JP7152185B2 - 針板着脱機構及びそれを備えたミシン - Google Patents

Description

本発明は、針板着脱機構及びそれを備えたミシンに関するものである。

下記特許文献１及び２には、ミシンの針板着脱機構が記載されている。この針板着脱機構では、解除レバーやロック機構を操作することで、針板を取外すことができる。

特開２０１３－４８８４６号公報 特開２０１６－３６５７０号公報

ところで、ミシンでは、針が上死点から下死点へ下降するときには、針が針板の針孔内を挿通する。一方、上記特許文献１及び２では、針の上下位置にかかわらず、解除レバーやロック機構の操作が可能である。すなわち、上記特許文献１及び２において、例えば、針が下死点に位置しているときに、解除レバーやロック機構を操作すると、針が針孔を挿通した状態で、針板がミシン本体から取外しされた状態になる。この状態では、針板がミシン本体から取外しされているにも関わらす、針が針孔を挿通しているため、針板を針から取外すことができない。このため、このような状況は、針板の交換として適さない状況といえる。

また、ミシンモータが作動しているときには、使用者が縫製対象物を縫製中である。このため、このような状況も、針板の交換に対する使用者の意思はなく、針板の交換として適さない状況といえる。

以上により、上記のような針板の交換として適さない状況では、針板の交換を阻止する構造にすることが望ましい。

本発明は、上記事実を考慮して、針板の交換として適さない状況において針板の交換を阻止することができる針板着脱機構及びそれを備えたミシンを提供することを目的とする。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、ミシンモータの駆動力により針を上下運動させて縫目を形成するミシンにおいて、針板をミシン本体に固定する針板固定部と、作動することで前記針板の固定状態を解除する解除部と、前記針が前記針板の上面よりも下側に位置しているとき又は前記ミシンモータの駆動しているときには、前記針板の固定状態の解除を制限する固定解除制限部と、を備えた針板着脱機構である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記固定解除制限部は、前記針板の固定力を増加させることを特徴とする針板着脱機構である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記固定解除制限部は、前記解除部を非作動状態に維持することを特徴とする針板着脱機構である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記固定解除制限部が、前記ミシン本体に設けられると共に、前記針板又は前記解除部に着磁可能な電磁石として構成されており、前記固定解除制限部が、前記針板又は前記解除部を着磁することで、前記解除部による前記固定状態に対する解除を制限することを特徴とする針板着脱機構である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記固定解除制限部は、前記針板又は前記解除部に係合可能な係合部を有しており、前記固定解除制限部は、前記針板又は前記解除部と係合して前記解除部による前記固定状態に対する解除を制限する解除制限位置と、前記針板又は前記解除部との係合状態を解除して前記解除部による前記固定状態に対する解除を許可する解除許可位置と、の間を移動可能に構成されている針板着脱機構である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記固定解除制限部が、ソレノイドとして構成されており、前記係合部が前記ソレノイドのプランジャであることを特徴する針板着脱機構である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、上記構成の針板着脱機構を備えたミシンである。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記固定解除制限部は、前記回転部と連結して前記回転部を回転駆動させる駆動部を有していることを特徴とする針板着脱機構である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記針の上下位置を検出する検出部を備え、前記固定解除制限部は、前記検出部に連動して作用して、前記針が前記針板の上面よりも下側に位置しているときに、前記針板の固定状態の解除を制限する針板着脱機構である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記固定解除制限部は、前記ミシンモータに連動して作動して、前記ミシンモータの駆動時に、前記針板を固定状態にロックし又は前記解除部を非作動状態に維持する針板着脱機構である。

上記構成の針板着脱機構及びミシンによれば、針板の交換として適さない状況において、針板の交換を阻止することができる。

図１は、第１の実施の形態に係る針板着脱機構が適用されたミシンのベッド部の要部を示す左斜め前方から見た斜視図である。 図２は、第１の実施の形態に係る針板着脱機構が適用されたミシン全体を示す左斜め前方から見た斜視図である。 図３は、図２に示されるミシンの駆動機構を模式的に示す模式図である。 図４（Ａ）は、図２に示されるミシンのブロック図であり、図４（Ｂ）は、上軸の回転角度に対応する針の上下位置を示すグラフである。 図５は、針板着脱機構の動作フローである。 図６は、針板着脱機構のタイミングチャートである。 図７（Ａ）は、針板が電磁石によってロックされた状態を示す斜視図であり、図７（Ｂ）は、針板の固定状態が解除されて針板が押上棒によって押上げられた状態を示す斜視図である。 図８（Ａ）は、第１の実施の形態における変形例１の針板着脱機構においてソレノイドの作動前の状態を示す斜視図であり、図８（Ｂ）は、（Ａ）の状態からソレノイドが作動して、針板がソレノイドによってロックされた状態を示す斜視図である。 図９（Ａ）は、第１の実施の形態における変形例２の針板着脱機構を示す斜視図であり、図９（Ｂ）は、第１の実施の形態における変形例３の針板着脱機構を示す斜視図である。 図１０は、第２の実施の形態に係る針板着脱機構を示す分解斜視図である。 図１１（Ａ）は、図１０に示される針板の固定状態を示す前方側から見た正面図であり、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）に示される状態から針板着脱機構の回転軸が解除位置に回転されて、針板が押上げられた状態を示す正面図であり、図１１（Ｃ）は、図１１（Ｂ）に示される状態から回転軸が非解除位置に回転された状態を示す正面図である。

（第１の実施の形態）
以下、図面を用いて、第１の実施の形態に係る針板着脱機構８０が適用されたミシン１０について説明する。なお、図面において適宜示される矢印ＵＰは、ミシン１０の上側を示し、矢印ＦＲはミシン１０の前側を示し、矢印ＲＨはミシン１０の右側（幅方向一方側）を示している。以下、上下、前後、左右の方向を用いて説明する場合は、ミシン１０の上下、前後、左右を示すものとする。

（ミシンの全体構成）
図２に示されるように、ミシン１０は、全体として、前方側から見た正面視で左側へ開放された略Ｕ字形状を成している。具体的には、ミシン１０は、ミシン１０の右端部を構成し且つ上下方向に延在された脚柱部１２と、脚柱部１２の上端部から左側へ延出されたアーム部１４と、脚柱部１２の下端部から左側へ延出された「ミシン本体」としてのベッド部１６と、を含んで構成されている。また、ミシン１０の内部には、ミシン１０の骨格を構成する骨格フレーム（図示省略）が設けられている。

また、ミシン１０は、ベッド部１６における左側部分の上部に固定された針板７０を有している。さらに、ミシン１０は、針板７０を着脱可能に固定する針板着脱機構８０（図１参照）と、針３６を上下動させる駆動機構２０（図３参照）と、を備えている。以下、ミシン１０の各構成について説明する。

（駆動機構について）
図３に示されるように、駆動機構２０は、ミシンモータ２２と、上軸２６と、連結機構３０と、針棒３４と、下軸３８と、を含んで構成されている。
ミシンモータ２２は、左右方向を軸方向として骨格フレームに固定されている。図４（Ａ）に示されるように、ミシンモータ２２は、後述する制御部９４に電気的に接続されており、制御部９４には、操作部２４が電気的に接続されている。この操作部２４は、開始停止ボタン２４Ａ（図２参照）を有している。そして、開始停止ボタン２４Ａが操作されることで、操作部２４から制御部９４へ操作信号が出力されて、制御部９４によってミシンモータ２２が駆動または停止するようになっている。

図３に示されるように、上軸２６は、アーム部１４（図３では不図示）内において、左右方向を軸方向として、骨格フレームに回転可能に支持されている。また、上軸２６の右端部とミシンモータ２２の出力軸との間には、ベルト２８が架け渡されており、ミシンモータ２２の回転力が上軸２６に伝達される構成になっている。これにより、ミシンモータ２２が駆動することで、上軸２６が自身の軸回りに回転する構成になっている。また、上軸２６の右端部には、はずみ車（図示省略）が連結されており、はずみ車は、ミシン１０の脚柱部１２の右側に配置されて、ミシン１０の外部に露出されている。そして、操作者がはずみ車を回転操作することで、ミシン１０（上軸２６）を手動によって駆動できるようになっている。また、上軸２６の左端部には、連結機構３０を構成するクランクロッド３２が連結されている。

針棒３４は、上下方向を軸方向として、連結機構３０の左側に配置されている。針棒３４には、連結機構３０のクランクロッド３２が連結されており、上軸２６が回転することで、針棒３４が上下動する構成になっている。また、針棒３４の下端部には、縫製対象物を縫製するための針３６が着脱可能に固定されており、針棒３４の上下動に伴って、針３６が上下運動する構成になっている。すなわち、上軸２６の回転角度に対応して、針３６の上下位置が決定されるようになっている。

具体的には、図４（Ｂ）に示されるように、針３６は、上死点と下死点との間を上下運動する。また、後述する針板７０は、針３６の上死点と下死点との間に配置されている。これにより、針３６が縫製対象物を刺して針板７０の針孔内を挿通することで、縫製対象物を縫製するようになっている。そして、以下の説明では、針３６の上下運動の１周期において、針３６の針先（下端）が針板７０の上面に対して上側に位置するときの上軸２６の位相を「解除位相」と称し、針３６の先端（下端）が針板７０の上面に対して下側に位置するときの上軸２６の位相を「非解除位相」と称する。

図３に示されるように、下軸３８は、ベッド部１６（図３では、不図示）内において、左右方向を軸方向として骨格フレームに回転可能に支持されている。また、下軸３８の右端部と上軸２６の右側部分との間には、ベルト４０が架け渡されており、下軸３８が上軸２６と連動して回転する構成になっている。また、下軸３８の左端部には、ギヤ機構４４を介して釜４６が連結されている。そして、下軸３８が回転することで、釜４６が上下方向を軸方向として回転する構成になっている。

（ベッド部について）
図２に示されるように、ベッド部１６は、ベッド部１６の上部における外郭を構成するアッパカバー５０と、ベッド部１６の下部における外郭を構成するロアカバー５２と、を含んで構成されており、骨格フレームが、アッパカバー５０とロアカバー５２とによって覆われている。ロアカバー５２は、左右方向に延在されており、左右方向から見た断面視で、上方側へ開放された略Ｕ字形状に形成されている。具体的には、図１に示されるように、ロアカバー５２は、上下方向を板厚方向とした底壁５２Ａと、底壁５２Ａの前端部から上方側へ屈曲された前壁５２Ｂと、底壁５２Ａの後端部から上方側へ屈曲された後壁５２Ｃと、を含んで構成されている。そして、底壁５２Ａと前壁５２Ｂとの間の屈曲部及び底壁５２Ａと後壁５２Ｃとの間の屈曲部が、略円弧状に湾曲されている。

また、ロアカバー５２の前壁５２Ｂにおける右側部分の下部には、後述する解除レバー８８の前端部を配置するための連通孔５２Ｄが前後方向に貫通形成されている。この連通孔５２Ｄは平面視で略矩形状に形成されている。これにより、ロアカバー５２の内部と外部とが連通孔５２Ｄによって連通されている。

また、ロアカバー５２の左端部内には、固定プレート５４が設けられている。固定プレート５４は、上下方向を板厚方向とした略矩形板状に形成されて、骨格フレームに連結固定されている。固定プレート５４の上面には、後述する針板７０を固定するための板状の第１押え部材５６及び第２押え部材５８が設けられている。第１押え部材５６及び第２押え部材５８は、上下方向を板厚方向として、前後方向に並んで配置されて、固定プレート５４にネジによって固定されている。第１押え部材５６には、押え片５６Ａが一体に形成されており、押え片５６Ａは、右側へ向かうに従い上側（固定プレート５４から離間する方向）へ傾斜されている。また、第２押え部材５８にも、押え片５６Ａと同様に構成された押え片５８Ａが一体に形成されており、押え片５８Ａが、右側へ向かうに従い上側（固定プレート５４から離間する方向）へ傾斜されている。

また、ロアカバー５２内には、連通孔５２Ｄに対して右側の位置において（詳しくは、後述する針板７０の右端部に対して下側の位置において）、針板７０を固定するための「針板固定部」としての係合プレート６０が設けられている。係合プレート６０は、上下方向を板厚方向とし且つ前後方向を長手方向とした略矩形状に形成されて、骨格フレームに固定されている。この係合プレート６０の右端部には、上方側へ屈曲された前後一対の係合片６０Ａが形成されており、係合片６０Ａには、左右方向に貫通された係合孔６０Ｂが形成されている。なお、係合プレート６０は、後述する針板着脱機構８０の一部を構成している。

さらに、係合プレート６０の下側には、支持部材６２が設けられている。支持部材６２は、上下方向を板厚方向とした略長尺板状に形成されており、支持部材６２の基端部が、図示しない位置において、骨格フレームに固定されている。また、支持部材６２の先端部には、後述する押上棒８２を支持するための円形状の支持孔が上下方向に貫通形成されている。

（針板について）
針板７０は、磁性体によって構成されている。この針板７０は、上下方向を板厚方向とした略矩形板状に形成されて、ベッド部１６の上部に固定されている（図１では、便宜上、針板７０の左前の角部を上側へ持ち上げた状態で図示している）。この針板７０の左端部における下面には、前後方向に延在された略長尺板状の固定部材７２が設けられており、固定部材７２は、針板７０にネジによって固定されている。また、固定部材７２の長手方向両端部には、前後一対の連結片７２Ａが一体に形成されており、連結片７２Ａは、固定部材７２の左端部から下側且つ左側へ略クランク状に屈曲されている。そして、連結片７２Ａの先端部が、固定プレート５４と、第１押え部材５６の押え片５６Ａ及び第２押え部材５８の押え片５８Ａと、間に右側から差し込まれて、針板７０の左端部が固定部材７２を介して、固定プレート５４に固定されている。

また、針板７０の右端部における下面には、前述した係合プレート６０の係合片６０Ａに対応する位置において、後述する針板着脱機構８０の一部を構成する前後一対の「針板固定部」としての板バネ７４が設けられている。この板バネ７４は、側面視で略逆Ｌ字形状に屈曲されている。具体的には、板バネ７４は、上下方向を板厚方向として針板７０にネジによって固定された固定片７４Ａと、固定片７４Ａの右端部から下方側へ屈曲され且つ弾性変形可能に構成された係合片７４Ｂと、を含んで構成されている。また、係合片７４Ｂには、右側へ突出されたフック部７４Ｃが形成されている。そして、板バネ７４の係合片７４Ｂが、係合プレート６０の係合片６０Ａの左側にそれぞれ隣接配置され、フック部７４Ｃが係合孔６０Ｂの上縁部に係合することで、板バネ７４と係合プレート６０とが係合して、針板７０の右端部が固定される構成になっている。

（針板着脱機構について）
次に、本発明の要部である針板着脱機構８０について説明する。図１及び図７に示されるように、針板着脱機構８０は、前述した係合プレート６０及び板バネ７４と、押上棒８２と、「解除部」としての解除レバー８８と、「固定解除制限部」としての電磁石９０と、上軸位相センサ９２（広義には、「検出部」として把握される要素であり、図３参照）と、制御部９４（図４（Ａ）参照）と、を含んで構成されている。以下、針板着脱機構８０の構成について説明する。

＜押上棒について＞
押上棒８２は、上下方向を軸方向とした略丸棒状に形成されて、針板７０とロアカバー５２の底壁５２Ａとの間に配置されている。そして、押上棒８２の下端部が、前述した支持部材６２の支持孔内に上側から挿入されて、押上棒８２が、支持部材６２に上下方向に相対移動可能に支持されている。また、押上棒８２の下端側の部分における外周面には、段差部８２Ａが形成されており、段差部８２Ａを境界として、押上棒８２における上端側の径寸法が、押上棒８２における下端側の径寸法と比べて大きく設定されている。そして、押上棒８２の段差部８２Ａが、支持部材６２の上面に当接されている。これにより、押上棒８２の下側への移動が制限された状態で、押上棒８２が、支持部材６２に支持されている。そして、段差部８２Ａが支持部材６２の上面に当接された状態の押上棒８２の位置を、「待機位置」としており、待機位置では、押上棒８２の上端が針板７０の下面に近接して配置されている（図７（Ａ）参照）。

また、押上棒８２の下端部には、支持部材６２の下側の位置において、止め輪８４が係止されている。さらに、押上棒８２には、支持部材６２と止め輪８４との間に部位において、圧縮コイルバネ８６が装着されている。この圧縮コイルバネ８６の上端部は支持部材６２に係止され、圧縮コイルバネ８６の下端部が止め輪８４に係止されており、圧縮コイルバネ８６が自然状態から圧縮変形した状態で押上棒８２に装着されている。これにより、押上棒８２が、圧縮コイルバネ８６の付勢力によって下側へ付勢されて、待機位置に保持されている。そして、押上棒８２が、圧縮コイルバネ８６の付勢力に抗して上側へ持ち上げられて、針板７０を上側へ押上げることで、針板７０の板バネ７４と係合プレート６０との係合状態が解除されて、針板７０のミシン１０に対する固定状態が解除される構成になっている（図７（Ｂ）に示される位置であり、以下、押上棒８２におけるこの位置を「押上位置」と称する）。

＜解除レバーについて＞
解除レバー８８は、上下方向を板厚方向とし且つ前後方向を長手方向とした略矩形板状に形成されている。解除レバー８８の長手方向中間部には、幅方向両端部において、一対の回転軸８８Ａが一体に形成されており、回転軸８８Ａは、左右方向を軸方向とした略円柱状に形成されて、解除レバー８８の幅方向外側へ突出されている。そして、解除レバー８８の回転軸８８Ａが、前述したロアカバー５２の底壁５２Ａに形成された軸受部（図示省略）に回転可能に支持されている。

解除レバー８８の幅方向（左右方向）の寸法は、ロアカバー５２の連通孔５２Ｄの幅寸法よりも小さく設定されている。そして、解除レバー８８の前端部が、ロアカバー５２の連通孔５２Ｄ内に配置されて、操作可能にロアカバー５２の外部に露出されている（図１及び図２参照）。

一方、解除レバー８８の後端部（詳しくは、回転軸８８Ａに対して後側の部分）は、押上部８８Ｂとして構成されている。押上部８８Ｂは、押上棒８２の真下に配置されており、押上棒８２の下端が押上部８８Ｂに当接されている。すなわち、圧縮コイルバネ８６の付勢力が押上棒８２を介して、解除レバー８８の後端部に作用する構成になっている。そして、押上棒８２の待機位置では、押上部８８Ｂの下面がロアカバー５２の底壁５２Ａの上面に当接されて、解除レバー８８が、図７（Ａ）において示される非押上位置に保持される設定になっている。

そして、図７（Ｂ）に示されるように、解除レバー８８の前端部に下側への操作力が入力されて、解除レバー８８が回転軸８８Ａの軸回りに回転されると、解除レバー８８の押上部８８Ｂが、上側へ変位して、押上棒８２を待機位置から押上位置に押上げる構成になっている。

＜電磁石について＞
図１及び図７に示されるように、電磁石９０は、上下方向を軸方向とした略円柱状に形成されており、ロアカバー５２の後壁５２Ｃに固定されている。具体的には、電磁石９０は、押上棒８２の後側に配置されており、電磁石９０の上面が、針板７０の下面に隣接している。また、電磁石９０は、後述する制御部９４に電気的に接続されており、制御部９４によって電磁石９０が作動する構成になっている。具体的には、制御部９４によって電磁石９０が通電状態になると、電磁石９０に磁気が発生して、針板７０を着磁するようになっている。これにより、針板７０に対する保持力が、板バネ７４による保持力に電磁石９０による保持力を加えた保持力になり、針板７０の固定状態を電磁石９０によってロックする構成になっている。

＜上軸位相センサについて＞
図３に示されるように、上軸位相センサ９２は、上軸２６の長手方向中間部に設けられている。この上軸位相センサ９２は、上軸２６の回転位相を検出するセンサとして構成されており、本実施の形態では、上軸位相センサ９２が、一例としてロータリーエンコーダとして構成されている。具体的には、上軸位相センサ９２は、円板状の回転板９２Ａと、位相検出部９２Ｂと、を含んで構成されている。回転板９２Ａは、上軸２６と同軸上に配置されて、上軸２６に一体回転可能に固定されている。回転板９２Ａには、回転板９２Ａの径方向に延在された複数のスリットが形成されており、スリットは、回転板９２Ａの周方向に所定間隔毎に配置されている。

位相検出部９２Ｂは、図示しない発光素子及び受光素子を有している。発光素子及び受光素子は、回転板９２Ａに板厚方向に対向して配置されており、発光素子及び受光素子の間に回転板９２Ａが配置されている。また、位相検出部９２Ｂは、後述する制御部９４に電気的に接続されている（図４（Ａ）参照）。そして、発光素子が回転板９２Ａへ向けて光を照射し、受光部が回転板９２Ａのスリットを通過する光を受光することで、上軸位相センサ９２が、上軸２６の回転角度（位相）を検出し、制御部９４に検出信号を出力する構成になっている。

＜制御部について＞
図４（Ａ）に示されるように、制御部９４には、前述した操作部２４、ミシンモータ２２、電磁石９０、及び上軸位相センサ９２が、電気的に接続されている。そして、制御部９４は、操作部２４からの出力信号に基づいて、ミシンモータ２２を駆動又は停止させるようになっている。

さらに、制御部９４は、判断部９６を有しており、判断部９６において、電磁石９０の作動の要否を判断して、制御部９４が電磁石９０の作動を制御する構成になっている。具体的には、判断部９６は、上軸２６の位相状態（換言すると、針３６の上下位置）及びミシン１０の駆動状態に基づいて、電磁石９０の作動要否を判断する。

より詳しくは、ミシン１０がミシンモータ２２によって駆動するモータ駆動状態である場合には、判断部９６は、電磁石９０を作動状態にさせる旨の判断を行うようになっている。
また、判断部９６は、上軸位相センサ９２からの検出信号に基づいて、上軸２６の回転位相が解除位相及び非解除位相の何れであるのか（換言すると、針３６の針先が針板７０の上面よりも下側に位置しているのか否か）を判定するようになっている。そして、ミシン１０がモータ駆動状態ではなく（すなわち、ミシンモータ２２の非駆動状態であり）、且つ上軸２６の位相が非解除位相である場合には、判断部９６は、電磁石９０を作動状態にさせる旨の判断を行うようになっている。
そして、判断部９６が、電磁石９０を作動状態にさせる旨の判断を行うと、制御部９４が電磁石９０を作動させて、電磁石９０によって針板７０を固定状態にロックする構成になっている。すなわち、電磁石９０は、上軸位相センサ９２に連動して作用して、上軸２６の位相が非解除位相である場合には、電磁石９０によって針板７０を固定状態にロックして、針板７０の固定状態に対する解除を制限する構成になっている。

（作用及び効果について）
次に、図５に示されるフローチャートを用いて、針板着脱機構８０の作動を説明する。

ミシン１０の駆動を開始させるときには、操作者が、操作部２４の開始停止ボタン２４Ａを操作する（ステップＳ１）。これにより、操作部２４から制御部９４へ出力信号が出力される。そして、この状態は、ミシン１０の駆動状態がモータ駆動状態になる場合である。このため、制御部９４の判断部９６において電磁石９０を作動状態にさせる旨の判断を行い、制御部９４によって電磁石９０の作動が開始される（ステップＳ２）。その結果、電磁石９０によって針板７０の固定状態がロックされる（図７（Ａ）参照）。

ステップＳ２の処理後には、ステップＳ３に移行して、制御部９４によってミシンモータ２２の駆動が開始される。これにより、ミシン１０が停止状態から駆動状態に遷移して、縫製対象物に対する縫製を行う。

ステップＳ３の処理後、ミシン１０の駆動を停止させるときには、操作者が、操作部２４の開始停止ボタン２４Ａを操作する（ステップＳ４）。これにより、操作部２４から制御部９４へ出力信号が出力される。そして、操作部２４からの信号を受けた制御部９４によって、ミシンモータ２２の駆動が停止して、ミシン１０がモータ駆動状態から停止状態に遷移する（ステップＳ５）。

ステップＳ５の処理後には、ステップＳ６に移行して、判断部９６が上軸位相センサ９２からの検出信号に基づいて、上軸２６の位相状態を判定する。具体的には、判断部９６において、上軸２６の位相が解除位相であるのか否かを判定する。上軸２６の位相が解除位相である場合（ステップＳ６の「Ｙｅｓ」の場合）には、ステップＳ７に移行する。ステップＳ７では、判断部９６が電磁石９０を非作動状態にさせる旨の判断を行い、制御部９４によって電磁石９０の作動が停止する。これにより、電磁石９０による針板７０の固定状態のロックが解除される。このため、針板７０の取外しが許可された状態になる。この状態において、操作者によって解除レバー８８の前端部に下側への操作力が付与されると、解除レバー８８が非押上位置から回転する。これにより、解除レバー８８の押上部８８Ｂが、上側へ変位して押上棒８２を上側へ押上げる。このため、押上棒８２が、待機位置から押上位置へ変位すると共に、針板７０を上側へ押し上げて、針板７０の板バネ７４と係合プレート６０との係合が解除される。その結果、針板７０の固定状態が解除される（図７（Ｂ）参照）。
なお、ミシンモータ２２の停止後では、操作者が針板７０の取外しを行わず、手動操作によって縫製対象物を縫製する場合もある。このため、ステップＳ７の処理後では、ステップＳ６戻り、判断部９６において上軸２６の回転位相に基づく判定を繰り返す。

一方、上軸２６の位相が非解除位相である場合（ステップＳ６の「Ｎｏ」の場合）には、ステップＳ８に移行する。ステップＳ８では、判断部９６が電磁石９０を作動状態にさせる旨の判断を行い、制御部９４による電磁石９０の作動が維持される。これにより、電磁石９０による針板７０の固定状態のロックが維持される。そして、ステップＳ８の処理後では、ステップＳ６戻り、判断部９６において上軸２６の回転位相に基づく判定を繰り返す。

以下、上記フローチャートで説明した針板着脱機構８０の動作を、図６に示されるタイミングチャートを用いて、さらに説明する。なお、図６のタイミングチャートにおける（Ａ）は、ミシン１０の駆動状態を示しており、（Ｂ）は、ミシンモータ２２の駆動状態を示しており、（Ｃ）は、上軸２６の位相を示している。また、図６のタイミングチャートにおける（Ｄ）は、電磁石９０の作動状態を示しており、（Ｅ）は、針板７０に対する保持力を示している。

ミシン１０の停止状態（図６の「ａ」区間参照）では、ミシンモータ２２が非駆動状態（ＯＦＦ状態）になっており、電磁石９０が非作動状態（ＯＦＦ状態）になっている。また、このときには、上軸２６の位相が解除位相になっており、針３６が針板７０（すなわち、縫製対象部）の上側に位置している。さらに、このときには、針板７０に対する保持力が、板バネ７４による保持力Ｆ１になっている。

ミシン１０の停止状態から、操作者が操作部２４の開始停止ボタン２４Ａを操作してミシン１０の駆動を開始すると、ミシン１０が停止状態からモータ駆動状態（図６の「ｂ」区間参照）に遷移する。具体的には、判断部９６が電磁石９０を作動させる旨の判断をして、制御部９４によって電磁石９０が作動状態（ＯＮ状態）になる。また、このときには、制御部９４によってミシンモータ２２が駆動して駆動状態（ＯＮ状態）になる。これにより、上軸２６が回転して、針３６が上下運動する。このため、上軸２６の位相が、解除位相と非解除位相との間を交互に繰り返す。また、この状態では、電磁石９０が作動しているため、針板７０に対する保持力が、板バネ７４による保持力Ｆ１に電磁石９０による保持力を加えた、保持力Ｆ２になる。

この状態から、操作者が操作部２４の開始停止ボタン２４Ａを操作すると、ミシン１０がモータ駆動状態から停止状態（図６の「ｃ」区間参照）に遷移する。具体的には、制御部９４によってミシンモータ２２が駆動状態（ＯＮ状態）から非駆動状態（ＯＦＦ状態）に遷移する。また、図６に示される例では、ミシン１０の駆動が停止したときには、上軸２６の位相が非解除位相である例として示している。このため、判断部９６において、電磁石９０を作動状態にさせる旨の判断を行い、制御部９４による電磁石９０の作動が維持される。したがって、針板７０に対する保持力が保持力Ｆ２に維持される。

この状態から、操作者がミシン１０のはずみ車を用いてミシン１０を手動操作させると、ミシン１０が停止状態から手動駆動状態（図６の「ｄ」区間参照）に遷移する。この状態では、ミシンモータ２２の非駆動状態が維持される。また、手動操作では、上軸２６が回転するため、上軸２６の位相が非解除位相（図６の「ｄ１」の区間参照）と解除位相（図６の「ｄ２」の区間参照）との間を交互に繰り返す。これにより、上軸２６の位相が解除位相となる場合には、電磁石９０を非作動状態にさせる旨の判断を判断部９６が行い、制御部９４によって電磁石９０の駆動が停止する。一方、上軸２６の位相が非解除位相となる場合には、電磁石９０を駆動状態にさせる旨の判断を判断部９６が行い、制御部９４によって電磁石９０が作動する。

そして、電磁石９０の作動が停止する区間では、針板７０の保持力がＦ１となり、針板７０の取外しが許可された状態になる。一方、電磁石９０が作動する区間では、針板７０の保持力がＦ２となり、針板７０の固定状態がロックされる。

このように、本実施の形態の針板着脱機構８０では、ミシンモータ２２の駆動時において、電磁石９０が作動して、電磁石９０によって針板７０の固定状態がロックすることで、解除レバー８８による針板７０の固定状態に対する解除が制限される。そして、ミシンモータ２２の駆動時では、操作者が縫製対象物を縫製中であるため、操作者において針板７０の交換の意思のない状況といえる。すなわち、針板７０の交換として適さない状況といえる。よって、この状況のときに、針板７０の交換を阻止することができる。
また、ミシンモータ２２の非駆動時で且つ上軸２６の位相が非解除位相であるときには、電磁石９０が作動して、電磁石９０によって針板７０の固定状態がロックすることで、解除レバー８８による針板７０の固定状態に対する解除が制限される。すなわち、ミシンモータ２２の非駆動時であっても、針３６が針板７０の上面よりも下側に位置しているときには、電磁石９０によって針板７０の固定状態に対する解除が制限される。そして、針３６が針板７０の上面よりも下側に位置しているときには、針３６が針板７０の針孔内を挿通しているため、針板７０の交換として適さない状況といえる。このため、この状況のときにおいても、針板７０の交換を阻止することができる。
以上により、本実施の形態の針板着脱機構８０によれば、針板７０の交換として適さない状況において、針板７０の交換を阻止することができる。

また、本実施の形態では、上述のように、電磁石９０が作動することで、針板７０の固定状態をロックして、解除レバー８８による針板７０の固定状態に対する解除を制限する。このため、電磁石９０の磁力を活用して、針板７０をロックさせて、解除レバー８８による針板７０の固定状態に対する解除を制限することができる。これにより、簡易な構成で、針板７０の交換として適さない状況において、針板７０の交換を阻止できる。

また、針板着脱機構８０では、上軸２６の回転位相を検出する上軸位相センサ９２を有している。このため、上軸位相センサ９２によって上軸２６の回転位相（角度）を検出することで、針３６の上下位置を容易に検知することができる。よって、針板着脱機構８０において、針３６の上下位置を簡易な構成で検知することができる。

（第１の実施の形態における針板着脱機構の変形例１）
以下、図８を用いて、第１の実施の形態における変形例１の針板着脱機構１００について説明する。変形例１の針板着脱機構１００は、以下に示す点を除いて、第１の実施の形態の針板着脱機構８０と同様に構成されている。なお、図８では、第１の実施の形態の針板着脱機構８０と同様に構成されている部材には、同一の符号を付している。

すなわち、針板着脱機構１００は、電磁石９０の代わりに、「固定解除制限部」としてのソレノイド１０２を備えている。ソレノイド１０２は、針板７０の下側且つ側方に配置されて、ロアカバー５２（図８では図示省略）やミシン１０の骨格フレーム等に固定されている。このソレノイド１０２は、略直方体状のソレノイド本体１０２Ａと、略円柱状の「係合部」としてのプランジャ１０２Ｂと、を含んで構成されている。プランジャ１０２Ｂは、ソレノイド本体１０２Ａの一端部から突出されており、自身の軸方向においてソレノイド本体１０２Ａに対して相対移動可能に構成されている。また、ソレノイド１０２は、制御部９４に電気的に接続されており、制御部９４によって作動するようになっている。具体的には、図８（Ａ）に示されるように、ソレノイド１０２の非通電状態では、プランジャ１０２Ｂの基端部の大半がソレノイド本体１０２Ａ内に配置されて、プランジャ１０２Ｂの先端部のみがソレノイド本体１０２Ａから突出されている（以下、この位置を「解除許可位置」と称する）。一方、図８（Ｂ）に示されるように、制御部９４によって、ソレノイド１０２が通電状態になると、プランジャ１０２Ｂが、解除許可位置から先端側へ移動して、プランジャ１０２Ｂの大半がソレノイド本体１０２Ａから突出するようになっている（以下、この位置を「解除制限位置」と称する）。つまり、ソレノイド１０２が、所謂プッシュ型ソレノイドとして構成されている。

また、針板７０の下面には、係合プレート１０４（広義には、「係合部材」として把握される要素である）が設けられている。この係合プレート１０４は、略Ｌ字形板状に形成されている。具体的には、係合プレート１０４は、上下方向を板厚方向とした固定片１０４Ａと、固定片１０４Ａの一端部において下側へ略直角に屈曲された係合片１０４Ｂと、を含んで構成されている。そして、係合片１０４Ｂが、プランジャ１０２Ｂの軸方向において、プランジャ１０２Ｂと対向するように、固定片１０４Ａが針板７０の下面にネジ等の締結部材等によって固定されている。

また、係合片１０４Ｂには、略円形状の係合孔１０４Ｃが貫通形成されている。この係合孔１０４Ｃの直径寸法は、プランジャ１０２Ｂの直径寸法に比べて大きく設定されており、係合孔１０４Ｃがプランジャ１０２Ｂと同軸上に配置されている。そして、ソレノイド１０２の通電状態において、プランジャ１０２Ｂが解除制限位置に移動すると、プランジャ１０２Ｂの先端部が係合孔１０４Ｃ内に挿入して、係合片１０４Ｂに上下方向に係合する構成になっている（図８（Ｂ）参照）。これにより、係合プレート１０４（すなわち、針板７０）の上側への移動がソレノイド１０２によって阻止されて、針板７０の固定状態に対する解除をソレノイド１０２によって制限する構成になっている。

そして、ミシンモータ２２の駆動時には、制御部９４によってソレノイド１０２が作動して、ソレノイド１０２によって針板７０の固定状態をロックすることで、解除レバー８８による針板７０の固定状態に対する解除を制限する。
また、ミシンモータ２２の非駆動時で且つ上軸２６の位相が非解除位相であるときには、制御部９４によってソレノイド１０２が作動して、ソレノイド１０２によって針板７０の固定状態をロックすることで、解除レバー８８による針板７０の固定状態に対する解除を制限する。すなわち、ミシンモータ２２の非駆動時で且つ針３６が針板７０の上面よりも下側に位置しているときには、ソレノイド１０２によって針板７０が固定状態にロックされる。
したがって、変形例１の針板着脱機構１００においても、針板７０の交換として適さない状況において、針板７０の交換を阻止できる。

また、変形例１の針板着脱機構１００では、ソレノイド１０２を用いて針板７０の固定状態をロックして、解除レバー８８による針板７０の固定状態に対する解除を制限する。このため、針板着脱機構８０と同様に、簡易な構成で、針板７０の交換として適さない状況において、針板７０の交換を阻止できる。

（第１の実施の形態における針板着脱機構の変形例２）
以下、図９（Ａ）を用いて、第１の実施の形態における変形例２の針板着脱機構１１０について説明する。変形例２の針板着脱機構１１０は、以下に示す点を除いて、第１の実施の形態の針板着脱機構８０と同様に構成されている。なお、図９（Ａ）では、第１の実施の形態の針板着脱機構８０と同様に構成されている部材には、同一の符号を付している。

すなわち、針板着脱機構１１０では、解除レバー８８の押上部８８Ｂに、磁性体によって構成されたロックプレート１１２（広義には、「ロック部材」として把握される要素である）が一体に設けられている。このロックプレート１１２は、上下方向を板厚方向とした略長尺板状に形成されており、ロックプレート１１２の長手方向一端部が解除レバー８８の押上部８８Ｂに固定されている。

また、針板着脱機構１１０では、電磁石９０がロアカバー５２（図９（Ａ）では図示省略）の底壁５２Ａに固定されて、ロックプレート１１２の長手方向他端部の下側に隣接して配置されている。これにより、制御部９４によって電磁石９０が作動すると、電磁石９０の磁力によってロックプレート１１２が電磁石９０に着磁する。このため、解除レバー８８の押上部８８Ｂにおける上側への変位が規制される。その結果、解除レバー８８が、非作動状態にロックして、非押上位置に維持される構成になっている。

そして、ミシンモータ２２の駆動時には、制御部９４によって電磁石９０が作動して、解除レバー８８が電磁石９０によって非作動状態にロックされる。すなわち、解除レバー８８の回転操作が不能な状態になり、解除レバー８８が非押上位置に維持される。これにより、解除レバー８８による針板７０の固定状態に対する解除が制限されると共に、針板７０の交換が阻止される。
また、ミシンモータ２２の非駆動時で且つ上軸２６の位相が非解除位相であるときには、制御部９４によって電磁石９０が作動して、解除レバー８８が電磁石９０によって非作動状態にロックされる。よって、この場合にも、解除レバー８８の回転操作が不能な状態になり、解除レバー８８が非押上位置に維持される。これにより、解除レバー８８による針板７０の固定状態に対する解除が制限されると共に、針板７０の交換が阻止される。
以上により、変形例２の針板着脱機構１１０においても、針板７０の交換として適さない状況において、針板７０の交換を阻止できる。

（第１の実施の形態における針板着脱機構の変形例３）
以下、図９（Ｂ）を用いて、第１の実施の形態における変形例３の針板着脱機構１２０について説明する。変形例３の針板着脱機構１２０は、以下に示す点を除いて、変形例２の針板着脱機構１１０と同様に構成されている。なお、図９（Ｂ）では、変形例２の針板着脱機構１１０と同様に構成されている部材には、同一の符号を付している。

すなわち、針板着脱機構１２０は、電磁石９０の代わりに、変形例１の針板着脱機構１００のソレノイド１０２を備えている。ソレノイド１０２は、ロアカバー５２（図９（Ｂ）では図示省略）の底壁５２Ａに固定されている。また、ロックプレート１１２の他端部には、変形例１の針板着脱機構１００の係合プレート１０４が一体に設けられており、係合プレート１０４の係合片１０４Ｂが、ソレノイド１０２のプランジャ１０２Ｂの軸方向において、プランジャ１０２Ｂと対向して配置されている。

そして、ソレノイド１０２の通電状態において、プランジャ１０２Ｂが解除制限位置に移動すると、プランジャ１０２Ｂの先端部が係合プレート１０４の係合孔１０４Ｃ内に挿入して、係合片１０４Ｂに上下方向に係合する構成になっている。これにより、変形例２と同様に、解除レバー８８の回転操作が不能な状態になり、針板７０の交換が阻止される構成になっている。

そして、ミシンモータ２２の駆動時には、制御部９４の制御によってソレノイド１０２が作動して、解除レバー８８がソレノイド１０２によって非作動状態にロックされる。すなわち、解除レバー８８の回転操作が不能な状態になる。これにより、針板７０の交換が阻止される。
また、ミシンモータ２２の非駆動時で且つ上軸２６の位相が非解除位相であるときには、制御部９４の制御によってソレノイド１０２が作動して、解除レバー８８がソレノイド１０２によって非作動状態にロックされる。よって、この場合にも、解除レバー８８の回転操作が不能な状態になり、針板７０の交換が阻止される。
以上により、変形例３の針板着脱機構１２０においても、針板７０の交換として適さない状況において、針板７０の交換を阻止できる。

（第２の実施の形態）
次に、図１０及び図１１を用いて、第２の実施の形態に係る針板着脱機構２００について説明する。第２の実施の形態の針板着脱機構２００は、以下に示す点を除いて、第１の実施の形態の針板着脱機構８０と同様に構成されている。なお、図１０及び図１１では、第１の実施の形態と同様に構成された部材には、同様の符号を付している。

すなわち、針板着脱機構２００は、第１の実施の形態の針板着脱機構８０における押上棒８２、解除レバー８８、及び電磁石９０の代わりに、「解除部」としての回転部２０２と、回転部２０２を回転させるための「固定解除制限部」としての回転軸駆動機構２１０と、を有している。また、針板着脱機構２００では、係合プレート６０の一対の係合片６０Ａが係合プレート６０の左端部において、上方側へ屈曲されて、当該係合片６０Ａに係合孔６０Ｂが貫通形成されている。また、針板７０に固定された板バネ７４が、係合プレート６０の一対の係合片６０Ａに対応する位置に配置されている。以下、回転部２０２及び回転軸駆動機構２１０について説明する。

（回転部について）
回転部２０２は、回転軸２０４と、回転軸２０４に一体に設けられたカム２０６（広義には、「押上部」として把握される要素である）と、を含んで構成されている。

＜回転軸について＞
回転軸２０４は、前後方向を軸方向として、針板７０の右端部の下側に配置されている。具体的には、回転軸２０４が、係合プレート６０の左側に配置されている。回転軸２０４は、回転軸２０４の軸心部を構成する断面円形状の芯部２０４Ａと、芯部２０４Ａの外周部に設けられた略円筒状の外側軸部２０４Ｂと、を含んで構成されている。また、本実施の形態では、芯部２０４Ａが金属製とされ、外側軸部２０４Ｂが樹脂製（一例として、ＰＯＭ）とされており、芯部２０４Ａと外側軸部２０４Ｂとがインサート成形等によって一体に形成されている。具体的には、外側軸部２０４Ｂが、芯部２０４Ａの前側部分（軸方向一方側部分）を被覆するように、芯部２０４Ａと一体に形成されている。これにより、芯部２０４Ａの後端側の部分が、外側軸部２０４Ｂよりも後側へ突出されている。そして、芯部２０４Ａの後端側の部分が骨格フレームに回転可能に支持されている。また、芯部２０４Ａの後端部は、ロアカバー５２（図１０及び図１１では、不図示）から後側へ突出されている。

＜カム２０６について＞
カム２０６は、外側軸部２０４Ｂの長手方向中間部に設けられており、カム２０６は、平面視で、前後一対の板バネ７４（すなわち、係合プレート６０の前後一対の係合片６０Ａ）の間に配置されている。カム２０６は、前方側から見て、略半楕円状に形成されて、外側軸部２０４Ｂの外周部から右斜め下方へ突出されている。具体的には、カム２０６は、前方側から見て、右斜め上方へ凸に湾曲されたカム面２０６Ａを有しており、回転軸２０４の軸心からカム面２０６Ａまでの距離が、カム面２０６Ａの基端から先端へ向かうに従い長くなるように構成されている。そして、カム面２０６Ａの基端側の部分が、針板７０の下側に近接して（詳しくは、下側へ若干離間して）配置されている（図１１（Ａ）に示される位置であり、以下、回転軸２０４（カム２０６）における、この位置を「非解除位置」という）。そして、詳細については後述するが、回転軸２０４が非解除位置から回転方向一方側（図１１（Ａ）の矢印Ａ方向側）へ回転すると、カム２０６（のカム面２０６Ａ）が針板７０を上方側へ押上げて、係合プレート６０と板バネ７４との係合状態を解除するようになっている（図１１（Ｂ）に示される位置であり、以下、回転軸２０４（カム２０６）における、この位置を「解除位置」という）。

また、回転軸２０４（芯部２０４Ａ）の後端部には、操作ダイヤル２０８が一体回転可能に設けられている。操作ダイヤル２０８は、前後方向を軸方向とした略円盤状に形成されており、操作ダイヤル２０８の軸心部に回転軸２０４の後端部が固定されている。これにより、操作ダイヤル２０８が、ロアカバー５２の外側（詳しくは、後側）に、操作可能に配置されている。そして、操作者が、操作ダイヤル２０８を回転させることで、手動で回転軸２０４を回転させることができる構成になっている。

（回転軸駆動機構について）
回転軸駆動機構２１０は、ベースプレート２１２と、針板モータ２１４（広義には、「駆動部」として把握される要素である）と、伝達機構２２０と、リンク機構２２６と、を含んで構成されている。

＜ベースプレートについて＞
ベースプレート２１２は、上下方向を板厚方向とし且つ前後方向に延在された略矩形プレート状に形成されている。このベースプレート２１２は、回転軸２０４の右側に離間して配置されており、ベースプレート２１２の後端部が、骨格フレームに固定されている。ベースプレート２１２の前部には、左右方向の略中央部において、後述する針板モータ２１４の出力軸２１４Ａを露出させるための円形の露出孔２１２Ａが貫通形成されている。また、ベースプレート２１２の後端部には、後述する伝達機構２２０の揺動アーム２２４を回転可能に支持するための支持シャフト２１２Ｓが設けられている。支持シャフト２１２Ｓは、上下方向を軸方向とした略円柱状に形成されて、ベースプレート２１２から上側へ突出されている。

＜針板モータについて＞
針板モータ２１４は、上下方向を軸方向として、ベースプレート２１２における前部の下側に隣接して配置されて、図示しない位置において、ベースプレート２１２に固定されている。具体的には、針板モータ２１４は、ベースプレート２１２の露出孔２１２Ａと同軸上に配置されており、針板モータ２１４の出力軸２１４Ａが、露出孔２１２Ａ内に配置されている。また、出力軸２１４Ａには、後述する伝達機構２２０を構成するピニオンギヤ２２２が一体回転可能に設けられており、ピニオンギヤ２２２は、ベースプレート２１２の上側に配置されている。また、針板モータ２１４は、ステッピングモータとして構成されて、制御部９４に電気的に接続されている。そして、制御部９４の制御によって、針板モータ２１４が作動するようになっている。

＜伝達機構について＞
伝達機構２２０は、前述したピニオンギヤ２２２と、揺動アーム２２４と、を含んで構成されている。
揺動アーム２２４は、平面視で上下方向を板厚方向とした略扇形板状に形成されて、ベースプレート２１２の上側に配置されている。この揺動アーム２２４の基端部（後端部）には、支持ボス２２４Ａが設けられており、支持ボス２２４Ａは、上下方向を軸方向とした略円筒状に形成されている。そして、支持ボス２２４Ａ内にベースプレート２１２の支持シャフト２１２Ｓが相対回転可能に挿入されている。これにより、揺動アーム２２４が支持シャフト２１２Ｓに回動可能に支持されている。なお、支持シャフト２１２Ｓの先端部（上端部）には、ＥリングＥＲが係止されており、揺動アーム２２４の上方側への移動をＥリングＥＲによって制限している。

揺動アーム２２４の先端部（前端部）には、ラック部２２４Ｂが形成されており、ラック部２２４Ｂは、平面視で、支持ボス２２４Ａ（支持シャフト２１２Ｓ）の軸心を中心とする略円弧状に湾曲されて、針板モータ２１４のピニオンギヤ２２２の後側に配置されている。また、ラック部２２４Ｂには、複数のラック歯が形成されており、ラック歯が、ピニオンギヤ２２２に噛合されている。これにより、針板モータ２１４が作動することで、揺動アーム２２４が、支持シャフト２１２Ｓの軸回りに揺動（回動）するようになっている。具体的には、揺動アーム２２４が、図１０において実線にて示される「第１位置」と、図１０において２点鎖線にて示される「第２位置」と、の間を、往復揺動（回動）する構成になっている。

さらに、揺動アーム２２４の先端側の部分には、連結ピン２２４Ｐが設けられており、連結ピン２２４Ｐは、上下方向を軸方向とした略円柱状に形成されて、揺動アーム２２４から上方側へ突出している。

＜リンク機構について＞
リンク機構２２６は、回転軸２０４（外側軸部２０４Ｂ）の前端部に一体に設けられた第１リンク２２８と、第２リンク２３０と、を含んで構成されている。
第１リンク２２８は、前後方向を板厚方向とした板状に形成されて、正面視で、外側軸部２０４Ｂの前端部から左斜め下方側へ延出している。

第２リンク２３０は、左右方向に延在された略長尺板状に形成されている。具体的には、第２リンク２３０は、第２リンク２３０の左側部分を構成するリンク部２３０Ｌと、第２リンク２３０の右側部分を構成するリンク部２３０Ｒと、を含んで構成されている。リンク部２３０Ｌは、前後方向を板厚方向として、第１リンク２２８の後側に隣接して配置されている。そして、リンク部２３０Ｌの左端部（第２リンク２３０の長手方向一端部）が、前後方向を軸方向とした連結ピンＰによって第１リンク２２８の先端部に回転可能に連結されている。

リンク部２３０Ｒは、上下方向を板厚方向として、リンク部２３０Ｌの後側に配置されており、リンク部２３０Ｒの左端部における前端部が、リンク部２３０Ｌの右端部における上端部に接続されている。これにより、リンク部２３０Ｒが、リンク部２３０Ｌよりも上側に配置されている。そして、リンク部２３０Ｒの右端部（第２リンク２３０の長手方向他端部）が、揺動アーム２２４の連結ピン２２４Ｐに回転可能に連結されている。

これにより、揺動アーム２２４の往復揺動に連動して、第２リンク２３０が前後方向に往復移動すると共に、第１リンク２２８（すなわち、回転軸２０４）が回転軸２０４の軸回りに往復回転するようになっている。具体的には、揺動アーム２２４の第１位置では、回転軸２０４が非解除位置に配置されており、揺動アーム２２４が第１位置から第２位置へ揺動することで、回転軸２０４が解除位置に配置される構成になっている。

そして、第２の実施の形態では、ミシン１０がミシンモータ２２によって駆動するモータ駆動状態である場合には、制御部９４の判断部９６が、針板モータ２１４の作動を禁止する旨の判断を行うようになっている。
また、判断部９６は、ミシン１０がモータ駆動状態ではなく（すなわち、ミシンモータ２２の非駆動状態であり）、且つ上軸２６の位相が非解除位相である場合には、判断部９６が、針板モータ２１４の作動を禁止する旨の判断を行うようになっている。
一方、ミシン１０がモータ駆動状態ではなく、且つ上軸２６の位相が解除位相である場合には、判断部９６は、針板モータ２１４の作動を許可する旨の判断を行うようになっている。そして、判断部９６が、針板モータ２１４の作動を許可する旨の判断を行うと、制御部９４は、操作部２４からの操作信号（針板モータ２１４の作動させる旨の操作信号）に基づいて、針板モータ２１４を作動させる構成になっている。

そして、第２の実施の形態の針板着脱機構２００では、制御部９４によって回転軸駆動機構２１０の針板モータ２１４が作動することで、回転軸２０４が回転される。また、回転軸２０４には、カム２０６が一体回転可能に設けられている。このため、カム２０６が、回転軸２０４と共に回転して、針板７０を上側へ押上げる。これにより、係合プレート６０と板バネ７４との係合状態が解除されて、針板７０の固定状態が解除される。したがって、針板７０を交換するときの利便性を向上することができる。

ここで、上述のように、ミシンモータ２２の非作動時で且つ針３６（の針先）が針板７０の上面よりも下側に位置しているときには、制御部９４が、針板モータ２１４の作動を禁止して、回転軸２０４（回転部２０２）が非解除位置に維持される。また、ミシンモータ２２の作動時には、制御部９４が、針板モータ２１４の作動を禁止して、回転軸２０４（回転部２０２）が非解除位置に維持される。このため、第２の実施の形態においても、針板７０の交換として適さない状況において、回転部２０２のカム２０６による針板７０の固定状態に対する解除を制限することができる。
以上により、第２の実施の形態においても、針板７０の交換として適さない状況において、針板７０の交換を阻止することができる。

また、回転部２０２では、回転軸２０４に一体回転可能に設けられたカム２０６が、カム面２０６Ａを有しており、カム面２０６Ａは、針板７０の下面を摺動可能に構成されている。そして、回転軸２０４の軸心からカム面２０６Ａまでの距離が、カム面２０６Ａの基端から先端へ向かうに従い長くなるように構成されている。このため、回転軸２０４が非解除位置から解除位置へ回転するときに、カム２０６のカム面２０６Ａによって、針板７０を上側へ徐々に押上げることができる。これにより、係合プレート６０と板バネ７４との係合状態を徐々に解除して、針板７０をベッド部１６から取外すことができる。その結果、板バネ７４と係合プレート６０との係合状態が解除されたときに、針板７０がベッド部１６から一気に跳ね上げられることを抑制することができる。

また、回転軸２０４は、回転軸２０４の軸心部を構成する金属製の芯部２０４Ａと、回転軸２０４の外周部を構成する樹脂製の外側軸部２０４Ｂと、を含んで構成されており、カム２０６が外側軸部２０４Ｂに一体に形成されている。このため、回転軸２０４の強度を確保しつつ、カム２０６を有する回転軸２０４を安価に製作することができる。
また、例えば、外側軸部２０４Ｂを、比較的摺動性のよい材料（ＰＯＭ）で構成することで、回転軸２０４の回転時にカム面２０６Ａを針板７０に良好に摺動させて、カム２０６によって針板７０を上側へ押上げることができる。
さらに、外側軸部２０４Ｂを樹脂製とすることで、カム面２０６Ａが針板７０の下面を摺動するときの異音の発生を抑制することができる。

また、回転軸２０４の後端部には、操作ダイヤル２０８が一体回転可能に設けられており、操作ダイヤル２０８がロアカバー５２の外部に操作可能に露出されている。このため、操作ダイヤル２０８を回転操作することで、回転軸２０４を手動で回転させて、針板７０の固定状態を解除することができる。これにより、例えば、針板モータ２１４が仮に故障したとき等の緊急時において、針板７０をベッド部１６から取外すことができる。

また、針板着脱機構２００では、針板７０を押上げるカム２０６が、前後方向において、前後一対の板バネ７４の間に配置されている。このため、係合プレート６０と板バネ７４との係合状態をカム２０６によって解除するときの解除力を、一対の板バネ７４に対してバランスよく付与することができる。これにより、係合プレート６０と一対の板バネ７４との係合状態を良好に解除させることができる。

また、回転軸駆動機構２１０は、回転軸２０４に連結されたリンク機構２２６と、針板モータ２１４の駆動力をリンク機構２２６に伝達する伝達機構２２０と、を含んで構成されている。これにより、針板モータ２１４の駆動力をリンク機構２２６に伝達して、回転軸２０４を非解除位置と解除位置との間で回転させることができる。また、リンク機構２２６を用いることで、針板モータ２１４を回転軸２０４に離間させたベッド部１６内の任意の位置に設置することができる。

また、回転軸駆動機構２１０の伝達機構２２０は、針板モータ２１４の出力軸２１４Ａに一体回転可能に設けられたピニオンギヤ２２２と、ピニオンギヤ２２２に噛合されたラック部２２４Ｂを有する揺動アーム２２４と、を含んで構成されており、揺動アーム２２４にリンク機構２２６の第２リンク２３０が相対回転可能に連結されている。これにより、簡易な構成で、針板モータ２１４の回転力を直線運動に変換して、回転軸２０４をリンク機構２２６によって往復回転させることができる。

なお、第２の実施の形態では、針板着脱機構２００が、回転軸駆動機構２１０（針板モータ２１４）を有しており、回転軸駆動機構２１０（針板モータ２１４）によって、回転部２０２が自動で回転する構成になっているが、針板着脱機構２００において回転軸駆動機構２１０を省略して、回転部２０２を手動で回転させる構成にしてもよい。この場合には、第１の実施の形態の電磁石９０やソレノイド１０２を針板着脱機構２００に適用してもよい。針板着脱機構２００に電磁石９０を適用する場合には、例えば、第１の実施の形態と同様に、電磁石９０によって針板７０を着磁することで、針板７０の固定状態をロックするように構成してもよい。また、針板着脱機構２００にソレノイド１０２を適用する場合には、例えば、第１の実施の形態と同様に、ソレノイド１０２のプランジャ１０２Ｂを針板７０の係合プレート１０４に係合させることで、針板７０の固定状態をロックするように構成してもよい。

また、第１の実施の形態（変形例１～３を含む）及び第２の実施の形態では、ミシンモータ２２の非駆動時で且つ上軸２６の位相が非解除位相であるとき、及び、ミシンモータ２２の駆動時に、針板７０の交換が阻止される構成になっている。これに代えて、ミシンモータ２２の非駆動時で且つ上軸２６の位相が非解除位相であるとき、又は、ミシンモータ２２の駆動時に、針板７０の交換を阻止する構成にしてもよい。

また、第１の実施の形態（変形例１～３を含む）及び第２の実施の形態において電磁石９０やソレノイド１０２を適用した場合では、ミシンモータ２２の駆動時において、電磁石９０（ソレノイド１０２）が、制御部９４によって作動する構成になっているが、電磁石９０（ソレノイド１０２）を、制御部９４の制御によらずに、ミシンモータ２２に連動して作動する構成にしてもよい。この場合には、例えば、ミシンモータ２２に電力を供給する電源に、電磁石９０（ソレノイド１０２）をミシンモータ２２と並列に接続する。これにより、電源からミシンモータ２２へ電力を供給するときには、電磁石９０（ソレノイド１０２）にも電源から電力が供給される。このため、電磁石９０（ソレノイド１０２）を、ミシンモータ２２に連動して作動させることができる。したがって、簡易な構成で、電磁石９０（ソレノイド１０２）を作動させて、ミシンモータ２２の駆動時における針板７０の交換を阻止することができる。

また、第１の実施の形態では、針板７０そのものが磁性体である構成になっているが、必ずしも針板７０の全体が磁性体である必要はない。電磁石９０が針板７０に着磁可能であればよいため、固定状態であるときの針板７０において、電磁石９０の上面付近にあたる部分だけが磁性体であってもよい。よって、例えば金属プレート（磁性体）を一部に貼り付けた樹脂製の針板７０であっても発明を実施することができる。

１０ ミシン
１２ 脚柱部
１４ アーム部
１６ ベッド部（ミシン本体）
２０ 駆動機構
２２ ミシンモータ
２４ 操作部
２４Ａ 開始停止ボタン
２６ 上軸
２８ ベルト
３０ 連結機構
３２ クランクロッド
３４ 針棒
３６ 針
３８ 下軸
４０ ベルト
４４ ギヤ機構
４６ 釜
５０ アッパカバー
５２ ロアカバー
５２Ａ 底壁
５２Ｂ 前壁
５２Ｃ 後壁
５２Ｄ 連通孔
５４ 固定プレート
５６ 第１押え部材
５６Ａ 押え片
５８ 第２押え部材
５８Ａ 押え片
６０ 係合プレート（針板固定部）
６０Ａ 係合片
６０Ｂ 係合孔
６２ 支持部材
７０ 針板
７２ 固定部材
７２Ａ 連結片
７４ 板バネ（針板固定部）
７４Ａ 固定片
７４Ｂ 係合片
７４Ｃ フック部
８０ 針板着脱機構
８２ 押上棒
８２Ａ 段差部
８４ 止め輪
８６ 圧縮コイルバネ
８８ 解除レバー（解除部）
８８Ａ 回転軸
８８Ｂ 押上部
９０ 電磁石（固定解除制限部）
９２ 上軸位相センサ
９２Ａ 回転板
９２Ｂ 位相検出部
９４ 制御部
９６ 判断部
１００ 針板着脱機構
１０２ ソレノイド（固定解除制限部）
１０２Ａ ソレノイド本体
１０２Ｂ プランジャ（係合部）
１０４ 係合プレート
１０４Ａ 固定片
１０４Ｂ 係合片
１０４Ｃ 係合孔
１１０ 針板着脱機構
１１２ ロックプレート
１２０ 針板着脱機構
２００ 針板着脱機構
２０２ 回転部（解除部）
２０４ 回転軸
２０４Ａ 芯部
２０４Ｂ 外側軸部
２０６ カム
２０６Ａ カム面
２０８ 操作ダイヤル
２１０ 回転軸駆動機構
２１２ ベースプレート
２１２Ａ 露出孔
２１２Ｓ 支持シャフト
２１４ 針板モータ
２１４Ａ 出力軸
２２０ 伝達機構
２２２ ピニオンギヤ
２２４ 揺動アーム
２２４Ａ 支持ボス
２２４Ｂ ラック部
２２４Ｐ 連結ピン
２２６ リンク機構
２２８ 第１リンク
２３０ 第２リンク
２３０Ｌ リンク部
２３０Ｒ リンク部

Claims (7)

1. ミシンモータの駆動力により針を上下運動させて縫目を形成するミシンにおいて、
   針板をミシン本体に固定する針板固定部と、
   作動することで前記針板の固定状態を解除する解除部と、
   前記針が前記針板の上面よりも下側に位置しているとき又は前記ミシンモータが駆動しているときには、前記針板の固定状態の解除を制限する固定解除制限部と、
   を備えた針板着脱機構。
2. 前記固定解除制限部は、
   前記針板の固定力を増加させることを特徴とする請求項１に記載の針板着脱機構。
3. 前記固定解除制限部は、
   前記解除部を非作動状態に維持することを特徴とする請求項１に記載の針板着脱機構。
4. 前記固定解除制限部が、前記ミシン本体に設けられると共に、前記針板又は前記解除部に着磁可能な電磁石として構成されており、
   前記固定解除制限部が、前記針板又は前記解除部を着磁することで、前記解除部による前記固定状態に対する解除を制限することを特徴とする請求項１～請求項３の何れか１項に記載の針板着脱機構。
5. 前記固定解除制限部は、前記針板又は前記解除部に係合可能な係合部を有しており、
   前記固定解除制限部は、前記針板又は前記解除部と係合して前記解除部による前記固定状態に対する解除を制限する解除制限位置と、前記針板又は前記解除部との係合状態を解除して前記解除部による前記固定状態に対する解除を許可する解除許可位置と、の間を移動可能に構成されている請求項１～請求項３の何れか１項に記載の針板着脱機構。
6. 前記固定解除制限部が、ソレノイドとして構成されており、前記係合部が前記ソレノイドのプランジャであることを特徴する請求項５に記載の針板着脱機構。
7. 請求項１～請求項６の何れか１項に記載の針板着脱機構を備えたミシン。

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