JPS6233917B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電動ミシン用の針指定位置停止制御装
置に関し、特に該動作の生じない改良された針指
定位置停止制御装置に関する。

従来の電動ミシン用の針指定位置停止制御装置
においては、針棒が所定位置にきたことを検出す
る針位置検出スイツチを備え、電動機を停止する
際、針棒が所定位置にくると針位置検出スイツチ
が閉成して自動的に針棒が所定位置に停止するも
のである。しかし一旦針棒が所定位置に停止した
後、針棒が強制的に動かされ針位置検出スイツチ
が開くと、電動機が駆動されて針棒が急激に動く
ため作業者に危険を及ぼす恐れがあつた。

また電動機を停止する際、針棒が布地等に入り
込んだままロツクされてしまうと、針位置検出ス
イツチが開いたままで電動機が付勢され続けるた
め、電動機が過熱する等の危険があつた。

本発明の目的は従来装置の上記両欠点を簡単な
構成で除去することにあり、針棒が所定位置に停
止された後に、針棒を誤まつてもしくは作業上の
必要に応じて動かしても針棒が駆動されることが
無く、しかも針棒が駆動中にロツクされた場合に
自動的に電動機を消勢するようにした針指定位置
停止制御装置を提供することである。本発明はこ
の様な目的を達成するため、交流電源２からメイ
ンスイツチ３と制御電極付半導体手段１０，１２
とを介して直流電動機４に電動機電流を供給する
主電動機回路と、前記半導体手段に通電位相制御
用のトリガ信号を出力するトリガ信号発生手段６
６と、前記メインスイツチ３の閉成により作動さ
れて該トリガ信号発生手段６６に電動機の回転速
度を指示する信号を与える速度指示信号発生器４
８，５０，１４０と、前記メインスイツチ３の閉
成により作動されてバイアス信号を発生し、該バ
イアス信号を前記トリガ信号発生手段６６に電動
機の停止を指示する停止信号として与えるバイア
ス信号発生器１１４と、該バイアス信号発生器１
１４の出力に一端が接続され電動機の起動を指示
する閉状態と停止を指示する開状態との間で切り
換えられるスイツチ手段１０１と、前記バイアス
信号発生器１１４の出力に接続されその制御電極
が前記スイツチ手段１０１の他端に接続された第
１の制御電極付スイツチング素子１０６と、前記
スイツチ手段１０１の他端に接続された第１の充
放電素子１４８と、前記バイアス信号発生器１１
４の出力に接続されその制御電極が前記第１の充
放電素子に接続された第２の制御電極付スイツチ
ング素子１２６と、前記第２スイツチング素子の
制御電極に接続され針棒が所定の位置にきたこと
を検出すると閉成する針位置検出スイツチ１５４
と、 前記バイアス信号発生器１１４の出力に接続さ
れ前記第２スイツチング素子１２６に並列に接続
された第２充放電素子１４２と、前記第１充放電
素子１４８に接続され制御電極が前記第２充放電
素子１４２に接続された第３の制御電極付スイツ
チング素子１４６とを備え、 前記第１スイツチング素子１０６は前記スイツ
チ手段１０１が閉状態にあると前記スイツチ手段
１０１を介してその制御電極に前記バイアス信号
が与えられて導通し前記停止信号を無効とし、 前記速度指示信号発生器４８，５０，１４０は
前記スイツチ手段１０１が閉状態にあると前記ス
イツチ手段を介して前記バイアス信号が与えられ
て通常運転を指示する信号を前記トリガ信号発生
手段６６に与え、前記スイツチ手段が開状態にあ
ると前記バイアス信号を遮断されて低速運転を指
示する信号を前記トリガ信号発生手段に与え、 前記第１充放電素子１４８は前記スイツチ手段
１０１が閉状態にあると該スイツチ手段を介して
与えられる前記バイアス信号により充電され、前
記スイツチ手段が開状態に切り換えられるとその
後所定時間の間前記第２スイツチング素子の制御
電極に放電電流を与えて導通せしめ、 前記第２スイツチング素子１２６は導通すると
前記停止信号を無効とし、 前記針位置検出スイツチ１５４は閉成すると前
記第１充放電素子１４８からの放電電流を無効と
して前記第２スイツチング素子を非導通とし、 前記第２充放電素子１４２は前記スイツチ手段
１０１が開状態になりかつ前記第１及び第２スイ
ツチング素子１０６，１２６が非導通状態になる
と、前記バイアス信号により所定の電圧まで充電
され、 前記第３スイツチング素子１４６は前記第２充
放電素子１２６の充電電圧が上記所定値に達する
と導通し前記第１充放電素子１４８の充電電荷を
該第３スイツチング素子１４６を介して放電させ
て前記第２スイツチング素子１２６への放電電流
を無効とするように構成された電動ミシン用針指
定位置停止制御装置を提供するものである。

以下本発明を添付図面を参照して詳細に説明す
る。第１図は本発明による電動ミシン用針指定位
置停止制御装置及びそれを適用すべき電動機の速
度制御装置の典型例の回路図、第２図、第３図は
第１図の速度制御装置の動作を説明するための各
部の信号波形を示すタイムチヤートである。

第１図において、参照番号２は交流電源、３は
メインスイツチ、４は直流電動機、６は直流電動
機の界磁巻線、８はフライホイールダイオード、
１０，１２は交流電源から直流電動機に与えられ
る電動機電流の通電位相制御用サイリスタ、２０
は電動機４の逆起電力を取り出すための整流用ダ
イオード、４０は逆起電力検出用抵抗、４８は電
動機の速度設定用抵抗、５０は抵抗４０で検出さ
れた逆起電力と可変抵抗４６で設定された速度を
示す電圧とを入力しこれらの偏差に基づいてこの
偏差を所定値（例えば零）とするような速度指示
電圧を出力するサーボ増幅器として機能する線形
増幅器、５４，５６は電動機の乱調を防ぐよう線
形増幅器の出力を安定にするための抵抗及びコン
デンサ、６６はその非反転入力に端子７０を介し
て鋸歯状波電圧を入力し、反転入力に線形増幅器
５０の出力電圧を入力する比較器８０は比較器の
出力に応答して導通しパルスを発生するスイツチ
素子例えばSBS素子、８２は一次巻線がSBS素子
の出力に接続されると共に二次巻線がサイリスタ
１０，１２のゲート電極に接続されたパルストラ
ンスである。ここで抵抗１８は電動機の逆起電力
を検出するためであり、抵抗２４，２８，３２，
３６、コンデンサ２２，２６はサイリスタ１０，
１２のゲート電極を保護する作用を有し、抵抗５
２は抵抗４４とで定まる比により線形増幅器のゲ
インを決定するものである。また抵抗７２〜７８
は抵抗７８を介して与えられる直流電圧を分圧し
て線形増幅器５０の出力電圧と共に比較器６６の
反転入力に与え、これにより線形増幅器の出力電
圧が零のときも比較器の反転入力にわずかな所定
の補正用分圧電圧を与えてサイリスタの通電を保
証するものである。また、ダイオード８８はパル
ストランス８２の逆起電力を吸収するものであ
る。端子６２は、電動機の起動・停止を指示する
直流電流信号を入力する端子であり、該信号の発
生方法は後に詳述する。

コンデンサ５６、ダイオード６０は端子６２か
らの直流電流信号に応答して電動機を起動・停止
すべく比較器６６の反転入力に信号を与えると共
に、電動機を起動する際にサイリスタが急に大き
い通電位相で導通されるのを防ぐための回路であ
る。

以下、第１図の回路の動作を説明する。先ず電
動機４の逆起電力の検出方法について述べる。パ
ルストランス８２からの出力パルスによりサイリ
スタ１０，１２が通電すると、交流電源２の出力
電流は、図中に実線で示すように、例えば正の半
サイクルにおいてはメインスイツチ３、サイリス
タ１０、電動機４、ダイオード２０，１６を介し
て流れ、負の半サイクルにおいてはサイリスタ１
２、電動機４、ダイオード２０，１４、そしてメ
インスイツチ３を介して流れるが、ダイオード２
０，３７があるため抵抗３８，４０には流れな
い。サイリスタの通電により電動機が回転すると
その端子間には逆起電力が発生し、この逆起電力
により発生する電流が点線で示すように、電動機
の一端からダイオード８、抵抗１８、ダイオード
３７、抵抗３８，４０を介して電動機の他端へと
流れる。

従つて電動機４の端子間電圧は第２図ロに示す
ように、サイリスタ１０，１２が遮断している期
間（t₁〜t₂）では逆起電力のみが現われ、サイリス
タが通電している期間（t₂〜t₃）では交流電源電圧
が現われるが、このうちの交流電源電圧分はダイ
オード２０，３７によつて阻止されるため抵抗４
０の端子間には逆起電力のみが第２図ハに示すよ
うに現われ、従つて逆起電力が抵抗４０により検
出されることとなる。

抵抗４０の端子間電圧は抵抗４２，４４を介し
て線形増幅器５０の非反転入力５０ａに印加され
る。一方、反転入力５０ｂには直流電源電圧＋Ｖ
_ccを抵抗４８及び抵抗４６で分圧された速度設定
電圧Ｖ_sが抵抗４４を介して印加される。ここで
直流電源＋Ｖ_ccは交流電源２の出力をメインスイ
ツチ３及び図示しない整流器と平滑回路を介して
与えられている。従つて増幅器５０の出力電圧は
速度設定電圧にほぼ反比例した電圧になると共
に、抵抗４０で検出された逆起電力に依存して逆
起電力が小さい程低く、また大きい程高い値に変
動するもので、速度設定電圧と逆起電力との差を
常に一定（例えば零）とするような電圧を出力す
る。尚、抵抗４６で設定された速度設定用電圧Ｖ
_sはその値が大きい程電動機の高速回転を指示す
るものである。また増幅器５０の反転入力５０ｂ
と出力の間に並列に接続された抵抗５４とコンデ
ンサ５６は増幅器の入力が急激に変化した場合に
出力の変動を緩やかにするもので、従つて電動機
の乱調を防ぐことができる。

今、端子６２からの直流電流を零とすると、増
幅器の出力電圧は抵抗７４を介して与えられる補
正用電圧Ｖ_pと重畳されて速度指示電圧として比
較器６６の反転入力に与えられ、端子７０から抵
抗６８を介して非反転入力に与えられる鋸歯状波
電圧（第３図ロ）と比較される。この鋸歯状波電
圧の位相は交流電源２の出力電圧（第３図イ）の
各半サイクルと同期しているものである。また、
増幅器５０の出力電圧と補正用電圧との和である
速度指示電圧をＶ_aとすると、Ｖ_aはＶ_pと鋸歯状
波電圧の最大値Ｖ_nの間の所定の値である。比較
器６６は鋸歯状波電圧の値が速度指示電圧Ｖ_aに
達すると（第３図ハ）、その時（時刻t₁）に信号を
出力し、SBS素子８０は出力信号に応答して導通
しパルストランス８２の一次巻線に鋭いパルス状
電流を流す。従つて二次巻線にパルス信号が誘起
されてダイオード３０，３４及び抵抗３２，３６
を介してサイリスタ１０，１２の各ゲートにトリ
ガ信号として印加され各サイリスタを通電する
（第３図ニ）。従つてメインスイツチ３が投入され
ていれば、サイリスタは速度指示電圧Ｖ_aで定ま
る導通角で通電されて電動機を所定の速度で運転
することとなる。

尚、抵抗４８の設定値を変えることにより速度
指示電圧Ｖ_aを最小値Ｖ_pから最大値Ｖ_nまでの間
の任意の値に設定して電動機の速度を任意の速度
とすることができる。

次に電動機の起動・停止動作について説明す
る。今、端子６２から停止を指示する所定値の直
流電流が入力されているとすると、コンデンサ５
６は充電されその端子電圧は抵抗７２を介して比
較器６６の反転入力に印加され、反転入力の電圧
が非反転入力の電圧の最大値以上となるため比較
器はパルス信号を出力せず電動機は駆動されな
い。端子６２から起動を指示する直流電流、即ち
直流値零の信号が与えられると、コンデンサ５６
は充電されず速度指示電圧Ｖ_aのみが与えられて
比較器６６の反転入力の電圧は非反転入力の電圧
の最大値未満となり電動機は起動され、抵抗４８
の値で定まる速度で駆動される。

このようにして抵抗４８で決定された速度設定
電圧Ｖ_sにより定まる速度で電動機が運転されて
いるとき、負荷の変動等により電動機の回転速度
が変動した場合について述べる。今、負荷が増加
して回転速度が減少したとすると、電動機の逆起
電力は減少し抵抗４０の端子間電圧が減少するた
め増幅器５０の出力電圧は減少し速度指示電圧Ｖ
_aも減少する。従つてサイリスタの通電位相は進
み、電動機の回転速度を上昇して速度設定電圧Ｖ
_sにより定まる速度に維持することとなる。また
負荷が減少して回転速度が増加すると、逆起電力
が増加するため増幅器５０の出力電圧は増加し、
速度指示電圧Ｖ_aも増加する。従つてサイリスタ
の通電位相は遅れ、電動機の回転速度を減少して
元の回転速度に保持する。

このように、負荷や電源電圧の変動等によつて
電動機の回転速度が変動してもそれを逆起電力に
より検出して負帰還制御することにより、回転速
度を常に速度設定電圧Ｖ_sにより定まる速度に安
定に維持できるものである。しかも、本発明にお
いては電動機の速度を示す信号として回転発電機
の出力信号を用いているものでは無く、電動機の
回転起電力を用い、それを簡単な構成で検出して
いるものであり、構成の簡単な安価な速度制御装
置が提供できる。

ところで電動機の起動時において、抵抗４８で
定まる速度設定電圧Ｖ_sに比較して電動機の回転
数が目的の設定回転数に達するまでは非反転入力
５０ａに入力する電圧が小さいため増幅器５０の
出力電圧は小さく速度指示電圧Ｖ_aも小さいた
め、サイリスタが極めて早い位相で通電され電動
機に大きい電流が流れ急激に駆動される恐れがあ
る。このようなことを防止するため抵抗５４、コ
ンデンサ５６、ダイオード６０、から成る回路が
付加されている。次にこの回路の作用を説明す
る。

先ず、メインスイツチ３を閉成すると、交流電
源２の出力が図示しない整流器及び平滑回路によ
り平滑された直流電圧＋Ｖ_ccが、端子１１４か
ら、抵抗１１８、ダイオード１２２、端子６２を
介して電動機の停止を指示する電圧として抵抗７
４，７６の直列体に印加される。これにより抵抗
７４，７６の端子電圧が抵抗７２を介して比較器
６６の反転入力に与えられる電圧は非反転入力に
与えられる鋸歯状波電圧の最大値Ｖ_nより大きい
ため比較器６６は出力せず、従つてサイリスタ１
０，１２はゲートパルスが与えられないため電動
機電流は流れず電動機は停止状態を保つ。

このとき、コンデンサ５６は端子６２を介して
与えられる直流電流により充電されている。

ここで、起動スイツチ１０１を閉成すると抵抗
１０２を介してトランジスタ１０６を導通させる
ため、今まで端子１１４から抵抗１１８を介して
ダイオード１２２に流れていた直流電流はトラン
ジスタ１０６に流れるようになり、端子６２から
抵抗７４，７６に流れていた電流は遮断されるた
め、比較器６６の反転入力の電位は低下すること
になる。

一方、コンデンサ５６の充電電荷は抵抗７４，
７６，５４を介して放電されるためその端子電圧
は除々に減少し始める。従つて速度指示電圧Ｖ_a
は最大値Ｖ_nから除々に減少し始めてサイリスタ
は小さい導通角で除々に通電されやがて設定電圧
Ｖ_sで定まる導通角で通電されることとなり、電
動機はゆつくりと起動されて所定の回転速度まで
上昇する。こうして電動機の突入回転が防止され
る。

次にこのような電動機の速度制御装置をミシン
に適用した場合に、所定の針位置に針棒を確実に
停止させかつ上記した誤動作を防止する本発明に
よる針指定位置停止制御装置１００について説明
する。

図において、スイツチ１０１はその開状態及び
閉状態により電動機４の停止及び駆動をそれぞれ
指示するもので、メインスイツチ３が閉じられて
いる状態でスイツチ１０１を閉じることにより電
動機は起動される。１５４は針棒が所定位置、例
えば上死点に達すると閉成され、上死点から離れ
ると開放される公知の針位置検出スイツチであ
る。

次に本回路の動作について説明する。まず電動
機が停止している状態について説明する。スイツ
チ１０１が開放しているとき、端子１１４に印加
されている直流電圧＋Ｖ_ccは抵抗１１８、ダイオ
ード１２２を介して端子６２から、抵抗７４，７
６に与えられるため、比較器６６の反転入力レベ
ルは、非反転入力レベルの最大値Ｖ_nより高くな
り、比較器６６は出力されない。従つてサイリス
タは非導通であり電動機は起動されない。

この時、抵抗１１８から、抵抗１２４，１２
８，１４４を介して、トランジスタ１４６のベー
スに電流が与えられ、トランジスタ１４６は導通
しているため、トランジスタ１２６のベースは抵
抗１５２を介して短絡されるためトランジスタ１
２６は非導通である。

こゝで抵抗１２８，１４４は高抵抗であるた
め、端子６２の出力電圧に影響を与えることは極
めて少ないので比較器６６の動作には無関係であ
る。またこのとき、コンデンサ１４２は抵抗１２
８を介して充電される。

次に電動機の起動動作について説明する。

起動スイツチ１０１を閉じると、電源電圧Ｖ_cc
はスイツチ１０１、抵抗１０２を介して、トラン
ジスタ１０６に与えられそれを導通するため、抵
抗１１８から、ダイオード１２２を介して端子６
２に出力されていた電流はトランジスタ１０６の
コレクタに流れるようになるため、端子６２から
抵抗７４，７６の直列体及びコンデンサ５６に流
れていた電流は遮断される。従つてコンデンサ５
６はその充電電荷を徐々に放電し始めるため、比
較器の反転入力の電位は円滑に下降し、非反転入
力に印加されている鋸歯状波の最大値以下となる
ため比較器は交流電源の半サイクルの遅い位相で
パルス信号を出力し始め、それはパルストランス
８２を介してサイリスタ１０，１２のゲートに与
えられてそれらを小さい導通角で通電して電動機
を起動する。この時、スイツチ１０１の閉成と共
に電源電流はスイツチ１０１、ダイオード１３６
端子１３４を介して抵抗１４０に流れるため、抵
抗１４０の端子電圧で定まる速度設定用電圧Ｖ_s
によつて制御された速度まで達し電動機は一定速
度を維持し続けることとなる。スイツチ１０１の
閉成によりスイツチ１０１、ダイオード１０４を
介してコンデンサ１４８は充電され、その端子電
圧は抵抗１５０を介してトランジスタ１４６のコ
レクタに与えられると共に、抵抗１５０，１５２
を介してトランジスタ１２６のベースに与えられ
るが、トランジスタ１４６はベースバイアスが与
えられていず、またトランジスタ１２６はコレク
タ電流が与えられていずそれぞれ非導通状態にあ
る。一方、電動機の回転に従つて針位置検出スイ
ツチ１５４は開閉するが、トランジスタ１２６に
ベースバイアスは与えられていないため、トラン
ジスタ１２６の動作は針位置検出スイツチの開閉
に無関係に非導通のままである。

また、スイツチ１０１の閉成により、コンデン
サ１４２に蓄積されていた電荷はダイオード１３
０、抵抗１２４、トランジスタ１０６を介して短
時間に放電される。

次に電動機の停止動作について説明する。

上記の状態で電動機が一定速度で回転し続けて
いるとき、起動スイツチ１０１を開くと、スイツ
チ１０１、ダイオード１３６を介して抵抗１４０
に与えられていた直流電流が遮断されるため、増
幅器５０の反転入力に与えられる速度設定用電圧
Ｖ_sは直流電源＋Ｖ_ccから抵抗４８に印加される
電圧により定まる所定の値に低下する。このとき
の速度設定用電圧Ｖ_sは電動機を慣性の無い低速
で回転するよう調節されているものとする。

一方、スイツチ１０１の開放により、スイツチ
１０１、抵抗１０２を介して与えられていたトラ
ンジスタ１０６のベース電流は遮断されるためト
ランジスタ１０６は非導通となり、端子１１４に
与えられる電源電流は抵抗１１８を介してダイオ
ード１２２に流れるようになり端子６２の電位を
電動機を停止させる値にまで上昇させようとす
る。ところが、今までスイツチ１０１、ダイオー
ド１０４を介して充電されていたコンデンサ１４
８の充電電荷がスイツチ１０１の開放により、抵
抗１５０，１５２を介して放電を開始しトランジ
スタ１２６にベースバイアスを与えてそれを導通
するため、端子１１４からの電源電流は抵抗１１
８から抵抗１２４、トランジスタ１２６に分流す
る。従つて端子６２の電位は電源電圧＋Ｖ_ccを抵
抗１１８と１２４で分圧された値となり、この電
圧は比較器６６の非反転入力の鋸歯状波電圧の最
大値より充分低く、かつ速度設定用電圧Ｖ_sで定
まる増幅器５０の出力電圧より低い値となるよう
設定されているため、電動機は速度設定用電圧Ｖ
_sで定まる慣性の無い低速で回転することとな
る。

やがて、ミシンの針棒が所定位置（ここでは上
死点）に達すると、針位置検出スイツチ１５４は
閉成しトランジスタ１２６のベースを短絡するた
めトランジスタ１２６はコンデンサ１４８からの
ベースバイアスが遮断されて非導通となる。従つ
て端子１１４から抵抗１１８，１２４を通つてト
ランジスタ１２６に流れていた電流は遮断され、
代わつて抵抗１２８を通り抵抗１４４、トランジ
スタ１４６へ、及びコンデンサ１４２へと流れ
る。ここで抵抗１２８に流れる電流はトランジス
タ１２６のコレクタ電流より小さいため、端子６
２の電位は上昇しこれにより、比較器６６の反転
入力に印加される電圧は非反転入力に印加される
鋸歯状波電圧の最大値に達し、その出力パルスの
発生を停止することとなり、電動機を直ちに停止
する。

ここで針位置検出スイツチ１５４が上死点で閉
成し、トランジスタ１２６のベースを短絡してト
ランジスタ１２６が非導通となり、端子１１４か
ら抵抗１１８、ダイオード１２２を介して、端子
６２から比較器６６の反転入力にＶ_nを越える電
圧を与えて電動機を停止させたとき、端子１１４
からの電流は抵抗１１８からダイオード１２２に
流れると共に分流して抵抗１２４，１２８を介
し、コンデンサ１４２に充電電流を与える。する
と、コンデンサ１４２の電位は徐々に上昇し、こ
の電位が抵抗１４４を介してトランジスタ１４６
を導通させるに至るためトランジスタ１４６の導
通により、コンデンサ１４８の電荷が低抵抗１５
０を介して急速に放電される。

従つて、電動機停止直後、作業者が手動により
針位置移動の操作をし、針位置検出スイツチ１５
４が開放されても、すでにコンデンサ１４８は放
電を完了しているので、トランジスタ１２６が導
通することは無く、従つて電動機は停止状態を保
つことになる。

トランジスタ１２６が非導通となつてから、ト
ランジスタ１４６が導通するまでに、抵抗１２８
とコンデンサ１４２に依つて遅延させている理由
は、電動機が高速運転中に、停止操作によりスイ
ツチ１０１が開放されると電動機が慣性の無い低
速度まで減速する減速期間が生ずるが、この期間
中は電動機の慣性のため、針位置検出スイツチ１
５４は、電動機の回転に伴なつて短時間閉じてま
た開くという状態を１回ないし複数回繰り返すこ
とになる。ところがこの期間においては、針位置
検出スイツチが閉じてトランジスタ１２６が非導
通になつてから、コンデンサ１４２の充電を開始
し、抵抗１２８を介して徐々に充電され、やがて
コンデンサ１４２の電位が抵抗１４４を介してト
ランジスタ１４６を導通させるに充分な値にまで
上昇するまでの期間に、針位置検出スイツチが再
び開くためトランジスタ１２６は再導通し、コン
デンサ１４２の電荷は、ダイオード１３０を介し
てトランジスタ１２６により放電されるため、ト
ランジスタ１４６のベースバイアスは、通電に必
要な値に達するに至らず、従つてコンデンサ１４
８の充電電荷は不用意に放電期間を短くすること
なくトランジスタ１２６にベース電流を与え続け
ることが出来る。ここで、コンデンサ１４２の充
電の時定数は、低速運転時に針棒が往復運動して
いる時のスイツチ１５４が閉じている時間よりも
わずかに長くなるよう設定されている。従つて、
慣性の無い低速度まで充分に減速された電動機
は、次の針位置検出スイツチの閉成時点で確実に
停止する事が出来る。

こうして、針棒が所定位置（上死点）に停止し
た後、ミシンのプーリーを強制的に動かして針棒
を動かしスイツチ１５４を開いてもコンデンサ１
４８は放電を完了しているため、トランジスタ１
２６にベースバイアスは与えられず非導通状態を
保つため、電動機は停止したままとなる。従つて
プーリーを誤まつて動かしても針棒が駆動される
ことは無く、作業者の危険が防止される。尚、電
動機の停止後に針棒を移動したい時は手でプーリ
ーを動かせば良い。以上の様に、コンデンサ１４
２とトランジスタ１４６を有するコンデンサ１４
８の強制放電回路を設けることにより、針棒停止
直後にトランジスタ１４６がオンして強制的にコ
ンデンサ１４８を直ちに放電させるため、針棒の
停止直後にプーリー等を誤まつて動かしても再起
動される危険が防止される。

また針棒停止後に一旦電源をオフにし、その後
誤まつてプーリーを動かしてスイツチ１５４を開
放してしまつた後、電源をオンしても、起動スイ
ツチ１０１は開放状態にありコンデンサ１４８は
充電されないためトランジスタ１２６はオフのま
まであり、従つて停止信号はトリガ信号発生手段
６６に与えられるため電動機は起動されず針棒が
不用意に駆動される危険は無い。

次に針棒が布地等に入り込んだ状態でロツクさ
れ動かなくなつた場合の電動機の停止動作につい
て説明する。

従来の装置においてはこの様な場合、針位置検
出スイツチが開放したままとなるため電動機には
電流が供給され続けることとなり、電動機が過熱
し危険であつた。本発明の装置においてはこのよ
うな状態になつた場合に、自動的に電動機電流を
遮断するようにしたものである。以下その動作を
説明する。

駆動中の電動機を停止するために起動スイツチ
１０１を開くと、上記の様にコンデンサ１４８は
その充電電荷の放電を開始しトランジスタ１２６
にベースバイアスを与えて導通し電動機を慣性の
無い低速回転で駆動する。この状態で針棒が布地
等にロツクされて動かなくなつたとすると、針位
置検出スイツチ１５４は開いたままとなるためト
ランジスタ１２６のベースは接地されないままと
なる。しかし、コンデンサ１４８はスイツチ１０
１を開いた後、所定の時定数でその充電電荷を抵
抗１５０，１５２を介して放電するためその端子
電圧は徐々に減少し、やがて所定時間後に放電を
完了するとトランジスタ１２６のベースに与えら
れていたバイアス電流も停止するので、トランジ
スタ１２６は針位置検出スイツチ１５４が開放状
態であるにもかかわらず非導通となる。従つて電
動機は直ちに停止することとなる。このようにス
イツチ１０１を開放後に針棒がロツク状態となつ
ても自動的に所定時間後に電動機への供給電流は
遮断されるため、電動機が過熱するという危険は
防止される。

以上の様に本発明による電動ミシン用針指定位
置停止制御装置は、針棒が所定位置に停止した後
にプーリーを誤まつて動かしても電動機が駆動さ
れて針棒が動くという危険な状態が防止され、更
にスイツチ１０１を開いた後に針棒がロツクされ
た場合には自動的に所定時間後に電動機への供給
電流が遮断されるもので電動機の過熱等が防止さ
れる。

尚、本発明による針指定位置停止制御装置は第
１図に示す電動機の速度制御回路のみならず、他
の型の速度制御回路に適用しうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電動ミシン用針指定位置
停止制御装置及びそれを適用すべき直流電動機の
速度制御装置の典型例の回路図、第２図及び第３
図は第１図の速度制御装置の動作を説明するため
の各部の信号波形を示すタイムチヤートである。 符号の説明、２……交流電源、３……メインス
イツチ、４……直流電動機、５０……線形増幅
器、６６……比較器、８０……SBS素子、８２…
…パルストランス、１５４……針位置検出スイツ
チ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 交流電源２からメインスイツチ３と制御電極
   付半導体手段１０，１２とを介して直流電動機４
   に電動機電流を供給する主電動機回路と、前記半
   導体手段に通電位相制御用のトリガ信号を出力す
   るトリガ信号発生手段６６と、前記メインスイツ
   チの閉成により作動されて該トリガ信号発生手段
   に電動機の回転速度を指示する信号を与える速度
   指示信号発生器４８，５０，１４０と、前記メイ
   ンスイツチの閉成により作動されてバイアス信号
   を発生し、該バイアス信号を前記トリガ信号発生
   手段に電動機の停止を指示する停止信号として与
   えるバイアス信号発生器１１４と、該バイアス信
   号発生器の出力に一端が接続され電動機の起動を
   指示する閉状態と停止を指示する開状態との間で
   切り換えられるスイツチ手段１０１と、前記バイ
   アス信号発生器の出力に接続されその制御電極が
   前記スイツチ手段の他端に接続された第１の制御
   電極付スイツチング素子１０６と、前記スイツチ
   手段の他端に接続された第１の充放電素子１４８
   と、前記バイアス信号発生器の出力に接続されそ
   の制御電極が前記第１の充放電素子に接続された
   第２の制御電極付スイツチング素子１２６と、前
   記第２スイツチング素子の制御電極に接続され針
   棒が所定の位置にきたことを検出すると閉成する
   針位置検出スイツチ１５４と、 前記バイアス信号発生器１１４の出力に接続さ
   れ前記第２スイツチング素子１２６に並列に接続
   された第２充放電素子１４２と、 前記第１充放電素子１４８に接続され制御電極
   が前記第２充放電素子１４２に接続された第３の
   制御電極付スイツチング素子１４６とを備え、 前記第１スイツチング素子１０６は前記スイツ
   チ手段１０１が閉状態にあると前記スイツチ手段
   を介してその制御電極に前記バイアス信号が与え
   られて導通し前記停止信号を無効とし、 前記速度指示信号発生器４８，５０，１４０は
   前記スイツチ手段１０１が閉状態にあると前記ス
   イツチ手段を介して前記バイアス信号が与えられ
   て通常運転を指示する信号を前記トリガ信号発生
   手段６６に与え、前記スイツチ手段が開状態にあ
   ると前記バイアス信号を遮断されて低速運転を指
   示する信号を前記トリガ信号発生手段に与え、 前記第１充放電素子１４８は前記スイツチ手段
   １０１が閉状態にあると該スイツチ手段を介して
   与えられる前記バイアス信号により充電され、前
   記スイツチ手段が開状態に切り換えられるとその
   後所定時間の間前記第２スイツチング素子の制御
   電極に放電電流を与えて導通せしめ、 前記第２スイツチング素子１２６は導通すると
   前記停止信号を無効とし、 前記針位置検出スイツチ１５４は閉成すると前
   記第１充放電素子１４８からの放電電流を無効と
   して前記第２スイツチング素子を非導通とし、 前記第２充放電素子１４２は前記スイツチ手段
   １０１が開状態になりかつ前記第１及び第２スイ
   ツチング素子１０６，１２６が非導通状態になる
   と前記バイアス信号により所定の電圧まで充電さ
   れ、 前記第３スイツチング素子１４６は前記第２充
   放電素子１２６の充電電圧が上記所定値に達する
   と導通し前記第１充放電素子１４８の充電電荷を
   該第３スイツチング素子を介して放置させて前記
   第２スイツチング素子への放電電流を無効とする
   ことを特徴とする電動ミシン用針指定位置停止制
   御装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記第２充
   放電素子１４２は抵抗手段１２８と整流素子１３
   ０との並列回路を介して前記バイアス信号発生手
   段１１４の出力に接続され、前記整流素子のアノ
   ードは前記第２充放電素子に接続されていること
   を特徴とする電動ミシン用針指定位置停止制御装
   置。