CN101173431B - 齿条-小齿轮式动力传递装置以及具有该装置的用于驱动绣花机的绣花架的设备 - Google Patents

Abstract

本发明披露了一种齿条—小齿轮式动力传递装置以及具有该装置的绣花机的绣花架的驱动设备。与连接至动力源的啮合件相啮合的齿形成于单个可运动机架的下侧，绣花架固定在所述可运动机架上，从而能够直接使可运动机架运动，以便在绣花架运动期间将均匀的驱动力传递至绣花架上。因此，能够实现非常可靠、稳定的运动。所述驱动设备包括X-方向和Y-方向运动机构中的任意一个机构。所述机构包括安装至缝纫机梁体上的固定机架，可运动地安装在固定机架上并具有齿的可运动机架，以及与所述齿啮合以使可运动机架往复运动的可运动机架运动机构。

Description

齿条—小齿轮式动力传递装置以及具有该装置的用于驱动绣花机的绣花架的设备

技术领域

本发明涉及一种齿条—小齿轮式动力传递装置，特别涉及这样一种齿条—小齿轮式动力传递装置，该装置使用了定时皮带，该定时皮带具有与齿条的齿相啮合的齿，以便能精确地控制驱动力的传递。

另外，本发明涉及一种绣花机的绣花架的驱动设备，该设备具有齿条—小齿轮式动力传递装置，更特别涉及一种绣花机的绣花架的驱动设备，在该设备中，利用齿条—小齿轮式动力传递装置使安装至一个固定机架上的绣花架的可运动机架运动，以便能够将均匀的驱动力传递至整个绣花架，因此，能够避免在运动期间由绣花架的振动引起的低品质绣花，并且，能够实现高速操作。

背景技术

众所周知，在本领域中存在绣花机以及缝纫机。绣花机所指的机器为：缝纫针杆能够上下运动并且固定了加工织物的绣花架能沿X-轴方向和Y-轴方向运动以便能够按照使用者的期望进行绣花作业。缝纫机通常用于家庭中。

缝纫机与绣花机的不同之处在于：缝纫机通过锯齿状推进器使加工织物运动，从而对加工织物进行缝纫；而绣花机使绣花架运动以沿X-轴方向和Y-轴方向固定加工织物，以便对加工织物进行绣花。

在绣花机中，由于用来固定加工织物的绣花架能够沿X-轴方向和Y-轴方向运动以对加工织物进行绣花，因此，绣花架的精确运动以及恒定速度与绣花作业的质量密切相关。

因此，将能够控制速度的伺服马达或感应马达作为驱动单元以使绣花机的针杆上下运动，通常，将具有优良定位功能并易于控制的步进马达用作驱动单元以使绣花机沿X-轴方向和Y-轴方向运动。

目前，存在几种绣花机，如单头式自动绣花机，具有两个或更多工作头的多头式自动绣花机，以及如电脑式缝纫机那样的特种绣花机。

后面，将参照附图对常规绣花机的结构和操作进行说明。

图1为常规多头式自动绣花机的外观，图2为图1中绣花机的工作头以及梭子驱动单元。

如图1和2所示，多头式自动绣花机包括：用于支承绣花机的梁体1，安装在梁体上的台板2，安装在台板2上以固定被绣花的布料的绣花架(绣花台板)3，安装在高于绣花架3的上侧轴11上以执行绣花作业的多个工作头4，安装在低于台板2的下侧轴12上以面向工作头4并供给下侧线的梭子(或梭钩)15，安装在台板2的下侧的主控制器箱5，以及安装在台板2的侧面处的操纵面板6。将主轴驱动马达13安装在台板2的下侧。第一皮带14a连接主轴驱动马达13的转动轴和下侧轴12，并且，通过第二皮带14b使下侧轴12与上侧轴11彼此相连。

因此，由于主轴驱动马达13的转动，下侧轴12与上侧轴11转动。由于下侧轴12的转动，驱动梭子15以供给用于绣花的下侧线。由于上侧轴11的转动，驱动安装在工作头4上的针杆4a以对布料进行绣花。

为了提高产量，绣花架通常包括多个工作头4(例如，10～24个工作头)。通过一根转动轴(上侧轴)使多个工作头4彼此相连，每一工作头4均具有多根针(例如，6～15根针)，并且，使不同颜色的各种线与相应的针相连。因此，工作头4能够根据所希望的绣花图案，利用各种颜色的线对布料进行绣花。

图3和4为显示常规多头式自动绣花机的绣花架的驱动设备的透视图和平面图。

如图3和4所示，常规多头式自动绣花机的绣花架的驱动设备包括放置被绣花物体的台板2，安装在台板2的上侧以固定被绣花物体的绣花架3。在这种情况下，绣花架3包括一对细长的水平机架3a以及一对竖直机架3b，它们安装在台板2的上侧以支承被绣花物体，并且，该绣花架具有矩形形状。在台板2的下侧，安装X-方向运动机构20和Y—方向运动机构30，以使绣花架3沿X-方向和Y—方向运动。

在这种情况下，如图5所示，将Y—方向运动机构30安装在沿纵向布置的定时皮带52上。当通过Y—轴驱动马达50使定时皮带52转动以驱动Y—方向运动机构30时，与定时皮带52啮合的支承块(未示出)以Y—轴方向(向上和向下)、沿埋设在X-轴机架30a和30b中的导轨31运动。由于绣花架3安装在装有支承块的支承块连接盖40上，因此，绣花架3将由于支承块的运动而沿Y—轴方向(向上和向下)运动。

将X—方向运动机构20安装在沿水平方向布置的定时皮带(未示出)上。当通过X—轴驱动马达(未示出)使定时皮带转动以驱动X—方向运动机构时，与定时皮带相啮合的支承块(未示出)以Y—轴方向(向右和向左)、沿埋设在X-轴机架(未示出)中的导轨运动。由于绣花架3安装在装有支承块的支承块连接盖(未示出并参见图5中的40)上，因此，绣花架3将由于支承块的运动而沿X—轴方向(向右和向左)运动

工人将被绣花物体或其它物体放置并固定在绣花架3上，并且，工人通过操纵面板6从外部(即软盘、硬盘或其它部件)读取理想的绣花设计数据，以进行绣花作业。随后，X—方向运动机构20和Y—方向运动机构30根据绣花设计数据，使绣花架3沿X-和Y—轴方向运动。

更为特别的是，X—方向运动机构20的X—轴驱动马达(未示出)根据X—轴数据向前和向后转动，并且，通过定时皮带，将X—轴驱动马达的向前和向后的驱动力传递至绣花架3，以便绣花架3向右和向左运动。换句话说，将与绣花架3相连的X—轴支承块安装在定时皮带的预定位置处并且将绣花架3放置在X—轴支承块上，以便使绣花架3能够沿埋设在X—轴机架中的导轨、按X—轴方向(向右和向左)运动。

同时，如图5所示，Y—方向运动机构30的Y—轴驱动马达50根据Y—轴数据向前和向后转动，并且，通过定时皮带51和52，将Y—轴驱动马达的向前和向后的驱动力传递至绣花架3，以便绣花架3向前和向后运动。换句话说，将与绣花架3相连的Y—轴支承块安装在定时皮带52的预定位置处并且将绣花架3放置在Y—轴支承块上，以便使绣花架3能够沿埋设在Y—轴机架30a和30b中的导轨31、以Y—轴方向(向前和向后)运动。

另外，将固定绣花架3的前侧和后侧以便扩大绣花架3的Y—轴运动范围的Y—轴机架30a和30b分为前Y-轴机架30a以及后Y—轴机架30b。前后Y—轴支承块(未示出)安装在前轴机架30a以及后Y—轴机架30b中以便它们能按Y—轴方向(向前和向后)、沿埋设在Y—轴机架30a和30b中的导轨运动。在这种情况下，使前后Y—轴支承块与支承块连接盖40相连，并且，将绣花架3放置在支承块连接盖40上。如图5所示，定时皮带52仅安装在位于绣花架3后侧的Y—轴机架30b上，并且，安装在支承块连接盖40中的Y—轴支承块与定时皮带52结合以便能够运动。

但是，在具有上述结构的常规多头式自动绣花机的绣花架的驱动设备中，当绣花架3的运动范围增大时，必须沿Y—轴方向增大定时皮带52的长度。当定时皮带52的长度沿Y—轴方向增长时，在Y—轴支承块的运动期间，易于产生振动。

另外，常规多头式自动绣花机的绣花架的驱动设备包括装有定时皮带52的Y—轴机架30b以及装有导轨31的Y—轴机架30a，将支承块连接盖40中的一个以全长安装在Y-轴机架30a和30b上。在这种情况下，如果支承块连接盖40的强度不足，由于位于Y—轴机架30a处的支承块连接盖40的支承力与位于Y—轴机架30b处以直接从定时皮带52接收驱动力的支承块连接盖40的支承相比较弱，因此，在绣花架3向前运动期间会产生振动，以致会降低绣花产品的质量。

另外，由于常规多头式自动绣花机的绣花架的驱动设备具有通过定时皮带52使绣花架3运动的结构，因此，在传递定时皮带52的驱动力或放松定时皮带52期间会产生滑移。在这种情况下，由于不能精确地传递驱动力，因此，必须完全拆卸运动机构以更换定时皮带52。从而致使结构更复杂，并且，增加不必要的时间和成本。

发明内容

因此，本发明是为解决在现有技术中产生的上述问题而作出的，本发明的一个方面在于提供一种齿条—小齿轮式动力传递装置，该装置利用具有与齿条的齿相啮合的齿的定时皮带，精确控制动力传递。

本发明的另一方面在于提供一种具有齿条—小齿轮式动力传递装置的缝纫机的绣花架的驱动设备。

本发明的再一方面在于提供一种缝纫机的绣花架的驱动设备，其用于将均匀的驱动力传递至绣花架的前后侧，以便在绣花架的运动期间增加驱动的可靠性。

另外，本发明的再一方面在于提供一种缝纫机的绣花架的驱动设备，其利用齿条—小齿轮式动力传递装置，使安装在单个固定架中的绣花架的可运动机架运动，以便将均匀的驱动力传递至整个绣花架，从而能够避免因绣花架的振动而导致绣花质量降低，并且，能够实现高速操作。

根据本发明的一个方面，提供了一种缝纫机的绣花架的驱动设备，其包括：至少一个X-方向运动机构，该机构用于使支承被绣花物体的绣花架沿右—左方向(X-方向)运动；以及至少一个Y-方向运动机构，该机构用于使支承被绣花物体的绣花架沿前—后方向(Y-方向)运动，其中：X-方向运动机构和Y-方向运动机构中的任意一个包括：固定在缝纫机的梁体上的固定机架；可运动地安装在固定机架上并具有齿的可运动机架；以及，可运动机架运动机构，该机构与形成于可运动机架中的齿相啮合以使可运动机架往复运动。

根据本发明的另一个方面，提供了一种缝纫机的绣花架的驱动设备，其包括：至少一个X-方向运动机构，该机构用于使支承被绣花物体的绣花架沿右—左方向(X-方向)运动；以及至少一个Y-方向运动机构，该机构用于使支承被绣花物体的绣花架沿前—后方向(Y-方向)运动，其中：X-方向运动机构和Y-方向运动机构中的每一个均包括：安装在缝纫机的梁体上的固定机架；可运动地安装在固定机架上并具有齿的可运动机架；以及，可运动机架运动机构，该机构与形成于可运动机架中的齿相啮合以使可运动机架往复运动。

固定机架包括全长沿纵向轴形成于固定机架上侧的导轨，并且，固定机架包括以规则间隔设置在横向侧面处的多个导轨辊。

固定机架还包括插入孔，将可运动机架运动机构插入该插入孔内以使其与可运动机架结合。

可运动机架包括：导轨，这些导轨全长沿纵轴安装在可运动机架的横向侧面，由固定机架的导轨辊支承并运动；以及导轨导引件，其安装在可运动机架的上侧以沿垂直于可运动机架的方向导引绣花架。

导轨导引件为辊。

另外，可运动机架包括：多个导轨辊，这些导轨辊以规则间隔设置在可运动机架的横向侧面；以及导轨导引件，其安装在可运动机架的上侧以沿垂直于可运动机架的方向导引绣花架。

固定机架包括：导轨，这些导轨全长沿纵向轴安装在固定机架的横向侧面，以便由可运动机架的导轨辊支承并运动；以及插入孔，将可运动机架运动机构插入该插入孔内以使其与可运动机架结合。

导轨导引件为辊。

可运动机架运动机构包括：与形成于可运动机架下侧的齿相啮合的啮合件；可转动地支承啮合件的多个转动件；以及对啮合件提供转动力的驱动体。

多个转动件支承啮合件，驱动体位于多个转动件中的转动件之间，所述驱动体的安装位置高于位于下侧的转动件的转动轴且处于下侧，并且，啮合件具有由安装在两个转动件之间的驱动体形成的倒U形。

啮合件为带式部件。

带式部件包括与形成于可运动机架中的齿相啮合的齿。

多个转动件包括惰轮。

驱动体包括与啮合件相啮合的齿。

啮合件包括链式部件。

可运动机架运动机构包括：啮合件，其与形成于可运动机架下侧的齿相啮合；用于向啮合件提供转动力的驱动体。

啮合件为小齿轮。

在驱动设备中，前后水平机架与可运动机架的一侧相结合。

驱动设备还包括：X-机架驱动单元以及Y—机架驱动单元中的一个，其中，所述X-机架驱动单元设置在X-方向运动机构的可运动机架的一侧以使绣花架沿X—方向运动，所述Y—机架驱动单元设置在Y-方向运动机构的可运动机架的一侧以使绣花架沿Y—方向运动。

驱动设备还包括：X-方向机架驱动单元，其设置在X-方向运动机构的可运动机架的一侧以使绣花架沿X—方向运动；Y—方向机架驱动单元，其设置在Y-方向运动机构的可运动机架的一侧以使绣花架沿Y—方向运动。

驱动设备还包括：X-方向机架驱动单元，其用于通过X-方向运动机构的可运动机架使绣花架沿X—方向运动；Y—方向机架驱动单元，其用于通过Y-方向运动机构的可运动机架使绣花架沿Y—方向运动；X-Y-方向机架驱动单元，其与X—方向运动机构和Y—方向运动机构相连，以使绣花架沿X-方向和Y—方向运动；以及连接体，其与X-Y-方向机架驱动单元相连以便可拆卸地固定绣花架。

驱动设备还包括：Y—方向机架驱动单元，其设置在Y-方向运动机构的可运动机架的一侧以使绣花架沿Y—方向运动；X-方向机架驱动单元，其设置在Y—方向机架驱动单元的一侧且能沿Y—方向运动，并且，其用于使绣花架沿X-方向运动；以及连接体，其与X—方向运动机构的可运动机架相连以便可拆卸地固定绣花架。

在Y—方向机架运动机构的可运动机架的中央区域处，将可运动机架驱动单元安装在缝纫台板的上侧。

X-方向运动机架的可运动机架包括向上形成的齿。

驱动设备还包括：安装在Y—方向运动机构的可运动机架的一侧的固定机架；X-方向运动机构，其安装在固定机架的一侧且能沿Y—方向运动，并且能使绣花架沿X-方向运动；以及连接体，其与X—方向运动机构的可运动机架相连以便可拆卸地固定绣花架。

在固定机架的中央区域处，将可运动机架驱动单元安装在缝纫台板的上侧。

X-方向运动机构的可运动机架包括向上形成的齿。

将独立的驱动源安装至相应的可运动机架运动机构上。

可运动机架运动机构由单个驱动源驱动。

沿固定机架的纵向，将可运动机架运动机构安装在中间部分处。

缝纫机的梁体为台板。

根据本发明的一个方面，提供了一种动力传递装置，其包括：形成有齿的齿条；与齿条的齿相啮合的啮合件；可转动地支承啮合件的多个转动件；对啮合件提供转动力的驱动体。

多个转动件支承啮合件，驱动体位于多个转动件中的转动件之间，所述驱动体的安装位置高于位于下侧的转动件的转动轴且处于下侧，并且，啮合件具有由安装在两个转动件之间的驱动体形成的倒U形。

啮合件为带式部件。

带式部件包括与形成于齿条中的齿相啮合的齿。

多个转动件包括惰轮。

驱动体包括与啮合件相啮合的齿。

啮合件包括链式部件。

附图说明

通过以下结合附图的详细说明，将能更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特点和优点，其中：

图1为一种常规多头式自动绣花机的整体外观；

图2为图1中自动绣花机的工作头和梭子驱动单元；

图3和4为常规多头式自动绣花机的绣花架的驱动设备的透视图和平面图；

图5为常规多头式自动绣花机中驱动设备的Y—方向运动机构的结构和缺点；

图6为根据本发明第一实施例的缝纫机的绣花架的驱动设备；

图7为本发明第二实施例的缝纫机的绣花架的驱动设备；

图8为本发明第三实施例的缝纫机的绣花架的驱动设备；

图9为本发明第四实施例的缝纫机的绣花架的驱动设备；

图10为本发明第五实施例的缝纫机的绣花架的驱动设备；

图11～14为在本发明的实施例中使用的绣花架的驱动设备；

图11表明固定机架、可运动机架以及X方向运动机构和Y-方向运动机构的可运动机架驱动单元；

图12为分解视图，其中为绣花架的驱动设备；

图13A和13B分别为可运动机架的结构；

图14为齿条状齿和可运动机架驱动单元；以及

图15表明本发明实施例的绣花架的驱动设备的优点。

具体实施方式

下面，将参照附图，对本发明的示例性实施例进行说明。

实施例1

图6为根据本发明第一实施例的缝纫机的绣花架的驱动设备。

本发明第一实施例的缝纫机的绣花架的驱动设备的结构为：在可运动机架220上设有绣花架120。如图6所示，绣花架的驱动设备包括至少一个使支承被绣花物体的绣花架120沿右—左方向(X—方向)运动的X-方向运动机构130X，以及至少一个使绣花架120沿前—后方向(Y—方向)运动的Y—方向运动机构130Y。下面，将参照图11～14详细说明X-方向运动机构130X以及Y—方向运动机构130Y。

实施例2

图7为本发明第二实施例的缝纫机的绣花架的驱动设备。

如图10所示，本发明第二实施例的缝纫机的绣花架的驱动设备包括：至少一个使支承被绣花物体的绣花架120沿右—左方向(X—方向)运动的X-方向运动机构130X，以及至少一个安装在缝纫台板110下侧的Y—方向运动机构130Y，该机构使绣花架120沿前—后方向(Y—方向)运动。驱动设备还包括X-方向机架驱动单元120X以及Y—方向机架驱动单元120Y，其中，所述X-方向机架驱动单元120X安装在X-方向运动机构130X的可运动机架的上侧以使绣花架沿X—方向运动，所述Y—方向机架驱动单元120Y与X-方向机架驱动单元120X相连并安装在Y—方向运动机构130Y的可运动机架的上侧以使绣花架沿Y—方向运动。通过使单个X-方向机架驱动单元120X与多个Y—方向机架驱动单元120Y相结合来构成绣花架。

另外，如图7所示，可以通过使用全部X-方向机架驱动单元120X以及Y—方向机架驱动单元120Y或仅使用X-方向机架驱动单元120X和Y—方向机架驱动单元120Y中的一个单元，构成本发明的实施例的绣花架的驱动设备。

实施例3

图8为本发明第三实施例的缝纫机的绣花架的驱动设备。

如图8所示，本发明第三实施例的缝纫机的绣花架的驱动设备包括：X-方向机架驱动单元120X，该单元通过X-方向运动机构130X的可运动机架使绣花架120沿X-方向运动；Y—方向机架驱动单元120Y，该单元通过Y—方向运动机构130Y的可运动机架使绣花架120沿Y—方向运动；X-Y方向机架驱动单元120XY，其与X-方向机架驱动单元120X以及Y—方向机架驱动单元120Y相连以使绣花架120沿X-方向或Y—方向运动；以及连接体160，其与X-Y方向机架驱动单元120XY相连以便可拆卸地固定绣花架120。

在这种情况下，将X-方向机架驱动单元120X安装在X-方向运动机构130X的可运动机架的上侧以使绣花架120沿X—方向运动，并且，将Y-方向机架驱动单元120Y安装在Y-方向运动机构130Y的可运动机架的上侧以使绣花架120沿Y—方向运动。另外，使X-Y方向机架驱动单元120XY与X-方向机架驱动单元120X和Y-方向机架驱动单元120Y相连以使绣花架120沿X-方向或Y—方向运动。在这种情况下，以可拆卸的方式将绣花架120安装在装设于X-Y方向机架驱动单元120XY中的连接体160上，并且，可以在缝纫台板的上侧安装一个或多个绣花架120。

实施例4

图9为本发明第四实施例的缝纫机的绣花架的驱动设备。

如图9所示，本发明第四实施例的缝纫机的绣花架的驱动设备包括：Y-方向机架驱动单元120Y，其安装在Y-方向运动机构130Y的可运动机架的一侧以使绣花架120沿Y-方向运动；X—方向运动机构130X，其安装在Y-方向机架驱动单元120Y的一侧且能沿Y—方向运动，并且使绣花架120沿X—方向运动；以及连接体160，其与X方向运动机构130X的可运动机架相连以便可拆卸地固定绣花架120。在这种情况下，在X方向运动机构130X中，将X方向运动机构130X的可运动机架安装在Y-方向机架驱动单元120Y的一侧，并且，在X方向运动机构130X的可运动机架的中央区域，将可运动机架驱动单元150安装在缝纫台板的上侧。另外，将绣花架120安装在缝纫台板的上侧并通过连接体160使其与X方向运动机构130X的可运动机架相连，以便能可自由拆卸地连接绣花架120。

实施例5

图10为本发明第五实施例的缝纫机(例如，单头式绣花机或缝纫机)的绣花架的驱动设备。

如图10所示，本发明第五实施例的绣花架的驱动设备包括：安装在Y-方向运动机构130Y的可运动机架一侧的固定机架(未示出)；安装在固定机架一侧的X—方向运动机构130X，该机构可沿Y—方向运动，并且使绣花架120沿X—方向运动；以及连接体160，其与X方向运动机构130X相连以便可拆卸地固定绣花架120。在这种情况下，将绣花架120安装在缝纫台板的上侧，通过连接体160使其与X方向运动机构130X的可运动机架相连以便可自由拆卸地连接绣花架120，并且，通过X方向运动机构130X以及Y-方向运动机构130Y以使其可沿X—方向和Y—方向自由运动。

缝纫机的绣花架的驱动设备

图11～14为在本发明的实施例中使用的绣花架的驱动设备，其中：图11为固定机架210、可运动机架220以及X方向运动机构130X和Y-方向运动机构130Y的可运动机架驱动单元150；图12为分解视图，其显示了绣花架的驱动设备；图13A和13B分别为可运动机架的结构；图14为齿条状齿和可运动机架驱动单元150。

如图11～14所示，X—方向运动机构130X和Y-方向运动机构130Y中的每一个均包括固定在缝纫机的梁体上的单个固定机架210、安装在固定机架210上并在下侧形成有齿225的可运动机架220、与形成于可运动机架220的下侧中的齿225啮合以使可运动机架220往复运动的可运动机架驱动单元150以及向可运动机架驱动单元150供给驱动力的驱动马达140。

此处，如图所示，固定机架210包括全长沿纵轴安装在固定机架210上侧的导轨211，以及多个导轨辊212，这些导轨辊设置在导轨211的两侧以便使它们彼此分离。

另外，可运动机架220包括：全长沿纵向轴安装在可运动机架220的横向侧面以便由固定机架210的导轨辊212支承的导轨221，以及安装在可运动机架220上以导引绣花架沿垂直于可运动机架220的方向运动的导轨导引件222。

另外，如图14所示，可运动机架驱动单元150包括：与形成在可运动机架220下侧的齿225啮合的啮合件152，具有多个用于支承啮合件152的惰轮的转动件153～155，以及驱动体151，该驱动体通过驱动马达140的驱动力向啮合件152提供转动力。在这种情况下，驱动体151为驱动皮带轮151，其为具有与啮合件152的齿225啮合的齿的驱动齿轮。

优选地，啮合件152为带式动力传递件并且驱动体151为驱动皮带轮。在这种情况下，所述带式动力传递件由定时皮带提供，该定时皮带具有与形成于可运动机架220下侧的齿225相啮合的齿152a。虽然定时皮带式啮合件152在其一侧形成有与形成于可运动机架220下侧的齿225啮合的齿152a，但是，啮合件152也可使其相反侧接触转动件153～155并且与摩擦件一体形成以提高滚动摩擦。

可运动机架驱动单元150的结构如下：通过具有多个惰轮的转动件153～155支承并转动啮合件152。在这种情况下，如图14所示，在两个转动件153和154之间的驱动体151位于两个转动件153和154的上侧并具有与啮合件152的齿152a啮合的齿。因此，由于使啮合件152与所述齿啮合而转动，因此，啮合件152在转动期间不会滑移，从而能够精确地传递转动力并能够实现高速转动。

另一方面，可通过与所述带式动力传递件不同的动力转动件提供啮合件152。例如，可使用齿条和小齿轮或使用链式动力传递件来提供啮合件152。

另外，作为另一种例子，可运动机架驱动单元150可以包括与形成于可运动机架220下侧的齿225相啮合的啮合件(未示出)，以及用以通过驱动马达140的驱动力向啮合件提供转动力的驱动体。在这种情况下，优选可以将小齿轮用作啮合件，并且，可以将驱动皮带轮用作驱动体。

根据本发明实施例的缝纫机的绣花架的Y方向运动机构130Y的结构如下：利用支承件，使沿Y-轴(前—后)方向导引可运动机架220的导轨与固定于缝纫机梁体上的固定机架210的上侧结合在一起，使可运动机架220的横向侧面端部与导轨和支承件结合以便能够以Y—轴方向沿导轨滑动，并且，分别使绣花架120的Y—方向前后水平机架120a和120b位于可运动机架220的前后上侧上。

在这种情况下，与驱动马达140相连以提供使绣花架120沿Y-轴(前—后)方向运动的运动驱动力的可运动机架驱动单元150安装在固定机架210下侧的大致中央部分。在可运动机架驱动单元150中，安装绕驱动马达140的驱动轴141外周装配的驱动体(或驱动齿轮)151，并且，用以将驱动马达140的转动驱动力转换为线性驱动力的啮合件152围绕多个转动件153的外周以使其与形成于可运动机架220下侧的齿221相啮合。

作为多个转动件153，可以使用如皮带轮、齿轮以及类似部件这样的转动件。

下面，将对绣花架的运动操作的原理进行更详细的说明。在Y-方向运动机构130Y中，当驱动马达140根据Y—轴运动数据向前和向后转动时，通过驱动齿轮151以及多个转动件153～155与啮合件152之间的啮合，将驱动马达140的向前和向后转动的驱动力转换为Y—轴的线性驱动力，并且，将所转换的线性驱动力传递至可运动机架220，从而使位于并固定在可运动机架220上的绣花架120沿Y—轴方向运动。

换句话说，使形成于可运动机架220下侧的齿221与啮合件152的齿152a啮合，以便沿Y—轴(前—后)方向使绣花架120沿安装在固定机架210中的导轨运动。

另一方面，根据绣花架的尺寸，Y-方向运动机构130Y的数量可为多个。

在本发明的实施例中，虽然已利用Y-方向运动机构130Y对绣花架的运动机构进行了说明，但是，Y-方向运动机构130Y不应局限于上述实施例，其也适用于X-方向运动机构130X。

换句话说，缝纫机的绣花架的X-方向运动机构130X的结构如下：利用支承件，将沿X-轴(右—左)方向导引可运动机架220的导轨安装至固定在缝纫机的梁体上的固定机架210的上侧，使可运动机架220的两横向侧端部与导轨和支承件结合以使其能够轴沿X—轴方向的导轨滑动，并且，分别使绣花架120的X—方向的前后竖直机架位于可运动机架220的前后上侧上。

在这种情况下，与驱动马达140相连以提供使绣花架120沿X-轴(右—左)方向运动的运动驱动力的可运动机架驱动单元150安装在固定机架210下侧的大致中央部分。在可运动机架驱动单元150中，安装绕驱动马达140的驱动轴141外周装配的驱动体(或驱动齿轮)151，并且，可将驱动马达140的转动驱动力转换为线性驱动力的啮合件152围绕多个转动件153的外周以使其与形成于可运动机架220下侧的齿221相啮合。

作为多个转动件153，可以使用如皮带轮、齿轮以及类似部件这样的转动件。

下面，将对绣花架的运动操作的原理进行更详细的说明。在X-方向运动机构130X中，当驱动马达140根据X—轴运动数据向前和向后转动时，通过驱动齿轮151以及多个转动件153～155与啮合件152之间的啮合，将驱动马达140的向前后和向后转动的驱动力转换为X—轴的线性驱动力，并且，将所转换的线性驱动力传递至可运动机架220，从而使位于并固定在可运动机架220上的绣花架120沿X—轴方向运动。

换句话说，使形成于可运动机架220下侧的齿221与啮合件152的齿152a啮合，以便使绣花架120以X—轴(右—左)方向、沿安装在固定机架210中的导轨运动。

另一方面，根据绣花架的尺寸，X-方向运动机构130X的数量可采用多个。

动力传递

下面，将参照附图14对本发明中一个实施例的齿条—小齿轮式动力传动装置进行说明。所述齿条—小齿轮式动力传动装置包括带有齿的齿条，与齿条的齿啮合的啮合件，多个用于支承啮合件转动的转动件，以及向啮合件提供转动力的驱动体。

此处，多个转动件支承啮合件以便以不规则四边形的形式转动。驱动体位于用以形成不规则四边形的多个转动件中的两个转动件之间，并且，其安装位置高于位于下侧的转动件的转动轴并且处于下侧。啮合件具有由安装在两个转动件之间的驱动体形成的倒U—形的侧面。

此处，最好，啮合件为带式动力传动件，并且，驱动体为驱动皮带轮。带式动力传动件包括齿，这些齿形成于该传动件的一侧并与形成于可运动机架下侧中的齿相啮合。在这种情况下，带式动力传动件可包括摩擦件，该摩擦件设置在相对侧以增大相对于转动件的转动摩擦。

另外，由惰轮提供多个转动件，并且驱动体包括与啮合件啮合的齿。

另外，可以将链式动力传动件用作啮合件，并且，可以将驱动皮带轮用作驱动体。

另一方面，可以为可运动机架运动机构单独安装动力源，该动力源对在本发明的实施例中所述的绣花架的运动机构提供驱动力，或者，可以使用单个公共驱动马达以便使一根输出轴与用于驱动可运动机架的多个驱动箱相连。

此处，安装在可运动机架运动机构中的啮合件可采用带式动力传动件，如定时皮带、链条、或与驱动体直接啮合的从动齿轮。

另外，安装在可运动机架运动机构中并与动力源相连的驱动体包括用于传递动力源的驱动力的所有装置和单元，如：定时皮带轮、链轮、驱动齿轮、驱动皮带轮和类似装置。

另外，上述缝纫机的绣花架的驱动设备可用于采用了Y-方向运动机构或X-方向运动机构的各种缝纫机。

在本发明中使用的可运动机架220可包括多个以规则间隔设置在其横向侧面的导轨辊212以及导轨导引件222，该导引件安装在上侧以便能够沿垂直于可运动机架220的方向导引绣花架120。固定机架210优选包括导轨222，其全长沿纵向轴安装在固定机架210的上横向侧面以便由可运动机架220的导轨辊212支承并运动；以及插入孔213。可运动机架运动机构插入该插入孔内以与可运动机架220相结合。在这种情况下，导轨导引件222优选由辊提供。

如上所述。根据本发明的齿条—小齿轮式动力传动装置以及缝纫机的绣花架的驱动设备，与连接至动力源的啮合件相啮合的齿形成于单个可运动机架的下侧，将绣花架固定并支承在该运动机架上，以便直接使可运动机架运动，因此，可以在绣花架的X-或Y-方向运动期间，将均匀的驱动力传递至绣花架的前侧和后侧。所以，能够实现非常可靠、稳定的运动。

换句话说，根据现有技术，当延长运动距离或连接件的强度变弱时，位于用于使两个可运动机架彼此相连以使它们运动的连接件上的绣花架在运动期间会产生振动，以致降低绣花产品的品质。相反。根据本发明，使在单个可运动机架上的绣花架的前后全长水平机架与单个固定机架一体形成而运动，因此，能够将均匀的驱动力完全传递至整个绣花架，并且，还能够防止在绣花架的运动期间因绣花架振动引起的绣花产品的品质降低。

另外，X-方向运动机构能够实现与上述相同的效果。

另外，除了能够实现精确、高速操作以及绣花架的稳定性以外，还能够将部件的数量、成本以及驱动噪音降至最小，以便能够避免绣花架的偏移，并且，即使在驱动大尺寸的绣花架时，仍能够实现绣花架的精确操作。

另外，在绣花架的传统驱动设备中，由于用以驱动绣花架的动力源(驱动马达)位于梁体的一端，因此，位于前侧的台板必须是独立的，以便在搬运缝纫机时能够减小缝纫机的尺寸。但是，根据本发明，由于将用以驱动绣花架的动力源(驱动马达)安装在梁体的中间部分处，因此，在搬运缝纫机时，可以分离前后台板(参见图15)，从而易于将其收存在容器内(使包装空间降至最小)。

虽然为了说明，已对本发明的说明性实施例进行了说明，但是领域技术技术人员可以想到：在不脱离权利要求所述的本发明范围和思想的情况下，仍可作出多种改进、变化和替换。

Claims (32)

1.一种缝纫机的绣花架的驱动设备，其包括：

至少一个X-方向运动机构，该机构用于使支承被绣花物体的绣花架沿右-左方向，即X-方向运动；以及

至少一个Y-方向运动机构，该机构用于使支承被绣花物体的绣花架沿前-后方向，即Y-方向运动，

其中：X-方向运动机构和Y-方向运动机构中的任意一个包括：

安装在缝纫机的梁体上的固定机架；

可运动地安装在固定机架上并具有齿的可运动机架；以及

可运动机架运动机构，该机构与形成于可运动机架中的齿相啮合以使可运动机架往复运动。

2.一种缝纫机的绣花架的驱动设备，其包括：

至少一个X-方向运动机构，该机构用于使支承被绣花物体的绣花架沿右-左方向，即X-方向运动；以及

至少一个Y-方向运动机构，该机构用于使支承被绣花物体的绣花架沿前-后方向，即Y-方向运动，

其中：X-方向运动机构和Y-方向运动机构中的每一个均包括：

安装在缝纫机的梁体上的固定机架；

可运动地安装在固定机架上并具有齿的可运动机架；以及

可运动机架运动机构，该机构与形成了可运动机架中的齿相啮合以使可运动机架往复运动。

3.根据权利要求1或2所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其中：固定机架包括以规则间隔设置在横向侧面处的多个导轨辊。

4.根据权利要求3所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其中：固定 机架还包括插入孔，将可运动机架运动机构插入该插入孔内以使其与可运动机架结合。

5.根据权利要求3所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其中：可运动机架包括：

导轨，这些导轨全长沿纵轴安装在可运动机架的横向侧面，以便由固定机架的导轨辊支承并运动：以及

导轨导引件，其安装在可运动机架的上侧以沿垂直于可运动机架的方向导引绣花架。

6.根据权利要求5所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其中：导轨导引件包括辊。

7.根据权利要求1或2所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其中：可运动机架包括：

多个导轨辊，这些导轨辊以规则间隔设置在可运动机架的横向侧面；

以及

导轨导引件，其安装在可运动机架的上侧以沿垂直于可运动机架的方向导引绣花架。

8.根据权利要求7所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其中：固定机架包括：

导轨，这些导轨全长沿纵轴安装在固定机架的横向侧面，以便由可运动机架的导轨辊支承并运动；以及

插入孔，将可运动机架运动机构插入该插入孔内以使其与可运动机架结合。

9.根据权利要求7所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其中：导轨导引件包括辊。

10.根据权利要求1或2所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其中，可运动机架运动机构包括： 

与形成于可运动机架下侧的齿相啮合的啮合件；

可转动地支承啮合件的多个转动件；以及

对啮合件提供转动力的驱动体。

11.根据权利要求10所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其中：多个转动件支承啮合件，驱动体位于多个转动件中的转动件之间，所述驱动体的安装位置高于位于下侧的转动件的转动轴且处于下侧，并且，啮合件具有由安装在两个转动件之间的驱动体形成的倒U形。

12.根据权利要求10所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其中：啮合件包括带式部件。

13.根据权利要求10所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其中：带式部件包括与形成于可运动机架中的齿相啮合的齿。

14.根据权利要求10所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其中：多个转动件包括惰轮。

15.根据权利要求10所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其中：驱动体包括与啮合件相啮合的齿。

16.根拥权利要求10所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其中：啮合件包括链式部件。

17.根据权利要求1或2所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其中，可运动机架运动机构包括：

啮合件，其与形成于可运动机架下侧的齿相啮合；以及

驱动体，其用于向啮合件提供转动力。

18.根据权利要求17所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其中：啮合件包括小齿轮。

19.根据权利要求1或2所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其中：前后水平机架与可运动机架的一侧相结合。 

20.根据权利要求1或2所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其还包括：X-方向机架驱动单元以及Y-方向机架驱动单元中的一个，其中，所述X-方向机架驱动单元设置在X-方向运动机构的可运动机架的一侧以使绣花架沿X-方向运动，所述Y-方问机架驱动单元设置在Y-方向运动机构的可运动机架的一侧以使绣花架沿Y-方向运动。

21.根据权利要求1或2所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其还包括：

X-方向机架驱动单元，其设置在X-方向运动机构的可运动机架的一侧以使绣花架沿X-方向运动；以及

Y-方向机架驱动单元，其设置在Y-方向运动机构的可运动机架的一侧以使绣花架沿Y-方向运动。

22.根据权利要求1或2所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其还包括：

X-方向机架驱动单元，其通过X-方向运动机构的可运动机架使绣花架沿X-方向运动；

Y-方向机架驱动单元，其通过Y-方向运动机构的可运动机架使绣花架沿Y-方向运动；

X-Y-方向机架驱动单元，其与X-方向运动机构和Y-方向运动机构相连，以使绣花架沿X-方向及Y-方向运动；以及

连接体，其与X-Y-方向机架驱动单元相连以便可拆卸地固定绣花架。

23.根据权利要求1或2所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其还包括：

Y-方向机架驱动单元，其设置在Y-方向运动机构的可运动机架的一侧以使绣花架沿Y-方向运动；

X-方向机架驱动单元，其设置在Y-方向机架驱动单元的一侧并能 沿Y-方向运动，并且，其用于使绣花架沿X-方向运动；以及

连接体，其与X-方向运动机构的可运动机架相连以便可拆卸地固定绣花架。

24.根据权利要求23所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其中：在Y-方向运动机构的可运动机架的中央区域处，将可运动机架驱动单元安装在缝纫台板的上侧。

25.根据权利要求24所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其中：X-方向运动机构的可运动机架包括向上形成的齿。

26.根据权利要求1或2所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其还包括：

固定机架，其安装在Y-方向运动机构的可运动机架的一侧；

X-方向运动机构，其安装在固定机架的一侧并能沿Y-方向运动，并且，其用于使绣花架沿X-方向运动；以及

连接体，其与X-方向运动机构的可运动机架相连以便可拆卸地固定绣花架。

27.根据权利要求26所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其中：在固定机架的中央区域处，将可运动机架驱动单元安装在缝纫台板的上侧。

28.根据权利要求26所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其中：X-方向运动机构的可运动机架包括向上形成的齿。

29.根据权利要求1或2所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其中：将单独的驱动源安装至相应的可运动机架运动机构上。

30.根据权利要求1或2所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其中：可运动机架运动机构由单个驱动源驱动。

31.根据权利要求1或2所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其中：沿固定机架的纵向，将可运动机架运动机构安装在中间部分处。

32.根据权利要求1或2所述的缝纫机的绣花架的驱动设备，其中： 缝纫机的梁体包括台板。 

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