TWI812999B - 用於電動籬笆剪之過載保護裝置 - Google Patents

用於電動籬笆剪之過載保護裝置 Download PDF

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Abstract

本發明之過載保護裝置適用於電動籬笆剪，其包含有一個傳動齒環、一個滾柱、一個傳動軸及一個離合件。滾柱設於傳動齒環內，傳動軸設於傳動齒環內且偏心連接二個搖臂，離合件可軸向位移地設於傳動軸，當傳動軸因二個搖臂所受的阻力過大而運作不順時，傳動齒環仍持續受到馬達的動力，此時的離合件被滾柱推頂並壓縮一個復位彈性件，使傳動齒環形成空轉，當二個搖臂所受的阻力小於復位彈性件的復位力量時，離合件卡設於滾柱，使傳動齒環能透過離合件帶動傳動軸。藉此，本發明之過載保護裝置對馬達提供過載保護效果，以延長馬達的使用壽命。

Description

用於電動籬笆剪之過載保護裝置
本發明與電動籬笆剪有關，特別是指一種用於電動籬笆剪之過載保護裝置。
就電動籬笆剪來說，前端鋸齒有時候會被較粗的枝葉卡住而無法繼續作動，若此時的動力源仍持續輸出動力，很容易造成馬達因負載過大而損壞。為了避免發生此一狀況，傳統電動籬笆剪在結構上通常都會設置一組過載保護機構來保護馬達，一旦馬達負載過大時，藉由過載保護裝置解除馬達與鋸齒之間的動力傳輸關係，以達到保護馬達的目的。
本發明之主要目的在於提供一種用於電動籬笆剪之過載保護裝置，其能有效保護馬達，以延長使用壽命。
為了達成上述主要目的，本發明之過載保護裝置適用於電動籬笆機，該電動籬笆機包含有一台馬達與一個連接該馬達之驅動齒輪。本發明之過載保護裝置包含有一個傳動單元、一根傳動軸、二個搖臂、一個離合件，以及一個復位彈性件。該傳動單元具有一個傳動齒環與一根滾柱，該傳動齒環嚙接該驅動齒輪，使該傳動齒環可被該驅動齒輪所驅動而轉動，此外，該傳動齒環具有一個軸孔、一個環設於該軸孔之內凸緣及一個設於該內凸緣之滾柱槽，該滾柱以可原地滾動的方式設於該滾柱槽內；該傳動軸以可轉動的方式設於該傳動齒環之軸孔內；該等搖臂位於該傳動齒環之同一側，該等搖臂之一端分別跟一個鋸齒組接，該等搖臂之一端偏心連接該傳動軸，並可受該傳動軸之傳動而以一前一後的方式帶動該等鋸齒作動；該離合件套設於該傳動軸且能沿著該軸孔之軸向位移的方式相對該傳動齒環及該傳動軸移動，此外，該離合件具有一個配合該滾柱之離合槽。
由上述可知，當該等鋸齒被較粗的枝葉卡住時，該傳動軸會因該等搖臂所受的阻力而運作不順，但是該傳動齒環在此時仍持續受到該馬達的輸出動力，一旦該等搖臂所受到的阻力大於該復位彈性件施加於該離合件的彈性力量時，該離合件會被該滾柱推頂而沿著該軸孔之軸向往遠離該傳動齒環的方向移動至分離位置，一方面使該離合槽脫離該滾柱，另一方面壓縮該復位彈性件，使該傳動齒環連同該滾柱形成空轉，以達到過載保護效果。當該等鋸齒所遇到的鋸切狀況排除時，亦即，該等搖臂所受到的阻力小於該復位彈性件的復位力量時，該離合件會被該復位彈性件推頂至結合位置，使該離合槽重新卡設於該滾柱，此時該傳動齒環即能透過該離合件帶動傳動軸，進而恢復正常的鋸切狀態。
較佳地，該滾柱之軸向垂直該軸孔之軸向，使得該滾柱在該等搖臂所受到的阻力大於該復位彈性件施加於該離合件的彈性力量時能推頂該離合件，使該離合件與該傳動齒環分離，另外在該等搖臂所受到的阻力小於該復位彈性件的復位力量時能帶動該離合件跟著該傳動齒環一起轉動。
較佳地，當該離合件位於該分離位置時，該滾柱抵接於該離合件之底面且沿著該離合件之底面滾動。
較佳地，該傳動軸套設一個分隔環，該復位彈性件之一端抵接於該分隔環作為支撐，該復位彈性件之另一端抵接於該離合件，使該復位彈性件將該離合件往該傳動齒環的方向推頂。
較佳地，該分隔環被一個設於該傳動軸之扣環固定於該傳動軸。
有關本發明所提供對於用於電動籬笆剪之過載保護裝置的詳細構造、特點、組裝或使用方式，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本發明領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本發明所列舉的特定實施例，僅係用於說明本發明，並非用以限制本發明之專利申請範圍。
申請人首先在此說明，於整篇說明書中，包括以下介紹的實施例以及申請專利範圍的請求項中，有關方向性的名詞皆以圖式中的方向為基準。其次，在以下將要介紹之實施例以及圖式中，相同之元件標號，代表相同或近似之元件或其結構特徵。
請先參閱圖1及圖2，在圖1當中所顯示的電動籬笆剪10包含有一個殼體11、一個設於殼體11內之馬達12、一個連接馬達12之驅動齒輪13、二個位於殼體11前端之鋸齒14、一個設於殼體11上方之前把手15及一個設於殼體11後端之後把手16。由於前述各個元件為習知技術且非本案重點，在此容不贅述其操作原理。請參閱圖2至圖4，本發明之過載保護裝置17設於殼體11內且包含有一個傳動單元20、一個傳動軸30、二個搖臂40、一個離合件50，以及一個復位彈性件60。
傳動單元20具有一個傳動齒環21，傳動齒環21之外環面具有一個齒部22，傳動齒環21以齒部22嚙接於驅動齒輪13，使得馬達12所輸出的動力能經由驅動齒輪13傳遞至傳動齒環21，進而驅動傳動齒環21轉動；傳動齒環21更具有一個呈圓形之軸孔23，傳動齒環21之內環面沿著軸孔23之周圍具有一個內凸緣24與三個設於內凸緣24之滾柱槽25，三個滾柱槽25相對於軸孔23之中心呈等間隔排列。此外，傳動單元20更具有三個滾柱26，三個滾柱26以一對一的方式設於傳動齒環21之三個滾柱槽25內，而且，每一個滾柱26之軸向垂直軸孔23之軸向，使得三個滾柱26一方面能與傳動齒環21同步作動，另一方面能夠各自在滾柱槽25內轉動。在此需要補充說明的是，滾柱槽25與滾柱26不限於三個，在數量方面可以依照實際需要加以增減，只要兩者相互配合即可。
傳動軸30穿設於傳動齒環21之軸孔23內。如圖4所示，傳動軸30具有一個環部31、一個第一傳動部32、一個第二傳動部33、一個第一軸部34及一個第二軸部35，其中，第一傳動部32與第二傳動部33分別一體地連接於環部31之頂底二面，第一傳動部32之截面形狀與第二傳動部33之截面形狀皆呈非圓形(在此皆以平橢圓形為例)，且第一傳動部32之長軸方向垂直於第二傳動部33之長軸方向，此外，第一傳動部32之二相對端面分別具有一個第一扣環槽36；第一軸部34與第二軸部35用來跟二個軸承38進行安裝，第一軸部34一體地連接於第一傳動部32之頂面，第二軸部35一體地連接於第二傳動部33之底面且具有一個第二扣環槽37。
二個搖臂40以上下並排的方式設於傳動齒環21之同一側。二個搖臂40之一端分別跟一個鋸齒14作固定，二個搖臂40之後端分別具有一個呈非圓形之偏心孔41(在此以平橢圓形為例)，二個偏心孔41相對於傳動軸30以一前一後的方式設置。二個搖臂40以二個偏心孔41共同套接於傳動軸30之第二傳動部33且被一個設於第二扣環槽37內之第二扣環42擋住而不會脫離(如圖5所示)，藉此，二個搖臂40被傳動軸30帶動時會進一步帶動上下二個鋸齒14以一前一後的方式作動。另外，傳動軸30之環部31與上方搖臂40之間設置一個墊片43，上下二個搖臂40之間亦設置一個墊片44，藉由二個墊片43、44來降低兩者之間在相對作動過程中所產生的磨耗。
離合件50具有一個呈非圓形(在此以平橢圓形為例)之傳動孔51，離合件50以傳動孔51套設於傳動軸30之第一傳動部32，使得離合件50只能沿著軸孔23之軸向相對傳動齒環21及傳動軸30上下移動。此外，離合件50之外周緣的底面具有三個離合槽52，三個離合槽52以一對一的方式對應三個滾柱26，當離合件50位於如圖5所示的結合位置P1時，離合件50之三個離合槽52卡設於三個滾柱26，當離合件50位於如圖6所示的分離位置P2時，離合件50之三個離合槽52脫離三個滾柱26。
如圖4及圖5所示，復位彈性件60(在此以波形彈簧為例)套設於傳動軸30之第一傳動部32，復位彈性件60之一端抵接於一個分隔環61作為支撐，分隔環61套設於傳動軸30之第一傳動部32且被一個設於第一扣環槽36之第一扣環62所固定住，復位彈性件60之另一端抵接於離合件50，使復位彈性件60提供彈力將離合件50往傳動齒環21的方向推頂。
由上述可知，當馬達12啟動時，馬達12所輸出的動力經由驅動齒輪13帶動傳動齒環21，在二個鋸齒14對一般粗細的枝葉進行鋸切時，亦即，二個搖臂40所受到的阻力小於復位彈性件60施加於離合件50的彈性力量時，離合件50會保持於如圖5所示的結合位置P1，使離合件50被三個滾柱26所推動而跟著傳動齒環21一起轉動。由於離合件50透過非圓形的傳動孔51卡設於傳動軸30之第一傳動部32，所以離合件50會進一步帶動傳動軸30，使二個鋸齒14保持正常的鋸切狀態。
當二個鋸齒14被較粗的枝葉卡住時，傳動軸30會因二個搖臂40所受到的阻力而運作不順暢，但是此時的傳動齒環21仍持續受到馬達12的輸出動力，一旦二個搖臂40所受到的阻力大於復位彈性件60施加於離合件50的彈性力量時，離合件50會被三個滾柱26推頂而移動至如圖6所示之分離位置P2，一方面使三個離合槽52脫離三個滾柱26，並允許三個滾柱26抵接於離合件50之外周緣的底面且沿著其滾動，另一方面壓縮復位彈性件60，以蓄積復位彈性件60的復位力量，如此一來，傳動齒環21會連同三個滾柱26形成空轉，使馬達12獲得過載保護效果。
當二個鋸齒14所遇到的鋸切狀況排除時，亦即，二個搖臂40所受到的阻力小於復位彈性件60的復位力量時，離合件50會被復位彈性件60推頂至如圖5所示之結合位置P1，使三個離合槽52重新卡設於三個滾柱26，此時傳動齒環21即可透過三個滾柱26推動離合件50，使離合件50順利帶動傳動軸30，進而恢復正常的鋸切狀態。
綜上所陳，本發明之過載保護裝置17利用滾柱26與離合件50之間的配合，使馬達12在負載過大時能解除傳動齒環21與傳動軸30之間的動力傳輸關係，以達到過載保護及延長使用壽命的目的。
10:電動籬笆剪 11:殼體 12:馬達 13:驅動齒輪 14:鋸齒 15:前把手 16:後把手 17:過載保護裝置 20:傳動單元 21:傳動齒環 22:齒部 23:軸孔 24:內凸緣 25:滾柱槽 26:滾柱 30:傳動軸 31:環部 32:第一傳動部 33:第二傳動部 34:第一軸部 35:第二軸部 36:第一扣環槽 37:第二扣環槽 38:軸承 40:搖臂 41:偏心孔 42:第二扣環 43:墊片 44:墊片 50:離合件 51:傳動孔 52:離合槽 P1:結合位置 P2:分離位置 60:復位彈性件 61:分隔環 62:第一扣環
圖1為應用本發明之過載保護裝置的電動籬笆剪的立體圖。 圖2為圖1取下一部分殼體之局部放大圖。 圖3為本發明之過載保護裝置的立體圖。 圖4為本發明之過載保護裝置的立體分解圖。 圖5為本發明之過載保護裝置的剖視圖，主要顯示離合件位於結合位置。 圖6類同於圖5，主要顯示離合件位於分離位置。
20:傳動單元
21:傳動齒環
22:齒部
23:軸孔
24:內凸緣
25:滾柱槽
26:滾柱
30:傳動軸
31:環部
32:第一傳動部
33:第二傳動部
34:第一軸部
35:第二軸部
36:第一扣環槽
38:軸承
40:搖臂
41:偏心孔
42:第二扣環
43:墊片
44:墊片
50:離合件
51:傳動孔
52:離合槽
60:復位彈性件
61:分隔環
62:第一扣環

Claims (5)

  1. 一種用於電動籬笆剪之過載保護裝置，該電動籬笆剪包含有一馬達與一連接該馬達之驅動齒輪，該過載保護裝置包含有: 一傳動單元，具有一傳動齒環與至少一滾柱，該傳動齒環嚙接該驅動齒輪，該傳動齒環具有一軸孔、一環設於該軸孔之內凸緣及一設於該內凸緣之滾柱槽，該滾柱可滾動地設於該滾柱槽內； 一傳動軸，可轉動地設於該傳動齒環之軸孔內； 二搖臂，位於該傳動齒環之同一側且偏心連接該傳動軸，並可受該傳動軸之傳動而以一前一後的方式作動； 一離合件，可沿著該軸孔之軸向位移地套設於該傳動軸，並能在一結合位置與一分離位置之間相對該傳動齒環移動，該離合件具有一離合槽，當該離合件位於該結合位置時，該離合件之離合槽卡設於該滾柱，使該傳動齒環透過該滾柱推動該離合件，進而使該離合件帶動該傳動軸轉動，當該離合件位於該分離位置時，該離合件之離合槽脫離該滾柱，使該傳動齒環連同該滾柱形成空轉；以及 一復位彈性件，設於該離合件且將該離合件往該傳動齒環的方向推頂。
  2. 如請求項1所述之用於電動籬笆剪之過載保護裝置，其中，該滾柱之軸向垂直該軸孔之軸向。
  3. 如請求項1所述之用於電動籬笆剪之過載保護裝置，其中，當該離合件位於該分離位置時，該滾柱抵接於該離合件之底面且沿著該離合件之底面滾動。
  4. 如請求項1所述之用於電動籬笆剪之過載保護裝置，其中，該傳動軸套設一分隔環，該復位彈性件之一端抵接於該分隔環，該復位彈性件之另一端抵接於該離合件。
  5. 如請求項4所述之用於電動籬笆剪之過載保護裝置，其中，該分隔環被一設於該傳動軸之扣環所固定。
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