JPS61150679A - 電動ミシンの速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、家庭用電動ミシンに使用されるモータ駆動
速度制御装置の改良に関し、特に、モータ駆動スタート
時における速度制御のための回路の改良に関する。

従来の技術 家庭用ミシンでは、ミシン使用者は、ミシンをスタート
させる際に、４ｉ製する布や上糸の具合、布送り量の設
定、蓋部の具合など、細心注意を払うべ、き多くの作業
がある。また、ミシンをスタートさせて侵も、使用者は
、これらの諸要件を確めつつ縫製作業をしなければなら
ない。

そのため、縫製作業を失敗なくできるように、ミシンが
スタート侵水来段定されたスピードに達するまでの立ち
上がりをゆっくりとさせる、いわゆるスロースタート速
度制御がある。

第８図は、そのような従来のスロースタート制御可能な
速度制御回路の一例を示す。第８図に示される速度制御
回路は、標準的な混合ブリッジによるモータの位相速度
制御回路１に、スロースタート回路２を追加した構成に
なっている。

この回路の構成を簡単に説明すれば、位相速度制御回路
１は、サイリスタ３，４およびダイオード５．６からな
る混合ブリッジ回路を含み、プラグ７から供給される商
用電源は、この混合ブリッジ回路によって整流され、モ
ータ８に与えられる。

サイリスタ３．４の点弧時期制御は、次の回路によりな
される。すなわち、プラグ７からの商用電源はダイオー
ド９．１０により整流され、抵抗１１、ツェナーダイオ
ード１２で一定電圧にされ、ス［ｌ−スタート回路２、
抵抗１３、速度調整用可変抵抗１４、コンデンサ１５、
プログラマブル・ユニ・ジョンクション・トランジスタ
（ＰＵＴ＞１６、パルストランス１７、ダイオード１８
．１９および抵抗２０．２１．２２．２３からなる回路
により制御されている。なお、ＰＵＴ１６のゲート電圧
は、抵抗２４および２５によって調整されている。

このため、モータ８の定常回転速度は、サイリスタ３．
４の点弧時期が制御されることにより、すなわち、速度
調整用可変抵抗１４が調整されることにより、所望の速
度に調整される。

次に、スロースタート回路２の構成と動作ついて説明を
する。スロースタート回路２は、遅延用トランジスタ２
７、ベース抵抗２８．２９、遅延時定数回路を構成する
コンデンサ３１および抵抗３２、並びにダイオード３０
、抵抗５５．５６を含む。このスロースタート回路２は
、トランジスタ式電流遅延回路である。機械式ロック型
のスタート／ストップスイッチ２６がオンされると、ス
ロースタート回路２の中のトランジスタ２７は、そのベ
ースが抵抗２８および２９の直列接続を経由して設置さ
れ、トランジスタ２７はオンする。

このとき、トランジスタ２７と供給電源の＋側との間に
設けられたコンデンサ３１および抵抗３２の直列接続か
らなるＯＲ遅延時定数回路の働きにより、トランジスタ
２７のベース電位は、抵抗３２を介在させてコンデンサ
３１の充電が完了するまで、高電位の逆バイアス状態に
保たれる。

そして、コンデンサ３１の充電が完了に近づくに従い、
トランジスタ２７のベース電位は低下してゆき、トラン
ジスタ２７のオン抵抗値は高い値から低い値へと徐々に
変化する。

それに従って、後段に接続されているＰＵＴＩ６のアノ
ードに加わる電圧が増加し、サイスリタ３２．４の点弧
時期が早められる。よって、モータ８の回転数は、最初
の低い回転数から次第に高い定常の回転数へと変化する
。

発明が解決しようとする問題点 ところで、上記従来のスロースタート回路２にお【プる
ＣＲ遅延時定数は、平均的レベルのミシン使用者を対象
とした一定値に固定されており、スロースタート回路２
によるミシンのスロースタート速度は予め決められたも
のであった。そのため、ミシン使用者が初心者の場合や
熟練者の場合には、スロースタート回路２によるミシン
スタート時の制御が適切でないという問題があった。す
なわち、前者にあっては、設定されたスロースタート速
度よりもさらにゆっくりとミシンをスタートさせたいと
望み、後者にあっては設定されたスロースタート速度よ
りもむしろ速くミシンが所望のスピードに到達する方が
ｌａ製作業の能率を高めることのできると望むからであ
る。

問題点を解決するための手段 そこでこの発明は、上述の問題点を解決するために、ス
ロースタート回路の遅延時定数を変化可能にし、スロー
スタート速度を可変にしたものである。遅延時定数の変
化は、ミシンの本体表面に表出する可変操作部材によっ
て、ミシン使用者が操作できるようにされている。

この発明の好ましい構成では、遅延時定数を少なくとも
長短２段階に切換えるようにされているか、または無段
階にスライド式に切換えるようにされている。長短２段
階に切換えるようにされている場合、さらに好ましくは
、電源投入時に常に長い時定数側に自動的に切換えるこ
とができるように構成されている。

作用 商用電源からモータ位相速成制御回路に与えられる電流
は、スロースタート回路においてその立ち上がりが遅延
されるが、このとき遅延時定数を任意に変えることによ
り、モータの立ち上がり速度を自由にコントロールする
ことができる。

実施例 以下には、図面を参照して、この発明の具体的な実施例
１〜５について説明を行なう。

［実施例１］ 第２図は、この発明の実施例１が適用された家庭用電動
ミシンの図解的な外観図である。電動ミシン３６のアー
ム先端部５７に、スタート速度調整レバー３７が設けら
れている。この調整レバー３７は、スタート速度を遅く
するｒｓＬＯＷＪ側と、スタート速度を速くするｒＦＡ
ｓＴＪ側とにスライドできるレバーである。この調整レ
バー３７は、模述するスロースタート回路２の可変抵抗
３３と連結されており、ミシン使用者は、このレバー３
７によってスロースタート速度を所望の速度に調整でき
る。

また、押しボタン２６は、模述する回路のスタート／ス
トップスイッチ２６を切換えるボタンであり、ミシン３
６に設けられたもう１つの調整レバー３８は、俵述する
制御回路の速度調整用可変抵抗１４に連結されたレバー
であり、ミシンモータの定常回転速度、すなわらミシン
の！ｉ製速度をコントロールするためのものである。

第３図は、この発明の実施例１に含まれる速度制御回路
図を示す。第１図に示される速度關御回路の最も大きな
特徴は、スロースタート回路２の遅延時定数を決定する
抵抗を可変抵抗３３で構成したことである。すなわち、
ｌ述した第８図の従来のスロースタート回路２の遅延時
定数回路のうち、固定抵抗３２を可変抵抗３３と置換え
ることにより、スロースタート回路２の遅延時定数を可
変としたことである。

また、他の特徴として、コンデンサ３１の両端に、トラ
ンジスタ３４のエミッタとフレフタとがそれぞれ接続さ
れ、トランジスタ３４のベースは抵抗３５およびスター
ト／ストップスイッチ２６のオフ側を介して接地されて
いることである。これによって、トランジスタ３４のエ
ミッターコレクタ間短絡ｂ１１ｒ８回路が形成され、ス
タート／ストップスイッチ２６がオフのとき、言替えれ
ばミシン停止中にはトランジスタ３４がオンとなり、コ
ンデンサ３１の充電電荷が上記放電回路によって放電さ
れるようになっている。

このような放電回路を設けることにより、次のような利
点がある。すなわち、ミシンの停止、駆動が頻繁に切換
えられ、スタート／ストップスイッチ２６が頻繁にオン
／オフと切換えられても、該スイッチ２６がオフされる
ごとに、コンデンサ３１の充電電荷はトランジスタ３４
により放電されて無くなるから、スイッチ２６がオンし
たときには常にコンデンサ３１の充電電荷はＯであり、
スロースタート回路２の遅延時定数が一定に保たれるの
である。

第３図の回路の動作は、次のようになる。上述した調整
レバー３７によりスロースタート回路２の可変抵抗３３
を適当に調整して、所望のスロースタート速度を設定し
た後、ボタン２６（第２図参照）により、スタート／ス
トップスイッチ２６がオン側に切換えられると、トラン
ジスタ２７がオンする。そして、トランジスタ２７のベ
ース電位はコンデンサ３１、可変抵抗３３かうなる遅延
時定数回路により高電位から低電位へと次第に変化され
、スロースタートが開始される。遅延時定数回路の遅延
時間が経過して終了すると、トランジスタ２７はフル導
通となり、モータ８は速度調整可変抵抗１４で設定され
た速度で定速回転をする。

このように、この実施例は、可変抵抗３３を操作するこ
とにより、遅延時定数を所望の値に変えることができる
ことが特徴である。

スタート／ストップスイッチ２６がオフ側に切換えられ
ると、トランジスタ２７はオフしてモータ８の回転が停
止されるとともに、トランジスタ３４のベースは抵抗３
５およびスイッチ２６を紅白して接地され、トランジス
タ３４はオンする。

このため、コンデンサ３１の充電電荷は、トランジスタ
３４のエミッターコレクタで構成される放電回路により
急速に放電される。よって、コンデンサ３１は、次期の
稼動に迅速に対処可能な状態になる。

なお、その余の構成と動作は、第８図の従来回路と同様
であり、同一または相当する部分には同一番号を付し、
ここでの説明は省略する。

［実施例２］ 第１図は、この発明の実施例２に含まれる速度制御回路
図である。実施例２が、適用されたミシンの外観は、実
施例１と同じ゛第２図に示されるようなものである。

実施例２の特徴は、第３図を参照して説明した実施例１
の回路の機械式切換スタート／ストップスイッチ２６に
代えて、フリップフロップ３９のラッチを用いた電子式
スイッチング回路４０を用いたことである。寸なわら、
スイッチング回路４０は、フリップ７０ツブ３９の出力
Ｑを切換えるノンロック式のスタート／ストップ切換ス
イッチ２６を含み、このスイッチ２６の押圧毎に応答し
て、フリップフロップ３９の出力Ｑが反転するように構
成されている。

その伯の構成は、第３図を参照して説明した実施例１の
回路と全く同一であり、同一部分には同一の参照番号を
付し、その説明は省略する。

第３図の実施例２の回路について、スイッチング回路４
０を中心に動作の説明をする。

まず、電源投入と同時に、フリップ７０ツブ３９は、コ
ンデンサ４２によりリセットされ、初期状態にされる。

次いで、ミシン表面に設けられた調整レバー３７（第２
図参照）を調整して、゛可変抵抗３３を変化させ、所望
のスロースタート速度を設定した後、切換スイッチ２６
を押す。応じて、フリップ７０ツブ３９の出力Ｑは、ハ
イレベルからローレベルへと変化し、トランジスタ２７
がオンする。このとき、フリップフロップ３９の出力０
は、ハイレベルである。

ミシン駆動中に、該ミシンを停止させるべく、切換スイ
ッチ２６が押されると、フリップフロップ３９の出力Ｑ
は、ローレベルからハイレベルに反転し、逆に、出力Ｑ
は、ハイレベルからローレベルへと反転する。したがっ
て、トランジスタ２７はオフし、逆にトランジスタ３４
はオンする。

このため、実施例１と同様に゛、コンデンサ３１の充電
電荷は、トランジスタ３４のエミッターコレクタ間放電
回路により急速に放電される。なお、その他の動作につ
いては、実施例１と同じであり、重複説明は避ける。

［実施例３および実施例４１ 第４図および第５図は、それぞれ、この発明の実施例３
および実施例４の特徴部分の部分的な回路図であり、そ
れぞれ、スロースタート回路２が示されている。

第４図に示される実施例３では、スロースタート回路２
における遅延時定数の変化は、抵抗４３と４４との切換
によりなされる。抵抗４３と４４とは、相互に値の異な
る抵抗で、たとえば抵抗４３側に切換えられたときはス
ロースタート速度は相対的に遅く、抵抗４４側に切換え
られたときはスロースタート速度は相対的に速くなるよ
うにされている。

同様に、第５図に示される実施例４では、遅延時定数は
・コンデンサ′４５と４６とにより切換えられる。コン
デンサ４５および４６は、相互に容量の異なるコンデン
サである。　　　　　５第４図の抵抗４３と４４の切換
ま゛たは第５図のコンデンサ４５と４６の切換は、たと
えば、第６図に示されるように、ミシン表面に設けられ
る切換レバー４７によってなされる。このミシン表面に
設けられた切換スイッチ４７を、ｒｓＬＯＷＪ側とｒＦ
ＡｓＴＪ側とに切換えることにより、第４図の抵抗４３
と４４または第５図のコンデンサ４５と４６が切換えら
れるようにされている。

なお、これら実施例３．４のスタート／ストップスイッ
チ部分については、実施例１のものでも、実施例２のも
のでも、自由に組合わせることができる。

［実施例５］ 第７図は、この発明の実施例５に含まれる回路図を示す
。

実施例５の特徴は、実施例２と同様に電子式スイッチン
グ回路４０により遅延時定数を切換えるとともに、電源
投入時には遅延時定数が必ず相対的に遅いスロースター
ト速度側に自動的に切換えられるようにしたことである
。

具体的な構成は、次のとおりである。第７図を参照して
、スロースタート回路２の遅延時定数回路には、抵抗４
８に並列に、抵抗４９とトランジスタ５０との直列回路
が接続されている。このため、トランジスタ５０がオン
状態では遅延時定数が相対的に小さくなり、トランジス
タ５０がオフ状態では遅延時定数が相対的に大きくなる
。

トランジスタ５０のベースは、抵抗５８を経由してフリ
ップ７０ツブ５１の出力Ｑに接続されている。フリップ
フロップ５１を含むスロースタートスイッチング回路５
２は、トランジスタ５０のオン／オフを制御するととも
に、電源投入時にはトランジスタ５０が必ずオフするよ
うに制御するスイッチング回路である。

このスロースタートスイッチング回路５２の７リツプフ
ロツプ５１は、電源投入時には、コンデンサ５３の微分
パルスにより強制的にリセットされ、その出力０はロー
レベルとなる。したがって、電源投入時にはトランジス
タ５０はオン状態にあり、遅延時定数を決定する抵抗は
、抵抗４８と４９との合成抵抗となる。すなわち、抵抗
４８単体の！合に比べて、遅延時定数回路の抵抗値が小
さくなり、遅延ＦＲＨが人きくなるのｒある。

次に、電源投入後、使用者が切換スイッチ２６を押すと
７リツプフロツプ３９の出力Ｑが反転し、トランジスタ
２７がオンする。そして、このトランジスタ２７は、コ
ンデンサ３１と抵抗４８および４９の並列回路で構成さ
れる上記遅延時定数回路によってそのオン状態への立ち
上がりが所定時間遅延される。

一方、使用者が相対的に速いスロースタート速度を望む
場合は、スロースタートスイッチング回路５２内の遅延
切換スイッチ５４を押す。このスイッチ５４も、ミシン
表面に表出するスイッチに結合されている。スイッチ５
４の抑圧により、フリップ７０ツブ５１のクロック端子
Ｔにトリガパルスが与えられ、フリップ７０ツブ５１は
反転する。そして、その出力σはハイレベルに反転し、
トランジスタ５０はオフになり、抵抗４９が切離される
。よって、遅延抵抗は抵抗４８だけとなり、トランジス
タ２７のベースに加わる電位、すなわち逆バイアス電圧
が小になる。このため、トランジスタ２７がフル導通ず
るまでの遅延時間が相対的に短い遅延時間となる。

なお、その余の構成は、第１図を参照して・説明した実
施例２と同一であり、同一部分には回一番号を付してこ
こでの説明は省略する。

この実施例５によれば、電源投入時には必ず相対的に遅
いスロースタート速度に設定される。したがって、仮に
、スロースタートの速度が相対的に速い速度になってい
る場合に、ミシン使用初心者が知らずして縫製作業を開
始すると、初心者にとって想像以上の速い立ち上がり速
度でミシンが回転を開始１、あわてたりするなどして、
布を離したり、糸を絡ませたり、１１製位置を外したり
の縫綴作業に失敗するというおそれがあるが、この実施
例５ではその心配が解消され、安心してミシンをスター
トさせる制御装置にできる。

発明の効果 以上のように、この発明によれば、スロースタート速度
を使用者ごとに最適な速度に切換え誌ことのできる速度
制御袋−とすることができる。したがって、この装置を
組込んだミシンは、ミシン使用初心者にとっても、熟練
したミシン使用者にとっても、使い勝手のよいかつ安心
して縫製作業を開始することのできるミシンとすること
ができる。

また、この発明の好ましい実施例では、スロースタート
速度が少なくとも２段階に切換えられ、かつ、電源投入
時には必ず相対的に遅い方のスロースタート速度が設定
されるようにされているため、ミシン使用初心者が知ら
ずにＩｌ製作業を開始した場合でも、その使用者があわ
てることのない相対的に遅い速度でミシンの回転が立ち
上がり、安全性の高められた、かつ縫製作業に失敗のな
い、使い良い装置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例２に含まれる回路図である
。 第２図は、この発明の実施例１が適用されたミシンの図
解的な外観図である。第３図は、この発明の実施例１に
含まれる回路図である。第４図は、この発明の実施例３
に含まれる部分的回路図である。第５図は、この発明の
実施例４に含まれる部分的回路図である。第６図は、こ
の発明の実施例３または実施例４が適用されたミシンの
図解的な外観図である。第７図は、この発明の実施例５
に含まれる回路図である。第８図は、従来のスロースタ
ート回路を含むミシン速度制御回路図て′ある。 図において、１は位相速度制御回路、２はスロースター
ト回路、２６はスタート、／ストップスイッチ、２７．
３４．５０はトランジスタ、３３は可変抵抗、３７は調
整レバー、３９．５１はフリップ７０ツブ、４０はスイ
ッチング回路、４３゜４４は抵抗、４５．４６はコンデ
ンサ、５２はスロースタートスイッチング回路を示す。 なお、図において、同一番号は同一または相当する部分
を示している。 第１図　　天井＃ｌｌＺ 第２図 遊 萬６図 纂３図　炙１！？！Ｐ１１ 第　４　図　　　　ブ【施１１１３ 築Ｓ図　　笑秒１斗

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）商用電源により付勢されるモータ、 前記商用電源と前記モータとの間に接続され、前記商用
   電源の電流位相を制御することにより前記モータの速度
   を調整する位相制御回路、 前記位相制御回路の前段に設けられ、電源投入時に、前
   記商用電源から前記位相制御回路に供給される電流の立
   ち上がりを所定の時定数で遅延させ、前記モータの立ち
   上がりを緩慢にするスロースタート手段、を備えた電動
   ミシンの速度制御装置において、 前記スロースタート手段を、 前記所定の時定数を可変させる時定数可変手段と、 前記時定数可変手段に結合され、かつ前記電動ミシンの
   本体表面に表出する時定数可変操作部材とを含む構成に
   したことを特徴とする、電動ミシンの速度制御装置。
2. （２）前記時定数可変手段は、少なくとも長短２段階に
   、前記時定数を切換えることができる、特許請求の範囲
   第１項記載の電動ミシンの速度制御装置。
3. （３）前記時定数可変手段は、前記少なくとも２段階に
   切換えることのできる時定数を、電源投入時に常に最も
   長い時定数側に自動的に切換える自動切換手段を含む、
   特許請求の範囲第２項記載の電動ミシンの速度制御装置
   。