JPS596159Y2 - ミシン針棒の定位置停止用安全回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はミシン用モータ制御回路において、位置検出
スイッチがマグネットによりＯＦＦされミシン針棒が自
動的に上死点または下死点に停止されたときの安全回路
に関するものである。

従来、ミシン用モータ制御回路において、上死点および
下死点位置検出スイッチによりミシンモー夕のスイッチ
ング素子がＯＦＦされてミシン針棒が自動的に上死点ま
たは下死点に停止されるとき、モータの回転は、位置検
出スイッチが近接マグネットの磁界によりＯＦＦされる
ことで停止状態に保持するものであるため、誤ってミシ
ンのプーリに手が触れるなどして回されると、プーりと
一体のマグネットは位置検出スイッチから離間し、マグ
ネットの磁界が位置検出スイッチに及ばなくなり、この
ため、位置検出スイッチはＯＮ状態に復帰し、停止指令
がなされたにもかかわらず再びミシン針棒が上死点また
は下死点に到達して位置検出スイッチがＯＦＦになるま
で゛モータが回転し、ミシン針棒を動作させる結果、極
めて危険であった。

したがって、ミシン針棒が自動的に上死点または下死点
で停止したならば、誤ってプーりを回してもミシンモー
夕が回転されないようにすることが必要となってくる。

この考案は上記のような点に鑑みなされたもので、ミシ
ンの停止に際しミシンモータ駆動回路を制御する点弧位
相制御回路への動作電源の供給停止と同時に予めコンデ
ンサに充電されている電荷を所望の時定数で点弧位相制
御回路に放電供給することによりミシンモー夕を回転し
、マグネットが位置検出スイッチをＯＦＦする時点でミ
シン針棒を上死点または下死点に定位置停止させ、その
後、誤ってプーりを回して位置検出スイッチが，ＯＮさ
れてもモータが誤動作しないようにしたミシン針棒の定
位置停止用安全回路を提供するにある。

以下、この考案の実施例を図面について説明する。

第１図はこの考案にかかるミシン針棒の定位置停止用安
全回路を備えたミシンモー夕制御回路の一例を示すもの
で、１００ Ｖ商用電源端子Ｔ１，Ｔ２には両波整流器
１の入力端が接続され、さらに整流器１０入力端側には
整流器１の２素子とサイリスタＱ１，Ｑ２とからなるモ
ータ駆動回路２を接続すると共に、このモータ駆動回路
２の出力端側にはダイオードＤ１を介してミシン用直流
モータ３が並列に接続されている。

また、前記両波整流器１の出力側には抵抗Ｒ１を介して
定電圧ダイオードＺＤ１が並列に接続され、この定電圧
ダイオードＺＤ，両端間にはモータスタート・ストップ
用切換スイッチＳＷ１の一方の接点ａを介して可変抵抗
器■Ｒ、コンデンサＣ１およびパルストランスの一次巻
線Ｌ１からなる直列回路が接続されている。

前記パルストランスの二次巻線Ｌ２の一端はモータ駆動
回路２のサイリスタのカソード側に接続され、その他端
は各別の抵抗Ｒ２，Ｒ３とダイオードＤ２，Ｄ３を介し
てサイリスタＱ１，Ｑ２のゲートに共通に接続されてい
る。

また、前記可変抵抗器ＶＲとコンデンサＣ１との共通接
続点にはコンデンサＣ１への充電電流制御用トランジス
タＴｒ１のエミツタが接続され、そして、そのコレクタ
はコンデンサＣ１の残留電荷放電用トランジスタＴｒ２
のベースに接続されていると共に、さらにそのベースは
前記定電圧ダイオードＺＤ１に並列に接続したバイアス
抵抗Ｒ４，Ｒ５の共通接続点に接続されている。

前記トランジスタＴｒ２のエミツタ・コレクタ間は前記
バイアス抵抗Ｒ５の電端に接続され、そのベースは前記
モータ駆動回路２の出力端に並列に接続した抵抗Ｒ６，
Ｒ７の共通接続点に接続され、さらに抵抗Ｒ７にはコン
テ゛ンサＣ２が並列に接続されている。

前記直流モータ３の両端にはその逆起電圧を取出す互い
に直列接続された抵抗Ｒ８，Ｒ９が並列に接続されてお
り、この抵抗Ｒ，には定電圧ダイオ−？ＺＤ２および平
滑用コンデンサＣ３がそれぞれ並列に接続されていると
共に、前記逆起電圧に依存して前記トランジスタＴｒ１
の導通度を制御するトランジスタＴｒ３のベース・コレ
クタ間が並列に接続されている。

そしてトランジスタＴｒ３のエミツタは抵抗ＲＩＯを介
して前記トランジスタＴｒ１のベースに接され、さらに
トランジスタＴｒ３のエミツタ・ベース間には逆方向電
圧バイアス用のダイオードＤ４が並列に接続されている
。

このようにしたトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３および可変
抵抗器ＶＲ、コンデンサＣ１、一次巻線Ｌ１等を含む回
路はサイリスタＱ１，Ｑ２の点弧位相制御回路を構或す
る。

また、第１図において ミシン針棒の定位置停止用電源
を充電するコンデンサＣ４の一端は前記定電圧ダイオー
ドＺＤ１のアース側に接続され、その他端は前記スター
ト・ストップ用切換スイッチＳＷ１と連動する充、放電
用切換スイッチＳＷ２の接点ａと逆流防止用ダイオード
Ｄ５を介して切換スイッチＳＷ１の接点ａに接続されて
いる。

トランジスタＴｒ４，Ｔｒ５は前記コンテ゛ンサＣ４の
放電電荷を前記点弧位相制御回路に供給するためのスイ
ッチング回路を構或するものであって、トランジスタＴ
ｒ４のエミツタは前記充、放電用切換スイッチＳＷ２の
接点ｂに接続され、かつそのコレクタはミシン針棒を上
死点または下死点に設定するスイッチＳＷ３に接続され
ていると共に、この切換スイッチＳＷ３の各接点ａおよ
びｂにはそれぞれ上死点用位置検出スイッチＬＳＷ１お
よび下死点用位置検出スイッチＬＳＷ２の一端を接続し
、この各位置検出スイッチＬＳＷ１，ＬＳＷ２の他端を
共通にしてダイオードＤ６、抵抗Ｒ１を介し前記点弧位
相制御回路における可変抵抗器ＶＲとコンテ゛ンサＣ１
との共通接続点に接続する。

また、トランジスタＴｒ５のコレクタ・エミツタ間は抵
抗Ｒ１２を介してトランジスタＴｒ４のベースに直列に
介挿され、さらにそのベースは前記スタート・ストップ
用切換スイッチＳＷ１の接点ｂと整流器１のアース側間
に直列接続したバイアス抵抗Ｒ１３とＲ１４の共通接続
点に接続され、切換スイッチＳＷ１，ＳＷ２が接点ｂ側
に切換わったとき、トランジスタＴｒ５のベースに整流
器１より同期パルスを導入しコンデンサＣ４の電荷を電
源に同期して継続的に放電させるようになっている。

Ｒ１５は前記トランジスタＴｒ４のエミツタとアース間
に接続した放電用抵抗であ？、また４は前記位置検出ス
イッチＬＳＷ１およびＬＳＷ２を開戊するマグネットで
、このマグネット４は図示しないミシン針棒の回転軸部
に設けられている。

次に上記のように構威されたこの考案の動作について説
明する。

まず、切換スイッチＳＷ１，ＳＷ２およびＳＷ３を共に
接点ａ側に切換接続した状態において、電源スイッチＳ
をＯＮすれば、整流器１からの周波整流電圧は定電圧ダ
イオードＺＤ１により定電圧化され、この電圧よりコン
デ゛ンサＣ１は可変抵抗器ＶＲを介して充電され始める
。

そしてコンデンサＣ１の端子電圧ＶｃがトランジスタＴ
ｒ１のベース接続点とアース間における電圧■６を越え
ると、トランジスタＴｒ１が導通し、これにコンデンサ
Ｃ１の充電電荷はパルストランスの一次巻線Ｌを通して
放電されると同時に、交流電源電圧が順方向に加わって
いる方のサイリスタが導通し、点弧角に応じた電流を直
流モータ３に供給して直流モータ３を点弧位相制御回路
で設定される所望の速度で回転させる。

また、直流モータ３に負荷変動などにより速度変動が生
じた場合は、直流モータ３の回転数に比例した逆起電圧
が抵抗Ｒ８，Ｒ９により分圧されてトランジスタＴｒ３
のベースに加わり、トランジスタＴｒ３の導通度を変化
させるため、電圧ＶＥは変化することになり、かつコン
デンサＣ１の充放電による点弧角も変化される結果、直
流モータ３の速度が低下したときは増速する方向に、ま
た上昇したときは減速する方向に速度制御して定速回転
させる。

また、コンデンサＣ１の残留電荷の放電は、サイリスタ
Ｑ１またはＱ２の導通時に抵抗Ｒ６を通してトランジス
タＴｒ２のベースに流れる電流によりトランジスタＴｒ
２を導通させ、トランジスタＴｒ１のベース接続点をア
ースすることにより行われる。

一方、切換スイッチＳＷ１，ＳＷ２が接点ａに接続され
ているときは、整流器１の定電圧化された電圧はダイオ
ードＤ５を通してコンデンサＣ４にも供給されコンデン
サＣ４を充電する。

この状態において、゛ミシンの停止に際しスタート・ス
トップ用切換スイッチＳＷ１を接点ｂに切換えると、点
弧位相制御回路は整流器１から切離されると同時に、定
電圧ダイオードＺＤ１で定電圧化された整流器１からの
電圧は同期パルスとしてトランジスタＴｒ５のべ？スに
加わり（第２図ｂ参照）、トランジスタＴｒ４を電源周
波数の２倍の速度でスイッチングする。

このとき、切換スイッチＳＷ１と連動する充、放電用切
換スイッチＳＷ２も接点ｂに接続されるため、コンテ゛
ンサＣ４の電荷は抵抗Ｒ１５を通して放電され、その端
子電圧は第２図ａのように変化する。

これと同時にトランジスタＴｒ４のスイッチングに伴っ
て、そのコレクタ側には第２図Ｃに示す如きコレクタ電
流が流れる。

この電流は設定スイッチＳＷ３、接点ａおよび上死点用
位置検出スイッチＬＳＷ１（ミシン針棒を上死点に定位
置停止するとき）、ダイオードＤ６、抵抗Ｒ１を通して
コンデンサＣ１に供給される。

これによりコンデンサＣ１が充電され、かつトランジス
タＴｒ１，Ｔｒ２の導通により放電されると、トランジ
スタＴｒ１のエミツタ電圧、すなわち電圧Ｖｃは第２図
ｄの如く変化し、同時にパルストランスの一次巻線Ｌ１
を通して二次巻線Ｌ２に発生するトリガーパルスはサイ
リスタＱ１またはＱ２を導通させることになる。

第２図ｅはこのときのモータ３に加わる出力電圧波形を
示す。

そしてコンデンサＣ４の放電が進むにつれて、その端子
電圧が低下し、完全に放電されると、点弧位相制御回路
の動作は停止する。

この間にミシン針棒の回転軸に設けたマグネット４が上
死点用位置検出スイッチＬＳＷ１に対向すると、この位
置検出スイッチＬＳＷ１がＯＦＦされるため、コンテ゛
ンサＣ４と点弧位相制御回路間は遮断されると共に直流
モータ３の回転は停止し、同時にミシン針棒は上死点に
定位置停止される。

したがって、その後はコンデンサＣ４に充電された電荷
は抵抗Ｒ１５を通して放電され、一定時間（２〜３秒）
経過すると、コンデンサＣ４の電荷はゼロとなり、マグ
ネット４が位置検出スイッチＬＳＷ１から遠ざかって再
びＯＮになってもモータ３は回転されることがない。

したがって、誤ってミシンプーりに手などが触れて回転
されてもミシン針棒が動作されることがなく安全である
。

なお、ミシン針棒を下死点に定位置停止させる場合は、
設定スイッチＳＷ３を接点ｂに切換え接続しておけば良
い。

以上のようにこの考案のミシン用モータの制御回路によ
れば、ミシン針棒を上死点または下死点に停止させると
き、コンデンサＣ４の所望時定数で放電される放電電荷
をスイッチング回路により位置検出スイッチＬＳＷ１又
はＬＳＷ２を通して点弧位相制御回路に供給し、コンデ
ンサＣ４の放電曲線に沿った電圧レベルに応じて点弧位
相制御回路を制御することによりモータを減速制御する
ものであり、このため、マニアルのスタート・ストツフ
゜用切換スイッチＳＷ１及びこれと連動する充、放電用
切換スイッチＳＷ２を切換えるだけで、ミシン針棒を上
死点または下死点に自動的にかつ確実に定位置停止させ
ることができ、しかもコンデンサＣ４の電荷が完全に放
電された後は、点弧位相制御回路のコンデンサＣ１、抵
抗Ｒｌ１等からなる時定数回路はスイッチＳＷｌ，ＳＷ
２により直流電源（制流器１）から完全に切離されるた
め、誤ってプーりを回すことにより位置検出スイッチＬ
ＳＷ１，ＬＳＷ２がＯＮされてもモータが回転されるこ
とがなく、安全性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案にかかるミシン針棒の定位置停止用安
全回路を備えたミシン用モータ制御回路の一例を示す結
線図、第２図はこの考案にかかる動作説明用の波形図で
ある。 １・・・・・・整流器、２・・・・・・ミシンモータ駆
動回路、３・・・・・・直流モータ、４・・・・・・マ
グネット、Ｑ１，Ｑ２・・・・・・サイリスタ、Ｔｒ１
〜Ｔｒ５・・・・・・トランジスタ、Ｃ４・・・・・・
コンデンサ、Ｒ１〜Ｒ１５・・・・・・抵抗、ＳＷ１・
・・・・・スタート・ストップ用切換スイッチ、ＳＷ２
・・・・・・充、放電用切換スイッチ、ＳＷ３・・・・
・・設定スイッチ、ＬＳＷ１・・・・・・上死点用位置
検出スイッチ、ＬＳＷ２・・・・・・下死点用位置検出
スイッチ、ｖＲ・・・・・・可変抵抗器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ミシン用直流モータと、この直流モータを制御するモー
   タ駆動回路およびこのモータ駆動回路のサイリスタに点
   弧パルスを供給する点弧位相制御回路を有するミシン用
   モータ制御回路において、前記点弧位相制御回路の直流
   電源端と直流電源間に接続されたスタート・ストップ用
   の切換スイッチＳＷ１と、このスタート・ストップ用切
   換スイッチＳＷ１のスタート側接点ａ及びこれと連動す
   る充、放電用切換スイッチＳＷ２を介して前記直流電源
   に接続されミシンの通常動作時に充電されてミシン針棒
   の定位置停止用電源を形或するコンデンサＣ４と、前記
   スタート・ストップ用切換スイッチＳＷ１がストップ側
   に、かつ前記充、放電用切換スイッチＳＷ２が放電側に
   それぞれ切換えられたとき前記モータ駆動回路への交流
   電源に同期したパルスによりスイッチングして前記コン
   デンサＣ４の所望時定数で放電される放電電荷を前記点
   弧位相制御回路の直流電源端に供給するスイツチング回
   路と、このスイッチング回路と前記点弧位相制御回路の
   直流電源間を結ぶ回路に設定スイッチＳＷ３を介して直
   列に接続されミシン針棒の上死点もしくは下死点を検出
   する位置検出スイッチＬＳＷ１，ＬＳＷ２と、前記ミシ
   ン針棒を動作させる回転部に設けられ前記位置検出スイ
   ッチＬＳＷ １ ，ＬＳＷ２を開動作させるマグネット
   ４とからなるミシン針棒の定位置停止用安全回路。