縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及能夠穩(wěn)定地確定踏板的操作量，從而穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)縫紉機(jī)的縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置。驅(qū)動(dòng)裝置包括桿、磁體、霍爾元件和放大器。桿能夠根據(jù)踏板的操作在規(guī)定的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。磁體固定于桿上，伴隨桿的轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)行移動(dòng)?；魻栐z測(cè)磁體的磁場(chǎng)。霍爾元件在與磁體伴隨桿的轉(zhuǎn)動(dòng)所通過(guò)的平面不同的位置與上述磁體相對(duì)。放大器基于霍爾元件所檢測(cè)到的與平面垂直的方向的磁場(chǎng)而輸出用于驅(qū)動(dòng)縫紉機(jī)的信號(hào)。在桿在規(guī)定的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，自與平面垂直的方向觀察磁體和霍爾元件，以磁體為基準(zhǔn)的霍爾元件的相對(duì)位置在磁體的磁化方向的中央部分移動(dòng)。
【專利說(shuō)明】縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及根據(jù)踏板的操作量而驅(qū)動(dòng)縫紉機(jī)的縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]存在有基于踏板的操作而進(jìn)行縫制的縫紉機(jī)。該縫紉機(jī)基于踏板的操作量而控制縫紉機(jī)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度。日本特許公開1996年第191981號(hào)公報(bào)公開了具有磁體、桿及霍爾元件的桿機(jī)構(gòu)。桿上固定有磁體，桿根據(jù)踏板的操作進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。霍爾元件與磁體相對(duì)。磁體的位置根據(jù)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)行位移。桿機(jī)構(gòu)通過(guò)由霍爾元件磁性地檢測(cè)自磁體受到的磁場(chǎng)的變化而確定磁體的位置。因此，桿機(jī)構(gòu)能夠確定踏板的操作量。
[0003]該桿機(jī)構(gòu)的霍爾元件在桿的轉(zhuǎn)動(dòng)量較大時(shí)，相對(duì)移動(dòng)到與磁體的磁化方向的端部接近的區(qū)域。在與磁體的磁化方向的端部接近的區(qū)域磁場(chǎng)變化較大。桿機(jī)構(gòu)有時(shí)會(huì)由于時(shí)效劣化而導(dǎo)致以霍爾元件為基準(zhǔn)的磁體位置不穩(wěn)定。此時(shí)，即使踏板的操作量相同，以霍爾元件為基準(zhǔn)的磁體位置也會(huì)有所變化。在霍爾元件相對(duì)移動(dòng)到與磁體的磁化方向的端部接近的區(qū)域時(shí)，霍爾元件的檢測(cè)信號(hào)的變化特別大。因此，縫紉機(jī)有時(shí)無(wú)法穩(wěn)定地確定踏板的操作量，基于踏板的操作量的縫紉機(jī)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度變得不穩(wěn)定。


【發(fā)明內(nèi)容】

_4] 發(fā)明要解決的問題
[0005]本發(fā)明的目的在于，提供一種縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其能夠穩(wěn)定地確定踏板的操作量地驅(qū)動(dòng)縫纟刃機(jī)。
_6] 用于解決問題的方案
[0007]技術(shù)方案I的縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置包括:桿，其根據(jù)踏板的操作在規(guī)定的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；磁體，其固定于上述桿，伴隨上述桿的轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)行移動(dòng)；霍爾元件，其為檢測(cè)上述磁體的磁場(chǎng)的元件，在與上述磁體伴隨上述桿的轉(zhuǎn)動(dòng)所通過(guò)的平面不同的位置與上述磁體相對(duì)；以及輸出部，其基于上述霍爾元件所檢測(cè)到的與和上述磁體的位置對(duì)應(yīng)的上述平面垂直的方向上的磁場(chǎng)，輸出用于驅(qū)動(dòng)縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)部的信號(hào)；該縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于，上述磁體與上述平面平行且在磁化方向的兩端部分別具有彼此不同的磁極；在上述桿在上述規(guī)定的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，自與上述平面垂直的方向觀察上述磁體和上述霍爾元件，以上述磁體為基準(zhǔn)的上述霍爾元件的相對(duì)位置在上述磁體的磁化方向的中央部分的范圍內(nèi)移動(dòng)。
[0008]上述驅(qū)動(dòng)裝置的霍爾元件在磁體的靠近磁化方向中央的、磁場(chǎng)變化較小的區(qū)域中相對(duì)移動(dòng)。以霍爾元件為基準(zhǔn)的磁體的位置無(wú)論是與磁體所通過(guò)的平面平行的方向上發(fā)生了變化時(shí)還是在與該平面垂直的方向上發(fā)生了變化時(shí)，因位置變化導(dǎo)致的磁場(chǎng)的變化都較小。因此，縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置在桿時(shí)效劣化而導(dǎo)致以霍爾元件為基準(zhǔn)的磁體的位置變得不穩(wěn)定時(shí)，能夠?qū)⒒魻栐鶛z測(cè)到的磁場(chǎng)的變化抑制在最小限度，因此，能夠穩(wěn)定地確定踏板的操作量?？p紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置在桿時(shí)效劣化時(shí)也能穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)縫紉機(jī)。
[0009]在技術(shù)方案2的縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置中，上述中央部分的范圍的上述磁化方向的長(zhǎng)度小于上述磁體的上述磁極之間的長(zhǎng)度的一半。此時(shí)，霍爾元件與磁體的形狀和特性無(wú)關(guān)地始終在磁場(chǎng)變化較小的區(qū)域中相對(duì)移動(dòng)。因此，縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置能夠與磁體的形狀和特性無(wú)關(guān)地向縫紉機(jī)輸出能夠準(zhǔn)確地確定踏板的操作量的信號(hào)。
[0010]在技術(shù)方案3的縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置中，上述中央部分的范圍是與和上述磁體的位置對(duì)應(yīng)的上述平面垂直的方向上的磁場(chǎng)線性變化的范圍。此時(shí)，霍爾元件與磁體的形狀和特性無(wú)關(guān)地始終在磁場(chǎng)變化較小的區(qū)域中相對(duì)移動(dòng)。因此，縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置能夠與磁體的形狀和特性無(wú)關(guān)地向縫紉機(jī)輸出能夠準(zhǔn)確地確定踏板的操作量的信號(hào)。
[0011]在技術(shù)方案4的縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置中，在上述磁體移動(dòng)時(shí)，上述霍爾元件的相對(duì)位置的軌跡上的切線的延伸方向始終與上述磁化方向相交叉。此時(shí)，與霍爾元件的相對(duì)位置的軌跡上的切線的延伸方向和磁化方向不相交叉的情況相比，能加長(zhǎng)霍爾元件所能夠檢測(cè)的磁體的移動(dòng)范圍。因此，縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置能夠在踏板的操作量較大、桿的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍較大時(shí)，向縫紉機(jī)輸出能夠確定踏板的操作量的信號(hào)。
[0012]在技術(shù)方案5的縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置中，上述驅(qū)動(dòng)部具有驅(qū)動(dòng)縫紉機(jī)的上軸而使針桿上下運(yùn)動(dòng)的上軸馬達(dá)；在上述霍爾元件自上述霍爾元件位于上述磁體的上述磁化方向的中央的狀態(tài)向使上述切線的延伸方向和上述磁化方向趨于正交的方向相對(duì)移動(dòng)時(shí)，上述輸出部輸出用于驅(qū)動(dòng)上述上軸馬達(dá)的信號(hào)。在操作了踏板時(shí)，在霍爾元件所檢測(cè)到的磁場(chǎng)的變化量變大時(shí)，霍爾元件在磁化方向的移動(dòng)量反而變小。此時(shí)，磁場(chǎng)的變化趨近于線性。縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置能夠大致線性地確定磁場(chǎng)變化。因此，縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置能夠向縫紉機(jī)的上軸馬達(dá)輸出能夠大致線性地確定踏板的操作量的信號(hào)。
[0013]在技術(shù)方案6、7的縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置中，上述驅(qū)動(dòng)部具有縫紉機(jī)的切線機(jī)構(gòu)的電磁元件，該縫紉機(jī)的切線機(jī)構(gòu)用于切斷縫紉線；在上述霍爾元件自上述霍爾元件位于上述磁體的上述磁化方向的中央的狀態(tài)向使上述切線的延伸方向和上述磁化方向趨于平行的方向相對(duì)移動(dòng)時(shí)，上述輸出部輸出用于驅(qū)動(dòng)上述電磁元件的信號(hào)。此時(shí)，伴隨踏板的操作量的增加，霍爾元件所檢測(cè)到的磁場(chǎng)的變化量急劇增加。但是，用于驅(qū)動(dòng)切線機(jī)構(gòu)的螺線管的信號(hào)只要在使用者以規(guī)定量以上操作了踏板時(shí)輸出即可?？p紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置不需要線性地確定踏板的操作量。因此，縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置在桿時(shí)效劣化而導(dǎo)致以霍爾元件為基準(zhǔn)的磁體的位置變得不穩(wěn)定時(shí)，也能不受影響地確定規(guī)定量以上的踏板的操作而輸出信號(hào)。
[0014]在技術(shù)方案8?12的縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置中，自與上述平面垂直的方向觀察上述磁體和上述霍爾元件時(shí)，未操作上述踏板時(shí)的以上述磁體為基準(zhǔn)的上述霍爾元件的相對(duì)位置位于上述磁體的磁化方向的中央。在使用者未操作踏板時(shí)，霍爾元件所檢測(cè)到的磁場(chǎng)為O。在磁體脫離了桿時(shí)，霍爾元件所檢測(cè)到的磁場(chǎng)為0，與踏板的操作位置無(wú)關(guān)。因此，縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置能夠在霍爾元件所檢測(cè)到的磁場(chǎng)為O時(shí)，向縫紉機(jī)輸出用于停止縫制的信號(hào)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是縫紉機(jī)I的立體圖。
[0016]圖2是驅(qū)動(dòng)裝置31的左視圖。
[0017]圖3是驅(qū)動(dòng)裝置31的右視圖。
[0018]圖4是省略了桿32的驅(qū)動(dòng)裝置31的右視圖。
[0019]圖5是縫紉機(jī)I的電氣結(jié)構(gòu)的框圖。
[0020]圖6是放大了第二延伸部322的右視圖。
[0021]圖7是表示磁體33周邊的磁通密度的曲線圖。
[0022]圖8是放大了第二延伸部322的右視圖。
[0023]圖9是放大了第二延伸部322的右視圖。
[0024]圖10是圖3的X — X線向視方向的剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]參照【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的實(shí)施方式。參照?qǐng)D1說(shuō)明縫紉機(jī)I的結(jié)構(gòu)。在以下的說(shuō)明中，使用圖中箭頭所示的上下、左右、前后?？p紉機(jī)I包括機(jī)座部2、支承柱部3和機(jī)臂部4。機(jī)座部2成為縫紉機(jī)I的底座。機(jī)座部2自上方安裝于工作臺(tái)20上表面的矩形孔(省略圖示)中。支承柱部3自機(jī)座部2的右端朝上方延伸。機(jī)臂部4自支承柱部3的上端朝左方延伸，與機(jī)座部2的上表面相對(duì)。機(jī)臂部4在左端部下方具有壓腳17，壓腳17與設(shè)于機(jī)座部2上表面的針板15相對(duì)。機(jī)臂部4在內(nèi)部保持有針桿7和上軸14，針桿7在下端安裝有機(jī)針8。針桿7和機(jī)針8在上軸馬達(dá)30的驅(qū)動(dòng)下沿上下往復(fù)移動(dòng)。支承柱部3在右側(cè)面上部具有上軸馬達(dá)30。上軸14以能夠旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)在機(jī)臂部4內(nèi)部沿左右方向延伸。上軸14的右端與上軸馬達(dá)30相連接。上軸14的左端與針桿上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(省略圖示)相連接。上軸馬達(dá)30使上軸14旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)針桿上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)而使針桿7上下運(yùn)動(dòng)。針板15在大致中央部具有針孔(省略圖示)。機(jī)針8的下端在下降時(shí)從針孔中通過(guò)。針板15在針孔的左方、后方、右方、前方具有送布齒孔(省略圖示)。機(jī)座部2在針板15的下方具有梭子機(jī)構(gòu)(省略圖示)和送布機(jī)構(gòu)(省略圖示)。上軸馬達(dá)30驅(qū)動(dòng)梭子機(jī)構(gòu)和送布機(jī)構(gòu)。梭子機(jī)構(gòu)、送布機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是公知的，因此省略說(shuō)明。
[0026]縫紉機(jī)I具有切線機(jī)構(gòu)(省略圖示)。切線機(jī)構(gòu)包括連桿機(jī)構(gòu)、電磁元件60 (參照?qǐng)D5)和切斷刀。連桿機(jī)構(gòu)向切斷刀傳遞上軸14的旋轉(zhuǎn)力。電磁元件60驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)。切斷刀位于針板15的下側(cè)，利用上軸14的旋轉(zhuǎn)力切斷縫紉線。
[0027]縫紉機(jī)I在工作臺(tái)20的下方具有控制裝置16?？刂蒲b置16在左側(cè)面具有驅(qū)動(dòng)裝置31 (參照?qǐng)D2)。驅(qū)動(dòng)裝置31借助連接桿21與踩踏式的踏板22相連接。驅(qū)動(dòng)裝置31在使用者朝腳尖側(cè)或腳跟側(cè)操作踏板22時(shí)向控制裝置16輸出與踏板22的操作方向和操作量相應(yīng)的信號(hào)。控制裝置16根據(jù)自驅(qū)動(dòng)裝置31輸入的信號(hào)確定踏板22的操作方向和操作量。控制裝置16在使用者朝腳尖側(cè)操作踏板22時(shí)，根據(jù)踏板22的操作量調(diào)節(jié)上軸馬達(dá)30的旋轉(zhuǎn)速度，控制縫制速度。控制裝置16在使用者朝腳跟側(cè)操作踏板22時(shí)，驅(qū)動(dòng)切線機(jī)構(gòu)的電磁元件60而驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)。連桿機(jī)構(gòu)向切斷刀傳遞上軸14的旋轉(zhuǎn)力，切斷刀切斷縫紉線。
[0028]參照?qǐng)D2?圖4說(shuō)明驅(qū)動(dòng)裝置31。驅(qū)動(dòng)裝置31包括殼體311、桿32、磁體33、基板41、拉簧42和限位器43。在圖4中省略了桿32。殼體311的形狀為大致長(zhǎng)方體。殼體311具有自前端部上側(cè)朝前方突出的突出部314。殼體311在右側(cè)面(圖3、圖4中的紙面?zhèn)?具有開口 312。殼體311具有沿左右方向貫通的孔44和四個(gè)孔313。四個(gè)孔313分別位于突出部314前端部上端和前端部下端、殼體311后端部上端、殼體311后端部的上下方向大致中央?？?4位于殼體311的后端部下端。驅(qū)動(dòng)裝置31用分別從四個(gè)孔313中穿過(guò)的螺釘固定于控制裝置16(參照?qǐng)D1)的左側(cè)面。在將驅(qū)動(dòng)裝置31固定到了控制裝置16上時(shí)，控制裝置16的左側(cè)面堵塞殼體311的開口 312。桿32的軸部323從孔44中穿過(guò)。桿32包括第一延伸部321、第二延伸部322和軸部323。第一延伸部321在殼體311左側(cè)面(圖2中的紙面?zhèn)?的左側(cè)沿前后方向延伸。第一延伸部321的形狀為側(cè)面觀察呈長(zhǎng)方形的板狀。第一延伸部321的前端部位于殼體311前端部下側(cè)的前方且位于殼體311的突出部314的下方。第一延伸部321的后端部位于孔44的左側(cè)。第一延伸部321在前端部具有兩個(gè)孔321A。兩個(gè)孔321A沿前后方向排列。兩個(gè)孔321A分別沿左右方向貫通。連接桿21 (參照?qǐng)D1)用螺釘固定于兩個(gè)孔321A中的任一個(gè)孔。第一延伸部321在下端部的前后方向大致中央的后側(cè)具有四個(gè)槽321B。四個(gè)槽321B沿前后方向排列，朝上方凹陷。拉簧42卡定于四個(gè)槽321B中的任一個(gè)槽。軸部323從殼體311的孔44中穿過(guò)，在殼體311的內(nèi)側(cè)和左側(cè)面外側(cè)之間沿左右方向延伸。軸部323的形狀為圓筒狀。軸部323的截面的直徑大致等于孔44的內(nèi)徑。軸部323能夠轉(zhuǎn)動(dòng)。軸部323的左端部固定于第一延伸部321的后端部。軸部323的右端部固定于第二延伸部322 (參照?qǐng)D3)。第二延伸部322設(shè)于殼體311的內(nèi)部。第二延伸部322自軸部323的固定部分朝前方斜上側(cè)延伸。第二延伸部322的形狀為板狀。第二延伸部322在與固定于軸部323的一側(cè)相反的一側(cè)的端部的左側(cè)面(圖3中的紙背側(cè))固定磁體33。磁體33的形狀為側(cè)面觀察呈長(zhǎng)方形的板狀。磁體33沿著與第二延伸部322轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)第二延伸部322的左側(cè)面(圖3中的紙背側(cè))所通過(guò)的平面平行的方向磁化。以下，將第二延伸部322轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)第二延伸部322的左側(cè)面所通過(guò)的平面稱為基準(zhǔn)平面。如圖10所示，磁體33在表面(圖3中的紙背側(cè))具有平坦部分331和傾斜部分332。磁體33的表面33A的平坦部分331與第二延伸部322的左側(cè)面位于同一平面上。因此，磁體33的平坦部分331在第二延伸部322轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)沿著基準(zhǔn)平面移動(dòng)。
[0029]如圖4所示，驅(qū)動(dòng)裝置31在殼體311內(nèi)具有基板41?；?1為側(cè)面觀察呈長(zhǎng)方形的板狀，用螺釘411固定于殼體311的左側(cè)面的內(nèi)側(cè)(圖4中的紙面?zhèn)??；?1在其右側(cè)面(圖4中的紙面?zhèn)?上的后下側(cè)安裝有霍爾元件34和放大器35?；魻栐?4和放大器35位于基準(zhǔn)平面的左側(cè)?；魻栐?4與磁體33相對(duì)?；魻栐?4是對(duì)磁體33周邊的磁通密度中的與基準(zhǔn)平面正交的成分進(jìn)行檢測(cè)的磁傳感器。放大器35對(duì)霍爾元件34所檢測(cè)到的磁通密度的信號(hào)進(jìn)行放大后將信號(hào)輸出到CPU45(參照?qǐng)D5)。如圖3所示，霍爾元件34位于磁體33的左側(cè)?；魻栐?4和磁體33之間在左右方向的距離(間隔)為
2.0mm0驅(qū)動(dòng)裝置31在殼體311的左側(cè)面的外側(cè)(圖2中的紙面?zhèn)?包括拉簧42和限位器43。拉簧42在殼體311的前后方向大致中央的后側(cè)沿上下方向延伸。拉簧42的上端卡定于自殼體311上端朝左側(cè)突出的棒狀的突出部315。拉簧42的下端卡定于第一延伸部321的四個(gè)槽321B中的最靠后側(cè)的槽。拉簧42朝上方對(duì)第一延伸部321施力。限位器43在殼體311的前后方向大致中央的前側(cè)沿上下方向延伸。限位器43固定于殼體311的左側(cè)面。限位器43具有自下端朝下方突出的突出部431。突出部431的下端與第一延伸部321的上端接觸。突出部431能夠沿上下方向移動(dòng)。限位器43在內(nèi)部具有壓簧(省略圖示)。壓簧朝下方對(duì)突出部431施力。
[0030]概略說(shuō)明使用者操作踏板22 (參照?qǐng)D1)時(shí)的驅(qū)動(dòng)裝置31的動(dòng)作。在使用者朝腳尖側(cè)操作了踏板22時(shí)，連接桿21 (參照?qǐng)D1)朝下方移動(dòng)。伴隨連接桿21的移動(dòng)，桿32的第一延伸部321的前端部克服拉簧42的作用力朝下方移動(dòng)。第一延伸部321以軸部323為支點(diǎn)繞著自左側(cè)面觀察呈順時(shí)針的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。軸部323伴隨第一延伸部321的轉(zhuǎn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。伴隨軸部323的旋轉(zhuǎn)，第二延伸部322以軸部323為支點(diǎn)繞著自右側(cè)面觀察呈逆時(shí)針的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。伴隨第二延伸部322的轉(zhuǎn)動(dòng)，磁體33自圖3的狀態(tài)朝前下方移動(dòng)。因此，以霍爾元件34為基準(zhǔn)的磁體33的位置發(fā)生變化。
[0031]在使用者朝腳跟側(cè)操作了踏板22時(shí)，連接桿21朝上方移動(dòng)。伴隨連接桿21的移動(dòng)，桿32的第一延伸部321的前端部克服限位器43的壓簧的作用力而與突出部431 —同朝上方移動(dòng)。第一延伸部321以軸部323為支點(diǎn)繞著自左側(cè)面觀察呈逆時(shí)針的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。軸部323伴隨第一延伸部321的轉(zhuǎn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。伴隨軸部323的旋轉(zhuǎn)，第二延伸部322以軸部323為支點(diǎn)繞著自右側(cè)面觀察呈順時(shí)針的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。伴隨第二延伸部322的轉(zhuǎn)動(dòng)，磁體33自圖3的狀態(tài)朝后上方移動(dòng)。因此，以霍爾元件34為基準(zhǔn)的磁體33的位置發(fā)生變化。
[0032]桿32在連接桿21固定于第一延伸部321的兩個(gè)孔321A中的靠前側(cè)的孔中時(shí)和連接桿21固定于靠后側(cè)的孔中時(shí)都在同一轉(zhuǎn)動(dòng)范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。使用者為了踩動(dòng)踏板22所需要的力根據(jù)第一延伸部321的四個(gè)槽321B中的固定拉簧42的槽的位置而發(fā)生變化。使用者為了踩動(dòng)踏板22所需要的力在拉簧42固定于四個(gè)槽321B中的最靠前側(cè)的槽時(shí)最大，在拉簧42固定于最靠后側(cè)的槽時(shí)最小。
[0033]如上所述，霍爾元件34檢測(cè)磁體33周邊的磁通密度中的與基準(zhǔn)平面正交的成分并向放大器35輸出信號(hào),放大器35向CPU45(參照?qǐng)D5)輸出放大后的信號(hào)。CPU45自放大器35被輸入信號(hào)。霍爾元件34所檢測(cè)到的磁體33周邊的磁通密度中的與基準(zhǔn)平面正交的成分根據(jù)以霍爾元件34為基準(zhǔn)的磁體33的位置而發(fā)生變化。因此，CPU45基于自放大器35輸入的信號(hào)，能夠唯一確定以霍爾元件34為基準(zhǔn)的磁體33的位置，從而確定踏板22的操作方向和操作量。CPU45在確定了使用者朝腳尖側(cè)操作了踏板22時(shí)，根據(jù)操作量向驅(qū)動(dòng)電路輸出信號(hào)，以與操作量相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)速度驅(qū)動(dòng)上軸馬達(dá)30。因此，縫紉機(jī)I進(jìn)行縫制。CPU45在確定了使用者朝腳跟側(cè)操作了踏板22時(shí)，驅(qū)動(dòng)切線機(jī)構(gòu)的電磁元件60。切線機(jī)構(gòu)的切斷刀伴隨電磁元件60的驅(qū)動(dòng)而切斷縫紉線。
[0034]參照?qǐng)D5說(shuō)明縫紉機(jī)I的電氣結(jié)構(gòu)?？刂蒲b置16具有CPU45。CPU45控制縫紉機(jī)I。CPU45借助總線與R0M46、RAM47、存儲(chǔ)裝置48、I/O接口(以下稱為“I/O”)49相連接。R0M46存儲(chǔ)用于執(zhí)行縫制的程序等。RAM47臨時(shí)存儲(chǔ)為了執(zhí)行程序所需的各種值。存儲(chǔ)裝置48是用于存儲(chǔ)各種值的非易失性存儲(chǔ)裝置。1/049與驅(qū)動(dòng)電路55、驅(qū)動(dòng)電路56及放大器35電連接。驅(qū)動(dòng)電路55根據(jù)自CPU45輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)上軸馬達(dá)30。驅(qū)動(dòng)電路56根據(jù)自CPU45輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)切線機(jī)構(gòu)的電磁兀件60。
[0035]參照?qǐng)D6?圖9說(shuō)明使用者操作了踏板22時(shí)的磁體33和霍爾元件34之間的位置關(guān)系。以下，為了容易理解，用以磁體33的位置為基準(zhǔn)的相對(duì)位置來(lái)說(shuō)明磁體33的位置基于踏板22的操作發(fā)生變化時(shí)的霍爾元件34的位置。圖6、圖8、圖9的面表示第二延伸部322轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)第二延伸部322的左側(cè)面所通過(guò)的平面，即基準(zhǔn)平面?；鶞?zhǔn)平面與縫紉機(jī)I的左右方向正交。將軸部323的軸心與基準(zhǔn)平面的交叉點(diǎn)稱為支點(diǎn)324。將霍爾元件34投影于基準(zhǔn)平面時(shí)的投影圖像的重心稱為霍爾元件34的投影重心。將使用者朝腳尖側(cè)或腳跟側(cè)操作了踏板22時(shí)的霍爾元件34的投影重心在基準(zhǔn)平面上的軌跡稱為軌跡K。將軌跡K所描繪出的以支點(diǎn)324為中心的圓弧的半徑稱為半徑R。半徑R具體為25mm。將使用者未操作踏板22時(shí)的霍爾元件34的投影重心的位置稱為基準(zhǔn)位置341。將連結(jié)基準(zhǔn)位置341和支點(diǎn)324的直線P的延伸方向稱為P方向。
[0036]將磁體33的長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度稱為長(zhǎng)度ML，將短邊方向的長(zhǎng)度稱為長(zhǎng)度MS。長(zhǎng)度ML具體為13mm，長(zhǎng)度MS具體為12mm。磁體33沿短邊方向磁化。磁體33的磁化方向與基準(zhǔn)平面平行，且在使用者未操作踏板22的狀態(tài)下以直線P為基準(zhǔn)朝向自右側(cè)面觀察呈順時(shí)針的方向傾斜。以下，將磁體33的磁化方向(即磁體33的短邊方向)稱為Q方向。傾斜的程度，即，使用者未操作踏板22時(shí)的P方向和Q方向之間的夾角的角度Mm具體為27.38°。基準(zhǔn)位置341在使用者未操作踏板22的狀態(tài)下位于磁體33的Q方向的中央。自磁體33的磁化方向的兩端部到基準(zhǔn)位置341，在Q方向上各自的長(zhǎng)度相等，為長(zhǎng)度MS的一半長(zhǎng)度，即 MS/2。
[0037]磁體33與基準(zhǔn)平面平行且在磁化方向的兩端部分別具有彼此不同的磁極。磁體33的磁化方向的端部中的遠(yuǎn)離軸部323的一側(cè)，即圖6、圖8、圖9各自的上側(cè)為N極。磁體33的磁化方向的端部中的靠近軸部323的一側(cè)，即圖6、圖8、圖9各自的下側(cè)為S極。以下，將與Q方向正交的方向(即磁體33的長(zhǎng)邊方向)稱為R方向。將通過(guò)基準(zhǔn)位置341且沿R方向延伸的直線稱為直線r。如上所述，基準(zhǔn)位置341在使用者未操作踏板22的狀態(tài)下位于磁體33的Q方向的中央。因此，直線r在磁體33的磁化方向的中央沿著R方向延伸。
[0038]桿32在使用者朝腳尖側(cè)操作了踏板22時(shí)，繞著自右側(cè)面觀察呈逆時(shí)針的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，霍爾元件34的投影重心在軌跡K上自基準(zhǔn)位置341向箭頭Ka方向移動(dòng)。在使用者自未操作踏板22的狀態(tài)朝腳尖側(cè)最大限度地操作了踏板22時(shí)，霍爾元件34的投影重心的移動(dòng)量若換算成桿32的轉(zhuǎn)動(dòng)角度則為13.03°。以下，將使用者朝腳尖側(cè)最大限度地操作了踏板22時(shí)的霍爾元件34的投影重心的位置稱為第一位置342。第一位置342在Q方向上自基準(zhǔn)位置341朝N極側(cè)離開2.61mm。以下，將通過(guò)第一位置342且沿R方向延伸的直線稱為直線ra。
[0039]在使用者朝腳跟側(cè)操作了踏板22時(shí)，桿32繞著自右側(cè)面觀察呈順時(shí)針的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，霍爾元件34的投影重心在軌跡K上自基準(zhǔn)位置341向箭頭Kb方向移動(dòng)。在使用者自未操作踏板22的狀態(tài)向腳跟側(cè)最大限度地操作了踏板22時(shí)，霍爾元件34的投影重心的移動(dòng)量若換算成桿32的轉(zhuǎn)動(dòng)角度則為一 7.32°。以下，將使用者朝腳跟側(cè)最大限度地操作了踏板22時(shí)的霍爾元件34的投影重心的位置稱為第二位置343。第二位置343在Q方向上自基準(zhǔn)位置341朝S極側(cè)離開1.47mm。以下，將通過(guò)第二位置343且沿R方向延伸的直線稱為直線rb。
[0040]角度Mm、磁體的長(zhǎng)度ML、MS、軌跡K所描繪出的圓弧的半徑R以及使用者自未操作踏板22的狀態(tài)朝腳尖側(cè)或腳跟側(cè)最大限度地操作了踏板22時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度均不限定于上述具體例。
[0041]在使用者朝腳尖側(cè)或腳跟側(cè)操作了踏板22時(shí)，軌跡K在Q方向上的位置在直線ra和直線rb之間位移。此時(shí)，霍爾元件34的投影重心的以磁體33為基準(zhǔn)的相對(duì)位置至少在磁體33的磁化方向(Q方向)的中央部分的區(qū)域內(nèi)位移。中央部分的區(qū)域具體而言是表示磁體33的在Q方向上自直線r向N極側(cè)和S極側(cè)各離開長(zhǎng)度MS/4的直線之間的區(qū)域。即，中央部分的區(qū)域表示磁體33的磁化方向的中央且磁化方向的長(zhǎng)度為長(zhǎng)度MS/2的區(qū)域。
[0042]圖7是磁體33周邊的磁通密度B中的與基準(zhǔn)平面正交的成分的仿真結(jié)果的曲線圖。為了容易理解，在仿真中，算出磁體33表面平坦化后的磁通密度。曲線圖的橫軸為將磁體33表面的靠N極側(cè)的端部設(shè)為基準(zhǔn)O時(shí)的Q方向的距離X (單位:mm)。自磁體33的N極側(cè)向S極側(cè)去的方向?yàn)檎较颍許極側(cè)向N極側(cè)去的方向?yàn)樨?fù)方向。曲線圖的縱軸是磁體33的R方向的中央處的位于磁體33表面的左側(cè)且與磁體33表面垂直的方向上的地點(diǎn)處、磁通密度B的與基準(zhǔn)平面正交的成分(單位:mT)。曲線圖的七條曲線(Z = 0.5mm、
1.0mnr“3.5mm)在磁體33表面左側(cè)與磁體33表面垂直的方向上距磁體33表面的距離Z各不相同。作為距離Z的基準(zhǔn)的Z = 0.0mm為磁體33的表面。以下，將與磁體33的表面垂直的方向稱為U方向。U方向與縫紉機(jī)I的左右方向?qū)?yīng)。如上所述，磁體33和霍爾元件34之間在左右方向(U方向)的距離為2.0mm。因此，與Z = 2.0mm對(duì)應(yīng)的曲線表示霍爾元件34實(shí)際檢測(cè)到的磁通密度B。
[0043]如圖7所示，與距離X為大約3mm以上且大約9mm以下的區(qū)域El的磁通密度B相t匕，距離X小于大約3mm或大于大約9mm的區(qū)域的磁通密度B的每單位距離的變化量，即曲線的斜率的絕對(duì)值較大。特別是，磁通密度B的每單位距離的變化量隨著距離Z自3.5mm減小到0.5mm而顯著變大。距離X為大約3mm以上且大約9mm以下的區(qū)域El的磁通密度B的每單位距離的變化量較小，與距離Z無(wú)關(guān)。區(qū)域El的磁通密度B的每單位距離的變化為大致線性。磁體33周邊的磁通密度B的每單位距離的變化量在中央部分的區(qū)域El較小，隨著靠近磁化方向(Q方向)的兩端而變大。
[0044]霍爾元件34的投影重心在距離X為3.39mm (直線ra的位置)以上且7.47mm (直線rb的位置)以下的區(qū)域E2內(nèi)相對(duì)移動(dòng)?；魻栐?4在磁體33的比磁通密度B變化量較小的區(qū)域El更靠近磁化方向(Q方向)中央的部分相對(duì)移動(dòng)。因此，就驅(qū)動(dòng)裝置31而言，在以霍爾元件34為基準(zhǔn)的磁體33在U方向的位置由于桿32的時(shí)效劣化而發(fā)生了變化時(shí)，能夠?qū)⒒魻栐?4所檢測(cè)到的磁通密度B的變化抑制在最小限度。
[0045]與距離X為大約3mm以上且大約9mm以下的區(qū)域El的磁通密度B相比，距離X小于大約3_或大于大約9_的區(qū)域的磁通密度B就每個(gè)距離Z來(lái)說(shuō)其差別量較大。特別是，磁通密度B就每個(gè)距離Z來(lái)說(shuō)的差別量隨著距離Z從3.5mm減小到0.5mm而顯著變大。距離X為大約3mm以上且大約9mm以下的區(qū)域El的磁通密度B大致一致，與距離Z無(wú)關(guān)。因此,磁體33周邊的磁通密度B在區(qū)域El中大致一致。就每個(gè)距離Z來(lái)說(shuō)的磁通密度B的差別量隨著靠近磁化方向(Q方向)的兩端而變大。
[0046]霍爾元件34的投影重心在磁體33的比區(qū)域El更靠近磁化方向(Q方向)的中央的部分相對(duì)移動(dòng)，在區(qū)域El中的磁通密度B大致一致，與距離Z無(wú)關(guān)。因此，驅(qū)動(dòng)裝置31在以霍爾元件34為基準(zhǔn)的磁體33在U方向的位置由于桿32的時(shí)效劣化而發(fā)生了變化時(shí)，能夠?qū)⒒魻栐?4所檢測(cè)到的磁通密度B的變化抑制在最小限度。
[0047]距離X為6mm處的磁通密度B為0，與距離Z無(wú)關(guān)。理由是，距離X為6mm時(shí)，距磁體33的磁化方向的兩端部的距離相等，因此磁通密度B的極性在該地點(diǎn)反轉(zhuǎn)。使用者未操作踏板22時(shí)的霍爾元件34的投影重心的位置(基準(zhǔn)位置341)為磁體33的磁化方向的中央(參照?qǐng)D6)。因此，在使用者未操作踏板22時(shí)，霍爾元件34所檢測(cè)到的磁場(chǎng)為0，與距離Z無(wú)關(guān)。
[0048]如圖8所示，軌跡K的在第一位置342處的切線cl和沿Q方向延伸的直線q之間的夾角的銳角Al具體為76.97°。軌跡K的在第二位置343處的切線c2和直線q之間的夾角的銳角A2具體為82.68°。因此，軌跡K上的所有點(diǎn)處的切線和Q方向之間的夾角的銳角A始終取76.97°?82.68°的值。因此，軌跡K上的所有點(diǎn)處的切線始終與Q方向(磁化方向)交叉。即，軌跡K上的任一點(diǎn)上的切線都與Q方向(磁化方向)不一致。
[0049]如圖7所示，磁體33周邊的磁通密度B的每單位距離的變化量在區(qū)域El較小，在區(qū)域E2更小。磁體33周邊的磁通密度B在區(qū)域El大致一致，與距離Z無(wú)關(guān)，在區(qū)域E2 —致性更好。因此，優(yōu)選霍爾元件34的投影重心在區(qū)域El內(nèi)相對(duì)移動(dòng)，更優(yōu)選在區(qū)域E2內(nèi)相對(duì)移動(dòng)。如上所述，軌跡K上的任一點(diǎn)處的切線都與Q方向不一致。S卩，軌跡K上的任一點(diǎn)處的切線都不和與Q方向正交的R方向正交。如圖8所示，軌跡K在自沿著R方向延伸的直線ra、rb傾斜的方向上延伸。此時(shí)，就區(qū)域E2內(nèi)的軌跡K的長(zhǎng)度而言，與軌跡K上的任一點(diǎn)上的切線與Q方向一致的狀態(tài)，即軌跡K沿著與直線ra、rb正交的方向延伸的狀態(tài)相比要長(zhǎng)。
[0050]如圖9所示，霍爾元件34的投影重心在軌跡K上的移動(dòng)方向(箭頭Ka、Kb所指的方向)可以如下這樣定義。將軌跡K的在基準(zhǔn)位置341處的切線s的延伸方向稱為S方向。將指向Q方向中的遠(yuǎn)離支點(diǎn)324的方向的箭頭稱為箭頭Tq。S方向中的箭頭Ka所指的方向是與箭頭Tq的朝向成銳角A3的方向。S方向中的箭頭Kb所指的方向是與箭頭Tq的朝向成鈍角A4的方向。
[0051]此時(shí)，軌跡K上的切線的延伸方向隨著霍爾元件34的投影重心在軌跡K上自基準(zhǔn)位置341向第一位置342 (即，向箭頭Ka所指的方向)移動(dòng)而趨向R方向。Q方向和R方向正交。因此，霍爾元件34的投影重心在Q方向上每單位時(shí)間的移動(dòng)量在桿32以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，隨著投影重心在軌跡K上移動(dòng)并靠近第一位置342而變小。
[0052]如圖7所示，磁體33周邊的磁通密度B的每單位距離的變化量隨著距離X自磁化方向(Q方向)的中央(距離X = 6mm,與基準(zhǔn)位置341對(duì)應(yīng))靠近端部(距離X = Omm,與第一位置342對(duì)應(yīng))而變大。因此，在使用者朝腳尖側(cè)操作踏板22時(shí)，霍爾元件34的投影重心的相對(duì)位置在Q方向的移動(dòng)量的減少和由于霍爾元件34的投影重心靠近第一位置342而導(dǎo)致的磁通密度B的變化量的增加相抵消。此時(shí)，霍爾元件34所檢測(cè)到的磁通密度B的變化趨勢(shì)接近大致線性。CPU45能夠基于大致線性變化的信號(hào)確定踏板22的操作量。
[0053]軌跡K上的任一點(diǎn)上的切線的延伸方向隨著霍爾元件34的投影重心在軌跡K上自基準(zhǔn)位置341向第二位置343(即，向箭頭Kb的方向)移動(dòng)而趨向Q方向。因此，霍爾元件34的投影重心在Q方向上每單位時(shí)間的移動(dòng)量在桿32以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)隨著投影重心在軌跡K上移動(dòng)并靠近第二位置343而變大。
[0054]如圖7所示，磁體33周邊的磁通密度B的每單位距離的變化量隨著距離X自磁化方向(Q方向)的中央(距離X = 6mm,與基準(zhǔn)位置341對(duì)應(yīng))靠近端部(距離X = 12mm,與第二位置343對(duì)應(yīng))而變大。因此，在使用者朝腳跟側(cè)操作踏板22時(shí)，霍爾元件34的投影重心的相對(duì)位置在Q方向的移動(dòng)量增加。磁通密度B的變化量根據(jù)移動(dòng)量的增加而增加。此時(shí)，霍爾元件34所檢測(cè)到的磁通密度B在使用者朝腳跟側(cè)操作了踏板時(shí)急劇減小(數(shù)值變?yōu)樨?fù)，從數(shù)學(xué)方面來(lái)看是減小了，但是從絕對(duì)值方面來(lái)看是增大了)。CPU45在使用者朝腳跟側(cè)操作了踏板22時(shí)驅(qū)動(dòng)切線機(jī)構(gòu)而切斷縫紉線。用于對(duì)切線機(jī)構(gòu)的電磁元件60進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的信號(hào)在使用者以規(guī)定量朝腳跟側(cè)操作了踏板22時(shí)輸出。因此，CPU45不需要在使用者朝腳跟側(cè)操作了踏板22時(shí)線性地確定踏板22的操作量。
[0055]參照?qǐng)D10說(shuō)明磁體33。為了易于說(shuō)明，假設(shè)霍爾元件34以磁體33為基準(zhǔn)朝箭頭Ka側(cè)或箭頭Kb側(cè)相對(duì)移動(dòng)而進(jìn)行說(shuō)明?；魻栐?4以磁體33為基準(zhǔn)朝箭頭Ka側(cè)相對(duì)移動(dòng)時(shí)，實(shí)際上是磁體33朝向與箭頭Ka相反的一側(cè)(箭頭Kb側(cè))移動(dòng)?；魻栐?4以磁體33為基準(zhǔn)朝箭頭Kb側(cè)相對(duì)移動(dòng)時(shí)，實(shí)際上是磁體33朝向與箭頭Kb相反的一側(cè)(箭頭Ka側(cè))移動(dòng)。
[0056]磁體33具有與霍爾元件34相對(duì)的表面33A。磁體33在表面33A具有平坦部分331和傾斜部分332。平坦部分331與基準(zhǔn)平面51處于同一平面，自磁體33的R方向大致中央延伸到箭頭Ka側(cè)的端部333。傾斜部分332朝向基準(zhǔn)平面51的左側(cè)，即遠(yuǎn)離霍爾元件34的一側(cè)傾斜。傾斜部分332自磁體33的R方向的大致中央延伸到箭頭Kb側(cè)的端部334。因此，磁體33的表面33A和霍爾元件34之間在U方向(左右方向)的距離自磁體33的R方向的大致中央朝向端部334逐漸增大。磁體33的端部334的厚度為磁體33的R方向的大致中央的厚度的大致一半。
[0057]隨著霍爾元件34的投影重心在軌跡K (參照?qǐng)D6、圖8、圖9)上朝箭頭Kb側(cè)移動(dòng)而自基準(zhǔn)位置341向第二位置343靠近，磁體33的表面33A和霍爾元件34之間的距離變大。如圖7所示，霍爾元件34的投影重心位于基準(zhǔn)位置341和第二位置343之間時(shí)，磁體33周邊的磁通密度B隨著磁體33和霍爾元件34之間在U方向的距離Z變大而趨向于O。
[0058]如圖9所示，在使用者朝腳跟側(cè)操作踏板22而使霍爾元件34的投影重心的相對(duì)位置在Q方向的移動(dòng)量增加時(shí)，霍爾元件34所檢測(cè)到的磁通密度B急劇減小(數(shù)值變?yōu)樨?fù)，從數(shù)學(xué)方面來(lái)看是減小了，但是從絕對(duì)值方面來(lái)看是增大了)。但是，磁體33的表面33A和霍爾元件34之間的距離在霍爾元件34的投影重心從基準(zhǔn)位置341到位于基準(zhǔn)位置341和第二位置343之間時(shí)變大。因此，在使用者朝腳跟側(cè)操作了踏板時(shí)，霍爾元件34所檢測(cè)到的磁通密度B不會(huì)急劇減小(數(shù)值變?yōu)樨?fù)，從數(shù)學(xué)方面來(lái)看是減小了，但是從絕對(duì)值方面來(lái)看是增大了)。
[0059]如上所述，在驅(qū)動(dòng)裝置31根據(jù)踏板22的操作使桿32轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固定于第二延伸部322的磁體33發(fā)生移動(dòng)，磁體33和霍爾元件34之間的位置關(guān)系發(fā)生變化。此時(shí)，自與基準(zhǔn)平面垂直的方向觀察磁體33和霍爾元件34時(shí)，以磁體33為基準(zhǔn)的霍爾元件34的位置在磁體33的磁化方向的區(qū)域El (參照?qǐng)D7)內(nèi)側(cè)的區(qū)域E2(參照?qǐng)D7)內(nèi)移動(dòng)。區(qū)域E2是靠近磁體33的磁化方向的中央的、磁通密度變化較小的區(qū)域(參照?qǐng)D7)。在區(qū)域E1、E2中，以磁體33為基準(zhǔn)的霍爾元件34的位置在與基準(zhǔn)平面平行的方向(Q方向)上發(fā)生了變化時(shí)，因位置變化導(dǎo)致的磁通密度的變化較小。在區(qū)域El、E2中，以磁體33為基準(zhǔn)的霍爾元件34的位置在與基準(zhǔn)平面垂直的方向(U方向)上發(fā)生了變化時(shí)，因位置變化導(dǎo)致的磁通密度的變化較小。驅(qū)動(dòng)裝置31能夠在桿32時(shí)效劣化而導(dǎo)致磁體33的位置在U方向上發(fā)生了變化時(shí)，將霍爾元件34所檢測(cè)到的磁通密度的變化抑制在最小限度。驅(qū)動(dòng)裝置31在桿32時(shí)效劣化時(shí)也能向CPU45輸出能夠穩(wěn)定地確定踏板22的操作量的信號(hào)。因此，縫紉機(jī)在桿32時(shí)效劣化時(shí)也能穩(wěn)定地進(jìn)行縫制。
[0060]磁體33的區(qū)域E2的磁體33磁化方向的長(zhǎng)度小于區(qū)域El的磁體33磁化方向的長(zhǎng)度。此時(shí)，霍爾元件34的投影重心與磁體33的形狀和特性無(wú)關(guān)地始終在磁通密度變化較小的區(qū)域中相對(duì)移動(dòng)。因此，驅(qū)動(dòng)裝置31能夠與磁體33的形狀和特性無(wú)關(guān)地，向CPU45輸出能夠準(zhǔn)確地確定踏板22的操作量的信號(hào)。
[0061]如圖8所示，軌跡K上的所有點(diǎn)處的切線和磁化方向(Q方向)之間的夾角的銳角始終取銳角Al (76.97° )和銳角A2 (82.68° )之間的值。銳角Al是第一位置342處的切線Cl和直線q之間的夾角。銳角A2是第二位置343處的切線c2和直線q所成的角。因此，軌跡K上的所有點(diǎn)處的切線始終與磁化方向交叉。軌跡K自直線ra、rb傾斜。此時(shí)，在區(qū)域E2內(nèi)，軌跡K的長(zhǎng)度與軌跡K和直線ra、rb正交時(shí)相比要長(zhǎng)。因此，驅(qū)動(dòng)裝置31在踏板22的操作量較大、桿32的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍較大時(shí)，也能向CPU45輸出能夠確定踏板22的操作量的信號(hào)。
[0062]如圖9所示，在使用者朝腳尖側(cè)操作了踏板22時(shí)，霍爾元件34朝向使軌跡K上的切線的延伸方向和磁體33的磁化方向趨于正交的方向相對(duì)移動(dòng)。此時(shí)，在霍爾元件34的投影重心靠近第一位置342，霍爾元件34所檢測(cè)到的磁通密度的變化量增加時(shí)，霍爾元件34在磁化方向(Q方向)的移動(dòng)量減小。磁通密度的變化量的增加和霍爾元件34在磁化方向的移動(dòng)量的減小相抵消?；魻栐?4所檢測(cè)到的磁通密度B的變化的趨勢(shì)接近于大致線性。因此，CPU45在基于自驅(qū)動(dòng)裝置31的放大器35輸入的信號(hào)確定踏板22的操作量時(shí)，能夠基于大致線性變化的磁通密度確定操作量，因此，能夠穩(wěn)定地確定踏板22的操作量。
[0063]在使用者朝腳跟側(cè)操作了踏板22時(shí)，霍爾元件34朝向使軌跡K上的切線的延伸方向和磁體33的磁化方向趨于平行的方向相對(duì)移動(dòng)。此時(shí)，霍爾元件34所檢測(cè)到的磁通密度的變化量因霍爾元件34的投影重心靠近第二位置343而增加?；魻栐?4在磁化方向(Q方向)的移動(dòng)量因霍爾元件34的投影重心靠近第二位置343而增加。CPU45在使用者朝腳跟側(cè)操作了踏板22時(shí)，驅(qū)動(dòng)切線機(jī)構(gòu)而切斷縫紉線。CPU45在使用者朝腳跟側(cè)操作了踏板22時(shí)，不需要線性地確定踏板22的操作量。因此，驅(qū)動(dòng)裝置31在桿32時(shí)效劣化而磁體33的位置發(fā)生了變化時(shí)，也能不受時(shí)效劣化影響地向CPU45輸出用于驅(qū)動(dòng)切線機(jī)構(gòu)的電磁元件60的信號(hào)。在本實(shí)施方式中，能夠使使用者朝腳尖側(cè)操作了踏板22時(shí)的霍爾元件34的相對(duì)移動(dòng)量大于朝腳跟側(cè)操作了踏板22時(shí)的霍爾元件34的相對(duì)移動(dòng)量。
[0064]磁體33在表面33A設(shè)有傾斜部(傾斜部分332)。磁體33的表面33A和霍爾元件34之間的距離在使用者朝腳跟側(cè)操作了踏板22而使霍爾元件34的投影重心從基準(zhǔn)位置341到位于基準(zhǔn)位置341和第二位置343之間時(shí)變大。因此，驅(qū)動(dòng)裝置31能夠抑制霍爾元件34所檢測(cè)到的磁通密度B急劇減小(數(shù)值變?yōu)樨?fù)，從數(shù)學(xué)方面來(lái)看是減小了，但是從絕對(duì)值方面來(lái)看是增大了)。
[0065]如圖6所示，在使用者未操作踏板22時(shí)，霍爾元件34的投影重心的位置(基準(zhǔn)位置341)位于磁體33的磁化方向的中央。此時(shí)，霍爾元件34所檢測(cè)到的磁通密度B為O。在磁體33脫離了桿32時(shí)，霍爾元件34所檢測(cè)到的磁通密度B為0，與踏板22的操作位置無(wú)關(guān)。因此，CPU45在基于自驅(qū)動(dòng)裝置31的放大器35輸入的信號(hào)所確定出的磁通密度為O時(shí)，進(jìn)行停止縫制的控制。此時(shí)，能夠防止縫紉機(jī)I在磁體33脫離了桿32時(shí)進(jìn)行縫制。
[0066]本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式?；魻栐?4的投影重心的軌跡K也可以在區(qū)域El內(nèi)，即在磁體33的磁化方向長(zhǎng)度MS的一半長(zhǎng)度MS/2的區(qū)域內(nèi)移動(dòng)。只要在磁體33的磁化方向上磁通密度B的每單位距離的變化大致線性，霍爾元件34的投影重心也可以在比磁體33的磁化方向長(zhǎng)度MS的一半長(zhǎng)度MS/2長(zhǎng)的區(qū)域內(nèi)移動(dòng)。
[0067]圖8的銳角A1、A2分別為76.97°、82.68°。優(yōu)選銳角A1、A2均趨近于90°。理由是，銳角A1、A2趨近于90°時(shí)，與軌跡K沿著與直線ra、rb正交的方向延伸的狀態(tài)相比，能夠在區(qū)域E2內(nèi)使軌跡K的長(zhǎng)度更長(zhǎng)。
[0068]圖8中的軌跡K上的任一點(diǎn)處的切線的延伸方向也可以與磁化方向(Q方向)平行。即，軌跡K上的任一點(diǎn)處的切線也可以不與直線q交叉。第一位置342、第二位置343處的切線的延伸方向也可以與磁化方向(Q方向)平行。
[0069]在使用者朝腳尖側(cè)操作了踏板22時(shí)，圖9中的以磁體33為基準(zhǔn)的霍爾元件34的投影重心的相對(duì)位置也可以朝箭頭Kb側(cè)移動(dòng)。在使用者朝腳跟側(cè)操作了踏板22時(shí)，圖9中的以磁體33為基準(zhǔn)的霍爾元件34的投影重心的相對(duì)位置也可以朝箭頭Ka側(cè)移動(dòng)。
[0070]在使用者未操作踏板22時(shí)，圖6中的以磁體33為基準(zhǔn)的霍爾元件34的投影重心的位置(基準(zhǔn)位置341)也可以位于磁體33的比磁化方向(Q方向)的中央靠N極側(cè)或S極側(cè)的位置。
[0071]放大器35也可以基于自霍爾兀件34輸入的信號(hào)確定踏板22的操作方向和操作量。放大器35也可以向CPU45輸出表不確定了的操作方向和操作量的信號(hào)。CPU45也可以基于自放大器35輸入的表示操作方向和操作量的信號(hào)控制縫紉機(jī)I。也可以使用將霍爾元件34和放大器35 —體化而成的磁傳感器，即霍爾1C。
[0072]磁體33在表面33A具有平坦部分331和傾斜部分332，但也可以不具有傾斜部分332，而僅為平坦部分331。
[0073]在縫紉機(jī)I具有使壓腳17上下運(yùn)動(dòng)的壓腳上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，CPU45也可以在使用者朝腳尖側(cè)操作了踏板22時(shí)根據(jù)踏板22的操作量使壓腳17上下運(yùn)動(dòng)。踏板22也可以僅能朝腳尖側(cè)操作。此時(shí)，縫紉機(jī)I可以另行設(shè)置能夠給出用于驅(qū)動(dòng)切線機(jī)構(gòu)的指示的操作部。
[0074]驅(qū)動(dòng)裝置31是本發(fā)明的縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的一個(gè)例子。放大器35是本發(fā)明的輸出部的一個(gè)例子。上軸馬達(dá)30、電磁元件60是本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)部的一個(gè)例子。
【權(quán)利要求】
1.一種縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置(31)，其包括: 桿(32)，其根據(jù)踏板(22)的操作在規(guī)定的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)； 磁體(33)，其固定于上述桿，伴隨上述桿的轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)行移動(dòng)； 霍爾元件(34)，其為檢測(cè)上述磁體的磁場(chǎng)的元件，在與上述磁體伴隨上述桿的轉(zhuǎn)動(dòng)所通過(guò)的平面不同的位置與上述磁體相對(duì)；以及 輸出部(35)，其基于上述霍爾元件所檢測(cè)到的與和上述磁體的位置對(duì)應(yīng)的上述平面垂直的方向上的磁場(chǎng)，輸出用于驅(qū)動(dòng)縫細(xì)機(jī)(I)的驅(qū)動(dòng)部(30、60)的信號(hào)； 該縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于， 上述磁體與上述平面平行且在磁化方向的兩端部分別具有彼此不同的磁極； 在上述桿在上述規(guī)定的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，自與上述平面垂直的方向觀察上述磁體和上述霍爾元件，以上述磁體為基準(zhǔn)的上述霍爾元件的相對(duì)位置在上述磁體的磁化方向的中央部分的范圍內(nèi)移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 上述中央部分的范圍的上述磁化方向的長(zhǎng)度小于上述磁體的上述磁極之間的長(zhǎng)度的一半。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 上述中央部分的范圍是與和上述磁體的位置對(duì)應(yīng)的上述平面垂直的方向的上磁場(chǎng)線性變化的范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 在上述磁體移動(dòng)時(shí)，上述霍爾元件的相對(duì)位置的軌跡上的切線的延伸方向始終與上述磁化方向交叉。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 上述驅(qū)動(dòng)部具有驅(qū)動(dòng)縫紉機(jī)的上軸(14)而使針桿(7)上下運(yùn)動(dòng)的上軸馬達(dá)(30)；在上述霍爾元件自上述霍爾元件位于上述磁體的上述磁化方向的中央的狀態(tài)向使上述切線的延伸方向和上述磁化方向趨于正交的方向相對(duì)移動(dòng)時(shí)，上述輸出部輸出用于驅(qū)動(dòng)上述上軸馬達(dá)的信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 上述驅(qū)動(dòng)部具有縫紉機(jī)的切線機(jī)構(gòu)的電磁元件(60)，該縫紉機(jī)的切線機(jī)構(gòu)用于切斷縫紉線； 在上述霍爾元件自上述霍爾元件位于上述磁體的上述磁化方向的中央的狀態(tài)向使上述切線的延伸方向和上述磁化方向趨于平行的方向相對(duì)移動(dòng)時(shí)，上述輸出部輸出用于驅(qū)動(dòng)上述電磁元件的信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 上述驅(qū)動(dòng)部具有縫紉機(jī)的切線機(jī)構(gòu)的電磁元件，該縫紉機(jī)的切線機(jī)構(gòu)用于切斷縫紉線.在上述霍爾元件自上述霍爾元件位于上述磁體的上述磁化方向的中央的狀態(tài)向使上述切線的延伸方向和上述磁化方向趨于平行的方向相對(duì)移動(dòng)時(shí)，上述輸出部輸出用于驅(qū)動(dòng)上述電磁元件的信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 自與上述平面垂直的方向觀察上述磁體和上述霍爾元件時(shí)，未操作上述踏板時(shí)的以上述磁體為基準(zhǔn)的上述霍爾元件的相對(duì)位置位于上述磁體的磁化方向的中央。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 自與上述平面垂直的方向觀察上述磁體和上述霍爾元件時(shí)，未操作上述踏板時(shí)的以上述磁體為基準(zhǔn)的上述霍爾元件的相對(duì)位置位于上述磁體的磁化方向的中央。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 自與上述平面垂直的方向觀察上述磁體和上述霍爾元件時(shí)，未操作上述踏板時(shí)的以上述磁體為基準(zhǔn)的上述霍爾元件的相對(duì)位置位于上述磁體的磁化方向的中央。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 自與上述平面垂直的方向觀察上述磁體和上述霍爾元件時(shí)，未操作上述踏板時(shí)的以上述磁體為基準(zhǔn)的上述霍爾元件的相對(duì)位置位于上述磁體的磁化方向的中央。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的縫紉機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 自與上述平面垂直的方向觀察上述磁體和上述霍爾元件時(shí)，未操作上述踏板時(shí)的以上述磁體為基準(zhǔn)的上述霍爾元件的相對(duì)位置位于上述磁體的磁化方向的中央。
【文檔編號(hào)】D05B69/30GK104233659SQ201410250919
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月6日
【發(fā)明者】鈴木茂, 古村正偉 申請(qǐng)人:兄弟工業(yè)株式會(huì)社