TWI245544B - Transmission drive with switchable gear ratios - Google Patents

Description

1245544 五 發明說明（1) 【發明所屬之技術領域， =2明係關於—種可切換 於一種應用於 < 1寻切衣置，尤其關 構來達成切：；；㈣:中且利用磁力元件及行星齒輪Ξ 人刀供减逮比之傳動裝置。 加钱 【先前 在 置驅動 動速度 之移動 時間。 析度掃 馬區動裝 在 低解析 功能。 傳 常是增 之動力 一組馬 這並不 技術】 傳統的 而來回 較為緩 速度可 另外， 描所需 置最好 傳統的 度的掃 統的掃 加一組 傳輸元 達或動 利於目 平台式掃描 移動。通常 慢，而掃描 以加快，藉 單就掃描文 的掃描模組 是具有變速 饋紙式掃描 描動作，因 描裝置所使 馬達或其他 件之切換， 力驅動裝置 前掃描裝置 裝置中’掃描模組係由一驅動壯 ，在掃描文件時，掃描模組之移 模組於掃描完畢後移回原始位置 以減少整個掃描流程所需花費的 件之行程而言，高解析度與低解 之移動速度亦有所不同。因此， 的功能。 I置中，由於要進行高解析度與 此驅動裝置最好亦是具有變速的 用的可變減減速比的齒輪組，通 動力驅動裝置，來驅動譬如齒輪 以達到變速之目的。然而，增加 在掃描裝置中所佔的空間較大， 之小型化。 【發明内容】 本發明之一個目的係提供一種利用磁力元件及

1245544 五、發明說明（2) 行星齒輪機構來達成切換減速比之簡單且小型化之傳動裝 置。

為達上述目的，本發明提供一種可切換減速比之傳動 裝置，其包含一馬達、一主動齒輪、一擺臂、一擺臂齒 輪、一第一齒輪組、一第二齒輪組、一第一磁性元件及一 第二磁性元件。馬達具有一輸出轉軸，而主動齒輪固定於 輸出轉軸上。擺臂透過一電磁式離合器而樞接於輸出轉軸 上。擺臂齒輪受主動齒輪帶動旋轉，並安裝於擺臂上。第 一齒輪組於擺臂位於一第一位置時受擺臂齒輪帶動旋轉。 第二齒輪組於擺臂位於一第二位置時受擺臂齒輪帶動旋 轉，且第一齒輪組與第二齒輪組具有不同之輸出轉速。第 一磁性元件係用以將擺臂吸附於第一位置，而第二磁性元 件係用以將擺臂吸附於第二位置。 於上述樣態中，亦可省略電磁式離合器，使切換擺臂 於第一與第二位置之間的力量藉由行星齒輪之作動原理而 提供。或者，亦可利用可變磁極之電磁鐵及/或永久磁鐵來 提供切換擺臂於第一與第二位置之間的力量。

【實施方式】 圖1與2分別顯示依本發明第一實施例之可切換減速比 之傳動裝置處於高速與低速狀態下之俯視示意圖。圖3顯示 圖2之立體示意圖。圖4顯示圖2之擺臂之示意圖。如圖1至4 所示，本實施例之可切換減速比之傳動裝置1 0包含一馬達 1 1、一主動齒輪1 3、一擺臂1 4、一擺臂齒輪1 6、一第一齒

第8頁 1245544 五、發明說明（3) ' 輪組2 0、一第二齒輪組3 〇、一第一磁性元件4 〇及〜第〜 性元件50。馬達丨丨係固定於一基座6〇上並具有一輪出=¾ 1 2。、，動齒輪丨3係固定於輸出轉軸丨2上。擺臂丨4透過j 2 磁式離合器1 5而樞接於輪出轉轴丨2上。擺臂齒輪丨6受主動 齒輪1 3帶動旋轉，並安裝於擺臂丨4上。 第一齒輪組2 0包含：一第一齒輪2 1，受擺臂齒輪1 6驅 動，及一輸出齒輪26，受第一齒輪21驅動。第一齒輪組20 於擺^14位於一第一位置？1時受擺臂齒輪16帶動旋轉。 一第二齒輪組30與第—齒輪組2〇共用部分之齒輪，因而 包含：二第二齒輪22，受擺臂齒輪1 6驅動；一第三齒輪 23 ’與第二齒輪22同軸連動旋轉；一第四齒輪η，受第三 齒輪23驅動；一第五齒輪25，受第四齒輪24驅動；第一齒 輪21，與第五齒輪25同轴連動旋轉；及輸出齒輪26，受第 一齒輪2 1驅動。 第一齒輪組3 0於擺臂1 4位於一第二位置p 2時受擺臂齒 =16页動旋轉。第一齒輪組2〇與第二齒輪組3〇呈 同之 輸出轉速。 ^ 第一磁性元件40係用以將擺臂14吸附於第一位置pl， 如圖1所不。第二磁性元件5 〇係用以將擺臂丨4吸附於第二位 置P2 :如圖2所示。於本實施例中，第一磁性元件4〇與第二 磁性元件5 〇係為永久磁鐵，但亦可為電磁鐵。 當從圖1的狀態要變成圖2的狀態時，馬達丨丨的輸出轉 軸12順向旋轉，且將電磁式離合器丨5致能以使輸出轉軸i 2 與擺臂1 4固定，俾能使擺臂1 4被轉動成圖2的狀態，此時擺

1245544 五、發明說明（5) 置之擺臂之示意圖。如圖6所示，本實施例之擺臂1 4 ’’係可 應用於圖1與圖5之傳動裝置中。 與第一實施例不同的是，擺臂1 4’ ’係樞接於輸出轉軸 1 2上並具有可變磁極N與S之兩端。第一磁性元件4 2與第二 磁性元件5 2係為永久磁鐵（或電磁鐵），而擺臂1 4 ’’係為具 有可變磁極N與S之電磁鐵。藉由改變通過屬於電磁鐵之擺 臂1 4 ’’之電流方向，即可調整擺臂1 4 ’’之磁極變化，藉以 將擺臂1 4 ’’排斥開來而改變擺臂1 4 ’’之位置。

圖7顯示依本發明第四實施例之可切換減速比之傳動裝 置之擺臂之示意圖。如圖7所示，本實施例之擺臂1 4 ’’’係 可應用於圖1與圖5之傳動裝置中。

與第三實施例不同的是，擺臂1 4’ ’’係樞接於輸出轉轴 1 2上，且擺臂1 4 ’’’具有固定磁極N與S之兩端。第一磁性元 件43係用以將擺臂14’ ’’吸附於該第一位置P1，且第一磁性 元件43之磁極係可變動。第二磁性元件53係用以將擺臂 14’ ’ ’吸附於第二位置P2，且第二磁性元件53之磁極係可變 動。藉由調整第一磁性元件4 3與第二磁性元件5 3之磁極變 化，可以瞬間將屬於永久磁鐵或電磁鐵之擺臂1 4 ’’’排斥開 來，藉以改變擺臂1 4 ’’’之位置。 藉由本發明之上述構造，可以有效利用行星齒輪機構 及/或磁力元件來達成變換減速比之功效。由於行星齒輪機 構在這傳動裝置中是一定要配置的，且磁力元件所佔空間 小且構造簡單，因此可以解決習知技術之空間不足且複雜 的問題。

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第12頁 1245544 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 圖1顯示依本發明第一實施例之可切換減速比之傳動裝 置處於高速狀態下之俯視示意圖。 圖2顯示依本發明第一實施例之可切換減速比之傳動裝 置處於低速狀態下之俯視示意圖。 圖3顯示圖2之立體示意圖。 圖4顯示圖2之擺臂之示意圖。 圖5顯示依本發明第二實施例之可切換減速比之傳動裝 置處於高速狀態下之俯視示意圖。

圖6顯示依本發明第三實施例之可切換減速比之傳動裝 置之擺臂之示意圖。 圖7顯示依本發明第四實施例之可切換減速比之傳動裝 置之擺臂之示意圖。 【主要元件符號說明】 P2〜第二位置 1 2〜輸出轉軸 1 6〜擺臂齒輪 21〜第一齒輪 23〜第三齒輪 2 5〜第五齒輪

P1〜第一位置 1 0〜可切換減速比之傳動裝置 1 1〜馬達 1 3〜主動齒輪 14、14’ 、1 4’ ’ 、14’ ’ ’ 〜擺臂 1 5〜電磁式離合器 2 0〜第一齒輪組 22〜第二齒輪 24〜第四齒輪

第13頁 1245544 圖式簡單說明

26、 ，輸 出 齒 輪 30〜 第 二齒 輪 組 40、 ，第 一 磁 性 元 件 41 - 第 一電 磁 閥 42〜 '第 一 磁 性 元 件 43〜 第 一磁 性 元 件 50〜 '第 -— 磁 性 元 件 51〜 第 二電 磁 閥 52- 第 -- 磁 性 元 件 53〜 第 二磁 性 元 件 60- '基 座 第14頁

Claims (1)

1245544 六、申請專利範圍 1. 一種可切換減速比之傳動裝置，包含： 一馬達，其具有一輸出轉軸； 一主動齒輪，固定於該輸出轉軸上； 一擺臂，透過一電磁式離合器而樞接於該輸出轉軸 上； 一擺臂齒輪，受該主動齒輪帶動旋轉，並安裝於該擺 臂上； 一第一齒輪組，於該擺臂位於一第一位置時受該擺臂 齒輪帶動旋轉；

一第二齒輪組，於該擺臂位於一第二位置時受該擺臂 齒輪帶動旋轉，其中該第一齒輪組與該第二齒輪組具有不 同之輸出轉速； 一第一磁性元件，用以將該擺臂吸附於該第一位置； 及 一第二磁性元件，用以將該擺臂吸附於該第二位置。 2. 如申請專利範圍第1項所述之可切換減速比之傳動 裝置，其中該第一磁性元件與該第二磁性元件係為永久磁 鐵。

3. 如申請專利範圍第1項所述之可切換減速比之傳動 裝置，其中： 該第一齒輪組包含：一第一齒輪，受該擺臂齒輪驅 動；及一輸出齒輪，受該第一齒輪驅動；且 該第二齒輪組包含：一第二齒輪，受該擺臂齒輪驅 動；一第三齒輪，與該第二齒輪同軸連動旋轉；一第四齒

第15頁 1245544 六、申請專利範圍 輪，受該第三齒輪驅動；一第五齒輪，受該第四齒輪驅 動；該第一齒輪，與該第五齒輪同軸連動旋轉；及該輸出 齒輪，受該第一齒輪驅動。 4. 一種可切換減速比之傳動裝置，包含： 一馬達，其具有一輸出轉轴； 一主動齒輪，固定於該輸出轉軸上； 一擺臂，樞接於該輸出轉軸上； 一擺臂齒輪，受該主動齒輪帶動旋轉，並安裝於該擺 臂上；

一第一齒輪組，於該擺臂位於一第一位置時受該擺臂 齒輪帶動旋轉； 一第二齒輪組，於該擺臂位於一第二位置時受該擺臂 齒輪帶動旋轉，其中該第一齒輪組與該第二齒輪組具有不 同之輸出轉速； 一第一電磁閥，用以將該擺臂吸附於該第一位置；及 一第二電磁閥，用以將該擺臂吸附於該第二位置。 5. 如申請專利範圍第4項所述之可切換減速比之傳動 裝置，其中：

該第一齒輪組包含：一第一齒輪，受該擺臂齒輪驅 動；及一輸出齒輪，受該第一齒輪驅動；且 該第二齒輪組包含：一第二齒輪，受該擺臂齒輪驅 動；一第三齒輪，與該第二齒輪同軸連動旋轉；一第四齒 輪，受該第三齒輪驅動；一第五齒輪，受該第四齒輪驅 動；該第一齒輪，與該第五齒輪同軸連動旋轉；及該輸出

第16頁 1245544 六、申請專利範圍 齒輪，受該第一#輪驅動。 6. 一種可切換減速比之傳動裝置，包含： 一馬達，其具有一輸出轉轴； 一主動齒輪，固定於該輸出轉軸上； 一擺臂，樞接於該輸出轉軸上，該擺臂具有可變磁極 之兩端； 一擺臂齒輪，受該主動齒輪帶動旋轉，並安裝於該擺 臂上； 一第一齒輪組，於該擺臂位於一第一位置時受該擺臂 齒輪帶動旋轉； 一第二齒輪組，於該擺臂位於一第二位置時受該擺臂 齒輪帶動旋轉，其中該第一齒輪組與該第二齒輪組具有不 同之輸出轉速； 一第一磁性元件，用以將該擺臂吸附於該第一位置； 及 一第二磁性元件，用以將該擺臂吸附於該第二位置。 7. 如申請專利範圍第6項所述之可切換減速比之傳動 裝置，其中該第一磁性元件與該第二磁性元件係為永久磁 8. 如申請專利範圍第6項所述之可切換減速比之傳動 裝置，其中： 該第一齒輪組包含：一第一齒輪，受該擺臂齒輪驅 動；及一輸出齒輪，受該第一齒輪驅動；且 該第二齒輪組包含：一第二齒輪，受該擺臂齒輪驅

第17頁 1245544 六、申請專利範圍 動；一第三齒輪，與該第二齒輪同軸連動旋轉；一第四齒 輪，受該第三齒輪驅動；一第五齒輪，受該第四齒輪驅 動；該第一齒輪，與該第五齒輪同轴連動旋轉；及該輸出 齒輪，受該第一齒輪驅動。 9. 一種可切換減速比之傳動裝置，包含： 一馬達，其具有一輸出轉軸； 一主動齒輪，固定於該輸出轉軸上； 一擺臂，樞接於該輸出轉軸上，該擺臂具有固定磁極 之兩端；

一擺臂齒輪，受該主動齒輪帶動旋轉，並安裝於該擺 臂上； 一第一齒輪組，於該擺臂位於一第一位置時受該擺臂 齒輪帶動旋轉； 一第二齒輪組，於該擺臂位於一第二位置時受該擺臂 齒輪帶動旋轉，其中該第一齒輪組與該第二齒輪組具有不 同之輸出轉速； 一第一磁性元件，用以將該擺臂吸附於該第一位置， 該第一磁性元件之磁極係可變動；及

一第二磁性元件，用以將該擺臂吸附於該第二位置， 該第二磁性元件之磁極係可變動。 10. 如申請專利範圍第9項所述之可切換減速比之傳動 裝置，其中： 該第一齒輪組包含：一第一齒輪，受該擺臂齒輪驅 動；及一輸出齒輪，受該第一齒輪驅動；且

第18頁 1245544 六、申請專利範圍 該第二齒輪組包含：一第二齒輪，受該擺臂齒輪驅 動；一第三齒輪，與該第二齒輪同軸連動旋轉；一第四齒 輪，受該第三齒輪驅動；一第五齒輪，受該第四齒輪驅 動；該第一齒輪，與該第五齒輪同轴連動旋轉；及該輸出 齒輪，受該第一齒輪驅動。

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