专利名称：正反转装置的单向输出机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种正反转装置的单向输出机构，尤其指一种受外力操作令轴杆正转或逆转的转动装置的单向输出机构。
背景技术：
按，一般传统运动装置通常是利用被操作转动的轴杆直接带动被动轮(如飞轮、齿轮或皮带轮)转动，然后再利用被动轮传动运动装置的阻力器，当轴杆被操作正转时，被动轮将随之正转，当轴杆被操作反转时，被动轮亦随之反转；关于被动轮在正反转的切换过程(即由正转转成反转的过程)是由快速正转→逐渐减速正转→停止→开始慢速反转→快速反转；当被动轮在正反转切换过程中会出现一段完全不转动的静止阶段，此时运动装置的阻力器若为受被动轮传动的发电机时，便会产生电力随着被动轮转速不一而有强弱变化，甚至出现电力停顿的现象，如此一来，将使运动装置受发电机供应的电力剧降，进而导致其他需要电力的设备(如显示器、仪控设备等)停止运作，造成使用者极大的不便及困扰。
针对以上缺失，目前已有可以解决以上述困扰的设计问世，请参阅附件的台湾公告第512735号新型专利案(以下简称前案)的公报影本所示，该前案旨在提供一种运动装置的单向输出机构，利用前案的设计，不论踩踏其踩踏板正转或反转，皆可带动飞轮产生同一方向的转动，俾解决传统运动装置的缺失。惟，经本创作人仔细研究后发现，前案虽可解决传统运动装置的缺失，但其结构设计上却同时存在有匹配、连动方式过于繁杂及材积过于庞大等问题。有鉴于此，本创作人遂构思予以改良，期以一较佳设计解决上述的问题并有本实用新型问世。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种正反转装置的单向输出机构，主要是不论轴杆是被操作正转或被操作逆转，该正反转装置均会转换成单向输出，俾带动转动装置外接的被动轮(如飞轮、齿轮或皮带轮)保持同一方向的持续转动，并具有大幅缩减材积的优点及功效。
本实用新型是提供一种正反转装置的单向输出机构，该单向输出机构具有一横向中空固定套筒，该固定套筒一端扩张成型一内凹固定座，该固定套筒相对固定座的另端嵌置有第一轴承；该固定座背向固定套筒的一侧是朝固定套筒凹设一道阶面，该阶面嵌置有第二轴承，该固定座于阶面外围凸设若干支撑杆，且固定座的外环面套设一乾式轴承；该固定座中设置一环状太阳齿轮、一对行星齿轮及一定位环，该太阳齿轮朝固定套筒方向凸伸一插设在第二轴承中的轮轴，太阳齿轮背向固定套筒的一面凹设一容室，该对行星齿轮为双层式结构、且利用插销定位在固定座与定位环之间，该对行星齿轮的内层齿轮分别啮合于太阳齿轮的两相对外侧，而定位环是压抵在行星齿轮的外层齿轮外侧，并固定在固定座的支撑架；一内齿齿轮盖，该内齿齿轮盖外接被动轮、且盖设于固定座外侧，二者间设有一轴承，该内齿齿轮盖中心同呈贯穿状、且嵌置有第三轴承，又该内齿齿轮盖盖体内环面成型内齿，且供行星齿轮的外层齿轮啮合，内齿齿轮盖朝向固定座的一侧是朝固定座方向成型一对应太阳齿轮的容室；一转轴，是穿设在固定套筒与内齿齿轮盖内，该转轴接近固定座的一端是套设有外侧呈多面状内、外驱动环，该内、外驱动环是呈角度差排列固设于转轴上，该内、外驱动环外部套设一圆筒形离合器，该离合器上布设分别对应内、外驱动环环面、且作横向直线排列的内侧凹孔及外侧凹孔，各凹孔中均容置一滚珠，该转轴两端分别穿出固定套筒、内齿齿轮盖及扣合定位的扣环，该转轴上的内及外驱动环、离合器及滚珠分别容置于太阳齿轮及内齿齿轮盖的容室中。
本实用新型是提供一种正反转装置的单向输出机构，该内、外驱动环外侧是呈八角状，其具有八面外环面；且内、外侧滚珠的数量亦是配合内、外驱动环的外环面而设置。
本实用新型是提供一种正反转装置的单向输出机构，该内、外驱动环的角度差约为23度。
本实用新型正反转装置可进行单向输出与传动，并具有大幅缩减材积的优点及功效。
图1是本实用新型的立体分解示意图。
图2是本实用新型的组合剖视示意图。
图3是图2的A-A方向剖视示意图。
图4是本实用新型转轴被操作正转时的示意图。
图5是图4的B-B方向剖视示意图。
图6是图4的C-C方向剖视示意图。
图7是本实用新型转轴被操作反转时的示意图。
图8是图7的D-D方向剖视示意图。
图9是图7的E-E方向剖视示意图。
具体实施方式
关于本创作人藉以达致上述目的而采用的技术手段，兹举一种较佳实施例配合图式于下文进行详细说明，俾供钧上深入了解并认同本实用新型。
首先请参阅图1所示，本实用新型主要包含一固定套筒1，固定套筒1是呈横向中空状，一端扩张成型一内凹固定座11，固定套筒1相对固定座11的另端是嵌置有第一轴承12；固定座11背向固定套筒1的一侧是朝固定套筒1凹设一道阶面111，该阶面111是嵌置有第二轴承112，固定座11于阶面111外围凸设若干呈圆形排列的支撑杆113，固定座11的外环面是可套设一乾式轴承114；固定座11内部设置一环状太阳齿轮13、一对行星齿轮14及一定位环15，该太阳齿轮13朝固定套筒1方向凸伸一插设在第二轴承112中的轮轴131(如图2所示)，太阳齿轮13背向固定套筒1的一面是凹设一容室132；该对行星齿轮14为双层式结构、且利用插销143定位在固定座11与定位环15之间，该对行星齿轮14的内层齿轮141分别啮合于太阳齿轮13的两相对外侧，而定位环15是压抵在行星齿轮14的外层齿轮142外侧，并以铆钉151固定在固定座11的支撑杆113上；一内齿齿轮盖2，该内齿齿轮盖2可外接被动轮4(如运动装置的传动齿轮或皮带轮等，如图2假想线所示)、且是盖设于固定座11外侧，令乾式轴承114介于内齿齿轮盖2与固定座11二者之间(如图2所示)，令内齿齿轮盖2可以自由转动；内齿齿轮盖2中心同呈贯穿状且嵌置有第三轴承21，内齿齿轮盖2盖体内环面成型内齿22，俾供行星齿轮14的外层齿轮142啮合(如图2所示)，内齿齿轮盖2朝向固定座11的一侧是朝固定座11方向成型一对应太阳齿轮13的容室23，容室23与第三轴承21之间并设有一间隔环24；
一转轴3，是穿设在固定套筒1与内齿齿轮盖2中间，可受外力(如运动装置及复健装置的踩踏板或手动摇臂等)操作进行正转或反转，转轴3接近固定座11的一端是套设一对同体转动的八角状内、外驱动环31、32，内、外驱动环31、32是呈角度差排列固设于转轴3上(如图3所示)，内、外驱动环31、32的角度差约为23度左右；内、外驱动环外部套设一圆筒形离合器33(如图1、2所示)，离合器33上布设分别对应内、外驱动环31、32环面、且呈横向直线排列的内侧凹孔331及外侧凹孔332，各凹孔331、332中均分别容置一滚珠34、35；关于本实用新型的组合状态则如图2、3所示，先将第二轴承112嵌置于固定座11的阶面111中，再取太阳齿轮13的轮轴131自固定座11一端插设于第二轴承112中，令太阳齿轮13可以自由枢转然后，将该对行星齿轮14分别以插销143定位在固定座11上，并另内层齿轮141分别啮合太阳齿轮13的两相对外侧，然后将定位环15压抵在行星齿轮14的外层齿轮142外侧，并以铆钉151将定位环15固定在支撑杆113上；再将内、外驱动环31、32、离合器33及滚珠34、35装设在转轴3上，然后将转轴3较长的一端依序穿过太阳齿轮13、固定套筒1且穿出第一轴承12以后，将扣环36扣掣在转轴3上藉以扣合定位(如图2所示)；此时转轴3的内驱动环31及对应内驱动环31的半侧离合器33与滚珠34是容置在太阳齿轮13的容室132中(如图2所示)；接下来再在固定座11上套设一乾式轴承114以后，便可将内齿齿轮盖2盖设在固定座11外部，令转轴3另一端穿过间隔环24、并自第三轴承21穿出以后，同样将另一扣环36扣掣在转轴3上藉以扣合定位；此时转轴3的外驱动环32及对应外驱动环32的半侧离合器33与滚珠35是容置在内齿齿轮盖2的容室23中(如图2所示)，且行星齿轮14的外侧齿轮142是啮合内齿齿轮盖2内环面的内齿22；藉以上设置，俾将固定套筒1、内齿齿轮盖2及其他构件组立在转轴3上；惟，当转轴3未被操作转动时，位于太阳齿轮13与内齿齿轮盖2的容室132、23中的滚珠34、35、并不会抵及容室132、23的内环面，特予说明。
又，在使用本实用新型前是需先将本实用新型结合在运动器材或复健设备上，令运动器材(如健身脚踏车、椭圆走路机)或手部(脚部)复健设备的操作杆连结本实用新型的转轴3，俾带动转轴3进行正转或反转。
藉以上设置，当转轴3被操作正转时(如图4所示)，其外驱动环32将正转一角度、并以其外环面的转角抵顶离合器33外侧凹孔332中的滚珠35外移，令位于内齿齿轮盖2内侧容室23中的滚珠35直接抵顶、并迫紧容室23内环壁面形成紧配合状态(如图5所示)，进而令转轴3直接带动内齿齿轮盖2及其外接的被动轮(图面未示出)同步正转；当转轴3带动外驱动环32正转时，内驱动环31虽然亦会随之同步正转，但是由于内、外驱动环31、32之间具有角度差的缘故，所以当外驱动环32的外环转角320推顶外侧滚珠35时，内驱动环31处于以其外环面对准内侧滚珠34，且内侧滚珠34将会形成退入离合器33的内侧凹孔331中，且未接触太阳齿轮13容室132内环壁面的状态(如图6所示)，是以，即使内齿齿轮盖2被转轴3、外驱动环31及外侧滚珠35带动正转时，会传动内侧行星齿轮14的外层齿轮142，俾带动行星齿轮14同步正转，且该对行星齿轮14的内层齿轮141亦会传动太阳齿轮13反转，但此时的太阳齿轮13将会因为内侧滚珠34退入离合器33内侧凹孔331的缘故而形成空转状态，自然不会影响内齿齿轮盖2的正转。
反之，当转轴3被操作反转时(如图7所示)，其内侧驱动环31将反转一角度、并以外环转角310抵顶离合器33内侧凹孔331中的滚珠34外移，令位于太阳齿轮13容室132内的滚珠34直接抵顶、并迫紧容室132内环壁面形成紧配合状态(如图8所示)，进而令转轴3直接带动太阳齿轮13反转，且太阳齿轮13反转的同时将带动其外侧行星齿轮14的内层齿轮141，俾带动行星齿轮14正转，而行星齿轮14的外层齿轮142亦将带动内齿齿轮盖2及其外接的被动轮(图面未示出)正转又，当转轴3带动内驱动环31反转时，外驱动轮32虽然亦会随之反转，但由于内、外驱动环31、32之间具有角度差的缘故，所以当内驱动环31的外环转角310推顶内侧滚珠34时，外驱动环32处于以其外环面对准外侧滚珠35，且外侧滚珠35将会形成退入离合器33的外侧凹孔332中，且未接触内齿齿轮盖2容室23内环壁面的状态(如图9所示)，自然不会对内齿齿轮盖2造成任何影响。
经由上述说明可知本实用新型主要是利用在内、外驱动环31、32外侧为多角状，且排列形成角度差，又分别对应太阳齿轮13与内齿齿轮盖2的设计，及太阳齿轮13与行星齿轮14互呈逆向转动的原理，令转轴3不论是被操作正转或反转，皆可带动内齿齿轮盖2及其外接的被动轮4正转，俾达致令正反转装置进行单向输出及传动的目的，不但保留原有功效，更兼具前所未见的大幅缩减整体材积的优点。
综上所述，本实用新型的正反转装置的单向输出机构所揭露的技术手段，确能有效解决习知前案材积过于庞大的缺点，并达致预期的目的与功效，且申请前未见诸于刊物亦未曾公开使用，同时具有增进功效的事实，洵已兼具新颖性与实用性而为专利法所称的实用新型无误，依法提出申请。
权利要求1.一种正反转装置的单向输出机构，其特征是该单向输出机构具有一横向中空固定套筒，该固定套筒一端扩张成型一内凹固定座，该固定套筒相对固定座的另端嵌置有第一轴承；该固定座背向固定套筒的一侧是朝固定套筒凹设一道阶面，该阶面嵌置有第二轴承，该固定座于阶面外围凸设若干支撑杆，且固定座的外环面套设一乾式轴承；该固定座中设置一环状太阳齿轮、一对行星齿轮及一定位环，该太阳齿轮朝固定套筒方向凸伸一插设在第二轴承中的轮轴，太阳齿轮背向固定套筒的一面凹设一容室，该对行星齿轮为双层式结构、且利用插销定位在固定座与定位环之间，该对行星齿轮的内层齿轮分别啮合于太阳齿轮的两相对外侧，而定位环是压抵在行星齿轮的外层齿轮外侧，并固定在固定座的支撑架；一内齿齿轮盖，该内齿齿轮盖外接被动轮、且盖设于固定座外侧，二者间设有一轴承，该内齿齿轮盖中心同呈贯穿状、且嵌置有第三轴承，又该内齿齿轮盖盖体内环面成型内齿，且供行星齿轮的外层齿轮啮合，内齿齿轮盖朝向固定座的一侧是朝固定座方向成型一对应太阳齿轮的容室；一转轴，是穿设在固定套筒与内齿齿轮盖内，该转轴接近固定座的一端是套设有外侧呈多面状内、外驱动环，该内、外驱动环是呈角度差排列固设于转轴上，该内、外驱动环外部套设一圆筒形离合器，该离合器上布设分别对应内、外驱动环环面、且作横向直线排列的内侧凹孔及外侧凹孔，各凹孔中均容置一滚珠，该转轴两端分别穿出固定套筒、内齿齿轮盖及扣合定位的扣环，该转轴上的内及外驱动环、离合器及滚珠分别容置于太阳齿轮及内齿齿轮盖的容室中。
2.根据权利要求1所述正反转装置的单向输出机构，其特征是该内、外驱动环外侧是呈八角状，其具有八面外环面；且内、外侧滚珠的数量亦是配合内、外驱动环的外环面而设置。
3.根据权利要求2所述正反转装置的单向输出机构，其特征是该内、外驱动环的角度差约为23度。
专利摘要本实用新型涉及一种正反转装置的单向输出机构，该单向输出机构具有一横向中空固定套筒，该固定套筒相对固定座的另端嵌置有第一轴承；该固定座背向固定套筒的一侧是朝固定套筒凹设一道阶面，该阶面嵌置有第二轴承；该固定座中设置一环状太阳齿轮、一对行星齿轮及一定位环；一内齿齿轮盖，该内齿齿轮盖外接被动轮，二者间设有一轴承，该内齿齿轮盖中心同呈贯穿状；一转轴，是穿设在固定套筒与内齿齿轮盖内。从而，正反转装置可进行单向输出与传动，并具有大幅缩减材积的优点及功效。
文档编号F16D41/064GK2627278SQ0326331
公开日2004年7月21日 申请日期2003年5月27日 优先权日2003年5月27日
发明者吴木全, 吴明哲 申请人:期美科技股份有限公司