TWI506173B - Sewing machine differential feeding device - Google Patents

Description

縫紉機差動送料裝置

本發明有關於一種改變上送料輪與下送料輪之間相對送料量的縫紉機，特別是指一種採用同軸離合器組件配合差動調整機構共同動作的設計，讓兩送料輪之間產生相對速度變化的差動送料裝置。

一般縫紉機的送料行程主要包含一針下貫穿布料時的針下送料行程以及一針上離開布料時的針上送料行程等兩部分。其中，於針下送料行程期間，機針與布料同時前進，此時上、下送料輪需要同步轉動，讓上、下層布料不會產生拉孔或是機針被撓曲的現象；而於針上送料行程期間，機針作返回動作，此時上、下送料輪可調節成不同步，用以控制上層布料相對下層布料的進給量。

通常讓縫紉機要改變上、下送料輪轉速產生差動效果，大多是在縫紉機的上送料機構調整擺臂長度，並以設定針距以及下送料輪的轉動速度為基準，進而改變上送料輪的轉動速度，當上送料輪與下送料輪的轉動速度相同時稱為同步轉速，當上送料輪的轉速快於同步轉速時稱為正差動送料，而當上送料輪的轉速慢於同步轉速時稱為逆差動送料。

然而，傳統滾輪送料縫紉機的送料裝置皆採用單向軸承的原理，差動送料裝置雖可進行正、逆差動送料，但卻必須透過工具始能進行調整，導致縫紉機在行進間無法改變差動量，而且有時調整需要多次測試，此外，差動 調整的操作位置通常與縫紉機上調整針距的操作位置相距較遠，往往造成使用者無法快速且方便地使用。

有鑑於上述傳統縫紉機差動送料裝置調整的缺點，實有必要改良設計出一款縫紉機內建的差動送料調整裝置來改善目前缺失。

本發明之主要目的在於提供一種可差動送料的縫紉機，將兩組雙向離合器同軸裝設於下送料軸上配合調節機構形成差動效果，讓縫紉機整體結構簡化構件的數量，亦可有效降低縫紉機的重心。

本發明之次要目的在於縫紉機於車縫動作期間，操作者無須停止車縫作業，仍能直接改變上、下送料輪之間的差動送料量，產生立即性的差動送料縫製效果。

為達上述目的，本發明主要包含一下送料機構、一連動機構、一差動調整機構以及一上送料機構來共構出一縫紉機差動送料裝置。

其中，上述下送料機構由一第一送料軸以及一同軸的第二送料軸共同形成一下送料軸，上述第一送料軸上穿設有一第一離合器組件，而上述第二送料軸上穿設有一第二離合器組件；上述連動機構具有一平行於上述下送料軸的連動軸，且上述連動軸分別與上述第一離合器組件以及第二離合器組件連結；上述差動調整機構組裝於上述連動軸與第一離合器組件之間；而上述上送料機構具有一上送料軸，且上述上送料軸以一傳動組件與上述第一送料軸連接，使上述上送料機構與下送料機構能夠同步運動。

本發明差動調整機構能夠選擇性地直接增加或縮減上述第一離合器組件作用於上述第一送料軸的轉動角度，因而產生對應於上述第二送料軸的正差動送料或是逆差動送料。

本發明差動調整機構具有一差動擺臂，上述差動擺臂一端樞設於上述連動軸，並具有一導槽朝向另一端延伸，上述導槽內部具有一滑塊，且上述滑塊以連桿分別組接上述第一離合器組件以及一調節裝置。

上述調節裝置包含一滑動連桿、一輸出擺臂、一調節手柄、一定位盤以及一固定件，上述滑動連桿的一端連接於上述滑塊，另一端則組裝於上述輸出擺臂；上述輸出擺臂樞接於上述傳動桿；上述傳動桿與上述調節手柄相互樞接；上述定位盤位於上述調節手柄一側，並具有至少一滑軌；而上述固定件則與上述調節手柄分別位於上述定位盤的兩相異側，並穿過上述滑軌與調節手柄相互螺接。其中，上述調節手柄、定位盤以及固定件三者皆全部外露於縫紉機外部。

於一較佳實施例中，本發明調節手柄的露出位置位於縫紉機的支柱部分，並且鄰近於縫紉機的調整針距操作位置。而上述傳動組件可設為皮帶組、鏈條組或齒輪組來達到同步運動。

本發明之特點在於將兩雙向離合器組件分別裝設於同軸的第一送料軸以及第二送料軸上，並以調節裝置帶動差動擺臂來改變第一離合器組件作用於針上送料行程時的轉動角度，讓縫紉者無須停止車縫作業，仍可直接改變上送料輪相對於下送料輪的轉速，構成差動效果。

此外，由於兩離合器組件皆位於縫紉機的底座位置，可讓縫紉機整體結構簡化構件的數量，亦可降低縫紉機的重心。再者，調節手柄、定位盤 以及固定件三者皆全部外露於縫紉機外部，並且鄰近於調整針距的操作位置，大幅提升使用上的便利性。

10‧‧‧縫紉機

11‧‧‧車頭

12‧‧‧底座

13‧‧‧支柱

20‧‧‧上送料機構

21‧‧‧上送料輪

22‧‧‧上送料軸

23‧‧‧上傳動元件

30‧‧‧下送料機構

31‧‧‧下送料輪

32‧‧‧第一送料軸

33‧‧‧第二送料軸

34‧‧‧下送料軸

35‧‧‧第一離合器組件

351‧‧‧擺動裝置

352‧‧‧離合組

353‧‧‧連桿

36‧‧‧第二離合器組件

361‧‧‧擺動裝置

361a‧‧‧凸輪

361b‧‧‧擺動臂

361c‧‧‧推動環

361d‧‧‧滾輪

361e‧‧‧活動支撐軸

362‧‧‧離合組

362a‧‧‧外擋圈

362b‧‧‧轉子

362c‧‧‧滾子

362d‧‧‧定位爪

362e‧‧‧蓋板

362f‧‧‧連桿銷

362g‧‧‧凹陷

362h‧‧‧開孔

363‧‧‧連桿

37‧‧‧下傳動元件

38‧‧‧下軸

40‧‧‧連動機構

41‧‧‧連動軸

42‧‧‧第一擺臂

43‧‧‧第二擺臂

50‧‧‧傳動組件

51‧‧‧皮帶輪

52‧‧‧第一皮帶

53‧‧‧中繼輪組

54‧‧‧第二皮帶

55‧‧‧皮帶輪

60‧‧‧差動調整機構

61‧‧‧差動擺臂

611‧‧‧導槽

62‧‧‧滑塊

63‧‧‧調節裝置

64‧‧‧滑動連桿

65‧‧‧輸出擺臂

66‧‧‧傳動桿

67‧‧‧調節手柄

68‧‧‧定位盤

681‧‧‧滑軌

69‧‧‧固定件

第1圖是本發明安裝於縫紉機內部的示意圖；第2圖是本發明縫紉機差動送料裝置的立體圖；第3圖是本發明大部分解為下送料機構、連動機構、差動調整機構、傳動組件以及上送料機構的分解圖；第4圖是第3圖下送料機構的分解圖；第5圖是第3圖連動機構的分解圖；第6圖是第3圖差動調整機構的分解圖；第7圖是差動調整機構裝設於下送料機構與連動機構的側視圖；第8圖是調節差動手柄讓上送料輪送料量大於下送料輪的示意圖；第9圖是調節差動手柄讓上送料輪送料量小於下送料輪的示意圖。

茲為便於更進一步對本發明之構造、使用及其特徵有更深一層明確、詳實的認識與瞭解，爰舉出較佳實施例，配合圖式詳細說明如下：

請參閱第1圖及第2圖所示，本發明縫紉機10主要包含一車頭11部分、一底座12部分以及一支柱13部分。

上述車頭11內部安裝有一上送料機構20帶動一上送料輪21進行旋轉；上述底座12內部安裝有一下送料機構30以及一連動機構40；上述下送料機構30帶動一下送料輪31進行旋轉，並且連接於上述連動機構40共同動 作；而上述支柱13部分安裝有一傳動組件50以及一差動調整機構60，其中，上述傳動組件50一端連接於上述上送料機構20，另一端連接於上述下送料機構30，致使上述上送料機構20以及上述下送料機構30能夠同步動作，而上述差動調整機構60安裝於上述連動機構40與下送料機構30之間，讓上述上送料輪21與下送料輪31之間產生相對速度變化，藉以形成一差動效果。

請參閱第2圖及第3圖所示，本發明上送料機構20具有一上送料軸22，上述上送料軸22一端透過一組上傳動元件23連動控制一上送料輪21，另一端則組裝上述傳動組件50，於圖示一較佳實施例中，上述傳動組件50包含一與上述上送料軸22組裝的皮帶輪51，上述皮帶輪51上裝設有一第一皮帶52，再由一組裝於上述第一皮帶52的中繼輪組53同步帶動一第二皮帶54，最後由上述第二皮帶54配合一皮帶輪55連接上述下送料機構30。

然而，上述傳動組件50由一皮帶組構成僅為方便舉例說明，並非加以限制上述傳動組件50的結構樣態，亦即上述傳動組件50亦可設為其他如齒輪組或鏈條組來達到同步運動的效果。

請參閱第3圖所示，本發明下送料機構30主要由一第一送料軸32以及一同軸的第二送料軸33共同形成一下送料軸34，上述第一送料軸32上穿設有一第一離合器組件35，並與上述皮帶輪55相互組裝，而上述第二送料軸33上穿設有一第二離合器組件36，並透過一組下傳動元件37連動控制一下送料輪31。

本發明主要是由一擺動裝置351、361、兩離合組352、362以及兩連桿353、363來構成一雙向推動樣態的第一離合器組件35以及第二離合器組件36，由於上述第一離合器組件35與上述第二離合器組件36的結構完全相同， 惟兩者之間僅連接關係上有所差異，因此，後續僅以上述第二離合器組件36加以說明結構設計。

請參閱第4圖所示，本發明第二離合器組件36的擺動裝置361設有一凸輪361a、一擺動臂361b、一推動環361c以及一滾輪361d，上述凸輪361a供一帶動旋梭的下軸38穿設，且上述凸輪361a表面設有弧曲變化的導引槽，上述擺動臂361b於擺動的軸向結合上述推動環361c，由上述推動環361c供上述第二送料軸33穿設，上述滾輪361d結合於上述擺動臂361b的一端部，並且嵌設於上述凸輪361a的導引槽內部，而上述擺動臂361b的另一端部形成一軸孔供一活動支撐軸361e活動穿設。

上述兩離合組362安裝於上述第二送料軸33上，並分別活動抵靠於上述擺動裝置361的推動環361c兩側，上述離合組362具有一外擋圈362a、一轉子362b、複數彈性件(圖未示)、複數滾子362c、複數定位爪362d、一蓋板362e以及一固定於外擋圈362a的連桿銷362f，其中上述轉子362b固設於上述第二送料軸33並位於上述外擋圈362a內部，且上述轉子362b外周形成複數凹陷362g裝設上述彈性件以及滾子362c，又上述各凹陷362g內部分別設有一銷子(圖未示)，再由上述銷子活動穿設於兩互為反向的定位爪362d，藉由上述定位爪362d推動受上述彈性件壓制於外擋圈362a與轉子362b壁面之間的滾子362c；上述蓋板362e結合於上述外擋圈362a，上述外擋圈362a具有一開孔362h讓每一個定位爪362d穿過，並與上述推動環361c相互抵靠。

上述凸輪361a隨著上述下軸38旋轉，帶動上述擺動臂361b擺動，進而帶動上述推動環361c產生軸向運動，當上述推動環361c向兩離合組362的其中一組接近時，其外擋圈362a與轉子362b處於釋放狀態，另一離合組遠離 推動環361c則處於夾緊狀態。

上述兩連桿363一端共同連結於上述連動機構40，而另一端則分別與上述兩離合組362的連桿銷362f相互活動結合，以供間歇輪流帶動上述兩離合組362，進而使上述第二送料軸33做同向間歇旋轉運動，以利驅動上述下送料輪31。

另外，上述第一離合器組件35的兩連桿353一端則是分別連結於上述連動機構40以及差動調整機構60，而另一端則同樣是分別與上述兩離合組352的連桿銷(圖位示)相互活動結合，以供間歇輪流帶動上述兩離合組352，進而使上述第一送料軸32做同向間歇旋轉運動，以利驅動上送料輪21。

請參閱第5圖所示，本發明連動機構40具有一平行於上述下送料軸34並作往復擺動的連動軸41，其擺動量由一針距調整機構(圖未示)所控制，且上述連動軸41具有一第一擺臂42以及一第二擺臂43，上述第一擺臂42與上述第一離合器組件35相互連結，而上述第二擺臂43則與上述第二離合器組件36相互連接。如第3圖所示，其中，上述第一離合器組件35的其中一連桿353連接於上述第一擺臂42，另一連桿353則與上述差動調整機構60相互連接，又上述第二離合器組件36的兩連桿363則同時連接於上述第二擺臂43的兩端面。

請參閱第6圖以及第7圖所示，本發明差動調整機構60具有一差動擺臂61，上述差動擺臂61一端樞設於上述連動軸41，並具有一導槽611朝向另一端延伸，上述導槽611內部具有一可相對滑移的滑塊62，且上述滑塊62以連接桿分別組接上述第一離合器組件35的連桿353以及一調節裝置63。

上述調節裝置63設有一垂直配置的滑動連桿64，上述滑動連桿64的下端位於上述底座12部分連接於上述滑塊62，而上端則向上延伸至上述支 柱13部分組裝一輸出擺臂65，再由上述輸出擺臂65樞接一朝向上述支柱13外部延伸的傳動桿66，最後由上述傳動桿66樞接一調節手柄67，使上述調節手柄67全部外露於上述縫紉機10的支柱13。如此即可方便使用者依據縫紉需求可立即性的撥轉調整差動量。於圖示一較佳實施例中，上述調節手柄67的露出位置鄰近於調整針距的操作位置。

除此之外，上述調節裝置63另包含一定位盤68以及一固定件69，藉以形成上述調節手柄67的定位手段，其中上述定位盤68位於上述調節手柄67一側，並具有至少一滑軌681，而上述固定件69則與上述調節手柄67分別位於上述定位盤68的兩相異側，並穿過上述滑軌681與調節手柄67相互螺接，如此即可透過上述固定件69的螺旋迫緊，將上述調節手柄67位置固定，亦或透過上述固定件69的螺旋鬆脫，讓上述調節手柄67可相對於上述定位盤68擺動位移。

請參閱第8圖所示，當上述調節手柄67向上擺動時，上述傳動桿66將同時樞轉使得上述輸出擺臂65反向地向下擺動，而使上述滑動連桿64上的滑塊62將順著上述差動擺臂61的導槽611與上述連桿353同步向下位移。由於上述差動擺臂61的輸出行程加大，增加上述第一離合器組件35作用於針上送料行程時的轉動角度，此時上述上送料輪21的送料量將大於上述下送料輪31的送料量因而產生正差動送料效果。

請參閱第9圖所示，相反地，當上述調節手柄67向下擺動時，上述傳動桿66將同時樞轉使得上述輸出擺臂65反向地向上擺動，而使上述滑動連桿64上的滑塊62將順著上述差動擺臂61的導槽611與上述連桿353同步向上位移。由於上述差動擺臂61的輸出行程減小，縮減上述第一離合器組件35 作用於針上送料行程時的轉動角度，此時上述上送料輪21的送料量將小於上述下送料輪31的送料量因而產生逆差動送料效果。

以上所舉實施例，僅用為方便說明本發明並非加以限制，在不離本發明精神範疇，熟悉此一行業技藝人士依本發明申請專利範圍及發明說明所作之各種簡易變形與修飾，均仍應含括於以下申請專利範圍中。

20‧‧‧上送料機構

21‧‧‧上送料輪

22‧‧‧上送料軸

23‧‧‧上傳動元件

30‧‧‧下送料機構

31‧‧‧下送料輪

32‧‧‧第一送料軸

33‧‧‧第二送料軸

34‧‧‧下送料軸

35‧‧‧第一離合器組件

36‧‧‧第二離合器組件

37‧‧‧下傳動元件

38‧‧‧下軸

40‧‧‧連動機構

41‧‧‧連動軸

42‧‧‧第一擺臂

43‧‧‧第二擺臂

50‧‧‧傳動組件

51‧‧‧皮帶輪

52‧‧‧第一皮帶

53‧‧‧中繼輪組

54‧‧‧第二皮帶

55‧‧‧皮帶輪

60‧‧‧差動調整機構

61‧‧‧差動擺臂

63‧‧‧調節裝置

64‧‧‧滑動連桿

65‧‧‧輸出擺臂

67‧‧‧調節手柄

68‧‧‧定位盤

69‧‧‧固定件

Claims (7)

1. 一種縫紉機差動送料裝置，包含：一下送料機構，由一第一送料軸以及一同軸的第二送料軸共同形成一下送料軸，上述第一送料軸上穿設有一第一離合器組件，而上述第二送料軸上穿設有一第二離合器組件；一連動機構，具有一平行於上述下送料軸的連動軸，且上述連動軸分別與上述第一離合器組件以及第二離合器組件連結；一差動調整機構，組裝於上述連動軸與第一離合器組件；以及一上送料機構，具有一上送料軸，且上述上送料軸以一傳動組件與上述第一送料軸連接，使上述上送料機構與下送料機構能夠同步運動；其中，上述差動調整機構能夠選擇性地增加或縮減上述第一離合器組件作用於上述第一送料軸的轉動角度，因而產生對應於上述第二送料軸的正差動送料或是逆差動送料。
2. 根據申請專利範圍第1項之縫紉機差動送料裝置，其中上述差動調整機構具有一差動擺臂，上述差動擺臂一端樞設於上述連動軸，並具有一導槽，上述導槽內部具有一滑塊，且上述滑塊以連桿分別組接上述第一離合器組件以及一調節裝置。
3. 根據申請專利範圍第2項之縫紉機差動送料裝置，其中上述調節裝置設有一滑動連桿，上述滑動連桿的一端連接於上述滑塊，而另一端組裝於一輸出擺臂，並由上述輸出擺臂樞接一傳動桿，再由上述傳動桿與一調節手柄相互樞接，使上述調節手柄全部外露於縫紉機外部。
4. 根據申請專利範圍第3項之縫紉機差動送料裝置，其中上述調節 裝置進一步包含一定位盤以及一固定件，上述定位盤位於上述調節手柄一側，並具有至少一滑軌，而上述固定件則與上述調節手柄分別位於上述定位盤的兩相異側，並穿過上述滑軌與調節手柄相互螺接。
5. 根據申請專利範圍第1項之縫紉機差動送料裝置，其中上述傳動組件設為皮帶組、鏈條組或齒輪組的其中一種同步機構。
6. 根據申請專利範圍第1項之縫紉機差動送料裝置，其中上述第一離合器組件以及第二離合器組件具有相同結構、尺寸的擺動裝置、兩離合組以及兩連桿。
7. 根據申請專利範圍第6項之縫紉機差動送料裝置，其中上述連動軸具有一第一擺臂以及一第二擺臂，上述第一離合器組件的其中一連桿連接於上述第一擺臂，另一連桿則與上述差動調整機構相互連接，又上述第二離合器組件的兩連桿則同時連接於上述第二擺臂的兩端面。