TWI235991B - Step movement mechanism - Google Patents

Description

1235991 ... ........ 五、發明說明（1) 登明所屬辑域 本發明係關於步進運動機制，以及裝設此機制之碟片 更換裝置。 先前技術 在設計各種產品所用步進運動機制時，設計 到困難，要以少量零件以可靠性達成可靠的步進 制設計者必須達成步進運動，當某些組件要正確$ $ 若千^置，並保持在此位置，即使有 機械系統。 个狄切風運動干擾 通常，步進運動機制必須具有若 確止動位置控制，把组#鏃〜 土本特點，諸如正 置）間之正確距離，控：匕在以f咸步”止動位 能保持正確止動位置並產生二;$ ，測益公差，又 往往有大量組件之複雜結Ϊ，以低步進運動機制 成本。 以致降低可靠性，提高製造 發明内容 所以，亟需提供步進 確步進運動。 動機制，可以少量組件達成正 按照本發明，提供一 和驅動機構，後者用來驅為$運動機制，包括受動構件 等間隔第一凹曲弧形表面，^動構件。受動構件係由複數 形成。各對表面之二表面彼，數等間隔承受力表面成對 ，以轉動凸輪機構。凸 =對。凝動機構包括驅動 輪機構帶有轉動銷和止動機構動： $ 6頁 1235991 气、發明說明 者隨凸輪 機構與第 轉動銷暫 按任_方 以本 構，即Φ 構件上J 受動構件 制在止動 需要運動 件分開， 把一承受 動構件。 驅動軸之 按照 圓形筒狀 某轉動範 機制可保 ，可改善 按照 弧形表面 (2) 機構轉 一凹曲 時與承 向轉動 發明解 動馬達 成的承 上形成 位置時時，驅 讓路給 力表面 當驅動 轉動方 本發明表面， 圍内， 持齒條 步進運 一凹曲弧 可進一步

動。當步 弧形表面 受力表面 一圈時， 決方式， 和驅動軸 受力表面 的凹曲弧 ，可保持 動輛轉動 受動構件 推壓於受 軸轉動一 向是根據 目的 凹曲 動機 於定 制之 要旨 為直 止動 輪鎖 要旨 之一 所以 與止 凸輪 動機 本發明另一 之一部份， 與在 條凸 形表面 改善齒 按照本發明又一 進運動機制 之一接觸， 成對之一表 使受動構件 轉動銷和止 ，加以驅動 ，來驅動受 形表面之— 受動構件在 止動機構， ;亦隨驅動 動構件，以 圈時，受動 受動構件之 ’各第一凹 圓形 構接 位， 操作 ，止 徑相 位置 定位 ，轉 筒狀表 觸。結 即使小 效能。 動機構 同之圓 之止動 置之穩 動銷可 在止動 以防受 面接觸 運動一 動機構 。轉動 動構件 接觸， 此位置 使止動 轴轉動 便在所 構件即 所需運 曲弧形 面可在 果，本 齒輪凸 位置時 動構件 ’在凸 步 〇 均利用 銷是利 。止動 當步進 。當受 機構與 之轉動 需方向 運動一 動方向 表面， 小齒輸 發明少 輪過大 ，止動 運動。 輪機構 驅動機 用受動 機構與 運動機 動構件 受動構 銷，即 運動受 步，而 決定。 為凹曲 凸輪的 進運動 戒過小 沿周表面和第〆四曲 形筒狀表面，所以第 機構呈面的接觸 ^ 定性。 田从X h ilk援。'结果*

第7頁 1235991 發明說明（3) 步進運動機制的結構可進一步簡化 以本發明步進運動機制，可以可靠性達 而以極少量組件可得全部所需功，諸 2 :置保持功能、…置控制功能’故不需报以； 本發明步進運動機制只包括二主要組社 運動機制結構很簡單，因此降低生產成本。、，σ禾少進 實施方式 Ϊ f W1 iV表示本發明步進運動機制中所用小齒 輪凸輪1。如第1圖所示，小齒輪凸輪i包括齒輪或滑 ，受到驅動=繞，軸線20轉動；凸輪u固定設在齒輪上， 後者具有引導j定陽凸輪表面12;而轉動銷13設在凸輪" 上成轉ΐΞίΪίίί20徑向隔開而平行運行。當齒輪20轉 動時，凸輪11和轉動銷13隨齒輪轉動。在圖示具體 轉動銷13具有圓形斷面。然而，斷面亦可採用不同的 形狀，視發明機制的特殊實施而定。在第丨圖中，小的適" 凸輪分別以透視圖（第1 a圖）、側葙 ^ (凸第表示。 側視圖（第lb圖），和俯視圖 第2和3圖表示本發明步進運動機制中所用齒條凸輪之 ，其：ϊ2透V圖齒條視透視圖，而第3圖為齒條凸 輪之俯，透—視圖。如第2和3圖所示，齒條凸輪2包括Α部份 和Β部伤，一部伤之間形成台階s。在齒條凸輪的Α部份形 成齒條凸輪表面C，而台階S上形成引導鎖定陰凸輪表面 D。

1235991 五、發明說明（4) 引導鎖定陰凸輪表面D造形為弯曲表面，由依序連接 的許多（第2和3圖内為5個）第一弧形表面21構成，而第_ 弧形表面具有一定間距。凸輪11上的引導鎖定陽凸輪表面 =具有鎖定表面部14，與第一弧形表面21之一接觸，而鎖 定表面部14與第一弧形表面21之一接觸時，齒條凸輪2即 保持於定位。 如第2和3圖所示，齒條凸輪表面c為封閉造形之彎曲 表面’其形成是藉切割穿過齒條凸輪2的a部内之梳形長孔 詳見第6圖，貫穿長孔之尺寸和形狀在步進運動機制操 作中’應確保凸輪1 2上的轉動銷1 3可沿長孔順利運動無阻 二齒條凸輪表面c包括許多第二弧形表面22和許多曲 DW23_’/,二/形表面22分別相當於引導鎖定陰凸輪表面 面Λ 1f "孤形表面21，第二弧形表 蓉有一定間距。ϋ形彎曲表面23的間距， Τ導鎖定陰凸輪表面D的第一弧形表面之間距7故當 _輪凸輪1轉動一圈，齒條凸輪2即運動一步。如第2和3 圖所示，相鄰U形弯曲表面23是尸運動步如第Τ 左方的U形弯曲表面與最左方H圓f形表面連接’最 筒形表面連接，同Λ，最右方第面22藉二切線圓 弧形表面22藉二切線圓曲，面與最右方第二 二平側表面25，作為一 接。U形彎曲表面23之 凸輪1轉動時，轉動銷推動_又力^r表面。如下所示，小齒輪 水平運動。 一平側表面之一，使齒條凸輪 在步進運動機制的魬合 σ狀態，如第4和5圖所示，小齒

1235991 五、發明說明（7) 動銷1 3接觸 觸，所 干擾轉 圓形筒 的功能 而在此 可以省 表面， 故轉動 筒狀表 獲得改 曲表面 以其他 在 所示， 止動位 為 承，故 可轉動 在 。然而 ’繞輛 凸 一部與 第二弧形表面接 面，只要表面不 形表面22為凹曲 亦可有止動機構 齒條凸輪運動。 凸輪表面D甚至 動銷一部份周緣 筒狀表面為佳， ，即與凹曲圓形 機制的操作效能 成對是由U形聲 力表面成對亦可 置數有五，如圖 ’採取或多或少 以第 動銷的 狀表面 ’與第 情況下 略。而 以半徑 銷上的 面之一 進。在 的對立 方式形 較佳具 然而可 置。 進一步 當轉動 ’而減 較佳具 ’在進 線轉動 輪可有 齒條凸 不過，不一定需要轉動銷與 弧形表面可改為任何類型表 運動即可。此外，當第二弧 ’與轉動銷接觸，則轉動銷 一弧形表面接觸時，可防止 ，凸輪和相對應引導鎖定陰 轉動銷用作止動機構時，轉 與凹曲圓形筒狀表面之圓形 圓形筒狀表面在止動位置時 呈面的接觸，所以步進運動 較佳具體例中，承受力表面 平侧表面所形成，顯示承受 體例中，齒條凸輪的止動位 按照步進運動機制實際使用 減少磨耗和噪音’可在轉動銷上套 銷接觸和u形彎曲表面之平挺表 少磨耗和噪音。表面時，輛承 體例中，齒條凸輪構成一構件，呈 一步變通具體例中，.齒條凸輪可構：2動 ，因而形成旋轉式步進運動機制。 構件 不同形狀，只要在止動位置時， 輪上的第-弧形表面接，’以

1235991 五、發明說明（8) --- ^定位，而凸輪表面其他部份不干擾齒條凸輪之直線運動 P可。此外，對凸輪的指定形狀而言，凸輪形狀可有若干 方計算。第12圖表示一具體例，係供3D CAD系統繪製凸 輪表面12的曲線，係以下式賦予的座標（x y)界定。 抛物線執道用的程式如下： a=4·500004 b=8·499998 C=180-59·56473 E=(B*cos(C|deg|)+(A-A*cos(u|deg|) F=B*s i n(C 丨 deg I ) D=SQRT(E**2+F**2) x=D*cos(C|deg|+u|deg|) y=D*s i n(CI deg|+uI deg I ) 第13圖表示本發明步進運動機制應用於碟片記錄和 之碟片更換系統’只簡略圖示。碟片更換系統 括推疊成冊30，以容納複數碟片。如第13圖所 包括碟片升降階，在左右兩側設有一對銷31，=置= ==，分別配置一對滑件3 2。滑件形成一對階梯隙縫3 3， 頌3 1即延伸貫穿相對應階梯隙縫。本發明步 齒條凸輪2以機械方式與滑件連接。結果，步進運 制的 的商條凸輪運動傳遞至滑件，使滑件滑動；滑件動機^制 降銷和碟片升降階梯，以進行碟片更換操作。 可升

1235991 圖式簡單說明 本發明已參照附圖說明如上，其中 第1圖為本發明步進運動機制所用小齒輪凸輪之透視 圖， 第2圖為本發明步進運動機制所用齒條凸輪之仰視透 視圖； 第3圖為本發明步進運動機制所用齒條凸輪之俯視透 視圖； 第4圖為本發明小齒輪凸輪和齒條凸輪總成之俯視透 視圖； 第5圖小齒輪凸輪和齒條凸輪總成之仰視透視圖； 第6圖表示總成在鎖定位置之一； 第7圖表示小齒輪凸輪反時鐘方向轉動45°之狀態； 第8圖表示小齒輪凸輪反時鐘方向轉動90°之狀態； 第9圖表示小齒輪凸輪反時鐘方向轉動135°之狀態； 第10圖表示小齒輪凸輪反時鐘方向轉動180°之狀態； 第11圖表示小齒輪凸輪反時鐘方向轉動36 0°之狀態； 第12圖為部份簡圖，表示計算凸輪拋物線軌道之一 例； 第13圖簡略表示本發明步進運動機制應用於碟片更換 系統之一例。

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Claims (1)

1. MM 91133445^ 種步進運動機制，包括典备 (1 )’後者驅動受動構件，盆 2 構件（2 )和驅動機構 該受動構件係由複數 (21)和複數等間隔的承受力表面g 凹曲弧形表面 表面彼此面對； f I成，各對表面之二 •驅動機構包括： 驅動源，以轉動凸輪機構（1 )，· 一 凸輪機構（1)帶有轉動銷（13)和止勤拖 二者均隨凸輪機構（1)轉動； 動機構（12, 13)， 步進運動機制在止動位置時，止動拖碰 弟一凹曲紙报矣；機構（12，13)盎 u曲弧形表面（21)接觸，以防受動構件 ，6厂、 當凸輪機構在任何方向轉動一圈時，4 ’ $又力表面成對之一表面（25)接觸， 1令子 一步者。 叩使欠動構件運動 —2.如申請專利範圍第}項之步進運動機制，其 凹曲弧形表面（2 1 )係凹曲圓形筒狀表面，告 機制在止動位置時，該表面即與止動機構接；：步進運動 3·如申請專利範圍第2項之步進運動機制，其 機構為凸輪（12)，而該轉動銷即設在凸輪上者。以 4·如申請專利範圍第3項之步進運動機制，1中凸輪 2緣表面之一部份為凸曲圓形筒狀表面（14)，半^與該凹 圓形筒狀表面相同，當步進運動機制在止動位置時，即 與凹曲圓形筒狀表面之一全面的接觸者。 、 5·如申請專利範圍第4項之步進運動機制，其中該受

   第16頁 修 更 卿 -~~_EL 91133445 ____η =構件又形成複數等間隔的第二凹曲弧 轉動銷接觸者。 屯表面（22)，與該 其中該第 其中在轉 其中該轉 其中該轉 其中擺動 其中該轉 6. 如申請專利範圍第5項之步進運 ~ ^ 一凹曲弧形表面（22)係圓形筒狀表面者動機制 7. 如申請專利範圍第1項之步進運 動銷（13)上套裝擺動軸承者。 運動機制 8. 如申請專利範圍第2項之步進運 動銷（13)用作該止動機構者。 機制 9. 如申請專利範圍第8項之步進運動搶α 動銷（1 3 )係圓形筒狀銷者。 動機制 ϋ申請專利範園第9項之步進運動機制 軸承套裝在該圓形筒狀銷上者。 賤制 11.如申請專利範圍第6項之步進 銷（1 3 )周緣表面之一部份係凸曲圓形矣，其中該轉 該凹曲圓形筒狀表面相同，當步進：動：：”，半徑與 ，在該轉動銷上的凸曲圓 止動位置時 面之-呈面的接觸者。门狀表面即與凹曲圓形筒狀表 1 2 ·如申請專利範圍第i項 進運動機制係移動式步進運動機制^運動機制’其中該步 1 3 ·如申請專利範圍第1項 進運動機备丨後热結斗、 、v進運動機制’其中該步 适逆動機制係旋轉式步進運動機制者。 14· 一種碟片記錄和再現裝里m 括疊冊供容納複數碟片，1特用之碟片更換系統，包 如申請專利範圍第！至12項中任為’該碟片更換系統/括 Tft~項之步進運動機制者。

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   圖5 21 22 22 21