CN103129165A - 齿轮组结构及使用其的电子装置 - Google Patents

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Abstract

一种齿轮组结构及使用其的电子装置，包括枢转轴、主动齿轮及被动齿轮。主动齿轮与枢转轴啮合且适于沿着枢转轴转动，包括第一表面及棘轮。棘轮与主动齿轮一体成型，且具有多个轮齿，设置于第一表面上。被动齿轮设置于主动齿轮上，包括第二表面及棘爪，其第二表面面向第一表面。棘爪与被动齿轮一体成型且设置于第二表面上。当主动齿轮沿一驱动方向转动时，轮齿的至少其中之一与棘爪啮合，并驱动被动齿轮随着主动齿轮转动。当主动齿轮沿一相反方向转动时，各轮齿触及各棘爪并将其往上推挤，并由各棘爪的下方滑过，使被动齿轮不随着主动齿轮转动。

Description

齿轮组结构及使用其的电子装置
技术领域
本发明是有关于一种齿轮组结构及电子装置，且特别是有关于一种齿轮组结构及使用其齿轮组结构的电子装置。
背景技术
单向旋转装置的应用相当广泛，如脚踏车的轮轴传动装置或是运动器材中的飞轮传动装置，单向旋转装置可以选择性的进行单方向的驱动，当主动件的旋转方向相反时，从动件便不会随之转动。
在打印机的馈纸或进纸装置中也会应用到单向旋转装置，避免马达在反转时产生反向的馈纸动作而造成纸张的传送错误。最常见的单向旋转装置通常是利用棘轮（ratchet）与具有弹性的棘爪（pawl）的配合。当棘轮沿一方向旋转时，棘爪依序滑过棘轮上的多个轮齿（teeth），使棘轮装置成空转的状态。当棘轮沿另一方向旋转时，棘轮的轮齿可与棘爪啮合进而驱动整个棘轮装置一起旋转。然而，棘轮与棘爪的构造较为复杂，其制造成本也较高，若将其应用于电子装置中会导致成本的增加。
发明内容
本发明提供一种齿轮组结构，其可达到单向转动的目的且结构较简单，制造成本较低。
本发明提供一种电子装置，其馈纸模块可达到单向转动的目的且制造成本较低。
本发明提出一种齿轮组结构，包括枢转轴、主动齿轮及被动齿轮。主动齿轮与枢转轴啮合且适于沿着枢转轴转动，包括第一表面及棘轮。棘轮与主动齿轮一体成型，且具有多个轮齿，设置于第一表面上。被动齿轮设置于主动齿轮上，包括第二表面及棘爪。第二表面面向第一表面。棘爪与被动齿轮一体成型且设置于第二表面上。当主动齿轮沿一驱动方向转动时，轮齿的至少其中之一与棘爪啮合，并驱动被动齿轮随着主动齿轮转动。当主动齿轮沿一相反方向转动时，各轮齿触及各棘爪并将其往上推挤，并由各棘爪的下方滑过，使被动齿轮不随着主动齿轮转动。
本发明提出一种电子装置，包括本体、馈纸模块、纸匣、馈纸通道及齿轮组结构设置。馈纸模块设置于本体内，包括纸匣、馈纸通道及齿轮组结构。纸匣承载多个纸张，馈纸通道连接纸匣。齿轮组结构设置于馈纸通道上，包括枢转轴、主动齿轮及被动齿轮。主动齿轮与枢转轴啮合且适于沿着枢转轴转动，包括第一表面及棘轮。棘轮与主动齿轮一体成型，且具有多个轮齿，设置于第一表面上。被动齿轮设置于主动齿轮上，包括第二表面及棘爪。第二表面面向第一表面。棘爪与被动齿轮一体成型且设置于第二表面上。当主动齿轮沿一驱动方向转动时，轮齿的至少其中之一与棘爪啮合，并驱动被动齿轮随着主动齿轮转动。当主动齿轮沿一相反方向转动时，各轮齿触及各棘爪并将其往上推挤，并由各棘爪的下方滑过，使被动齿轮不随着主动齿轮转动。
基于上述，本发明提供一种齿轮组结构及使用其的电子装置。由于其棘爪及棘轮的设计，被动齿轮仅会随着主动齿轮沿单方向转动。齿轮组结构亦可应用于电子装置的馈纸模块中，使其馈纸齿轮仅做单向旋转以避免卡纸的情形。更由于其主动齿轮与被动齿轮皆为一体成型，不仅增加了主动齿轮及被动齿轮的结构强度，且由于无须增设外加的零件，使生产成本、组装人力成本及组装工时都大为降低。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一实施例的电子装置的剖面示意图。
图2为本发明一实施例的齿轮组结构的立体示意图。
图3为图2的主动齿轮及被动齿轮立体示意图。
图4为主动齿轮沿驱动方向转动时的齿轮组结构剖面示意图。
图5为主动齿轮沿相反方向转动时的齿轮组结构剖面示意图。
图6为图2的齿轮组结构的另一剖面示意图及其区域A的局部放大图。
【主要元件符号说明】
10：电子装置
100：齿轮组结构
110：枢转轴
120：主动齿轮
122：第一表面
124：棘轮
126：第一贯孔
128：嵌合部
130：被动齿轮
132：第二表面
134：棘轮
134a：接触面
136：第二贯孔
136a：内侧面
138：凸起
150：轮齿
152：弯曲侧
154：平直侧
160：沟槽
200：本体
300：馈纸模块
310：纸匣
320：馈纸通道
400：马达
A1：第一轴向
D1：驱动方向
D2：相反方向
P1：馈纸方向
具体实施方式
图1为本发明一实施例的电子装置的剖面示意图。请参考图1，本发明一实施例提供的齿轮组结构100适用于一电子装置10的一馈纸模块300中。其中，电子装置10可为打印机、扫描机或事务机等具有馈纸模块300的电子装置。在本实施例中，电子装置10为一打印机，但本发明并不局限电子装置10的种类。电子装置10包括一本体200及一馈纸模块300。馈纸模块300设置于本体200内且具有一纸匣310，用以承载多份纸张。馈纸通道320连接纸匣310且齿轮组结构100设置于馈纸通道320上，以将纸张从纸匣310经由馈纸通道320馈送至电子装置10中。
图2为本发明一实施例的齿轮组结构的立体示意图。图3为图2的齿轮组结构的分解示意图。请同时参考图2及图3，齿轮组结构100包括一枢转轴110，设置于本体200内，主动齿轮120与枢转轴110啮合且适于沿着枢转轴110旋转。被动齿轮130设置于主动齿轮120上。主动齿轮120包括一第一表面122及具有多个轮齿150的一棘轮124。棘轮124与主动齿轮120一体成型且设置于第一表面122上。被动齿轮130包括面向第一表面122的一第二表面132以及至少一棘爪134（绘示为三个）。棘爪134与被动齿轮130一体成型且设置于第二表面132上。棘爪134适于与轮齿150啮合。
在本实施例中，主动齿轮120及被动齿轮130的材料皆为塑胶，且主动齿轮120及被动齿轮130皆是由射出成型的方式形成一体成型的结构。射出成型是一种将加热熔融的材料以高压注射入封闭的模型，并待其在模型中冷却而固化成型的制造方法。适用于射出成型的材料通常具有热塑性或热固性，例如：塑胶。射出成型的优点包括高生产率、低人工成本等。此外，由于主动齿轮120及被动齿轮130皆为一体成型，故无须增设其他外加零件即可将主动齿轮120啮合于被动齿轮130，其制造成本、组装的人工成本及完工后的废材皆可因此而减少。
如图3所示，主动齿轮120包括一第一贯孔126，以与枢转轴110嵌合。在本实施例中，第一贯孔126为一D型贯孔，枢转轴110与第一贯孔126嵌合以带动主动齿轮120随着枢转轴转动。值得注意的是，本发明并未限制枢转轴与第一贯孔的嵌合方式，只要枢转轴与主动齿轮啮合，使枢转轴适于带动主动齿轮旋转，任何所属技术领域中具有通常知识者，皆可在不脱离本发明的精神和范围内，对枢转轴与主动齿轮间的啮合设计作些许的更动与润饰。第一贯孔126的周围具有凸出于第一表面122的一嵌合部128。被动齿轮130具有一第二贯孔136，以与嵌合部128嵌合。如上述配置，被动齿轮130与主动齿轮120啮合，且具有棘轮124的第一表面122面向具有棘爪134的第二表面132，故棘爪134适于与棘轮124啮合。
图4为主动齿轮沿驱动方向转动时的齿轮组结构剖面示意图。请同时参考图3及图4，各轮齿150具有一弯曲侧152及一平直侧154，棘爪134具有一接触面134a。当主动齿轮120沿一驱动方向D1转动时，轮齿150的平直侧154适于推动第一个接触到的棘爪134的接触面134a，以带动棘爪134随着轮齿150一起转动。被动齿轮130因此被驱动而随着主动齿轮120转动。
图5为主动齿轮沿相反方向转动时的齿轮组结构剖面示意图。请同时参考图3及图5，当主动齿轮120沿着一与驱动方向D1相反的一相反方向D2旋转时，棘爪134受到各轮齿150的弯曲侧152的向上推挤而使各轮齿150的弯曲侧152得以滑过棘爪134下方。意即，各弯曲侧152适于触及各棘爪134并将其往上推挤，使各轮齿150由各棘爪134的下方滑过。因此，当主动齿轮120沿相反方向D2转动时，被动齿轮130不随着主动齿轮120转动。值得注意的是，由于棘爪134与被动齿轮130为一体成型，棘爪134具有较佳的结构强度以承受轮齿150重复地将其向上推移，更可降低棘爪134断裂于接点的机率。
图6为图2的齿轮组结构的另一剖面示意图及其区域A的局部放大图。请参考图6，主动齿轮120更包括一沟槽160，环设于嵌合部128上，而被动齿轮130更包括一凸起138，环设于第二贯孔136的内侧面136a，并与沟槽160嵌合。当主动齿轮120相对被动齿轮130转动时，凸起138适于沿着沟槽160移动。在本发明的另一未绘示的实施例中，被动齿轮可具有一沟槽，环设于第二贯孔的一内侧面上，而主动齿轮具有一凸起环设于嵌合部上并与沟槽嵌合。当主动齿轮120相对被动齿轮130转动时，凸起138适于沿着沟槽160移动。因此，沟槽160与凸起138的嵌合限制了被动齿轮130沿第一轴向A1的移动，使主动齿轮120及被动齿轮130可维持一彼此啮合的状态。并且，沟槽160与凸起138的啮合使主动齿轮120得以相对被动齿轮130沿着第一轴向A1转动。
请同时参考图1、图4及图5，当齿轮组结构100应用于电子装置10的馈纸模块300中时，电子装置10更包括一马达400，以驱动主动齿轮120。而由于被动齿轮130仅沿单一方向旋转，故可当作馈纸模块300中的馈纸齿轮使用。因此，当纸张位于被动齿轮130上时，只会经由被动齿轮130的带动沿一馈纸方向P1移动。在本发明的另一实施例中，馈纸齿轮亦可为除了主动齿轮120外的另一与被动齿轮130啮合的齿轮。由于此齿轮与被动齿轮130啮合且由被动齿轮130驱动旋转，故此齿轮亦仅沿单一方向转动。
如上述配置，馈纸模块300中的馈纸齿轮仅沿单一方向旋转，故当马达400驱动主动齿轮120沿相反方向D2旋转时馈纸齿轮并不会随着主动齿轮120而旋转，因此可避免馈纸模块300往与馈纸方向P1相反的方向馈纸而造成卡纸的情形。
综上所述，本发明提供一种齿轮组结构及使用其的电子装置。由于其棘爪及棘轮的设计，被动齿轮仅会随着主动齿轮沿单方向转动。齿轮组结构亦可当作电子装置的馈纸模块中的馈纸齿轮使用，使馈纸齿轮仅做单向旋转以避免反向馈纸而造成卡纸的情形。更由于其主动齿轮与被动齿轮皆为一体成型，增加了主动齿轮及被动齿轮的结构强度，更无须增设外加的零件，使生产成本、组装人力成本及组装工时都大为降低。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当以的权利要求所界定的为准。

Claims (19)

1.一种齿轮组结构，包括：
一枢转轴；
一主动齿轮，与枢转轴啮合且适于沿着该枢转轴转动，包括：
一第一表面；以及
一棘轮，与主动齿轮一体成型，且具有多个轮齿，设置于该第一表面上；以及
一被动齿轮，设置于该主动齿轮上，包括：
一第二表面，面向该第一表面，以及
至少一棘爪，与该被动齿轮一体成型且设置于该第二表面上；
当该主动齿轮沿一驱动方向转动时，该些轮齿的至少其中之一与该至少一棘爪啮合，并驱动该被动齿轮随着该主动齿轮转动，当该主动齿轮沿一相反方向转动时，各该轮齿触及各该棘爪并将其往上推挤，并由各该棘爪的下方滑过，使该被动齿轮不随着该主动齿轮转动。
2.如权利要求1所述的齿轮组结构，其特征在于，该棘轮及该主动齿轮是以射出成型的方式形成一体成型的结构。
3.如权利要求1所述的齿轮组结构，其特征在于，该棘爪及该被动齿轮是以射出成型的方式形成一体成型的结构。
4.如权利要求1所述的齿轮组结构，其特征在于，该主动齿轮及被动齿轮的材质为塑胶。
5.如权利要求1所述的齿轮组结构，其特征在于，各该轮齿包括一弯曲侧及一平直侧，且该棘爪包括一接触面，当该主动齿轮沿该驱动方向转动时，该平直侧适于与该接触面啮合并带动该棘爪转动，当该主动齿轮沿该相反方向转动时，各该弯曲侧适于触及各该棘爪并将其往上推挤，使各该轮齿由各该棘爪的下方滑过。
6.如权利要求1所述的齿轮组结构，其特征在于，该主动齿轮更包括一第一贯孔，以与该枢转轴嵌合，且该第一贯孔周围的主动齿轮的边缘具有一嵌合部，凸出于该第一表面。
7.如权利要求6所述的齿轮组结构，其特征在于，该被动齿轮更包括一第二贯孔，以与该嵌合部嵌合。
8.如权利要求7所述的齿轮组结构，其特征在于，该主动齿轮更包括一沟槽，环设于该嵌合部上，且该被动齿轮更包括一凸起，环设于该第二贯孔的一内侧面上并与该沟槽嵌合，当该主动齿轮相对该被动齿轮转动时，该凸起适于沿着该沟槽移动。
9.如权利要求7所述的齿轮组结构，其特征在于，该被动齿轮更包括一沟槽，环设于该第二贯孔的一内侧面上，且该主动齿轮更包括一凸起，环设于该嵌合部上并与该沟槽嵌合，当该主动齿轮相对该被动齿轮转动时，该凸起适于沿着该沟槽移动。
10.一种电子装置，包括：
一本体；以及
一馈纸模块，设置于该本体内，包括：
一纸匣，以承载多个纸张；
一馈纸通道，连接该纸匣；以及
一齿轮组结构设置于该馈纸通道上，包括：
一枢转轴；
一主动齿轮，与枢转轴啮合且适于沿着该枢转轴转动，包括：
一第一表面；以及
一棘轮，与主动齿轮一体成型，且具有多个轮齿，设置于该第一表面上；以及
一被动齿轮，设置于该主动齿轮上，包括：
一第二表面，面向该第一表面，以及
至少一棘爪，与该被动齿轮一体成型且设置于该第二表面上；
当该主动齿轮沿一驱动方向转动时，该些轮齿的至少其中之一与该至少一棘爪啮合，并驱动该被动齿轮随着该主动齿轮转动，当该主动齿轮沿一相反方向转动时，各该轮齿触及各该棘爪并将其往上推挤，并由各该棘爪的下方滑过，使该被动齿轮不随着该主动齿轮转动。
11.如权利要求10所述的电子装置，其特征在于，该棘轮及该主动齿轮是以射出成型的方式形成一体成型的结构。
12.如权利要求10所述的电子装置，其特征在于，该棘爪及该被动齿轮是以射出成型的方式形成一体成型的结构。
13.如权利要求10所述的电子装置，其特征在于，该主动齿轮及被动齿轮的材质为塑胶。
14.如权利要求10所述的电子装置，其特征在于，各该轮齿包括一弯曲侧及一平直侧，且该棘爪包括一接触面，当该主动齿轮沿该驱动方向转动时，该平直侧适于与该接触面啮合并带动该棘爪转动，当该主动齿轮沿该相反方向转动时，各该弯曲侧适于触及各该棘爪并将其往上推挤，使各该轮齿由各该棘爪的下方滑过。
15.如权利要求10所述的电子装置，其特征在于，该主动齿轮更包括一第一贯孔，以与该枢转轴嵌合，且该第一贯孔周围的主动齿轮的边缘具有一嵌合部，凸出于该第一表面。
16.如权利要求15所述的电子装置，其特征在于，该被动齿轮更包括一第二贯孔，以与该嵌合部嵌合。
17.如权利要求16所述的电子装置，其特征在于，该主动齿轮更包括一沟槽，环设于该嵌合部上，且该被动齿轮更包括一凸起，环设于该第二贯孔的一内侧面上并与该沟槽嵌合，当该主动齿轮相对该被动齿轮转动时，该凸起适于沿着该沟槽移动。
18.如权利要求16所述的电子装置，其特征在于，该被动齿轮更包括一沟槽，环设于该第二贯孔的一内侧面上，且该主动齿轮更包括一凸起，环设于该嵌合部上并与该沟槽嵌合，当该主动齿轮相对该被动齿轮转动时，该凸起适于沿着该沟槽移动。
19.如权利要求10所述的电子装置，其特征在于，该电子装置更包括一马达，以驱动该主动齿轮。
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