专利名称：用于缝纫机的电动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种电动装置，特别是关于一种用于缝纫机的马达。
背景技术：
制衣机械最主要设备是缝纫机，缝纫机又可分为家庭用及工业用两种。家庭用缝纫机具有多功能、轻巧等诸多优点，工业用缝纫机需要具有转速快、精密度高与耐用性强等特性，所以生产技术层次远比家庭用缝纫机高，且对效率、精度、可靠性及耐用度的要求更高。
同时，由于使用电动缝纫机能够精确控制缝纫速度、提高产量以及提高缝纫品质，因此目前工业用缝纫机甚至家庭用缝纫机均已改为电动缝纫机。电动缝纫机的缝纫机构是例如借由缝纫机中作为电动装置的马达通过皮带驱动。在停止缝纫机的缝纫动作时，一般都希望缝纫机构的缝针能够正好位于其最上方的位置，在缝针及下方台座间留有最大空间，能够较轻易地进行更换线头、移动布料位置与方向等动作。
因此，缝纫机必须设置能够驱动缝纫机构并对缝纫机构进行精确定位的控制马达。
关于缝纫机马达的相关技术包括例如美国专利公告第6,363,872号、日本专利公告特开平11-333180号以及中国大陆专利申请第03236195.5号案等。图8以及图9即显示现有的缝纫机及其马达。
如图8所示，缝纫机设有一马达5。如图9所示，该缝纫机用的马达5包括第一驱动单元51、离合器单元52、减速单元53、第二驱动单元(未标出)以及刹车机构(未标出)。
该第一驱动单元51包括马达壳515、容置在马达壳515中的定子511及转子512、马达主轴513以及固定在马达主轴513后端的马达飞轮514。
该离合器单元52包括滑动套筒521、与滑动套筒521转动联接的输出转轴522、固定在输出转轴522前端的离合器转盘523、设置在离合器转盘523面对马达飞轮514表面上的摩擦片524以及可枢动于马达壳515且可致动滑动套筒521前后滑动的拉杆525。其中，该拉杆525作为驱动该缝纫机的缝纫机构(未标出)的操作件，在输出转轴522的前端则固定用于连接皮带(未标出)的皮带轮526，通过动作该拉杆525并通过该皮带驱动该缝纫机构。
该减速单元53则包括通过大型轴承531支承在马达壳515上的大型齿轮兼转盘532、设置在大型齿轮兼转盘532朝向离合器转盘523表面上的摩擦片533、带动大型齿轮兼转盘532以低转速旋转的减速马达主轴兼蜗轮534。该减速马达用于驱动该减速马达主轴兼蜗轮534，该刹车机构则设置在减速马达后端。
当开启电源后，电流便会通过第一驱动单元51的转子512和定子511，带动马达主轴513以及马达飞轮514高转转动。
当进行缝纫机的缝纫动作时，将拉杆525向图8中的下方拉动，使滑动套筒521移动至前进位置，并带动输出转轴522及离合器转盘523向前移动，将离合器转盘523顶靠马达飞轮514进行施压。此时，马达飞轮514会借由和摩擦片524间的摩擦力，瞬间带动离合器转盘523，使离合器转盘523以及输出转轴522瞬间以高速旋转，进而驱动缝纫机的缝纫机构进行高速缝纫动作。
当暂停缝纫动作时，则将拉杆525向图8中的上方拉动，使滑动套筒521移动至后退位置，并带动输出转轴522及离合器转盘523向后移动，使离合器转盘523与马达飞轮514脱离，并使离合器转盘523以及大型齿轮兼转盘532借由摩擦片533与离合器转盘523间的摩擦力联接在一起。
由于大型齿轮兼转盘532是以低速转动，此时缝纫机的缝纫机构是以低速进行动作。因此，当缝针到达其上的位置时，诸如磁簧开关或光电传感器等传感器(未标出)便会送出信号，将作为减速马达的第二驱动单元的电源关闭，并同时驱动刹车机构，从而使该第二驱动单元停止转动，进而停止大型齿轮兼转盘532的转动并令该缝纫机构停止动作。
然而，考虑到成本，上述缝纫机的马达5使用的是无法进行定位控制的感应马达。此外，为了在暂停缝纫动作后，能够在最短时间内恢复缝纫机的高速缝纫，缝纫机的第一驱动单元51必须维持高速旋转，并使用作为减速马达的第二驱动单元、大型齿轮兼转盘532以及设置在该大型齿轮兼转盘532表面的摩擦片533。这样，缝纫机必须辅以额外的控制系统及机构配合其马达，以达到精密定位及瞬间恢复高速转动的目的。同时，由于大型轴承531尺寸较大，且大型齿轮兼转盘532必须配合减速马达主轴兼蜗轮534进行蜗齿加工，因此大型轴承531和大型齿轮兼转盘532的造价都相对较高。
结果，因为缝纫机必须增设额外的控制系统及机构来配合其作为电动装置的马达，且这种现有电动装置的制造成本也提高，导致整体成本大幅增加。
为了降低缝纫机用马达的成本，从而降低缝纫机的整体成本，如何研发无须使用减速马达也能达到不同速度以及定位控制的缝纫机用电动装置，实为目前急待解决的课题。
实用新型内容为克服上述现有技术的缺点，本实用新型的主要目的在于提供一种可降低成本缝纫机用电动装置。
本实用新型的另一目的在于提供一种可达到不同速度以及定位控制的用于缝纫机的电动装置。
为达上述及其它目的，本实用新型用于缝纫机的电动装置是驱动缝纫机的缝纫机构，该电动装置至少包括驱动机构，具有一马达单元，该马达单元至少设有第一驱动轴、贯穿该第一驱动轴内壁且不随该第一驱动轴的转动而转动的第二驱动轴以及环设在该第一驱动轴一端外壁的马达飞轮，其中该第二驱动轴具有第一端部及相对该第一端部的第二端部；离合器机构，结合至该第二驱动轴的第一端部，驱动该缝纫机构；定位机构，设有环绕该第二驱动轴并结合至该第二端部的滑动转盘以及滑动连接该滑动转盘的位置驱动单元；以及变速机构，设置在该定位机构与该驱动机构之间，并联接至该第二驱动轴。
该驱动机构较佳是一马达单元。该离合器机构较佳是具有滑动套筒、结合该第一端部并与该滑动套筒转动连接的输出转轴、设在该滑动套筒一侧的第一感测组件以及设在该输出转轴接近该第一端部一端的离合器转盘。其中，该第一感测组件包括设置在滑动套筒外周面的微动开关以及从该滑动套筒接近该离合器转盘一端延伸的感测板。
该离合器机构还结合有驱动该缝纫机构的操作件。该操作件是拉杆或自动驱动组件。该位置驱动单元为电磁阀。该位置驱动单元较佳包括由该第二驱动轴贯穿的本体、与该滑动转盘滑动联接且固定在该第二驱动轴上的驱动轮、设置在该本体与该第二驱动轴间的推压套筒、设在该推压套筒与该本体间的弹簧、设在该推压套筒与该滑动转盘邻近端部之间的多个滚珠。该变速机构包括通过轴承转动联接在该第二驱动轴的低速转盘以及齿轮组。其中，该齿轮组较佳是具有外齿轮、齿轮转轴、多个齿轮齿以及轴心齿轮。
在本实用新型的用于缝纫机的电动装置的实施例中，该驱动机构提供一第一转速，该变速机构则接受该离合器机构以及定位机构的动作，将该第一转速转换为第二转速或由该定位机构停止缝纫机构的动作。其中，该第二转速的速度小于该第一转速。
因此，仅使用一个马达单元即可对缝纫机的动作做高速、低速及定位停止等控制，达到降低成本且可进行不同速度以及定位停止控制的目的。同时，在进行该控制的过程中，也不须停止运转该马达单元；即能在暂停缝纫动作后，随时瞬间再继续缝纫动作。
图1A及图1B是本实用新型实施例1的电动装置，其中，图1A为方块图，图1B则为剖视图；图2是本实用新型实施例1的电动装置的离合机构的局部剖视图；图3是本实用新型实施例1的电动装置的定位机构以及变速机构的局部剖视图；图4是本实用新型实施例1的电动装置的动作示意图；图5是本实用新型实施例1的电动装置的另一动作示意图；图6是本实用新型实施例1的电动装置的又一动作示意图；
图7是本实用新型实施例2的电动装置的剖视图；以及图8是现有技术中缝纫机用马达的示意图；以及图9是图8的缝纫机用马达剖视图。
具体实施方式
以下参照附图说明本实用新型的用于缝纫机的电动装置的较佳实施例。
实施例1图1A至图6是根据本实用新型实施例1的电动装置1绘制的。如图1A所示，本实用新型的用于缝纫机的电动装置1包括驱动机构11、离合器机构13、定位机构15以及变速机构17。其中，应注意的是该电动装置1用于驱动缝纫机的缝纫机构30，由于缝纫机及其缝纫机构30的构造以及作用原理均未改变且均属于现有技术，在此不再赘述，同时在附图中省略其详细结构，以使本实用新型的特征更明确易懂。
如图1B所示，该驱动机构11提供高速的第一转速，可以是例如马达单元，并且设有贯穿其中的第一驱动轴111、贯穿该第一驱动轴111内壁的第二驱动轴113以及环设在该第一驱动轴111一端外壁的马达飞轮115。其中，该驱动机构11与现有技术相同之处，例如具有转子与定子等构件，将不再多作叙述，以使说明更简洁。
该第一驱动轴111可以是马达主轴，并以轴承117及119将该第一驱动轴111支承在马达壳112中。该第二驱动轴113可以是副驱动轴，并以轴承114将第二驱动轴113支承在该变速机构17以及以轴承116将第二驱动轴113支承在该第一驱动轴111上，使该第二驱动轴113不随该第一驱动轴111转动而转动。其中，该第二驱动轴113具有第一端部1131及相对于该第一端部1131的第二端部1133。该马达飞轮115则设在该第一驱动轴111接近该离合器机构13的一端。
如图2配合图1A所示，该离合器机构13结合至该第二驱动轴113的第一端部1131，用于驱动该缝纫机构30。该离合器机构13具有容设在马达壳112开口的滑动套筒131、结合该第一端部1131并与该滑动套筒131转动连接的输出转轴133、设在该滑动套筒131一侧的第一感测组件135以及设在该输出转轴133接近该第一端部1131一端的离合器转盘137。其中，该离合器转盘137面对该马达飞轮115。
该滑动套筒131另一侧可连接拉杆1311，并在该滑动套筒131与该输出转轴133之间设置轴承1313以及1315。其中，该拉杆1311枢设在该马达壳112作为驱动该缝纫机构30的操作件，并且可在该拉杆1311中设有拉杆回复弹簧(未标出)，以在拉动该拉杆1311时令轴承1313以及1315带动该滑动套筒131轴向移动。当然，其它可在拉动该拉杆1311时令轴承1313以及1315带动该滑动套筒131轴向移动的结构均适用于本实用新型。
该第一感测组件135包括设置在滑动套筒131外周面的微动开关1351以及从该滑动套筒131接近该离合器转盘137一端延伸通过该马达壳112开口的感测板1353。当该滑动套筒131轴向移动时可令该微动开关1351与该感测板1353彼此分开或令该感测板1353触发该微动开关1351。
该离合器转盘137面对马达飞轮115的表面上则还可选择设置一摩擦片1371。
如图3配合图1A所示，该定位机构15设有环绕该第二驱动轴113并结合至该第二端部1133的滑动转盘151以及滑动连接该滑动转盘151的位置驱动单元153。该位置驱动单元153可例如是电磁阀或其它等效结构。在本实施例中，该位置驱动单元153可选择包括由该第二驱动轴113贯穿的本体1531、与该滑动转盘151滑动联接且固定在该第二驱动轴113上的驱动轮1533、设置在该本体1531与该第二驱动轴113间的推压套筒1535、设在该推压套筒1535与该本体1531间的弹簧1537、设该推压套筒1535与该滑动转盘151邻近端部之间的多个滚珠1539。
该本体1531可选择设置第一电磁线圈1532和第二电磁线圈1534，且该本体1531邻近该滑动转盘151处可选择设置一摩擦片1536。同时，在该第二驱动轴113的第二端部1133末端可选择设置一间隙调整块1538，以调整各构件的结构与组装的误差。此外，该滑动转盘151可利用诸如滑动齿槽1511与驱动轮1533滑动联接。
如图3配合图1A所示，该变速机构17设置在该定位机构15与该驱动机构11之间，并转动联接至该第二驱动轴113。同时，局部该变速机构17也与该第一驱动轴111结合，并因而令该位置驱动单元153与该第一驱动轴111间隔开。
如图3所示，该变速机构17可包括通过轴承1711转动联接在该第二驱动轴113的低速转盘171以及齿轮组173，其中，齿轮组173具有外齿轮1731、齿轮转轴1733、齿轮齿1735、1736、1737、1738以及一轴心齿轮1739，令该外齿轮1731以该齿轮转轴1733为中心进行转动，该第一齿轮齿1736与该齿轮齿1735卡合，且该齿轮齿1738与该齿轮齿1737卡合。其中，在该低速转盘171邻近该滑动转盘151表面处可选择设置一摩擦片1713，该齿轮组173则通过轴承1734将该轴心齿轮1739转动联接在该第二驱动轴113，且该轴心齿轮1739固定在该第一驱动轴111。此外，齿轮齿1735和1736间的减速比例如是1/2，齿轮齿1737和1738间的减速比则可例如是18/63。
由于该轴心齿轮1739固定在该第一驱动轴111，因此轴心齿轮1739会随着该马达机构11以第一转速高速旋转。然后，经由该齿轮组173的外齿轮将速度减慢，使得该低速转盘171以诸如低速的第二转速旋转。其中，为保持良好的变速效果以及使用寿命，该定位机构15与该变速机构17间可选择设置一转动垫圈175，该转动垫圈175例如是由陶瓷、特氟龙或其它等效的耐磨耗材质制成。
如图4所示，当关闭该第一电磁线圈1532、开启该第二电磁线圈1534时，第二电磁线圈1534会吸引该推压套筒1535，令该推压套筒1535向前移动，进而通过该滚珠1539将该滑动转盘151推压至第一位置，即后退位置。此时，该滑动转盘151与该摩擦片1713接触，借由该摩擦片1713的摩擦力，使该滑动转盘151与该低速转盘171联接，从而产生第二转速。
如图5所示，当关闭该第二电磁线圈1534、开启该第一电磁线圈1532时，则借由弹簧1537的回复力，使该推压套筒1535由第一位置回到原先的位置，该第一电磁线圈1532则会吸引该滑动转盘151向前移动至第二位置，即前进位置，使该滑动转盘151接触该摩擦片1536，并借由该摩擦片1536的摩擦力刹车使该滑动转盘151停止转动。
当该第一电磁线圈1532和第二电磁线圈153都关闭时，该滑动转盘151会回到位于如图1B所示的位置，不会与该低速转盘171联接，也不会与该摩擦片1536接触。其中，该第一电磁线圈1532及该第二电磁线圈1534的开启或关闭对应于该第一感测组件135以及该缝纫机构30的第二感测组件(未标出)的信号。例如，当缝线断掉，该第二感测组件可将信号传到该第一感测组件135及/或该定位机构15，并令该定位机构15的位置驱动单元153根据该第一感测组件135及/或该第二感测组件传送的信号，令该第一电磁线圈1532和第二电磁线圈1534产生相应的吸磁作用，容后陈述。
如图6所示，将拉杆1311向图1B的下方拉动时，会驱使该滑动套筒131往前移动，即向该变速机构17的方向移动，进而驱使离合器转盘137前进而与该马达飞轮115接触。此时，借由该摩擦片1371的摩擦力使该离合器转盘137和马达飞轮115联接一起。其中，当该滑动套筒131往前移动时，感测板1353会随之往前移动，从而与该微动开关1351分离。当拉杆1311向图1B的上方拉动时，会驱使滑动套筒131向后移动至原来的位置，进而驱使该离合器转盘137后退并与该马达飞轮115脱离。其中，当该滑动套筒131向后移动时，感测板1353会随之向后移动，并且压下该微动开关1351。
借此，该第一感测组件135便能依据该滑动套筒131的位置送出对应的信号。虽然在本实施例中是以具备微动开关的第一传感器为例进行说明，但也可使用诸如光电传感器、磁簧开关或其它等效构件做为第一感测组件135。该第二感测组件则可设置在缝纫机本体上，当该缝纫机构30位于期望的停止位置时，例如当缝针位于缝纫机平台上的位置时，会送出对应的信号。其中，第二感测组件也可例如由光电传感器、磁簧开关、微动开关或其它等效构件所构成，由于上述构件及其作用原理均为现有技术，所以也不再多作说明。
同时，该第二驱动轴113是以贯穿马达单元11、变速机构17、定位机构15的方式穿设在该电动装置1中，使输出转轴133即使该离合器机构13的滑动套筒131向后移动时，依旧维持与该第二驱动轴113的联接。此外，由于该第二驱动轴113是通过轴承116转动接触在中空的第一驱动轴111，因此能够以不影响该第一驱动轴111转动的方式贯穿该第一驱动轴111。另外，该第二驱动轴113分别通过轴承114以及1734转动接触于该变速机构17的轴心齿轮1739及低速转盘171。因此，该第二驱动轴113能够以不影响该变速机构17运行的方式贯穿变速机构17。此外，由于该定位机构15的驱动轮1533固定在该第二驱动轴113，且该滑动转盘151是以可相对彼此滑动的方式联接于该驱动轮1533，因此该第二驱动轴113会和该滑动转盘151具有相同的转速。
据此，当进行缝纫动作时，可将拉杆1311向图1B的下方拉动，使该滑动套筒131向前移动。此时，该离合器转盘137会与该马达飞轮115联接，且该定位机构15会根据该第一感测组件135的信号关闭第一电磁线圈1532及第二电磁线圈1534。因此，输出转轴133及第二驱动轴113都会以第一转速高速旋转，进而通过设置在输出转轴133前方的皮带轮及皮带(均未标出)带动该缝纫机的缝纫机构30，以便进行缝纫动作。
同时，当停止缝纫动作时，可将拉杆1311向图1B的上方拉动，使该滑动套筒131向后移动。此时，若该缝纫机构30尚未到达期望的停止位置，则该定位机构15会根据该第一感测组件135和该第二感测组件的信号关闭第一电磁线圈1532并开启第二电磁线圈1534。如此，便可令该离合器转盘137与该马达飞轮115彼此分离，且令该滑动转盘151联接于该低速转盘171。因此，该输出转轴133及该第二驱动轴113均会以第二转速低速旋转，从而使该缝纫机构30以较慢的速度动作，以便准备停止缝纫动作。
此外，当该缝纫机构30到达了期望的停止位置时，该定位机构15便会根据该第一感测组件135和该第二感测组件的信号，开启该第一电磁线圈1532并关闭该第二电磁线圈1534。此时，该离合器转盘137与该马达飞轮115脱离，且该滑动转盘151是被该摩擦片1536刹停。因此，该输出转轴133及该第二驱动轴113都会停止转动，使该缝纫机构30停止动作。
此外，如上述暂停了缝纫动作后再继续进行缝纫动作时，只要将该拉杆1311再向下方拉动，该离合器转盘137便会与该马达飞轮115联接，且该定位机构15会关闭该第一电磁线圈1532及该第二电磁线圈1534。由于该驱动机构11是在停止缝纫动作期间依旧维持高速旋转的马达单元，因此能够通过该马达飞轮115的带动瞬间再次起动该缝纫机构30。
与现有技术相比，本实用新型仅需利用一个马达便可进行高速、低速及定位停止的控制，不须另外使用到减速马达。因此，本实用新型能够节省制造成本。同时，由于本实用新型的电动装置能够在暂停动作后，随时瞬间再起动缝纫机构，因此可确保缝纫品质。
实施例2图7是本实用新型实施例2的用于缝纫机的电动装置的剖视图。本实施例2与实施例1相似，因此在下文中仅对不同处做出说明，相同或相似的组件则以和实施例1相同的组件符号标示。
如图7所示，本实用新型实施例2的用于缝纫机的电动装置2是在离合器机构13中设置一自动驱动组件138，以取代实施例1中的拉杆1311作为用于驱动该缝纫机构30的操作件。该自动驱动组件138包括固定在该滑动套筒131的驱动板1381以及作用于该驱动板1381使该驱动板1381驱动该滑动套筒131的自动驱动单元1383。其中，该自动驱动单元1383可例如采用电磁驱动、液压驱动或其它等效驱动的构件。如此，即可利用手动按钮的方式或自动控制的方式，停止或继续缝纫机的缝纫动作。
同时，该离合器机构13远离该驱动机构11处，即该马达壳112开口末端，可选择设有一定位调整组件139。该定位调整组件139包括设在该马达壳112开口末端的定位板1391以及调整自如地结合至该定位板1391的调整件1393。其中，该调整件1393可例如是螺丝或其它等效组件，以调整该离合器机构13中各构件的结构与组装的误差。此外，该定位调整组件139也可选择设置在实施例1中的离合器机构13，并非局限于此。
权利要求1.一种用于缝纫机的电动装置，驱动缝纫机的缝纫机构，其特征在于，该电动装置至少包括驱动机构，具有一马达单元，该马达单元至少设有第一驱动轴、贯穿该第一驱动轴内壁且不随该第一驱动轴的转动而转动的第二驱动轴以及环设在该第一驱动轴一端外壁的马达飞轮，其中该第二驱动轴具有第一端部及相对该第一端部的第二端部；离合器机构，结合至该第二驱动轴的第一端部，驱动该缝纫机构；定位机构，设有环绕该第二驱动轴并结合至该第二端部的滑动转盘以及滑动连接该滑动转盘的位置驱动单元；以及变速机构，设置在该定位机构与该驱动机构之间，并联接至该第二驱动轴。
2.如权利要求1所述的电动装置，其特征在于，该离合器机构具有滑动套筒、结合该第一端部并与该滑动套筒转动连接的输出转轴、设在该滑动套筒一侧的第一感测组件以及设在该输出转轴接近该第一端部一端的离合器转盘。
3.如权利要求2所述的电动装置，其特征在于，该第一感测组件包括设置在滑动套筒外周面的微动开关以及从该滑动套筒接近该离合器转盘一端延伸的感测板。
4.如权利要求1所述的电动装置，其特征在于，该离合器机构还结合有用于驱动该缝纫机构的操作件。
5.如权利要求4所述的电动装置，其特征在于，该操作件为拉杆。
6.如权利要求4所述的电动装置，其特征在于，该操作件是自动驱动组件。
7.如权利要求1所述的电动装置，其特征在于，该位置驱动单元是电磁阀。
8.如权利要求1所述的电动装置，其特征在于，该位置驱动单元包括由该第二驱动轴贯穿的本体、与该滑动转盘滑动联接且固定在该第二驱动轴上的驱动轮、设置在该本体与该第二驱动轴间的推压套筒、设在该推压套筒与该本体间的弹簧、设在该推压套筒与该滑动转盘邻近端部之间的多个滚珠。
9.如权利要求1所述的电动装置，其特征在于，该变速机构包括通过轴承而转动联接在该第二驱动轴的低速转盘以及齿轮组。
10.如权利要求9所述的电动装置，其特征在于，该齿轮组具有外齿轮、齿轮转轴、多个齿轮齿以及轴心齿轮。
专利摘要一种用于缝纫机的电动装置，驱动缝纫机的缝纫机构，该电动装置至少包括驱动机构，具有马达单元，该马达单元设有第一驱动轴、贯穿该第一驱动轴内壁的第二驱动轴以及环设在该第一驱动轴一端外壁的马达飞轮；离合器机构，结合至该第二驱动轴一端，驱动该缝纫机构；定位机构，设有环绕该第二驱动轴并结合至该第二驱动轴另一端的滑动转盘以及连接该滑动转盘的位置驱动单元；以及变速机构，设置在该定位机构与该驱动机构之间，并联接至该第二驱动轴；借此仅利用一个马达单元即可进行不同速度及定位停止的控制，从而可降低成本。
文档编号D05B69/00GK2758298SQ20042011259
公开日2006年2月15日 申请日期2004年11月15日 优先权日2004年11月15日
发明者邱永和 申请人:邱永和