JPS5953071B2 - ミシンのモ−タ速度制御切換え装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はミシンのモータ速度制御切換え装置に関するも
ので、特には、ミシンの主軸を駆動するためにミシン本
体に装着されたモータの回転速度がミシンの始動に際し
て予め選択設定され、ミシン始動後の定常運転状態にお
いてはモータが選択設定された一定の速度にて回転駆動
されるように構成された所謂コントローラ内蔵タイプの
ミシンに係り、その目的とするところは、作業者の手に
よるミシンの運転制御のみならず、必要に応じて作業者
の足踏み操作によるミシンの運転制御をも行い得る装置
を提供することにある。

この種の装置としては既に実開昭４９−４４４５９号公
報に記載さノをているような装置が提案されている。

この装置においては、ミシン本体に足踏み式コントロー
ラが着脱可能に接続されるが、このコントローラの足踏
み操作によるモータの速度制御は、段階的な速度制御で
あり、従来一般の連続的な可変速度制御ではない。従つ
て、足踏み式コントローラとして新たに設計された特別
なコントローラを用いなければならず、ミシンを著しく
高価にする欠点を有するものである。本発明は上記の事
情に鑑みてなされたものであり、足踏み式コントローラ
としては従来一般に使用されていた速度連続可変制御方
式のものをそのまま使用し得てミシンの価格の上昇を最
小限度に抑制し得、コントローラ内蔵タイプのミシンの
利点と足踏式コントローラ付ミシンの利点とを必要に応
じて簡便に使い分けることが出来、なお且つ、従来の足
踏式コントローラにおける安全性の問題、即ちミシンの
使用中断時に誤つて足踏式コントローラを押圧した場合
にミシンが不意に起動されたり、或いは起動されないま
でもモータへ低電力が供給され放しになつてモータが加
熱したりする危険性を解消し得る装置を提供しようとす
るものである。

以下に本発明を具体化した一実施例装置について図面を
参照して説明する。

第１図には所謂コントローラ内蔵タイプのミシンの外観
が示されており、１乃至３はミシンの運転速度を高速、
中速又は低速にそれぞれ選択設定するための押しボタン
で、電源投入用の押しボタン４とともにミシン本体の前
面側に並設配置されている。

５はミシンの運転及び停止を制御するた．めに手動操作
可能な操作レバーで、ミシン本体の頭部前面側に回動可
能に装着されており、少なくともミシン停止位置Ｐ１と
ミシン運転位置Ｐ２とに選択的に移動し得る。

６はミシン本体内に装備された後述する第一のモータ速
度制御装置を交流電，源に接続するためのプラグ、７は
ミシン本体外に配置され後述する第二のモータ速度制御
装置が装着された足踏式コントローラであり、接続体と
してのプラグ８を介してミシン本体に接続される。

而して、前記第一及び第二のモータ速度制御装・置の具
体的回路構成について第３図を参照して説明する。９，
１０は前記プラグ６を介して交流電源に接続される電源
端子、１１は前記押しボタン４の操作により開閉される
電源スイツチ１２及び後述する切換えスイツチ］３を介
して前記電源端子９から導出された一方の交流母線、１
４は電源端子１０から導出された他方の交流母線で、こ
の両母線１１，１４間に、整流子モータ等のミシンの主
軸（図示せず）を駆動するためのモータ１５とそのモー
タへの電力供給を制御するための第一の電力制御素子と
してのサイリスタ１６とが直列に接続されている。

このサイリスタには保護用バリスタ１７が並列に接続さ
れ、またそのサイリスタ１６のゲート、カソード間には
抵抗１８とコンデ゛ンサ１９とからなる並列回路が誤点
弧防止手段として接続されている。更に、前記母線１１
，１４間には、前記サイリスタ１６へのトリガ信号のレ
ベルを設定する信号レベル設定回路が第二のサイリスタ
２０を介して接続されており、この設定回路は、複数個
の抵抗２１乃至２７とダイオード２８，２９とからなる
直列回路と、前記抵抗２４，２５及び２７の各摺動子２
４ａ，２５ａ及び２７ａに一端側がそれぞれ接続された
速度設定用の選択スイツチ３０乃至３２と、前記抵抗２
４乃至２７の直列回路に並列に接続された移相用のコン
デンサ３３と、前記選択スイツチ３０乃至３２の他端側
に接続された接点ａと前記抵抗２７の摺動子２７ａに接
続された接点ｂとを有し固定接点Ｃがダイオード３４，
３５を介して前記サイリスタ１６のゲートに接続された
切換えスイツチ３６とから構成されている。そして、前
記摺動子２７ａは前記抵抗２６，２７の連結点にも接続
されている。また、前記選択スイツチ３０乃至３２は、
前述した遠度設定用押しボタン１乃至３の押圧操作によ
りいずれか一つが閉成されるものである。更に前記切換
スイツチ３６は、前記操作レバー５が第１（支）は示す
ミシン停止位置Ｐ１に位置する時接，叔ｂ傭己接続され
ており、その操作レバー５がミシン迩転位置Ｐ２に移動
された時接点ａ側に切換わるようにその操作レバー５と
連係されている。更に前記母線１１，１４間には抵抗３
７，３８が前記ダイオード２９を介して直列に接続され
、且つその抵抗３８の両者間には、ダイオード３９、接
点ｂ側に接続されている切換えスイツチ４０及びコンデ
ンサ４１の直列回路が接続されている。そして、前記切
換えスイツチ４０の他方の接点ａは抵抗４２とダイオー
ド４３を介して前記第二のサイリスタ２０のゲートに接
続されている。また、前記抵抗２３乃至２７及びダイオ
ード２８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４４のベース、エミツタ間にはポ
テンシヨメータ４５が接続され、その摺動子４５ａには
互いに並列に配置された三つの抵抗４６乃至４８の一方
の各端子がそれぞれ接続されており、それらの抵抗の他
方の各端子は前記選択スイツチ３０乃至３２とそれぞれ
連動して開閉されるスイツチ４９乃至５１及び抵抗５２
を介して前記切換えスイツチ４０の接点ａ側に接続され
ている。そして、前記切換えスイツチ４０は、前記手動
操作レバー５がミシン停止位置Ｐ１に位置する時接点ｂ
側に接続されており、その操作レバー５がミシン運転位
置Ｐ２に位置する時接点ａ側に切換わるように構成され
ている。また、前記抵抗２２及び２３の接続点と前記第
二のサイリスタ２０のゲートとの間には、コンデンサ５
３、抵抗５４、ダイオード５５とからなる直列回路が接
続され、且つ、前記抵抗２１及び２２の接続点とコンデ
ンサ５３及び抵抗５４の接続点との間には、開閉スイツ
チ５６を介して図示極性のダイオード５７が接続されて
いる。

そして、前記開閉スイツチ５６は、前記手動操作レバー
５がミシン停止位置Ｐ１に位置する時開放され、その操
作レバー５がミシン運転位置Ｐ２に移動された時閉成さ
れるようにその操作レバー５と連係されている。尚、５
８は雑防用コンデ゛ンサ、５９は前記電源スイツチ１２
の閉成により点灯するランプ、６０は抵抗であり、電源
スイツチ１２、切換えスイツチ１３、モータ１５及びラ
ンプ５９以外の各素子により第一のモータ速度制御装置
Ａが構成され、ミシン本体内に装備されている。次に第
二のモータ速度制御装置Ｂについて説明すると、６１は
前記切換えスイツチ１３の一方の接点ａから導出された
一方の交流母線、６２は前記モータ１５と母線１４との
接続点から導出された他方の交流母線で、前記サイリス
タ１６及びモータ１５の接続点と前記交流母線６１との
間には第二の電力制御素子としてのサイリスタ６３が接
続され、そのサイリスタ６３には保護用バリスタ６４が
並列に接続されている。

また前記母線６１，６２間には抵抗６５、ポテンシヨメ
ータ６６、ダイオード６７の直列回路が接続され、ポテ
ンシヨメータ６６の摺動子６６ａはダイオード６８を介
して前記サイリスタ６３のゲートに接続されている。そ
して前記摺動子６６ａは第１図に示す足踏式コントロー
ラ７の押圧操作の度合いに応じて図示上方へ移動する。
尚前記ポテンシヨメータ６６には移相用のコンデンサ６
９が並列に接続され、更に前記サイリスタ６３のゲート
、カソード間には抵抗７０とコンデンサ７１の並列回路
が接続されている。そして、この第二のモータ速度″制
御装置Ｂはコントローラ７内に装着されている。第４図
は第３図に示す回路構成に基づく実態配線図であり、図
中７２はコード巻取装置、７３乃至７８は結線用端子、
７９乃至８１は第二のモータ速度制御装置Ｂに接続され
たプラグ８を構成するピン状接続端子、８２はその接続
端子７９乃至８１がそれぞれ嵌合する端子受金具８３乃
至８５を有するソケツト８２と前記結線用端子７３乃至
７８は、第２図に示すように、結線用端子箱８６内に装
着されている。

即ち、第２図を参照するに、８７はミシン機枠、８８は
その機枠にねじ８９により固定されたブラケツト、９０
はそのブラケツトにねじ９］により固着された端子箱主
体で、その端子箱主体９０を覆う蓋体（図示せず）とに
より前記端子箱８６を構成している。９２は端子箱主体
９０内に固定された端子板で前記結線用端子７３乃至７
８が取付けられている。

９３は端子箱主体９０に回動可能に取付けられた切換え
レバーで、その一端は端子箱主体９０に固着された前記
切換えスイツチ１３の作動子１３ａに相対し、常にはそ
のスイツチ１３が第３図に示す接点ｂ側に切換わつた状
態に保持している。

そして、前記端子受金具８３乃至８５を有するソケツト
８２は、ミシン機枠８７の開口８７ａを介してミシン機
枠外方へ臨んでおり、プラグ８がそのソケツト８２に嵌
合される時、プラグ８の内壁面８ａが前記切換えレバー
９３の接触頭に係合してそのレバー９３を第２図におけ
る時計方向に回動させ、それにより切換えスイツチ１３
の作動子１３ａが７押圧されてそのスイツチ１３が第３
図において接点ａ側に切換わり、第二のモータ速度制御
装置Ｂがモータ１５に接続されるとともに電源スイツチ
１２を介して交流電源に接続されるものである。本実施
例装置は以上のような構成を有するもので、以下にその
作動態様について説明する。第１図乃至第４図は足踏式
コントローラ７内に装着された第二のモータ速度制御装
置Ｂがモータ１５から分離され、且つ手動操作レバー５
がミシン停止位置Ｐ１に位置するとともに電源スイツチ
１２が開放され、更に、高速設定用の押しボタン１が押
圧操作されている状態を示すもので、速度選択スイツチ
３０が連動スイツチ４９とともに閉成されており、その
他の速度選択スイツチ３１乃至３２及び連動スイツチ５
０，５１は開放されている。そして切換えスイツチ１３
，３６，４０は全て接点ｂ側に切換わつており、開閉ス
イツチ５６は開放されている。而して、押しボタン４を
押圧操作すれば、その押しボタンは適宜の手段により押
圧状態に保持されて電源スイツチ１２が閉成される。

これによりミシン頭部内に配置されたランプ５９が点灯
し、ミシン使用者は電源が投入されたことを感知する。
また、コンデンサ４１は、抵抗３７、ダイオード３９、
切換えスイツチ４０を介して瞬時に充電される。そこで
、ミシンを運転すべく操作レバー５を位置Ｐ１からＰ２
へ回動操作すれば、切換えスイツチ３６，４０がそれぞ
れ接点ａ側へ切換わるとともに、開閉スイツチ５６が閉
成される。

前記切換えスイツチ４０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ンサ４１の電荷が抵抗４
２、ダイオード４３を介して第二のサイリスタ２０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４１の電荷は抵抗５２、連動スイツチ４９
、抵抗４６、摺動子４５ａ及び抵抗４５を介してトラン
ジスタ４４のベースに入力され、このトランジスタがオ
ンする。従つて、前記第二のサイリスタ８４の導通によ
り母線１１から信号レベル設定回路に流れ込む電流は、
最初は抵抗２３乃至２７の直列回路を殆んど通らず、大
部分トランジスタ４４からなるバイパス回路へ迂回して
ダイオード２９を通つて母線１４へ流れる。そして前記
コンデンサ４１の放電が進むにつれて前記トランジスタ
４４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、代つて前記抵抗２３乃至２７
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４１の放電がほば完了した時トランジスタ４４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イリスタ１６へのトリガ信号は
、前記切換えスイツチ３ｅ）及び４０の接点ａ側への切
換わり直後においては極めて小さく、そのサイリスタ１
６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イリスタ１６を導通させ、モー
タ１５に電力が供給されて該モータが起動する。そして
、前記サイリスタの導通角が広がるにつれて該モータ１
５の回転数が増加し、前記トランジスタ４４がオフした
時、予め選択的に閉成された速度選択スイツチ３０によ
り設定されたレベルのトリガ信号がサイリスタ１６に入
力され、前記モータ１５は所定の回転速度に達する。と
ころで、前記第二のサイリスタ２０が導通して電流が流
れる時（正の半サイクル時）、開閉スイツチ５６が閉成
しているため、コンデンサ５３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５３
の電荷が抵抗５４１及びダイオード５５を介して前記サ
イリスタ２０のゲートに入力され、このサイリスタは引
続き導通状態に保持される。

従つて、該サイリスタ２０は一旦導通すると開閉スイツ
チ５６が開放されるまで、即ち手動操作レバー５がミシ
ン停止のための第一の位置Ｐ１に復帰されて、コンデン
サ５３が放電を完了するまで導通状態に保持され、この
間前記コンデンサ５３は充放電をくり返すものである。
それ故に、前記トランジスタ４４がオフした後は前記モ
ータ１５は予め設定された回転速度（今の場合高速）に
て定回転駆動される。而して、モータ１５が起動すると
ミシンの主軸（図示せず）が起動し、足踏式コントロー
ラを徐々に押圧した時と同様、次第に回転速度を増して
所定の回転速度に達するもので、このようにしてミシン
を運転することにより所望の縫製作業が遂行される。

この間前記操作レバー５は一旦ミシン運転位置Ｐ２に移
動されると、その位置Ｐ２において作業者による回動操
作が解放されたとしても適宜の手段によりその位置Ｐ２
に保持されるように構成されている。そして、その縫製
作業中他の押しボタン２又は３を押圧操作すれば、前記
押しボタン１が解放され、前記選択スイツチ３０及び連
動スイツチ４９が開放されるとともに、他の選択スイツ
チ３１又は３２がその連動スイツチ５０又は５１ととも
に閉成され、前記サイリスタ１６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１５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４１が放電してしまつているた
め、トランジスタ４４はオフのままである。このように
して所望の縫製作業を行つた後、或いは縫製の途中にて
ミシンの運転を停止すべく、手動操作レバー５が第二の
位置Ｐ２から第一の位置Ｐ１へ復帰回動されると、切換
えスイツチ３６，４０及び開閉スイツチ５６が第３図に
示す原位置に復帰し、コンデンサ５３の放電が完了した
時点にて第二のサイリスタ２０の導通が遮断され、それ
により第一のサイリスタ１６を介してのモータ１５への
電力の供給が遮断され、モータ１５が停止する。

そして、ミシンが停止した後次の縫製を開始すべく再度
手動操作レバー５を第二の位置Ｐ２へ移動操作すれば、
前述と同様にして、ミシンはゆつくりと始動して次第に
速度を増し、その後速度設定用の押しボタン１乃至３の
いずれかの押圧操作により予め設定された速度にて定常
運転される。以上がミシン本体内に装備された第一のモ
ータ速度制御装置Ａによりモータへの電力の供給を制御
してミシンの運転及び停止を行う場合の作動態様である
が以下に第二のモータ速度制御装置Ｂを用い足踏み操作
によりモータへの電力の供給を制御してミシンの運転及
び停止を行う場合の作動態様について説明する。

足踏式コントローラ７内に装着された第二のモータ速度
制御装置Ｂに接続されたプラグ８をミシン本体に固定さ
れたソケツト８２に差し込むと、プラグ８の内壁面８ａ
との係合により切換えレバー９３が回動して切換えスイ
ツチ１３の作動突子１３ａを押圧し、その切換えスイツ
チ１３を第３図及び第４図に示す状態から接点ａ側へ切
換える。

従つて、第二のモータ速度制御装置Ｂがモータ１５に接
続されるとともに交流電源に接続され、他方第一のモー
タ速度制御装置Ａと交流電源との接続が遮断される。従
つて、操作レバー５を操作してもモータ１５には電力が
供給されず、ミシンは停止したままである。而して押し
ボタン４を押圧操作して電源スイツチ１２が閉成された
状態にて足踏式コントローラ７を押圧操作すれば、その
押圧の度合いに応じてポテンシヨメータ６６の摺動子６
６ａが移動し、それに応じたゲート信号がサイリスタ６
３に入力され、サイリスタ６３が導通してその導通角に
応じた電力がモータ１５に供給され、そのモータ１５が
回転駆動される。

従つて、ミシンは足踏式コントローラ７の押圧加減によ
り連続的に変更設定されるモータ速度にて運転され、縫
製作業が遂行される。この際、速度設定用の押しボタン
１乃至３の操作により速度選択スイツチ３０乃至３２の
いずれが閉成されていようとも、コントローラ７の押圧
操作によるモータ１５の回転速度の変更には何ら影響を
及ぼさないことは明白である。このようにして足踏式コ
ントローラ７の操作により第二のモータ速度制御装置Ｂ
が作動され、モータ１５の速度が連続的に変更設定され
て所要の縫製作業を遂行し得る。そして、プラグ８をミ
シン本体上のソケツト８２から引き抜くと、切換えレバ
ー９３のプラグ８内壁面との係合が解離されるため、切
換えスイツチ１３は接点ｂ側へ自動的に復帰し、第一の
モータ速度制御装置Ａが電源スイツチ１２を介して交流
電源に接続される。尚この際、前記操作レバー５がミシ
ン運転位置Ｐ２に移動保持されていたとしてもミシンが
直ちに起動することはない。何故ならば、切換えスイツ
チ４０が接点ａ側に切換わつた状態にコンデンサ４１が
完全に放電してしまつているため、第二のサイリスタ２
０が導通せず、従つて第一のサイリスタ１６にはゲート
信号が入力されず、そのサイリスタ１６が非導通状態に
保持されるからである。そして、ミシンを起動するため
には、操作レバー５を一旦ミシン停止位置Ｐ１へ戻した
後再度ミシン運転位置Ｐ２へ移動操作すればよいことは
前述の説明から明白で゛ある。本実施例装置は以上のよ
うな構成及び作動態様をなすもので、足踏式コントロー
ラ７内に装備された第二のモータ速度制御装置Ｂを、ミ
シン本体内に配置されたモータ１５に電気的に接続する
ために、プラグ８をソケツト８２に差し込むことに″よ
り、ミシン本体内に装備された第一のモータ速度制御装
置Ａと電流との接続が遮断されるとともに、第二のモー
タ速度制御装置Ｂが電源スイツチ１２を介して交流電源
に接続される。

従つて、第二のモータ速度制御装置Ｂを備えた足踏式コ
ントローラ７は従来と全く同じものを使用し得、単にプ
ラグ８を変更するのみで良く、また、押しボタン４の操
作により電源スイツチ１２を開放しておけば、前記コン
トローラ７が不慮に押圧されたとしてもミシンが不意に
起動されることがなく安全である。尚、本実施例におい
ては、モータの起動及び停止を制御するために操作レバ
ー５を介して作業者の手により操作可能な運転スイツチ
として、切換えスイツチ３６，４０及び開閉スイツチ５
６が用いられているが、第一のモータ速度制御装置Ａの
構成を変更することにより１個のスイツチにて代用する
ことが可能である。本発明は、以上の説明から明らかな
ように、モータの回転速度を選択設定するための速度選
択設定回路部とモータの起動及び停止を制御するために
作業者の手により操作可能な運転スイツチとモータへの
電力供給を制御する第一の電力制御素子とを含む第一の
モータ速度制御装置をミシン本体内に装備し、前記モー
タの起動及び停止を制御すると共にそのモータの速度を
連続的に変更設定するために足踏み操作により作動する
速度連続設定回路部とモータへの電力供給を制御する第
二の電力制御素子とモータに対して着脱可能に接続され
る接続体とを含む第二のモータ速度制御装置をミシン本
体外に配置し、前記接続体のモータへの接続操作に関連
して第一のモータ速度制御装置と交流電源との接続を遮
断すると共に、第二のモータ速度制御装置を電源スイツ
チを介して交流電源に接続する接続切換え手段をミシン
本体内に装備したものであり、作業者の手によるミシン
の運転制御から作業者の足によるミシンの運転制御への
変換を第二のモータ速度制御装置のモータへの接続操作
のみにて行えることは勿論のこと、第二のモータ速度制
御装置として従来使用されているものをそのまま使用し
得、更には、第二のモータ速度制御装置の電源への接続
が第一のモータ速度制御装置と共通の電源スイツチを介
して行われるため、従来の足踏式コントローラの如く直
接電源に接続されているものと異なり、電源スイツチを
開放しておけばミシンが不慮に起動したりモータが加熱
したりする恐れがなく安全性を向上し得る等の実用上優
れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を具体化した一実施例を示すものであり、
第１図はミシンの外観を示す斜視図、第２図は一部破断
して示す接続部の平面図、第３図は電気回路図、第４図
は実態配線図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ミシンの主軸を駆動するためにミシン本体に装着さ
   れたモータ１５と、そのモータ１５の回転速度を選択設
   定するための速度選択設定回路部２１乃至２７、３０乃
   至３２と、モータ１５の起動及び停止を制御するために
   作業者の手により操作可能な運転スイッチ３６、４０と
   、モータ１５への電力供給を制御する第一の電力制御素
   子１６とを含み、ミシン本体内に装備され、前記速度選
   択設定回路部２１乃至２７、３０乃至３２により設定選
   択された速度に応じて第一の電力制御素子１６の導通を
   制御することにより、交流電源から電源スイッチ１２を
   介してモータ１５へ供給される電力量を制御する第一の
   モータ速度制御装置Ａと、前記モータ１５の起動及び停
   止を制御すると共にそのモータ１５の速度を連続的に変
   更設定するために足踏み操作により速度連続設定回路部
   ６６、６６ａと、モータ１５への電力供給を制御する第
   二の電力制御素子６３と、モータ１５に対して着脱可能
   に接続される接続体８とを含み、ミシン本体外に配置さ
   れ、前記速度連続設定回路部６６、６６ａにより設定さ
   れた速度に応じて第二の電力制御素子６３の導通を制御
   することにより、交流電源から前記接続体８を介してモ
   ータ１５へ供給される電力量を制御する第二のモータ速
   度制御装置Ｂと、前記接続体８のモータ１５への接続操
   作に関連して前記第一のモータ速度制御装置Ａと交流電
   源との接続を遮断すると共に、第二のモータ速度制御装
   置Ｂを前記電源スイッチ１２を介して交流電源に接続す
   るためにミシン本体内に装備された接続切換え手段１３
   、９３とを設けたことを特徴とするミシンのモータ速度
   制御切換え装置。 ２ 前記接続切換え手段１３、９３は、第二のモータ速
   度制御装置Ｂの接続体８であるプラグ８がモータ１５に
   接続されミシン本体に固定されたソケット８２に差し込
   まれる時、その差し込み操作に関連して作動される切換
   えレバー９３及びその切換えレバー９３に連動する切換
   えスイッチ１３とからなる特許請求の範囲第１項記載の
   ミシンのモータ速度制御切換え装置。