CN110869647A - 具有外部可变限制开关的线性致动器 - Google Patents

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Abstract

线性致动器包括外部可调可变限制开关(10、9)。线性致动器允许限制开关(10、9)的位置在不拆卸线性致动器或马达(3)的情况下得到调节。在一种实施方式中，线性致动器包括具有上端部(24)和下端部(26)的成型管(12)、从成型管(12)的上端部(24)延伸到下端部(26)的狭槽(21)以及从成型管(12)的上端部(24)延伸到下端部(26)的内部轨道(28)。线性致动器还包括安装在狭槽(21)上的至少一个限制开关(10、9)以及被构造成允许限制开关(10、9)的位置在不拆卸线性致动器或马达(3)的情况下得到调节的限制开关调节器(20)和锁定紧固件(22)。限制开关调节器(20)进一步被构造成定位在内部轨道(28)内。本发明针对一种包括外部可调可变限制开关(10、9)的线性致动器。线性致动器允许限制开关(10、9)的位置在不拆卸线性致动器或马达(3)的情况下得到调节。在一种实施方式中，线性致动器包括具有上端部(24)和下端部(26)的成型管(12)、从成型管(12)的上端部(24)延伸到下端部(26)的狭槽(21)以及从成型管(12)的上端部(24)延伸到下端部(26)的内部轨道(28)。线性致动器还包括安装在狭槽(21)上的至少一个限制开关(10、9)以及被构造成允许限制开关(10、9)的位置在不拆卸线性致动器或马达(3)的情况下得到调节的限制开关调节器(20)和锁定紧固件(22)。限制开关调节器(20)进一步被构造成定位在内部轨道(28)内。

Description

具有外部可变限制开关的线性致动器
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年6月7日提交的美国临时申请62/516,570的权益，该申请整体内容通过引用合并于此。
技术领域
本申请涉及一种具有一个或多个外部可调可变限制开关的线性致动器，特别是，本申请涉及一种包括一个或多个外部可调可变限制开关和被构造成容纳这种限制开关的成型管的线性致动器。
背景技术
线性致动器是一种沿着期望路径在直线上形成运动(线性运动)、特别是往复线性运动的致动器。线性致动器用于多种装置，包括但不局限于机床、工业机械、诸如硬盘驱动器和打印机的计算机外设、阀和缓冲器以及需要线性运动的许多其他装置。线性致动器例如也用于剧场家具中，以改变剧场座椅的多种部件的位置。用户可通过安装在用户附近的电接触件(例如按钮)启动线性致动器。
线性致动器在本领域中是公知的。如图1所示，典型的线性致动器包括具有可转动输出轴4(例如马达蜗轮)的电马达3。输出轴4经由齿轮系5(例如COGG轮齿轮)连接到心轴螺母7和导螺杆机构6(例如心轴)。电马达3的输出轴4的转动造成导螺杆机构6的相应转动。螺母7具有穿过其中形成的开口，开口具有内螺纹(未示出)。导螺杆机构6延伸穿过螺母7的开口，并具有形成为接合螺母7的内螺纹的外螺纹。螺母7安装在导螺杆6上，从而在所述导螺杆6转动时防止其转动。因此，导螺杆6的转动造成螺母7沿着导螺杆6轴向地轴向/线性运动。螺母7(以及与其连接的工件)的轴向/线性运动的方向取决于导螺杆6的转动方向。线性致动器包括包围电马达3的下壳体1和上壳体2。线性致动器还包括被构造成接收导螺杆6的成型管12。图2是图1所示的线性致动器的放大视图，示出轮齿轮5、心轴螺母7和开关拨杆8。
限制开关的主要作用在于控制其中向前或向后驱动心轴螺母7的马达方向的极性。在外部致动器按钮被按压时，电流通过电线传递经过限制开关9&10到马达3，激励马达，转动输出轴4竖直轴线。输出轴4将抵靠轮齿轮5(例如COGG轮齿轮)旋转，造成心轴6的水平轴线转动，其中心轴6具有螺纹节距(或螺距)。这种螺纹节距将沿着心轴6水平地驱动心轴螺母7。在心轴螺母7位于其起始位置时，具有附接到心轴螺母7的开关拨杆8，其静置在限制开关9上。在开关拨杆8抵靠限制开关9位于起始点处时，将控制马达转动方向，允许马达3只在一个方向上(顺时针或逆时针)转动。随着心轴螺母7朝着第二限制开关10驱动，开关拨杆8将接触限制开关10，这将关闭马达3并只允许马达3相反地驱动。在致动器按钮针对相反方向而被按压时，同样的动作起到相同的作用。用于限制开关9、10的电线11经过电缆穿过致动器开关到限制开关9、10。从限制开关9、10到马达3的电线连接控制马达3的转动方向。
典型地，在现有技术线性致动器中，限制开关具有预定和固定的起始位置和停止位置。例如，如果用户选择5英寸位置，开关实际上安装在电路板条带上并总是固定5英寸的距离。限制开关的这种固定和预定位置不能对于某些应用提供所需的灵活性。在例如需要装修剧场大厅的不同区段时，重新调节预定限制开关位置是费钱的麻烦事，其中一些区段需要不同倾斜能力的座椅。前排座椅应该能够比剧场大厅的其他区段内的座椅倾斜更多。用于前排座椅的致动器的限制开关的位置因此是不同的。为了安装前部区段的座椅，当前安装者必须(1)定制具有不同限制开关设置的多种马达，或者(2)订购具有预设、预定限制开关位置的一种马达(更加成本有效的选择)，并且拆卸该马达以便根据需要重新设置限制开关的位置。因此，期望具有一种马达，其中限制开关的位置可以在不需要拆卸的情况下进行重新设置。获得用于剧场大厅的所有座椅的一种类型的马达并设置外部限制开关以便在需要时提供可变位置而不拆卸马达的能力节省了时间和人工成本。因此需要可以针对限制开关提供可变设置距离的线性致动器。还需要能够外部调节限制开关而不拆卸马达。
发明内容
本发明现在提供一种线性致动器，其包括具有上端部和下端部的成型管；从成型管的上端部延伸到下端部的狭槽；从成型管的上端部延伸到下端部的内部轨道；被构造成安装在狭槽内的至少一个限制开关；以及被构造成允许限制开关的位置在不拆卸线性致动器的情况下得到调节的限制开关调节器和锁定紧固件。限制开关调节器进一步被构造成定位在内部轨道内。
本发明因此提供一种改进的线性致动器，其具有容易调节而不拆卸的限制开关，包括允许其限制开关在不需要拆卸的情况下进行外部调节的改进线性致动器。
本发明还提供一种座椅，其具有所述线性致动器，以便在用户需要时调节座椅的位置。
在一种实施方式中，狭槽可容纳限制开关，并且限制开关在狭槽内的位置可以外部调节。
在一种实施方式中，线性致动器还可包括心轴、轮齿轮和心轴螺母。轮齿轮可被构造成安装在心轴的一端上。心轴可被构造成插入狭槽。心轴可进一步被构造成经由心轴螺母插入狭槽。心轴可以是螺杆。
在一种实施方式中，线性致动器还可包括下壳体、上壳体、马达和输出轴的组件。该组件可包括被构造成接合轮齿轮的开口。
在一种实施方式中，锁定紧固件可被构造成接合限制开关调节器。锁定紧固件可被构造成将限制开关锁定在狭槽内，使得限制开关不能在狭槽内运动。将限制开关锁定在狭槽内可在不拆卸线性致动器的情况下进行。锁定紧固件可被构造成松开狭槽内的限制开关，使得限制开关能够在狭槽内运动。松开狭槽内的限制开关可以在不拆卸线性致动器的情况下进行。
还提供一种包括所述线性致动器的躺椅。
还提供一种使用所述改进线性致动器和成型管的方法。
附图说明
理解到本文提供的附图不应该认为限制或限定本文要求保护的主题。申请人的发明可结合附图通过参照以下说明书来理解，附图中：
图1描述现有技术线性致动器的分解视图，示出其多种部件。
图2描述图1所示的线性致动器的轮齿轮、心轴螺母和开关拨杆。
图3描绘根据本发明的具有外部可变限制开关的线性致动器的分解视图。
图4描述根据本发明的线性致动器的成型管和其他部件的分解视图。
图5示出根据本发明包括狭槽、内部轨道、限制开关和限制开关调节器的成型管的横截面视图。
具体实施方式
本发明的示例性实施方式在下面描述。为了清楚起见，说明书中没有描述实际应用的所有特征。结合附图，示例性实施方式的以下详细描述只是示例性的，而不用来限制本发明的范围。相反，本发明的范围通过所附权利要求及其等同物限定。当然将理解到在实际实施方式的开发中，必须做出许多有关特定应用的决策来实现特定设计的目的，这些目的将随着各种应用而不同。此外，将理解到虽然可能是复杂且费事的，这种开发努力对于得益于此公开内容的本领域普通技术人员来说只不过是日常工作而已。本发明的多种实施方式的其他方面和优点将从以下说明书和附图的考量中变得清楚。但是，注意到附图不需要按照比例绘制。
根据本发明，本文提供一种改进的线性致动器，其允许其限制开关在不需要拆卸的情况下外部调节。具有传统成型管的现有技术标准的线性致动器具有设置在预定起始位置和停止位置处的固定限制开关。本发明提供可以外部调节的限制开关和结合在其中的成型管，成型管具有狭槽和沿着成型管延伸的内部轨道。成型管被构造成容纳限制开关，并允许限制开关针对无限可调位置而在狭槽内行进。将限制开关锁定到期望位置通过使用限制开关调节器和锁定紧固件(例如螺钉)来实现。锁定紧固件可以外部插入位于内部轨道内的限制开关调节器。这种锁定机构(限制开关调节器和锁定紧固件)允许限制开关沿着狭槽运动到新位置。
现在参考附图，图3和4描述根据本发明的线性致动器。所示线性致动器包括下壳体、上壳体、马达和输出轴、轮齿轮5(例如COGG轮齿轮)、心轴6、心轴螺母7、限制开关9和10、限制开关调节器20、锁定紧固件22和成型管12的组件30。线性致动器还可包括开关拨杆(未示出)。齿轮5被构造成安装在心轴6的一端上。齿轮5还被构造成插入或接合组件30的开口17。心轴6被构造成经由心轴螺母7插入成型管12的狭槽21。心轴螺母7具有开口15。心轴6可以是螺杆、螺栓或被构造成接合成型管12的狭槽21的其他螺纹构件。马达可以是任何类型，取决于线性致动器所使用的应用类型。下壳体、上壳体、马达、输出轴、轮齿轮5、心轴6、心轴螺母7和心轴拨杆可以是本领域公知的传统部件，诸如图1和2的现有技术所示。每个可调限制开关9和10包括基部16和安装板18。限制开关9、10通过限制开关调节器20和锁定紧固件22固定到成型管12。线性致动器还包括行程管14。行程管14是伸缩管，被构造成驱动到成型管12内或驱动离开成型管12(或者在纵向上前后运动)。行程管14的运动可通过马达控制。
参考图4和5，本发明的线性致动器包括改进的成型管12，其具有从其上端部24延伸到其下端部26的狭槽21和位于狭槽21下方且同样从成型管12的上端部24延伸到成型管12的下端部26的内部轨道28。内部轨道28被构造成引导限制开关调节器20。成型管12、狭槽21和内部轨道28可具有相同长度或不同长度。成型管12、狭槽21和内部轨道28在相同方向上延伸(例如在纵向上)。在限制开关调节器20的帮助下，限制开关9和10的位置可以通过锁定紧固件22(例如螺钉)来确定，而不必拆卸线性致动器。例如，每个限制开关9和10可通过旋松相应锁定紧固件22而从狭槽21松开，在限制开关9/10松开的同时，运动到狭槽21内的不同位置(通过将限制开关调节器20运动到轨道28内的不同位置)，并且接着通过紧固相应的锁定紧固件22固定到狭槽21内的另一位置。在限制开关9/10松开时，限制开关9/10能够通过运动连接到限制开关9/10的限制开关调节器20而在狭槽21内运动。在限制开关9/10固定时，限制开关9/10不能经由限制开关调节器20在狭槽21内运动。因此，限制开关9/10在狭槽21内的位置可以在不拆卸组件30或线性致动器的情况下调节。
限制开关9/10和限制开关调节器20可以从成型管12的一端(例如成型管12的接收心轴6的同一端)滑动到成型管12、狭槽21和/或内部轨道28内。在限制开关9/10和限制开关调节器20安装在成型管12内时，限制开关9/10位于狭槽21内，并且限制开关调节器20位于内部轨道28内。锁定紧固件22从内部轨道28的外侧插入内部轨道28内的限制开关调节器20。限制开关调节器20包括一个或多个销以便接合限制开关9/10。限制开关9/10(例如基部16)包括一个或多个相应孔以便接收一个或多个销。锁定紧固件22插入限制开关调节器20内，从而将限制开关调节器20保持就位，并且限制开关调节器20继而经由插入相应孔的一个或多个销而将限制开关9/10保持就位。锁定紧固件22和限制开关调节器20可被构造成在其固定在一起时使得锁定紧固件22只部分延伸到限制开关调节器20内(例如经过限制开关调节器20的高度的大约3/4)。因此，锁定紧固件22不需要延伸超过限制开关调节器20，并且不需要接触限制开关9/10。在限制开关9/10未紧固时，限制开关9/10停留在狭槽21内(并且能够运动)，并且限制开关调节器20停留在内部轨道28内(并且能够运动)。内部轨道28可具有对应于限制开关调节器20的形状的形状。
具有至少三种方式来应对需要允许限制开关在成型管内外部调节的多余电线。第一种方式是使得座椅包括接近箱以便存放多余的电线。第二种方式是包括类似于电话听筒线的自存放连接线。第三种方式是使用沿着成型管长度延伸的电轨道系统。
本申请描述的线性致动器提供优于现有线性致动器的多种改进。一种改进例如针对成型管的结构。另一改进例如针对限制开关和限制开关调节器的结构以及锁定紧固件的使用。这些特征允许限制开关的位置在不拆卸线性致动器的情况下得到调节。限制开关的位置可以外部调节。因此，座椅(例如剧场座椅)的倾斜能力可以不费力地调节。安装剧场座椅的专业人士可以调节前部剧场座椅以具有较宽的倾斜角度，并调节后部剧场座椅以具有较小倾斜角度，而不拆卸线性致动器或其他部件。通过本发明设想的特征还消除了订购具有用于前部座椅、后部座椅和其他区段内的座椅的不同预定限制开关设置/位置的独立线性致动器的需要。因此，安装和调节这种座椅的成本可以降低。剧场或其他位置的每个座椅可装备相同的线性致动器或限制开关，并且限制开关的位置可以相应调节。
本领域普通技术人员将理解到本文描述的多种实施方式和创新特征的任何分组或全部总体上都可以组合，尽管这些权利要求仅规定了有限数量的此类组合。

Claims (15)

1.一种线性致动器，包括：
成型管，其具有上端部和下端部；
狭槽，其从成型管的上端部延伸到下端部；
内部轨道，其从成型管的上端部延伸到下端部；
至少一个限制开关，其被构造成安装在狭槽内；以及
限制开关调节器和锁定紧固件，其被构造成允许限制开关的位置在不拆卸线性致动器的情况下得到调节，其中限制开关调节器进一步被构造成定位在内部轨道内。
2.根据权利要求1所述的线性致动器，其中，线性致动器还包括心轴、轮齿轮和心轴螺母。
3.根据权利要求2所述的线性致动器，其中，轮齿轮被构造成安装在心轴的一端上。
4.根据权利要求2所述的线性致动器，其中，心轴被构造成插入狭槽。
5.根据权利要求2所述的线性致动器，其中，心轴被构造成经由心轴螺母插入狭槽。
6.根据权利要求2所述的线性致动器，其中，线性致动器还包括下壳体、上壳体、马达和输出轴的组件。
7.根据权利要求6所述的线性致动器，其中，组件包括被构造成接合轮齿轮的开口。
8.根据权利要求2所述的线性致动器，其中，心轴是螺杆。
9.根据权利要求1所述的线性致动器，其中，锁定紧固件被构造成接合限制开关调节器。
10.根据权利要求1所述的线性致动器，其中，锁定紧固件被构造成将限制开关锁定在狭槽内，使得限制开关不能在狭槽内运动。
11.根据权利要求10所述的线性致动器，其中，锁定紧固件被构造成将限制开关锁定在狭槽内，而不拆卸线性致动器。
12.根据权利要求1所述的线性致动器，其中，锁定紧固件被构造成松开狭槽内的限制开关，使得限制开关能够在狭槽内运动。
13.根据权利要求12所述的线性致动器，其中，锁定紧固件被构造成松开狭槽内的限制开关，而不拆卸线性致动器。
14.根据权利要求1所述的线性致动器，其中，限制开关包括基部和安装板。
15.一种躺椅，包括：
线性致动器，其被构造成调节躺椅的位置，其中线性致动器包括：
成型管，其具有上端部和下端部；
狭槽，其从成型管的上端部延伸到下端部；
内部轨道，其从成型管的上端部延伸到下端部；
至少一个限制开关，其被构造成安装在狭槽内；以及
限制开关调节器和锁定紧固件，其被构造成允许限制开关的位置在不拆卸线性致动器的情况下得到调节，其中限制开关调节器进一步被构造成定位在内部轨道内。
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