一种缝纫机机针冷却结构及缝纫机
技术领域
本发明涉及一种缝纫机，特别是涉及一种缝纫机机针冷却结构。
背景技术
目前，缝纫机中的针杆机构一般都包括由主轴驱动上下往复运动的针杆、以及安装在针杆下端的机针，针杆带动机针一起上下往复运动，完成缝纫。但是，缝纫机在运转过程中，机针是高速上下往复运动，故机针与布料之间产生摩擦热，当摩擦热的温度变高时，可能会出现布料被熔化、缝线(面线和底线)被熔断等不良现象，且机针长时间的高温使用也会严重影响机针的使用寿命。
针对上述现象，有些缝纫机中会配置有机针冷却结构，以降低机针在高速上下往复运动时产生的摩擦热，比如：公开号为CN105734856A的中国发明专利所公开的一种缝纫机的机针冷却机构，但是，该机针冷却机构存在下述缺陷：1、其通过针杆的上下运动吹气来冷却机针，故针杆活塞处不能有润滑油进入，以避免吹气时润滑油随空气吹气而污染布料，故无法用油线对针杆进行润滑，进而增加了针杆的自润滑要求，且该结构对缝纫机中原有的针杆机构改动过大，进而增加了针杆机构的整体加工难度。2、其针杆为活塞杆式的结构，从而增加针杆上下滑动的摩擦接触面积，使得针杆产生摩擦热，导致针杆的整体温度会上升，而机针固定安装在针杆的下端，故针杆的温度上升不利于机针的散热，从而造成机针冷却效果的下降。3、吹气效率取决于针杆的上下滑动速度，而缝纫机中针杆的上下滑动速度在缝纫时是固定的、无法更改，若针杆实际速度相对较低，则会导致吹气效果较差；若针杆实际速度相对较高，则针杆处发热严重，影响机针的冷却效果。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种缝纫机机针冷却结构，其避开缝纫机中的针杆，避免对针杆润滑的影响和针杆升温，保证机针的冷却效果。
为实现上述目的，本发明提供一种缝纫机机针冷却结构，包括缝纫机的主轴、固定于缝纫机机壳的套筒、可往复运动的活塞杆、内置在套筒中且与套筒内壁滑动配合的活塞、传动组件、以及气管，所述主轴通过传动组件与活塞杆相连、驱动活塞杆往复运动，所述活塞固定于活塞杆，所述套筒内具有位于活塞一侧的工作腔，所述工作腔的体积随活塞杆的往复运动而变化，所述气管的一端与工作腔连通，所述气管的另一端延伸至缝纫机中的机针处、并对准机针。
进一步地，所述缝纫机机针冷却结构还包括开设有通气孔的垫片和开设有进气孔的进气盖，所述活塞杆从套筒的一端伸入套筒内，所述进气盖安装在套筒的另一端、且两者之间形成有安装腔，所述垫片可移动地安装在安装腔中、且通气孔与工作腔连通，所述气管固定于进气盖、且气管与通气孔连通；当工作腔的体积增大时，所述垫片与套筒抵接，所述垫片与进气盖之间形成有气隙，该气隙连通进气孔和通气孔；当工作腔的体积减小时，所述垫片与进气盖抵接，所述垫片封堵进气孔。
进一步地，所述进气盖包括安装于套筒的第一盖体部、以及从第一盖体部向远离套筒方向延伸出的第二盖体部，所述第一盖体部的内径大于第二盖体部的内径、使第一盖体部和第二盖体部之间形成有盖台阶部，所述进气孔开设在第二盖体部上、并沿活塞杆的运动方向延伸，所述安装腔形成在套筒与盖台阶部之间；当工作腔的体积减小时，所述垫片与盖台阶部抵接。
进一步地，所述垫片为橡胶垫片。
进一步地，所述传动组件包括固定于主轴的针杆曲柄、铰接于针杆曲柄的挑线曲柄、以及针杆连杆，所述针杆曲柄与挑线曲柄的铰接轴线偏心于主轴的中心轴线，所述活塞杆的端部设有滑块部，所述针杆连杆的两端分别与挑线曲柄和滑块部铰接，所述套筒具有固定于机壳的筒安装部，所述筒安装部中开设有沿活塞杆长度方向延伸的滑槽，所述滑块部与滑槽滑动配合。
进一步地，所述传动组件包括固定于主轴的驱动凸轮，所述驱动凸轮的外周面为变径驱动面，所述活塞杆的端部设有驱动部，所述驱动部与变径驱动面相抵接。
进一步地，所述驱动部与变径驱动面为线接触。
进一步地，所述缝纫机机针冷却结构还包括固定于套筒的防油塞，所述防油塞封堵套筒的一端、并位于活塞和驱动凸轮之间，所述活塞杆可移动地穿设在防油塞中。
进一步地，所述活塞杆上套设有弹簧，所述弹簧的两端分别与防油塞和变径传动面相抵接；当工作腔的体积减小时，所述弹簧处于储能状态。
本申请还提供一种缝纫机，所述缝纫机中安装有如上所述的缝纫机机针冷却结构。
如上所述，本发明涉及的缝纫机机针冷却结构及缝纫机，具有以下有益效果：
本申请中，采用额外设置的活塞杆和套筒实现工作腔的体积变化，进而通过气管对机针吹气，其与缝纫机中现有的针杆区分开，不依赖于针杆实现，故其不会对针杆的润滑造成影响，也能避免针杆升温现象，从而保证机针的冷却效果。
附图说明
图1为本申请中安装有缝纫机机针冷却结构实施例一的缝纫机的结构示意图。
图2为本申请中缝纫机机针冷却结构实施例一的结构示意图。
图3为图2中套筒与活塞杆之间的连接示意图。
图4为图3的剖视图。
图5和图6分别为本申请中缝纫机机针冷却结构实施例一处于吹气和吸气时的状态图。
图7为本申请中安装有缝纫机机针冷却结构实施例二的缝纫机的结构示意图。
图8为本申请中缝纫机机针冷却结构实施例二的结构示意图。
图9为图8中套筒与活塞杆之间的连接示意图。
图10为图9的剖视图。
图11和图12分别为本申请中缝纫机机针冷却结构实施例二处于吹气和吸气时的状态图。
元件标号说明
1主轴
2机壳
3套筒
31 工作腔
32 筒安装部
33 滑槽
4活塞杆
41 滑块部
42 驱动部
5活塞
6气管
7机针
8垫片
81 通气孔
9进气盖
91 进气孔
92 第一盖体部
93 第二盖体部
94 盖台阶部
10 气隙
11 针杆曲柄
12 挑线曲柄
13 针杆连杆
14 驱动凸轮
141变径驱动面
15 防油塞
16 弹簧
17 针杆
18 针杆连块
19 轴套
20 安装支架
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1和图2、或图7和图8所示，本申请提供一种缝纫机，该缝纫机中安装有缝纫机机针冷却结构，用于对机针7吹气冷却，降低缝纫机运转过程中机针7的温度。为便于叙述，下述实施例中，各方向的定义如下：将缝纫机中主轴1的轴向定义为左右方向，且主轴1朝向机头的方向为左方向，主轴1朝向机尾的方向为右方向；将缝纫机的送布方向定义为前方向；将都正交于左右方向和前后方向的方向定义为上下方向。另外，机针7为缝纫机中针杆机构的一个部件，针杆机构为现有技术，其结构为：如图1和图2所示，缝纫机中的针杆机构包括固定于主轴1的针杆曲柄11、铰接于针杆曲柄11的挑线曲柄12、针杆连杆13、上下延伸的针杆17、固定于针杆17的针杆连块18、以及固定安装在针杆17下端的机针7，针杆曲柄11与挑线曲柄12的铰接轴线偏心于主轴1的中心轴线，针杆连杆13的上端与挑线曲柄12铰接，针杆连杆13的下端与针杆连块18铰接，针杆17可上下滑动地穿设在轴套19中，轴套19固定于缝纫机的机壳2；缝纫机的主电机驱动主轴1转动时，主轴1通过针杆曲柄11、线曲柄、针杆连杆13和针杆连块18驱动针杆17上下往复运动，使机针7随针杆17一起上下往复运动，实现缝纫。
如图1至图4、或图7至图10所示，缝纫机机针冷却结构包括缝纫机的主轴1、固定于缝纫机机壳2的套筒3、可往复运动的活塞杆4、内置在套筒3中且与套筒3内壁滑动配合的活塞5、传动组件、以及气管6，主轴1通过传动组件与活塞杆4的上端相连、驱动活塞杆4往复运动，活塞5固定于活塞杆4，套筒3内具有位于活塞5一侧的工作腔31，工作腔31的体积随活塞杆4的往复运动而变化，气管6的上端与工作腔31连通，气管6的下端延伸至缝纫机中的机针7处、并对准机针7。缝纫机在运转过程中，主电机驱动主轴1转动，主轴1通过传动组件驱动活塞杆4沿自身长度方向往复运动，活塞杆4带动活塞5一起往复运动，使得工作腔31的体积变大或减小；当工作腔31的体积变大时，外部空气被吸入工作腔31内；当工作腔31的体积变小时，工作腔31内的空气经气管6排出，对机针7吹气，以降低机针7在高速上下往复运动时产生的摩擦热，实现对机针7的冷却，以提升缝纫性能。本申请中采用额外设置的活塞杆4和套筒3实现工作腔31的体积变化，进而通过气管6对机针7吹气，将活塞杆4和套筒3与缝纫机中现有的针杆17区分开，未将活塞杆4和套筒3的结构附着在缝纫机中现有的针杆17上，故本申请不会对针杆17的润滑造成影响，也能避免针杆17升温现象，从而使得缝纫机机针冷却结构更加简单、并能保证机针7的冷却效果。
以下提供两个缝纫机机针冷却结构的优选实施例。
缝纫机机针冷却结构实施例一
如图1至图4所示，活塞杆4上下延伸、位于针杆17的右方侧，活塞5和套筒3都位于主轴1的下方侧，活塞杆4由缝纫机中的针杆机构带动上下往复运动；活塞杆4的上端设有滑块部41，针杆连杆13的下端同时还与滑块部41铰接；套筒3的上段部分为筒安装部32，筒安装部32通过螺钉固定于机壳2的，筒安装部32中开设有沿活塞杆4长度方向上下延伸的滑槽33，滑块部41与滑槽33滑动配合。因此，缝纫机针7杆17机构中的针杆曲柄11、挑线曲柄12和针杆连杆13、以及活塞杆4上滑块部41和套筒3上的滑槽33构成缝纫机机针冷却结构实施例一中的传动组件。活塞5通过螺钉和安装垫片固定在活塞杆4的下端。
进一步地，活塞杆4的下端从套筒3的上端伸入套筒3中，工作腔31形成在活塞5的下侧；当主轴1通过传动组件驱动活塞杆4上移时，工作腔31的体积变大，工作腔31处于吸气状态；当主轴1通过传动组件驱动活塞杆4下移时，工作腔31的体积减小，工作腔31处于吹气状态，进而通过气管6向机针7吹气。较优地，如图1至图4所示，缝纫机机针冷却结构实施例一还包括进气盖9和内置在进气盖9中的垫片8，垫片8中开设有上下贯通的通气孔81，进气盖9中开设有上下贯通的进气孔91，进气盖9螺纹连接在套筒3的下端、且两者之间形成有安装腔，垫片8可上下移动地安装在安装腔中，故垫片8位于套筒3的下端侧、且垫片8上的通气孔81与套筒3内的工作腔31连通，气管6的上端固定于进气盖9、且气管6与通气孔81连通。当主轴1通过传动组件驱动活塞杆4上移时，如图5所示，工作腔31的体积变大、产生负压，工作腔31处于吸气状态，外部空气向上顶开垫片8，使得垫片8在安装腔中上移、直至垫片8与套筒3的下端面抵接，故垫片8与进气盖9之间形成有气隙10，该气隙10连通进气孔91和通气孔81，且气隙10为工作腔31的一部分，外部空气经气管6、气隙10和通气孔81后进入工作腔31中，同时，外部空气还经进气孔91、气隙10和通气孔81后进入工作腔31中，故有两路外部空气进入，增加工作腔31的吸气储存量，以保证后续对机针7吹气的冷却效果。当主轴1通过传动组件驱动活塞杆4下移时，如图6所示，工作腔31的体积减小，压缩之前存储的空气，工作腔31处于吹气状态，使得垫片8在安装腔中下移、直至垫片8与进气盖9抵接，则垫片8封堵进气孔91，工作腔31中的空气只能经垫片8上的通气孔81和气管6排出，而不能经进气盖9上的进气孔91排出，保证对机针7的吹气效果。因此，垫片8起到了单向吸气的作用，有效的增加了向机针7的吹气量；较优地，垫片8为橡胶垫片。
进气盖9的优选结构为：如图4所示，进气盖9包括螺纹连接于套筒3的第一盖体部92、以及从第一盖体的下端部向远离套筒3方向向下延伸出的第二盖体部93，第一盖体部92的内径大于第二盖体部93的内径、使第一盖体部92和第二盖体部93之间形成有盖台阶部94，进气孔91开设在第二盖体部93上、并沿活塞杆4的运动方向上下延伸，安装腔形成在套筒3与盖台阶部94之间；当工作腔31的体积减小时，垫片8与盖台阶部94的上表面抵接；当工作腔31的体积增大时，气隙10形成在垫片8与盖台阶部94的上表面之间。
综上，缝纫机机针冷却结构实施例一具有下述优点：在不改动缝纫机中原有针杆17的情况下，采用独立于针杆17的活塞杆4和套筒3实现吹气，达到冷却机针7的效果，简化结构，并能够避免润滑油进入工作腔31中，从而也避免润滑油进入压缩空气中；同时，本申请也不会造成针杆17的额外发热，使得冷却效果更好。特别地，如图1所示，将气管6布置在机壳2下方，气管6下端的吹气口更加靠近于机针7，故吹气距离短，效率更高，冷却效果更好。
缝纫机机针冷却结构实施例二
如图7至图9所示，活塞杆4上下延伸，活塞5和套筒3都位于主轴1的上方侧；传动组件包括固定于主轴1的驱动凸轮14，驱动凸轮14的外周面为变径驱动面141，活塞杆4的下端设有驱动部42，驱动部42与变径驱动面141相抵接；活塞杆4的上端从套筒3的下端伸入套筒3中，工作腔31形成在活塞5的上侧；活塞5通过螺钉和安装垫片固定在活塞杆4的上端。当主轴1通过驱动凸轮14驱动活塞杆4下移时，工作腔31的体积变大，工作腔31处于吸气状态；当主轴1通过传动组件驱动活塞杆4上移时，工作腔31的体积减小，工作腔31处于吹气状态，进而通过气管6向机针7吹气。较优地，驱动部42与变径驱动面141为线接触。活塞杆4上套设有弹簧16，弹簧16的上下两端分别与防油塞15和驱动凸轮14的变径传动面相抵接；在活塞杆4上移使工作腔31的体积减小的过程中，弹簧16处于储能状态，故在活塞杆4下移过程中弹簧16的弹簧力释放，增加活塞杆4下移的速度，实现活塞杆4的快速下移，也即实现工作腔31体积的快速增大。另外，套筒3的下端螺纹连接有防油塞15，防油塞15封堵套筒3的下端，故防油塞15位于活塞5和驱动凸轮14之间，活塞杆4可移动地穿设在防油塞15中，防油塞15可防止主轴1上飞溅的润滑油进入套筒3内，进而避免润滑油进入工作腔31内的压缩空气中。
较优地，如图7至图10所示，缝纫机机针冷却结构实施例二还包括进气盖9和内置在进气盖9中的垫片8，垫片8中开设有上下贯通的通气孔81，进气盖9中开设有上下贯通的进气孔91，进气盖9螺纹连接在套筒3的上端、且两者之间形成有安装腔，垫片8可上下移动地安装在安装腔中，故垫片8位于套筒3的上端侧、且垫片8上的通气孔81与套筒3内的工作腔31连通，气管6的上端固定于进气盖9、且气管6与通气孔81连通，气管6的下端通过安装支架20固定在机针7左侧、并近邻于机针7，安装支架20固定于机壳2。当主轴1通过驱动凸轮14驱动活塞杆4下移时，如图11所示，工作腔31的体积变大、产生负压，工作腔31处于吸气状态，外部空气向下顶开垫片8，使得垫片8在安装腔中下移、直至垫片8与套筒3的上端面抵接，故垫片8与进气盖9之间形成有气隙10，该气隙10连通进气孔91和通气孔81，且气隙10为工作腔31的一部分，外部空气经气管6、气隙10和通气孔81后进入工作腔31中，同时，外部空气还经进气孔91、气隙10和通气孔81后进入工作腔31中，故有两路外部空气进入，增加工作腔31的吸气储存量，以保证后续对机针7吹气的冷却效果；在此过程中，弹簧16的弹簧力释放，加快活塞杆4的下行。当主轴1通过传动组件驱动活塞杆4上移时，如图12所示，工作腔31的体积减小，压缩之前存储的空气，工作腔31处于吹气状态，使得垫片8在安装腔中上移、直至垫片8与进气盖9抵接，则垫片8封堵进气孔91，工作腔31中的空气只能经垫片8上的通气孔81和气管6排出，而不能经进气盖9上的进气孔91排出，保证对机针7的吹气效果；在此过程中，弹簧16进行储存弹簧力。因此，垫片8起到了单向吸气的作用，有效的增加了向机针7的吹气量；较优地，垫片8为橡胶垫片。
进气盖9的优选结构为：如图4所示，进气盖9包括螺纹连接于套筒3的第一盖体部92、以及从第一盖体的上端部向远离套筒3方向向上延伸出的第二盖体部93，第一盖体部92的内径大于第二盖体部93的内径、使第一盖体部92和第二盖体部93之间形成有盖台阶部94，进气孔91开设在第二盖体部93上、并沿活塞杆4的运动方向上下延伸，安装腔形成在套筒3与盖台阶部94之间；当工作腔31的体积减小时，垫片8与盖台阶部94的下表面抵接；当工作腔31的体积增大时，气隙10形成在垫片8与盖台阶部94的下表面之间。
综上，缝纫机机针冷却结构实施例二具有下述优点：在不改动缝纫机中原有针杆17的情况下，采用独立于针杆17的驱动凸轮14、活塞杆4和套筒3实现吹气，达到冷却机针7的效果，简化结构，并能够避免润滑油进入工作腔31中，从而也避免润滑油进入压缩空气中；同时，本申请也不会造成针杆17的额外发热，使得冷却效果更好。特别地，采用驱动凸轮14驱动活塞杆4上下往复运动，驱动凸轮14固定于主轴1直接传递速度，故吹气效率直接受驱动凸轮14外周的变径驱动面141轮廓结构的影响，因此可在实际应用中根据实际情况来定义驱动外周变径驱动面141的轮廓结构来定义吹气规律，以达到最佳的吹气效果，避开了吹气效果受针杆17运动速度的约束。
所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
