CN104836369A - 线性致动器 - Google Patents

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Abstract

一种线性致动器，包含一伸缩筒体，伸缩筒体包含内套筒、套于内套筒外的中间套筒及套于中间套筒外的外套筒。伸缩筒体内容设有连接中间套筒的承载座、设置在承载座的马达、枢设承载座且被马达驱动的减速蜗轮、枢接承载座且啮合减速蜗轮的转子蜗杆、枢接承载座且动力连接转子蜗杆的转子蜗轮、穿接转子蜗轮且连接外套筒的定子蜗杆及连接内套筒且套接啮合转子蜗杆的定子螺帽。马达通过减速蜗轮传动其他的动件而具有良好的传动稳定性。

Description

线性致动器
技术领域
本发明涉及一种线性致动器，尤其涉及一种具有双蜗杆的线性致动器。
背景技术
线性致动器为一种藉由一旋转、一静止的蜗杆与蜗轮啮合传动使得蜗杆与蜗轮相对轴向移动的机械机构，其常应用在推动沉重物体。双蜗杆的线性致动器应用在推动行程较长的用途之上，现有的双蜗杆的线性致动器的结构一般包含有一个三节式的伸缩套筒，伸缩套筒内设置有二组蜗杆与蜗轮的组合，藉由一马达驱动蜗杆与蜗轮以推动伸缩套筒伸缩作动。
由于伸缩套筒内已设有二蜗杆，故现有的线性致动器会将马达附挂在伸缩套筒的底端或是侧面之外。因此现有的线性致动器需要体积庞大，不易设置于狭小的安装空间。
因此如前案(中国台湾M306065)所示，其将马达设置在伸缩套筒内以缩减线性致动器的外观体积，但其马达藉由减速齿传动其他的机构元件，因此作动的稳定度较差。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种具有双蜗杆的线性致动器。
为了达成上述的目的，本发明提供一种线性致动器，其包含一伸缩筒体，伸缩筒体包含一内套筒、一中间套筒套设在内套筒之外及一外套筒套设在中间套筒之外。伸缩筒体之内容设有固定连接中间套筒的一承载座、固定设置在承载座的一马达、枢设在承载座且被马达所驱动的一减速蜗轮、轴向枢接在承载座且啮合减速蜗轮的一转子蜗杆、轴向枢接在承载座且动力连接转子蜗杆的一转子蜗轮、穿接转子蜗轮且固定连接在外套筒的一定子蜗杆以及固定连接内套筒且套接啮合转子蜗杆的一定子螺帽。
较佳地，前述的线性致动器更包含轴向枢接在承载座且啮合该转子蜗杆的一从动蜗轮，转子蜗轮啮合从动蜗轮。
较佳地，前述的线性致动器，其从动蜗轮与承载座之间设有一轴承。
较佳地，前述的线性致动器，其外套筒的一端遮盖有一底板而呈封闭状，外套筒的另一端呈开放状且套接在中间套筒之外。
较佳地，前述的线性致动器，其定子蜗杆的一端固定连接在底板。
较佳地，前述的线性致动器，其中间套筒的一端套被承载座遮盖封闭，中间套筒的另一端呈开放状且套接在内套筒之外。
较佳地，前述的线性致动器，其内套筒的一端遮盖有一顶板而呈封闭状，内套筒的另一端呈开放状且穿接在中间套筒之内。
较佳地，前述的线性致动器，更包含穿设在伸缩筒体内的一套管，套管的一端固定连接顶板且定子螺帽固定连接在套管的另一端，转子蜗杆则穿设在套管之内。
较佳地，前述的线性致动器，其转子蜗轮呈中空筒状，转子蜗轮的外表面设有一外蜗齿，蜗轮的内表面设有一内蜗齿，外蜗齿啮合从动蜗轮，内蜗齿啮合定子蜗杆。
较佳地，前述的线性致动器，其马达、转子蜗杆、一从动蜗轮、转子蜗轮、定子蜗杆以及定子螺帽的轴向与伸缩筒体的轴向相互平行。
较佳地，前述的线性致动器，其从动蜗轮的轴向与伸缩筒体的轴向相互垂直。
较佳地，前述的线性致动器，其定子蜗杆相对于伸缩筒体为偏轴设置。
较佳地，前述的线性致动器，其定子螺帽相对于伸缩筒体为偏轴设置。
本发明的线性致动器藉由双蜗杆传动而能够双向作动以快速推动家具，且其马达配置在伸缩筒体内而能缩减其体积。马达通过减速蜗轮传动其他的动件，其稳定性更优于现有技术。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1本发明第一实施例的线性致动器的示意图(一)；
图2本发明第一实施例的线性致动器拉伸状态的立体示意图；
图3本发明第一实施例的线性致动器的示意图(二)；
图4本发明第一实施例的线性致动器的示意图(三)；
图5本发明第一实施例的线性致动器的立体分解示意图；
图6本发明第一实施例的线性致动器中转子蜗杆的纵向剖视图；
图7本发明第一实施例的线性致动器中定子蜗杆的纵向剖视图；
图8本发明第一实施例的线性致动器的横向剖视图；
图9本发明第一实施例的线性致动器拉伸状态转子蜗杆的纵向剖视图；
图10本发明第一实施例的线性致动器拉伸状态定子蜗杆的纵向剖视图；
图11本发明第二实施例的线性致动器的示意图。
其中，附图标记
100  伸缩筒体
110  内套筒
111  顶板
120  中间套筒
130  外套筒
131  底板
200  承载座
210  穿线孔
300  马达
310  输出轴
311  输出蜗齿
400  减速蜗轮
410  高速蜗齿
420  低速蜗齿
430  轴承
500  转子蜗杆
510  驱动蜗齿
520  第一致动蜗齿
600  从动蜗轮
610  从动蜗齿
700  定子蜗杆
710  第二致动蜗齿
800  转子蜗轮
810  外蜗齿
820  内蜗齿
900  定子螺帽
910  套管
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
参阅图1及图2，本发明的第一实施例提供一种线性致动器，其包含一伸缩筒体100，伸缩筒体包含有相套叠的一内套筒110、一中间套筒120及一外套筒130。参阅图3至图5，伸缩筒体100的内容设有一承载座200、一马达300、一减速蜗轮400、一转子蜗杆500、一从动蜗轮600、一定子蜗杆700一转子蜗轮800以及一定子螺帽900。中间套筒120套设在内套筒110之外，外套筒130则套设在中间套筒120之外，且内套筒110及外套筒130分别能够相对于中间套筒120轴向滑移，藉此使得伸缩筒体100能够伸缩作动而改变其外观长度(参阅图1及图2)。
参阅图3及图5至图8，于本实施例中，中间套筒120的一端套被承载座200遮盖封闭，中间套筒120的另一端呈开放状且套接在内套筒110之外。外套筒130概呈一个前后延伸的矩形柱体，其四个外侧面皆呈外凸的圆弧面，其内壁呈圆筒状，且各外侧面的顶点与内壁具有相同的切线方向。外套筒130的一端遮盖有一底板131而呈封闭状，外套筒130的另一端呈开放状且套接在中间套筒120之外。内套筒110的一端遮盖有一顶板111而呈封闭状，内套筒110的另一端呈开放状且穿接在中间套筒120之内。
承载座200较佳地为一碗形座体，其开设有一穿线孔210，且其遮罩封闭在中间套筒120的其中一端且藉由锁接的方式固定连接中间套筒120。其中马达300、减速蜗轮400、转子蜗杆500、从动蜗轮600及转子蜗轮800皆设置在承载座200上且容纳在中间套筒120之内。
马达300具有一输出轴310，输出轴310的轴向与伸缩筒体100的轴向相互平行配置，且输出轴310的外侧面上环设有输出蜗齿311。穿线孔210供导线穿过而电性连接马达300，藉此以对马达300提供电源而驱动其运转，或者是对马达300发送信号以控制其作动。
减速蜗轮400的轴向与伸缩筒体100的轴向相互垂直配置，其沿其轴向枢接在承载座200的内侧壁上，且其外侧面上较佳地分别环设有对应输出蜗齿311的高速蜗齿410以及对应转子蜗杆500的低速蜗齿420，其藉此啮合马达300的输出轴310而能够被马达300所驱动而轴向旋转。减速蜗轮400与承载座200之间较佳地设有一轴承430以承受减速蜗轮400旋转时与承载座200之间产生的摩擦力。
转子蜗杆500为一杆体，其轴向与伸缩筒体100的轴向相互平行配置。转子蜗杆500的一端之外侧面上环设有对应低速蜗齿420以及从动蜗齿610的驱动蜗齿510，且该端沿其轴向枢接在承载座200的内底面上。转子蜗杆500外侧面上另环设有对应定子螺帽900的第一致动蜗齿520。转子蜗杆500的驱动蜗齿啮合减速蜗轮400的低速蜗齿420藉此被减速蜗轮400带动而能够作轴向旋转。
从动蜗轮600的轴向与伸缩筒体100的轴向相互平行配置，其沿其轴向枢接在承载座200的内底面上，其外侧面上较佳地环设有对应驱动蜗齿510的从动蜗齿610藉以啮合转子蜗杆500而被转子蜗杆500带动旋转。
定子蜗杆700为外侧面上环设有第二致动蜗齿710的杆体，其轴向与伸缩筒体100的轴向相互平行配置，定子蜗杆700的其中一端锁接固定在外套筒130的底板131上且其偏向外套筒130的一侧配置，定子蜗杆700的另一端穿过转子蜗轮800而穿入中间套筒120。
转子蜗轮800的轴向与伸缩筒体100的轴向相互平行配置，其沿其轴向枢接在承载座200的内底面上，转子蜗轮800较佳地呈中空筒状，其外表面环设有对应从动蜗齿610的一外蜗齿810藉以啮合从动蜗轮600而使转子蜗轮800被动蜗轮600带动旋转；转子蜗轮800的内表面则设有对应第二致动蜗齿710的一内蜗齿820，第二致动蜗齿710啮合转子蜗轮800内的内蜗齿820。
定子螺帽900的轴向与伸缩筒体100的轴向相互平行配置，其藉由一套管910而固定连接内套筒110。于本实施例中套管910较佳地穿设在伸缩筒体100内，套管910的一端锁接固定在内套筒110的顶板111上且偏向内套筒110的一侧配置，定子螺帽900则固定螺接在套管910的另一端。转子蜗杆500穿设在套管910之内，定子螺帽900套接于转子蜗杆500之外且与第一致动蜗齿520相啮合。
参阅图1至图2及图8至图10，于本实施例中，驱动蜗齿510、第一致动蜗齿520、第二致动蜗齿710以及转子蜗轮800的外蜗齿810为相同旋向且与从动蜗齿610旋向相反。藉由前述的结构，当马达300驱动减速蜗轮400旋转时，转子蜗杆500以及转子蜗轮800能够同时被带动旋转。定子螺帽900相对于伸缩筒体100为偏轴设置，故转子蜗杆500旋转时无法令内套筒110与中间套筒120相对旋转，因此致使转子蜗杆500与定子螺帽900轴向相对作动而带动内套筒110与中间套筒120轴向相对作动，依据马达300输出轴310的旋转方向不同而能够使得内套筒110与中间套筒120轴向相对拉伸或是缩入作动。定子蜗杆700相对于伸缩筒体100为偏轴设置，故转子蜗轮800旋转时无法令中间套筒120与外套筒130相对旋转，因此致使定子蜗杆700与转子蜗轮800轴向相对作动而带动中间套筒120与外套筒130轴向相对作动，依据马达300输出轴的旋转方向不同而能够使得中间套筒120与外套筒130轴向相对拉伸或是缩入作动。藉此，马达300能够带动内套筒110与外套筒130同时相对于中间套筒120拉伸作动，或是同时相对于中间套筒120缩入作动。
本发明的线性致动器其伸缩筒体100内配置有一转子蜗杆500以及一定子蜗杆700，藉由双蜗杆500/700同时分别传动伸缩筒体100的内套筒110以及外套筒130相对于其中间套筒120轴向滑移，藉此而能够驱动伸缩筒体100双向伸缩作动以快速推动如门片或是病床等家俱，一般的配置方式是将顶板110及底板130的其中之一抵接在一固定物体，另一则抵接在一待推物体藉以推动待推物体。本发明的线性致动器其马达300配置在伸缩筒体100内以缩减外观体积而能够设置于狭小的安装空间。再者，本发明的线性致动器其马达300通过减速蜗轮400传动其他的动件，由于蜗轮的动力传输较齿轮稳定，因此其稳定性更优于现有技术的减速齿轮传动方式。
参阅图11，本发明的第二实施例提供一种线性致动器，其包含一伸缩筒体100，伸缩筒体包含有相套叠的一内套筒110、一中间套筒120及一外套筒130。伸缩筒体100之内容设有一承载座200、一马达300、一减速蜗轮400、一转子蜗杆500、一定子蜗杆700一转子蜗轮800以及一定子螺帽900。中间套筒120套设在内套筒110之外，外套筒130则套设在中间套筒120之外，且内套筒110及外套筒130分别能够相对于中间套筒120轴向滑移，藉此使得伸缩筒体100能够伸缩作动而改变其外观长度(参阅图1及图2)。
本实施例中，线性致动器的构造大致如同前述第一实施例，其相同之处不再赘述。本实施例与第一实施例不同之处在于，驱动蜗齿510以及第一致动蜗齿520为相同旋向且与转子蜗轮800的外蜗齿810以及第二致动蜗齿710旋向相反。转子蜗杆500藉由其第一致动蜗齿520啮转子蜗轮800的外蜗齿810而带动转子蜗轮800轴向旋转。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种线性致动器，包含一伸缩筒体，该伸缩筒体包含一内套筒、一中间套筒套设在该内套筒之外及一外套筒套设在该中间套筒之外，该伸缩筒体之内容设有固定连接该中间套筒的一承载座、固定设置在该承载座的一马达、枢设在该承载座且被该马达所驱动的一减速蜗轮、轴向枢接在该承载座且啮合该减速蜗轮的一转子蜗杆、轴向枢接在该承载座且动力连接该转子蜗杆的一转子蜗轮、穿接该转子蜗轮且固定连接在该外套筒的一定子蜗杆以及固定连接该内套筒且套接啮合该转子蜗杆的一定子螺帽。
2.根据权利要求1所述的线性致动器，其特征在于，更包含轴向枢接在该承载座且啮合该转子蜗杆的一从动蜗轮，该转子蜗轮啮合该从动蜗轮。
3.根据权利要求1或2所述的线性致动器，其特征在于，该减速蜗轮与该承载座之间设有一轴承。
4.根据权利要求3所述的线性致动器，其特征在于，该外套筒的一端遮盖有一底板而呈封闭状，该外套筒的另一端呈开放状且套接在该中间套筒之外。
5.根据权利要求4所述的线性致动器，其特征在于，该定子蜗杆的一端固定连接在该底板。
6.根据权利要求1或2所述的线性致动器，其特征在于，该中间套筒的一端套被该承载座遮盖封闭，该中间套筒的另一端呈开放状且套接在该内套筒之外。
7.根据权利要求1或2所述的线性致动器，其特征在于，该内套筒的一端遮盖有一顶板而呈封闭状，该内套筒的另一端呈开放状且穿接在该中间套筒之内。
8.根据权利要求7所述的线性致动器，其特征在于，更包含穿设在该伸缩筒体内的一套管，该套管的一端固定连接该顶板且该定子螺帽固定连接在该套管的另一端，该转子蜗杆则穿设在该套管之内。
9.根据权利要求1或2所述的线性致动器，其特征在于，该转子蜗轮呈中空筒状，该转子蜗轮的外表面设有一外蜗齿，该蜗轮的内表面设有一内蜗齿，该外蜗齿啮合该从动蜗轮，该内蜗齿啮合该定子蜗杆。
10.根据权利要求2所述的线性致动器，其特征在于，该马达、该转子蜗杆、该从动蜗轮、该转子蜗轮、该定子蜗杆以及该定子螺帽的轴向与该伸缩筒体的轴向相互平行。
11.根据权利要求2所述的线性致动器，其特征在于，该从动蜗轮的轴向与该伸缩筒体的轴向相互垂直。
12.根据权利要求1或2所述的线性致动器，其特征在于，该定子蜗杆相对于该伸缩筒体为偏轴设置。
13.根据权利要求1或2所述的线性致动器，其特征在于，该定子螺帽相对于该伸缩筒体为偏轴设置。
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