縫紉機腳踏輪死點去除及正轉裝置的製作方法
2023-05-17 13:47:31 1
專利名稱：縫紉機腳踏輪死點去除及正轉裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種改進的縫紉機腳踏輪曲軸，特別是使縫紉機腳踏輪的上下死點去除，及只允許正轉的裝置。適用於民用縫紉機，亦可類推於包縫機等非機動的，使用傳動連杆傳動的機械。
現有的縫紉機，由於單連杆傳動，腳踏輪的上下死點依然存在。在死點區啟動時，使用者不得不用手轉動機頭後右側的手輪。同時由於縫紉機運行的不可逆性(只允許正轉，否則，縫紉用線將被扯斷)；每次停機啟動時，也不得不用手轉動機頭右側的手輪，以保證正轉。這樣，勢必然影響車縫、送料，影響操作者的縫紉水平，影響機器的使用效率。因此，現行縫紉機腳踏輪的死點存在，及正轉的可逆性，使人們在使用及效率提高等方面帶來不必要的困難和麻煩。
本實用新型的任務是要提供一種改進的腳踏輪曲軸及其裝置。它能夠簡單地去除腳踏輪的上下死點，且只允許正轉。這樣，每次停機啟動時，就不必轉動手輪，不必死點過度，縫紉用線也不會扯斷(其它操作同原機)。
本實用新型的任務是以如下的方式完成的。縫紉機腳踏輪上下死點的去除，是更換一支互稱0～90°的曲軸，用兩支傳動杆和一支彈性變性鋼板組成的彈性變性四邊形來完成的。(變性是變形的結果，指彈性變性鋼板變形所導致的性質變化成為圓弧形，且具有彈性定勢。而彈性變性四邊形中，曲軸實質上只相當於四邊形的一條邊)。腳踏輪正轉的不可逆性，是通過腳踏板下面的彈簧，使得在每次停機時，此板總是處在下死點位置(以傳動杆位置為準)，和曲軸配合實現的。
以下將結合附圖，對此作進一步的詳細描述。
圖1為腳踏輪曲軸的三視圖。
圖2為腳踏板下面的彈簧連接和傳動杆連接示意圖。
圖3為腳踏板下面的彈簧支架示意圖。
圖4為彈性變性四邊形示意圖。
圖5為彈性變性四邊形中彈性變性鋼板幾何關係圖。
圖6為曲軸夾角和彈性變性鋼板自身傾角的幾何關係圖。
參照附圖，①②分別為原有傳動杆、新增傳動杆，③④為①②在曲軸上的雙軸及軸承承放處，⑤為曲軸雙軸之間的連接段，a為曲軸雙軸③和④與軸心之間的夾角，⑥⑦為①②的軸窩，⑧⑨為腳踏板下起始彈簧在彈簧支架和腳踏板上的連接處，⑩為彈簧支架和腳踏板下橫梁連接處，β為彈性變性鋼板⑥⑦之間的傾角，(11)為曲軸半徑，(12)為彈性變性鋼板，(13)為彈簧支架，(14)為腳踏板下的起始彈簧。
參照
圖1、4，過去使用一支傳動杆①時，有上下兩個死點(曲軸平面和連杆重合時)。現在改用兩支傳動杆①②，使得在①有死點時，②正好處在力矩得力值，②有死點時，①正好處在力矩得力值。同時，參照圖4、5，由於(12)是具有彈性變性的薄型鋼板，因此，可以和兩支傳動杆、曲軸組成彈性變性四邊形。由此，腳踏輪轉動時，上下死點就不復存在了。
參照圖2、3、4，非工作時，腳踏板一直處於水平狀態，即下死點位置(以傳動杆位置為準)，彈簧處於非彈性狀態，同時，傳動杆①處於下死點區。②處於力矩得力區。啟動時，踏板下死點上升，由於①②連杆和曲軸及彈性鋼板的共同作用②傳動杆用力腳踏輪開始正轉。這樣，旋轉180度－α的角度後(α為曲軸夾角)②傳動杆出現死點；此時，①傳動杆用力，順利通過。再旋轉2角度後，①出現死點；此時，②用力。再次旋轉180度－α，②又出現死點，①用力。最後，旋轉再經過α角度。回到起始位置(①出現死點，②力矩得力)。
這樣，周而復始，依次交替，使腳踏輪死點永遠去除，並保證正轉。
參照
圖1、4、6，我們來確定曲軸夾角α和彈性變性鋼板(12)自身傾角β的關係，這在本發明中，有著舉足輕重的位置。
具體計算可由正餘弦定理，勾股定理及三角函數，反三角函數來綜合計算確定，具體計算過程參照實例。
在整個裝置中，原縫紉機的腳踏板、腳踏輪、傳動杆、軸窩、軸承、支架及橫梁不必更變。只須更換一支腳踏輪曲軸，附加一支傳動杆、軸窩、軸承、彈性鋼板、兩枚彈簧和兩支彈簧支架即可。
實例各種參數、數據如下α取值30°，β可由計算得知為15°弱，可取15°，以具有足夠的彈性定勢；腳踏輪架寬(內側)80毫米，腳踏輪規格、材料不變，傳動杆長度255毫米，有效長度275毫米，(包括曲軸軸承半徑)，曲軸半徑35毫米，兩曲軸半徑(11)內側距17.5毫米，⑤(11)為橢圓形，長軸15毫米，短軸為7.5毫米，或和其它參數、數據一道，參照現有縫紉機相應部件及有關國家、部頒標準具體掌握，(材料，以原機相應部件材料為準，彈簧可適當處理。)其中，
圖1中，⑤段如下計算
＝18.12(mm)(只取正值)圖5中，(12)段如下計算
(只取正值)圖2.5中彈簧和薄型彈性變性鋼板，可根據胡克定律F＝K·X
具體掌握。
圖6中，曲軸夾角α和彈性變性鋼板自身傾角β的關係，計算如下〔OA＝OB＝｜(11)｜，AB＝｜⑤｜，｜①｜＝｜②｜＝PB＝QA，PQ＝｜(12)｜，α＝∠AOB，β＝∠PQM〕，
＝18.12(mm)(只取正值)NB＝Sinα·OB＝17.5(mm)
＝61.75(mm)(只取正值)
BQ=OB2+OQ2-2OBOQCOS]]>＝280.2(mm)(取正值)COS∠BQP＝BQ2＋PQ2－PB／2PQ·BQ＝0.1936∠YQB＝78.84°Sin∠NQB＝NB／BQ＝0.06246∠NQB＝3.58°∠PQN＝∠PQB－∠NQB＝75.26°β＝∠PQM＝90°－∠PQN＝14.74°彈性變性鋼片自身傾角可取15°。
由此可知，曲軸夾角α，與彈性變性鋼片自身傾角β可近似於2倍關係，即α＝2β。
由於本實用新型只需在原機相應部件位置，做些相應的變動，附加所以結構簡單、性能穩定，也使得縫紉機的操作簡單，效率提高。同時，由於本實用新型的著點是現有縫紉機的改造。因此，可以做成標準件、裝配出廠和未出廠的兩大類縫紉機。另外，本裝置的成本低廉，只佔原機的1－1.5％，其它操作同原機。
權利要求1.一種縫紉機驅動傳遞裝置，由腳踏板、軸窩、單傳動連杆、曲軸、腳踏輪組成，本實用新型的特徵在於，由雙曲軸、雙動連杆、彈性變性鋼板組成的彈性變性四邊形和腳踏板底部的雙動彈簧及原機相應部件共同構成，其中，曲軸自身夾角與彈性變性鋼板自身傾角是近似於二倍的關係。
2.根據權利要求1所述的裝置。其特徵是曲軸雙軸和軸心互稱0～90度的夾角，且和兩傳動連杆、傳動杆軸窩處彈性變性鋼板組成彈性變性四邊形。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特徵是曲軸雙軸和軸心的夾角與彈性變性鋼板自身的傾角是近似於二倍的關係。
4.根據權利要求1所述的裝置，其特徵是底部雙動彈簧能夠始終使腳踏板處於下死點位置。
專利摘要本實用新型公開了一種使縫紉機腳踏輪死點去除及保證正轉的裝置。適用於縫紉機、包縫機等非機動的用傳動連杆傳動的機械。它是由改進的曲軸、雙連杆、彈性變性鋼板組成的彈性變形四邊形，來消除死點，由腳踏板下的起始彈簧、曲軸和彈性變性四邊形共同來保證正轉的。其中曲軸夾角與彈性變性鋼板自身傾角的關係，有著決定性的作用。
文檔編號D05B69/00GK2052411SQ8821977
公開日1990年2月7日 申請日期1988年7月7日 優先權日1988年7月7日
發明者畢思彬, 畢玉棟, 張緒芬, 來詠梅 申請人:畢思彬, 畢玉棟, 張緒芬, 來詠梅