JPS6012877B2 - 電動ミシンにおけるモ−タ緩起動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電動ミシンにおけるモータの緩起動装置に関し
、特には、ミシンモータの指令速度をミシンの始動に際
して予め選択設定し、ミシン始動後の定常運転状態にお
いてはミシンモータが選択設定された指令速度にて回転
するように構成された電動ミシンに係り、その目的とす
るところは、ミシンの運転開始時には、その運転開始操
作の順序に関係なく、ミシンモー夕の回転速度が選択設
定された指令速度に急激に達するのを防止し、徐々にモ
ータの回転速度が増加した後所定の指令速度に達してそ
の速度に保持されるようにし、もってミシン使用者が安
易に縫製作業を行い得るようにすることにある。

現在市販されている電動ミシンは、ミシンモータをミシ
ン本体に装備するとともにそのモータに接続されてミシ
ン本体外部に配置される足踏式コントローラを設け、そ
のコントローラの押圧操作により前記モー夕の回転速度
を連続可変制御する方式である。

一方、上記の如きコントロ−ラによるミシンモータの連
続可変的速度制御方式に代え、複数個の押しボタンの操
作により前記モータの速度をミシンの始動に際して予め
選択設定し、ミシン運転時には前記モータの回転速度が
一定に保持されるようにした段階的速度選択制御方式の
電動ミシンが既に提案されている。例えば、実関昭４７
−２３１５１号公報に記載されている電動ミシンがこの
方式のものに相当する。この公報に記載されているよう
な電動ミシンは、従来一般に市販されている電動ミシン
に比し多くの実用効果を有している反面その実施上大き
な問題点が内在している。即ち、今ミシンの始動に際し
て所定の速度を選択設定してミシンモータを起動しとす
ると、従来の足踏式コントローラを徐々に押圧してミシ
ンモータの回転速度を漸次上昇させる場合と異なり、ミ
シンモータは選択設定された回転速度に瞬時に達するた
め、ミシンは所謂急激な走り出し現象を呈する。

この現象は、予め選択されるミシンモータの回転速度が
高速に設定される時頼著に現われ、ミシン使用者に使い
にくい印象を与えるとともに不安感を覚えさせ、また事
実極めて危険である。また、予め選択設定されたモータ
の回転速度にて縫製作業を遂行中、ミシンの運転速度を
変更したい場合がある。

この場合に、前記複数個の押釘のうち押圧保持されてい
ない他の押釦を確実に押圧操作すれば、モータの回転速
度が変更設定されてミシンの運転速度を変更し得、連続
して縫製作業を遂行し得るものあるが、今押釘が確実に
秤圧操作されないと、この種の押釘装置においてよく知
られているように、全ての押釦が解放される現象が生じ
る。この際ミシンが停止するため、作業者はあわてて再
度前記押釘を押圧操作し直すものであり、それによりミ
シンが急激に走り出し、前述の場合と同機、極めて危険
である。本発明は上記の如き問題点を解消するためにな
されたもので、以下に図面を参照して本発明の−実施例
について説明する。

Ｐ，Ｎは交流電源に接続される交流母線で、この母線Ｐ
，Ｎ間に整流子モータ等ミシンの主軸を駆動するための
ミシンモーターとこのモータへの電力の供給を制御する
ためのサィリス夕２とを直列に接続してなるモータ駆動
回路が接続されている。

このサイリス夕２には保護用バリスタ３が並列に接続さ
れ、またそのサィリスタのゲート・カソード間には抵抗
４とコンデンサ５とからなる並列回路が譲点狐防止手段
として接続されている。更に、前記母線Ｐ，Ｎ間には前
記サィリスタ２へのトリガ信号の信号レベルを設定する
ための信号レベル設定回路が第二のサィリスタ６を介し
て後続されており、この設定回路は、複数個の抵抗７乃
至１２とダイオード１３，１４とからなる直列回路と、
その抵抗１０乃至１２の直列回路に並列に接続された移
相用のコンデンサ１８とを有している。前記抵抗９と１
０の中間点及び前記抵抗１１，１２の各摺動子１１ａ，
１２ａには、速度設定用の選択スイッチ１５乃至１７の
一端がそれぞれ接続され、その選択スイッチ１５乃至１
７の他端が休止接点ｂを有する切換スイッチ２１の接点
ａに共通に接続されている。その切換スイッチ２１の固
定接点はダイオード１９，２０を介して前記サィリスタ
２のゲートに接続されている。そして、前記選択スイッ
チ１５乃至１７はし第１図に示すように、ミシンの脚柱
部前方に解除用押しボタン２２とともに配列された速度
設定用押しボタン２３乃至２５の押圧操作により選択的
に閉成されるものある。更に、前記母線Ｐ，Ｎ間には、
抵抗２６，２７が前記ダイオード１４を介して直列に接
続され、且つその抵抗２７の両端間には、ダイオード２
８、接点ｂ側に接続されている切換スイッチ２９及びコ
ンデンサ３０の直列回路が接続されている。

そして、前記切換スイッチ２９の他方の接点ａは抵抗３
１とダイオード３２とを介して前記第二のサィリスタ６
のゲートに接続されている。また、前記抵抗９乃至１２
及びダイオード１３の直列回路に並列に接続されてバイ
パス回路を構成するトランジスタ３３が接続され、その
ベースには、互いに並列に配置された三個の抵抗３４乃
至３６の一方の各端子がそれぞれ接続されており、それ
らの各抵抗の他方の各端子は前記両ダイオード１３，１
４の間に接続され、且つ、前記抵抗３４乃至３６の各摺
動子３４ａ，３５ａ，３６ａは、前記選択スイッチ１５
乃至１７とそれぞれ運動して開閉されるスイッチ３７乃
至３９及び抵抗４０を介して前記切換スイッチ２９の接
点ａに接続されている。そして、その接点ａと前記両ダ
ィオード１３，１４の中間点との間には抵抗４１とコン
デンサ４２とからなる直列回路が接続されている。更に
また、前記抵抗８及び９の接続点と前記第二のサイリス
タ６のゲートとの間には、コンデンサ４３、抵抗４４、
ダイオード４５とからなる直列回路が接続され、且つ、
そのコンデンサ４３と抵抗４４との間と前記抵抗７，８
との間には、切換スイッチ４６を介して図示極性のダイ
オード４７が接続されており、前記切換スイッチ４６の
他方の接点ｂは、前記トランジスタ３３のベース・ェミ
ッタ間に接続された第二のトランジスタ４８のベースに
抵抗４９を介して接続されている。

更に別のトランジスタ５０が接点ｂに接続されている前
記切換スイッチ２９に並列に接続され、そのべ−スは抵
抗５１を介して前記トランジスタ３３のコレクタに接続
されている。更にまた別のトランジスタ５２が、前記ト
ランジスタ５０のベースと前記両ダイオード１３，３４
の中間点との間に接続され、そのベースは抵抗５３を介
して前記選択スイッチ１５乃至１７に接続されている。
而して、前記三個の切襖スイッチ２１，２９及び４６は
、ミシンの顎部上方に位置しミシン前面側から操作し得
るように配設された手動操作レバー５４（第１図参照）
の操作に運動して切換わるもので、その手動操作レバー
５４がミシンの運転を停止させるための第１図に示す位
置ＰＩに位置する時、各切襖スイッチ２１，２９，４６
は第２図に示すようにそれぞれ接点ｂ側に接続されてお
り、前記手動レバー５４がミシンを運転するための位置
Ｐ２に移動操作された時、前記各切換スイッチはそれぞ
れ接点ａ側に切換え接続されるものである。そして、前
記手動レバー５４はミシン運転中位層Ｐ２に保持される
ように構成されている。尚、５５は前記トランジスタ４
８のベース、ヱミッ夕間に接続された保護用抵抗、５６
は前記母線Ｐ，Ｎ間に接続された雑防用コンデンサ、５
７は電源スイッチ、５８はランプである。

また、前記第二のサイリスタ６のゲート、カソード間に
は抵抗算＠とコンデンサ６０との並列回路が誤点弧防止
手段として接続されている。以上のように構成された実
施例装置について、以下にその作動態様を説明する。

第１図及び第２図は、手動操作しバ−５４が第一の位置
ＰＩに位置してミシンの運転が停止されている時の状態
も示すもので、解除用押しボタン２２が操作されて速度
設定用の押しボタン２３乃至２５が全て解放され、それ
により、選択スイッチ１５乃至１７及び連動スイッチ３
７乃至３９が全て開放されている。

そして切操スイッチ２１，２９及び４６は全て接点ｂ側
に切換っている。而して、電源スイッチ５７を閉成すれ
ば、ミシン頭部内に配置されたランプ５８が点灯し、電
源が没入されたことをミシン使用者は感知する。そして
、ミシンの運転速度を高速、中遠、低速のいずれかに設
定すべく、速度設定用の押しボタン２３乃至２５のいず
れか一つ、例えば高速設定用押しボタン２３を押圧操作
すれば、その押ボタンは適宜の手段により押圧状態に保
持され、選択スイッチ１５が閉成されるとともに運動ス
イッチ３７が閉成される。そこで、ミシンを運転すべく
手動操作レバー３４をミシン停止位置ＰＩからミシン運
転のための第二の位置Ｐ２に移動操作すれば、切換スイ
ッチ２１，２９及び４６が接点ａ側へ切換わる。

而して、前記切換スイッチ２９の接点ａ側への切換わり
により、それまでに充電されたコンデソサ３０の電荷が
抵抗３１、ダイオード３２を介して第二のサイリスタ６
のゲートに入力され、このサイリスタが導通する。また
、前記コンデンサ３０の電荷は抵抗４０、連動スイッチ
３７、摺動子３４ａ、及び抵抗３４を介してトランジス
タ３３のべ−スに入力され、このトランジスタがオンす
る。従って、前記第二のサィリスタ６の導通により母線
Ｐから信号レベル設定回路に流れ込む電流は、最初は抵
抗９乃至１２の直列回路を殆んど通らず、大部分トラン
ジスタ３３からなるバイパス回路へ迂回してダイオード
１４を通って母線Ｎへ流れる。そして、前記コンデンサ
３０の放電が進むにつれて前記トランジスタ３３のベー
スへの入力が減少し、前記バイパス回路を流れる電流は
徐々に減少し、代って前記抵抗９乃至１２の直列回路を
流れる電流が次第に増加し、前記コンデンサ３０の放電
がほぼ完了した時トランジスタ３３がオフしてバイパス
回路が遮断される。それ故に、信号レベル設定回路によ
る第一のサィリスタ２へのトリガ信号は、前記切換スイ
ッチ２１及び２９の接点ａ側への切換わり直後において
は極めて小さく、そのサィリスタ２を瞬時に導通させる
にはいたらないが、徐々にその信号レベルが上昇して該
サィリスタ２を導通させ、ミシンモータ１に電力が供給
されて該モータが起動する。そして、前記サィリスタの
導通角が広がるにつれて該モータ１の回転数が増加し「
前記トランジスタ３３がオフした時、予め選択的に閉成
された選択スイッチ１５により設定されたレベルのトリ
ガ信号が入力され、前記モータ１は所定の回転速度に達
する。ところで、前記第二のサィリスタ６が導通して電
流が流れる時、（正の半サイクル時）、切換スイッチ４
６が接点ａ側へ切換っているため、コンデンサ４３が充
電され、次の電流が流れない時（負の半サイクル時）、
そのコンデンサ４３の電荷が抵抗４４及びダイオード４
５を介して前記サィリスタ６のゲートに入力され、この
サィリスタは引続き導適状態に保持される。従って、該
サィリスタ６は、一旦導適すると切換スイッチ４６が接
点ｂ側に復帰するまで、即ち手動操作レバー５４がミシ
ン停止のための第一の位置ＰＩに復帰されるまで導適状
態に保持され「 この間前記コンデンサ４３は充放電を
すりかえすものである。それ故、前記トランジスタ３３
がオフした後は、前記モ−ターは予め設定された回転速
度（高速）にて定回転駆動される。尚、前記コンデンサ
３０の放電は、選択的に閉成された選択スイッチ１５及
び抵抗５３を介してのトランジスタ５２のベースへの入
力により該トランジスタがオンし、従って別のトランジ
スタ５０がオフしているため「予め設定された時間経過
後に完了するものである。

このようにしてミシンが運転されて所定の縫製作業を遂
行し得るが、この縫製作業中他の押しボタン２４又は２
５を押圧操作すれば、前記押しボタン２３が解放され、
前記選択スイッチ１５及び連動スイッチ３７が解放され
るとともに、他の選択スイッチ１６又は１７がその運動
スイッチ３８又は３９とともに閉成され、前記サィリス
タ２には前述の場合より低いレベルのトリガ信号が入力
され、モータ１はそれに応じた回転速度（中速又は低速
）にて駆動される。

この際には、前記コンデンサ３０が放電してしまってい
るため、トランジスタ３３はオフのままである。このよ
うにして所望の縫製を行った後、或いは縫製の途中にて
ミシンの運転を時止すべく、前記手動操作レバー５４が
前記第二の位置Ｐ２から第一の位置ＰＩへ復帰回動され
ると、三個の切換スイッチ２１，２９及び４６がそれぞ
れ接点ｂ側へ復帰し、サイリスタ２のゲートへの入力が
遮断され「モータ１が停止する。

このようにしてミシンが停止した後、次の縫製を開始す
べ〈再度手動操作レバー５４を第一の位置ＰＩから第二
の位置Ｐ２へ移動操作すれば、前述したように、サィリ
スタ２が次第にその導通角を広げることになり、ミシン
モーターが急激に走り出すことなくゆっくりと立ち上り
、次第に速度を増加し、最終的に速度設定用の押しボタ
ン２３乃至２５のいずれかの押圧操作により予め設定さ
れた速度に達し、その速度にて定常回転するものである
。

従って、従来の足踏式コントローラを徐々に踏込んだ場
合と同様にミシンを始動し得るものである。而して、縫
製作業の途中にてミシンの運転速度を変更すべく、押圧
操作されている押しボタンとは別の押しボタンを押圧す
る際、この種の押しボタンスイッチにおいて従釆からよ
く知られているように、確実に押圧操作しないと全ての
押しボタンが解放される現象が生ずる。

この現象は、縫製作業に気をとられている作業者にとっ
てミシンが停止することによって感知されるのが常であ
る。この場合、手動操作レバー５４はミシン運転位置Ｐ
２に移動されており、切換スイッチ２１，２９，４６は
全て接点ａ側に切換っており、且つ選択スイッチ１５乃
至１７がその連動スイッチ３７乃至３９とともに全て解
放されている。従って、トランジスタ５２がオフしてて
トランジスタ５０がオソし、切換スイッチ２９が穣点ａ
側に切換っているにも拘らず、コンデンサ３０は瞬時に
して充電される。それ故に、作業者が全ての押しボタン
２３乃至２５が解放されていることに気付き、あわてて
所望の速度に対応する押しボタン、例えば高速設定用の
押しボタン２３を押圧操作したとしてもミシンが急激に
走り出すことはない。即ち、前記押しボタン２３の押圧
操作により選択スイッチ１５がその連動スイッチ３７と
ともに閉成され、それまでに充電されたコンデンサ３０
の電荷が前述と同機にトランジスタ３３のベースに入力
され、バイパス回路が作動し、モータ１をゆっくりと起
動させる。この際、前記選択スイッチ１５の開成により
トランジスタ５２がオンし、それまでにオンしていたト
ランジスタ５０をオフさせるため、コンデンサ３０は所
定時間後に放電を完了するものである。そして、手動操
作レバー５４が第一の位置ＰＩへ移動復帰された時、ミ
シンが停止するとともに、切換スイッチ２９の接点ｂ側
への復帰により、コンデンサ３０はミシンモータ１の次
の綾起動のために充電される。

ところで、この実施例装置においては、ミシンの縫製作
業を開始する際、任意の速度設定用押しボタン２３乃至
２５のいずれかが予め押圧操作され、且つ手動操作レバ
ー５４がミシン運転位置Ｐ２に移動保持された状態にて
誤って電源スイッチ５７が投入されたとしても、その電
源スイッチの投入前にコンデンサ３０が放電を完了して
おり、電源スイッチ５７の投入により第二のサイリスタ
６が導通せず、ミシンモータ１は起動しない。

従って、ミシン使用開始時における不慮の事故を未然に
防止し得るものである。そして、使用者が異常に気づき
、一旦手動操作レバー５４を第一の位置ＰＩに移動復帰
させれば、切換スイッチ２９が接点ｂ側へ切換わり、コ
ンデンサ３０が瞬時に充電されるため、前記手動レバー
５４を再度第二の位置Ｐ２へ移動操作することにより、
第二のサィリスタ６が導通し、前述と同様、モータ１は
ゆっくりと起動するものである。尚、本実施例装置にお
ける抵抗４１とコンデンサ４２の直列回路、及びトラン
ジスタ４８の作動については本発明と何ら関係のないも
のであり、その説明は省略する。

本発明は以上の説明から明らかなように、ミシンモータ
の指令回路速度をミシンの運転開始に際して複数個の押
しボタンの選択操作により予め選択設定し、手動操作レ
バーの操作によりミシンを始動し、ミシン始動後の定常
運転状態においてはミシンモータが前記選択設定された
指令回転速度にて駆動されるようにされた電動ミシンに
おいて、その運転開始時に、前記押しボタンが全て開放
された状態で手動操作レバーがミシンの運転位置に操作
された後に前記押しボタンが選択的に押圧操作されたと
しても、予め前記押しボタンが選択操作された状態にて
手動操作レバーがミシンの運転のために操作された正常
な使用操作時と同様、ミシンの運転開始時にミシンモー
タの速度が設定された指令回転速度に急激に達すること
なく徐々にその回転速度に達するように回路構成されて
いるので、従来の足踏式コントローラを徐々に踏み込ん
だ場合と同様の態様にてミシンの運転を開始し得、コン
トローラの足踏み操作を必要としないことと相換ってミ
シン使用者は安全且つ安易に縫製作業を開始し得、未裏
熟練者も十分に使いこなせる優れた実用効果を有するも
のである。また更に、その縫製作業の途中にてミシンの
運転速度を変更すべく前記押ボタンを操作する際、所望
の押しボタンが確実に押圧操作されず、複数個の押しボ
タンの全てが開放されてミシンが停止した場合において
も、前記所望の押しボタンを再度押圧操作し直すことに
よってミシンモータはゆっくりと起動し、前記押しボタ
ンによって設定された回転速度に急激に達することはな
い。従って、未熟糠者でも安全且つ容易に縫製作業を連
続して遂行し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るモータ穣起動装置を備えた電動ミ
シンの外観を示す斜視図、第２図は本発明の一実施例を
示す回路図である。 図中１はミシンモータ、２はサイリスタ、７乃至１２は
抵抗、１５乃至１７は選択スイッチ、２１は切換スイッ
チ、２２は解除用押ボタン、２３乃至２５は速度設定用
押しボタン、２９は切換スイッチ、３０はコンデンサ、
３３はバイパス回路を構成するトランジスタ、３７乃至
３９は連動スイッチ、５０，５２はトランジスタ、５４
は手動操作レバーである。 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ミシンの主軸を駆動するためのミシンモータ１とそ
   のモータへの電力供給を制御するためのサイリスタ２と
   を直列に接続してなるモータ駆動回路と、予め定められ
   た複数のモータ指令速度にそれぞれ対応する複数の信号
   レベルを設定する信号レベル設定回路７乃至１４，１８
   と、前記複数のモータ指令速度にそれぞれ対応してミシ
   ン機枠上に装備され、前記複数の信号レベル中の１つの
   信号レベルを選択するために各々が押圧状態及び開放状
   態のいずれか一方に選択的に操作可能な複数個の押しボ
   タン２３乃至２５と、ミシンの運転指令状態及び停止指
   令状態のいずれか一方を選択的に設定するために操作可
   能な手動操作部体５４とを備え、その手動操作部体の運
   転指令操作により運転指令状態が設定されている間、前
   記押しボタンの押圧操作により選択された信号レベルの
   速度指令信号に従って前記モータの速度が制御される電
   動ミシンにおいて、 前記モータ１のための速度指令信
   号のレベルを前記選択された信号レベルまで漸次変化さ
   せるために動作可能な制御回路３３乃至３６と、 前記
   手動操作部体５４の運転指令操作に応答して前記制御回
   路３乃至３６を動作させるための主動回路２９，３０と
   、 全てが開放状態にある前記複数個の押しボタン２３
   乃至２５中の１つの押しボタンが押圧状態に操作された
   ことを検出して検出信号を発生する検出回路１５乃至１
   ７と、 前記手動操作部体５４より運転指令状態が設定
   されている間、前記検出回路１５乃至１７からの検出信
   号に応答して前記制御回路３３乃至３６を動作させるた
   めの補助動作回路３０，５０乃至５３と を設け、 ミシンの運転開始時には前記モータ１が必ず緩起動さ
   れるようにししことを特徴とするモータ緩起動装置。