CN109423777A - 缝纫机的刺布挑线机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种缝纫机的刺布挑线机构，其包括：针杆以及置于针杆底端的机针；与针杆相连的挑线组件；公转轴，公转轴与针杆同轴相连，公转轴上设有公转驱动轮以及第一齿轮；自转套轴，套设在公转轴上且与公转轴相对独立转动，自转套轴的一端连接自转驱动轮，另一端设有两个关于公转轴对称设置的第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮相啮合；套设在公转轴上的第三齿轮和第四齿轮、第六齿轮和第七齿轮，第三齿轮与第二齿轮相啮和；转动设置的第五齿轮和第八齿轮，第五齿轮与第四齿轮相啮合，第六齿轮与第五齿轮相啮合；第八齿轮与第七齿轮相啮合。本发明通过驱动公转轴和自转套轴可以同时实现挑线组件的公转与自转。

Description

缝纫机的刺布挑线机构

技术领域

本发明涉及缝纫机技术领域，特别是涉及一种缝纫机的刺布挑线机构。

背景技术

按照缝纫机上下轴的轴线位置是否变化，目前市场上的缝纫机可以分为两大类。第一类是上、下轴自转，但其带动挑线组件自转的轴线是不动的，目前大部分机型都属于该类，如平缝机、模板机等。这种结构的优点是结构简单，成本低；缺点是由于带动挑线组件自转的轴线固定，因此倒缝或接近倒缝方位的线迹与顺缝方位的线迹不一致，导致缝纫线迹不美观。

第二类是上、下轴自转的同时，其带动挑线组件自转的轴线还可以绕着针杆轴线公转，目前市场上称为“分离式旋转头”技术。由于上、下轴的轴线可以随着花样线条的方向变化而旋转，从而使机针与线迹之间的角度关系保持不变，这就解决了顺缝与倒缝线迹不一致的问题，满足了高端面料对缝纫线迹的严格要求。但是该技术也有一个很明显的缺点：缝纫机的上节即刺布挑线机构，与下节勾线机构在机械结构上彼此是分离的，即其公转轴轴线固定，但其自转输入轴的轴线位置是变化的，因此无法使上节(刺布挑线机构)中上轴的自转与下节(勾线机构)中下轴的自转通过机械方式连接起来，在高速下只能通过高精密的伺服电机及其控制系统来实现针杆与勾线器的同步，因此这种技术的稳定性严重依赖于电控系统的稳定性。目前，要保证性能稳定，就要使用高质量(如进口)的电控系统，导致整机价格昂贵；如果要提高性价比，只能采用质量一般的电控系统，但这样一来机器的性能就受到了影响。

因此，需要一种成本低、但性能稳定的刺布挑线机构。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种缝纫机的刺布挑线机构，用于解决现有技术中缝纫机刺布挑线机构中的自转轴线位置改变，难以实现刺布挑线机构与勾线机构由同一驱动源统一机械驱动的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种缝纫机的刺布挑线机构，其包括：

针杆以及置于针杆底端的机针；

与所述针杆相连的挑线组件，挑线组件中的挑线轴与所述针杆相垂直，且挑线轴与针杆传动相连，挑线轴自身旋转带动针杆升降运动；

公转轴，公转轴与所述针杆同轴相连，所述公转轴上设有公转驱动轮以及第一齿轮；

自转套轴，套设在公转轴上且与公转轴相对独立转动，自转套轴的一端连接自转驱动轮，另一端设有两个关于所述公转轴对称设置的第二齿轮，第二齿轮的转动轴与所述公转轴相垂直，且第二齿轮与所述第一齿轮相啮合；

套设在所述公转轴上的第三齿轮和第四齿轮，第三齿轮和第四齿轮固定相连，且第三齿轮与两个所述第二齿轮相啮和；

转动设置的第五齿轮，以及套设在公转轴上的第六齿轮和第七齿轮，第六齿轮和第七齿轮固定相连，且第五齿轮与所述第四齿轮相啮合，第六齿轮与第五齿轮相啮合；

转动设置的第八齿轮，且第八齿轮与所述第七齿轮相啮合，第八齿轮通过传动组件与所述挑线轴传动相连，第八齿轮转动带动挑线轴以及挑线组件自转；

所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮以及第七齿轮、第八齿轮间的传动比满足：公转驱动轮受驱动力转动，而自转驱动轮不受力时，公转轴转动，挑线组件绕针杆公转，第七齿轮与第八齿轮相对静止。

优选的，所述第八齿轮通过同步带机构与所述挑线轴传动相连，具体为：所述挑线轴的端部设有第一同步轮，所述第八齿轮通过连接轴连接第二同步轮，第一同步轮和第二同步轮通过同步带相连。

优选的，还包括上下转动相连的齿轮箱以及旋转机壳，所述公转轴穿设在所述齿轮箱内，且所述自转套轴、所述第三齿轮、所述第四齿轮、所述第五齿轮、所述第六齿轮以及所述第七齿轮均安装在齿轮箱内；所述针杆穿设在所述旋转机壳内，所述公转轴的底端连设一轴套，所述针杆插设在所述轴套内，且轴套与所述旋转机壳固定相连，所述挑线轴横向穿设在所述旋转机壳内。

优选的，所述齿轮箱底端周向上设有环向限位槽，所述旋转机壳插设在环向限位槽内，且可沿环向限位槽转动。

优选的，所述挑线轴通过曲柄与所述针杆相连。

优选的，所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述第三齿轮、所述第四齿轮、所述第五齿轮、所述第六齿轮以及所述第七齿轮、所述第八齿轮的齿轮比为1:1。

优选的，还包括与所述公转轴平行设置的自转轴，所述自转驱动轮为齿轮，所述自转轴的外表面设有与所述自转驱动轮相啮和的齿圈，所述自转轴上设有自转同步轮。

如上所述，本发明的缝纫机的刺布挑线机构，具有以下有益效果：采用公转轴与挑线轴间设置齿轮系，该齿轮系包括上述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮以及第八齿轮，通过该齿轮系实现公转轴定位转动带动挑线轴绕公转轴转动，而挑线轴可通过套设在公转轴上的自转套轴来驱动，实现挑线轴自身的旋转也就是挑线组件的自转以及针杆的升降刺布，而自转套轴自身的轴线无变化即自转所需动力轴轴线不变，通过驱动公转轴和自转套轴可以同时实现挑线组件的公转与自转，例如利用同步带等方式可实现刺布挑线机构、勾线机构的机械驱动，无需复杂的电控系统，降低了生产成本。

附图说明

图1显示为本发明的缝纫机的刺布挑线机构示意图。

图2显示为本发明的缝纫机的刺布挑线机构的剖视图。

图3显示为本发明的缝纫机的刺布挑线机构中齿轮系具体结构图。

图4显示为本发明的缝纫机的刺布挑线机构的传动原理图。

元件标号说明

1 公转驱动轮

2 公转轴

3 自转驱动轮

4 自转套轴

5 第一齿轮

6 第二齿轮

7 第三齿轮

8 第四齿轮

9 第五齿轮

10 第六齿轮

11 第七齿轮

12 第八齿轮

13 第二同步轮

14 连接轴

15 同步带

16 第一同步轮

17 挑线组件

18 针杆

19 曲柄

20 机针

21 轴套

22 齿轮箱

23 旋转机壳

24 针杆套

25 挑线轴

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图4。须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1至图4所示，本发明提供一种缝纫机的刺布挑线机构，其包括：

针杆18以及置于针杆底端的机针20；

与所述针杆18相连的挑线组件17，挑线组件17中的挑线轴25与所述针杆18相垂直，且挑线轴25与针杆18传动相连，挑线轴25自身旋转带动针杆18升降运动；

公转轴2，公转轴2与所述针杆18同轴相连，所述公转轴2上设有公转驱动轮1以及第一齿轮5；

自转套轴4，套设在公转轴2上且与公转轴2相对独立转动，自转套轴4的一端连接自转驱动轮3，另一端设有两个关于所述公转轴2对称设置的第二齿轮6，第二齿轮6的转动轴与所述公转轴2相垂直，且第二齿轮6与所述第一齿轮5相啮合；

套设在所述公转轴2上的第三齿轮7和第四齿轮8，第三齿轮7和第四齿轮8固定相连，且第三齿轮7与两个所述第二齿轮6相啮和；

转动设置的第五齿轮9，以及套设在公转轴上的第六齿轮10和第七齿轮11，第六齿轮10和第七齿轮11固定相连，且第五齿轮9与所述第四齿轮8相啮合，第六齿轮10与第五齿轮9相啮合；

转动设置的第八齿轮12，且第八齿轮12与所述第七齿轮11相啮合，第八齿轮12通过传动组件与所述挑线轴25传动相连，第八齿轮12转动带动挑线轴25以及挑线组件17自转；

所述第一齿轮5、第二齿轮6、第三齿轮7、第四齿轮8、第五齿轮9、第六齿轮10以及第七齿轮11、第八齿轮12间的传动比满足：公转驱动轮1受驱动力转动，而自转驱动轮3不受力时，公转轴2转动，挑线组件17绕针杆18公转，第七齿轮11与第八齿轮12相对静止。

本发明采用公转轴2与挑线轴25间设置齿轮系，该齿轮系包括上述第一齿轮5、第二齿轮6、第三齿轮7、第四齿轮8、第五齿轮9、第六齿轮10以及第七齿轮11、第八齿轮12，通过该齿轮系实现公转轴2定位转动带动挑线轴25绕公转轴2转动，而挑线轴25可通过套设在公转轴2上的自转套轴4来驱动，实现挑线轴4自身的旋转也就是挑线组件17的自转以及针杆18的升降刺布，而自转套轴4自身的轴线无变化即自转所需动力轴轴线不变，通过驱动公转轴2和自转套轴4可以同时实现挑线组件17的公转与自转，例如利用同步带等方式可实现缝纫机中刺布挑线机构、勾线机构的机械驱动，无需复杂的电控系统，降低了生产成本。

为实现上述第八齿轮与挑线轴的传动，本实施例中第八齿轮12通过同步带机构与所述挑线轴25传动相连，见图2及图3所示，具体为：所述挑线轴25的端部设有第一同步轮16，所述第八齿轮12通过连接轴14连接第二同步轮13，第一同步轮16和第二同步轮16通过同步带15相连。本实施例采用同步带机构实现第八齿轮12与挑线轴25间的传动，本发明不限于同步带机构，其也可以为其他能实现将第八齿轮的转动传递至挑线轴转动的传动机构，只需实现第八齿轮12可作为挑线轴25自转的驱动轮即可。

为便于本实施例的刺布挑线机构的安装使用，见图1及图2所示，本实施例还包括上下转动相连的齿轮箱22以及旋转机壳23，公转轴2穿设在齿轮箱22内，且自转套轴4、第三齿轮7、第四齿轮8、所述第五齿轮9、所述第六齿轮10以及所述第七齿轮11均安装在齿轮箱22内；针杆18穿设在所述旋转机壳23内，所述公转轴2的底端连设一轴套21，所述针杆18插设在所述轴套21内，且轴套21与所述旋转机壳23固定相连，所述挑线轴25横向穿设在所述旋转机壳23内。本实施例利用旋转机壳23与齿轮箱22转动相连，可通过齿轮箱22与缝纫机的机架相连，而旋转机壳跟随针杆转动。本实施例中旋转机壳上设有针杆套24，上述针杆18穿设在针杆套24内。

为更好地实现上述齿轮箱22与旋转机壳23转动相连，本实施例中齿轮箱底端周向上设有环向限位槽，所述旋转机壳23插设在环向限位槽内，且可沿环向限位槽转动。本实施例中的环向限位槽可作为一个转动副使用，其实现了旋转机壳相对齿轮箱转动，另外限制了旋转机壳的上下运动。

为实现挑线轴自身旋转时，上述针杆可上下运动，本实施例中挑线轴25通过曲柄19与针杆18相连。本实施例中曲柄19作为传动件，当挑线轴25绕自身轴线旋转时，通过曲柄19带动针杆18上下运动，即可沿上述轴套21上下运动，即完成刺布。

为更好地实现挑线轴的自转以及绕公转轴公转，本实施例中上述第一齿轮5、所述第二齿轮6、所述第三齿轮7、所述第四齿轮8、所述第五齿轮9、所述第六齿轮10以及所述第七齿轮11、所述第八齿轮12的齿轮比为1:1。

本实施例中缝纫机的刺布挑线机构的工作原理如下：

1)挑线组件17绕公转轴2及针杆18公转，而挑线轴25不自身旋转(即不自转)：公转驱动轮1受力旋转，即公转驱动轮1输入转速和扭矩，自转驱动轮3不受力，带动公转轴2、第一齿轮5、第二齿轮6、第三齿轮7和第四齿轮8、第五齿轮9、第六齿轮10和第七齿轮11转动，由于齿轮传动比都是1:1，因此第七齿轮11与公转轴2是同速且同向转动的。由于旋转机壳23、轴套21、公转轴2以及公转驱动轮1是锁固在一起的，而第八齿轮12安装在旋转机壳23上，因此第八齿轮12也与公转轴2是同速且同向转动的。这样一来，第七齿轮11与第八齿轮12相互之间就保持静止的关系，第八齿轮12只会公转，而不会自转，因此后续的刺布挑线机构也就不会运动。

2)挑线组件17只自转，而不绕公转轴2及针杆18公转：公转驱动轮1不受力，自转驱动轮3受力即输入转速和扭矩，带动自转套轴4、第二齿轮6、第三齿轮7和第四齿轮8、第五齿轮9、第六齿轮10和第七齿轮11、第八齿轮12转动，最终带动挑线轴25绕自身轴线转动，实现挑线组件17和机针20运动。

3)挑线组件17既公转又自转：当公转驱动轮1和自转驱动轮3同时受力转动时，由于挑线轴25公转时不会产生自转，所以两者互不影响，挑线轴25公转不会破坏自转的同步性。

4)挑线轴转速的计算：

事实上，上述齿轮系中自转套轴4、第一齿轮5、第二齿轮6和第三齿轮7、第四齿轮8构成一个典型的差动轮系，该差动轮系采用锥齿轮实现，自转套轴4输入自转转速，第一齿轮5输入公转转速，两者的转速共同合成为第二齿轮6的转速，并进而驱动后续的所有齿轮转动。

在轮系运动时，再对整个轮系加以-N2的转速，则：

由(N3–N2)/(N1–N2)＝-Z1/Z3＝-1

得：N3＝2N2–N1

N7＝N1–2N2＝NG–2NZ；

由(N7–NG)/N8＝-Z8/Z7＝-1

得：N8＝NG–N7＝NG–(NG–2NZ)＝2NZ

其中：N1代表第一齿轮的转速；

N2代表第二齿轮的转速；

N3代表第三齿轮的转速；

N7代表第七齿轮的转速；

NG代表公转轴的输入转速，即公转速度；

NZ代表自转套轴的输入转速，即自转速度；

Z1/Z3代表第一齿轮与第三齿轮的齿轮比；

Z8/Z7代表第八齿轮与第七齿轮的齿轮比；

由此可知，无论公转速度NG是多少，第八齿轮及挑线组件都是恒定不变的两倍于自转速度，因此公转与自转的速度互不影响，不会破坏针杆与挑线组件的同步性。

为更好地实现缝纫机上、下节的机械传动，本实施例中还包括与上述公转轴平行设置的自转轴，自转驱动轮为齿轮，自转轴的外表面设有与自转驱动轮相啮和的齿圈，自转轴上设有自转同步轮，可通过同步带与勾线机构中的自转同步轮相连，实现机械传动。

本发明的挑线轴25可以绕公转轴2公转，因此可以实现刺布挑线机构整体随着缝纫花样的方向变化而变化，从而使线迹美观；本发明自转套轴和公转轴的轴线固定不动，易于实现与缝纫机的勾线机构中的自转轴、公转轴进行机械传动相连，无需上下节的分离。

综上所述，本发明的缝纫机的刺布挑线机构，采用公转轴与挑线轴间设置齿轮系，该齿轮系包括上述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮以及第八齿轮，通过该齿轮系实现公转轴定位转动带动挑线轴绕公转轴转动，而挑线轴可通过套设在公转轴上的自转套轴来驱动，实现挑线轴自身的旋转也就是挑线组件的自转以及针杆的升降刺布，而自转套轴自身的轴线无变化即自转所需动力轴轴线不变，通过驱动公转轴和自转套轴可以同时实现挑线组件的公转与自转。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种缝纫机的刺布挑线机构，其特征在于，包括：

针杆以及置于针杆底端的机针；

与所述针杆相连的挑线组件，挑线组件中的挑线轴与所述针杆相垂直，且挑线轴与针杆传动相连，挑线轴自身旋转带动针杆升降运动；

公转轴，公转轴与所述针杆同轴相连，所述公转轴上设有公转驱动轮以及第一齿轮；

自转套轴，套设在公转轴上且与公转轴相对独立转动，自转套轴的一端连接自转驱动轮，另一端设有两个关于所述公转轴对称设置的第二齿轮，第二齿轮的转动轴与所述公转轴相垂直，且第二齿轮与所述第一齿轮相啮合；

套设在所述公转轴上的第三齿轮和第四齿轮，第三齿轮和第四齿轮固定相连，且第三齿轮与两个所述第二齿轮相啮和；

转动设置的第五齿轮，以及套设在公转轴上的第六齿轮和第七齿轮，第六齿轮和第七齿轮固定相连，且第五齿轮与所述第四齿轮相啮合，第六齿轮与第五齿轮相啮合；

转动设置的第八齿轮，且第八齿轮与所述第七齿轮相啮合，第八齿轮通过传动组件与所述挑线轴传动相连，第八齿轮转动带动挑线轴以及挑线组件自转；

所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮以及第七齿轮、第八齿轮间的传动比满足：公转驱动轮受驱动力转动，而自转驱动轮不受力时，公转轴转动，挑线组件绕针杆公转，第七齿轮与第八齿轮相对静止。

2.根据权利要求1所述的缝纫机的刺布挑线机构，其特征在于：所述第八齿轮通过同步带机构与所述挑线轴传动相连，具体为：所述挑线轴的端部设有第一同步轮，所述第八齿轮通过连接轴连接第二同步轮，第一同步轮和第二同步轮通过同步带相连。

3.根据权利要求1所述的缝纫机的刺布挑线机构，其特征在于：还包括上下转动相连的齿轮箱以及旋转机壳，所述公转轴穿设在所述齿轮箱内，且所述自转套轴、所述第三齿轮、所述第四齿轮、所述第五齿轮、所述第六齿轮以及所述第七齿轮均安装在齿轮箱内；所述针杆穿设在所述旋转机壳内，所述公转轴的底端连设一轴套，所述针杆插设在所述轴套内，且轴套与所述旋转机壳固定相连，所述挑线轴横向穿设在所述旋转机壳内。

4.根据权利要求3所述的缝纫机的刺布挑线机构，其特征在于：所述齿轮箱底端周向上设有环向限位槽，所述旋转机壳插设在环向限位槽内，且可沿环向限位槽转动。

5.根据权利要求1所述的缝纫机的刺布挑线机构，其特征在于：所述挑线轴通过曲柄与所述针杆相连。

6.根据权利要求1所述的缝纫机的刺布挑线机构，其特征在于：所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述第三齿轮、所述第四齿轮、所述第五齿轮、所述第六齿轮以及所述第七齿轮、所述第八齿轮的齿轮比为1:1。

7.根据权利要求1所述的缝纫机的刺布挑线机构，其特征在于：还包括与所述公转轴平行设置的自转轴，所述自转驱动轮为齿轮，所述自转轴的外表面设有与所述自转驱动轮相啮和的齿圈，所述自转轴上设有自转同步轮。