(57)【要約】    【課題】  ハンマー制御に頼らずに布貫通力を持つミシンを提供すること。    【解決手段】  ミシンモータと、前記ミシンモータへ供給される駆動電流を制御することにより前記ミシンモータの回転数を調整する制御装置と、前記ミシンモータに作動連結された主軸と、前記主軸の回転に従って往復垂直動をなして加工布に貫通される針とを備えるミシンにおいて、前記加工布の布地抵抗で前記針がロックしたとき、前記制御装置は、前記ミシンモータの回転を停止することなく前記針の布地貫通力を増加させる複数の制御モードに依拠して、前記ミシンモータの回転数を調整せしめるようにしたことを特徴とする、ミシン。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミシンモータと、前記ミシンモータへ供給される駆動電流を制御することにより前記ミシンモータの回転数を調整する制御装置と、前記ミシンモータに作動連結された主軸と、前記主軸の回転に従って往復垂直動をなして加工布に貫通される針とを備えるミシンにおいて、前記加工布の布地抵抗で前記針がロックしたとき、前記制御装置は、前記ミシンモータの回転を停止することなく前記針の布地貫通力を増加させる複数の制御モードに依拠して、前記ミシンモータの回転数を調整せしめるようにしたことを特徴とする、ミシン。
【請求項２】
前記複数のモードが順次、選択され、この選択されたモードに依拠して、前記制御装置が、前記ミシンモータの回転数を調整せしめるようにしたことを特徴とする、請求項１記載のミシン。
【請求項３】
前記複数のモードが同時に、選択され、この選択された複数のモードに依拠して、前記制御装置が、前記ミシンモータの回転数を調整せしめるようにしたことを特徴とする、請求項１記載のミシン。
【請求項４】
前記複数のモードは、
（１）前記ミシンモータに供給される駆動電流を、通常制御時よりも多くなるように逓増的に増やす、第１制御モード、
（２）前記ミシンモータに供給される駆動電流を、通常制御時よりも多くなるように且つ第１制御モードよりも高い振幅で逓増的に増やす、第２制御モード、及び
（３）前記ミシンモータに供給される駆動電流を、下限値がゼロにならないように周期的に増減させる、第３制御モード
のうちの少なくとも２つである、請求項１記載のミシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミシンに関し、特にミシンのモータ制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、ミシンは、ミシンモータと、前記ミシンモータへ供給される駆動電流を制御することにより前記ミシンモータの回転数を調整する制御装置と、前記ミシンモータに作動連結された主軸と、前記主軸の回転に従って往復垂直動をなして加工布に貫通される針とを備える。しかして、この加工布が厚い場合、針の貫通力が低下し、布地抵抗で針がロックするので、かような不具合を除去すべく、特許文献１は、ミシンモータへの通電遮断を所定時間繰り返すことにより、所謂ハンマー制御を行う。すなわち、ミシンモータへの通電遮断を所定時間繰り返すと、ミシンモータの間欠的に発生するトルクが針に加えられ、間欠的な衝撃力を加えられた針の貫通力は増大して、厚手の加工布の縫製が可能とされる。かような制御は、恰もハンマーで針を槌打つがような態様で針に衝撃力を付与するので、ハンマー制御と、縫製業界では言われている。ハンマー制御は、特許文献１の他、特許文献２や特許文献３にも開示されている。
【特許文献１】特許第２６９７２８９号公報
【特許文献２】特許第３３３９７６９号公報
【特許文献３】特開２００１−２８６６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
確かに、ハンマー制御を採用することで、厚手の加工布の縫製が可能となり、作業効率がアップするが、ハンマー制御は、特有の衝撃音や振動を発生させるため、家庭用ミシンに採用された場合、ユーザへ与える不安感は避けられない。また、ハンマー制御は、単なる電子制御の問題に留まらず、メカ部分への負担も大きい。
【０００４】
それ故に、本発明は、ハンマー制御に頼らず、また、ハンマー制御に頼るとしても最後それは最後の手段としたミシンを提供することを、その技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために請求項１で講じた技術的手段は、
「ミシンモータと、前記ミシンモータへ供給される駆動電流を制御することにより前記ミシンモータの回転数を調整する制御装置と、前記ミシンモータに作動連結された主軸と、前記主軸の回転に従って往復垂直動をなして加工布に貫通される針とを備えるミシンにおいて、前記加工布の布地抵抗で前記針がロックしたとき、前記制御装置は、前記ミシンモータの回転を停止することなく前記針の布地貫通力を増加させる複数の制御モードに依拠して、前記ミシンモータの回転数を調整せしめるようにしたことを特徴とする、ミシン。」
を構成したことである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、制御装置は、ミシンモータの回転を停止することなく針の布地貫通力を増加させる複数の制御モードに依拠して、ミシンモータの回転数を調整せしめるように構成される。しかして、針の布地貫通力を増加させる複数の制御モードが準備されるので、あの手この手で、針の布地貫通力を増加させることができるが、ミシンモータの回転を停止するわけではないので、ハンマー制御にならず、ハンマー制御がもたらす不具合はない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を基に説明する。
【０００８】
図１において、ミシン１０は、ミシンモータ１１を備える。ミシンモータ１１は、主軸１２の一方側と作用的に連結されている。主軸１２の他方側は針棒機構１３と作用的に連結されており、ミシンモータ１１が回転すると、その回転が主軸１２を介して針棒機構１３に伝えられ、針棒機構１３に連係した針１４が往復上下動して、図示されない加工布を縫製する。
【０００９】
主軸１２の回転数（つまりミシン１０の回転数）は、制御装置１５の統制下にある駆動回路１６からミシンモータ１１に供給される駆動電流により決定される。主軸１２の回転数は、回転検出センサ１７により常時計測されており、この計測値が、パルス信号として制御装置１５に伝送される。制御装置１５に伝送された回転数は、回転数指示装置１８にて設定され値と比較され、齟齬があれば、制御装置１５は、駆動回路１６をしてミシンモータ１１に供給される駆動電流を調整せしめて、主軸１２の回転数を設定値に保持するようになっている（フィードバック制御）。
【００１０】
上記したように、所定の回転数で回転する主軸１２を備えたミシン１０（通常制御下にあるミシン１０）においては、針１４が一定の速度で往復上下動して、図示されない加工布を縫製するが、加工布が厚い場合、加工布の布地抵抗で針１４がロックすることがある。しかして、回転検出センサ１７により常時計測されている主軸１２の回転数が、目標値から大きくはずれてゼロに近接したとき、制御装置１５は、このロックがあったものと看做する。このとき、制御装置１５は、ミシンモータ１１の回転を停止することなく（つまり従来のようにハンマー制御を行うにではなく）、針１４の布地貫通力を増加させるように、ミシンモータ１１の回転数を調整せしめる。この調整を行うために、次の３つの制御モードが準備されている。
【００１１】
（１）ミシンモータ１１に供給される駆動電流を、通常制御時よりも多くなるように逓増的に増やす、第１制御モード。
【００１２】
（２）ミシンモータ１１に供給される駆動電流を、通常制御時よりも多くなるように且つ第１制御モードよりも高い振幅で逓増的に増やす、第２制御モード。
【００１３】
（３）ミシンモータ１１に供給される駆動電流を、下限値がゼロにならないように周期的に増減させる、第３制御モード。
【００１４】
図２を参照する。範囲Aにおいては通常制御がなされており、回転検出センサ１７により常時計測されている主軸１２の回転数を示すパルス信号Pは、設計値通りの形状を示すと共に制御装置１５内にて認識される主軸１２の回転数Vは、所定の値となっている。しかして、加工布が厚い場合、加工布の布地抵抗で針１４がロックすると、範囲Bにおけるがごとく、回転検出センサ１７により常時計測されている主軸１２の回転数を示すパルス信号Pは、設計値通りの形状を示さず、また、制御装置１５内にて認識される主軸１２の回転数Vはゼロに近づく。しかして、制御装置１５は針１４のロックを認識すると、制御装置１５は、まず、第１制御モードで、ミシンモータ１１に供給される駆動電流を、通常制御時よりも多くなるようにPWM制御で逓増的に増やす（範囲Ｂ）。この増加された電流により、ミシンモータ１１の回転数が増加して針１４の布地貫通力が、通常制御時よりも増加し、針１４が加工布を貫通することになる。
【００１５】
もし、第１制御モードの下、針１４が加工布を貫通しないようであれば、第３制御モードが採用される（範囲Ｃ）。第３制御モードは、ミシンモータ１１に供給される駆動電流を、下限値がゼロにならないように周期的にPWM制御で増減させるものであるが、特に図示するように、半波が、台形をなすようにするのが好ましい。これにより、ミシンモータ１１に供給される駆動電流が、周期的に変化して、針１４の先端に振動が伝わり、貫通力が向上する。また、ミシンモータ１１の急激なトルク変化を回避して、関連機構の負担低減、騒音や振動の低減、針に作用する力の緩和等を図ることが出来る。
【００１６】
また、制御装置１５が、第１制御モード（第３制御モード）の下、駆動回路１６をしてミシンモータ１１に供給される駆動電流を調整せしめて針１４のロック解除がなされたとき、通常制御がなされる。針１４のロック解除がなされたか否かの判断は、回転検出センサ１７により常時計測されている主軸１２の回転数と目標値との差異が所定値を超えたときになされる。万一、針１４のロック解除がなされない場合は、ハンマー制御がなされる。
【００１７】
図３に示すように、第１制御モード（範囲Ｂ）と第３制御モード（範囲Ｃ）の間に第２制御モード（範囲Ｄ）を設定しても良い。しかして、第２制御モードは、ミシンモータ１１に供給される駆動電流を、通常制御時よりも多くなるように且つ第１制御モードよりも高い振幅で逓増的に増やすので、第１制御モードよりも、針１４の布貫通力は強くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係るミシンの構成を示すブロック図。
【図２】図１に示されるミシンの通電状態を示すタイミングチャート。
【図３】図２に示されるタイミングチャートの変形例。
【符号の説明】
【００１９】
１０  ミシン
１２  主軸
１４  針
１５  制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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