CN102025881B - 可切换输出动力的传动机构及使用其的扫描设备 - Google Patents

Abstract

一种可切换输出动力的传动机构包含第一至第四传动齿轮、第一与第二动力连结组件以及驱动机构。与第一及第二传动齿轮同轴设置的第一动力连结组件系沿着轴向移动，连结第一及第二传动齿轮，以传递动力至第二传动齿轮。与第三及第四传动齿轮同轴设置的第二动力连结组件系沿着轴向移动，连结第三及第四传动齿轮，以传递动力至第四传动齿轮。驱动机构同步地驱动第一及第二动力连结组件沿着轴向移动，以选择性地使第一传动齿轮与第二传动齿轮连结，或使第三传动齿轮与第四传动齿轮连结。一种利用此传动机构的扫描设备也一并揭露。

Description

可切换输出动力的传动机构及使用其的扫描设备

技术领域

本发明关于一种可切换输出动力的传动机构及使用其的扫描设备。

背景技术

在传统的平台式扫描装置中，扫描模块由驱动装置驱动而来回移动。通常，在扫描文件时，扫描模块的移动速度较为缓慢，而扫描模块在扫描完毕后移回原始位置的移动速度可以加快，借以减少整个扫描流程所需花费的时间。另外，单就扫描文件的行程而言，高分辨率与低分辨率扫描所需的扫描模块的移动速度也有所不同。因此，驱动装置最好是具有变速的功能。

在传统的馈纸式扫描装置中，由于要进行高分辨率与低分辨率的扫描动作，因此驱动装置最好也具有变速的功能。

传统的扫描装置所使用的可改变减速比的齿轮组，通常是增加一组马达或其它动力驱动装置，来驱动譬如齿轮的动力传输组件的切换，以达到变速的目的。然而，增加一组马达或动力驱动装置在扫描装置中所占的空间较大，这并不利于目前扫描装置的小型化。

美国专利公开第US 2006/0005650 A1号揭露一种可切换减速比的摆臂式传动装置，藉由改变摆臂的摆动位置来切换减速比。在这种可切换减速比的传动装置中，是利用齿轮的外部轮齿的咬合来完成切换的动作，这种切换方式对于齿轮的精度、强度及使用寿命的设计而言都是一大考验。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于提供一种可切换输出动力的传动机构及使用其的扫描设备，其中传动机构系利用齿轮的内部结构来达成组件的连结及输出动力的切换，因而不会对齿轮的外部轮齿的精度、强度及使用寿命造成负面影响。

为达到上述目的，本发明提供一种可切换输出动力的传动机构，其包含第一传动齿轮、第二传动齿轮、第一动力连结组件、第三传动齿轮、第四传动齿轮、第二动力连结组件以及驱动机构。第一动力连结组件系与第一传动齿轮及第二传动齿轮同轴设置。第一动力连结组件沿着轴向移动，连结第一传动齿轮及第二传动齿轮，以传递动力至第二传动齿轮。第二动力连结组件与第三传动齿轮及第四传动齿轮同轴设置。第二动力连结组件沿着轴向移动，连结第三传动齿轮与第四传动齿轮，以传递动力至第四传动齿轮。驱动机构同步地驱动第一动力连结组件及第二动力连结组件沿着轴向移动，以选择性地使第一传动齿轮与第二传动齿轮连结，或使第三传动齿轮与第四传动齿轮连结。

本发明还提供一种扫描设备，其包含扫描模块以及前述传动机构。扫描模块系可移动地设置，用以撷取文件的影像。前述传动机构用以驱动扫描模块，并且切换扫描模块的移动速度。

本发明更提供一种扫描设备，其包含扫描模块、馈纸机构以及前述传动机构。扫描模块用以撷取文件的影像。馈纸机构用以馈送文件。前述传动机构用以驱动馈纸机构，并且切换馈纸机构馈送文件的速度。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1与2显示依据本发明第一实施例的传动机构的示意图。

图3与4显示依据本发明第一实施例的传动机构的侧视图。

图5与6显示依据本发明第一实施例的另一驱动方式的传动机构的示意图。

图7与8显示依据本发明第二实施例的传动机构的示意图。

图9显示图7与8的传动机构的侧视图。

图10与11显示传动齿轮及动力连结组件的剖面图的两个例子。

图12显示依据本发明的扫描设备的示意图。

【主要组件符号说明】

D：文件               D1：第一方向

D1′：第一方向        D2：第二方向

D2′：第二方向        P1：路径

P2：路径              1：传动机构

1′：传动机构         9：扫描设备

12：第一传动齿轮            12A：第一内咬合部

14：第二传动齿轮            14B：第二内咬合部

16：第一动力连结组件        16A：第一输入咬合部

16B：第一输出咬合部         18：轴

22：第三传动齿轮            22A：第三内咬合部

24：第四传动齿轮            24B：第四内咬合部

26：第二动力连结组件        26A：第二输入咬合部

26B：第二输出咬合部         28：轴

30：驱动连杆                40：驱动器

50：驱动机构                52：输入端传动齿轮

54：输出端传动齿轮          80：马达

81：驱动齿轮                91：扫描模块

92：馈纸机构                93：扫描平台

94：馈纸通道

具体实施方式

图1与2显示依据本发明第一实施例的传动机构的示意图。图3与4显示依据本发明第一实施例的传动机构的侧视图。如图1至4所示，本实施例的具有多种输出动力的传动机构1包含第一传动齿轮12、第二传动齿轮14、第一动力连结组件16、第三传动齿轮22、第四传动齿轮24、第二动力连结组件26以及驱动机构50。

第一动力连结组件16与第一传动齿轮12及第二传动齿轮14同轴设置，譬如共同设置于轴18上，其中第一动力连结组件16可相对于轴18滑动及转动，而第一传动齿轮12及第二传动齿轮14可以相对于轴18转动。第一动力连结组件16沿着轴18的轴向移动，其作用在于连结第一传动齿轮12及第二传动齿轮14，以将第一传动齿轮12输出的动力传递至第二传动齿轮14。于本实施例中，第一动力连结组件16包含第一输入咬合部16A及第一输出咬合部16B，用以分别与第一传动齿轮12的第一内咬合部12A及第二传动齿轮14的第二内咬合部14B结合。

第二动力连结组件26与第三传动齿轮22及第四传动齿轮24同轴设置，譬如共同设置于轴28上，其中第二动力连结组件26可相对于轴28滑动及转动，而第三传动齿轮22及第四传动齿轮24可以相对于轴28转动。第二动力连结组件26沿着轴28的轴向移动，来连结第三传动齿轮22与第四传动齿轮24，以传递第三传动齿轮22的动力至第四传动齿轮24。在本实施例中，第二动力连结组件26包含第二输入咬合部26A及第二输出咬合部26B，用以分别与第三传动齿轮22的第三内咬合部22A及第四传动齿轮24的第四内咬合部24B结合。

驱动机构50同步地驱动第一动力连结组件16及第二动力连结组件26沿着轴向移动，以选择性地使第一传动齿轮12与第二传动齿轮14连结，或使第三传动齿轮22与第四传动齿轮24连结。在本实施例中，驱动机构50包含驱动连杆30以及驱动器40。驱动连杆30用以同步地移动第一动力连结组件16及第二动力连结组件26。驱动器40譬如是电磁阀，用以驱动驱动连杆30朝第一方向D1或第二方向D2移动。

此外，传动机构1可以还包含输入端传动齿轮52及输出端传动齿轮54。输入端传动齿轮52与第一传动齿轮12及第三传动齿轮22啮合，以传递动力至第一传动齿轮12以及第三传动齿轮22。输出端传动齿轮54与第二传动齿轮14及第四传动齿轮24啮合，用以接收来自第二传动齿轮14的第一输出动力，或来自第四传动齿轮24的第二输出动力。

如图1所示，驱动机构50朝第一方向D1移动第一动力连结组件16使第一输入咬合部16A与第一传动齿轮12的第一内咬合部12A结合，以连结第一传动齿轮12及第二传动齿轮14。此时，第二动力连结组件26也同步往第一方向D1移动，因而没有与第四传动齿轮24结合。因此，动力传输路径如图3的路径P1所示。输入端传动齿轮52可以与一马达80的驱动齿轮81啮合，借以将来自马达80的动力通过输入端传动齿轮52、第一传动齿轮12及第二传动齿轮14传输至输出端传动齿轮54。

如图2所示，驱动机构50朝第二方向D2移动第二动力连结组件26使第二输出咬合部26B与第四传动齿轮24的第四内咬合部24B结合，以连结第三传动齿轮22及第四传动齿轮24。此时，第一动力连结组件16也同步往第二方向D2移动，因而没有与第一传动齿轮12结合。因此，动力传输路径如图4的路径P2所示。来自马达80的动力通过输入端传动齿轮52、第三传动齿轮22及第四传动齿轮24传输至输出端传动齿轮54。

图1与2所显示的传动机构1，其第一动力连结组件16的第一输出咬合部16B永久与第二内咬合部14B结合，第二动力连结组件26的第二输入咬合部26A永久与第三内咬合部22A结合。

图5与6显示依据本发明第一实施例的传动机构的另一驱动方式的示意图。如图5与6所示，本实施例类似于前述实施方式，不同之处将说明如下。

如图5所示，驱动机构50朝第一方向D1′移动第一动力连结组件16使第一输出咬合部16B与第二传动齿轮14的第二内咬合部14B结合，以连结第一传动齿轮12及第二传动齿轮14。此时，第二动力连结组件26也同步往第一方向D1′移动，因而没有与第三传动齿轮22结合。

如图6所示，驱动机构50朝第二方向D2′移动第二动力连结组件26使第二输入咬合部26A与第三传动齿轮22的第三内咬合部22A结合，以连结第三传动齿轮22及第四传动齿轮24。此时，第一动力连结组件16也同步往第二方向D2′移动，因而没有与第二传动齿轮14结合。

图5与6所显示的传动机构1，其第一动力连结组件16的第一输入咬合部16A永久与第一内咬合部12A结合，第二动力连结组件26的第二输出咬合部26B永久与第四内咬合部24B结合。

图7与8显示依据本发明第二实施例的传动机构1′的示意图。如图7与8所示，本实施例类似于第一实施例，不同之处将说明如下。在第二实施例的传动机构1′中，第一传动齿轮12与第三传动齿轮22啮合，使第三传动齿轮22从第一传动齿轮12接收动力。第二传动齿轮14也与第四传动齿轮24啮合。

如图7所示，驱动机构50驱动第一动力连结组件16朝第一方向D1移动，使第一动力连结组件16连结第一传动齿轮12及第二传动齿轮14。在此情况下，第二动力连结组件26也同步往第一方向D1移动，因而没有与第四传动齿轮24结合。因此，动力从第一传动齿轮12、第二传动齿轮14传递至第四传动齿轮24，第四传动齿轮24从第二传动齿轮14接收输出动力。

如图8所示，驱动机构50驱动第二动力连结组件26朝第二方向D2移动，使第二动力连结组件26连结第三传动齿轮22及第四传动齿轮24。在此情况下，第一动力连结组件16也同步往第二方向D2移动，因而没有与第一传动齿轮12结合。因此，动力从第一传动齿轮12、第三传动齿轮22传递至第四传动齿轮24，第四传动齿轮24从第三传动齿轮22接收输出动力。

图9显示图7与8的传动机构的侧视图。如图9所示，本实施例的传动机构1′可以还包含输出端传动齿轮54，其与第四传动齿轮24啮合，以从第四传动齿轮24接收输出动力。

图10与11显示传动齿轮及动力连结组件的剖面图的两个例子。如图10与11所示，第一输入咬合部16A、第一输出咬合部16B、第二输入咬合部26A及第二输出咬合部26B为棘爪状结构。图10的棘爪是沿着径向方向延伸，而图11的棘爪是沿着轴向方向延伸。上述咬合部16A、16B、26A、26B的棘爪状结构可分别嵌入各传动齿轮内部形成的齿状结构(图10)或轮辐结构(图11)，也就是第一内咬合部12A、第二内咬合部14B、第三内咬合部22A及第四内咬合部24B，来达到组件结合及动力传递的目的。

第一及第二实施例中的第一传动齿轮12、第二传动齿轮14、第三传动齿轮22及第四传动齿轮24可以是不同直径大小的齿轮，借由第一动力连结组件16及第二动力连结组件26的轴向移动产生不同齿轮比的组合，以至于输出端传动齿轮54依据从不同齿轮比组合接收的动力而有不同的转速。例如在第一实施例中，当输出端传动齿轮54从第二传动齿轮14接收到动力时，其呈现的转速与当从第四传动齿轮24接收到动力时所呈现的转速不同。

图12显示依据本发明的扫描设备的示意图。如图12所示，前述实施例的传动机构1及1′都可以应用于扫描设备9中。因此，此扫描设备9包含扫描模块91及传动机构1/1′。扫描模块91系可移动地设置于壳体内，用以撷取放置于扫描平台93上的文件D的影像。当扫描模块91与传动机构1/1′连结，并受传动机构1/1′驱动时，由于传动机构1/1′可切换成多种不同的转速，扫描模块91可在扫描作业中的不同情况下或针对不同分辨率的扫描作业以较快或较慢的速度移动。或者，传动机构1/1′也可与馈纸机构92连结，以驱动馈纸机构92。借由传动机构1/1′的设计，馈纸机构92可以以较快或较慢的速度馈送文件D通过馈纸信道94及经过扫描模块91。

因此，利用本发明的传动机构及使用其的扫描设备，可以消除对齿轮的外部齿形的精度、强度及使用寿命造成负面影响。此外，切换动作的动作行程小，且切换速度快，相较于传统的摆臂式传动装置，可以减少电磁阀的数量及负载。

在较佳实施例的详细说明中所提出的具体实施例仅用以方便说明本发明的技术内容，而非将本发明狭义地限制于上述实施例，在不超出本发明的精神及以下权利要求的情况，所做的种种变化实施，都属于本发明的范围。

Claims (12)

1.一种可切换输出动力的传动机构，其特征在于，包含：

第一传动齿轮；

第二传动齿轮；

第一动力连结组件，与所述第一传动齿轮及所述第二传动齿轮同轴设置，所述第一动力连结组件沿着轴向移动，连结所述第一传动齿轮及所述第二传动齿轮，以传递动力至所述第二传动齿轮；

第三传动齿轮；

第四传动齿轮；

第二动力连结组件，与所述第三传动齿轮及所述第四传动齿轮同轴设置，所述第二动力连结组件沿着轴向移动，连结所述第三传动齿轮与所述第四传动齿轮，以传递动力至所述第四传动齿轮；以及

驱动机构，同步地驱动所述第一动力连结组件及所述第二动力连结组件沿着轴向移动，以选择性地使所述第一传动齿轮与所述第二传动齿轮连结，或使所述第三传动齿轮与所述第四传动齿轮连结；

其中，所述第一动力连结组件包含第一输入咬合部及第一输出咬合部，用以分别与所述第一传动齿轮的第一内咬合部及所述第二传动齿轮的第二内咬合部结合；以及所述第二动力连结组件包含第二输入咬合部及第二输出咬合部，用以分别与所述第三传动齿轮的第三内咬合部及所述第四传动齿轮的第四内咬合部结合。

2.如权利要求1所述的传动机构，其特征在于，还包含：

输入端传动齿轮，与所述第一传动齿轮及所述第三传动齿轮啮合，以传递动力至所述第一传动齿轮以及所述第三传动齿轮；以及

输出端传动齿轮，与所述第二传动齿轮及所述第四传动齿轮啮合，用以接收来自所述第二传动齿轮的第一输出动力，或来自所述第四传动齿轮的第二输出动力。

3.如权利要求1所述的传动机构，其特征在于，所述驱动机构包含：

驱动连杆，同步地移动所述第一动力连结组件及所述第二动力连结组件；以及

驱动器，驱动所述驱动连杆。

4.如权利要求3所述的传动机构，其特征在于，所述驱动器为电磁阀。

5.如权利要求1所述的传动机构，其特征在于，所述驱动机构朝第一方向移动所述第一动力连结组件使所述第一输入咬合部与所述第一传动齿轮的所述第一内咬合部结合，以连结所述第一传动齿轮及所述第二传动齿轮；以及所述驱动机构朝第二方向移动所述第二动力连结组件使所述第二输出咬合部与所述第四传动齿轮的所述第四内咬合部结合，以连结所述第三传动齿轮及所述第四传动齿轮。

6.如权利要求1所述的传动机构，其特征在于，所述驱动机构朝第一方向移动所述第一动力连结组件使所述第一输出咬合部与所述第二传动齿轮的所述第二内咬合部结合，以连结所述第一传动齿轮及所述第二传动齿轮；以及所述驱动机构朝第二方向移动所述第二动力连结组件使所述第二输入咬合部与所述第三传动齿轮的所述第三内咬合部结合，以连结所述第三传动齿轮及所述第四传动齿轮。

7.如权利要求1所述的传动机构，其特征在于，所述第一传动齿轮与所述第三传动齿轮啮合，使所述第三传动齿轮从所述第一传动齿轮接收动力，以及所述第二传动齿轮与所述第四传动齿轮啮合。

8.如权利要求7所述的传动机构，其特征在于，所述驱动机构驱动所述第一动力连结组件移动，使所述第一动力连结组件连结所述第一传动齿轮及所述第二传动齿轮，所述第四传动齿轮从所述第二传动齿轮接收输出动力。

9.如权利要求7所述的传动机构，其特征在于，所述驱动机构驱动所述第二动力连结组件移动，使所述第二动力连结组件连结所述第三传动齿轮及所述第四传动齿轮，所述第四传动齿轮从所述第三传动齿轮接收输出动力。

10.如权利要求7所述的传动机构，更包含：

输出端传动齿轮，与所述第四传动齿轮啮合，以接收输出动力。

11.一种扫描设备，包含：

扫描模块，可移动地设置，用以撷取文件的影像；以及

如权利要求1至10中任意一项所述的传动机构，用以传递动力至所述扫描模块，并且切换所述扫描模块的移动速度。

12.一种扫描设备，包含：

扫描模块，用以撷取文件的影像；

馈纸机构，用以馈送所述文件；以及

如权利要求1至10中任意一项所述的传动机构，用以传递动力至所述馈纸机构，并且切换所述馈纸机构馈送所述文件的速度。

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