JPH0671079A - ミシンの針停止位置制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ミシンの針停止位置制御装置において、縫製
作業の終了時に針棒を最上位置へ移動させるための針位
置検出や針停止位置制御の制御系を簡単にする。 【構成】 ミシン機枠に設けられたホール素子センサ
と、上軸と一体回転する手動プーリに設けられた永久磁
石片とは、永久磁石片の一端で針棒の第１停止位置に対
応する第１針位置信号を出力すると共に、永久磁石片の
他端で針棒の第２停止位置に対応する第２針位置信号を
出力する。これにより、制御装置は、これら針位置信号
を受けて、ミシンモータの正回転時には第１針位置信号
に基いて（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、ミシンモータを停止させ
る（Ｓ１５）と共に、ミシンモータの逆回転時には第２
針位置信号に基いて（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、ミシンモータ
を停止させる（Ｓ２３）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ミシンの針停止位置制
御装置に関し、特に縫製作業の終了に際して糸切り機構
により糸切り動作させたときに、針棒を略最上位置まで
上昇させるようにしたものに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、工業用の本縫いミシンや電子制
御式ミシンなどには、縫製作業の終了時に、糸切り信号
に基いて下軸の駆動を介して所定のタイミングで上糸と
下糸とを自動的に切断する糸切り機構を備えたものが実
用に供されている。ところで、この糸切り機構において
は、針棒が略最下位置のときに糸切りソレノイドの駆動
により下軸の回転を介して糸切り動作を開始する一方、
天秤が略最上位置に移動して上糸に張力が作用している
のときに、上糸と下糸とを同時に切断するように構成さ
れ、更にこの糸切断完了時つまり天秤の最上位置のタイ
ミングでミシンモータの駆動を停止するように構成され
ている。

【０００１】即ち、本発明の実施例に係る図５に示すよ
うに、針棒の最上位置に対応する上軸の位相角を０°と
したとき、ミシンモータが実際に停止する天秤の最上位
置となる約５５°のタイミングでは、針棒はその最上位
置より比較的下降した位置にあるため、縫製を施した加
工布を取り出す場合、特に加工布がキルティングなどの
厚物の場合には、縫針の先端から加工布までの距離が短
くなり、更には縫針の先端が加工布に接触している場合
もあるので、加工布の取り出しを容易にする為に、ミシ
ンモータを逆転させて針棒を略最上位置まで上昇させる
ようにした針位置制御装置が種々提案されている。

【０００２】例えば、特開昭６４─１７６８７号公報に
は、縫製の終了時に糸切り指令されたときには、糸切り
機構の糸切りソレノイドを駆動させる一方、糸切断動作
が完了する天秤最上位置でミシンモータの駆動を一旦停
止させ、その後速度検出装置から出力されるパルス信号
を所定数だけカウントするまでミシンモータを所定位相
角分逆転駆動して、針棒を上昇させるようにした針停止
位置制御装置が提案されている。更に、本願出願人は、
実公平２─４０９４２号公報に開示されているように、
縫製終了後に糸切断動作が完了したタイミングにおい
て、針棒が所定の針上位置をオーバーランした状態でミ
シンモータが停止したときには、エンコーダから針停止
信号が出力されないので、エンコーダから針停止信号が
出力されるまでミシンモータを逆回転させて、針棒を所
定の針上位置まで上昇させるようにした針停止位置制御
装置を提案した。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開昭６４─１７６８７号公報に記載の針停止位置制御装
置においては、複数のパルス信号を出力する為のパルス
発生器を速度検出装置に設け、またこれらパルス信号を
カウントする為の計数制御装置が必要になるので、制御
系が複雑化する上、コスト高になるという問題がある。
更に、前記実公平２─４０９４２号公報においても同様
であり、エンコーダから出力される複数のエンコーダ信
号を出力する為の光学系センサやこのエンコーダ信号を
カウントする計数制御装置が必要になるので、制御系が
複雑化する上、特にエンコーダを設けるのでコスト高に
なるという問題がある。また、針棒の針上停止位置を、
例えば、機種毎に微妙に変更するような場合には、針停
止信号を出力する為のカウント値を変更することにな
り、針棒の針上停止位置の変更が煩雑化するという問題
がある。

【０００４】本発明は前記問題点を解決する為になされ
たものであり、その目的は、縫製作業の終了時に針棒を
最上位置へ移動させる為の針位置検出手段及び針停止位
置制御装置の制御系を簡単化し得るようなミシンの針停
止位置制御装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に係るミシンの針停止位置制御装置は、上
軸と、この上軸を介して少なくともミシンの針棒と天秤
とを駆動するミシンモータと、このミシンモータの駆動
を制御する制御装置とを備えたミシンにおいて、ミシン
機枠に設けられたセンサと、上軸と一体回転する回転部
材に設けられた１つの被検出部とからなり、被検出部の
一端で針棒の所定の第１停止位置に対応する第１針位置
信号を出力し、また、被検出部の他端で針棒の所定の第
２停止位置に対応する第２針位置信号を出力する針位置
検出手段を設け、制御装置は、針位置検出手段の出力を
受けて、ミシンモータの正転時には第１針位置信号に基
いてミシンモータを停止させ、また、ミシンモータの逆
転時には第２針位置信号に基いてミシンモータを停止さ
せるように構成されたものである。

【０００６】また、請求項１に記載のミシンの針停止位
置制御装置において、前記センサがホール素子センサで
構成され、前記被検出部が永久磁石片で構成され、この
被検出部の前記回転体への取付け位置を調節する為の位
置調節手段を備えるようにしてもよい。

【０００７】

【作用】前記構成を有する請求項１に係るミシンの針停
止位置制御装置においては、ミシン機枠に設けられたセ
ンサと、上軸と一体回転する回転部材に設けられた１つ
の被検出部とからなる針位置検出手段は、被検出部の一
端で針棒の所定の第１停止位置に対応する第１針位置信
号を出力する一方、被検出部の他端で針棒の所定の第２
停止位置に対応する第２針位置信号を出力する。その結
果、制御装置は、針位置検出手段からの針位置信号を受
けて、ミシンモータの正転時には第１針位置信号に基い
てミシンモータを停止させるとともに、ミシンモータの
逆転時には第２針位置信号に基いてミシンモータを停止
させる。

【０００８】このように、回転部材に設けられた１つの
被検出部とその被検出部の一端と他端とを夫々検出する
センサとを設け、被検出部の一端において出力される第
１針位置信号でミシンモータを所定の第１停止位置で停
止させ、被検出部の他端において出力される第２針位置
信号でミシンモータを所定の第２停止位置で停止させる
ので、針位置検出手段を簡単化でき、しかもエンコーダ
やパルスカウンタなど別途を設けることがなく、針停止
位置制御装置の制御系を簡単化でき且つ低コスト化する
ことができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基いて
説明する。本実施例は、工業用本縫いミシンに本発明を
適用した場合のものである。この本縫いミシンＭについ
て説明するが、このミシンＭは一般的な工業用ミシンと
同様なので簡単に説明するものとする。この本縫いミシ
ンＭは、図１に示すように、作業用テーブル１０に装着
され、ミシンベッド部１と、そのベッド部１の右端部か
ら立設された脚柱部２と、その脚柱部２からベッド部１
に対向するように左方へ延びるアーム部３とから構成さ
れている。ベッド部１には、送り歯を上下動させる送り
歯上下動機構（図示略）及び前後動させる送り歯前後動
機構（図示略）と、縫製終了時に上糸と下糸とを同時に
切断する自動糸切り機構（図示略）と、糸輪捕捉器（図
示略）などが設けられている。

【００１０】また、アーム部３には、縫針５を下端に装
着可能な針棒４を上下動させる針棒駆動機構と、天秤９
を針棒４の上下動に調時して上下動させる天秤駆動機構
（図示略）などが設けられている。この送り歯の上下動
機構及び前後動機構と針棒駆動機構と天秤駆動機構とは
ミシンモータ１２で駆動される。更に、このアーム部３
の右端部には、手動でミシン主軸（図２参照）２０を回
転させる手動プーリ２１（本発明の回転部材に相当す
る）が配設されている。前記針棒４の後側のミシン機枠
Ｆには、押え棒７が上下動可能に支持されており、その
押え棒７の下端には押え足８が取付けられている。

【００１１】前記作業用テーブル１０の直ぐ下側にはミ
シンモータ１２が配設され、作業用テーブル１０を支持
する作業台１１に取付けられている。また、作業台１１
の下端部には、ミシン操作の為の足踏みペダル１３が揺
動可能に支持され、この足踏みペダル１３に下端部が連
結され上下方向に延びる連結棒１４の上端部は、作業台
１１に取付けられた制御ボックス１５内の操作スイッチ
３０（図３参照）に連結されている。この足踏みペダル
１３は、水平な中立位置と、中立位置に対して前側を踏
込んだ前踏み位置と、中立位置に対して後側を踏込んだ
後踏み位置とに揺動可能に構成され、操作スイッチ３０
は、足踏みペダル１３の前踏み位置への踏込み時にミシ
ンモータ１２の起動信号を出力し、また中立位置への踏
込み時に起動停止信号を出力し、更に後踏み位置への踏
込み時に糸切り・起動信号を出力する。前記制御ボック
ス１５の前面には、針棒を針上位置で停止させたとき
に、ミシンモータ１２の逆転により針棒４をその最上位
置まで上昇させるか否かを設定する為の逆転スイッチ１
６が設けられている。

【００１２】次に、ベッド部１内に設けられた自動糸切
り機構は、一般的な糸切り機構と同様なので、その動作
を簡単に説明すると、縫製中に足踏みペダル１３が中立
位置を経て後踏み位置に踏込まれたとき、針下位置のタ
イミングで糸切りソレノイド３２（図３参照）が駆動さ
れ、ベッド部１内に設けられた下軸の回転駆動を介して
可動刃が捕捉位置へ移動した後の切断位置への復帰移動
時に、上糸と下糸とが可動刃と固定刃との協働により同
時に切断される。ここで、図５に示すように、針棒４の
最上位置を上軸２０の０°の位相角としたとき、糸切断
完了のタイミングは、天秤９の最上位置つまり位相角約
５５°のときである。

【００１３】次に、脚柱部２の上端部に設けられた針位
置検出機構２３について、図２に基いて説明する。前記
手動プーリ２１の１箇所には円弧状の長孔２１ａが形成
されるとともに、この手動プーリ２１の左側面に当接し
て配設された扇形状の永久磁石片（本発明の被検出部に
相当する）２４が、長孔２１ａを介して取付けビス２２
により、その円周方向に位置調節可能に手動プーリ２１
に固着されている。ここで、この永久磁石片２４の回転
方向における左右両端は、上軸２０に対して約３８°の
開角を有している。一方、この永久磁石片２４の円軌跡
の一箇所に近接して直ぐ左側に配設されたホール素子セ
ンサ２５は、脚柱部２のミシン機枠Ｆの右側面に取付け
られている。ここで、前記長孔２１ａと取付けビス２２
とで取付け位置調節機構２６が構成されている。

【００１４】従って、図５に示すように、ホール素子セ
ンサ２５は、永久磁石片２４から磁界を受け、ホール効
果によるホール起電力を出力するもので、永久磁石片２
４の他端に対応する位相角約１３°からその一端に対応
する位相角約４２°に亙って「Ｈ」レベルの針位置信号
ＮＵを出力する。従って、ミシンモータ１２の正転時に
は、位相角約４２°のタイミングにおいて、ホール素子
センサ２５から「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化す
る第１針位置信号ＮＵが出力され、この第１針位置信号
ＮＵにより針棒４は位相角約５５°つまり第１停止位置
でその上下動を停止される。また、ミシンモータ１２の
逆転時には、位相角約１３°のタイミングにおいて、ホ
ール素子センサ２５から「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベル
に変化する第２針位置信号ＮＵが出力され、この第２針
位置信号ＮＵにより針棒４は位相角約０°つまり第２停
止位置でその上下動を停止される。

【００１５】次に、本縫いミシンＭの制御系は、図３の
ブロック図に示すように構成されている。足踏みペダル
１３に連結された操作スイッチ３０と、ホール素子セン
サ２５と、針下信号発生器３１と、糸切りソレノイド３
２の為の駆動回路３３と、ミシンモータ１２の為の駆動
回路３４とは、制御装置Ｃの入出力インターフェース３
５に夫々接続されている。制御装置Ｃは、ＣＰＵ３７
と、このＣＰＵ３７にデータバスなどのバス３６を介し
て接続された入出力インターフェース３５、ＲＯＭ３８
及びＲＡＭ３９とから構成されている。

【００１６】前記針下信号発生器３１は、通常のものと
同様であり、針棒４の最下位置近傍のタイミングで針下
信号を発生する。ＲＯＭ３８には、操作スイッチ３０か
らの起動信号や駆動停止信号に基いてミシンモータ１２
を制御する駆動制御プログラム、後述の本発明特有の針
停止位置を制御する針停止位置制御プログラムなどが格
納されている。ＲＡＭ３９には、ＣＰＵ３７で演算した
演算結果を一時的に格納するバッファやカウンタをポイ
ンタなどの各種メモリが設けられている。

【００１７】次に、本縫いミシンＭの制御装置Ｃで行な
われる針停止位置制御のルーチンについて、図５を参照
しながら図４のフローチャートに基いて説明する。尚、
図中符号Ｓｉ（ｉ＝１０、１１、１２・・・・）は各ス
テップである。前記足踏みペダル１３が前踏み位置へ踏
込まれた縫製作業中に、中立位置を経て後踏み位置へ踏
込まれて、操作スイッチ３０から糸切り・駆動信号が出
力されるとこの制御が開始され、針棒４がその最下位置
近傍に移動して最初の針下信号が入力されたときに（Ｓ
１０：Ｙｅｓ）、糸切りソレノイド３２が駆動される
（Ｓ１１）。従って、ミシンモータ１２の回転により下
軸を介して糸切り機構の作動が開始され、糸切断動作が
開始される。

【００１８】次に、針棒４が、位相角０°の針棒最上位
置を経て幾分下降した位相角約１３°の位置に移動し
て、ホール素子センサ２５から「Ｌ」レベルから「Ｈ」
レベルに変化する針位置信号ＮＵが出力され（Ｓ１２：
Ｙｅｓ）、更に位相角約４２°のタイミングにおいて、
ホール素子センサ２５から「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベ
ルに変化する第１針位置信号ＮＵが出力されたときには
（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、糸切断動作の完了のタイミングな
ので糸切りソレノイド３２の駆動が停止されるとともに
（Ｓ１４）、ミシンモータ１２の正転駆動が停止され
（Ｓ１５）、同時にブレーキ信号（図５に実線で図示）
が出力される（Ｓ１６）。その結果、図５に示すよう
に、ブレーキ信号によるブレーキ作動で、位相角約５５
°の第１停止位置において上軸２０の正転が停止（図５
に正転停止で図示）される。

【００１９】次に、前記逆転スイッチ１６が針棒４をそ
の最上位置まで上昇させる逆転側に切換えられており、
逆転スイッチ１６から「Ｈ」レベルの逆転信号ＲＳが出
力されているときには（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、制御装置Ｃ
内のソフトタイマーＴに所定時間ｔ（例えば、約１秒）
がセットされその作動が開始される（Ｓ１８）。そし
て、この所定時間ｔがタイムアップしたときには（Ｓ１
９：Ｙｅｓ）、ミシンモータ１２が逆転駆動される（Ｓ
２０）。次に、前記Ｓ１２・Ｓ１３と同様に、ホール素
子センサ２５から、位相角約４２°のタイミングにおい
て「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに変化する針位置信号
ＮＵが出力され（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、更に位相角約１３
°のタイミングにおいて、「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベ
ルに変化する第２針位置信号ＮＵが出力されたときには
（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、ミシンモータ１２の逆転駆動が停
止され（Ｓ２３）、同時にブレーキ信号（図５に２点鎖
線で図示）が出力され（Ｓ２４）、この制御を終了して
メインルーチンにリターンする。

【００２０】その結果、図５に示すように、ブレーキ信
号によるブレーキ作動で、位相角約０°の第２停止位置
において上軸２０の逆転が停止（図５に逆転停止で図
示）されるので、針棒４はその略最上位置に上昇して停
止することになり、針位置検出機構２３を簡単化でき、
しかもエンコーダやパルスカウンタなどを別途設けるこ
とがなく、針停止位置を制御する制御装置Ｃの制御系を
簡単化でき且つ低コスト化することができる。更に、取
付け位置調節機構２６を設け、第１針位置信号ＮＵ及び
第２針位置信号ＮＵを出力するタイミングを微妙に変更
できるので、ミシンモータ１２の正転時における第１停
止位置及びミシンモータ１２の逆転時における第２停止
位置を任意に且つ簡単に調節することができる。

【００２１】尚、前記ホール素子センサ２５に代えてフ
ォトインタラプタを設け、また前記永久磁石片２４に代
えて、約３８°の開角を有する切欠きを形成した円板を
設け、このフォトインタラプタから切欠きの一端に対応
して第１針位置信号を出力する一方、切欠きの他端に対
応して第２針位置信号を出力するように構成することも
可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係るミシ
ンの針停止位置制御装置によれば、回転部材に設けられ
た１つの被検出部とその被検出部の一端と他端とを夫々
検出するセンサとからなる針位置検出手段を設け、被検
出部の一端において出力される第１針位置信号でミシン
モータを所定の第１停止位置で停止させ、被検出部の他
端において出力される第２針位置信号でミシンモータを
所定の第２停止位置で停止させるので、針位置検出手段
を簡単化でき、しかもエンコーダやパルスカウンタなど
を設けることがなく、針停止位置制御装置の制御系を簡
単化でき且つ低コスト化することができる。尚、前記セ
ンサがホール素子センサで構成され、前記被検出部が永
久磁石片で構成され、この被検出部の前記回転体への取
付け位置を調節する為の位置調節手段を設ける場合（請
求項２）には、第１針位置信号及び第２針位置信号を出
力するタイミングを微妙に変更できるので、ミシンモー
タを停止させる為の第１停止位置及び第２停止位置を任
意に且つ簡単に調節することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】工業用本縫いミシンの斜視図である。

【図２】本縫いミシンの要部拡大側面図である。

【図３】本縫いミシンの制御系のブロック図である。

【図４】針停止位置制御のルーチンの概略フローチャー
トである。

【図５】本縫いミシンの各機構の動作を示すタイムチャ
ートである。

【符号の説明】

Ｍ 工業用本縫いミシン １２ ミシンモータ ２０ 上軸 ２１ 手動プーリ ２１ａ 長孔 ２２ 取付けビス ２３ 針位置検出機構 ２４ 永久磁石片 ２５ ホール素子センサ ２６ 取付け位置調節機構 ３７ ＣＰＵ ３８ ＲＯＭ ３９ ＲＡＭ Ｃ 制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上軸と、この上軸を介して少なくともミ
   シンの針棒と天秤とを駆動するミシンモータと、このミ
   シンモータの駆動を制御する制御装置とを備えたミシン
   において、 前記ミシン機枠に設けられたセンサと、前記上軸と一体
   回転する回転部材に設けられた１つの被検出部とからな
   り、前記被検出部の一端で前記針棒の所定の第１停止位
   置に対応する第１針位置信号を出力し、また、前記被検
   出部の他端で前記針棒の所定の第２停止位置に対応する
   第２針位置信号を出力する針位置検出手段を設け、 前記制御装置は、前記針位置検出手段の出力を受けて、
   ミシンモータの正転時には前記第１針位置信号に基いて
   ミシンモータを停止させ、また、ミシンモータの逆転時
   には前記第２針位置信号に基いてミシンモータを停止さ
   せるように構成されたことを特徴とするミシンの針停止
   位置制御装置。
2. 【請求項２】 前記センサがホール素子センサで構成さ
   れ、前記被検出部が永久磁石片で構成され、この被検出
   部の前記回転体への取付け位置を調節する為の位置調節
   手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のミシン
   の針停止位置制御装置。