JPS6241739Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はミシンの電気的駆動装置に関し、特
に、ミシンの針を予め決められた位置、例えば、
上方位置若しくは下方位置に停止させるようにし
たミシンの電気的駆動装置に関するものである。

［従来技術］ 従来、この種の装置の一例として、米国特許第
3804043号明細書並びに図面に記載されたミシン
の針定位置停止装置が提供されている。この針定
位置停止装置は、足踏ペダルの踏込みの度合に応
じてミシンを任意の速度にて運転させることがで
きるものであり、その足踏ペダルの踏込みが釈放
された時、ミシンの速度が運転速度（通常4000〜
5000r.p.m.）から発電制動により減速されて一旦
低速運転状態に維持され、その後針位置が検出さ
れた時発電制動と電磁機械的制動とが付与されミ
シンの運転が停止されるようになつていた。

また、一方では、主電動機により高速運転され
る高速駆動円盤と補助電動機により低速回転され
る低速駆動円盤との間に、足踏ペダルによつて動
かされ且つミシンの駆動軸に連結されたクラツチ
円盤を備え足踏ペダルの踏込みによりクラツチ円
盤が高速駆動円盤と係合された時ミシンが高速に
て駆動され、足踏ペダルの踏込みが釈放された
時、クラツチ円盤が定速度にて回転されている低
速駆動円盤に係合されて急速に減速され、クラツ
チ円盤が補助電動機によつて低速にて駆動される
ようになつた時、針位置の検出に基き補助電動機
による低速駆動円盤の回転駆動が遮断されると共
にその低速駆動円盤の回転が停止され、ミシンの
針が定位置に停止されるようにしたミシンの針定
位置停止装置も知られている。

［考案が解決しようとする問題点］ ところが、前者のようなミシンの針定位置停止
装置においては、通常運転速度から低速状態への
移行に際し、発電制動方式のみを採用しているも
のである。発電制動効果は、良く知られているよ
うに直流電動機の速度が低下するに伴ないそれと
比例的に低下する。そのため、足踏ペダルの踏込
みが釈放されてから低速になるまでに多くの時間
を必要とし、結果として、足踏ペダルの踏込みが
釈放されてからミシンの針が決められた位置に停
止されるまでにかなりの時間を要し、縫製作業能
率の低下の原因となつていた。

また、後者の方式の針定位置停止装置において
は、作業の種類、作業者の能力等に合せてミシン
の運転速度を自由に変えることができず、好都合
とは言えないものであつた。

［考案の目的］ そこで、本考案においてはそのような事情に鑑
み、前者のような速度の制御を自由になし得る直
流電動機を備えた型のミシンの電気的駆動装置に
おいて、通常運転速度から低速に至る発電制動中
に、発電制動のように速度の影響を受けることの
ない電磁機械的制動手段を併用し、その間の制動
時間を短縮しようとするものである。

しかも、本考案においてはそのような電磁機械
的制動手段を併用するにあたり、その電磁機械的
制動手段の摩耗の問題も考慮し、直流電動機に対
する制動効率も良く、しかも電磁機械的制動手段
の摩耗の比較的少ないミシンの電気的駆動装置を
提供しようとするものである。

［問題点を解決するための手段及び作用］ 本考案においては、足踏みペダルの踏込みの解
放に伴い、直流電動機が発電制動により通常の運
転速度から針位置検出器の針位置信号に基いて所
定の針位置の時停止し得る低速レベルまで減速さ
れる間に、電磁機械的制動手段を作動するための
制御手段を設けたから、通常運転速度から低速へ
の減速を急速に行わせることができ、針を所定位
置に短時間に停止させることができ、しかも、そ
の制御手段中には、ミシンの駆動軸の回転速度に
応答した速度検出信号に基き、前記電磁機械的制
動手段の作動の開始時期及び終了時期を設定する
ための第１及び第２の設定手段を設けたから、そ
の電磁機械的作動手段の作動時期を最適な時期
に、即ち、前記直流電動機の発電制動効果が衰え
またその電磁機械的制動手段の摩耗、発熱の少な
い時期に設定し得る。

［実施例］ 以下に本考案を具体化した一実施例につき説明
する。

第１図において、１はテーブルで、その上には
工業用のミシン２が載置されている。そのミシン
２の駆動軸３はベルト４を介し前記テーブル１の
下に取付けられた直流電動機５と連結されてい
る。６はその直流電動機５のブラケツト側方に取
付けられたスイツチボツクス、７はつま先側とか
かと側とに踏込み可能な足踏ペダルで、連桿８を
介して前記スイツチボツクス６内の入力スイツチ
等に連結されている。

第２図から明らかなように、前記直流電動機５
のブラケツト９と出力軸１０に固定のプーリ１１
との間には、その直流電動機５に作用する電磁機
械的制動手段が配置されている。その電磁機械的
制動手段は、制動コイル１２を持ち前記ブラケツ
ト９に取付けられた支持体１３と、その支持体１
３に対し0.2ミリメートル程度の僅かな間隙を置
いて配置され弾性板１４を介しネジ１５により前
記プーリ１１に取付けられた鉄製の被吸着部材１
６とからなる。その制動コイル１２が附勢された
時前記弾性板１４がたわみ、前記被吸着部材１６
が前記支持体１３と係合するようになる。

第３，４図において、前記直流電動機５は交流
電源１７に全波整流器１８を介して接続されてい
る。１９は前記直流電動機５に直列接続された駆
動パワートランジスタ、２０は電源端子間に接続
された発電制動用の制動パワートランジスタであ
る。それらのトランジスタ１９，２０のベースは
速度制御ユニツト２１からの電圧により駆動され
る。また、そのユニツト２１に接続の１５ボルト
の電源線２２とＯボルトの電源線２３との間に
は、低速設定用可変抵抗器２４と、前記直流電動
機５の指令速度を変化させるための速度制御用可
変抵抗器２５とが接続されている。その低速設定
用可変抵抗器２４のアーム２４ａは作業者の手に
より動かすことができるものであり、また、速度
制御用可変抵抗器２５のアーム２５ａは前記足踏
ペダル７に連係されており、そのペダルのつま先
側踏込みにより動かされるようになつている。

前記速度制御ユニツト２１の入力端子２６には
三つのルートより速度指令電圧が与えられるよう
になつている。その第１は前記低速設定用可変抵
抗器２４からの電圧が第１リードリレー２７の常
開接点２７ｂを介し、その第２は前記電源線２３
の電圧が第２リードリレー２８の常開接点２８ｂ
を介し、その第３は前記速度制御用可変抵抗器２
５からの電圧が第３リードリレー２９の常開接点
２９ｂを介し与えられる。尚、９４はダイオード
である。それら第１乃至第３リードリレー２７，
２８，２９のコイル２７ａ，２８ａ，２９ａは第
５図に示すように、それぞれに接続のトランジス
タ３０，３１，３２により附勢される。また、前
記制動コイル１２はトランジスタ３３により附勢
される。

次に前記速度制御ユニツト２１の詳細を第４図
に従つて説明する。３４は比較器で、その出力Ｓ
２は前記入力端子２６からの指令入力電圧Ｓ１
と、前記直流電動機５の端子間電圧Efを負帰還
すると共に負荷電流Ifを正帰還させた値との比較
に基いて発生するものである。その出力Ｓ２は増
幅器３５により増幅されてインターロツク回路３
６に供給される。そのインターロツク回路３６は
前記比較器３４からの出力Ｓ２に基き前記駆動用
パワートランジスタ１９及び前記制動パワートラ
ンジスタ２０への駆動パルスの供給の仕方を決定
するためのものであり、それぞれ増幅器３７，３
８を介して接続されている。それらトランジスタ
１９，２０には基本的に互いに逆相の連続したパ
ルスが供給されるものであり、一方のパルス幅が
広くされた時他方のパルス幅が狭くなるような関
係にある。而して、速度指令電圧が実際の回転数
に基き発生する電圧より高い時すなわち立上り時
には駆動パワートランジスタ１９が導通し前記制
動パワートランジスタ２０の導通が遮断され、ま
た、その逆の時すなわち立下がり時には前記制動
パワートランジスタ２０が導通し前記駆動パワー
トランジスタ１９の導通が遮断されるようにな
り、更に速度が維持される時には両トランジスタ
１９，２０の導通が略均一に交互に行われ、上記
した状態の間の時においては何れかのトランジス
タ１９，２０の導通時間が長くなるように制御さ
れる。

第５図において、３９はつま先側踏込みスイツ
チで、前記足踏ペダル７が中立位置にある時高い
レベルの電圧信号（12ボルトであり、以下すべて
「Ｈ」と略記する）を発生し、前記足踏ペダル７
のつま先側踏込みで低いレベルの電圧信号（Ｏボ
ルトであり、以下すべて「Ｌ」と略記する）を発
生し、足踏ペダル７のかかと踏込みで「Ｈ」信号
を発生する。また、４０はかかと側踏込みスイツ
チで、足踏ペダル７の中立及びつま先側踏込みで
「Ｌ」の信号を、かかと側踏込みで「Ｈ」の信号
を発生する。

４１は針下位置検出用ホール素子、４２は針上
位置検出用ホール素子であり、第６図に示すよう
に、前記駆動軸３の周りに180度の位相差を設け
て配置されており、その駆動軸３に固定の回転盤
４３に固定の一個の永久磁石片４４が近接する毎
に「Ｌ」信号を発生し、通常は「Ｈ」信号を発生
する。

また、前記駆動軸３には第７図に示すように、
Ｎ極とＳ極とを交互に連続して設けた永久磁石か
らなる磁極ホイール４５が取付けられ、それに対
向して磁気抵抗素子４６が配置されている。その
磁気抵抗素子４６には増幅器４７が接続され、そ
の増幅器４７からは前記磁極ホイール４５の回転
に従い略正弦波に近い出力を発生する。４８はそ
の増幅器４７からの出力を波形整形するシユミツ
ト回路、４９はそのシユミツト回路４８の出力段
に接続された第１のＤ型フリツプフロツプで、そ
の入出力端子は第９図イに拡大して示す通りであ
り、Ｑは肯定出力端子、は否定出力端子、CK
はクロツク入力端子、CLはクリア端子、Ｄはデ
ータ入力端子、PRはプリセツト端子であり、そ
の真理値表は第９図ロ、ハに示し、第９図ニのよ
うにクロツクパルスの立上りでデータを読む。５
０は第２のＤ型フリツプフロツプ、５１は第３の
Ｄ型フリツプフロツプであり、前記第１のＤ型フ
リツプフロツプ４９と全く同一構成である。

第５図及び第１０図に示す５２は前記制動コイ
ル１２の附勢時間を決定するための単安定マルチ
バイブレータで各入出力端子には参照数字「１」
ないし「７」が付されており、今、第５図に示す
ように「３」入力端子が＋12Vすなわち「Ｈ」レ
ベルにあり、また、「４」入力端子「Ｌ」レベル
（電源投入後、しばらく時間が経過しているた
め、第８図の回路から明らかなようにIRは
「Ｌ」レベルとなるため）にある場合、「５」の入
力端子に後述するナンド回路からのトリガーパル
スが入ると、「５」入力トリガーパルスの立下が
りで、出力端子「７」に「Ｌ」レベルの一定幅を
もつた単安定出力が発生する。その単安定出力の
幅は入力端子「１」，「２」に接続されたコンデン
サ及び抵抗によつて設定される時定数によつて決
まる。

５３は第１の速度検出手段としての第１の可変
タイマーで、前記制動コイル１２の附勢時期を決
定するものであり、通常その入力端子に「Ｈ」信
号が印加されてから２〜３ミリセカンド後に
「Ｈ」なる信号を発生するようにそのタイマー時
間が設定される。５４は第２の速度検出手段とし
ての第２の可変タイマーで、前記制動コイル１２
の附勢を解除する時期を決定するものであり、通
常その入力端子に「Ｈ」信号が印加されてから５
〜６ミリセカンド後に「Ｈ」なる信号を発生する
ようにそのタイマー時間が設定される。５５は速
度検出用の第３の可変タイマーで、前記直流電動
機５の速度が低速運転状態となつたことを検出す
るものであり、通常その入力端子に「Ｈ」信号が
印加されてから20ミリセカンド後に「Ｈ」なる信
号を発生するようにそのタイマー時間が設定され
る。５６は第４の可変タイマーで、前記針上位置
検出用ホール素子４２により針上検出がなされ、
その入力端子に「Ｈ」なる信号が印加された後し
ばらくして後「Ｈ」信号が発生するものであり、
その作用については後述する作用説明から明らか
となる。

第８図は電源投入時のリセツト回路である。電
源投入の瞬間より抵抗５７とコンデンサ５８によ
つて定まる時間分IRは「Ｈ」であり、は
「Ｌ」である。しかし、その時定数により定まる
時間後IRは「Ｌ」となり、は「Ｈ」となる。
この電位の変化は第５図の回路において同符号で
表わした部分に表われる。

５９は前記第１のＤ型フリツプフロツプ４９の
Ｑ出力と前記第１の可変タイマー５３の出力を入
力とするインバータ６０の出力を入力とする否定
入力端子付のオア回路、６１はそのオア回路５９
の出力と否定入力端子付のオア回路６２の出力を
入力とするナンド回路で、その出力はインバータ
６３を介し前記第１のタイマー５３に印加され
る。そのタイマー５３の出力は前記第２のＤ型フ
リツプフロツプ５０のクロツク入力端子CKに印
加される。また、そのＤ型フリツプフロツプ５０
の出力端子からの出力はインバータ６４を介し
て否定入力端子付のオア回路６５に印加され、そ
のオア回路の「Ｈ」出力により前記トランジスタ
３３が導通する。

６８は前記第１のＤ型フリツプフロツプ４９の
Ｑ出力と前記第２のタイマー５４の出力を入力と
するインバータ６７の出力とを入力とする否定入
力端子付のオア回路６６の出力と、前記オア回路
６２の出力を入力とするナンド回路で、その出力
はインバータ６９を介して前記第２の可変タイマ
ー５４に印加される。７０は前記と前記イン
バータ６７の出力を入力とするオア回路で、その
出力が前記第２のＤ型フリツプフロツプ５０のプ
リセツト入力端子PRに印加される。７１は前記
第１のＤ型フリツプフロツプ４９のＱ出力を入力
とするオア回路、７２はそのオア回路７１の出力
と前記オア回路６２の出力を入力とするナンド回
路で、その出力はインバータ７３を介して前記第
３の可変タイマー５５に印加される。そのタイマ
ー５５の出力はインバータ７４を介し前記第３の
Ｄ型フリツプフロツプ５１のクリア入力端子CL
に印加される。またそのＤ型フリツプフロツプ５
１のクロツク入力端子CKには、前記針下位置検
出用ホール素子４１の出力がインバータ７５を介
して印加されている。

７６はその第３のＤ型フリツプフロツプ５１の
Ｑ出力と否定入力端子付のオア回路７７の出力を
入力とするナンド回路で、その出力が、前記単安
定マルチバイブレータ５２の「５」入力端子と、
前記トランジスタ３０のベースと、インバータ７
８を介して前記トランジスタ３１のベースとに印
加される。また、前記オア回路６２は前記つま先
側踏込みスイツチ３９からの出力をインバータ７
９により反転した出力と、否定入力端子付のオア
回路８０の出力とを入力としている。８１はその
オア回路８０とによりフリツプフロツプ８２を構
成する否定入力端子付のオア回路である。そのフ
リツプフロツプ８２において、オア回路８１は前
記かかと側踏込みスイツチ４０の出力をインバー
タにより反転した出力を入力とし、また、オア回
路８０は前記と、前記第４の可変タイマー５
６の出力を入力とするインバータ８４の出力とを
入力としている。

８５は否定入力端子付のオア回路８６と、否定
入力端子付のオア回路８７とからなるフリツプフ
ロツプで、オア回路８６は針上位置検出用ホール
素子４２の出力を入力とし、オア回路８７は前記
及び前記第３のＤ型フリツプフロツプ５１の
Ｑ出力を入力としている。そのフリツプフロツプ
８５のオア回路８７の出力はインバータ８８によ
り反転されて前記第４のタイマー５６に印加され
ると共に前記オア回路７７の一方の入力端子に印
加されている。そのオア回路７７の他方の入力端
子は前記フリツプフロツプ８２のオア回路８１の
出力端子に接続されている。８９は前記オア回路
６２の出力をインバータ９０により反転した出力
と、前記フリツプフロツプ８２のオア回路８０の
出力とを入力とするナンド回路で、その出力はイ
ンバータ９１により反転されて前記トランジスタ
３２のベースに印加される。９２は糸切り制御回
路で、前記第３のＤ型フリツプフロツプ５１のＱ
出力と、前記フリツプフロツプ８２のオア回路８
０の出力と、前記フリツプフロツプ８５のオア回
路８６の出力と、前記永久磁石片４４と協働する
糸切り位置検出用ホール素子９３の出力とを入力
としており、それにより前記直流電動機５が低速
状態以下であり、且つ足踏ペダル７がかかと踏み
された時前記直流電動機５が低速駆動されて針が
下方位置から上昇を始め糸切り位置検出用ホール
素子９３により糸切り位置の検出がなされた時図
示しない糸切り装置が作動され、針上位置検出用
ホール素子４２による検出がなされた時糸切り装
置の作動が停止するようになつている。

次に作用につき第１１図を参照して説明する。

電源投入状態においては、第１のＤ型フリツプ
フロツプ４９のクリア端子Clの入力が「Ｈ」、プ
リセツト端子PRの入力が「Ｌ」であるため、そ
のＱ出力は「Ｌ」となり、オア回路７１の出力が
「Ｈ」となる。この時、つま先側踏込みスイツチ
３９の出力が「Ｈ」であるため、オア回路６２の
一方の入力が「Ｌ」であり、そのオア回路６２に
は「Ｈ」なる出力が出ている。そこで、ナンド回
路７２の入力が何れも「Ｈ」でありその出力が
「Ｌ」となる。そこで、インバータ７３を介し第
３のタイマー５５には「Ｈ」なる入力が加えられ
また一定時間後「Ｈ」なる出力が出ている。その
ため、第３のＤ型フリツプフロツプ５１のクリア
端子が「Ｌ」であり、プリセツトPRが「Ｈ」で
あるのでそのＱ出力が「Ｈ」である。

一方、が電源投入の瞬間「Ｌ」であるた
め、フリツプフロツプ８２のオア回路８０の出力
が「Ｈ」であり、それがオア回路８１の一方の入
力として加えられている。また、足踏ペダル７は
中立状態にあるため、かかと側踏込みスイツチ４
０からの出力が「Ｌ」であり、それがインバータ
８３により「Ｈ」に反転されてオア回路８１の他
方の入力端子に加えられる。そのため、そのオア
回路８１の両入力が「Ｈ」となるため、その出力
が「Ｌ」となり、その「Ｌ」なる出力がオア回路
７７の入力が「Ｌ」となるため、そのオア回路７
７の出力は「Ｈ」となる。

そのため、ナンド回路７６の両入力が何れも
「Ｈ」となりその出力が「Ｌ」となる。そこで、
単安定マルチバイブレータ５２の「７」出力端子
からは所要幅の「Ｌ」出力が表われそれがオア回
路６５に加えられるため、そのオア回路６５の出
力が「Ｈ」となりトランジスタ８８が導通し制動
コイル１２が附勢される。そこで、被吸着部材１
６が支持体１３に対して圧着するように吸引さ
れ、電源投入した際ミシン２が動き出すこともな
い。

しかし、その単安定マルチバイブレータ５２の
「Ｌ」なる「７」出力が「Ｈ」に転じた時、オア
回路６５の入力は何れも「Ｈ」になる。その理由
は、第１の可変タイマー５３からの「Ｈ」なる出
力が第２のＤ型フリツプフロツプ５０のクロツク
入力端子CKに加えられ、そのフリツプフロツプ
５０の出力が「Ｌ」となりそれがインバータ６
４により反転されて「Ｈ」なる信号がオア回路６
５に加えられるためである。そこで、そのオア回
路６５の出力は「Ｌ」となり制動コイル１２の附
勢は解除される。そのため、作業者はミシン２の
プーリを周したりして針の位置を調整することも
できる。

また、ナンド回路７６の「Ｌ」なる出力はトラ
ンジスタ３０のベースに加えられるため、そのト
ランジスタ３０は導通せず、第１リードリレー２
７のコイル２７ａは附勢されず、その常開接点２
７ｂは開放される。一方、インバータ７８を介し
トランジスタ３１は導通するため、第２リードリ
レー２８のコイル２８ａが附勢されその常開接点
２８ｂが閉じられるため、入力端子２６への速度
指令電圧がＯボルトとなり直流電動機５は運転さ
れない。

オア回路６２の「Ｈ」なる出力はインバータ９
０により反転されてナンド回路８９に印加される
ため、そのナンド回路８９の出力は「Ｈ」とな
り、それがインバータ９１を介し反転してトラン
ジスタ３２のベースに加えられるため、第３リー
ドリレー２９のコイル２９ａは附勢されず、その
常開接点２９ｂは開放されている。

このような状態より足踏ペダル７をつま先側に
軽く踏むと、つま先側踏込みスイツチ３９の出力
が「Ｌ」となりそれがインバータ７９により
「Ｈ」に反転されてオア回路６２の一方の入力と
して加えられる。このため、オア回路６２の両入
力が何れも「Ｈ」となりその出力が「Ｌ」とな
る。その「Ｌ」なる出力はナンド回路６１，６
８，７２に加えられてその出力が何れも「Ｈ」と
なりそれは更にインバータ６８，６９，７３を介
し「Ｌ」に反転されて個々のタイマー５３，５
４，５５に加えられるため、それらタイマー５
３，５４，５５は全てリセツト状態となる。その
タイマー５５の「Ｌ」なる出力はインバータ７４
により反転され「Ｈ」なる信号にて第３のＤ型フ
リツプフロツプ５１のクリア端子CLに加えられ
るため、そのＱ出力が「Ｌ」となり、その「Ｌ」
なる出力がナンド回路７６に加えられるためその
出力が「Ｈ」となる。

そこで、単安定マルチバイブレータ５２の
「７」出力からは「Ｌ」出力が出ず、トランジス
タ３０が導通しトランジスタ３１は非導通とな
る。そのため、第１リードリレー２７のコイル２
７ａが附勢されてその常開接点２７ｂが閉じられ
ると同時に第２リードリレー２８のコイル２８ａ
が去勢されてその常開接点２８ｂが開放される。
また、この時、ナンド回路６２の「Ｌ」出力はイ
ンバータ９０により反転されるため、ナンド回路
８９の両入力は全て「Ｈ」となりその出力が
「Ｌ」となる。このためインバータ９１からの出
力が「Ｈ」となりトランジスタ３２が導通し、第
３リードリレー２９のコイル２９ａが附勢されて
その常開接点２９ｂが閉じられる。しかし、この
時には、速度制御用可変抵抗器２５のアーム２５
ａは第３図において最下方に位置し入力端子２８
に速度指令電圧を送つていない。

そこで、入力端子２６には低速設定用可変抵抗
器２４で定めた値の速度指令電圧（略215r.p.m.
位に設定）が与えられる。この時、直流電動機５
は停止状態にあつたため、その速度指令に従い駆
動用パワートランジスタ１９が導通し直流電動機
５は215r.p.m.まで加速される。この低速運転状
態になると、直流電動機５の端子間電圧Ef、負
荷電流Ifの帰還により直流電動機５は速度指令に
従つた低速運転状態に維持される。このような時
には、駆動用パワートランジスタ１９と制動用パ
ワートランジスタ２０は交互に連続して導通され
る。第１１図ｔ１〜ｔ２間参照。

その後、足踏ペダル７がつま先側に更に踏込ま
れると、それに従い速度制御用可変抵抗器２５の
アーム２５ａが第３図の上方に移動しそれにより
入力端子２６への速度指令電圧が高くなり、前記
のようにして直流電動機５は加速される。第１１
図ｔ２〜ｔ３参照。而して、足踏ペダル７のつま
先側踏込みを一番深くした時、電動機５は4000r.
p.m.位となり低速運転状態と同様にして高速運
転状態が維持される。第１１図ｔ３〜ｔ４参照。

その後、所要長さの縫製を終り、足踏ペダル７
のつま先側踏込みが解放されると（第１１図ｔ４
参照）、つま先側踏込みスイツチ３９の出力が
「Ｈ」となりそれがインバータ７９により「Ｌ」
に反転されてオア回路６２に印加される。そのた
め、そのオア回路６２の出力が「Ｈ」となり、そ
の「Ｈ」なる出力がナンド回路６１，６８，７２
に印加されると同時にインバータ９０に印加され
る。

そのため、そのインバータ９０の出力が「Ｌ」
となるため、ナンド回路８９の出力が「Ｈ」とな
り、その「Ｈ」なる出力はインバータ９１により
反転されるため、トランジスタ３２のベースには
「Ｌ」レベルの電圧が印加される。そこで、その
トランジスタ３２は導通状態から不導通状態とな
り、第３リードリレー２９のコイル２９ａの附勢
が解かれ、その常開接点２９ｂが開かれる。

そのため、第３，４図に示す入力端子２６には
低速設定用可変抵抗器２４によつて定められた低
速指令電圧が印加されるため、前述のように制動
用パワートランジスタ２０が導通される。そのた
め足踏ペダル７の踏込みが解放された瞬間（第１
１図ｔ４参照）から直流電動機５は発電制動され
て高速運転状態より第１１図ｔ７に示す低速運転
状態に向い急速に減速される。

一方、その減速過程において、第７図に示す磁
極ホイール４５がミシン２の駆動軸３と共に回転
されるのに従い、磁気抵抗素子４６は駆動軸３の
回転速度に比例した周波数を有する略正弦波に近
いパルス信号列を発生する。そのパルス信号の幅
は、周波数とは逆に、駆動軸３の回転速度とは反
比例した値となる。而して、前記パルス信号列は
増幅器４７によつて増幅された後、シユミツト回
路４８により波形整形される。更に、その波形整
形されたパルス信号列は、そのパルス信号の立上
りで動作する第１のＤ型フリツプフロツプ４９に
より２分の１の周波数とされ、その２分の１の周
波数とされたパルス列はオア回路５９，６６，７
１に加えられ、それらオア回路５９，６６，７１
からは常にミシン２の駆動軸３の回転速度に比例
した周波数のパルス列（そのパルス幅としては駆
動軸３の回転速度に反比例した値を持つ）が出力
され、それが、ナンド回路６１，６８，７２の一
方の入力端子に印加される。

又、そのナンド回路６１，６８，７２の他方の
入力端子には前述したように、足踏ペダル７の踏
込みが解放された瞬間よりオア回路６２から
「Ｈ」なる出力が入力として印加されているた
め、それらナンド回路６１，６８，７２の出力は
オア回路５９，６６，７１の出力が「Ｈ」なる時
「Ｌ」なる出力を発生する。それらの「Ｌ」出力
はインバータ６３，６９，７８により「Ｈ」なる
信号に反転されてそれぞれのタイマー５３，５
４，５５に加えられる。

上記のような減速作動により、ミシン２の回転
数が1500r.p.m.位になると（第１１図ｔ５）、第
１の可変タイマー５３から「Ｈ」なる出力が表わ
れ、第２のＤ型フリツプフロツプ５０のクロツク
入力端子CKに印加される。

その第２のＤ型フリツプフロツプ５０のデータ
入力端子ＤにはＯボルトすなわち「Ｌ」なるレベ
ルが印加されているため、第１の可変タイマー５
３の「Ｈ」なる出力の立上りでその第２のＤ型フ
リツプフロツプ５０のＱ出力は「Ｌ」となり、
出力が「Ｈ」となる。その第２のＤ型フリツプフ
ロツプ５０の「Ｈ」なるＱ出力はインバータ６４
により「Ｌ」なる信号に反転されてオア回路６５
に加えられるためそのオア回路６５からは「Ｈ」
出力が表われトランジスタ３３が導通される。こ
れにより、制動コイル１２が附勢され、被吸着部
材１６が支持体１３に圧着されて直流電動機５が
機械的に制動されるようになる。

而して、その直流電動機５の速度が400r.p.m.
位に低下し第１１図のｔ６になると、第２図の可
変タイマー５４から「Ｈ」信号が表われ、インバ
ータ６７により「Ｌ」に反転される。そのため、
オア回路７０の出力が「Ｈ」となりそれが第２の
Ｄ型フリツプフロツプ５０のプリセツト端子PR
に加えられ、そのフリツプフロツプ５０のＱ出力
が「Ｈ」、出力が「Ｌ」となる。その「Ｌ」な
る出力はインバータ６４により「Ｈ」なる出力に
反転されてオア回路６５の入力として印加される
ため、そのオア回路６５の出力が「Ｌ」となり制
動コイル１２の附勢が解かれる。その後は、直流
電動機５は発電制動のみにより制動がなされる。

このようにして、ミシン２の速度が低速設定用
可変抵抗器２４により設定された低速度（215r.
p.m.）になると（第１１図ｔ７参照）、前記のよ
うにして駆動用パワートランジスタ１９、制動用
パワートランジスタ２０の交互附勢により直流電
動機５は低速度に維持されるようになる。

而して、この時には、第３の可変タイマー５５
からの出力が「Ｈ」となりインバータ７４により
「Ｌ」に反転されて第３のＤ型フリツプフロツプ
５１のクリア端子入力として印加されるため、針
下検出用ホール素子４１が針下位置検出により
「Ｌ」出力を発生した時それがインバータ７５に
より「Ｈ」に反転されて第３のＤ型フリツプフロ
ツプ５１のクロツク端子CKに加えられ、そのク
ロツク端子CKにおけるパルスの立上りにてその
Ｄ型フリツプフロツプ５１のＱ出力が「Ｈ」とな
る。そのため、ナンド回路７６の両入力が何れも
「Ｈ」となり、その出力が「Ｌ」となる。

これにより、その「Ｌ」なる出力がトランジス
タ３０のベースに印加されてそのトランジスタ３
０が非導通になると共にインバータ７８によりそ
の「Ｌ」なる出力が反転されてトランジスタ３１
のベースに印加されるため、そのトランジスタ３
１が導通となる。そのため、第１リードリレー２
７のコイル２７ａが去勢され、その常開接点２７
ｂが開放されると同時に第２のリードリレー２８
のコイル２８ａが附勢され、その常開接点２８ｂ
が閉成される。これにより入力端子２６への指令
電圧がＯボルトとなり制動用トランジスタ２０の
みが導通され直流電動機５は発電制動される。こ
れと同時に、ナンド回路７６の出力が「Ｈ」から
「Ｌ」に反転した時その信号の立下りにて単安定
マルチバイブレータ５２の「７」からは「Ｌ」レ
ベルの所定幅を有する単安定出力が発生し、その
「Ｌ」出力がオア回路６５の入力として印加され
るため、そのオア回路６５からは「Ｈ」出力が出
てトランジスタ３３が導通し制動コイル１２が附
勢されて被吸着部材１６が支持体１３に圧着され
機械的制動が行われる。（第１１図ｔ８〜ｔ９参
照）。単安定マルチバイブレータ５２の出力幅
（「Ｌ」なる）はミシンが完全に停止するまでの時
間に設定されている。これによりミシン２は針下
位置にて停止される。

その後糸切りをなすため足踏ペダル７をかかと
踏みすると、かかと踏込みスイツチ４０の出力が
「Ｈ」となりそれがインバータ８３により「Ｌ」
に反転されてフリツプフロツプ８２に加えられ
る。そこで、そのフリツプフロツプ８２のオア回
路８１の出力は「Ｈ」、オア回路８０の出力は
「Ｌ」となる。このオア回路８０の「Ｌ」なる出
力がナンド回路８９の出力が「Ｈ」となり、その
「Ｈ」なる出力がインバータ９１により「Ｌ」な
る出力に反転される。このため、トランジスタ３
２のベースには「Ｌ」なる信号が印加されそのト
ランジスタ３２の非導通となり第３リードリレー
２９のコイル２９ａは附勢されずその常開接点２
９ｂは開放される。従つて、足踏ペダル７のかか
と踏み時には速度制動用可変抵抗器２５からは速
度制御ユニツト２１に速度指令電圧は与えられな
い。

また、足踏ペダル７のかかと踏込み時にはフリ
ツプフロツプ８５の出力状態は電源投入時のまま
であるため、オア回路７７の両入力が「Ｈ」とな
りその出力が「Ｌ」となる。その「Ｌ」なる出力
がナンド回路７６に加えられるため、その出力は
「Ｈ」であり、これにより、トランジスタ３０が
導通、トランジスタ３１が非導通となる。そのた
め、第１リードリレー２７のコイル２７ａが附勢
されてその常開接点２７ｂが閉じられ、第２リー
ドリレー２８のコイル２８ａが去勢されてその常
開接点２８ｂが開放された状態となる。このた
め、速度制御ユニツト２１の入力端子２６には、
低速設定用可変抵抗器２４によつて設定された速
度指令電圧が与えられるようになるため、直流電
動機５は前記のようにして低速にて駆動され、ミ
シン２の駆動軸３も低速にて動き出し針が下方位
置から上昇する。

次いで、糸切り位置検出用ホール素子９３から
出力が発生すると、糸切り制御回路９２が有効化
され、図示しない糸切り機構が作動される。而し
て針が上方に達し（第１１図のｔ１１）、針上位
置検出用ホール素子４２から「Ｌ」出力が発生す
ると、フリツプフロツプ８５の出力状態は反転
し、オア回路８６の出力が「Ｈ」、オア回路８７
の出力が「Ｌ」となる。このため、オア回路７７
の一方の入力が「Ｌ」となり、その出力が「Ｈ」
となり、その「Ｈ」なる出力がナンド回路７６の
一方の入力端子に印加される。

一方、第３のＤ型フリツプフロツプ５１は足踏
ペダル７の踏込みの解放時において針下位置検出
用ホール素子４１からの出力が発生された時の状
態、すなわち、そのＱ出力端子から「Ｈ」なる出
力を発生した状態を記憶している。そこで、ナン
ド回路７６の両入力が「Ｈ」となり、その出力が
「Ｌ」となる。

これにより、針下停止時と同様、そのナンド回
路７６の「Ｌ」なる出力がトランジスタ３０のベ
ースに印加されてそのトランジスタ３０が非導通
になると共にインバータ７８によりその「Ｌ」な
る出力が反転されてトランジスタ３１のベースに
印加されるため、そのトランジスタ３１が導通と
なる。そのため、第１リードリレー２７のコイル
２７ａが去勢され、その常開接点２７ｂが開放さ
れると同時に第２のリードリレー２８のコイル２
８ａが附勢され、その常開接点２８ｂが閉成され
る。これにより入力端子２６への指令電圧がＯボ
ルトとなり制動用トランジスタ２０のみが導通さ
れ直流電動機５は発電制動される。これと同時
に、ナンド回路７６の出力が「Ｈ」から「Ｌ」に
反転した時、その信号の立下りにて単安定マルチ
バイブレータ５２の「７」からは「Ｌ」レベルの
所定幅を有する単安定出力が発生し、その「Ｌ」
出力がオア回路６５の入力として印加されるた
め、そのオア回路６５からは「Ｈ」出力が出てト
ランジスタ３３が導通し制動コイル１２が附勢さ
れて被吸着部材１６が支持体１３に圧着され機械
的制動が行われる。（第１１図ｔ１１参照）。単安
定マルチバイブレータ５２の出力幅（「Ｌ」な
る）はミシンが完全に停止するまでの時間に設定
されている。これによりミシン２は針上位置にて
停止される。

糸切り制御回路９２の附勢は針が上方位置に達
した時点すなわちフリツプフロツプ８５のオア回
路８６の出力が「Ｈ」になつたことで解かれる。
しかし、糸切り機構の作動完了は機構によりその
時点（針上検出）より僅か遅れることもある。

また、針上停止時に際しての針上位置検出用ホ
ール素子４２による針上検出により、フリツプフ
ロツプ８５はそのオア回路８６の出力が「Ｈ」、
オア回路８７の出力が「Ｌ」となるものである
が、そのオア回路８７の「Ｌ」出力はインバータ
８８により「Ｈ」に反転され第４の可変タイマー
５６により一定時間経てからインバータ８４に
「Ｈ」が送られ、それがそのインバータ８４によ
り「Ｌ」に反転されてフリツプフロツプ８２のオ
ア回路８０に入力されそのオア回路８０の出力が
「Ｈ」、オア回路８１の出力が「Ｌ」となる。そこ
で、そのオア回路８０より「Ｈ」出力がオア回路
６２の一方の入力端子に加えられる。そこで、次
の縫製に際して足踏ペダル７をつま先側に踏込ん
でゆけば、つま先側踏込みスイツチ３９の出力が
「Ｌ」となり、それがインバータ７９により
「Ｈ」に反転されてオア回路６２の他方の入力端
子に加えられるため、そのオア回路６２の両入力
が「Ｈ」となり前述のようにして直流電動機５が
運転される。

しかし、仮に、足踏ペダル７がかかと踏みされ
て糸切り装置が作動され針の上方位置検出が行わ
れる以前に誤つて足踏ペダル７がつま先側に踏込
まれた時には、第４の可変タイマー５６の出力
は、依然として「Ｌ」のままであり、先に針上停
止に際して説明したようなフリツプフロツプ８２
の状態の反転は行われない。

従つて、そのフリツプフロツプ８２のオア回路
８０は「Ｌ」のままであり、その「Ｌ」なる出力
がオア回路６２に加えられ、それにより、そのオ
ア回路６２の出力が「Ｈ」、オア回路９０の出力
が「Ｌ」、ナンド回路８９の出力が「Ｈ」、インバ
ータ９１の出力が「Ｌ」となるため、トランジス
タ３２が非導通となり、第３リードリレー２９の
コイル２９ａが去勢されて、その常開接点２９ｂ
は開放される。

このため、速度指令ユニツト２５の入力端子２
６には速度制御用可変抵抗器２５からの速度指令
が与えられず直流電動機５は例え足踏ペダル７を
つま先側に踏込んだとしても駆動されない。これ
は、糸切り装置と針が干渉して破損などを招くの
を防止することのできるものであり、安全回路を
提供したものである。第４の可変タイマー５６を
介在させた理由は、針上検出がなされてから完全
にミシン２の各機構（糸切り機構を含む）が停止
（慣性をも含めて）するまでの間ミシン２が運転
されないように補償している。

上記実施例において電磁機械的制動を発電制動
による高速から低速への減速過程の一部分それも
1500r.p.m.〜400r.p.m.の間において作用させた
のは次の理由による。それは、発電制動開始と同
時に電磁機械的制動手段を作用させたのでは、直
流電動機５の回転速度が高いため接触部分の摩耗
が大きく過度の発熱の原因にもなる。また、この
ような直流電動機５の高速回転時には、発電制動
効率も良いため余りそのような必要もないもので
ある。この点、1500r.p.m.程度の回転数の時に
は、発電制動効果もだんだん衰え、また、電磁機
械的制動手段を直流電動機５に作用させてもその
電磁機械的制動手段の摩耗が少なくて良い利点を
有する。

［考案の効果］ 本考案は、足踏ペダルの踏込の解放に伴い、発
電制動回路により直流電動機を発電制動し、その
直流電動機が通常運転速度から定位置停止可能な
速度である低速へ減速される期間中において、直
流電動機が任意に設定された第１の速度に到達し
た時に電磁機械的制動手段を作動させて発電制動
と併用し、直流電動機が更に減速されて第２の速
度に到達した時に電磁機械的制動手段の作動を終
了するように構成されており、更に、前記第１の
速度と第２の速度とをそれぞれ任意に設定し得る
ように構成されているので、通常運転速度（例え
ば4000rpm）から前記低速への減速を、電磁機械
的制動手段の摩耗、発熱量を抑え、且つ急速に行
なうことができる。また、電磁機械的制動手段の
作動する期間を設定する前記第１の速度及び第２
の速度をそれぞれ任意に変更することにより、前
記低速への減速に要する時間を再調整することが
でき、厚い加工布や薄い加工布を縫う場合や縫製
速度の大小等のように縫製条件の相違に対応する
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はミシンの正面図、第２図は電磁機械的
制動手段を示す断面図、第３図は速度制御回路
図、第４図は速度制御ユニツトの詳細図、第５図
は論理回路図、第６図は位置検出器を示す図面、
第７図は速度検出回路の詳細図、第８図はリセツ
ト回路図、第９図はＤ型フリツプフロツプの説明
図、第１０図は単安定マルチバイブレータの説明
図、第１１図は作用説明図である。 図中２はミシン、５は直流電動機、７は足踏ペ
ダル、１２は制動コイル、１３は支持体、１６は
被吸着部材、１９は駆動用パワートランジスタ、
２０は制動用パワートランジスタ、２１は速度制
御ユニツト、２４は低速設定用可変抵抗器、２５
は速度制御用可変抵抗器、２６は入力端子、２７
は第１リードリレー、２８は第２リードリレー、
２９は第３リードリレー、３９はつま先側踏込み
スイツチ、４０はかかと側踏込みスイツチ、４１
は針下位置検出用ホール素子、４２は針上位置検
出用ホール素子、４４は永久磁石片、４５は磁極
ホイール、４６は磁気抵抗素子、４９〜５１は第
１乃至第３のＤ型フリツプフロツプ、５２は単安
定マルチバイブレータ、５３〜５６は第１乃至第
４の可変タイマーである。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 駆動軸を有するミシンと、 前記駆動軸の回転に連動して上下動される針の
   上下位置に対応した針位置信号を発生する針位置
   検出器と、 前記駆動軸の回転速度に応答した速度検出信号
   を発生する速度検出器と、 前記駆動軸に作動的に連結された直流電動機
   と、 その直流電動機に接続され、足踏ペダルの踏込
   操作に基きその直流電動機の速度を制御するため
   の速度制御回路と、 その速度制御回路は、前記針を定位置にて停止
   可能な低速を設定するための低速設定回路と、前
   記足踏ペダルの踏込操作に基いてその低速設定回
   路により設定された低速レベル以上に前記直流電
   動機の通常運転速度を設定するための運転速度設
   定回路と、前記足踏ペダルの踏込の解放により発
   生される減速速度指令に基き前記直流電動機を発
   電制動するための発電制動回路とを含むことと、 前記直流電動機を摩擦制動するための電磁機械
   的制動手段と、 前記速度検出器の速度検出信号に基き、前記低
   速以上に任意に設定された第１の速度を検出する
   第１の速度検出手段と、 前記速度検出器の速度検出信号に基き、前記低
   速以上且つ前記第１の速度以下に任意に設定され
   た第２の速度を検出する第２の速度検出手段と、 前記足踏ペダルの踏込の解放に伴い前記発電制
   動回路の作用による前記直流電動機の通常運転速
   度から前記低速への減速期間中において、前記第
   １の速度検出手段による第１の速度の検出に基き
   前記電磁機械的制動手段を作動させ、前記第２の
   速度検出手段による第２の速度の検出に基き前記
   電磁機械的制動手段の作動を終了する第１の制御
   手段と、 前記第１の制御手段による減速の後、前記直流
   電動機が前記定位置停止可能な低速に到達した時
   に発生される前記針位置信号に基き、少なくとも
   前記電磁機械的制動手段を作動し前記直流電動機
   の駆動を針位置信号が発生された針位置にて停止
   するための第２の制御手段と を設けたことを特徴とするミシンの電気的駆動装
   置。