本發明涉及一種縫紉機，特別是涉及一種縫紉機的剪線機構。
背景技術：
縫紉機在完成一次縫制作業后需要進行剪線，也就是將機針與縫料之間連接的縫線剪斷。傳統的縫紉機本身不具有剪線功能，需要操作人員使用剪刀等完成剪線操作。針對人工剪線的不便，研發人員在縫紉機上增加了剪線功能。該類剪線機構包括有固定安裝在機殼上的定刀，以及可往復轉動的動刀。其工作原理是：在需要剪線的時候，由驅動裝置(如電磁鐵、氣壓缸等)驅動離合器將剪線機構與縫紉機的下軸進行連接，通過安裝在縫紉機下軸上的具有特定形狀的凸輪，將下軸的運動根據一定的時序關系傳遞到剪線驅動組件上，由剪線驅動組件帶動動刀與定刀咬合實現剪線。完成剪線動作后，剪線驅動組件在凸輪或彈簧等作用下復位到原位置，準備下一次剪線。剪線機構如此往復地進行一次次的剪線操作。
然而上述剪線機構存在一些缺陷，例如：該剪線機構需要一個軌跡復雜的凸輪零件，凸輪軌跡的準確性對剪線功能的可靠性影響很大；相互配合的凸輪與剪線驅動組件包含較多零件，結構復雜。
技術實現要素：
鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的至少在于提供一種縫紉機剪線機構及包含該剪線機構的縫紉機，以簡化剪線機構的結構，提高剪線功能的可靠性。
為實現上述目的及其他相關目的，在一個實施例中，本發明提供一種縫紉機剪線機構，包括定刀、動刀、動力機構、傳動機構和離合機構；所述定刀固定在縫紉機機殼上；所述動力機構為縫紉機的下軸，所述下軸上固定有轉動件；所述動刀安裝在動刀架上，動刀架可轉動地設置在縫紉機機殼內；所述傳動機構包括齒輪一、齒輪二、曲柄和連桿；齒輪一套設在所述下軸上，位于所述轉動件的一側，可相對所述下軸轉動；齒輪一的外齒和齒輪二的外齒嚙合，所述曲柄通過曲柄軸與齒輪二連接，所述連桿一端與曲柄連接，另一端與動刀架連接；所述齒輪一和所述轉動件對應設置有相配合的接合結構，用于在離合機構作用下相互接合與分離。
在一個實施例中，所述動刀架可轉動地設置在所述下軸的軸套上。
在一個實施例中，所述離合機構包括驅動裝置和離合器，驅動裝置驅動離合器沿所述下軸前后移動，離合器帶動所述齒輪一與所述轉動件接合與分離。
在一個實施例中，所述驅動裝置為電磁鐵、氣壓缸、液壓缸或電動機。
在一個實施例中，所述離合器為撥叉，所述撥叉的一端為叉頭，與所述齒輪一連接，另一端與驅動裝置連接，用于在驅動裝置的驅動下帶動齒輪一與轉動件接合與分離。
在一個實施例中，所述離合器包括推板和復位彈簧，所述推板一端與驅動裝置連接，另一端位于所述齒輪一的背向所述轉動件的一側，用于推動所述齒輪一和所述轉動件接合，所述復位彈簧用于所述齒輪一和所述轉動件的分離。
在一個實施例中，所述接合結構包括分別設置在齒輪一和轉動件上的推動銷和推動部，推動銷沿軸向從齒輪一向轉動件延伸，或沿軸向從轉動件向齒輪一延伸，相應地，推動部從轉動件或齒輪一徑向向外延伸，使得在齒輪一與轉動件接合時由于推動部和推動銷的接觸而使齒輪一隨轉動件同步轉動。
在一個實施例中，所述離合器包括推板，所述推板一端與驅動裝置連接，另一端位于所述齒輪一的背向所述轉動件的一側，所述接合結構包括設置在所述齒輪一上的軸向銷孔，銷孔內活動設置推動銷，推動銷的一端穿過銷孔并位于推板和齒輪一之間，從轉動件徑向向外延伸出推動部，齒輪一與轉動件接合時，推板向轉動件推動推動銷，使推動銷與推動部接觸，從而使齒輪一隨轉動件同步轉動；在齒輪一和推板之間設置有與推動銷連接的使推動銷復位的復位彈簧。
在一個實施例中，本發明還提供了一種縫紉機，該縫紉機包含前述任一種縫紉機剪線機構。
如上所述，本發明的一個或多個實施例具有以下有益效果：通過以齒輪副及曲柄連桿結構代替現有技術中凸輪與剪線驅動組件相配合的形式，使剪線機構的結構更加簡單，成本更低，穩定性更好，在達到剪線效果的同時使得剪線功能更為可靠。
附圖說明
圖1顯示為本發明縫紉機剪線機構一個實施例的結構示意圖。
元件標號說明
1機殼
2動刀
3定刀
4動刀架
5刀架壓板
6下軸前軸套
7下軸
8凸輪
9齒輪一
10撥叉
11螺母
12連桿
13曲柄
14曲柄軸套
15齒輪二
16電磁鐵芯
17電磁鐵支架
18電磁鐵
19彈簧
20推動銷
具體實施方式
以下由特定的具體實施例說明本發明的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點及功效。
請參閱圖1。須知，本說明書附圖中所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本發明可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發明所揭示的技術內容所能涵蓋的范圍內。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發明可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施的范疇。
本發明縫紉機剪線機構主要包括動刀、定刀、為動刀轉動提供動力的動力機構、將動力機構的動力傳遞到動刀且使動刀產生往復轉動的傳動機構、以及使傳動機構與動力機構接合與分離的離合機構。此處接合是指在兩個機械結構之間建立動力傳遞關系，而分離是指斷開上述動力傳遞關系。其中，動力機構為縫紉機的下軸，下軸上固定有與之同步轉動的轉動件；離合機構包括驅動裝置和離合器。
圖1示出本發明縫紉機剪線機構的一個實施例。
本實施例中，動力機構為縫紉機的下軸7，為動刀的轉動提供動力。
如圖1所示，定刀3固定在縫紉機的機殼1上，動刀2安裝在動刀架4上，動刀架4套設在下軸7的下軸前軸套6上，動刀架4可相對下軸前軸套6轉動。刀架壓板5將動刀架4限制在下軸前軸套6上。雖然本實施例的動刀架4采用了以下軸前軸套6為轉動軸的形式，然而在其他實施例中也可以其他軸，例如為其單獨設置的軸作為轉動軸，或者以其他方式可轉動地設置在機殼1內。
如圖1所示，本實施例中，下軸上的轉動件具體采用凸輪8，而傳動機構則具體包括齒輪一9、齒輪二15、曲柄13以及連桿12。凸輪8固定在下軸7上，能夠與下軸7同步轉動，齒輪一9套設在下軸7上，位于凸輪8的一側，但齒輪一9相對于下軸7是可轉動的，也即在未與凸輪8接合的時候不隨下軸7的轉動而轉動。齒輪一9的外齒與齒輪二15的外齒相互嚙合。曲柄13與連桿12的一端連接，形成曲柄連桿機構。連桿12的另一端連接到動刀架4上。曲柄13通過曲柄軸與齒輪二15連接，曲柄軸穿過固定在機殼1上的曲柄軸套14。
如圖1所示，本實施例的離合機構具體包括撥叉10和電磁鐵18，其中電磁鐵18為驅動裝置，而撥叉10為離合器。機殼1上設置有電磁鐵支架17，電磁鐵18設置在電磁鐵支架17上。電磁鐵18內的電磁鐵芯16一端連接有撥叉10，螺母11用于以螺紋連接的方式將撥叉10固定在電磁鐵芯16上，另一端連接有彈簧19，彈簧19用于電磁鐵芯16的復位。撥叉10的叉頭與齒輪一9連接，例如可采用將撥叉10的叉頭設置在齒輪一9上的卡槽(未示出)內的方式，或其他任何能夠與齒輪一保持連接且不阻礙齒輪一轉動的連接方式。齒輪一9和凸輪8上對應設置有相配合的接合結構，用于在離合機構作用下相互接合與分離。在圖1所示實施例中，齒輪一9軸向設置有推動銷20，凸輪8上相應地徑向設置有推動部，該推動部可設置在凸輪8的外圓周上，也可從其一側伸出且徑向延伸。在齒輪一9與凸輪8分離的狀態下，推動銷20與推動部互不接觸，齒輪一9不隨凸輪8的轉動而轉動，在齒輪一9與凸輪8接合的狀態下，隨著凸輪8的轉動，推動部與推動銷20接觸，推動推動銷20，進而帶動齒輪一9與凸輪8同步轉動。在其他實施例中，也可將推動銷設置在凸輪上，將推動部設置在齒輪一上，由推動銷帶動推動部。
下面以圖1所示實施例為基礎，說明剪線機構的工作過程。在不需要剪線時，齒輪一9和凸輪8是相互分離的，齒輪一9不隨下軸7的轉動而轉動。當需要剪線時，控制系統發出剪線指令，電磁鐵18啟動，電磁鐵芯16推動撥叉10沿下軸7向前移動，撥叉10則推動齒輪一9與凸輪8進行接合，由推動部推動推動銷20，使齒輪一9在凸輪8的帶動下隨下軸7一起轉動，齒輪一9進而帶動齒輪二15轉動，齒輪二15帶動曲柄13轉動，從而帶動連桿12往復運動，連桿12的往復運動又帶動動刀架4連同動刀2產生往復轉動，在轉動的過程中配合定刀3完成剪線動作。剪線完成后，動刀2在連桿12帶動下回到初始位置，并且電磁鐵芯16復位，帶動撥叉10復位，進而帶動齒輪一9與凸輪8分離，等待下次剪線操作。
需要進一步說明的是，雖然圖1所示實施例采用的離合機構以電磁鐵作為驅動裝置，以撥叉作為離合器，然而本領域技術人員能夠理解，任何其他合適的驅動裝置和離合器均可用以替換上述選擇。同樣，齒輪一與凸輪的接合結構也不局限于前述實施例。例如，驅動裝置可由電磁鐵替換為氣壓缸、液壓缸或電動機等。離合器可例如采用如下結構，將撥叉替換為設置在齒輪一一側的推板，用于推動齒輪一與凸輪接合，同時在齒輪一和凸輪之間設置復位彈簧，用于通過壓縮彈簧的復位實現剪線完成后齒輪一和凸輪的分離，在其他實施例中也可通過拉伸彈簧的復位實現剪線完成后齒輪一和凸輪的分離，該拉伸彈簧一端與齒輪一連接，另一端固定在機殼內的適當位置。
再如，對于齒輪一與凸輪的接合還可采用如下方式：在齒輪一上設置軸向銷孔，銷孔內活動設置推動銷，推動銷的一端穿過銷孔，在齒輪一和推板之間的推動銷的一端連接復位彈簧，例如將彈簧套設在推動銷上，且彈簧及推動銷的靠近推板的端部相互固定連接，彈簧的兩端分別頂在推板和齒輪一上，當剪線完成后，隨著推板的復位在復位彈簧的作用下能夠使推動銷復位，使齒輪一和凸輪分離。如同圖1所示實施例，凸輪上設置徑向推動部，在推動銷被推板穿過銷孔推向凸輪時用以與推動銷接觸從而推動齒輪一隨凸輪轉動。在這種情況下，由于齒輪一不需要沿下軸移動，因此可省去齒輪一和凸輪之間的復位彈簧，采用拉伸彈簧的情況也是如此。
綜上所述，本發明上述實施例通過以齒輪及曲柄連桿結構代替現有技術中凸輪與剪線驅動組件相配合的形式，使剪線機構的結構更加簡單，成本更低，穩定性更好，并且由于剪線動作是通過往復擺動的方式實現的，當剪線完成后可以將卡在動刀、定刀之間的線帶出來，從而起到了避免卡線的現象發生，在達到剪線效果的同時使得剪線功能更為可靠。
所以，本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。
上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用于限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。