(57)【要約】【課題】内部に埃等が侵入することを抑制可能で且つ、内部に収容する回路基板に作業者が接触することなくミシン本体と電気的に接続するハーネスを回路基板上のコネクタに容易に接続可能な制御ボックス及びミシンを提供する。【解決手段】ミシン本体１００が上面に立設するミシンテーブル２０の下面には、制御ボックス５００が設けてある。制御ボックス５００は、ミシンテーブル２０の下面を覆うアンダーカバー２００と、アンダーカバー２００の下面を覆うボックスカバー４００と、ボックスカバー４００の背面側に設けた保持部材６００とを備える。保持部材６００が保持するコネクタ３５０は、制御ボックス５００が内部に収容する回路基板と電気的に接続する。保持部材６００は、ボックスカバー４００の外側に露出する。それ故、ミシン本体１００と電気的に接続するハーネス部１０４は、ボックスカバー４００の外側からコネクタ３５０に装着できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミシン本体を駆動制御する回路基板を備え、前記ミシン本体の下部に配置される制御ボックスにおいて、
前記ミシン本体の前記下部を覆い、外側下面に前記回路基板を取り付けるアンダーカバーと、
前記アンダーカバーの前記外側下面に固定し、前記回路基板を覆うボックスカバーと、
前記ミシン本体と電気的に接続する接続部材が着脱可能であり且つ前記回路基板と電気的に接続するコネクタと、
前記コネクタを保持する保持部材と
を備え、
前記保持部材は、前記コネクタに前記接続部材を着脱する部位が前記ボックスカバーの外側に露出するよう前記コネクタを保持することを特徴とする制御ボックス。
【請求項２】
前記保持部材が前記コネクタを保持する部位は、前記回路基板から離間していることを特徴とする請求項１に記載の制御ボックス。
【請求項３】
前記保持部材が前記コネクタを保持する部位は、前記コネクタに対する前記接続部材の着脱する方向と前記回路基板の延びる方向とが平行となる部位であることを特徴とする請求項１または２に記載の制御ボックス。
【請求項４】
前記アンダーカバーは、前記ミシン本体が備える布押えの位置を切替えるレバーを一側面に備え、
前記保持部材は、前記コネクタを前記アンダーカバーの前記一側面と反対面側に保持することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の制御ボックス。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の制御ボックスを備えたことを特徴とするミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミシン本体の駆動制御に用いる回路基板を収容する制御ボックス及びミシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載のミシンは、ミシン本体が上面に立設するミシンテーブルの下側に、アンダーカバー（オイルパン）を介して制御ボックスを備える。制御ボックスは該ミシンを駆動制御する。アンダーカバーはミシンテーブルの下面に取り付けてある。制御ボックスはアンダーカバーの下面に取り付けてある。制御ボックスは内部を覆うカバーを備える。制御ボックスはミシン本体を駆動制御する回路基板をカバー内部に収容する。カバーの前面を形成する前カバーは、支軸を中心に回動可能である。前カバーは、回動することで制御ボックスの内部空間を開閉する。前カバーが、内部空間を開放する開放位置へと回動することで、ミシンはミシン本体と電気的に接続するハーネスを制御ボックス内部で回路基板上のコネクタに接続し、ミシンのセットアップを行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記制御ボックスにおいては、ミシン本体と電気的に接続するハーネスを回路基板上のコネクタに接続するためには、前カバーを開放する必要があり手間がかかる。前カバーが開放位置にある場合、制御ボックス内部に埃等が侵入して回路基板の表面に付着し、回路基板のショート等を生じるおそれがある。また、コネクタ接続時に作業者が制御ボックス内部の回路基板に誤って接触し、基板が静電気等で破損する可能性がある。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、内部に埃等が侵入することを抑制し、且つ、内部に収容する回路基板に作業者が接触することなく、ミシン本体と電気的に接続するハーネスを回路基板上のコネクタに容易に接続できる制御ボックス及びミシンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一の態様に係る制御ボックスは、ミシン本体を駆動制御する回路基板を備え、前記ミシン本体の下部に配置される制御ボックスにおいて、前記ミシン本体の前記下部を覆い、外側下面に前記回路基板を取り付けるアンダーカバーと、前記アンダーカバーの前記外側下面に固定し、前記回路基板を覆うボックスカバーと、前記ミシン本体と電気的に接続する接続部材が着脱可能であり且つ前記回路基板と電気的に接続するコネクタと、前記コネクタを保持する保持部材とを備え、前記保持部材は、前記コネクタに前記接続部材を着脱する部位が前記ボックスカバーの外側に露出するよう前記コネクタを保持することを特徴とする。
【０００７】
接続部材は、ボックスカバーを開閉することなく、保持部材が保持するコネクタに接続できる。故に、制御ボックスは、内部に埃等が侵入することを抑制し、且つ、内部に収容する回路基板に作業者が接触することなく、回路基板に容易に接続できる。
【０００８】
前記保持部材が前記コネクタを保持する部位は、前記回路基板から離間していてもよい。接続部材がコネクタに接続する場合に発生する荷重は保持部材にのみかかる。故に、接続部材は、回路基板に負荷をかけることなく接続できる。
【０００９】
前記保持部材が前記コネクタを保持する部位は、前記コネクタに対する前記接続部材の着脱する方向と前記回路基板の延びる方向とが平行となる部位であってもよい。接続部材とコネクタとを接続する場合に発生する荷重の方向は、回路基板の延びる方向と平行となる。接続に伴い発生する荷重は、回路基板が撓む方向には生じにくい。故に、制御ボックスは回路基板の耐久性を向上することができる。
【００１０】
前記アンダーカバーは、前記ミシン本体が備える布押えの位置を切替えるレバーを一側面に備え、前記保持部材は、前記コネクタを前記アンダーカバーの前記一側面と反対面側に保持してもよい。保持部材はコネクタを、レバーを設けたアンダーカバーの一側面と反対面側にて保持するため、接続部材はレバー等の他部材と干渉することなくコネクタに接続できる。故に、作業者は、接続部材と回路基板との接続をより迅速に行うことができる。
【００１１】
本発明の第二の態様に係るミシンは、上記記載の制御ボックスを備えたことを特徴とする。保持部材は、コネクタに接続部材を着脱する部位がボックスカバーの外側に露出するようコネクタを保持する。接続部材は、ボックスカバーを開閉することなく、保持部材が保持するコネクタに接続できる。故に、ミシンは、内部に埃等が侵入することを抑制し、且つ、内部に収容する回路基板に作業者が接触することなく、回路基板に容易に接続できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ミシン１の正面図である。
【図２】ミシン１の背面図である。
【図３】制御ボックス５００を前方右斜め上方から見た斜視図である。
【図４】ミシンテーブル２０、アンダーカバー２００及び回路基板３００を、前方右斜め下方から見た斜視図である。
【図５】アンダーカバー２００、回路基板３００、コネクタ３５０、保持部材６００及びリンク機構４０の底面図である。
【図６】アンダーカバー２００、回路基板３００、コネクタ３５０、保持部材６００及びハーネス部１０４を前方右斜め下方から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について説明する。以下の説明では、図１の表面側、背面側、上側、下側、右側、及び左側を、夫々ミシン１の前側（正面側）、後側（背面側）、上側、下側、右側、及び左側とする。
【００１４】
図１、図２を参照して、ミシン１について説明する。図１に示すように、ミシン１は、ミシンテーブル２０と、ミシンテーブル２０の上面に設置したミシン本体１００と、ミシンテーブル２０の下面に設置した制御ボックス５００とを備える。ミシンテーブル２０は、略中央に矩形状の開口部１０を備える。開口部１０は後述するミシン本体１００のベッド１０１に対向する。ミシンテーブル２０は、ミシン本体１００の右後側に貫通穴２５を備える（図４参照）。ミシンテーブル２０の下面はミシン本体１００の左右両側に、夫々、下方に延びる脚（図示略）を備える。図１においては、後述するハーネス部１０４の図示を省略している。
【００１５】
ミシン本体１００はベッド１０１と、脚柱１０２と、アーム１０３とを備える。ベッド１０１は左右方向を長手方向としてミシンテーブル２０に設置し開口部１０を塞ぐ。ベッド１０１は内部に、上糸と下糸を切断する一対の刃を有した糸切装置（図示略）及び糸切装置の駆動源となる糸切ソレノイド（図示略）を備える。
【００１６】
脚柱１０２はベッド１０１の右端部から上方に立設する。脚柱１０２は、内部にミシンモータ（図示略）を備える。後述する針棒１０５は、ミシンモータを駆動源として上下に往復移動する。ミシンモータには、ミシンモータの回転軸の回転角度を検出するレゾルバ（図示略）が設けてある。脚柱１０２の右側面には、ミシンモータを覆うカバー１０８が設けてある。脚柱１０２前面の右上部には操作パネル（図示略）が設けてある。作業者が操作パネルを操作することでミシン１の縫製パラメータの数値設定等を行うことができる。
【００１７】
アーム１０３は脚柱１０２の上端部から左方に延び、ベッド１０１の上面と対向する。アーム１０３は左端部の内部に針棒１０５を保持する。針棒１０５は下端に縫針１０６を備える。アーム１０３は下方に、縫製の終了後に糸切装置により切断した上糸を布から払うワイパー装置（図示略）を設けてある。アーム１０３は内部に、ワイパー装置の駆動源となるワイパーソレノイド（図示略）を備える。
【００１８】
図２に示すように、カバー１０８の背面における右下部には貫通穴１０２０が設けてある。商用電源と接続する電源コード（図示略）は、貫通穴１０２０を通過してミシン本体１００内部の電源部（図示略）に接続する。ハーネス部１０４は、一端部がミシン本体１００内部の駆動部（図示略）及び電源部に接続し、他端部は、貫通穴１０２０及び貫通穴２５を通過してミシンテーブル２０の下側に位置する。ハーネス部１０４は、電源ハーネス１０４１と、モータハーネス１０４２と、ソレノイドハーネス１０４３と、レゾルバハーネス１０４４と、パネルハーネス１０４５とを備える。各ハーネス１０４１〜１０４５は、ミシンテーブル２０の下側の先端部にコネクタを有する。ハーネス部１０４が「接続部材」に該当する。
【００１９】
ミシン本体１００内部において、電源ハーネス１０４１は電源部（図示略）に、モータハーネス１０４２はミシンモータ（図示略）に、ソレノイドハーネス１０４３は糸切ソレノイド（図示略）及びワイパーソレノイド（図示略）に、レゾルバハーネス１０４４はレゾルバ（図示略）に、パネルハーネス１０４５は操作パネル（図示略）に、夫々接続する。
【００２０】
制御ボックス５００の構成について説明する。外観形状が直方体形状の制御ボックス５００は、アンダーカバー２００と、回路基板３００（図４参照）と、ボックスカバー４００と、保持部材６００と、コネクタ３５０と、スイッチレバー５０（図１参照）と、リンク機構４０とを備える。
【００２１】
アンダーカバー２００は、上側が開口する箱状であり、ミシンテーブル２０の下面に固定される。アンダーカバー２００は、ベッド１０１の下部を覆う。ボックスカバー４００は、上側が開口する箱状であり、アンダーカバー２００の外側下面を覆うように設けてある。ボックスカバー４００は、アンダーカバー２００の外側下面の４箇所にて、螺子４２０（図５参照）で下方から固定してある。ボックスカバー４００の背面には、背面中央部から上端にかけて切り欠いた開口部４１０を備える。保持部材６００はボックスカバー４００の内側から開口部４１０を閉塞する。保持部材６００は制御ボックス５００の背面側に設けてあり、コネクタ３５０を保持する。保持部材６００の詳細は後述する。
【００２２】
保持部材６００が保持するコネクタ３５０は、回路基板３００と電気的に接続する。コネクタ３５０は、ハーネス部１０４と着脱できる部位（以下、着脱部位という）を有する。着脱部位に装着したハーネス部１０４は、コネクタ３５０と電気的に接続する。コネクタ３５０は保持部材６００の右側から順に、電源コネクタ３５１と、モータコネクタ３５２と、ソレノイドコネクタ３５３と、レゾルバコネクタ３５４と、パネルコネクタ３５５とを備える。電源コネクタ３５１は、上下方向を長手方向とする背面視矩形状をなす。モータコネクタ３５２、ソレノイドコネクタ３５３、レゾルバコネクタ３５４、及びパネルコネクタ３５５は左右方向を長手方向とする背面視矩形状をなす。コネクタ３５０の開口部は、水平面に対して平行な前後方向に延びる。故に、ハーネス部１０４がコネクタ３５０に装着する方向は、水平面に対して平行となる。
【００２３】
ミシン１のセットアップ時において、作業者はハーネス部１０４をコネクタ３５０に装着する。それ故、ミシン１は使用可能な状態となる。ミシン１のメンテナンス等の場合にハーネス部１０４は、コネクタ３５０から取り外す。メンテナンス終了後はミシン１のセットアップを再度行う。ミシン１のセットアップの詳細は後述する。
【００２４】
図１に示すように、アンダーカバー２００は、前側面２５２に、ミシン本体１００が有する布押え（図示略）の上下位置の切替えを行うスイッチレバー５０を備える。スイッチレバー５０は、連結部５１と、レバー棒５２と、操作板５３と、回動軸５４とを備える。連結部５１は前側面２５２に設けてあり回動軸５４とレバー棒５２とを連結する。
【００２５】
図３に示すように、前後方向に延びる回動軸５４の一端部は、前側面２５２に設けた軸穴２５４（図４参照）に支持してあり、他端部はアンダーカバー２００内部に設けたレバー支持部２５５に支持してある。回動軸５４は回動可能である。レバー支持部２５５は、アンダーカバー２００内側下面に設けてある。回動軸５４は、アンダーカバー２００内部で接続部材５５を支持する。接続部材５５の右方に延びる右端部は、布押え上下動機構（図示略）に連結する。回転軸５４に嵌め合わせたコイルばね５７の片方のアーム部は、接続部材５５の右端部をばね力で下向きに押す。
【００２６】
レバー棒５２は、右方から左方に向かって延び、さらに斜め左下方向に曲折する。レバー棒５２は、下端部に操作板５３を備える。作業者が膝で操作板５３を押し当て、レバー棒５２を回動操作することで、回動軸５４は回動する。接続部材５５は、回動軸５４の回動により布押え上下動機構を介して布押え（図示略）の上下位置を切り替える。
【００２７】
アンダーカバー２００内側下面は、レバー支持部２５５の左前方及び右方に凸部２５７を夫々備える。凸部２５７は、前後方向に延びる板状で且つ左右方向に複数並ぶ。凸部２５７は、アンダーカバー２００内側下面から上方に突出する。凸部２５７は、周辺の空気との接触面積が大きく、回路基板３００（図４参照）上の発熱部品（図示略）からアンダーカバー２００に伝わる熱を周辺に放熱する。
【００２８】
アンダーカバー２００外側下面は、レバー支持部２５５の右前方に、上方に凹む凹部２５８を有する。凹部２５８には、トランス３７０（図５参照）が下方から嵌め込んである。図４、図５に示すように、トランス３７０は、回路基板３００から独立し、アンダーカバー２００の外側下面に下方から螺子（図示略）で固定する。トランス３７０は、凹部２５８に下方から嵌め込むので、アンダーカバー２００の下方への突出量を減らすことができる。故に、制御ボックス５００は、下方の空間を確保でき、作業者の作業性を向上できる。
【００２９】
図２に示すように、制御ボックス５００の背面における左側部分には、直方体形状のリンク機構４０が設けてある。リンク機構４０は、制御ボックス５００の背面における左側部分から後方に突出する。リンク機構４０は、下方に延びる連結棒３１と連結する。図１に示すように、連結棒３１は、地面にある操作ペダル３０と連結する。操作ペダル３０の操作により、連結棒３１を介してリンク機構４０は動作する。リンク機構４０の動作は制御ボックス５００内部に設けたペダルセンサ（図示略）に伝わる。ペダルセンサは操作ペダル３０の操作量に対応する信号を出力する。ミシンモータ（図示略）はペダルセンサの出力に従って駆動する。作業者が縫製作業中に操作ペダル３０を足踏み操作することで、ミシンモータは駆動、停止し且つ操作量に応じて回転速度を加減できる。
【００３０】
図４、図５を参照し、回路基板３００について説明する。図４に示すように、アンダーカバー２００の外側下面には、ミシン本体１００を駆動制御する回路基板３００が設置される。回路基板３００は水平面と平行な方向に延びる。
【００３１】
図５に示すように、回路基板３００は、下面に電子部品を実装する。ソレノイドコネクタ３５３、レゾルバコネクタ３５４、及びパネルコネクタ３５５は、回路基板３００の後側の下面にハンダ付で設けてある。電源コネクタ３５１及びモータコネクタ３５２は、夫々、コネクタハーネス（図示略）を介して回路基板３００上の電子部品に接続する。
【００３２】
図２、図５、図６を参照して保持部材６００について詳述する。図６に示すように、保持部材６００は側面視Ｌ字状の板状であり、ミシンテーブル２０（図１参照）と平行な底面６１０と、底面６１０の後端から下方に延びる立設面６２０とを備える。底面６１０は、アンダーカバー２００の外側下面の後端部に固定される。立設面６２０は水平面に対して垂直であり、アンダーカバー２００の外側下面の周端より内側に位置する。
【００３３】
立設面６２０は、ボックスカバー４００の背面側にてコネクタ３５０を保持する。言い換えると、立設面６２０は、スイッチレバー５０（図１参照）が設けてあるアンダーカバー２００の前側面２５２の反対面側にて、コネクタ３５０（図５参照）を保持する。コネクタ３５０へ接続する前のハーネス部１０４は、ミシン本体１００（図１参照）の右後側にある貫通穴２５（図１参照）から垂れ下がる。故に、ハーネス部１０４が、コネクタ３５０に接続する場合、スイッチレバー５０に干渉しない。ミシンテーブル２０の脚（図示略）はミシン本体１００の左右両側に設けてあるので、貫通穴２５から垂れ下がるハーネス部１０４（図２参照）には干渉しない。また、ハーネス部１０４は、制御ボックス５００の背面における左側部分に設けたリンク機構４０（図２参照）にも干渉しない。
【００３４】
図２に示すように、立設面６２０は、着脱部位がボックスカバー４００の外側に露出するよう、コネクタ３５０を保持する。立設面６２０の大きさは、ボックスカバー４００の開口部４１０よりも大きい。言い換えると、立設面６２０は、ボックスカバー４００の内側から開口部４１０を閉塞しつつ外側に露出する。故に、立設面６２０が保持するコネクタ３５０の着脱部位は、ボックスカバー４００の外側に露出する。
【００３５】
図５に示すように、立設面６２０がコネクタ３５０の各コネクタを保持する部位Ｐ（以下、保持部位Ｐという）は、回路基板３００から離間する。保持部位Ｐは、立設面６２０のうち、コネクタを設置する正面視矩形状の開口部であって、コネクタ３５０の各コネクタの外周と接触する部分である。
【００３６】
図１、図６を参照して、ミシン１のセットアップについて説明する。作業者は、図１に示すように、ミシンテーブル２０の上面にミシン本体１００を固定し、ミシンテーブル２０の下面に制御ボックス５００を固定する。次に、図６に示すように、ハーネス部１０４と、コネクタ３５０とを接続する。具体的には、電源ハーネス１０４１、モータハーネス１０４２、ソレノイドハーネス１０４３、レゾルバハーネス１０４４、及びパネルハーネス１０４５を、保持部材６００の後方から夫々、電源コネクタ３５１、モータコネクタ３５２、ソレノイドコネクタ３５３、レゾルバコネクタ３５４、パネルコネクタ３５５に装着する。ハーネス部１０４がコネクタ３５０に接続する方向は、水平面と平行な方向となる。ミシン本体１００は、回路基板３００と電気的に接続し、動作を開始することができる。
【００３７】
以上説明したように、保持部材６００の立設面６２０は、着脱部位がボックスカバー４００の外側に露出するよう、コネクタ３５０を保持する。ハーネス部１０４は、ボックスカバー４００を開閉することなくコネクタ３５０に装着する。ハーネス部１０４は回路基板３００と電気的に接続する。故に、制御ボックス５００は、ボックスカバー４００の内部に埃等が侵入することを抑制し、且つ作業者が回路基板３００に接触することなく、ハーネス部１０４を回路基板３００に容易に電気的に接続できる。
【００３８】
保持部位Ｐは、回路基板３００から離間する。コネクタ３５０とハーネス部１０４が装着する場合に発生する荷重は、保持部材６００にのみかかる。故に、ハーネス部１０４は、回路基板３００に、負荷をかけることなく電気的に接続できる。
【００３９】
ハーネス部１０４がコネクタ３５０に着脱する方向、及び回路基板３００の延びる方向は、共に水平面と平行である。ハーネス部１０４がコネクタ３５０に装着する際に発生する荷重は、水平面と平行であり回路基板３００は撓みにくい。故に、制御ボックス５００は、回路基板３００の耐久性を向上することができる。
【００４０】
保持部材６００は、コネクタ３５０をボックスカバー４００の背面側にて保持する。言い換えると、コネクタ３５０はアンダーカバー２００の前側面２５２の反対面側にある。故に、ハーネス部１０４をコネクタ３５０に装着する場合、スイッチレバー５０等の他部材に干渉することはない。故に、作業者は、ハーネス部１０４と回路基板３００との電気的な接続を迅速に行うことができる。
【００４１】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。上記実施形態では、保持部材６００はアンダーカバー２００に固定されるＬ字形状であったがこれに限定されない。例えば、板状の保持部材６００をボックスカバー４００の背面の外側から固定し、開口部４１０を閉塞してもよい。この場合であっても、制御ボックス５００は、ボックスカバー４００内部に埃等が侵入することを抑制し、且つ作業者が、回路基板３００に接触することなく、ハーネス部１０４を回路基板３００に容易に電気的に接続できる。
【００４２】
上記実施形態では回路基板３００は水平面に対して平行であったがこれに限られない。例えば、回路基板３００の部品実装面が、水平面に対して垂直であってもよい。この場合、コネクタハーネスを介して、コネクタ３５０と回路基板３００上の電子部品とを接続する。これにより、コネクタ３５０を保持する保持部材６００は、ボックスカバー４００の背面側に設置したままでよい。
【符号の説明】
【００４３】
１      ミシン
５０    スイッチレバー
１００  ミシン本体
１０４  ハーネス部
２００  アンダーカバー
２５２  前側面
３００  回路基板
３５０  コネクタ
４００  ボックスカバー
５００  制御ボックス
６００  保持部材
Ｐ      保持部位
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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