CN108486783B - 一种一体式同步带轮装置及其安装结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种一体式同步带轮装置及其安装结构，一体式同步带轮装置包括具有外齿的带轮基座、与所述带轮基座对合设置的联轴座、设于所述带轮基座和所述联轴座之间且可相对所述带轮基座转动的调压座，所述调压座和所述联轴座固定相连，所述带轮基座、所述调压座以及所述联轴座具有同一旋转中心线，所述一体式同步带轮装置具有闭合状态和断开状态，当所述一体式同步带轮装置为所述闭合状态时，所述带轮基座、所述调压座和所述联轴座为刚性连接；当所述一体式同步带轮装置为所述断开状态时，所述带轮基座和所述调压座以及所述联轴座相脱离，本发明的一体式同步带轮装置集成度高、占用空间小、安全扭力设计更精准、采购成本和加工精度要求低。

Description

一种一体式同步带轮装置及其安装结构

技术领域

本发明涉及缝纫机制造技术领域，具体涉及一种一体式同步带轮装置及其安装结构。

背景技术

缝纫机所使用的传统联轴器，其两端部通过紧固螺钉分别与相互独立的两根轴相连，联轴器中间卡嵌着尼龙弹块，使联轴器轴向转动时没有间隙。缝纫机中传统的下轴同步带轮组件，参见附图1所示，整套组件装于下轴上，其中1’为下轴同步带轮，2’为包括止动板、止退板和复位弹簧等的板组件，板组件装配形成安全离合装置。

上述结构不仅组成零件较多，成本较大，并且装配累计误差大。附图1中的安全离合装置，对光洁度，精度都有较高要求，否则对安全扭矩控制不准，精确度不高，容易扭力过低时安全装置就启动，或者超过安全扭力了安全装置依然没起作用，达不到应有的目的。

随着现在工业缝纫机的飞速发展，各种功能部件的增多，对使用精度要求越来越高，要合理利用缝纫机的机体空间，部件设计也逐渐趋向集成式、一体化设计。

发明内容

本发明提供一种一体式同步带轮装置，其集成度高、占用空间小、使用方便、安全扭力设计更精准，零部件的采购成本和加工精度低。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种一体式同步带轮装置，包括具有外齿的带轮基座、与所述带轮基座对合设置的联轴座、设于所述带轮基座和所述联轴座之间且可相对所述带轮基座转动的调压座，所述调压座和所述联轴座固定相连，所述带轮基座、所述调压座以及所述联轴座具有同一旋转中心线，所述带轮基座具有垂直所述旋转中心线的第一端盖板，所述调压座具有与所述第一端盖板相对设置的第二端盖板，所述第二端盖板上配合的设有可供滚动件穿过的通孔，所述第一端盖板上设有与所述通孔相匹配的用于嵌设所述滚动件的圆形孔，所述一体式同步带轮装置还包括嵌设于所述调压座和所述联轴座之间用以驱使所述滚动件贴紧在所述第一端盖板上的弹性组件，所述一体式同步带轮装置具有闭合状态和断开状态，当所述一体式同步带轮装置为所述闭合状态时，所述滚动件卡设于所述通孔和所述圆形孔中，所述带轮基座、所述调压座和所述联轴座为刚性连接；当所述一体式同步带轮装置为所述断开状态时，所述滚动件位于所述圆形孔外侧。

进一步的，所述通孔与所述滚动件间隙配合，所述圆形孔的直径小于所述滚动件的直径，所述通孔的数量为三个，三个所述通孔其各自的轴心线与所述旋转中心线之间的距离不同。

进一步的，同一横截面上，每相邻两个所述通孔的中心与所述第二端盖板中心的连线其之间的夹角为120°。

进一步的，所述外齿设于齿坯上，所述齿坯的轴心线与所述旋转中心线共线，所述齿坯、所述第一端盖板以及所述联轴座围合形成用于容纳所述调压座的空间，所述带轮基座以及所述联轴座的外侧端部分别设有用以与外部装置相连的配合结构。

进一步的，所述带轮基座还包括设于所述第一端盖板中心且朝向所述联轴座延伸的连接柱，所述调压座上配合的设有用于供所述连接柱穿入的套柱，所述一体式同步带轮装置还包括穿过所述套柱且与所述连接柱螺纹连接的限位螺钉，所述限位螺钉与所述套柱的内壁间隙配合，所述限位螺钉上还配合的设有用以实现所述调压座轴向定位的多个定位台阶。

进一步的，所述套柱设有用以与所述联轴座相连的定位面，所述定位面为自所述套柱的外侧端部朝向内侧端部延伸且向内倾斜的倾斜面，所述倾斜面的倾斜角度为1°～2.5°。

进一步的，所述联轴座、所述带轮基座以及所述调压座之间配合的形成位于所述第二端盖板一侧的容纳腔，所述容纳腔呈圆环状，所述弹性组件配合的设于所述容纳腔中且盖设于所述滚动件上。

进一步的，所述弹性组件包括自所述滚动件朝向所述联轴座依次设置的第一压板、弹性垫以及第二压板，所述第一压板、所述弹性垫以及所述第二压板均套设于所述套柱上。

本发明还提供一种上述一体式同步带轮装置的安装结构，所述一体式同步带轮装置的所述联轴座与缝纫机的下轴相连，所述缝纫机的上轴上设有上轴同步带轮，所述上轴同步带轮和所述一体式同步带轮上架设有同步带。

进一步的，所述一体式同步带轮装置还设有驱动电机，所述驱动电机的输出端与所述一体式同步带轮装置的所述带轮基座同轴相连，所述驱动电机设于所述缝纫机的底板上；或者所述驱动电机的输出端与所述上轴相连，所述驱动电机设于所述缝纫机的机壳上。

采用以上技术方案后，本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、一体式设计，集成了现有技术中同步带轮、安全离合装置和部分联轴器的功能，使用效果好，并且在缝纫机的装配及维护时，拆装非常方便。

2、对安全扭力的设定比较方便，扭力的设定精度高，对缝纫机的其它部件如旋梭等起到更好的保护作用。

3、结构小巧，占用空间小，不会占用缝纫机太多的安装空间，从而可有更多的空间用于安装其他部件。

4、零部件的采购成本和加工精度相较现有传统装置大大降低。

5、使用范围广，根据需要做些许变形，就能用于其他产品。

附图说明

附图1为本发明背景技术中下轴同步带轮组件的结构示意图；

附图2为本发明的一体式同步带轮装置的轴测图；

附图3为本发明的一体式同步带轮装置的主视图；

附图4为本发明的一体式同步带轮装置的侧视图；

附图5为附图4中A-A方向的剖视图；

附图6为本发明的一体式同步带轮装置的爆炸图；

附图7为本发明中带轮基座的轴测图；

附图8为本发明中带轮基座的主视图；

附图9为附图8中B-B方向的剖视图；

附图10为本发明中联轴座的轴测图；

附图11为本发明中联轴座的主视图；

附图12为附图11中C-C方向的剖视图；

附图13为本发明中调压座的轴测图；

附图14为本发明中调压座的主视图；

附图15为附图14中D-D方向的剖视图；

附图16为本发明中限位螺钉的轴测图；

附图17为本发明的一体式同步带轮装置第一种安装方式的轴测图；

附图18为本发明的一体式同步带轮装置第一种安装方式的主视图；

附图19为本发明的一体式同步带轮装置第二种安装方式的轴测图；

附图20为本发明的一体式同步带轮装置第二种安装方式的主视图。

其中，

1’、下轴同步带轮；2’、板组件；

100、一体式同步带轮装置；

1、带轮基座；101、外齿；102、齿坯；103、第一端盖板；103a、圆形孔；104、连接柱；105、连接孔；2、联轴座；3、调压座；301、第二端盖板；301a、通孔；302、套柱；302a、第一孔段；302b、第二孔段；302c、第三孔段；302d、定位面；4、滚动件；5、限位螺钉；501、第一轴段；502、第二轴段；503、螺帽部；6、第一紧固螺钉；7、第一压板；8、弹性垫；9、第二压板；10、第二紧固螺钉；

200、下轴；

300、第二下轴；

400、上轴；

500、上轴同步带轮；

600、同步带；

700、驱动电机；

800、联轴器一端。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

如图1至图20所示，一种一体式同步带轮装置100，适用于安装在缝纫机上，包括具有外齿101的带轮基座1、与带轮基座1对合设置的联轴座2、设于带轮基座1和联轴座2之间且可相对带轮基座1转动的调压座3，调压座3和联轴座2固定相连，带轮基座1、调压座3以及联轴座2具有同一旋转中心线，带轮基座1具有垂直旋转中心线的第一端盖板103，调压座3具有与第一端盖板103相对设置的第二端盖板301，第二端盖板301上配合的设有可供滚动件4穿过的通孔301a，第一端盖板103上设有与通孔301a相匹配的用于嵌设滚动件4的圆形孔103a，一体式同步带轮装置100还包括嵌设于调压座3和联轴座2之间用以驱使滚动件4贴紧在第一端盖板103上的弹性组件。

一体式同步带轮装置100具有闭合状态和断开状态，当一体式同步带轮装置100为闭合状态时，滚动件4卡设于通孔301a和圆形孔103a中，带轮基座1、调压座3和联轴座2为刚性连接，带轮基座1、调压座3和联轴座2可实现同步转动。当一体式同步带轮装置100为断开状态时，滚动件4位于圆形孔103a外侧，带轮基座1和联轴座2相脱离。

本实施例中，带轮基座1、调压座3以及联轴座2的轴心线共线，并且带轮基座1、调压座3以及联轴座2的轴心线与旋转中心线共线。

通孔301a与滚动件4间隙配合，圆形孔103a的直径小于滚动件4的直径，通孔301a、圆形孔103a以及滚动件4的数量均为三个，三个通孔301a其各自的轴心线与旋转中心线之间的距离不同。并且在同一横截面上，每相邻两个通孔301a的中心与第二端盖板301中心的连线其之间的夹角为120°。这样可使整个装置受力分布均匀。

圆形孔103a与滚动件4接触的孔端倒角，并且要保证良好的光洁度，从而使滚动件4与圆形孔103a脱离时效果稳定。

圆形孔103a也可以设置为凹形槽，凹形槽的槽口直径小于滚动件4的直径。

本实施例中的滚动件4优选为钢珠。

外齿101设于齿坯102上，齿坯102的轴心线与旋转中心线共线，齿坯102、第一端盖板103以及联轴座2围合形成用于容纳调压座3的空间。

带轮基座1还包括设于第一端盖板103中心且朝向联轴座2延伸的连接柱104，调压座3上配合的设有用于供连接柱104穿入的套柱302，套柱302的长度大于连接柱104的长度。连接柱104配合的穿在套柱302中，此时，第二端盖板301与第一端盖板103相对且三个通孔301a与三个圆形孔103a一一相对应。

一体式同步带轮装置100还包括穿过套柱302且与连接柱104螺纹连接的限位螺钉5，限位螺钉5与套柱302的内壁间隙配合。限位螺钉5包括与连接柱104相连且具有外螺纹的第一轴段501、与套柱302相配合且呈光杆的第二轴段502，以及螺帽部503。第一轴段501的直径＜第二轴段502的直径＜螺帽部503的直径，相应的，套柱302具有用以与连接柱104外壁相配合的第一孔段302a、与第二轴段502相配合的第二孔段302b以及与螺帽部503相配合的第三孔段302c，第一孔段302a的直径＞第二孔段302b的直径，第三孔段302c的直径＞第二孔段302b的直径，这样可以实现调压座3的轴向定位。优选将第二轴段502的长度设置为略大于第二孔段302b的长度，当限位螺钉5拧紧后，调压座3可转动轻滑。

套柱302上设有用以与联轴座2相连的定位面302d，定位面302d为自套柱302的外侧端部朝向内侧端部延伸且向内倾斜的倾斜面，倾斜面的倾斜角度为1°～2.5°，优选为1.5°。当将调压座3和联轴座2相装配时，通过将第一紧固螺钉6沿联轴座2的径向旋入可将调压座3和联轴座2相固定。本实施例中，定位面302d为一个，第一紧固螺钉6有三个，其中的两个第一紧固螺钉6的前端面带有内圆弧，适合圆柱面紧固；另一个第一紧固螺钉6的前端面为平端面，适合与平面紧定，即适合与调压座3的定位面302d紧定。通过设置带有倾斜角度的定位面302d，则在弹性组件的作用下，可以达到自锁功能，防止第一紧固螺钉6松动和跑位。

联轴座2、带轮基座1以及调压座3之间配合的形成位于第二端盖板301一侧的容纳腔，容纳腔呈圆环状，弹性组件配合的设于容纳腔中且盖设于滚动件4上。弹性组件可以提供朝向滚动件4的弹性力，使滚动件4向带轮基座1相贴合。

本实施例中，弹性组件包括自滚动件4朝向联轴座2依次设置的第一压板7、弹性垫8以及第二压板9，第一压板7、弹性垫8以及第二压板9均套设于套柱302上。弹性垫8的弹性系数要稳定可靠，这样可使第一压板7各处受到的反作用力一致，从而可提高安全扭力的设定精度。根据实际需求，也可选择弹性系数稳定的弹簧等替代。

可根据要求的安全扭力，调整带轮基座1和联轴座2之间的距离，即调整弹性垫8的压缩程度。

本实施例中，带轮基座1的外侧端部设有用以与外部连接轴相装配的配合结构，具体为可供连接轴穿入的连接孔105以及可沿连接孔105的径向穿入用以将连接轴固定的第二紧固螺钉10。通过连接轴或者外齿101均可实现带轮基座1的扭矩输入或输出。连接孔105的轴心线与旋转中心线共线。

相应的，联轴座2的外侧端部设有联轴器一侧的结构，这样可使整个一体式同步带轮装置100与轴等通过联轴器的方式连接，实现很好的同轴性。如果要求不高，可以直接做成轴孔，进行硬连接。

本发明的一体式同步带轮装置100的工作原理如下：

当实际扭力未超过设定的安全扭力时，通过滚动件4，带轮基座1、调压座3和联轴座2为刚性连接的一个整体，可以实现运动传动。

当实际扭力超过设定的安全扭力时，滚动件4会从圆形孔103a中脱离，从而使带轮基座1与调压座3以及联轴座2相脱开，实现运动脱离，由于三个通孔301a的轴心线与旋转中心线的距离均不相同，因而滚动件4的滑动比较轻松，旋转一周后，即可精准复位。

参见附图17至附图20为本发明安装于缝纫机的两种不同的安装结构。

参见附图17和附图18所示，一体式同步带轮装置100的联轴座2通过联轴器一端800与缝纫机的下轴200相连，缝纫机的上轴400上设有上轴同步带轮500，上轴同步带轮500和带轮基座1上架设有同步带600。驱动电机700的输出端直接与带轮基座1同轴相连，驱动电机700设于缝纫机的底板下方。

参见附图19和附图20所示，一体式同步带轮装置100的联轴座2通过联轴器一端800与缝纫机的下轴200相连，缝纫机的上轴400上设有上轴同步带轮500，上轴同步带轮500和带轮基座1上架设有同步带600。驱动电机700的输出端与上轴400相连，驱动电机700设于缝纫机的机壳上。优选的，设置第二下轴300与带轮基座1同轴相连，从而可使一体式同步带轮装置100的两侧受力平衡而不会发生晃动，并且第二下轴300也可用以安装其它装置。

缝纫机中的上轴400与针杆等部件相连，下轴200与旋梭等部件相连，当出现旋梭卡死等状况时，带轮基座1可方便的实现与联轴座2的脱离。

本发明的同步带轮装置集成度高、占用空间小、使用方便、安全扭力设计更精准，零部件的采购成本和加工精度低。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种一体式同步带轮装置的安装结构，其特征在于：包括适用于安装在缝纫机上的一体式同步带轮装置，所述一体式同步带轮装置包括具有外齿的带轮基座、与所述带轮基座对合设置的联轴座、设于所述带轮基座和所述联轴座之间且可相对所述带轮基座转动的调压座，所述一体式同步带轮装置的所述联轴座与缝纫机的下轴相连，所述缝纫机的上轴上设有上轴同步带轮，所述上轴同步带轮和所述带轮基座上架设有同步带，

所述调压座和所述联轴座固定相连，所述带轮基座、所述调压座以及所述联轴座具有同一旋转中心线，所述带轮基座具有垂直所述旋转中心线的第一端盖板，所述调压座具有与所述第一端盖板相对设置的第二端盖板，所述第二端盖板上配合的设有可供滚动件穿过的通孔，所述通孔的数量为三个，三个所述通孔其各自的轴心线与所述旋转中心线之间的距离不同，所述第一端盖板上设有与所述通孔相匹配的用于嵌设所述滚动件的圆形孔，

所述外齿设于齿坯上，所述齿坯的轴心线与所述旋转中心线共线，所述齿坯、所述第一端盖板以及所述联轴座围合形成用于容纳所述调压座的容置空间，所述带轮基座以及所述联轴座的外侧端部分别设有用以与外部装置相连的配合结构，

所述带轮基座还包括设于所述第一端盖板中心且朝向所述联轴座延伸的连接柱，所述调压座上配合的设有用于供所述连接柱穿入的套柱，所述一体式同步带轮装置还包括穿过所述套柱且与所述连接柱螺纹连接的限位螺钉，所述限位螺钉与所述套柱的内壁间隙配合，所述限位螺钉上还配合的设有用以实现所述调压座轴向定位的多个定位台阶，

所述一体式同步带轮装置还包括嵌设于所述调压座和所述联轴座之间用以驱使所述滚动件贴紧在所述第一端盖板上的弹性组件，所述联轴座、所述带轮基座以及所述调压座之间配合的形成位于所述第二端盖板一侧的容纳腔，所述容纳腔呈圆环状，所述弹性组件配合的设于所述容纳腔中且盖设于所述滚动件上，所述弹性组件包括自所述滚动件朝向所述联轴座依次设置的第一压板、弹性垫以及第二压板，所述第一压板、所述弹性垫以及所述第二压板均套设于所述套柱上，

所述套柱设有用以与所述联轴座相连的定位面，所述定位面为自所述套柱的外侧端部朝向内侧端部延伸且向内倾斜的倾斜面，所述倾斜面的倾斜角度为1°～2.5°，所述一体式同步带轮装置还包括第一紧固螺钉，所述第一紧固螺钉被配置为沿所述联轴座的径向旋入可将所述调压座与所述联轴座相固定，其中一个所述第一紧固螺钉的前端面为适合与所述调压座的所述定位面紧定的平端面，在所述弹性组件的作用下，带有倾斜角度的所述定位面能够防止所述第一紧固螺钉松动和跑位，达到自锁功能，

所述一体式同步带轮装置具有闭合状态和断开状态，当所述一体式同步带轮装置为所述闭合状态时，所述滚动件卡设于所述通孔和所述圆形孔中，所述带轮基座、所述调压座和所述联轴座为刚性连接；当所述一体式同步带轮装置为所述断开状态时，所述滚动件位于所述圆形孔外侧。

2.根据权利要求1所述的一种一体式同步带轮装置的安装结构，其特征在于：所述通孔与所述滚动件间隙配合，所述圆形孔的直径小于所述滚动件的直径。

3.根据权利要求2所述的一种一体式同步带轮装置的安装结构，其特征在于：同一横截面上，每相邻两个所述通孔的中心与所述第二端盖板中心的连线其之间的夹角为120°。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一体式同步带轮装置的安装结构，其特征在于：所述一体式同步带轮装置还设有驱动电机，所述驱动电机的输出端与所述一体式同步带轮装置的所述带轮基座同轴相连，所述驱动电机设于所述缝纫机的底板上；或者所述驱动电机的输出端与所述上轴相连，所述驱动电机设于所述缝纫机的机壳上。