TWI642610B - 托盤位移方法以及位移機構 - Google Patents

Abstract

本案揭示於空間有限之機殼內移動托盤的一種方法及一種裝置。托盤之移動以從動齒輪傳動齒條來實現。用以驅動從動齒輪旋轉之驅動齒輪設置於把手上，或者與把手一體成形。機殼上設有樞軸，把手相對樞軸可轉動，以提供從動齒輪傳動齒條的驅動力。

Description

托盤位移方法以及位移機構

本發明係關於一種位移機構，特別是關於一種用以於有限空間中水平移動托盤的位移機構。

在許多情況下，需要施以水平運動，然而，對於承載複數個必須同步移動的電子裝置或部件之托盤，沒有足夠的空間可施予均勻的水平運動。這些裝置的移動不僅必須同步，而且運動所需的力必須足以對每個裝置或部件產生同時或幾乎同時的電效應(electrical effect)。複數個接頭必須同時致動(actuated)即屬此情況，而複數個電連接器必須同時連接接觸亦屬此情況。

習知技術使用電磁線圈、電動機或其他電動裝置來實現水平運動，然而，在如果空間有限的情況下不能使用這些電動裝置。若可以手動方式達成藉由電動裝置實現的相同類型的致動，並且具有相同效率，將是有益的。

本揭示提供用以將施於把手的旋轉運動轉換為直線水平運動的手動操作裝置。

於一實施方式中，於托盤上安裝複數個電子裝置或部件，如電連接器、開關、接頭、保險絲及其他電子裝置或部件。為了便於解釋，以下將這些電子裝置或部件稱為電連接器。

於另一實施方式中，安裝於托盤上之複數個電連接器可相對機殼移動。複數個齒條固定於托盤上，而數量與齒條數量相等的多個第一齒輪可轉動地設置於機殼上，使得每個第一齒輪與對應的齒條嚙合。U型把手可樞轉地設置於機殼上。兩個第二齒輪固定於U型把手的兩端以與第一齒輪嚙合的，使得在把手繞樞軸轉動時，第二齒輪與第一齒輪嚙合，並驅動第一齒輪以相反於把手旋轉方向的方向旋轉。 第一個齒輪進而傳動對應的齒條，使得托盤沿直線水平方向移動，導致每個電連接器同步移動。第一齒輪也稱為輸出齒輪或從動齒輪，而第二齒輪也稱為輸入齒輪或驅動齒輪。

於進一步的實施方式中，設置於托盤上之電連接器同步水平移動，並且U型把手之旋轉運動提供電連接器大於轉動U型把手所施加的力之推力。

結合下文之實施方式及附圖閱讀可對上述及其他實施方式有更好的理解。

1‧‧‧把手

2‧‧‧樞軸

3‧‧‧第一齒輪

4‧‧‧齒條

5‧‧‧托盤

6‧‧‧機殼

7‧‧‧傳遞桿

8‧‧‧底板

10、11、12、15‧‧‧電連接器

13‧‧‧輔助齒輪

14‧‧‧第二齒輪

18、28‧‧‧平台

20、21‧‧‧凸緣

30、31、40、41‧‧‧電連接器

36‧‧‧外殼

44‧‧‧輔助齒條

A~H‧‧‧方向

第1圖為繪示藉由U型把手之旋轉運動對複數個電連接器施以水平運動之托盤位移機構的立體示意圖。

第2A圖為繪示類似第1圖所示之托盤位移機構的立體示意圖，用以說明把手沿一方向旋轉時托盤與電連接器之水平移動。

第2B圖為繪示第2A圖所示之托盤位移機構的側視示意圖，用以說明把手沿一方向旋轉時托盤與電連接器之水平移動以及第一齒輪與第二齒輪之轉動方向。

第3A圖為類似第1圖所示之托盤位移機構的立體示意圖，用以說明把手沿另一方向旋轉時托盤與電連接器之水平回縮。

第3B圖為第3A圖所示之托盤位移機構的側視示意圖，用以說明把手沿另一方向旋轉時托盤與電連接器之水平回縮以及第一齒輪與第二齒輪之轉動方向。

第4圖為繪示設置於外殼內之托盤位移機構的立體示意圖，其中托盤位移機構對托盤施以水平運動，使得托盤上的電連接器耦合平台上對應的電連接器。

第5圖為第4圖所示之托盤位移機構的側視示意圖。

以下參考附圖來描述本發明，其中於附圖中使用相同的數字標記來指定相似或等同的元件。附圖未按比例繪製，且僅為說明本發明而提供。以下參照說明用之示例應用以描述本發明數個態樣。應該理解以下闡述許多具體細 節、關係及方法以提供對本發明的全面理解。然而，相關領域具普通技術者將容易看出可在沒有一或多個具體細節的情況下或以其他方法實施本發明。在其他實施例中，未詳細示出習知的結構或操作以避免模糊本發明。本發明不受動作或事件說明的順序限制，因為一些動作可能以不同的順序發生及/或與其他動作或事件同時發生。此外，並非所有示出的動作或事件皆需依據本發明的方法實施。

如第1圖所示，旋轉的U型把手1於樞軸2處可樞轉的連接機殼6。機殼6具有縱軸以及橫軸，通常來說，機殼6之縱軸長度大於機殼6之橫軸長度。托盤5承載複數個電子元件，具體來說例如電連接器10、11、12及15，該些電連接器連接托盤5之底板8。水平方向A同時垂直機殼6之縱軸與橫軸。為達成電連接器10、11、12及15沿水平方向A移動，沿方向B轉動把手1，使得把手1繞樞軸2樞轉。安裝至機殼6的第一齒輪3旋轉時沿齒條4移動，第一齒輪3可作為相對齒條4運動的小齒輪，因此，第一齒輪3可移動(move)齒條4或者沿齒條4傳動(translate)。嚙合(engage)第一齒輪3之第二齒輪14的旋轉帶動第一齒輪3的旋轉，並且第一齒輪3與第二齒輪14旋轉方向相反。術語「嚙合」以其通常的涵義使用，例如第二齒輪14上的輪齒與第一齒輪3上的輪齒配合或咬合，而此嚙合導致第二齒輪14(亦稱為輸入齒輪或驅動齒輪)的旋轉驅動第一齒輪3(亦稱為輸出齒輪或從動齒輪)。

第二齒輪14相對第一齒輪3之轉動可結合第2A圖、第2B圖、第3A圖及第3B圖更好地理解。當把手1沿方向B旋轉時，第二齒輪14沿與把手1相同的方向轉動。於第2B圖中，第二齒輪14沿逆時針方向C轉動，導致第一齒輪3沿順時針方向D轉動。第一齒輪3之順時針方向轉動導致第一齒輪3傳動齒條4，使得承載電連接器10、11、12及15的托盤5沿方向A水平移動。如第1圖、第2A圖、第2B圖、第3A圖及第3B圖所示，齒條4水平地固定安裝於托盤5，使得托盤5沿水平方向移動，而安裝在托盤5之底板8上的電連接器10、11、12及15亦水平移動。

如第3A圖及第3B圖所示，反向旋轉把手1使其沿方向E轉動，導致第二齒輪14沿順時針方向F轉動，造成第一齒輪3沿逆時針方向G轉動。第一齒輪3之逆時針方向轉動導致第一齒輪3傳動齒條4，使得托盤5沿方向H水平回縮，比較第2A圖及第3A圖中第一齒輪3相對於齒條4的位置即可觀察到此運動。托盤5之水平回縮亦造成電連接器10、11、12及15沿方向H移動。

儘管上文描述單個第一齒輪3沿單個齒條4運動，但明顯可藉由提供多個第一齒輪及多個齒條來穩定機殼6中的運動。因此，U型把手1的另一側設置第一齒輪3之鏡像對稱齒輪，以及齒條4之鏡像對稱齒條以穩定托盤5之水平運動。第二齒輪14以及第二齒輪14之鏡像對稱齒輪亦可分別位於把手1之兩端。

如第1圖所示，加上一組輔助齒輪13以及輔助齒條44(甚至是第二組，圖未示)亦可穩定托盤5之移動。於該實施方式中，如第2B圖及第3B圖所示，輔助齒輪13沿輔助齒條44移動，但不會有嚙合輔助齒輪13的驅動齒輪。相反地，輔助齒輪13由傳遞桿7(transfer bar)帶動。傳遞桿7連接於第一齒輪3與輔助齒輪13之間，輔助齒輪13係藉由傳遞桿7與第一齒輪3連動。圖式中的兩兩相對的輔助齒輪13以及輔助齒條44亦為彼此的鏡像對稱結構。

儘管第二齒輪14被展示為單獨的元件，應當理解第二齒輪14亦可與把手1一體成形。還應理解可將把手1之末端配置以具有類似齒輪的輪齒(teeth)構造來完全移除第二齒輪14，使得把手1的旋轉直接驅動並旋轉第一齒輪3而不需要第二齒輪14。此外，應當理解可透過適當地配置第一齒輪3與第二齒輪14相對的大小以達到所需的機械上的有益功效。應當進一步理解的是，適當配置第一齒輪3與第二齒輪14相對的大小，以及第一齒輪3與第二齒輪14輪齒的數量可增加第一齒輪3相對齒條4水平移動的距離，同時減小把手1之旋轉角度。

還應理解的是，儘管附圖將把手1展示為U型把手，但是把手1可在不損害其將旋轉運動轉換成水平運動的能力下包含其他形狀。因此，只要把手1能夠樞轉運動並驅動第一齒輪3，把手1可呈L型或者直線形狀。

還應理解「水平移動」可為取決於機殼6之方向的相對術語，因此，如果以其他方向設置，托盤5相對於機殼6之運動可為垂直的，即向上或向下的方向。

如第4圖所示，外殼36內可容納多個平台18與28，而機殼6安裝在外殼36的凸緣20與21上。如第4圖與第5圖所示，平台18與28各自包含有多個電連接器，如第4圖中的電連接器30與31以及第5圖中的電連接器40與41。在此配置下，將把手1的旋轉運動轉換成水平運動的機構基本上與上文所揭示的相同。樞軸2安裝於機殼6上，把手1係可樞轉地安裝於樞軸2上，而凸緣20與21固定至用以導引機殼6的外殼36。當把手1沿方向B轉動時，造成第二齒輪14轉動，而第二齒輪14的轉動導致第一齒輪3傳動齒條4，使得電連接器10與11在水平方向上移動。在本實施方式中，電連接器10與11的移動使其分別與電連接器30與31耦合。如第5圖所示，下方的平台28具有電連接器40與41，並且把手1的轉動亦會移動第1圖中的電連接器12與15(未示於第5圖中)，使其分別與電連接器40與41耦合。電連接器10、11、12及15同步移動，同時耦合對應的電連接器30、31、40及41。電連接器10、11、12、15、30、31、40與41可為公連接器、母連接器、觸控連接器、插針式連接器或本領域習知之其他類型的電連接器。

應當理解本文所描述的各種實施方式僅為範例而非限制，本發明所屬領域之技術人員在閱讀本揭示後，即可想到其他修改及實施方式來實現本發明。

本文所使用的術語僅為描述特定實施方式，而非意圖限定本發明。如本文所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數形「一」及「該」也意圖包含複數形。此外，於實施方式或申請專利範圍中使用「包括」、「具有」等術語或其變形時，旨在表達類似「包含」之意思。

除非另外定義，否則本文使用的所有術語(包含技術及科學術語)具有本發明所屬領域具普通技術者通常理解的之涵義。此外，諸如常用之字典中定義的術語應以使其具有與其在本發明相關領域涵義一致的方式來解讀，並且將不以理想化或過度正式的意義解釋，除非明確如此定義。

Claims (6)

1. 一種托盤位移機構，包含：一機殼；一托盤，可移動地設置於該機殼內，該托盤包含複數個電連接器；以及一齒輪齒條機構，用以於該機殼中沿一水平方向移動該托盤以及該些個電連接器，該齒輪齒條機構包含：一第一齒輪，設置於該機殼上；以及一齒條，設置於該托盤上，其中該第一齒輪可轉動地嚙合該齒條，使得該第一齒輪能藉其轉動而傳動該齒條；一把手，可樞轉地設置於該機殼；一第二齒輪，設置於該把手上，並且嚙合該第一齒輪以藉該把手轉動而驅動該第一齒輪；一輔助齒條；一輔助齒輪，用以傳動該輔助齒條；以及一傳遞桿，連接於該第一齒輪以及該輔助齒輪之間。
2. 如請求項1所述之托盤位移機構，其中該把手呈U型。
3. 如請求項1所述之托盤位移機構，其中該第一齒輪配置以與該第二齒輪反向轉動。
4. 如請求項1所述之托盤位移機構，進一步包含該第一齒輪之一鏡像對稱齒輪以及該第二齒輪之一鏡像對稱齒輪，其中該第二齒輪以及該第二齒輪之該鏡像對稱齒輪分別位於該把手之兩端。
5. 一種托盤位移方法，其包含：提供一機殼；提供至少一托盤，其可移動地設置於該機殼內；可樞轉地設置一把手於設置於該機殼之一樞軸；提供一從動齒輪以移動該至少一托盤；提供一齒條，並轉動該從動齒輪以傳動該齒條；提供一輔助齒條；提供一輔助齒輪以傳動該輔助齒條；連接一傳遞桿於該從動齒輪以及該輔助齒輪之間；提供一驅動齒輪，其包含複數個輪齒與該從動齒輪的輪齒嚙合；設置該驅動齒輪於該把手之一端以轉動該驅動齒輪；以及轉動該把手以轉動該驅動齒輪。
6. 如請求項5所述之托盤位移方法，其中該托盤相對該機殼水平移動。