專利名稱：正反轉裝置的單向輸出機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種正反轉裝置的單向輸出機構，尤其指一種受外力操作令軸桿正轉或逆轉的轉動裝置的單向輸出機構。
背景技術：
按，一般傳統(tǒng)運動裝置通常是利用被操作轉動的軸桿直接帶動被動輪(如飛輪、齒輪或皮帶輪)轉動，然后再利用被動輪傳動運動裝置的阻力器，當軸桿被操作正轉時，被動輪將隨之正轉，當軸桿被操作反轉時，被動輪亦隨之反轉；關于被動輪在正反轉的切換過程(即由正轉轉成反轉的過程)是由快速正轉→逐漸減速正轉→停止→開始慢速反轉→快速反轉；當被動輪在正反轉切換過程中會出現(xiàn)一段完全不轉動的靜止階段，此時運動裝置的阻力器若為受被動輪傳動的發(fā)電機時，便會產生電力隨著被動輪轉速不一而有強弱變化，甚至出現(xiàn)電力停頓的現(xiàn)象，如此一來，將使運動裝置受發(fā)電機供應的電力劇降，進而導致其他需要電力的設備(如顯示器、儀控設備等)停止運作，造成使用者極大的不便及困擾。
針對以上缺失，目前已有可以解決以上述困擾的設計問世，請參閱附件的臺灣公告第512735號新型專利案(以下簡稱前案)的公報影本所示，該前案旨在提供一種運動裝置的單向輸出機構，利用前案的設計，不論踩踏其踩踏板正轉或反轉，皆可帶動飛輪產生同一方向的轉動，俾解決傳統(tǒng)運動裝置的缺失。惟，經本創(chuàng)作人仔細研究后發(fā)現(xiàn)，前案雖可解決傳統(tǒng)運動裝置的缺失，但其結構設計上卻同時存在有匹配、連動方式過于繁雜及材積過于龐大等問題。有鑒于此，本創(chuàng)作人遂構思予以改良，期以一較佳設計解決上述的問題并有本實用新型問世。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是提供一種正反轉裝置的單向輸出機構，主要是不論軸桿是被操作正轉或被操作逆轉，該正反轉裝置均會轉換成單向輸出，俾帶動轉動裝置外接的被動輪(如飛輪、齒輪或皮帶輪)保持同一方向的持續(xù)轉動，并具有大幅縮減材積的優(yōu)點及功效。
本實用新型是提供一種正反轉裝置的單向輸出機構，該單向輸出機構具有一橫向中空固定套筒，該固定套筒一端擴張成型一內凹固定座，該固定套筒相對固定座的另端嵌置有第一軸承；該固定座背向固定套筒的一側是朝固定套筒凹設一道階面，該階面嵌置有第二軸承，該固定座于階面外圍凸設若干支撐桿，且固定座的外環(huán)面套設一乾式軸承；該固定座中設置一環(huán)狀太陽齒輪、一對行星齒輪及一定位環(huán)，該太陽齒輪朝固定套筒方向凸伸一插設在第二軸承中的輪軸，太陽齒輪背向固定套筒的一面凹設一容室，該對行星齒輪為雙層式結構、且利用插銷定位在固定座與定位環(huán)之間，該對行星齒輪的內層齒輪分別嚙合于太陽齒輪的兩相對外側，而定位環(huán)是壓抵在行星齒輪的外層齒輪外側，并固定在固定座的支撐架；一內齒齒輪蓋，該內齒齒輪蓋外接被動輪、且蓋設于固定座外側，二者間設有一軸承，該內齒齒輪蓋中心同呈貫穿狀、且嵌置有第三軸承，又該內齒齒輪蓋蓋體內環(huán)面成型內齒，且供行星齒輪的外層齒輪嚙合，內齒齒輪蓋朝向固定座的一側是朝固定座方向成型一對應太陽齒輪的容室；一轉軸，是穿設在固定套筒與內齒齒輪蓋內，該轉軸接近固定座的一端是套設有外側呈多面狀內、外驅動環(huán)，該內、外驅動環(huán)是呈角度差排列固設于轉軸上，該內、外驅動環(huán)外部套設一圓筒形離合器，該離合器上布設分別對應內、外驅動環(huán)環(huán)面、且作橫向直線排列的內側凹孔及外側凹孔，各凹孔中均容置一滾珠，該轉軸兩端分別穿出固定套筒、內齒齒輪蓋及扣合定位的扣環(huán)，該轉軸上的內及外驅動環(huán)、離合器及滾珠分別容置于太陽齒輪及內齒齒輪蓋的容室中。
本實用新型是提供一種正反轉裝置的單向輸出機構，該內、外驅動環(huán)外側是呈八角狀，其具有八面外環(huán)面；且內、外側滾珠的數(shù)量亦是配合內、外驅動環(huán)的外環(huán)面而設置。
本實用新型是提供一種正反轉裝置的單向輸出機構，該內、外驅動環(huán)的角度差約為23度。
本實用新型正反轉裝置可進行單向輸出與傳動，并具有大幅縮減材積的優(yōu)點及功效。


圖1是本實用新型的立體分解示意圖。
圖2是本實用新型的組合剖視示意圖。
圖3是圖2的A-A方向剖視示意圖。
圖4是本實用新型轉軸被操作正轉時的示意圖。
圖5是圖4的B-B方向剖視示意圖。
圖6是圖4的C-C方向剖視示意圖。
圖7是本實用新型轉軸被操作反轉時的示意圖。
圖8是圖7的D-D方向剖視示意圖。
圖9是圖7的E-E方向剖視示意圖。
具體實施方式
關于本創(chuàng)作人藉以達致上述目的而采用的技術手段，茲舉一種較佳實施例配合圖式于下文進行詳細說明，俾供鈞上深入了解并認同本實用新型。
首先請參閱圖1所示，本實用新型主要包含一固定套筒1，固定套筒1是呈橫向中空狀，一端擴張成型一內凹固定座11，固定套筒1相對固定座11的另端是嵌置有第一軸承12；固定座11背向固定套筒1的一側是朝固定套筒1凹設一道階面111，該階面111是嵌置有第二軸承112，固定座11于階面111外圍凸設若干呈圓形排列的支撐桿113，固定座11的外環(huán)面是可套設一乾式軸承114；固定座11內部設置一環(huán)狀太陽齒輪13、一對行星齒輪14及一定位環(huán)15，該太陽齒輪13朝固定套筒1方向凸伸一插設在第二軸承112中的輪軸131(如圖2所示)，太陽齒輪13背向固定套筒1的一面是凹設一容室132；該對行星齒輪14為雙層式結構、且利用插銷143定位在固定座11與定位環(huán)15之間，該對行星齒輪14的內層齒輪141分別嚙合于太陽齒輪13的兩相對外側，而定位環(huán)15是壓抵在行星齒輪14的外層齒輪142外側，并以鉚釘151固定在固定座11的支撐桿113上；一內齒齒輪蓋2，該內齒齒輪蓋2可外接被動輪4(如運動裝置的傳動齒輪或皮帶輪等，如圖2假想線所示)、且是蓋設于固定座11外側，令乾式軸承114介于內齒齒輪蓋2與固定座11二者之間(如圖2所示)，令內齒齒輪蓋2可以自由轉動；內齒齒輪蓋2中心同呈貫穿狀且嵌置有第三軸承21，內齒齒輪蓋2蓋體內環(huán)面成型內齒22，俾供行星齒輪14的外層齒輪142嚙合(如圖2所示)，內齒齒輪蓋2朝向固定座11的一側是朝固定座11方向成型一對應太陽齒輪13的容室23，容室23與第三軸承21之間并設有一間隔環(huán)24；
一轉軸3，是穿設在固定套筒1與內齒齒輪蓋2中間，可受外力(如運動裝置及復健裝置的踩踏板或手動搖臂等)操作進行正轉或反轉，轉軸3接近固定座11的一端是套設一對同體轉動的八角狀內、外驅動環(huán)31、32，內、外驅動環(huán)31、32是呈角度差排列固設于轉軸3上(如圖3所示)，內、外驅動環(huán)31、32的角度差約為23度左右；內、外驅動環(huán)外部套設一圓筒形離合器33(如圖1、2所示)，離合器33上布設分別對應內、外驅動環(huán)31、32環(huán)面、且呈橫向直線排列的內側凹孔331及外側凹孔332，各凹孔331、332中均分別容置一滾珠34、35；關于本實用新型的組合狀態(tài)則如圖2、3所示，先將第二軸承112嵌置于固定座11的階面111中，再取太陽齒輪13的輪軸131自固定座11一端插設于第二軸承112中，令太陽齒輪13可以自由樞轉然后，將該對行星齒輪14分別以插銷143定位在固定座11上，并另內層齒輪141分別嚙合太陽齒輪13的兩相對外側，然后將定位環(huán)15壓抵在行星齒輪14的外層齒輪142外側，并以鉚釘151將定位環(huán)15固定在支撐桿113上；再將內、外驅動環(huán)31、32、離合器33及滾珠34、35裝設在轉軸3上，然后將轉軸3較長的一端依序穿過太陽齒輪13、固定套筒1且穿出第一軸承12以后，將扣環(huán)36扣掣在轉軸3上藉以扣合定位(如圖2所示)；此時轉軸3的內驅動環(huán)31及對應內驅動環(huán)31的半側離合器33與滾珠34是容置在太陽齒輪13的容室132中(如圖2所示)；接下來再在固定座11上套設一乾式軸承114以后，便可將內齒齒輪蓋2蓋設在固定座11外部，令轉軸3另一端穿過間隔環(huán)24、并自第三軸承21穿出以后，同樣將另一扣環(huán)36扣掣在轉軸3上藉以扣合定位；此時轉軸3的外驅動環(huán)32及對應外驅動環(huán)32的半側離合器33與滾珠35是容置在內齒齒輪蓋2的容室23中(如圖2所示)，且行星齒輪14的外側齒輪142是嚙合內齒齒輪蓋2內環(huán)面的內齒22；藉以上設置，俾將固定套筒1、內齒齒輪蓋2及其他構件組立在轉軸3上；惟，當轉軸3未被操作轉動時，位于太陽齒輪13與內齒齒輪蓋2的容室132、23中的滾珠34、35、并不會抵及容室132、23的內環(huán)面，特予說明。
又，在使用本實用新型前是需先將本實用新型結合在運動器材或復健設備上，令運動器材(如健身腳踏車、橢圓走路機)或手部(腳部)復健設備的操作桿連結本實用新型的轉軸3，俾帶動轉軸3進行正轉或反轉。
藉以上設置，當轉軸3被操作正轉時(如圖4所示)，其外驅動環(huán)32將正轉一角度、并以其外環(huán)面的轉角抵頂離合器33外側凹孔332中的滾珠35外移，令位于內齒齒輪蓋2內側容室23中的滾珠35直接抵頂、并迫緊容室23內環(huán)壁面形成緊配合狀態(tài)(如圖5所示)，進而令轉軸3直接帶動內齒齒輪蓋2及其外接的被動輪(圖面未示出)同步正轉；當轉軸3帶動外驅動環(huán)32正轉時，內驅動環(huán)31雖然亦會隨之同步正轉，但是由于內、外驅動環(huán)31、32之間具有角度差的緣故，所以當外驅動環(huán)32的外環(huán)轉角320推頂外側滾珠35時，內驅動環(huán)31處于以其外環(huán)面對準內側滾珠34，且內側滾珠34將會形成退入離合器33的內側凹孔331中，且未接觸太陽齒輪13容室132內環(huán)壁面的狀態(tài)(如圖6所示)，是以，即使內齒齒輪蓋2被轉軸3、外驅動環(huán)31及外側滾珠35帶動正轉時，會傳動內側行星齒輪14的外層齒輪142，俾帶動行星齒輪14同步正轉，且該對行星齒輪14的內層齒輪141亦會傳動太陽齒輪13反轉，但此時的太陽齒輪13將會因為內側滾珠34退入離合器33內側凹孔331的緣故而形成空轉狀態(tài)，自然不會影響內齒齒輪蓋2的正轉。
反之，當轉軸3被操作反轉時(如圖7所示)，其內側驅動環(huán)31將反轉一角度、并以外環(huán)轉角310抵頂離合器33內側凹孔331中的滾珠34外移，令位于太陽齒輪13容室132內的滾珠34直接抵頂、并迫緊容室132內環(huán)壁面形成緊配合狀態(tài)(如圖8所示)，進而令轉軸3直接帶動太陽齒輪13反轉，且太陽齒輪13反轉的同時將帶動其外側行星齒輪14的內層齒輪141，俾帶動行星齒輪14正轉，而行星齒輪14的外層齒輪142亦將帶動內齒齒輪蓋2及其外接的被動輪(圖面未示出)正轉又，當轉軸3帶動內驅動環(huán)31反轉時，外驅動輪32雖然亦會隨之反轉，但由于內、外驅動環(huán)31、32之間具有角度差的緣故，所以當內驅動環(huán)31的外環(huán)轉角310推頂內側滾珠34時，外驅動環(huán)32處于以其外環(huán)面對準外側滾珠35，且外側滾珠35將會形成退入離合器33的外側凹孔332中，且未接觸內齒齒輪蓋2容室23內環(huán)壁面的狀態(tài)(如圖9所示)，自然不會對內齒齒輪蓋2造成任何影響。
經由上述說明可知本實用新型主要是利用在內、外驅動環(huán)31、32外側為多角狀，且排列形成角度差，又分別對應太陽齒輪13與內齒齒輪蓋2的設計，及太陽齒輪13與行星齒輪14互呈逆向轉動的原理，令轉軸3不論是被操作正轉或反轉，皆可帶動內齒齒輪蓋2及其外接的被動輪4正轉，俾達致令正反轉裝置進行單向輸出及傳動的目的，不但保留原有功效，更兼具前所未見的大幅縮減整體材積的優(yōu)點。
綜上所述，本實用新型的正反轉裝置的單向輸出機構所揭露的技術手段，確能有效解決習知前案材積過于龐大的缺點，并達致預期的目的與功效，且申請前未見諸于刊物亦未曾公開使用，同時具有增進功效的事實，洵已兼具新穎性與實用性而為專利法所稱的實用新型無誤，依法提出申請。
權利要求1.一種正反轉裝置的單向輸出機構，其特征是該單向輸出機構具有一橫向中空固定套筒，該固定套筒一端擴張成型一內凹固定座，該固定套筒相對固定座的另端嵌置有第一軸承；該固定座背向固定套筒的一側是朝固定套筒凹設一道階面，該階面嵌置有第二軸承，該固定座于階面外圍凸設若干支撐桿，且固定座的外環(huán)面套設一乾式軸承；該固定座中設置一環(huán)狀太陽齒輪、一對行星齒輪及一定位環(huán)，該太陽齒輪朝固定套筒方向凸伸一插設在第二軸承中的輪軸，太陽齒輪背向固定套筒的一面凹設一容室，該對行星齒輪為雙層式結構、且利用插銷定位在固定座與定位環(huán)之間，該對行星齒輪的內層齒輪分別嚙合于太陽齒輪的兩相對外側，而定位環(huán)是壓抵在行星齒輪的外層齒輪外側，并固定在固定座的支撐架；一內齒齒輪蓋，該內齒齒輪蓋外接被動輪、且蓋設于固定座外側，二者間設有一軸承，該內齒齒輪蓋中心同呈貫穿狀、且嵌置有第三軸承，又該內齒齒輪蓋蓋體內環(huán)面成型內齒，且供行星齒輪的外層齒輪嚙合，內齒齒輪蓋朝向固定座的一側是朝固定座方向成型一對應太陽齒輪的容室；一轉軸，是穿設在固定套筒與內齒齒輪蓋內，該轉軸接近固定座的一端是套設有外側呈多面狀內、外驅動環(huán)，該內、外驅動環(huán)是呈角度差排列固設于轉軸上，該內、外驅動環(huán)外部套設一圓筒形離合器，該離合器上布設分別對應內、外驅動環(huán)環(huán)面、且作橫向直線排列的內側凹孔及外側凹孔，各凹孔中均容置一滾珠，該轉軸兩端分別穿出固定套筒、內齒齒輪蓋及扣合定位的扣環(huán)，該轉軸上的內及外驅動環(huán)、離合器及滾珠分別容置于太陽齒輪及內齒齒輪蓋的容室中。
2.根據(jù)權利要求1所述正反轉裝置的單向輸出機構，其特征是該內、外驅動環(huán)外側是呈八角狀，其具有八面外環(huán)面；且內、外側滾珠的數(shù)量亦是配合內、外驅動環(huán)的外環(huán)面而設置。
3.根據(jù)權利要求2所述正反轉裝置的單向輸出機構，其特征是該內、外驅動環(huán)的角度差約為23度。
專利摘要本實用新型涉及一種正反轉裝置的單向輸出機構，該單向輸出機構具有一橫向中空固定套筒，該固定套筒相對固定座的另端嵌置有第一軸承；該固定座背向固定套筒的一側是朝固定套筒凹設一道階面，該階面嵌置有第二軸承；該固定座中設置一環(huán)狀太陽齒輪、一對行星齒輪及一定位環(huán)；一內齒齒輪蓋，該內齒齒輪蓋外接被動輪，二者間設有一軸承，該內齒齒輪蓋中心同呈貫穿狀；一轉軸，是穿設在固定套筒與內齒齒輪蓋內。從而，正反轉裝置可進行單向輸出與傳動，并具有大幅縮減材積的優(yōu)點及功效。
文檔編號F16D41/064GK2627278SQ0326331
公開日2004年7月21日 申請日期2003年5月27日 優(yōu)先權日2003年5月27日
發(fā)明者吳木全, 吳明哲 申請人:期美科技股份有限公司