CN109083998A - 一种快速释放机构的开关装置及线性致动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速释放机构的开关装置，快速释放机构安装在线性制动器内，快速释放机构包括旋转制动件，开关装置用于锁定和解锁旋转制动件，开关装置包括基座、拉动器、定位销以及中部铰接在基座上的转动支架，转动支架一端与定位销连接，另一端由拉动器拉动，在拉动器拉动作用下，转动支架发生转动使得定位销脱离旋转制动件，转动支架受拉动器拉动的一端和基座之间设置有弹性复位件，本发明通过转动支架控制定位销和旋转制动件插接以阻止旋转制动件继续转动进行制动，这种制动方式，结构简单，成本低，同时占用的空间小；本发明还提供了一种线性致动器，旋转制动件通过快速释放机构的开关装置驱动。

Description

一种快速释放机构的开关装置及线性致动器

技术领域

本发明属于线性传动技术领域，具体涉及一种快速释放机构的开关装置及线性致动器。

背景技术

线性致动器，也称电动推杆，广泛应用在家具、医疗设备、太阳能发电等等领域，其主要结构包括驱动电机、传动蜗杆、蜗轮、丝杆、螺母，工作原理是驱动电机驱动传动蜗杆转动，传动蜗杆与蜗轮啮合从而带动蜗轮转动，蜗轮转动带动丝杆转动，丝杆转动带动螺母轴向移动，螺母一般连接有内管，从而实现内管的伸缩移动。

现有市面上的线性致动器，很多在传动部件之间设置了释放机构，释放机构目的是在于驱动电机失去动力时，螺母能够反向驱动丝杆转动，相当于一只解除线性致动器自锁力的装置，释放机构通过需要一个开关装置进行控制，而目前的开关装置普遍存在结构复杂，操作不够省力的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种操作省力的快速释放机构的开关装置及线性致动器。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种快速释放机构的开关装置，快速释放机构安装在线性致动器内，快速释放机构包括旋转制动件，快速释放机构通过控制旋转制动件的转动以控制线性致动器处于释放状态或锁止状态，开关装置用于锁定和解锁旋转制动件，开关装置包括基座、拉动器、中部铰接在基座上的转动支架以及可与旋转制动件插接以防止旋转制动件转动的定位销，转动支架一端与定位销连接，另一端由拉动器拉动，在拉动器拉动作用下，转动支架发生转动使得定位销脱离旋转制动件，转动支架受拉动器拉动的一端和基座之间设置有弹性复位件。

作为优选，转动支架包括与基座铰接的铰接杆和随铰接杆转动的转动杆，转动杆上设置有定位轴，弹性复位件套接在定位轴上。

作为优选，基座上设置有供定位销穿过的通孔，转动杆与定位销相连的端部设置有供定位销滑动的避让孔。

作为优选，定位销包括销轴，旋转制动件朝向销轴的一端设置有定位凸起，销轴朝向旋转制动件的一端设置有与定位凸起配合的凹槽。

作为优选，定位销还包括防止销轴脱离转动杆的限位凸起和限位件，限位凸起和限位件分别位于转动杆的两侧，限位件为螺钉，螺钉连接在销轴穿过避让孔的一端，螺钉上穿设有防止螺钉脱离避让孔的垫片，垫片位于螺钉的头部和转动杆之间。

作为优选，避让孔为腰形孔，销轴上设置有防止销轴在避让孔中转动的限位槽，限位槽的槽底与腰形孔的侧壁相抵。

作为优选，拉动器包括滑动安装在基座上的滑块，滑块上连接有随滑块的滑动而压动转动支架的压板，压板的自由端向基座方向倾斜。

作为优选，滑块上设置有滑槽，基座上设置有滑轨，滑槽和滑轨配合以防止滑块从滑轨脱落。

作为优选，基座包括连接在滑轨端部的挡板，拉动器还包括穿过挡板与滑块相连的拉索，拉索上套接有复位弹簧，复位弹簧的两端分别与滑块和挡板相抵。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、在拉动器未拉动的状态下，转动支架一端在弹性复位件和拉动器之间保持平衡，此时转动支架的另一端连接的定位销套接在旋转制动件上，从而锁定旋转制动件，防止旋转制动件发生转动；在拉动器拉动作用下，转动支架的一端受到拉动器的挤压发生转动向基座方向靠近，挤压弹性复位件，此时转动支架的另一端带动定位销向远离旋转制动件的方向转动，使得定位销脱离旋转制动件，从而解锁旋转制动件，即旋转制动件可以发生自由转动；当不再拉动制动器之后，制动器不再向弹性复位件方向压动转动支架，转动支架的在弹性复位件的弹力作用下发生转动，一端复位，另一端的定位销重新套接在旋转制动件上。利用转动支架控制定位销和旋转制动件插接以阻止旋转制动件继续转动进行制动，这种制动方式，结构简单，成本低，同时占用的空间小，让开关装置的结构更加紧凑。另外，用拉动器压动转动支架，非常省力，不需要对转动支架的端部产生很大作用力即可使得转动支架发生转动。

2、通过定位轴限制弹性复位件的位置，保证弹性复位件的稳定性，防止弹性复位件脱离转动杆，同时弹性复位件通过定位轴活动连接在转动杆上，便于生产维修。

3、为了防止通孔与定位销之间的间隙过大使得基座无法防水，保证通孔处的防水效果，定位销从通孔中穿过且定位销的外壁与通孔的内壁相贴；为了解决因通孔过小而导致的定位销无法随转动杆的转动而通过通孔的问题，转动杆与定位销相连的端部设置有供定位销滑动的避让孔，当转动杆向转动时，定位销随转动杆移动，同时定位销沿转动杆上的避让孔滑动，防止定位销因被通孔边缘卡住而无法随转动杆转动。

4、限位凸起和限位件分别位于转动杆的两侧，防止销轴在避让孔内沿销轴的轴向移动，防止定位销脱离转动杆，垫片位于螺钉的头部和转动杆之间，垫片增大了螺钉和避让孔周围的转动杆之间的接触面积，固定效果更好。

5、当销轴套接在制动蜗杆上时，定位凸起卡入凹槽中，定位凸起与凹槽的侧壁相抵，防止制动蜗杆发生转动。

6、限位槽的槽底与腰形孔的侧壁相抵，使得销轴只能在避让孔中滑动，防止销轴在避让孔中发生转动导致凹槽与定位凸起无法对准，保证销轴对制动蜗杆限位的稳定性。

7、当滑块受拉动沿基座滑动时，位于转动支架上部的压板随滑块移动，随着与转动支架接触的压板的位置与基座之间的距离越来越小，压板向基座方向挤压转动支架的一端，使得转动支架发生转动；当滑块复位时，压板随滑块复位，不再挤压转动支架，使得转动支架可以复位。

8、滑槽和滑轨配合以防止滑块从滑轨脱落，使得滑块只能沿着滑轨的方向移动，防止滑块在基座上发生其他方向上的位移从而使得压板脱离转动支架，保证转动支架和压板稳定连接。

9、当拉动拉索时，滑块向挡板方向移动，滑块挤压位于滑块和挡板之间的复位弹簧，复位弹簧压缩，当不再拉动拉索时，滑块在复位弹簧的弹力作用下自动复位。

与现有技术相比，本发明通过转动支架控制定位销和旋转制动件插接以阻止旋转制动件继续转动进行制动，这种制动方式，结构简单，成本低，同时占用的空间小，让开关装置的结构更加紧凑。另外，用拉动器压动转动支架，非常省力，不需要对转动支架的端部产生很大作用力即可使得转动支架发生转动。

本发明还提供了一种线性致动器，包括传动蜗杆、蜗轮、丝杆、螺母，传动蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮转动带动丝杆转动，丝杆转动带动螺母轴向移动，蜗轮与丝杆之间设有释放机构，其特征在于，快速释放机构包括行星齿轮组件，行星齿轮组件包括内齿圈、太阳齿轮、行星齿轮、行星架，太阳齿轮与蜗轮同步转动，行星架与丝杆同步转动，快速释放机构还包括用于对内齿圈制动的旋转制动件，旋转制动件通过上述快速释放机构的开关装置驱动。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1为实施例二中线性致动器的结构示意图；

图2为实施例二中未安装盒盖的线性致动器的结构示意图；

图3为图2的A部放大图；

图4为实施例一中旋转制动件和定位销的连接示意图；

图5为图4的B部放大图；

图6为实施例一中开关装置的爆炸图；

图7为实施例一中滑块的示意图；

图8为实施例一中拉索和复位弹簧的连接示意图；

图9为实施例二中线性致动器的爆炸示意图一；

图10为实施例二中线性致动器的爆炸示意图二；

图11为实施例二中线性致动器的内部结构示意图；

图12为实施例二中线性致动器的局部剖视图。

具体实施方式

参照图1至图12对本发明一种快速释放机构的开关装置及线性致动器的实施例做进一步说明。

在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系的为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一

本实施例为一种快速释放机构的开关装置，本实施例中，快速释放机构安装在线性致动器内，快速释放机构包括旋转制动件，旋转制动件优选的为制动蜗杆6，为了方便锁定或解锁制动蜗杆6，本实施例中优选设置一个控制制动蜗杆6锁定或解锁的开关装置，如图2和图3所示，开关装置包括基座7、拉动器73、中部铰接在基座7上的转动支架72以及可与旋转制动件插接以防止旋转制动件转动的定位销74，转动支架72一端与定位销74连接，另一端由拉动器73拉动，转动支架72受拉动器73拉动的一端和基座之间设置有弹性复位件。

在拉动器73未拉动的状态下，转动支架72一端在弹性复位件和拉动器73之间保持平衡，此时转动支架72的另一端连接的定位销74套接在制动蜗杆6上，从而锁定制动蜗杆6，防止制动蜗杆6发生转动；在拉动器73拉动作用下，转动支架72的一端受到拉动器73的挤压发生转动向基座7方向靠近，挤压弹性复位件，此时转动支架72的另一端带动定位销74向远离制动蜗杆6的方向转动，使得定位销74脱离制动蜗杆6，从而解锁制动蜗杆6，即制动蜗杆6可以发生自由转动；当不再拉动制动器之后，制动器不再向弹性复位件方向压动转动支架72，转动支架72的在弹性复位件的弹力作用下发生转动，一端复位，另一端的定位销74重新套接在制动蜗杆6上。

需要说明的是，制动蜗杆6实质上是快速释放机构中旋转制动件的其中一种实施方式，本实施例中虽然展示了开关装置用于锁定或解锁的是制动蜗杆6，但是本领域技术人员应知晓，开关装置解锁或锁定的并不局限于只是制动蜗杆6，其旋转制动件也可以是其他结构，并不局限于制动蜗杆6。故在其他实施方式中，当快速释放机构中的旋转制动件采用本实施例中的开关装置时，应当理解为落入本发明的保护范围内。

如图6所示，转动支架72包括与基座7铰接的铰接杆721和随铰接杆721转动的转动杆722，转动杆722上设置有定位轴7221，弹性复位件套接在定位轴7221上，弹性复位件的两端分别与基座7和转动杆722相抵，通过定位轴7221限制弹性复位件的位置，保证弹性复位件的稳定性，防止弹性复位件脱离转动杆722，同时弹性复位件通过定位轴7221活动连接在转动杆722上，便于生产维修，弹性复位件优选的为弹簧。

本实施例中基座7上设置有供定位销74穿过的通孔713，为了防止通孔713与定位销74之间的间隙过大使得基座7无法防水，保证通孔713处的防水效果，定位销74从通孔713中穿过且定位销74的外壁与通孔713的内壁相贴；为了解决因通孔713过小而导致的定位销74无法随转动杆722的转动而通过通孔713的问题，本实施例中，转动杆722与定位销74相连的端部设置有供定位销74滑动的避让孔7222，当转动杆722向转动时，定位销74随转动杆722移动，同时定位销74沿转动杆722上的避让孔7222滑动，防止定位销74因卡住通孔713而无法随转动杆722转动。

为了防止定位销74脱离转动杆722，本实施例中，定位销74包括销轴741和防止定位销74脱离转动杆722的限位凸起743和限位件742，如图3和图6所示，限位凸起743环绕在销轴741上，限位凸起743和限位件742分别位于转动杆722的两侧，防止销轴741在避让孔7222内沿销轴741的轴向移动，销轴741限位件742优选的为螺钉，螺钉连接在销轴741穿过避让孔7222的一端，可在螺钉上穿设垫片8，垫片8位于螺钉的头部和转动杆722之间，垫片8增大了螺钉和避让孔7222周围的转动杆722之间的接触面积，固定效果更好。

如图4和图5所示，制动蜗杆6朝向销轴741的一端的侧壁上设置有一个或多个定位凸起61，销轴741朝向制动蜗杆6的一端设置有一个或多个与定位凸起61配合的凹槽7411，优选的设置有两个定位凸起61，两个定位凸起61关于销轴741的中轴线对称，当销轴741套接在制动蜗杆6上时，定位凸起61卡入凹槽7411中，定位凸起61与凹槽7411的侧壁相抵，防止制动蜗杆6发生转动，对称设置的定位凸起61在与凹槽7411的侧壁相抵时，受力更加均匀，延长制动蜗杆6的使用寿命。

如图3和图6所示，避让孔7222为腰形孔，销轴741上设置有防止销轴741在避让孔7222中转动的限位槽7412，限位槽7412的槽底与腰形孔的侧壁相抵，使得销轴741只能在避让孔7222中滑动，防止销轴741在避让孔7222中发生转动导致凹槽7411与定位凸起61无法对准，保证销轴741对制动蜗杆6限位的稳定性。

本实施例中，拉动器73包括滑动安装在基座7上的滑块731，滑块731上连接有随滑块731的滑动而压动转动支架72的压板732，压板732的自由端向基座7方向倾斜，压板732的一端连接在滑块731与滑动方向垂直的的侧壁上，与连接端相对的一端为自由端，当滑块731受拉动沿基座7滑动时，位于转动支架72上部的压板732随滑块731移动，随着与转动支架72接触的压板732的位置与基座7之间的距离越来越小，压板732向基座7方向挤压转动支架72的一端，使得转动支架72发生转动；当滑块731复位时，压板732随滑块731复位，不再挤压转动支架72，使得转动支架72可以复位。

如图6所示，滑块731上设置有“L”型的滑动凸起，滑动凸起平行设置有两排，两排滑动凸起朝向基座7的一端均向内弯折形成滑槽711，此处向内弯折指的是向两排滑动凸起之间弯折，基座7上设置有“L”型的滑轨712，滑轨712平行设置有两排，两排滑轨712向外弯折，此处向外弯折指的是向远离相邻滑轨712的方向弯折，滑槽711和滑轨712配合以防止滑块731从滑轨脱落，使得滑块731只能沿着滑轨的方向移动，防止滑块731在基座7上发生其他方向上的位移从而使得压板732脱离转动支架72，保证转动支架72和压板732稳定连接。

如图3所示，基座7包括连接在滑轨端部的挡板714，拉动器73还包括穿过挡板714与滑块731相连的拉索733，拉索733一端套接有复位弹簧734，复位弹簧734的两端分别与滑块731和挡板714相抵，拉索733上设置有与挡板714相抵的定位环7331，挡板714位于定位环7331和复位弹簧734之间当拉动拉索733时，滑块731向挡板714方向移动，滑块731挤压位于滑块731和挡板714之间的复位弹簧734，复位弹簧734压缩，当不再拉动拉索733时，滑块731在复位弹簧734的弹力作用下自动复位，直到拉索733上环绕的定位环7331与挡板714相抵，此时滑块731复位结束，定位环7331起到定位滑块731的作用。本实施例中拉索733有两根，两根拉索733的终端可以安装在不同位置处，方便用户操作。

基座7可以是一个单独的零件，也可以是与外壳91一体成型，本实施例中优选基座7是一个单独的零件。

为了更好的遮盖滑块731等结构，本实施例中开关装置还包括盒盖23，所述盒盖23与基座7连接，本实施例中盒盖23是与基座7铰接连接，同时还设置了锁定用的卡扣，基座7上则设置了相应的卡扣孔。利用盒盖23不仅可以对零部件起到遮蔽效果，同时也能对转动支架72、拉动器73等部件起到保护作用。

实施例二

本实施例为一种线性致动器，本实施例中线性致动器包括驱动电机1、传动蜗杆2、蜗轮3、丝杆4、螺母5，驱动电机1连接传动蜗杆2，传动蜗杆2带动蜗轮3转动，蜗轮3转动带动丝杆4转动，丝杆4转动带动螺母5轴向移动，此外，本实施例中还包括外壳91、外管92、内管93，所述螺母5与内管93连接，外壳91与外管92连接，驱动电机1固定安装在外壳91内，螺母5的轴向移动最终表现为内管93与外管92之间的轴向相对位移。

本实施例中蜗轮3和丝杆4之间还设有行星齿轮组件，具体可参见图9至图11，行星齿轮组件用于蜗轮3和丝杆4之间的传动连接，行星齿轮组件包括内齿圈10、太阳齿轮11、行星齿轮12、行星架13，太阳齿轮11位于内齿圈10内，行星齿轮12啮合在内齿圈10和太阳齿轮11之间，同时行星齿轮12轴心转动安装在行星架13上。本实施例中的太阳齿轮11与所述蜗轮3同步转动，行星架13与丝杆4同步转动，本实施例中行星架13与丝杆4之间优选是通过花键配合连接，蜗轮3和丝杆4之间增设了行星齿轮组件，通过行星齿轮组件的传动作用，可以减小蜗轮3的转速，提高丝杆4的扭矩，从而让丝杆4具备更大的推力；

此外，本实施例中还设置了制动器，该制动器用于对内齿圈10产生制动以限制其自由转动。当线性致动器不需要释放功能时，即在未释放状态下，制动器对内齿圈10进行制动，此时内齿圈10不能自由转动。当驱动电机1主动驱动下，蜗轮3带动太阳齿轮11转动，太阳齿轮11带动行星齿轮12在内齿圈10内转动，同时行星架13也相应转动，由于行星架13与丝杆4同步转动，故最终实现丝杆4转动；

反之，在未释放状态下，当驱动电机1失去动力，丝杆4反向驱动时，丝杆4欲带动行星架13转动，由于内齿圈10不能自由转动，只有在太阳齿轮11转动情况下，行星架13才能转动，然而太阳齿轮11是与驱动电机1保持同步，故太阳齿轮11在不动情况下，丝杆4不能转动，换而言之，当驱动电机1失去动力时，丝杆4无法反向转动。

然而这种情况下，当用户需要在驱动电机1失去动力情况下也能让丝杆4反向转动，就需要用到释放功能，在释放状态下，制动器对内齿圈10松开，此时内齿圈10可以自由转动。当驱动电机1失去动力下，丝杆4反向驱动，带动行星架13转动，虽然此时太阳齿轮11仍无法转动，但是此时内齿圈10可以自由转动，此时行星架13会与内齿圈10一起沿太阳齿轮11的轴心一起转动。换而言之，在释放状态下，即便是驱动电机1失去动力，丝杆4也能实现自由转动。

故本实施例其实是利用了行星齿轮组件的结构特性，完成了线性致动器的释放功能，属于一种新的结构构思，相当于本实施例中的行星齿轮组件既能作为提高传动扭矩的作用，而且还成为线性致动器中快速释放机构的其中一个部分，相对于传统的快速释放机构需要额外两个联轴部件而言，本实施例中快速释放机构并不需要两个联轴部件，因为内齿圈10在作为行星齿轮组件中的一个部件的同时，也充当了快速释放机构中联轴部件的作用，即内齿圈10在本实施例中能够同时完成两个作用，这样的结构设计使得线性致动器的内部结构更加紧凑。

制动器的结构可以有多种实施方式，本实施例中优选其中一种实施方式进行具体展开，本实施例中的制动器包括制动蜗杆6，同时本实施例中还设置一外齿圈15，该外齿圈15与内齿圈10是同步转动，外齿圈15与制动蜗杆6啮合传动。制动蜗杆6能自由转动时，外齿圈15、内齿圈10也能自由转动，而制动蜗杆6不能自由转动时，相当于外齿圈15、内齿圈10也不能自由转动，从而可以通过控制制动蜗杆6的转动自由来实现线性致动器的释放功能。

本实施例中，线性致动器还包括实施例一中的开关装置，开关装置通过与制动蜗杆6的连接或分离实现制动蜗杆6的停止或转动。

本实施例中，内齿圈10和外齿圈15优选是一体结构，内齿圈10在径向内侧，外齿圈15在径向外侧，一体结构省去了内齿圈10和外齿圈15连接的步骤，当然，本领域技术人员也容易想到内齿圈10和外齿圈15之间可以通过固定连接或花键配合方式来实现同步转动，这类实施方式均落入本发明的保护范围内。

本实施例将制动器设置成制动蜗杆6这种结构，制动蜗杆6可以作为一个额外的驱动方式来驱动线性致动器，因为当驱动电机1失去动力时，当转动制动蜗轮3时，制动蜗轮3会带动外齿圈15相应转动，内齿圈10也会相应转动，此时太阳齿轮11是固定不动的，故内齿圈10转动时会带动行星齿轮12、行星架13一起转动，相当于会带动丝杆4转动，故制动器采用制动蜗杆6的结构，可以在驱动电机1失去动力的情况下，作为一种额外的驱动方式来驱动线性致动器运动。

对于驱动制动蜗杆6转动，本实施例中还包括驱动所述制动蜗轮3转动的辅助驱动器，所述辅助驱动器为电驱动或手摇驱动。可以用额外的辅助电机对制动蜗杆6实现驱动，当驱动电机1发生故障或失去动力时，辅助电机可以作为辅助动力源驱动；当然辅助驱动器也可以是手摇驱动，即通过手摇的方式来驱动制动蜗杆6转动。

所述线性致动器还包括齿轮箱，所示齿轮箱由两个半齿轮箱体25a组装形成，所述行星齿轮组件安装在齿轮箱内，所述制动蜗轮3转动安装在齿轮箱内，为了让制动蜗杆6安装更为稳定，两个半齿轮箱体25a均设置了供制动蜗杆6安装的安装孔位2501，从而使得制动蜗杆6两端都能实现定位。

关于行星齿轮组件在齿轮箱25内的组装结构，可参见图9至图10所示，本实施例中对行星齿轮组件的组装结构也进行了优化改进，使得其组装更加紧凑，体积更小，具体如下：

本实施例中的线性致动器还包括一个支撑座26，该支撑座26与线性致动器的尾拉27固定连接，支撑座26位于行星齿轮组件朝向尾拉27的一侧，所支撑座26上套装有第一滑套28，所述第一滑套28的尾端设有第一限位挡圈28a，所述太阳齿轮11套装在第一滑套28上且轴向定位在所述第一限位挡圈28a和行星架13或丝杆4之间。

由于太阳齿轮11是通过带有第一限位挡圈28a的第一滑套28实现组装，第一滑套28对太阳齿轮11既实现径向定位，也实现轴向定位，相比于轴承而言，结构上更加紧凑，尤其是径向的空间更小，可以明显减少对齿轮箱25的内部空间要求，而且相比于轴承而言增加了轴向定位功能，另外组装难度大大低于轴承的组装难度,，而且第一滑套28的成本也要大大低于轴承。

同时，为了方便安装蜗轮3，本实施例蜗轮3也是通过滑套的形式进行安装，具体而言，所述支撑座26包括中柱29和位于中柱29周向外侧的外圈壁30，所述第一滑套28套装在中柱29上，所述外圈壁30上套装有第二滑套31，所述蜗轮3套装在第二滑套31上。组装后的装配关系可参见图12，蜗轮3通过第二滑套31实现组装，结构上更加紧凑，第二滑套31的径向空间更小。另外，由于太阳齿轮11、蜗轮3分别通过第一滑套28、第二滑套31同时组装在一个支撑座26上，本实施例中中柱29和外围壁优选是同心设置，故当太阳齿轮11和蜗轮3同时安装在一个支撑座26上时，两者的同轴度可以得到很好的保证，即蜗轮3与太阳齿轮11之间同轴度更好，传动的精度更好。

作为优选，本实施例中所述第二滑套31的尾端设有防止蜗轮3朝向尾端移动的第二限位挡圈31a，相当于第二滑套31对蜗轮3也能同时实现径向定位和轴向定位，而蜗轮3的前端则由太阳齿轮11进行轴向限位，所述蜗轮3设有中心孔3a，所述太阳齿轮11部分伸入中心孔3a，所述蜗轮3在中心孔3a处设有防止太阳齿轮11朝尾端方向移动的辅助挡片，辅助挡片是设在中心孔3a内的台阶结构，具体结构会在下文具体展开，太阳齿轮11的端面与辅助挡片相抵形成轴向定位，换而言之，蜗轮3的尾端被第二滑套31的第二限位挡圈31a限位，蜗轮3的前端被太阳齿轮11限位，这种定位方式结构更加紧凑，成本更低，同时组装也更为方便。

另外，本实施例中丝杆4是与行星架13同步转动，太阳齿轮11在与丝杆4、行星架13发生相对转动时，两者之间会存在摩擦或磨损的问题，为了减少太阳齿轮11与丝杆4或行星架13之间的摩擦，所述太阳齿轮11的前端与行星架13或丝杆4之间设有摩擦垫32，摩擦垫32的耐磨程度更好。同时本实施例中摩擦垫32也能起到对太阳齿轮11轴向定位的作用。

为了方便安装摩擦垫32，所述行星架13内设有轴向贯通的安装孔，所述摩擦垫32、丝杆4均安装在安装孔内，所述摩擦垫32轴向定位在太阳齿轮11与丝杆4之间。定位完成后的示意图可参见图12。

另外，对于行星齿轮组件、蜗轮3、支撑座26内部结构与齿轮箱25之间的组装方式，本实施例作为优选方案具体如下：

对于支撑座26，所述支撑座26的外圈壁30径向朝外延伸设有卡圈26a，所述齿轮箱25的内壁上设有卡装所述卡圈26a的卡槽2502，卡圈26a是非圆形结构，本实施例中卡圈26a的横截面优选为八边形，卡槽2502也被相应设置成相应形状，卡圈26a被卡装在卡槽2502内后，支撑座26无法在齿轮箱25内自由转动。

对于行星齿轮组件中的内齿圈10，所述齿轮箱25的内壁上设有第一环槽2503，第一环槽2503位于卡槽2502的前侧，所述内齿圈10的外周侧设有第一凸环10a，第一凸环10a安装于第一环槽2503内，这样内齿圈10通过第一凸环10a被轴向安装在齿轮箱25上，同时还能在齿轮箱25上转动。

当然，作为优选，本实施例中在内齿圈10和齿轮箱25的内壁之间额外增设了一个第三滑套，用于减少齿轮箱25内壁与内齿圈10之间的摩擦，所述第三滑套外壁安装在第一安装槽内，其内壁上设有与第一凸环10a匹配的第二环槽3301，所述第三滑套由两个半环套33a组成。

对于丝杆4，所述丝杆4外套设有轴承，具体而言，轴承有一半是套装在行星架13上，另一半通过一个轴承套39套装在丝杆4上，所述齿轮箱25的内壁上设有安装轴承38的轴承槽2504。

如图9和图10所示，为了让行星齿轮组件运行地更稳定，本实施例对行星齿轮组件做了相应的改进，具体如下：

所述行星齿轮组件还包括行星齿轮保持架34，所述行星齿轮保持架34上设有第一定位孔34a和第二定位孔34b，行星齿轮保持架34通过第二定位孔34b与行星架13固定连接，行星架13上设置有用于安装行星齿轮12的行星轮轴35，行星齿轮12套装在行星轮轴35上，所述行星轮轴35一端安装在行星架13上，另一端安装在第一定位孔34a内。

本实施例对行星齿轮保持架34进行改进，传统的行星轮轴35仅有一端转动在行星架13上，行星齿轮12架仅仅是与行星架13保持固定，而本实施例中在行星轮轴35上设置了用于支撑行星轮轴35的第一定位孔34a，从而使得行星轮轴35的两端均能得到支撑，让行星轮轴35的圆跳动度更小，稳定性更好，行星齿轮12在传动过程中会非常稳定。

由于本实施例中行星齿轮12有三个，故本实施例行星轮轴35相应有三根，第一定位孔34a则相应有三个，而第二定位孔34b，优选是设置在相邻第一定位孔34a之间，故本实施例第二定位孔34b也相应优选有三个。

为了防止行星轮轴35从行星齿轮保持架34中穿出脱离，所述行星轮轴35朝向行星齿轮保持架34一端设有台阶部，所述台阶部被所述行星齿轮保持架34轴向定位。为了减少行星齿轮12的端面与行星齿轮保持架34的摩擦，所述行星齿轮保持架34在第二定位孔34b的周侧朝行星架13方向延伸有凸起围边34c，设置凸起围边34c后，行星齿轮12的端面只与凸起围边34c接触，可以有效减少接触面积。

所述行星齿轮保持架34上设有容置行星齿轮12的齿轮槽34d，以更好对行星齿轮12实现保持定位。由于本实施例中所述行星齿轮12设有三个，所述齿轮槽34d也相应有三个，三个齿轮槽34d沿周向间隔，所述第一定位孔34a位于相邻的齿轮槽34d之间，这样的结构设计更为紧凑合理。

另外，本实施例中，所述蜗轮3和丝杆4之间设有单向锁定的联轴器，单向锁定的联轴器，其作用是正常方向驱动转动时，能够让传动力正常传递，反之，当反向驱动转动时，会对传动力起到锁止或阻止的作用，运用在本实施例中起到的作用是：当蜗轮3作为主驱动时，可以正常带动丝杆4进行转动，反之，当丝杆4作为主驱动时，则会对丝杆4的转动起到阻尼作用，阻止丝杆4继续转动，这其实是提高线性致动器的反向自锁力。

单向锁定的联轴器在现有机械领域也有公开，本实施例中对单向锁定的联轴器有所优化改进，所述联轴器包括传动扭簧35和与传动扭簧35套装的阻尼环，蜗轮3主动、丝杆4从动状态下，蜗轮3传递扭矩至传动扭簧35并使传动扭簧35与所述阻尼环间隙配合，蜗轮3从动、丝杆4主动状态下，丝杆4传递扭矩至传动扭簧35并使传递扭簧与所述阻尼环过盈配合。利用传动扭簧35和阻尼环的配合作用，在成本上非常低，同时传动扭簧35、阻尼环的配合，相对于传统的联轴器而言，体积小，对线性致动器的内部空间要求低。

如图9至图11所示，本实施例中，这种单向锁定的联轴器具体结构如下：

所述联轴器包括周向间隔设置的第一拨片36、第二拨片37，第一拨片36用于与蜗轮3连接，第二拨片37用于与丝杆4传动连接，在本实施例中，第二拨片37是与太阳齿轮11连接，从而间接实现与丝杆4传动连接，传动扭簧35套装在第一拨片36和第二拨片37上，传动扭簧35包括折弯引脚35a，所述折弯引脚35a卡装在第一拨片36和第二拨片37之间。

本实施例中，传动扭簧35是套装在第一拨片36和第二拨片37外，所述阻尼环套在传动扭簧35外，传动扭簧35的折弯引脚35a径向朝内折弯，第一拨片36向传动扭簧35传递扭矩时，所述折弯引脚35a朝传动扭簧35旋紧方向被拨动。

传动扭簧35被不同方向拨动时，会发生两种状态，一种是收缩方向，一种是外扩方向，当第一拨片36驱动传动扭簧35时，传动扭簧35会发生径向收缩，从而使得传动扭簧35的外周侧与阻尼环之间的间隙变大，此时传动扭簧35与阻尼环之间可认为是无摩擦，此时状态传动扭簧35抱紧第一拨片36、第二拨片37同时转动，相当于蜗轮3能够正常带动太阳齿轮11转动。

反之，当传动扭簧35被反向拨动时，即第一拨片36是被动，第二拨片37是主动，此时第二拨片37向传动扭簧35传递扭矩时，所述折弯引脚35a朝传动扭簧35的旋松方向被拨动，传动扭簧35会发生径向外扩，发生径向外扩后的传动扭簧35与阻尼环之间过盈配合，从而产生阻尼，此时阻尼环会阻止传动扭簧35继续转动，也就相当于阻尼环会阻止第二拨片37继续转动。

换而言之，当蜗轮3作为主驱动时，可以正常驱动丝杆4转动，当丝杆4作为主驱动时，相当于太阳齿轮11作为驱动时，并不能驱动蜗轮3转动。只能完成单向传动。

为了让第一拨片36和第二拨片37能与传动扭簧35更好的匹配，所述蜗轮3中心设有中心孔3a，所述第一拨片36为沿中心孔周向而设的第一弧形片，所述第二拨片37为太阳齿轮11上沿轴向凸起的第二弧形片，同时由于第一弧形片和第二弧形片的配合是在蜗轮3的中心孔3a的位置，相当于联轴部分设在蜗轮3的中心，轴向位置与蜗轮3重叠，减少整体结构的轴向长度。

需要说明的是，本实施例中第一弧形片的内径要小于中心孔3a的内径，当太阳齿轮11部分穿过中心孔3a时，太阳齿轮11的端面会被第一弧形片所抵挡，此时第一弧形片即充当了上文中辅助挡片的作用，相当于说，本实施例中蜗轮3对太阳齿轮11的辅助挡片是第一弧形片。

在组装时，所述第二弧形片穿过所述中心孔并与第一弧形片形成带缺口的圆形围壁，传动扭簧35套在该圆形围壁外，传动扭簧35的所述折弯引脚35a卡装在缺口内。本实施例中为了传递更加稳定，传动扭簧35的两端分别设有折弯引脚35a，相当于传动扭簧35具备两个折弯引脚35a，而第一弧形片和第二弧形片在组装时，刚好组成两个缺口，两个折弯引脚35a刚好可以卡装在两个缺口内。

本实施例中，阻尼环优选是支撑座26上的外圈壁30，传动扭簧35是套装在外圈壁30内，如此，可以省去额外设计阻尼环，相当于本实施例中的外圈壁30，具备两个作用，其外周侧壁可以用于定位套装蜗轮3，其内周侧壁可以用于与传动扭簧35产生阻尼作用，这样的设计零部件更少，结构更紧凑，同时也便于组装。

实施例三

本实施例与实施例二的区别在于，蜗杆与丝杆之间的单向锁定的联轴器结构有所不同，本实施例中，所述传动扭簧套装在第一拨片和第二拨片内，所述阻尼环是套在传动扭簧内，换而言之，阻尼环位于最内侧，第一拨片、第二拨片位于最外侧，传动扭簧位于阻尼环和第一拨片、第二拨片之间。

本实施例中的传动扭簧的折弯引脚是径向朝外折弯，第一拨片向传动扭簧传递扭矩时，所述折弯引脚朝传动扭簧旋松方向被拨动，而当第二拨片向传动扭簧传递扭矩时，所述折弯引脚朝传动扭簧旋紧方向被拨动，工作原理如下：

当第一拨片作为驱动时，传动扭簧发生径向外扩，此时传动扭簧的内侧与阻尼环的外侧之间的间隙变大，故可认为传动扭簧与阻尼环之间的摩擦力变小，此时的传动扭簧可自由转动，从而传动扭簧可带动第一拨片、第二拨片一起转动；

而当第二拨片作为驱动时，扭簧发生径向收缩，此时传动扭簧的内侧与阻尼环之间过盈配合，故可认为阻尼环阻止传动扭簧转动，此时第二拨片被阻止转动。

由于本实施例中的这种实施方式，需要在支撑座上单独设置一个阻尼环，阻尼环可优选设在中柱和外圈壁之间。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种快速释放机构的开关装置，所述快速释放机构安装在线性致动器内，所述快速释放机构包括旋转制动件，快速释放机构通过控制旋转制动件的转动以控制线性致动器处于释放状态或锁止状态，所述开关装置用于锁定和解锁所述旋转制动件，其特征在于：所述开关装置包括基座、拉动器、中部铰接在基座上的转动支架以及可与旋转制动件插接以防止旋转制动件转动的定位销，所述转动支架一端与定位销连接，另一端由拉动器拉动，在拉动器拉动作用下，所述转动支架发生转动使得定位销脱离旋转制动件，所述转动支架受拉动器拉动的一端和基座之间设置有弹性复位件。

2.根据权利要求1所述的一种快速释放机构的开关装置，其特征在于：所述转动支架包括与基座铰接的铰接杆和随铰接杆转动的转动杆，所述转动杆上设置有定位轴，所述弹性复位件套接在定位轴上。

3.根据权利要求2所述的一种快速释放机构的开关装置，其特征在于：所述基座上设置有供定位销穿过的通孔，所述转动杆与定位销相连的端部设置有供定位销滑动的避让孔。

4.根据权利要求3所述的一种快速释放机构的开关装置，其特征在于：所述定位销包括销轴，所述旋转制动件朝向销轴的一端设置有定位凸起，所述销轴朝向旋转制动件的一端设置有与定位凸起配合的凹槽。

5.根据权利要求4所述的一种快速释放机构的开关装置，其特征在于：所述定位销还包括防止销轴脱离转动杆的限位凸起和限位件，限位凸起和限位件分别位于转动杆的两侧，所述限位件为螺钉，螺钉连接在销轴穿过避让孔的一端，所述螺钉上穿设有防止螺钉脱离避让孔的垫片，所述垫片位于螺钉的头部和转动杆之间。

6.根据权利要求4所述的一种快速释放机构的开关装置，其特征在于：所述避让孔为腰形孔，所述销轴上设置有防止销轴在避让孔中转动的限位槽，限位槽的槽底与腰形孔的侧壁相抵。

7.根据权利要求1所述的一种快速释放机构的开关装置，其特征在于：所述拉动器包括滑动安装在基座上的滑块，滑块上连接有随滑块的滑动而压动转动支架的压板，所述压板的自由端向基座方向倾斜。

8.根据权利要求7所述的一种快速释放机构的开关装置，其特征在于：所述滑块上设置有滑槽，所述基座上设置有滑轨，所述滑槽和滑轨配合以防止滑块从滑轨脱落。

9.根据权利要求7或8所述的一种快速释放机构的开关装置，其特征在于：所述基座包括连接在滑轨端部的挡板，所述拉动器还包括穿过挡板与滑块相连的拉索，拉索上套接有复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别与滑块和挡板相抵。

10.一种线性致动器，包括传动蜗杆、蜗轮、丝杆、螺母，传动蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮转动带动丝杆转动，丝杆转动带动螺母轴向移动，蜗轮与丝杆之间设有释放机构，其特征在于，所述快速释放机构包括行星齿轮组件，行星齿轮组件包括内齿圈、太阳齿轮、行星齿轮、行星架，太阳齿轮与所述蜗轮同步转动，行星架与丝杆同步转动，快速释放机构还包括用于对内齿圈制动的旋转制动件，所述旋转制动件通过权利要求1至9之一所述的开关装置驱动。