TWI828678B

TWI828678B - 縫紉機及在縫紉機中使用之改裝裝配組件

Info

Publication number: TWI828678B
Application number: TW108113749A
Authority: TW
Inventors: 傑德蘭格列克
Original assignee: 德商都寇帕鷹股份有限公司
Priority date: 2018-04-20
Filing date: 2019-04-19
Publication date: 2024-01-11
Also published as: TW201943909A; EP3556923A1; EP3556923B1; CN110387643A; JP2019188142A; CN110387643B; DE102018206088A1; JP6821738B2; KR20190122565A; KR102632181B1

Abstract

公開了縫紉機和在縫紉機中使用的改裝裝配組件。縫紉機具有至少一個縫紉腳以在縫製期間壓緊織物片。調壓裝置用於設定在壓緊織物片時由縫紉腳施加的壓緊壓力。提供提升裝置以提升縫紉腳。縫紉機具有用於調壓裝置和提升裝置的共用驅動裝置。凸輪盤非旋轉地佈置在共用驅動裝置的驅動軸上，凸輪盤與凸輪桿相互作用以提升縫紉腳和驅動調壓裝置。凸輪桿沿總樞轉路徑與凸輪盤相互作用。凸輪桿具有兩個隔開佈置的凸輪從動件，均在凸輪盤的總樞轉路徑的至少一段中與凸輪盤相互作用。這提高了用於調壓裝置和提升裝置的共用驅動裝置的操作安全性。

Description

縫紉機及在縫紉機中使用之改裝裝配組件

德國專利申請No.DE 10 2018 206 088.6的內容通過引用結合於此。

本發明涉及一種縫紉機。

從EP 2 975 169 B1和EP 2 105 526 B1中已知這種類型的縫紉機。文獻CN 202658372 U公開了一種縫紉腳提升裝置，包括步進電機，所述步進電機經由凸輪盤與提升裝置的其它構件相互作用。文獻JP 07-231 991 A公開了一種帶有壓腳驅動裝置的縫紉機。文獻EP 2 351 881 A1公開了一種多頭刺繡機，其帶有用於織物壓腳單元的織物壓腳的傳動裝置。文獻US 2018/0016722 A1公開了一種縫紉機。從DE-PS 292 059已知一種用於縫紉機的壓腳提升裝置。

本發明的目的是提高一方面用於調壓裝置和另一方面用於提升裝置的共用驅動裝置的操作安全性。

根據本發明，該目的通過一種縫紉機來實現，所述縫紉機帶有至少一個用於在縫製期間壓緊織物片的縫紉腳；帶有用於設定當壓緊織物片時由縫紉腳施加的壓緊壓力的調壓裝置；帶有用於提升縫紉腳的提升裝置；帶有用於調壓裝置和用於提升裝置的共用驅動裝置，其中，凸輪盤一方面與凸輪桿相互作用以提升縫紉腳，另一方面，為了驅動調壓裝置不可旋轉地佈置在共用驅動裝置的驅動軸上，其中，凸輪桿以這樣的方式被配置成沿著凸輪盤的總樞轉路徑與凸輪盤相互作用，其中，凸輪桿具有兩個彼此分離開佈置的凸輪從動件，所述凸輪從動件被佈置成在每種情況下至少在凸輪盤的總樞轉路徑的一段中與凸輪盤相互作用。

一方面用於調壓裝置和另一方面用於提升裝置的共用驅動裝置，其基本配置從EP 2 975 169 B1中已知，這使得縫紉機設計顯著簡化。一個驅動裝置可以省略。還可以省略相關聯的控制構件。共用驅動裝置可以被配置成使得這不會損害“腳提升”和“調壓”的基本上獨立的功能。通過省略驅動裝置，整個設計變得更經濟和更緊湊。以這樣的方式設計的凸輪桿帶有兩個彼此分離開佈置的凸輪從動件，以便在每種情況下至少在凸輪盤的總樞轉路徑的一段中與凸輪盤相互作用，可以確保凸輪盤與凸輪桿之間的運動的傳遞安全地執行。當在凸輪盤與凸輪桿的相應的凸輪從動件之間傳遞力時，可以避免不利的力傳遞方向。因此，可以防止凸輪桿與凸輪盤的未限定的分離。凸輪從動件可以是與剩餘的凸輪桿分離開但剛性地附連到其上的構件。替代性地，凸輪從動件可以是凸輪桿本身的部分。凸輪盤可以具有恰好一個凸輪，用於與兩個凸輪從動件相互作用。在這種情況下，兩個凸輪從動件可以與凸輪盤的同一個凸輪的不同凸輪段相互作用。

凸輪桿的凸輪從動件與凸輪盤至少在凸輪盤的總樞轉路徑的一段中的同時相互作用可以確保凸輪桿與凸輪盤之間的特別安全的摩擦連接。在凸輪盤的總樞轉路徑的一段中，兩個凸輪從動件與凸輪盤同時相互作用，可以在驅動區域中執行“腳提升”功能。在那裡，可以防止凸輪桿不期望地失去其與凸輪盤的摩擦連接，例如當縫製厚的織物片時，從而允許避免共用驅動裝置的未限定狀態。

凸輪盤的凸輪的一個實施例，例如具有凸形凸輪段，所述凸形凸輪段在凸形凸輪段的兩側上與相應的凹形凸輪段相鄰，其中，凸形凸輪段是兩個凸輪從動件同時與凸輪盤發生相互作用的凸輪段，從而在凸輪盤的總樞轉路徑的一段中在凸輪桿與凸輪盤之間產生特別安全的摩擦連接。在這種類型的一個實施例中，兩個凸輪從動件可以包圍凸形凸輪段的區域，從而允許獲得在凸輪桿與凸輪盤之間的力傳遞連接的正鎖定貢獻。所述兩個凸輪從動件可以以兩個相互嚙合的齒輪段的方式與凸形凸輪段相互作用。

凸輪從動件、例如與凸輪桿剛性連接的凸輪從動件的一個實施例，是經濟且操作安全的。

凸輪盤和凸輪桿以這樣的方式的相互作用，使得縫紉腳的提升發生在凸輪的旋轉的一個旋轉方向上，而調壓裝置的驅動發生在與其相反的旋轉方向上，從而使得一方面用於腳提升和另一方面用於壓力調節的機械傳動元件的有利解耦。

借助于形成在凸輪中的凸輪凹槽設定稱為“最小壓緊壓力”的凸輪桿位置允許最小壓緊壓力的限定設定。

用於將切換操作力從凸輪桿傳遞到縫紉腳的提升軸允許驅動裝置佈置在距縫紉腳一定距離處。在垂直於提升軸的平面中看，凸輪從動件可以佈置在提升軸與共用驅動裝置的驅動軸之間。這種佈置可以簡化凸輪盤的凸輪設計。

配置為步進電機的驅動裝置允許特別是待設定的壓緊壓力的逐漸設定。這可以用於適應相應的縫紉環境。提升器高度的微調也是有利的。當縫製厚的織物片時，可以設定較高的提升器高度。當縫製較薄的織物片時，可以設定較低的提升器高度。

驅動裝置的佈置可以使得驅動裝置的驅動軸、特別是步進電機的驅動軸朝向縫紉機的縫紉腳定向或者，替代性地，所述佈置可以使得驅動軸在遠離縫紉腳的方向上定向。例如，根據縫紉機臂的橫向或縱向方向上的驅動裝置的空間要求，這允許設計出在決定性尺寸上緊湊的驅動裝置。

共用驅動裝置的驅動軸在“最小壓緊壓力”凸輪桿位置與“最大壓緊壓力”凸輪桿位置之間的調節範圍超過180°允許微調壓緊壓力，而不會對驅動裝置的定位精度或增量提出過多要求。通過這樣寬的調節範圍，可以同時實現凸輪盤的低扭矩驅動和小間距凸輪。

此外，已經認識到，帶有兩個彼此分離開佈置的凸輪從動件的凸輪桿和具有相應形狀的凸輪盤也可以用作裝配組件，以用於改裝。這允許包括帶有恰好一個凸輪從動件的凸輪桿的現有驅動裝置由根據本發明的驅動裝置代替，所述驅動裝置包括兩個凸輪從動件，從而在凸輪桿與凸輪盤之間產生相應安全的力傳遞。

1:縫紉機

2:支架

3:臂

4:頭部

5:底板

6:針桿

7:縫紉針

8:支撐板

9:縫紉腳

10:壓腳桿

11、28:裝配組件

12:步進電機

12a:驅動軸

13:凸輪盤

14:凸輪桿

15:提升軸

16:提升桿

17:壓腳驅動器

18:張緊桿

19:套筒

20:套筒

21:壓縮彈簧

22、24:從動件螺栓

23:凸輪凹槽；凹形凸輪段

25:凸輪區域；凹形凸輪段

26:凸形凸輪段；控制裝置

27:凸輪區域

下面將結合附圖更詳細地解釋本發明的示例性實施例，其中圖1示出了縫紉機的透視前視圖；圖2示出了如圖1所示的縫紉機的裝配組件的另一個透視圖，該裝配組件帶有調壓裝置，用於設定當壓緊織物片時由縫紉腳施加的壓緊壓力，帶有用於提升縫紉腳的提升裝置以及帶有用於這些裝置的共用驅動裝置；圖3示出了如圖2所示的從觀察方向III看到的在“最小壓緊壓力”位置的裝配組件的平面圖；圖4示出了如圖3所示的視圖，其中省略了驅動裝置的凸輪桿的底板的一段；圖5示出了在“最大腳提升”位置的裝配組件的類似於圖3的視圖；圖6示出了如圖5所示的裝配組件，其中凸輪桿的底板的一段再次被省略；圖7示出了在“中間腳提升高度”位置的裝配組件的類似於圖3的視圖；圖8示出了如圖7所示的裝配組件，其中凸輪桿的底板的一段再次被省略；圖9示出了在“最大壓緊壓力”位置的裝配組件的類似於圖3的視圖；圖10示出了如圖9所示的裝配組件，其中凸輪桿的底板的一段再次被省略；圖11示出了類似於圖2的裝配組件的另一個實施例的視圖，該裝配組件帶有調壓裝置，用於設定在壓緊織物片時由縫紉腳施加的壓緊壓力，帶有用於提升縫紉腳的提升裝置以及帶有用於這些裝置的共用驅動裝置，如圖11所示的裝配組件能夠代替如圖2所示的裝配組件使用；圖12示出了從觀察方向XII看到的如圖11中所示的在“最小壓緊壓力”位置的裝配組件的平面圖，其中與圖4類似，省略了凸輪桿的底板的一段；圖13示出了在“最大腳提升”位置的裝配組件的類似於圖12的視圖；圖14示出了在“中間腳提升高度”位置的裝配組件的類似於圖12的視圖；圖15示出了在“最小壓緊壓力”位置的裝配組件的類似於圖12的視圖；圖16示出了如圖11所示的裝配組件的凸輪盤的透視圖；以及圖17示出了如圖11所示的裝配組件的凸輪桿的透視圖。

縫紉機1具有支架2、臂3和頭部4，因此，與底板5一起，獲得縫紉機1的整體C形結構。由主驅動裝置驅動的臂軸(未詳細示出)以往復的上下運動驅動帶有緊固到其上的縫紉針7的針桿6。在該運動期間，針7穿過針板中的針孔，所述針板形成支撐板8的一部分，所述支撐板又是縫紉機1的殼體底板5的上部。

縫紉機1具有縫紉腳9，用於在縫製期間壓緊織物片，所述縫紉腳也被稱為壓腳。縫紉腳9安裝到壓腳桿10上。

在圖2中整體用附圖標記11表示的組件用於設定在壓緊織物片時由縫紉腳9施加的壓緊壓力，並用於提升縫紉腳。

組件11包括用於設定壓緊壓力的調壓裝置、用於提升縫紉腳的提升裝置和用於這兩種裝置的共用驅動裝置。下面將詳細描述調壓裝置和提升裝置。共用驅動裝置被配置為步進電機12。步進電機12的驅動軸12a(例如參見圖3)遠離壓腳桿10定向，因此，驅動軸12a的自由端在與視圖的觀察方向III相反的方向上指向觀察者，如圖3所示。

步進電機12的驅動軸不可旋轉地連接到凸輪盤13。凸輪盤13與凸輪桿14相互作用，一方面提升縫紉腳9，另一方面驅動調壓裝置。凸輪桿14沿著凸輪盤13的總樞轉路徑與凸輪盤13相互作用。凸輪桿14又不可旋轉地連接到提升軸15，所述提升軸平行於縫紉機1的臂3中的臂軸運行，並且可旋轉地安裝到縫紉機1的框架上。不可旋轉地連接到提升軸15的是提升桿16，其與壓腳驅動器17相互作用，所述壓腳驅動器與壓腳桿剛性連接。提升軸15用於將切換操作力從凸輪桿14傳遞到縫紉腳9。

在與凸輪桿14相反的端部處，提升軸15相對於提升軸縱向軸線以偏心方式鉸接到張緊桿18，所述張緊桿18借助於套筒19從上方壓靠壓縮彈簧21，以按下縫紉腳9，所述縫紉腳未在圖2中示出。

佈置在另一個套筒20與壓腳驅動器17之間的是壓縮彈簧21，所述套筒固定到框架上並且壓腳桿10穿過所述套筒，所述壓縮彈簧螺旋地包圍壓腳桿10的一段。

圖2和4示出了在驅動位置“最小壓緊壓力”的組件11。與圖3相比，圖4中省略了凸輪桿14的底板的一段，以更詳細地示出其與凸輪桿14的相互作用。

形成凸輪桿14的第一凸輪從動件的凸輪桿14的第一從動件螺栓22嚙合凸輪盤13的凸輪凹槽23，所述凸輪凹槽限定了“最小壓緊壓力”凸輪桿位置。在提升軸15的相關聯的樞轉位置中，張緊桿18在套筒19上施加最小壓縮力。壓縮彈簧21最小地偏置。壓縮彈簧21的力通過壓腳驅動器17傳遞到壓腳桿10，從而在縫紉機1的操作期間產生縫紉腳9的相應的最小壓緊壓力。在該“最小壓緊壓力”驅動位置，提升桿16已脫離壓腳驅動器17。

圖5和6示出了“最大腳提升”驅動位置。為了到達該位置，步進電機12從圖2至4中所示的“最小壓緊壓力”位置開始操作，以這種方式使得其驅動軸從圖3至6的視圖沿逆時針方向旋轉約80°。結果，形成凸輪桿14的第二凸輪從動件的凸輪桿14的第二從動件螺栓24沿順時針方向在凸輪盤13上運行直到凸輪區域24，在所述凸輪區域中，凸輪盤13又充當第二從動件螺栓24上的槓桿。在該位置，提升桿16沿固定到框架上的套筒20的方向逆著壓縮彈簧21的壓縮力向上按壓壓腳驅動器17，並沿著壓腳桿10移動以提升縫紉腳9。

凸輪桿14的兩個從動件螺栓22、24彼此分離開佈置。兩個從動件螺栓22、24與凸輪桿14剛性連接。

兩個從動件螺栓22、24分別以這樣的方式佈置成至少在凸輪盤13的總樞轉路徑的一段中與凸輪盤13相互作用。在“最小壓緊壓力”凸輪桿位置(參見圖3和4)的樞轉路徑段中，第一從動件螺栓22在凸輪凹槽23的區域中與凸輪盤13相互作用。在下面的“最大腳提升”凸輪桿位置(參見圖5和6)，第二從動件螺栓24與凸輪區域25相互作用。一方面凸輪凹槽23和另一方面凸輪區域25是凸輪盤13的兩個凹形凸輪段。在這兩個凹形凸輪段23、25之間，凸輪盤13具有凸形凸輪段26，所述凸形凸輪段以凸輪盤13的曲線的凸角的方式配置。

圖7和8示出了上述兩個驅動位置“最小壓緊壓力”與“最大腳提升”之間的“中間腳提升高度”驅動位置。在該“中間腳提升高度”驅動位置，凸形凸輪段26嚙合兩個從動件螺栓22、24之間的空間，從而提供正鎖定力貢獻，以確保凸輪桿14與凸輪盤13的安全接觸。例如，無論經由織物片、壓腳9和壓腳桿10傳遞到凸輪桿14的力如何，都能保證所述凸輪桿與凸輪盤13的安全接觸。

在“最小壓緊壓力”驅動位置(例如參見圖3和4)與“最大腳提升”驅動位置(參見圖5和6)之間的區域的一段中，兩個從動件螺栓22、24同時與凸輪盤13相互作用，換句話說，它們同時與凸輪盤13接觸。

圖9和10示出了“最大壓緊壓力”驅動位置。與圖3相比，步進電機12已經以這樣的方式轉換，使得與圖3所示的位置相比，其驅動軸已使凸輪盤13沿順時針方向樞轉約320°。然後，凸輪桿14的第一從動件螺栓22沿著凸輪盤13運行直到“最大壓緊壓力”凸輪區域27。在該“最大壓緊壓力”位置，第二從動件螺栓24已脫離凸輪盤13。

在該位置，張緊桿18由於其與提升軸15的偏心連接而向下移動，並因此在套筒19上施加張緊力，因此所述套筒被張緊桿18最大程度地按下。結果，壓縮彈簧21最大地偏置。結果是在縫紉機1的操作期間，壓腳桿10以及因此縫紉腳9施加在織物片上的最大壓緊壓力。在“最大壓緊壓力”位置，提升桿16再次脫離了壓腳驅動器17。這使得凸輪桿14在圖9和10中所示的“最大壓緊壓力”驅動位置，與圖3中所示的“最小壓緊壓力”驅動位置相比，圖9和10所示的驅動位置在逆時針方向上樞轉大約60°。

因此，凸輪盤13和凸輪桿14以這樣的方式相互作用，使得縫紉腳9的提升發生在凸輪的旋轉的一個旋轉方向上，而調壓裝置的驅動發生在與其相反的旋轉方向上。

步進電機12的驅動軸在“最小壓緊壓力”凸輪桿位置(參見圖3)與“最大壓緊壓力”凸輪桿位置之間的調節範圍(參見圖5)超過180°。

步進電機12例如可以由操作者借助於縫紉機1的踏板致動以用於腳提升。

為了設定壓緊壓力，可以借助於在圖1中示意性地示出的控制裝置26進行設定。控制裝置26以未更詳細示出的方式與步進電機12具有信號連接。

下面將參考圖11和15說明替代上文說明的裝配組件11的、可以用於縫紉機1中的、用於設定壓緊壓力和用於提升縫紉腳的裝配組件28的另一個實施例。與上面參考裝配組件11已經說明的那些相對應的部件和功能由相同的附圖標記表示，並且不再詳細討論。

在裝配組件28中，步進電機12以這樣的方式佈置，使得其驅動軸朝向壓腳桿10的方向，換句話說朝向圖12的觀察者，再次沿與觀察方向XII相反的方向定向。因此，在裝配組件28中，步進電機12的驅動軸相對於壓腳桿10的定向與裝配組件11的相反。

圖11和12示出了“最小壓緊壓力”驅動位置。在該位置，凸輪桿14的第一從動件螺栓22再次停留在凸輪盤13的凸輪凹槽23中。

圖13示出了“最大腳提升”驅動位置。在該位置，裝配組件28的步進電機12以這樣的方式操作，使得從圖12中所示的“最小壓緊壓力”驅動位置開始，與所述步進電機的驅動軸剛性連接的凸輪盤13沿逆時針方向旋轉了大約180°，如從圖12和13中看到的。在該“最大腳提升”驅動位置中，第二從動件螺栓24嚙合凸輪盤13的另一個凹形凸輪區域25，所述凹形凸輪區域對應於裝配組件11的凸輪區域25。從“最小腳壓力”驅動位置開始，凸輪盤13的這種樞轉運動使凸輪桿14沿逆時針方向樞轉大約45°。在該位置，提升器桿16在與壓縮彈簧21的壓縮力相反的方向上並且在固定到框架上的套筒20的方向上再次向上按壓壓腳驅動器17，如上面參考圖5和6的裝配組件11已經說明的那樣。

圖14示出了“中腳提升”驅動位置，換句話說，圖12中所示的“最小腳壓力”位置與圖13中所示的“最大腳提升”位置之間的中間驅動位置。在該“中間腳提升高度”驅動位置，兩個驅動螺栓22、24同時與凸輪盤13的凸形凸輪段26相互作用。

在裝配組件28的凸輪盤13的兩個凹形凸輪區域23與25之間，存在另一個凸形凸輪段26，所述凸形凸輪段在裝配組件28的凸輪盤13中比在裝配組件11的凸輪盤13中具有更大的形狀。

圖15又示出了“最大壓緊壓力”驅動位置。與圖12中所示的驅動位置相比，裝配組件28的凸輪盤13再次借助于步進電機12沿順時針方向樞轉大約210°。然後，第一從動件螺栓22沿著裝配組件28的凸輪盤13運行直到“最大壓緊壓力”凸輪段27。在該“最大壓緊壓力”驅動位置，與圖12和15中所示的“最小腳壓力”驅動位置相比，凸輪桿14沿順時針方向樞轉了大約90°。

在該位置，張緊桿18由於其與提升軸15的偏心連接已向下移動，在所述提升軸處，張緊桿18向套筒19施加相應的張緊力，因此，所述套筒被張緊桿18最大程度地按下。這使得壓縮彈簧21最大地偏置。結果是在縫紉機1的操作期間，由壓腳桿10以及因此縫紉腳9施加在織物片上的最大壓緊壓力。在“最大壓緊壓力”位置，提升桿16再次脫離了壓腳驅動器17。在該“最大壓緊壓力”位置，第二從動件螺栓24已脫離凸輪盤13。

在“最大壓緊壓力”位置，凸輪區域27也用作步進電機12的供參考止動件。為此，步進電機12移動到“最大壓緊壓力”驅動位置直到第一從動件螺栓22靠在由凸輪區域27形成的止動件上。配置為止動件的凸輪區域27不需要使用另外的參考感測器，否則其可以由光柵或感應開關形成。

在“最小壓緊壓力”驅動位置(參見圖3至4)，例如，裝配組件11的兩個從動件22和24在如圖3和4所示的平面圖中佈置在提升軸15與步進電機12的驅動軸12a之間。例如，在“最大腳提升”驅動位置(參見圖13)，裝配組件28的兩個從動件螺栓22、24在如圖13所示的平面圖中大致與步進電機12的驅動軸12a在同一水平面上。

圖16和17分別示出了裝配組件28的凸輪盤13(圖16)和凸輪桿(圖17)的透視圖。

裝配組件28的凸輪盤13和凸輪桿14可以用作改裝裝配組件，用於改裝現有的驅動器裝配組件，該現有的驅動器裝配組件的提升桿最初設有恰好一個從動件。