(57)【要約】【課題】主電源遮断時に布押え足が上昇している場合においても、布押え足を自動的に下降させることができ、布押え足の交換作業、針の交換作業、釜の位置合わせ作業等を円滑に実施することができるミシンを提供する。【解決手段】上下動可能な布押え足７を常時下降方向に付勢する布押えバネ２４と、布押え足７を上昇させる押え上げ手段と、を備えるミシン１において、押え上げ手段は、布押え足７を布押えバネ２４の付勢に抗して上昇させて保持する押え上げ機構３０と、駆動により押え上げ機構３０の保持を解除する布押え駆動モータ６と、を有する。また、主電源の遮断後に布押え駆動モータ６の駆動制御を可能とする電力を保持する平滑コンデンサ７２と、主電源が遮断されるとともに布押え足７の位置が所定高さ以上にある場合に平滑コンデンサ７２の電力により布押え駆動モータ６を駆動して布押え足７を下降させる駆動部８０及び制御部９０と、を備える。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
布を保持する下降位置と布を開放する上昇位置との間を上下動する布押え足と、前記布押え足を常時下降方向に付勢する弾性部材と、前記布押え足を前記下降位置から前記上昇位置に移動させる押え上げ手段と、を有する布押え手段と、
針を支持する針棒を上下動させる主軸モータと、
を備え、前記主軸モータの回転により前記針棒を上下動させて、前記布押え足により保持された布に縫い目を形成するミシンにおいて、
前記押え上げ手段は、
前記布押え足を前記弾性部材の付勢に抗して上昇させて前記上昇位置で保持する押え上げ機構と、駆動により前記押え上げ機構の保持を解除する電気的駆動手段と、を有し、
ミシンの主電源の遮断を検出する電源遮断検出手段と、
前記布押え足の上下動位置が所定高さ以上にあるか否かを検出する押え高さ検出手段と、
ミシンの主電源の遮断後に、前記電気的駆動手段の駆動制御を所定時間可能とする電力を保持する電力保持手段と、
前記電源遮断検出手段によりミシンの主電源の遮断が検出されるとともに、前記押え高さ検出手段により前記布押え足の上下動位置が前記所定高さ以上にあると検出された場合において、前記電力保持手段の電力により、前記電気的駆動手段を駆動して前記押え上げ機構による保持を解除し、前記布押え足を前記弾性部材の付勢により前記下降位置に移動させる布押え制御手段と、
を備えることを特徴とするミシン。
【請求項２】
前記針棒の上下動位置が所定高さ以下にあるか否かを検出する針棒高さ検出手段を備え、
前記布押え制御手段は、
前記電源遮断検出手段によりミシンの主電源の遮断が検出されるとともに、前記針棒高さ検出手段により前記針棒の上下動位置が前記所定高さ以下にあることが検出された場合には、前記押え高さ検出手段により前記布押え足の上下動位置が前記所定高さ以上にあると検出された場合においても前記布押え足の前記下降位置への移動を禁止するように制御することを特徴とする請求項１に記載のミシン。
【請求項３】
前記針棒の上下動位置が所定高さ以下にあるか否かを検出する針棒高さ検出手段を備え、
前記電力保持手段は、
ミシンの主電源の遮断後に、前記電気的駆動手段及び前記主軸モータの駆動制御を所定時間可能とする電力を保持するように構成され、
前記布押え制御手段は、
前記電源遮断検出手段によりミシンの主電源の遮断が検出されるとともに、前記針棒高さ検出手段により前記針棒の上下動位置が前記所定高さ以下にあることが検出され、かつ、前記押え高さ検出手段により前記布押え足の上下動位置が前記所定高さ以上にあると検出された場合に、前記電力保持手段の電力により、前記主軸モータを駆動して前記所定高さを超える位置に前記針棒を移動させた後、前記電気的駆動手段を駆動して前記押え上げ機構による保持を解除して前記布押え足を前記弾性部材の付勢により前記下降位置に移動させるように制御することを特徴とする請求項１に記載のミシン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ミシンに関し、特に、被縫製物である布をベッド面に押し付けて保持する布押え足を備えるミシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のミシンには、被縫製物である布をベッド面に押し付けて保持する布押え足が設けられている。かかる布押え足は、所定の弾性部材や押え上げ機構によって、布を保持する下降位置と布を開放する上昇位置との間を上下動するように構成されている。
【０００３】
近年においては、布押え足に一体的に取り付けられた押え上げレバーと、この押え上げレバーを上下動させるために連結された押え上げリンクと、この押え上げリンクを揺動させることにより押え上げレバーを上下動させる押え上げカムと、を備える押え上げ機構が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。そして、このような押え上げ機構の押え上げカムを、駆動源としてのパルスモータで回転させて押え上げリンクを揺動させることにより、押え上げレバー及び布押え足を上下動させる技術も提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−３３８６２号公報（第２頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、縫製前においては、被縫製物である布を挟みこむために、押え上げ機構により布押え足を上昇させて保持している。そして、縫製を行う際に、被縫製物である布をセットして所定のスイッチを操作することにより、押え上げ機構の駆動源を駆動して押え上げ機構による保持状態を解除して、布押え足を下降させる。また、縫製後においては、押え上げ機構の駆動源を駆動して押え上げ機構により布押え足を上昇させて布を開放するのが一般的である。
【０００６】
ここで、布押え足の交換作業、針の交換作業、釜の位置合わせ作業等を行う際には、安全性を考慮してミシンの主電源を遮断するが、これらの作業を行うには、布押え足を下降させる必要がある。
【０００７】
しかし、前記したようにパルスモータを駆動源として用いた押え上げ機構を採用した場合には、縫製後に布押え足を上昇させて保持した状態でミシンの主電源を遮断すると、布押え足は機械的に上昇位置に保持されているので、布押え足を容易には下降させることができないという問題がある。すなわち、上昇した状態にある布押え足を下降させるには、再度ミシンの主電源を投入して、布押え足を下降させる所定の操作スイッチ等を操作することにより、押え上げ機構の駆動源であるパルスモータを所定のパルス数だけ駆動して、押え上げ機構による保持状態を解除する必要があり、その操作が煩雑であった。
【０００８】
本発明の課題は、主電源遮断時に布押え足が上昇している場合においても、この布押え足を自動的に下降させることができ、布押え足の交換作業、針の交換作業、釜の位置合わせ作業等を円滑に実施することができるミシンを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば図１、図２、図３及び図５に示すように、
布を保持する下降位置と布を開放する上昇位置との間を上下動する布押え足（７）と、前記布押え足を常時下降方向に付勢する弾性部材（布押えバネ２４）と、前記布押え足を前記下降位置から前記上昇位置に移動させる押え上げ手段と、を有する布押え手段と、
針（５ｂ）を支持する針棒（５ａ）を上下動させる主軸モータ（５）と、
を備え、前記主軸モータの回転により前記針棒を上下動させて、前記布押え足により保持された布に縫い目を形成するミシン（１）において、
前記押え上げ手段は、
前記布押え足を前記弾性部材の付勢に抗して上昇させて前記上昇位置で保持する押え上げ機構（３０）と、駆動により前記押え上げ機構の保持を解除する電気的駆動手段（布押え駆動モータ６）と、を有し、
ミシンの主電源の遮断を検出する電源遮断検出手段（主電源切断検出回路９２）と、
前記布押え足の上下動位置が所定高さ以上か否かを検出する押え高さ検出手段（フォトインタラプタ４０及び制御部９０）と、
ミシンの主電源の遮断後に、前記電気的駆動手段の駆動制御を所定時間可能とする電力を保持する電力保持手段（平滑コンデンサ７２）と、
前記電源遮断検出手段によりミシンの主電源の遮断が検出されるとともに、前記押え高さ検出手段により前記布押え足の上下動位置が前記所定高さ以上であると検出された場合において、前記電力保持手段の電力により、前記電気的駆動手段を駆動して前記押え上げ機構による保持を解除し、前記布押え足を前記弾性部材の付勢により前記下降位置に移動させる布押え制御手段（駆動部８０及び制御部９０）と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、押え上げ手段は、布押え足を弾性部材の付勢に抗して上昇させて上昇位置で保持する押え上げ機構を有しており、この押え上げ機構による上昇位置での保持は、電気的駆動手段の駆動により解除される。また、電源遮断検出手段によりミシンの主電源の遮断を検出するとともに、押え高さ検出手段によりする布押え足の位置が所定高さ以上か否かを検出する。さらに、電力保持手段により、ミシンの主電源の遮断後に電気的駆動手段の駆動制御を所定時間可能とする電力を保持する。
【００１１】
そして、ミシンの主電源の遮断が検出されるとともに、布押え足の位置が所定高さ以上であると検出された場合に、布押え制御手段が、電力保持手段の電力により電気的駆動手段を駆動して押え上げ機構による保持を解除し、布押え足を弾性部材の付勢により下降位置に移動させる。
【００１２】
従って、ミシンの主電源を遮断した際に布押え足が上昇した状態にあっても、布押え足を自動的に下降させることができる。この結果、主電源遮断時に布押え足を下降させるために従来必要であった煩雑な操作が不要となるので、布押え足の交換作業、針の交換作業、釜の位置合わせ作業等を円滑に実施することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のミシンにおいて、例えば図５及び図６に示すように、
前記針棒の上下動位置が所定高さ以下であるか否かを検出する針棒高さ検出手段（針位置検出器１００）を備え、
前記布押え制御手段は、
前記電源遮断検出手段によりミシンの主電源の遮断が検出されるとともに、前記針棒高さ検出手段により前記針棒の上下動位置が前記所定高さ以下であることが検出された場合には、前記押え高さ検出手段により前記布押え足の上下動位置が前記所定高さ以上であると検出された場合においても、前記布押え足の前記下降位置への移動を禁止するように制御することを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、針棒高さ検出手段により、針棒の位置が所定高さ以下であるか否かを検出する。そして、ミシンの主電源の遮断が検出されるとともに針棒の位置が所定高さ以下であることが検出された場合には、布押え足の位置が所定高さ以上であると検出された場合においても、布押え制御手段が布押え足の下降位置への移動を禁止するように制御する。
【００１５】
従って、例えば、布押え足の上昇・下降動作に連動するワイパがミシンに備えられている場合において、針を下降させた状態でミシンの主電源を遮断しても、布押え足の下降動作を禁止すると同時にワイパの糸払い動作（又は糸払い位置からの復帰動作）を禁止することができる。この結果、ワイパが針に干渉（衝突）することがないので、針の折損や曲がりを防止することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のミシンにおいて、例えば図５及び図７に示すように、
前記針棒の上下動位置が所定高さ以下であるか否かを検出する針棒高さ検出手段（針位置検出器１００）を備え、
前記電力保持手段は、
ミシンの主電源の遮断後に、前記電気的駆動手段及び前記主軸モータの駆動制御を所定時間可能とする電力を保持するように構成され、
前記布押え制御手段は、
前記電源遮断検出手段によりミシンの主電源の遮断が検出されるとともに、前記針棒高さ検出手段により前記針棒の上下動位置が前記所定高さ以下であることが検出され、かつ、前記押え高さ検出手段により前記布押え足の上下動位置が前記所定高さ以上であると検出された場合に、前記電力保持手段の電力により、前記主軸モータを駆動して前記所定高さを超える位置に前記針棒を移動させた後、前記電気的駆動手段を駆動して前記押え上げ機構による保持を解除し、前記布押え足を前記弾性部材の付勢により前記下降位置に移動させるように制御することを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、針棒高さ検出手段により、針棒の位置が所定高さ以下であるか否かを検出する。また、電力保持手段により、ミシンの主電源の遮断後に、電気的駆動手段及び主軸モータの駆動制御を所定時間可能とする電力を保持する。
【００１８】
そして、ミシンの主電源の遮断が検出されるとともに、針棒の位置が所定高さ以下であることが検出され、かつ、布押え足の位置が所定高さ以上であると検出された場合に、布押え制御手段が、電力保持手段の電力により、主軸モータを駆動して所定高さを超える位置まで針棒を移動させる。その後、布押え制御手段は、電力保持手段の電力により、電気的駆動手段を駆動して押え上げ機構による保持を解除し、布押え足を弾性部材の付勢により下降位置に移動させる。
【００１９】
従って、例えば、布押え足の上昇・下降動作に連動するワイパがミシンに備えられている場合において、針を下降させた状態でミシンの主電源を遮断しても、所定高さを超える位置まで針棒を自動的に上昇させることができる。そして、針棒を上昇させた後に布押え足を自動的に下降させることができる。この結果、ワイパが針に干渉（衝突）することがないので、針の折損や曲がりを防止することができる。また、主電源遮断時に布押え足を下降させるために従来必要であった煩雑な操作が不要となり、布押え足の交換作業、針の交換作業、釜の位置合わせ作業等を円滑に実施することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２１】
本実施の形態に係るミシンは、図示していない制御ボックス内のメモリに記憶されている所定の縫製パターンに従って縫い針とボビンとの協働により縫製を行い、縫製後は、縫製パターン内に含まれる糸切りコマンドや押え上げコマンドに従って所定のタイミングで糸切り・押え上げの動作を開始するものである。
【００２２】
まず、本実施の形態に係るミシンの大まかな構成について、主として図１を用いて説明する。本実施の形態に係るミシン１は、ミシンベッド２、ミシン立胴部３、ミシンアーム４、主軸モータ５、布押え駆動モータ６、布押え足７、ミシンベッド２上に載置された布地からボビンへと連なる下糸を縫製作業終了直後に切断するための糸切り機構１０、布押え駆動機構２０、押え上げ機構３０、糸払い機構５０（図２参照）、縫製時に使用するミシンペダル、ミシン１全体を統合制御する制御部９０等を搭載した制御ボックス、制御ボックスに対して商用電源の接続・切断を行うための電源スイッチＳ（図５参照）、等を備えて構成されている。なお、制御ボックス及びミシンペダルについては図示を省略している。
【００２３】
ミシンベッド２は、縫製作業の際に布地を載置するための略水平な針板２ａを備えており、その内部には、糸切り機構１０や（図示していない）ボビン等が配置されている。また、ミシンベッド２の内部には、後述するＸ軸駆動モータ８及びＹ軸駆動モータ９によって駆動される（図示していない）ＸＹ送り機構が配置されている。このＸＹ送り機構により、布押え駆動機構２０全体が針棒５ａの上下動方向とほぼ直交する方向に移動されることにより、布押え足７に押えられた布地が送られて、布地の所望の位置に縫い目が形成される。
【００２４】
ミシン立胴部３は、ミシンベッド２上に立設された筒状側壁から構成されており、ミシンベッド２の後方（図１の紙面右側）に配置されている。ミシン立胴部３の後方側壁（後述するミシンアーム４の延在方向と反対側の側壁）３ａの上部には、針５ｂを駆動するための主軸モータ５が取り付けられている。また、この主軸モータ５の下方には、押え上げ機構３０等を駆動するための電気的駆動手段である布押え駆動モータ６が取り付けられている。
【００２５】
ミシンアーム４は、このミシン立胴部３の上端に連接されミシンベッド２と対向するように略水平方向に延在する筐体である。ミシンアーム４の内部には、主軸モータ５の回転駆動力を針５ｂに伝達するための（図示していない）主軸、この主軸の回転運動を、針５ｂを支持する針棒５ａの鉛直方向の往復運動に変換するための（図示していない）カム機構、後述する押え上げ機構３０を構成する押え駆動リンク３２、等が配置されている。また、ミシンアーム４の下方には、縫製作業中にミシンベッド２の針板２ａ上に配置された布地を押えるための布押え足７が配置されている。この布押え足７は、布押え駆動機構２０や押え上げ機構３０によって上下動可能とされている。
【００２６】
次に、布押え駆動機構２０及び押え上げ機構３０の構成について、主として図２及び図３を用いて説明する。
【００２７】
布押え駆動機構２０は、布押え足７を常時下降方向に付勢するものであり、図３に示すように、支持台２１、布押え駆動リンク２２、布押えバネ２４等から構成されている。
【００２８】
支持台２１は、ミシンベッド２（図１参照）の下方で、前記したＸＹ駆動機構に連結されており、布押え駆動リンク２２を支持するように機能する。布押え駆動リンク２２は、図２に示すように、支持台２１に軸部材２３によって回動可能に取り付けられており、その一端部２２ａには、縫製作業中に布地を押える布押え足７が固定されている。また、布押え駆動リンク２２の一部には上方延在部２２ｂが設けられている。この上方延在部２２ｂの先端には当接ピン２２ｃが設けられており、この当接ピン２２ｃは、押え上げ機構３０の押え駆動脚３６の下方近傍に配置されている。
【００２９】
また、支持台２１の上方に設けられた固定ピン２１ａと、布押え駆動リンク２２の布押え足７と反対側の端部に設けられた突部２２ｄと、の間には、布押えバネ２４が掛けられている。布押え駆動リンク２２の突部２２ｄは、この布押えバネ２４により常時上方に付勢されている。このため、布押え駆動リンク２２は、軸部材２３を中心に図３の矢印Ｒの方向に回動するように付勢され、布押え足７は常時下方に付勢されることとなる。すなわち、布押えバネ２４は、本発明における弾性部材である。
【００３０】
押え上げ機構３０は、縫製作業の前後に布押え足７を上昇させるものであり、図２に示すように、押え上げリンク３１、押え駆動リンク３２、押え駆動腕３５、押え駆動脚３６、等から構成されている。
【００３１】
押え上げリンク３１は略くの字型に形成され、屈曲部３１ｂにおいて、ミシン立胴部３（図１参照）のフレームに、支点ピン４２によって回転自在に取り付けられている。押え上げリンク３１の下端部３１ｃにはコロ４３（図４参照）が固定され、このコロ４３は後述するカム部材６０の第２カム６２のカム面に当接している。
【００３２】
なお、図２には示されていないが、押え上げリンク３１には、裏面側に突出させた小ピンが設けられている。この小ピンには巻きバネ４４が掛けられており、押え上げリンク３１は、この巻きバネ４４によりコロ４３（図４参照）が第２カム６２のカム面６２ａに当接するよう常に付勢されている。押え上げリンク３１の上端部３１ａには、押え駆動リンク３２の一端部３２ａが回動自在に連結されている。
【００３３】
押え駆動リンク３２は、長尺な平棒状の部材であり、その他端部３２ｂは、連動アーム３３の下端部に回動自在に接続されている。押え駆動リンク３２の一端部３２ａの近くの側面には、水平方向に曲げられた遮光板４１ａを有する遮光部材４１が固定されている。一方、その遮光部材４１の近傍には、発光素子と受光素子からなるフォトインタラプタ４０が、ミシンアーム４（図１参照）のフレームに固定されている。
【００３４】
フォトインタラプタ４０は、押え上げ機構３０の原点位置を検出して、後述する制御部９０とともに本発明における押え高さ検出手段を構成するものである。フォトインタラプタ４０の発光素子と受光素子の間に遮光板４１ａが位置している状態のとき、原点位置にある旨の原点位置信号が、後述する制御回路９１に出力されるようになっている。
【００３５】
連動アーム３３は、その上端部において、ミシンアーム４（図１参照）のフレームに回転自在に支持された軸部材３４に抱き締め固定されている。そして、連動アーム３３の裏側において、横長に形成された押え駆動腕３５が軸部材３４に抱き締め固定され、軸部材３４を支点として揺動するようになっている。従って、連動アーム３３が軸部材３４を支点として揺動すると、押え駆動腕３５も、連動アーム３３の揺動に連動して軸部材３４を支点として揺動するようになっている。この押え駆動腕３５の前端部３５ａには、上下に長い押え駆動脚３６が回動自在に連結されている。
【００３６】
押え駆動脚３６は、水平方向の断面が略コ字状に形成され、その下縁部３６ａは下降した際に、布押え駆動機構２０の当接ピン２２ｃに当接するようになっている。押え駆動脚３６の途中には、横長の支持棒３７の一端部が回動自在に支持されている。支持棒３７の他端部は、ミシンアーム４（図１参照）のフレームに、ピン３８を介して回動自在に取り付けられ、押え駆動脚３６の下降時の方向は支持棒３７によって規制されるようになっている。
【００３７】
押え上げ機構３０の押え駆動脚３６が下降すると、布押え駆動機構２０の当接ピン２２ｃが押え駆動脚３６によって下方に押され、布押え駆動リンク２２が軸部材２３を中心に図３の矢印Ｒの反対方向に回動し、布押えバネ２４の付勢に抗して布押え足７が上昇することとなる。
【００３８】
続いて、糸払い機構５０の構成について説明する。糸払い機構５０は、縫い針から布地に連なる上糸を払って縫い針側の糸端を布地上に引き出すものであり、図３に示すように、ワイパ連結リンク５１、ワイパＬ型リンク５２、ワイパ連結板５６、ワイパ５８等から構成される。
【００３９】
ワイパ連結リンク５１の後端部５１ａは、押え上げ機構３０の連動アーム３３の途中に接続される（図２参照）。また、ワイパ連結リンク５１の前端部５１ｂには、横長に形成された横孔５１ｃが形成されている。また、ワイパ連結リンク５１の前端部５１ｂの近傍には、ミシンアーム４（図１参照）のフレームに、略Ｌ字状に形成され屈曲部分で取り付けネジ５５を介して回動可能に取り付けられているワイパＬ型リンク５２が配置されている。そして、このワイパＬ型リンク５２の上端に固定された係合ピン５２ａが、ワイパ連結リンク５１の横孔５１ｃに挿通している。
【００４０】
ワイパ連結リンク５１の裏面側には、引き伸ばされた状態のコイルバネ５３が配置されている。コイルバネ５３の一端はワイパ連結リンク５１の一部に掛けられ、他端はワイパＬ型リンク５２の係合ピン５２ａに掛けられており、このコイルバネ５３の付勢力によって、ワイパＬ型リンク５２は常に図３の紙面右方向に付勢されている。
【００４１】
但し、ワイパＬ型リンク５２の近傍には、ストッパピン５４が、ミシンアーム４（図１参照）のフレームに固定されて突出している。糸払い機構５０の作動に引き続いて押え上げ機構３０を作動させるために押え駆動リンク３２をさらに後方に移動させて、コイルバネ５３によりワイパＬ型リンク５２をさらに後方に移動させるような付勢力を作用させた場合でも、ワイパＬ型リンク５２はストッパピン５４に当接したところで停止するようになっている。よって、押え上げ機構３０が作動し、ワイパ連結リンク５１が後方に移動したときにのみ、コイルバネ５３は、係合ピン５２ａを介して、ワイパＬ型リンク５２を後方に引いて移動させることができる。
【００４２】
ワイパＬ型リンク５２の前側端部には、上下方向に長く形成されているワイパ連結板５６が回動自在に接続されている。このワイパ連結板５６の下端には、図２の後方に延出する延出部５６ａが形成されている。ワイパ連結板５６の近傍には、ミシンアーム４（図１参照）のフレームに固定された支持板５７が固定されている。支持板５７には、平面視略Ｌ型に形成されたワイパ５８がその屈曲部分において取り付けネジ５９によって回動自在に接続されている。
【００４３】
ワイパ５８の一端部５８ａは、延出部５６ａに回動自在に連結されている。ワイパ５８の下端部には前方に突出するように形成された糸払い部５８ｂが設けられ、この糸払い部５８ｂによって上糸を払うようになっている。
【００４４】
前記した構成を有する押え上げ機構３０および糸払い機構５０は、上糸及び下糸の切断後に、押え上げリンク３１が、支点ピン４２を中心に図２において反時計回りに回動すると、押え駆動リンク３２が後方に引かれる。この動作によって、連動アーム３３が軸部材３４を中心に後方に揺動することで、押え駆動腕３５も軸部材３４を中心に図２において時計回りに回動する。この押え駆動腕３５の回動に従って、押え駆動脚３６が支持棒３７に規制されながら下降して、下縁部３６ａが当接ピン２２ｃに当接することにより、布押え足７が上昇する。
【００４５】
一方、連動アーム３３の後方への揺動により、ワイパ連結リンク５１が後方に移動するので、横孔５１ｃ内の係合ピン５２ａもコイルバネ５３の付勢力によって後方に移動し、これによって、ワイパＬ型リンク５２は取り付けネジ５５を中心に、図２において反時計回りに回動する。この回動によりワイパ連結板５６が上昇し、この上昇によりワイパ５８の一端部５８ａが上昇し、ワイパ５８は、取り付けネジ５９を中心に、図３において時計回り（矢印Ｗの方向）に回動し、糸払い部５８ｂによって上糸を払う。従って、ワイパ５８は、布押え足７の上下動と常に連動し、押え駆動リンク３２が後方に引かれて布押え足７が上昇するときに図３の矢印Ｗの方向に回動して糸を払い、押え駆動リンク３２が前方に移動して布押え足７が下降するときに図３に示した位置に復帰して待機する。
【００４６】
なお、ワイパＬ型リンク５２は、ストッパピン５４に当接したところで回転を停止し、ワイパ連結リンク５１がそれ以上後方に移動した分は、係合ピン５２ａが横孔５１ｃに沿って摺動し、ワイパＬ型リンク５２の動作に影響を及ぼさないようにしている。
【００４７】
なお、押え上げリンク３１を図２において時計回りに回転させて押え駆動脚３６を上昇させると、布押え足７は布押えバネ２４の付勢により下降するようになっている。また、連動アーム３３が元に戻ることで、ワイパ連結リンク５１が前方に戻り、糸払い機構５０全体は元の状態に復帰する。
【００４８】
以上説明したとおり、押え上げ機構３０及び糸払い機構５０では押え上げリンク３１が起点となって動作を行う。押え上げリンク３１は、布押え駆動モータ６の駆動力がカム部材６０を介して所定のタイミングで伝達されて、動作するように構成されている。以下、これら布押え駆動モータ６およびカム部材６０について説明する。
【００４９】
布押え駆動モータ６は、本発明における電気的駆動手段であり、ミシン立胴部３（図１参照）のフレームに固定されている。布押え駆動モータ６の出力軸６ａには、後述するカム部材６０の中央部が固定されており、カム部材６０は、布押え駆動モータ６によって所定角度回転するようになっている。布押え駆動モータ６は、制御ボックス内の駆動部８０及び制御部９０によって駆動制御される。
【００５０】
カム部材６０は、図２に示すように、外形上が一部直線部分を含む略円形の箱体である第１カム６１と、その正面側に一体に設けられている第２カム６２と、から構成される。第１カム６１は、糸切り機構１０を駆動するためのカムである。
【００５１】
第２カム６２は、押え上げ機構３０及び糸払い機構５０を駆動するためのカムであり、第１カム６１に一体的に固定されている。第２カム６２は、図４に示すように略だるま型に形成され、そのカム面６２ａに押え上げリンク３１のコロ４３が当接している。図４のＱ１〜Ｑ７は、１周の中のポイントとなる角度位置を便宜的に示したものである。カム面６２ａは、Ｑ６からＱ１を経てＱ３までの間は、回転中心Ｃ１に対しての距離が等しい円弧を描くように形成されている。
【００５２】
一方、Ｑ３からＱ４、及びＱ６からＱ５までの間は、各々Ｑ４及びＱ５に向かって回転中心との距離が長くなるように対称形に形成されている。さらに、Ｑ４からＱ５までの間は、回転中心Ｃ１までの距離が等しい円弧を描くように形成されている。
【００５３】
押え上げリンク３１のコロ４３は、図４に示すように、カム部材６０の回転に従ってカム面６２ａに沿って相対的に移動する。例えば、布押え駆動モータ６が回転し、コロ４３がＱ６からＱ１を経てＱ３までの間を移動しているときは、コロ４３と回転中心Ｃ１との距離は変わらず、押え上げリンク３１は回転しない。
【００５４】
一方、コロ４３がＱ３からＱ４までの間を移動するときには徐々に回転中心Ｃ１から離れていく。これにより押え上げリンク３１は、図２において反時計回りに回転し、前記したように押え駆動リンク３２が後方に移動し、布押え足７が上昇するようになる。
【００５５】
以上説明した押え上げ機構３０、カム部材６０及び布押え駆動モータ６は、本発明における押え上げ手段を構成する。また、布押え足７、布押え駆動機構２０、押え上げ機構３０、カム部材６０及び布押え駆動モータ６は、本発明における布押え手段を構成する。
【００５６】
次に、図５のブロック図を用いて、制御ボックス内の構成を中心に本実施の形態に係るミシン１の電気的な構成について説明する。
【００５７】
本実施の形態に係るミシン１の制御ボックスには、図５に示すように、電源部７０、駆動部８０、制御部９０等が備えられている。
【００５８】
電源部７０は、主電源から電源スイッチＳを介して入力された商用電源を、平滑直流電源Ｐ１に変換する整流回路７１及び平滑コンデンサ７２、平滑直流電源Ｐ１から供給される電力を各種駆動電源に変換するスイッチング電源７３、等から構成されている。平滑直流電源Ｐ１は、スイッチング電源７３によって、布押え駆動布押え駆動モータ６の駆動電源である布押え駆動電源Ｐ２、ＸＹ送り機構を駆動して布地を針の上下動と直交する方向に移動させるＸ軸・Ｙ軸駆動モータ８、９の駆動電源である布送り駆動電源Ｐ３、制御部９０の駆動電源である制御部駆動電源Ｐ４、等に変換されることとなる。
【００５９】
なお、平滑コンデンサ７２は、主電源の遮断後においても、駆動部８０及び制御部９０による主軸モータ５及び布押え駆動モータ６の駆動制御を所定時間（例えば０．５秒）可能とする電力を保持するのに十分な容量を有している。このため、平滑コンデンサ７２として機能するだけでなく、主電源遮断時における電力を保持する電力保持用コンデンサとしても機能する。すなわち、平滑コンデンサ７２は、本発明における電力保持手段である。
【００６０】
駆動部８０は、平滑直流電源Ｐ１を駆動源として主軸モータ５を駆動する主軸モータ駆動回路８１、布押え駆動電源Ｐ２を駆動源として布押え駆動モータ６を駆動する布押え駆動モータ駆動回路８２、布送り駆動電源Ｐ３を駆動源としてＸ軸・Ｙ軸駆動モータ８、９を各々駆動するＸ軸・Ｙ軸駆動モータ駆動回路８３、８４等から構成されている。
【００６１】
制御部９０は、スイッチング電源７３から出力される制御部駆動電源Ｐ４を電源として、駆動部８０に対し、主軸モータ５、布押え駆動モータ６、Ｘ軸・Ｙ軸駆動モータ８、９を制御するための各種制御信号を出力する制御回路９１、商用電源の遮断を検出して電源遮断信号を制御回路９１に出力する電源遮断検出手段としての主電源切断検出回路９２、等から構成されている。
【００６２】
制御回路９１には、図示していないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）が内蔵されている。また、制御回路９１には、針棒５ａの上下動位置を検出してその位置信号を出力する針棒高さ検出手段としての針位置検出器１００と、布押え駆動モータ６の原点位置を検出して原点位置信号を出力するフォトインタラプタ４０と、が接続されている。
【００６３】
制御部９０は、これら電源遮断信号及び位置信号と、ＲＯＭに記憶された制御プログラムと、に基づいて、制御回路９１が駆動部８０に対して制御信号を出力することにより、主軸モータ５の起動・停止に係る制御、布押え足７の上昇・下降に係る制御、布送り装置の移動に係る制御、等を実行する。すなわち、駆動部８０及び制御部９０は、本発明における布押え制御手段である。
【００６４】
次に、図６のフローチャートを参照して、主電源遮断後に平滑コンデンサ７２に保持された電力により行われる制御について説明する。
【００６５】
まず、ステップＳ１において、制御部９０の制御回路９１は、主電源遮断検出回路９２から主電源の遮断が検出されたか否かを判定し、電源の遮断が検出された場合にはステップＳ２に移行する。
【００６６】
次いで、ステップＳ２において、制御回路９１は、フォトインタラプタ４０から出力される信号に基づいて、布押え足７の上下動位置が所定高さＨ１以上にあるか否かを判定する。この判定は、フォトインタラプタ４０から原点位置信号が出力されてから、布押え駆動モータ６に対して出力したパルス数を制御回路９１が計数し、この計数値が布押え足７を所定高さＨ１に位置させる所定のパルス数になったか否かを制御部９０の制御回路９１が判定することにより行われる。すなわち、フォトインタラプタ４０及び制御部９０は、本発明における押え高さ検出手段である。
【００６７】
ここで、「所定高さＨ１」とは、布押え足７の交換作業、針５ｂの交換作業、釜の位置合わせ作業等に支障を来たすような高さを意味する。そして、ステップＳ２で布押え足７の上下動位置が所定高さＨ１以上にあると判定された場合には、ステップＳ３に移行する。一方、ステップＳ２で布押え足７の上下動位置が所定高さＨ１以上にないと判定された場合には、特に制御は行わずに処理を終了する。
【００６８】
ステップＳ３において、制御回路９１は、針位置検出器１００から出力される位置信号に基づいて、針棒５ａの上下動位置が所定高さＨ２以下にあるか否かを判定する。ここで、「所定高さＨ２」とは、糸払い機構５０のワイパ５８と、針棒５ａに支持された針５ｂと、が干渉しないような高さを意味する。そして、ステップＳ３で針棒５ａの上下動位置が所定高さＨ２以下にある（Ｙｅｓ）と判定された場合には、特に制御は行わずに（すなわち、布押え足７の下降位置への移動を禁止した状態で）処理を終了する。一方、ステップＳ３で針棒５ａの上下動位置が所定高さＨ２を超える（Ｎｏ）と判定された場合には、ステップＳ４に移行する。
【００６９】
ステップＳ４において、制御回路９１は、平滑コンデンサ７２に保持された電力により、駆動部８０の布押え駆動モータ駆動回路８２に所定の駆動信号を出力し、布押え駆動モータ６を所定のパルス数だけ駆動する。布押え駆動モータ６が所定のパルス数だけ駆動されると、その駆動力がカム部材６０を介して押え上げリンク３１に伝達されて押え駆動脚３６が上昇する。この結果、布押え足７は布押えバネ２４の付勢により下降することとなる。
【００７０】
以上説明した実施の形態に係るミシン１においては、布押え足７を布押えバネ２４の付勢に抗して上昇させて上昇位置で保持する押え上げ機構３０を有している。そして、押え上げ機構３０は布押え駆動モータ６により駆動され、前記上昇位置での保持は布押え駆動モータ６の駆動により解除される。
【００７１】
また、主電源切断検出回路９２によりミシン１の主電源の遮断を検出するとともに、フォトインタラプタ４０から出力される原点位置信号と、布押え駆動モータ６に対して出力したパルス数と、により布押え足７の上下動位置が所定高さＨ１以上か否かを検出する。さらに、平滑コンデンサ７２により、ミシン１の主電源の遮断後に布押え駆動モータ６の駆動制御を所定時間可能とする電力を保持する。
【００７２】
そして、ミシン１の主電源の遮断が検出されるとともに、布押え足７の位置が所定高さＨ１以上であると検出された場合に、駆動部８０及び制御部９０は、平滑コンデンサ７２に保持された電力により布押え駆動モータ６を駆動して、押え上げ機構３０の押え駆動脚３６による保持を解除し、布押え足７を布押えバネ２４の付勢により下降位置に移動させる（図６：ステップＳ４）。
【００７３】
従って、ミシン１の主電源を遮断した際に布押え足７が上昇した状態にあっても、布押え足７を自動的に下降させることができる。この結果、主電源遮断時に布押え足７を下降させるために従来必要であった煩雑な操作が不要となるので、布押え足７の交換作業、針５ｂの交換作業、釜の位置合わせ作業等を円滑に実施することができる。
【００７４】
また、本実施の形態に係るミシン１においては、針位置検出器１００により、針棒５ａの上下動位置が所定高さＨ２以下にあるか否かを検出する。そして、ミシン１の主電源の遮断が検出されるとともに針棒５ａの上下動位置が所定高さＨ２以下にあることが検出された場合には、布押え足７の上下動位置が所定高さＨ１以上にあると検出された場合においても、駆動部８０及び制御部９０は、特に制御を行わずに（すなわち、布押え足７の下降位置への移動を禁止した状態で）処理を終了する（図６：ステップＳ３）。
【００７５】
従って、布押え足７の上昇・下降動作に連動するワイパ５８がミシン１に備えられている本実施の形態において、針５ｂを下降させた状態でミシン１の主電源を遮断しても、布押え足７の下降動作を禁止すると同時にワイパ５８の糸払い位置からの復帰動作を禁止することができる。この結果、ワイパ５８が針５ｂに干渉（衝突）することがないので、針５ｂの折損や曲がりを防止することができる。
【００７６】
なお、以上の実施の形態においては、針棒５ａの上下動位置が所定高さＨ２以下にあることが検出された場合に、布押え足７の下降位置への移動を禁止するように制御する例を示したが、制御部９０のＲＯＭ内の制御プログラムを変更することにより、針棒５ａを上昇させた後に布押え足７を下降させるように制御することもできる。以下、かかる制御動作について、図７のフローチャートを用いて説明する。
【００７７】
まず、ステップＳ１１において、制御部９０の制御回路９１は、主電源遮断検出回路９２から主電源の遮断が検出されたか否かを判定し、電源の遮断が検出された場合にはステップＳ１２に移行する。
【００７８】
次いで、ステップＳ１２において、制御回路９１は、フォトインタラプタ４０から出力される原点位置信号と、原点位置信号が出力されてから布押え駆動モータ６に対して出力されたパルス数と、に基づいて、布押え足７の上下動位置が所定高さＨ１以上にあるか否かを判定する。そして、ステップＳ１２で布押え足７の上下動位置が所定高さＨ１以上にあると判定された場合には、ステップＳ１３に移行する。一方、ステップＳ１２で布押え足７の上下動位置が所定高さＨ１以上にないと判定された場合には、特に制御は行わずに処理を終了する。
【００７９】
ステップＳ１３において、制御回路９１は、針位置検出器１００から出力される位置信号に基づいて、針棒５ａの上下動位置が所定高さＨ２以下にあるか否かを判定する。そして、ステップＳ１３で針棒５ａの上下動位置が所定高さＨ２を超える（Ｎｏ）と判定された場合には、ステップＳ１４に移行する。
【００８０】
一方、ステップＳ１３で針棒５ａの上下動位置が所定高さＨ２以下にある（Ｙｅｓ）と判定された場合には、ステップＳ１５に移行する。ステップＳ１５において、制御回路９１は、平滑コンデンサ７２に保持された電力により、駆動部８０の主軸モータ駆動回路８１に所定の駆動信号を出力し、主軸モータ５を駆動する。そして、ステップＳ１６において、針棒５ａの上下動位置が所定高さＨ２以下にあるか否かを再度判定する。
【００８１】
ステップＳ１６で針棒５ａの上下動位置が所定高さＨ２を超える（Ｎｏ）と判定された場合には、ステップＳ１７に移行して、主軸モータ５を停止させる。そして、ステップＳ１４に移行する。一方、ステップＳ１６において針棒５ａの上下動位置が所定高さＨ２以下にある（Ｙｅｓ）と判定された場合には、所定高さＨ２を超える（Ｎｏ）と判定されるまでステップＳ１５及びステップＳ１６の処理を繰り返す。
【００８２】
その後、ステップＳ１４において、制御回路９１は、平滑コンデンサ７２に保持された電力により、駆動部８０の布押え駆動モータ駆動回路８２に所定の駆動信号を出力し、布押え駆動モータ６を所定のパルス数だけ駆動する。布押え駆動モータ６が所定のパルス数だけ駆動されると、その駆動力がカム部材６０を介して押え上げリンク３１に伝達されて押え駆動脚３６が上昇する。この結果、布押え足７は布押えバネ２４の付勢により下降することとなる。
【００８３】
かかる制御動作においては、ミシン１の主電源の遮断が検出されるとともに、針棒５ａの上下動位置が所定高さＨ２以下にあることが検出され、かつ、布押え足７の位置が所定高さＨ１以上にあると検出された場合に、駆動部８０及び制御部９０が、平滑コンデンサ７２に保持された電力により、主軸モータ５を駆動して所定高さＨ２を超える位置に針棒５ａを移動させる（図７：ステップＳ１５〜Ｓ１７）。その後、駆動部８０及び制御部９０は、平滑コンデンサ７２に保持された電力により、布押え駆動モータ６を駆動して押え上げ機構３０による保持を解除し、布押え足７を布押えバネ２４の付勢により下降位置に移動させる（図７：ステップＳ１４）。
【００８４】
従って、布押え足７の上昇・下降動作に連動するワイパ５８がミシン１に備えられている本実施の形態において、針５ｂを下降させた状態でミシン１の主電源を遮断しても、所定高さＨ２を超える位置まで針棒５ａを自動的に上昇させることができる。そして、針棒５ａを上昇させた後に布押え足７を自動的に下降させることができる。この結果、ワイパ５８が針５ｂに干渉（衝突）することがないので、針５ｂの折損や曲がりを防止することができる。また、主電源遮断時に布押え足７を下降させるために従来必要であった煩雑な操作が不要となり、布押え足７の交換作業、針５ｂの交換作業、釜の位置合わせ作業等を円滑に実施することができる。
【００８５】
また、以上の実施の形態においては、布押え駆動モータ６の駆動力をカム部材６０によって押え上げ機構３０に伝達する構成を採用したが、ウォームギア等の他の部材を用いて、布押え駆動モータ６の駆動力を押え上げ機構３０に伝達する構成を採用することもできる。
【００８６】
また、以上の実施の形態においては、平滑コンデンサ７２を、主電源遮断後に主軸モータ５及び布押え駆動モータ６の駆動制御を所定時間可能とする電力を保持する電力保持手段として機能させているが、この平滑コンデンサ７２とは別に、主電源遮断後の電力を保持するコンデンサを設けることもできる。
【００８７】
また、以上の実施の形態においては、フォトインタラプタ４０により出力される布押え駆動モータ６の原点位置信号と、この原点位置信号が出力されてから布押え駆動モータ６に対して出力されたパルス数の計数値と、に基づいて、間接的に布押え足７の高さを検出するように構成した押え高さ検出手段を採用しているが、布押え足７の高さを検出するために独立したセンサを設け、直接的に布押え足７の高さを検出するように構成した押え高さ検出手段を採用してもよい。
【００８８】
また、以上の実施の形態においては、糸払い機構５０が押え上げ機構３０と連動する構成を有するミシンに本発明を適用した例を示したが、糸払い機構５０と押え上げ機構３０とを別々に駆動制御する構成を有するミシンに本発明を適用することもできる。
【００８９】
このように糸払い機構５０を独立に駆動制御可能なミシンにおいては、針を下降させた状態で布押え足７を下降させてもワイパ５８が動かないように設定することにより、ワイパ５８が針に干渉（衝突）するのを防ぐことができる。そして、針棒の上下動位置に関係なく主電源遮断時においていつでも布押え足７を下降させることができる。
【００９０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、ミシンの主電源の遮断が検出されるとともに、布押え足の位置が所定高さ以上であると検出された場合に、布押え制御手段が、電力保持手段の電力により電気的駆動手段を駆動して押え上げ機構による保持を解除し、布押え足を弾性部材の付勢により下降位置に移動させる。
【００９１】
従って、ミシンの主電源を遮断した際に布押え足が上昇した状態にあっても、布押え足を自動的に下降させることができる。この結果、主電源遮断時に布押え足を下降させるために従来必要であった煩雑な操作が不要となるので、布押え足の交換作業、針の交換作業、釜の位置合わせ作業等を円滑に実施することができる。
【００９２】
請求項２に記載の発明によれば、ミシンの主電源の遮断が検出されるとともに針棒の位置が所定高さ以下であることが検出された場合には、布押え足の位置が所定高さ以上であると検出された場合においても、布押え制御手段が布押え足の下降位置への移動を禁止するように制御する。
【００９３】
従って、例えば、布押え足の上昇・下降動作に連動するワイパがミシンに備えられている場合において、針を下降させた状態でミシンの主電源を遮断しても、布押え足の下降動作を禁止すると同時にワイパの糸払い動作（又は糸払い位置からの復帰動作）を禁止することができる。この結果、ワイパが針に干渉（衝突）することがないので、針の折損や曲がりを防止することができる。
【００９４】
請求項３に記載の発明によれば、ミシンの主電源の遮断が検出されるとともに、針棒の位置が所定高さ以下であることが検出され、かつ、布押え足の位置が所定高さ以上であると検出された場合に、布押え制御手段が、電力保持手段の電力により、主軸モータを駆動して所定高さを超える位置まで針棒を移動させる。その後、布押え制御手段は、電力保持手段の電力により、電気的駆動手段を駆動して押え上げ機構による保持を解除し、布押え足を弾性部材の付勢により下降位置に移動させる。
【００９５】
従って、例えば、布押え足の上昇・下降動作に連動するワイパがミシンに備えられている場合において、針を下降させた状態でミシンの主電源を遮断しても、所定高さを超える位置まで針棒を自動的に上昇させることができる。そして、針棒を上昇させた後に布押え足を自動的に下降させることができる。この結果、ワイパが針に干渉（衝突）することがないので、針の折損や曲がりを防止することができる。また、主電源遮断時に布押え足を下降させるために従来必要であった煩雑な操作が不要となり、布押え足の交換作業、針の交換作業、釜の位置合わせ作業等を円滑に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るミシンの頭部の概略側面図である。
【図２】図１に示したミシンの押え上げ機構等の構成を説明するための説明図である。
【図３】図２の矢印ＩＩＩの方向から糸払い機構を見た場合の拡大斜視図である。
【図４】図１に示したミシンに備えられるカム部材の第２カムを示す平面図である。
【図５】図１に示したミシンの電気的な構成を説明するためのブロック図である。
【図６】図１に示したミシンの主電源遮断時における制御動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図７】図１に示したミシンの主電源遮断時における制御動作の他の例を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１      ミシン
５      主軸モータ
５ａ    針棒
５ｂ    針
６      布押え駆動モータ（電気的駆動手段）
７      布押え足
２４      布押えバネ（弾性部材）
３０      押え上げ機構
４０      フォトインタラプタ（押え高さ検出手段）
７２      平滑コンデンサ（電力保持手段）
８０      駆動部（布押え制御手段）
９０      制御部（布押え制御手段、押え高さ検出手段）
９２      主電源切断検出回路（電源遮断検出手段）
１００      針位置検出器（針棒高さ検出手段）
【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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【図７】
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