专利名称：塑型轻巧家用缝纫机的制作方法
技术领域：
一种以塑材代替金属制成大部分部件，且具有无段微调车线密度的轻巧型家用缝纫机，属一般缝纫机器。
以往的家用缝纫机，从早期的脚踏、手摇式人力型到马达式电力型，其基本原理大体相同，构造大同小异，而且所有部件均用金属制成。因而机器显得笨重，制造成本也高，搬移使用不方便。特别是缝纫机的结线装置加工更为复杂，造成了单价居高不下的情形，严重影响了其在市场上的竞争能力。为了使缝纫机的重量减轻，成本降低，采用塑料机件是一个有效途径。但是，塑料机件的机械强度远不如金属材料。因此，目前所谓的塑料缝纫机，不是仅外壳用塑料制成，就是无法具有完整缝纫功能的玩具式缝纫机。本实用新型经过改进，制成了一种实用的，以塑材代替金属制造大部分部件的轻巧型家用缝纫机。
本实用新型的目的是，改进缝纫机的结构，特别是由套线机构、送布机构和车线密度微调机构组成的结线装置，从而实现以塑材代替金属，制成一种实用的轻巧型家用缝纫机。
本实用新型塑料轻巧型家用缝纫机由塑料机壳，易于组卸的塑料置物箱、塑料平台及内部机芯组成。其中，机壳上设有置线槽，供套置母线的线架隐埋或外伸工作。此种线架的配置设计，可使缝纫机占的空间减小，货箱的装载量提高，有利于降低成本。塑料置物箱以及便于缝制衣袖或裤管的平台随时可与塑料机壳组卸使用。本实用新型缝纫机机芯主要由动力马达、传动机构、缝纫针杆、针杆下方的结线装置构成。其中大部分构件采用苯乙烯共聚合树脂(ABS塑料)注塑成型制成，既简化了制造工艺，又使缝纫机整体更轻。本实用新型机芯构造如下缝纫机主要由一只小型直流马达驱动，并经一组减速齿轮带动主动轴旋转。主动轴的前端配设有驱动缝纫针杆以及拉线板作上下往复运动的曲柄机构。其中后部适当的位置上设有一只偏心轮，以连动一组配置在缝纫机臂体内的齿条型往复机构，驱动传动轴以往复旋转运动形式输出动力，驱动一组对应配置于缝纫针杆下方的结线装置动作。也就是说机芯运动机构主要是驱动缝纫针杆作上下往复出针及收针，且在缝针连带母线刺穿布料后，由结线装置将内藏的子线穿过母线形成的线圈，串结于布料上，从而完成缝制布料的工作。下面进一步说明本实用新型中的结线装置。结线装置主要包括配置在同一底座上的套线机构、送布机构以及微调控制机构，各机构均由传动轴驱动，并形成相互连动关系。
其中，套线机构由一体成形的钩线盘和垂直一体连接钩线盘底座的转轴以及松配合容置在盘中的子线架构成。转轴下段轴身上设有一只斜齿轮，与传动轴尾端的主动斜齿轮对应啮合成连动关系，因此钩线盘转轴可在传动主动斜齿轮的驱动下作同步往复旋转运动，以配合缝针的上下动作，适时地钩住穿透布料后在布料下方形成线圈的母线，并牵动其与子线完成穿结动作。此外，钩线盘转轴上还设有一只连动送布机构的正齿轮，以驱动送布机构动作。同钩线盘转轴连成一体的钩线盘呈一碗状，在其碗盘边缘有一个缺口，藉此缺口在盘边形成一个朝切线方向延伸出一小段距离的钩线嘴。钩线盘内收置的子线架由对应罩设在上方的子线架压板所限制而不致掉出碗盘。特别强调的是，子线架必须以松配合容置在碗状钩线盘内，即子线架与相邻的碗盘壁之间必须留有足够供母线通过的间隙。由此，压板也必需有与钩线盘边缘垂直切齐的C形开口，在此开口的边缘则具有向压板中心方向突出的压脚，常态下不触及子线架，但可限制子线架不掉出碗盘。C形开口处外露出子线架中的子线以利于母线的套结。另外，为避免子线架被往复旋动的钩线盘连动而影响子线的正常出线，子线架必须与压板以形成相对不动的关系作适当的嵌合，同时子线架内置的子线卷轴亦必需用子线套罩罩住，而此子线套罩同样是以相对不动的关系嵌置在子线架内，且可允许子线卷轴在其内旋转出线，出线的紧、张程度由螺丝调节出线口上的压片控制，以适合不同布料的缝纫。
本实用新型的送布机构由机心齿轮与钩线盘转轴上的正齿轮啮合连动。由于转轴作往复运动，所以齿形仅作扇形排列的机心齿轮亦作往复旋转运动。其次在机心齿轮的正面偏心位置上设有一个用以牵动推布齿架的腿形导孔，而其背面则向下突伸出翼片，藉此翼片可推动同轴枢设在机心齿轮下方的升布片，适时顶动推布齿架上升压向布料，以产生推布时足够的摩擦力。推布齿架上面配置二排突齿的推布齿。推布齿架仅能在前述钩线盘的切线方向作往复运动，其往复运动的中心轨迹恰与钩线嘴的运动轨迹相切，且此切点与缝针出针运动轨迹线相交，因此，当缝针在推布齿中心长形孔内作收针动作时，母线形成的线圈恰巧在钩线嘴的运动轨迹上形成。此外，推布齿架由连动的微调机构控制，或作前进推布或作后退推布动作，且同时控制车线密度(即针数／时)。推布动作和车线密度控制过程如下，当微调机构的微调钳将推布齿架的驱动梢移在腿形导孔的孔中心线位置时，即使机心齿轮作往复旋转动，此导孔亦不会触及驱动梢，更不会带动推布齿架作往复运动，此时为不送布使用状态，亦即缝针每次出针都落在布料的同一缝点上；当微调钳将推布齿架的驱动梢向左移至导孔的最左侧孔边缘呈长态接触状态时，此时机心齿轮背面的翼片亦推顶升布片，使其一端的升布斜面能将推布齿架上顶，并在压布脚下压的配合下夹紧布料。继而，当机心齿轮以逆时针方向转动时，驱动梢即被导孔左侧孔边缘推移向右边，此时推布齿架推动布料向前移动一段行程而露出缝针下次在布料上的缝线结点，当然此一推布动作必需是在缝针略微收针的情形下完成。而此时机心齿轮背部的翼片的另一端便再顶升布片偏移位移，使推布齿架得以自升布斜面上降下。当机心齿轮以顺时针方向回复旋转时，由于导孔的左侧孔边缘不再驱动驱动梢，所以推布齿架便藉着微调钳尾端的密旋弹簧的回复弹性，将推布齿架推回原位，驱动梢回复到导孔左侧，齿轮背面翼片再度推顶升布片，推布齿架夹紧布料推布。同理，驱动梢若是被微调钳移至导孔的最右侧孔缘，此时推布齿架在机心齿轮的牵动下将会作相反方向的推布动作，即实行后退推布。
最后，再说明微调机构。微调机构有一个设于底座燕尾槽内的滑块，此滑块上固定连接微调钳尾端的密旋弹簧。因此，只需旋动一只连动此滑块的偏心轴，即可移动滑块以杠杆原理由微调钳控制驱动梢在腿形导孔内的位置，实现不推布或向前推布或向后推布的功能。此外，控制驱动梢在导孔中的常态位置，还可改变车线密度。因为，当驱动梢越靠近导孔的边缘，推布齿架的往复行程就越大，布料在缝完一针后移至下一针缝点的位移也就越大。所以，在单位长度内的针数将减少，即车线密度小。反之，推布齿架的往复行程越小，单位长度内的针数就会增多，即车线密度大。这种由偏心轴偏心方向和偏心量大小决定车线密度和推布方向的机构使缝纫机达到了无段微调车线密度以及前后推布功能。当然，用偏心轴控制车线密度和前后推布，偏心轴应具有定位功能。为使偏心轴具有定位功能，其中心轴上设有一只定位齿轮，这一齿轮常态时因偏心轴上小弹簧的推顶，啮合在底座上的定位棘齿上，固定位置；当要旋动调整偏心轴时，只需将偏心轴向弹簧的压缩方向轻推，定位齿轮便脱离棘齿啮合状态，即可任意旋动偏心轴作微调动作。微调动作完成后，放开偏心轴，压缩弹簧便将偏心轴上的定位齿轮推回，与底座上的棘齿啮合，从而再次定位。
本实用新型缝纫机的优点是，不但机壳、置物箱和缝制裤管和衣袖的平台采用塑料制成，而且机芯中的大部分部件也采用塑料制造，从而简化了制造工艺，降低了成本，且缝纫机整体重量减轻。特别是本实用新型缝纫机中的结线装置仅由作往复旋转运动的传动轴驱动，结构精简，弥补了塑材强度不及金属的不足。此外，装置中的无段微调车线密度机构，可供任意选择，满足了不同布料车缝条件，是一种重量轻，成本低，实用性强的轻巧型家用缝纫机。
图1是本实用新型缝纫机外形图。其中1是缝纫机塑料外壳，2是塑料置物箱，3是塑料平台，4是压布脚，5是母线架，6是线架槽。
图2是本实用新型缝纫机构造图。7是动力马达，8是缝纫机臂体，9是一组减速齿轮，10是固定连接在主动轴上的偏心轮，11是齿条型往复机构，12是主动轴，13是传动轴，14是固定连接在主动轴前端的曲柄机构，15是缝针，16是传动轴前端的主动斜齿轮，17是连接钩线盘转轴下端的斜齿轮，18是连接曲柄机构的拉线板，19是缝纫针杆，20是结线装置。
图3是本实用新型中的结线装置构造图。其中，21是压板的C形开口，22是压脚，23是压板，24是出线压紧片的调节螺丝，25是子线套罩，26是子线套罩上的出线口，27是子线出线压紧片，28是过针孔，29是推布齿，30是子线卷轴，31是子线架，32是驱动梢，33是推布齿架，34是钩线盘上的钩线嘴，35是钩线盘，36是定位齿轮，37是微调偏心轮，38是套在偏心轴上的小弹簧，39是钩线盘上的缺口，40是和钩线盘连成一体的转轴，41是钩线盘转轴上的正齿轮，42是升布片，43是升布片上的升布斜面，44是微调钳，45是机心齿轮正面的腿形导孔，46是密旋弹簧，47是定位棘齿，48是机心齿轮，49是滑块，50是燕尾槽，51是底座。
图4是结线装置整体图。其中，52是机心齿轮背面的翼片。
图5是套线机构剖面图。其中，53是供母线通过的间隙。
图6是套线机构俯视图。
图7－11是套线机构动作示意图。其中，54是母线，55是母线形成的线圈，56是被缝制的布料。
图12－17是送布机构动作示意图。
以下结合附图详细说明本实用新型的实施例。
本实用新型塑型轻巧家用缝纫机的机壳1、置物箱2和平台3采用苯乙烯共聚合树脂(ABS塑料)注塑成型。机壳1上的置线槽6供套置母线的塑料线架5隐埋和外伸工作。置物箱2和缝制衣袖或裤管的平台3可随时与机壳1组卸使用。缝纫机由一只小型直流马达7驱动，经一组减速齿轮9带动主动轴12旋转。主动轴12的前端连接曲柄机构14，以驱动缝纫针杆19和拉线板18作上下往复运动。主动轴12上的适当位置固定连接偏心轮10。偏心轮10连动缝纫机臂体8内的一组齿条型往复机构11，以驱动传动轴13作往复旋转，并通过固定连接在传动轴13端头的主动斜齿轮16使与其啮合的斜齿轮17带动缝纫机结线装置20工作。缝纫机的结线装置20组装在底座51上。其中，套线机构的钩线盘35和钩线盘转轴40以及转轴上的正齿轮41采用注塑一次成型。钩线盘转轴40下端连接与主动斜齿轮16啮合的斜齿轮17。同转轴40连成一体的钩线盘35呈碗状，碗状钩线盘35边缘有一个缺口39，借此缺口39在盘边形成一个朝切线方向延伸出的钩线嘴34。碗状钩线盘35内收置松配合在盘中的子线架31。为不让子线架掉出，子线架31上方罩设压板23，压板23上有一个与钩线盘边缘垂直切齐的C形开口21，便于子线57和母线54套结。C型开口21的边缘则留有向压板中心方向突出的压脚22。常态下，压板23不触及子线架31。特别指出的是，子线架31必须以松配合容置在碗状钩线盘35内，即子线架31与相邻的钩线盘35碗壁之间留有足够供母线通过的间隙53。另外，为避免子线架31被往复旋动的钩线盘35连动而影响子线57的正常出线，子线架31与压板23以形成相对不动的关系作适当嵌合，同时，子线架31内的子线卷轴30亦需用子线套罩25罩住，而此子线套罩25同样以相对不动的关系嵌置在子线架31内，并允许子线卷轴30在其内旋转出线，出线的松紧程度由子线套罩25上出线口26压紧片27控制。
本实用新型的送布机构制造成与套结机构相互配合的，并由机心齿轮48与钩线盘转轴40上的正齿轮41啮合的连动机构。机心齿轮48上的齿形按扇形排列。机心齿轮48的正面偏心位置上开出一个用以牵动推布齿架33的腿形导孔45，而其背面则向下突伸出翼片52，借此翼片52可推动升布片42，顶动推布齿架33。推布齿架33上配置二排推布齿29。推布齿架33仅能在钩线盘35的切线方向作往复运动，其往复运动的中心轨迹恰与钩线嘴34的运动轨迹相切。推布齿架33上二排推布齿29中间开有长形过针孔28，以使缝针15通过过针孔25与结线装置20串结线。推布齿架33由连动的微调机构控制。微调机构的制造，是在底座51的燕尾槽50内设置滑块49，滑块49上固定连接微调钳44尾端的密旋弹簧46和放置偏心轮37的U形轴承板。密旋弹簧46连接微调钳44一端，微调钳44的支点由螺丝活动固定在底座51上，微调钳口活动衔接驱动梢32。偏心轮37可在U形轴承板的U形开口中活动转动，以推动固定连接U形轴承板的滑块49。为使偏心轴具有定位功能，其中心轴线位置固定设有定位齿轮36。这个定位齿轮36，常态时，因套在偏心轴上的小弹簧38的推顶而啮合在底座51定位棘齿47上。当调整旋动偏心轴时，只需将偏心轴向小弹簧38的压缩方向轻推，使定位齿轮36脱离啮合状态，即可任意旋动偏心轴，偏心轴上的偏心轮37便借U形轴承板推动滑块49，作微调动作。同时，当微调完毕，放开偏心轴，压缩小弹簧38便将偏心轴上的定位齿轮36弹回至与棘齿47啮合定位状态。
使用本实用新型缝纫时，缝纫动作过程如下马达驱动主动轴12旋转，主动轴12带动针杆19出针，母线被刺穿布料的缝针15带到布料56的下方。缝针15在收针行程之后，即略微的向上收回一小距离时，母线因布料的阻碍而形成一个线圈55，且此线圈55恰在前述钩线嘴34的旋转轨迹上。而钩线盘35在此极短的时间内，被传动轴13驱动旋转，并以钩线嘴34钩住该线圈55，继而将线圈55拖动使其藉助子线架31与钩线盘35之间所存在间隙53的引导而逐渐扩大并套住子线架31的外缘，在钩线盘35的钩线嘴34旋移超过1／2圈的行程之后，便立即作反向的回程运动，此时母线54的线圈55已超过子线架31圆周1／2处，并且套住子线57。因此，当缝针15上升收针的同时，母线54即套住子线57，并由另一段尚未经过的圆弧段滑出子线架31。如此重复上述动作，完成子母线串结，缝制布料。在缝纫过程中的推布齿架33可由连动的微调机构控制，并同时提供车线密度(即针数／时)。其过程如下，当微调机构的微调钳44将推布齿架33的驱动梢32移到腿形导孔45的孔中心线位置时，即使机心齿轮48作往复旋动，此导孔45亦不会触及驱动梢32，更不会带动推布齿架33作往复运动，即处于不送布状态。当微调钳44将推布齿架33的驱动梢32向左移至导孔45的最左侧时，同时机心齿轮48背面的翼片52推顶升布片42，将推布齿架33上顶，并在压布脚4下压的配合下夹紧布料。继而，当机心齿轮48以逆时针方向转动时，驱动梢32即会被导孔45的左侧孔缘推向右边，同时推布齿架33推动布料向前移动一段行程而露出缝针15下次在布料上的缝线点。当然，推布动作是在缝针15略微收针的情形下完成。而此时机心齿轮48背部翼片52的另一端便再顶动升布片42偏旋位移，使推布齿架33自升布斜面43上降下。再继而机心齿轮48以顺时针方向回复旋转时，导孔45的孔边缘不再连动，且借助微调钳44尾端的密旋弹簧46的弹性，驱动梢32回复到导孔45左侧，将推布齿架33推回原位，再度升起，夹住布料56。同理，若驱动梢32被微调钳44移至导孔45的最右边孔缘，则推布齿架33在机心齿轮48的牵动下，将会作与上述方向相反的推布动作。缝纫时车线密度的控制取决于驱动梢32在导孔45中的常态位置。因为，当驱动梢32越靠近导孔45的边缘，则推布齿架33的往复行程就越大，布料56在缝完一针后移动到下一针点的位移也就愈大。所以，单位长度内的针数将减少。反之，推布齿架33的往复行程越小，单位长度内的针数就会增多，可视使用者旋动偏心轴的偏心量而选择决定缝制不同的布料。
权利要求1.一种轻巧型家用缝纫机，包括动力马达、容置机芯的塑料外壳、置物箱、缝制衣袖或裤管的平台、马达驱动的转动和传动机构、上下往复出针、收针的缝针杆、缝针、拉线板以及母线架，其特征在于缝纫针杆下方有一个由传动轴驱动的结线装置。结线装置由套线机构、送布机构和无段微调机构组成。
2.根据权利要求1所述的缝纫机，其特征在于套线机构由作往复旋转运动的钩线盘转轴、和转轴连成一体的轴顶端的碗状钩线盘、钩线盘内容置的内藏子线卷轴的子线架以及限制松配合子线架掉出，固定在底座上的C型子线架压板构成。
3.根据权利要求1、2所述的缝纫机，其特征在于套线机构中的钩线盘盘边缘有一个缺口，缺口上有一个延切线方向延伸突出的钩线嘴。
4.根据权利要求1、2所述的缝纫机，其特征在于套线机构中的子线架外表与钩线盘内缘有足供母线通过的间隙，且子线架与压板以相对不动的关系嵌合。
5.根据权利要求1、2所述的缝纫机，其特征在于子线卷轴由一个与子线架相对不动嵌合的，可允许子线卷轴在内旋转的子线套罩罩在子线架内，且子线套罩上有子线出线口和出线口上控制子线紧张程度的可调压紧片。
6.根据权利要求1所述的缝纫机，其特征在于送布机构由钩线盘转轴驱动作往复旋转运动的机心齿轮，机心齿轮正面用以牵动推布齿架的驱动梢和腿形导孔、在钩线盘切线方向作往复直线移动的推布齿架，与机心齿轮同轴枢设置的升布片、机心齿轮背面的推顶升布片的翼片、升布片推举的推布齿架以及推布齿架上的推布齿构成。
7.根据权利要求6所述的缝纫机，其特征在于推布齿架运动轨迹恰与钩线盘的钩线嘴运动轨迹相切，且切点为缝针出针运动轨迹与钩线嘴运动轨迹的交点。
8.根据权利要求7所述的缝纫机，其特征在于缝针在切点上形成恰可被钩线嘴钩住的线圈，并可随钩线嘴的引导在子线架外的间隙套住子线架，与内藏子线套结。
9.根据权利要求1所述的缝纫机，其特征在于微调机构由活动连接在底座上，可改变驱动梢在腿形导孔内位置的微调钳，微调钳尾端连接的密旋弹簧、固定密旋弹簧并可在底座燕尾槽中滑动的滑块、滑块上固定连接的承接偏心轮的U型轴承板，固定在偏心轴上的偏心轮，套在偏心轴上的小弹簧以及固定在底座上的棘齿和轴承构成。
10.根据权利要求1、8所述的缝纫机，其特征在于钩线盘的钩线嘴必须将所钩的母线线圈引导至超过子线架1／2圆周以上，并在回复时套结子线，由子线架的另一段未经过的圆弧滑出结成子母线结。
专利摘要本实用新型是一种以塑材代替金属制造大部分部件的轻巧型家用缝纫机。它由小型直流马达驱动主动轴带动曲柄机构，作上下往复出针，收针。同时，马达通过齿条型往复机构使传动轴往复旋转驱动针杆下方的结线装置，完成缝纫。结线装置由套线机构、送布机构和无段微调机构组成。其零部件注塑成型，既简化了制造工艺，又降低了成本和机重。结线装置中的无段微调车线密度机构还可提供任意选择，满足不同布料的缝制。是一种实用的塑型缝纫机。
文档编号D05B1/00GK2184006SQ9322553
公开日1994年11月30日 申请日期1993年4月14日 优先权日1993年4月14日
发明者吴聪明 申请人:吴聪明