＣの踏込量）に対する制御特性
は第２図に示すものであるとし、第２図の横軸は足踏み
コントローラＦＣの踏込量を示し縦軸はモーターＭの回
転数、Ａ点、Ｂ点はシユミツト回路ＳＨの０Ｎ，０ＦＦ
を示す。

上述構成の動作を第２図、第３図，第Ａ図とともに説明
する。

一般に運転前は、足踏みコントローラＦＣの踏み込み量
は第２図のＯ点にあるためシユミツト回路ＳＨは０ＦＦ
であり、タイマーＴの出力はＨＩＧＨであるため、フリ
ツプフロツプＦＦｌはりセツト状態にあり、ゲートＧ５
，Ｇ６は出力が共にＬＯＷで、モーターＭは動作しない
。次に足踏みコントローラＦＣを踏み込み第２図のＡ点
以上になると、シユミツト回路ＳＨの出力がＨＩＧＨ（
第４図の時間Ｔ。）となるため、微分回路ＤＶｌを通し
てフリツプフロップ回路ＦＶＦｌがセツトされる。この
ときタイマーＴの出力はＬＯＷとなる。このとき微分回
路ＤＶ，を通してフリツプフロツプ回路ＦＦ２もセツト
されるため、ゲートＧ，の入力条件が満足された速度制
御回路が作動してモーターＭは運転状態に入り、以後足
踏みコントローラＦＣの踏込量に従い任意の回転数にて
ミシンの運転ができる。ここでＳＷｌはリードスイツチ
であり、ミシンの主軸に同期して、針の上位置のとき一
瞬だけ０Ｎとなるものとする。

次に足踏みコントローラＦＣをＢ点以下にすることによ
りシユミツト回路ＳＨの出力はＬＯＷ（第４図の時間ｔ
１）となりゲートＧ，の出力がＨＩＧＨとなる。このと
きミシンは最低速Ｃで回転を続けようとするが、リード
スイツチＳＷｌの作動によりゲートＧ４の入力条件が満
たされ、フリツプフロツプ回路ＦＦ２がりセツトされ、
速度制御回路ＳＣの作動が停止され制動制御回路ＢＣが
作動を開始し、サイリスタＱｌが全導通にてトリガされ
、このときのモーターＭの両端の電圧は第３図に示す如
くになる。次に第３図の電圧Ｅが零となるとモーターＭ
が停止したことになり、停止検出回路ＳＤが作動し、フ
リツプフロツブ回路ＦＦｌをりセツトし、前記の停止状
態となる。ここでタイマーＴは、例えばミシンが針下位
置でロツクされた場合に本システムでは足踏みコントロ
ーラＦＣを離してもモーターＭへの通電は止まらないた
め、強制的に停止信号を与えるためのものであり、第４
図における時間Ｔｄがそのための遅延時間である。また
本発明によれば、モーターＭへの制動開始信号は必ず針
の土位置より与えられるため、制動以前のミシンの回転
数に比例した量で上位置より遅れた点で停止することに
なり、回転数がさほど高くない場合には実質的には、針
上位置の定位置停止機能を発揮する。

この停止位置はリードスイツチＳＷｌの取付位置により
自由に選べることはもちろんである。第５図、第６図は
本発明の別の実施例で本発明のシステムを自動停止に応
用したものであり、第１図のゲートＧ，の入力の一端に
別のゲートＧ，を設けたものである。

ここにＡ，Ａ′の部分が追加される。すなわち、第５図
の場合は、例えば模様縫い用のカムの１回転に同期して
０Ｎ−０ＦＦするリードスィッチＳＷ，の出力を微分回
路ＤＶ４を介した出力と、ゲートＧ，の出力をゲートＧ
２の入力としたもので、これにより一模様を縫う毎に自
動停止する機能が簡単に現出できる。この場合シユミツ
ト回路ＳＨは０Ｎのままで自動的に止まるので再スター
トにはいつたんシユミツト回路ＳＨを０ＦＦさせ再び０
Ｎさせる、いわゆる踏み替えが必要となる。第６図の場
合は、針数をカウンターＣＴにてカウントして自動停止
に到るもので、動作原理は第５図と同じである。

なおスィツチＳＷ，はこの自動停止を入れるか否かを選
ぶためのものである。この第６図の場合の動作のタイム
チヤートは第１図に示すごとくで、リードスイツチＳＷ
，の出力パルス数をカウンターＣＴにてカウントし、所
定数をカウントしたときにカウンターＣＴの出力がＨＩ
ＧＨとなり、ゲートＧ４へ入力し前述と同様に動作する
。上述第１図、第５図、第６図に示される各実施例にお
いて、ゲートＧ４は、ミシンの軸回転に同期して動作す
るリードスイツチ（第１）ＳＷ，の出力と、足踏みコン
トローラＦＣ内に内蔵された可変抵抗Ｒ，の抵抗値によ
り０Ｎ−０ＦＦするシユミツト回路ＳＨの出力とのアン
ドをとり、第２のフリツプフロツプ回路ＦＦ２のりセツ
ト信号を出力するものであつて、制動開始信号を発生す
る回路に相当するものである。

以上の説明から明らかなように本発明のミシンの制御装
置は、永久磁石界磁をもつ直流電動機を動力とするミシ
ンにおいて、運転用整流回路と、制動用半波整流回路と
、停止検出回路と、運転−停止切替用第１のフリツプフ
ロツプ回路と、駆動−制動切替用第２のフリツプフロツ
プ回路と、制動開始信号発生回路とからなるものである
ので、半波逆相制動をかけることができ、停止が非常に
迅速であり、ミシンとして使い勝手の艮いものが実現で
き、特に半波制動のために停止検出回路は構成簡単とな
る。

また、制動開始信号発生回路の入力としてミシンの軸回
転に同期した信号を加えるため、定位置停止も容易に行
なえ、自動停止への応用も簡単に行なえる等、大なる効
果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるミシンの制御装置の
ブロツク図、第２図は同制卸装置における足踏みコント
ローラの踏込量に対する電動機の速度特性図、第３図は
同制御装置における電動機の制動時の電圧波形図、第４
図は同装置の動作を説明するためのタイムチヤート、第
５図は本発明の別の実施例を示す部分プロツク図、第６
図は本発明のさらに別の実施例を示す部分ブロツク図、
第Ｔ図は第６図に示す実施例の動作を説明するためのタ
イムチヤートである。 Ｍ・・・・・・直流電動機、Ｑ，・・・・・・ミシン運
転用サイリスタ（運転用整流回路）、Ｑ２・・・・・・
制動用サイリスタ（制動用半波整流回路）、ＳＤ・・・
・・・停止検出回路、ＦＦ，・・・・・・第１のフリッ
プフロップ酉路、ＦＦ２・・・・・・第２のフリツプフ
ロツカ可路、ＳＷ，・・・・・・第１のリードスイッチ
、ＦＣ・・・・・・足踏みコントローラ、Ｒ，・・・・
・・可変抵抗器、ＳＨ・・・・・・シユミツト回路、Ｇ
４・・・・・・ゲート（制動開始信号発生回路）、ＳＷ
２・・・・・・第２のリードスイツチ、Ｇ２・゛゜・・
・ゲート、ＣＴ・・・・・・カウンター。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 永久磁石界磁をもつ直流電動機を動力とするミシン
   において、運転用整流回路と、前記運転用整流回路とは
   逆極性に前記電動機に電力を供給する制動用半波整流回
   路と、零電圧検出回路と位相判別回路により構成される
   前記電動機の停止検出回路と、前記停止検出回路にてリ
   セットされる運転−停止切替用第１のフリップフロップ
   回路と、前記第１のフリップフロップ回路にてセットさ
   れ前記両整流回路を切替える駆動−制動切替用第２のフ
   リップフロップ回路と、ミシンの軸回転に同期して動作
   する第１のリードスイッチの出力と停止操作により得ら
   れる出力とを入力とし前記第２のフリップフロップ回路
   のリセット信号を出力する制動開始信号発生回路とを具
   備したことを特徴とするミシンの制御装置。 ２ 停止操作により得られる出力として、足踏みコント
   ローラー内に内蔵された可変抵抗器の抵抗値によりＯＮ
   −ＯＦＦするシユミツト回路の出力を用いたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のミシンの制御装置。 ３ シユミツト回路の出力を、シユミツト回路の出力信
   号と第１のリードスイッチとは別の第２のリードスイッ
   チとのＯＲ出力におきかえた特許請求の範囲第２項記載
   のミシンの制御装置。 ４ シユミツト回路の出力を、シユミツト回路の出力信
   号と第１のリードスイッチを入力端に接続したカウンタ
   ーの出力信号とのＯＲ出力におきかえた特許請求の範囲
   第２項記載のミシンの制御装置。