DE202016106011U1

DE202016106011U1 - Modularer Aktuator

Info

Publication number: DE202016106011U1
Application number: DE202016106011.7U
Authority: DE
Original assignee: Timotion Technology Co Ltd
Current assignee: Timotion Technology Co Ltd
Priority date: 2016-08-12
Filing date: 2016-10-26
Publication date: 2016-11-07
Anticipated expiration: 2026-10-27
Also published as: US20180045285A1; TWM535764U; US9989133B2

Abstract

Modularer Aktuator (1), der umfasst: ein Betätigungsmodul (10) mit einem Motor (11) und einer Antriebsschnecke (12), die durch den Motor (11) angetrieben wird; ein Zahnradmodul (20) mit einem Getriebekasten (21) und einer Verlangsamungszahnradanordnung (22), die im Getriebekasten (21) angeordnet ist, wobei die Verlangsamungszahnradanordnung (22) ein Verlangsamungsschneckenrad (221) umfasst, das mit der Antriebsschnecke (12) in Eingriff steht, und eine Verlangsamungsschnecke (222) umfasst, die durch das Verlangsamungsschneckenrad (221) zur Drehung angetrieben wird; und ein Teleskopmodul (30) mit einem Antriebsschneckenrad (31), einer Leitspindel (32), die durch die Antriebsschnecke (31) zur Drehung angetrieben wird, und einem ausfahrbaren Rohr (33), das mit der Leitspindel (32) mit Gewinde verbunden ist, wobei das Antriebsschneckenrad (31) mit der Verlangsamungsschnecke (222) in Eingriff steht und die Leitspindel (32) parallel zur Antriebsschnecke (12) angeordnet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Aktuator und insbesondere einen modularen Aktuator.
Hintergrund
Die linearen Aktuatoren werden im täglichen Leben umfangreich verwendet. Vorrichtungen/Produkte verwenden die linearen Aktuatoren und umfassen beispielsweise einen Massagestuhl, einen elektrisch einstellbaren Stuhl, ein elektrisches Krankenhausbett, ein Laufband, ein Klappbett, Möbel und einen Hubmechanismus. Der lineare Aktuator wird typischerweise für die Positionseinstellung verwendet. Ein herkömmlicher linearer Aktuator verwendet hauptsächlich eine Antriebsanordnung mit einem Antriebsmotor, einer Schnecke und einem Schneckenrad, um die Drehung einer Leitspindel anzutreiben. Mittels der Leitspindel fährt gleichzeitig ein ausfahrbares Rohr, das an der Leitspindel mit Gewinde befestigt ist, aus oder zieht sich zurück in Bezug auf ein äußeres Rohr, das das ausfahrbare Rohr aufnimmt.
In dem herkömmlichen linearen Aktuator sind viele Teile enthalten. Er weist auch einen Getriebekasten (eine Verlangsamungszahnradanordnung) auf, die Montage dauert viel Zeit und weist häufig viele Probleme auf. Mit anderen Worten, die Montage ist zeitaufwändig und kostspielig. Andererseits muss in elektronischen Produkten mit kleiner Größe der lineare Aktuator miniaturisiert werden, um Platz zu sparen und die Kosten zu verringern.
Folglich ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, die vorstehend erwähnten Probleme zu lösen, auf deren Basis die vorliegende Erfindung durchgeführt wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen modularen Aktuator mit einer vereinfachten Struktur und einer kleinen Größe zu schaffen, während die Montagezeit und die Probleme verringert werden.
Folglich schafft die vorliegende Erfindung einen modularen Aktuator mit einem Betätigungsmodul, einem Zahnradmodul und einem Teleskopmodul. Das Betätigungsmodul umfasst einen Motor und eine Antriebsschnecke, die durch den Motor angetrieben wird. Das Zahnradmodul umfasst einen Getriebekasten und eine Verlangsamungszahnradanordnung, die im Getriebekasten angeordnet ist. Die Verlangsamungszahnradanordnung umfasst ein Verlangsamungsschneckenrad, das mit der Antriebsschnecke in Eingriff steht, und umfasst eine Verlangsamungsschnecke, die zur Drehung durch das Verlangsamungsschneckenrad angetrieben wird. Das Teleskopmodul umfasst ein Antriebsschneckenrad, eine Leitspindel, die zur Drehung durch das Antriebsschneckenrad angetrieben wird, und ein ausfahrbares Rohr, das mit der Leitspindel mit Gewinde verbunden ist. Das Antriebsschneckenrad steht mit der Verlangsamungsschnecke in Eingriff und die Leitspindel ist parallel zur Antriebsschnecke angeordnet.
Im Vergleich zu herkömmlichen Techniken ist das Betätigungsmodul, das als Leistungsquelle des Aktuators der vorliegenden Erfindung dient, modularisiert, so dass die Montage ausgeführt werden kann, ohne notwendigerweise den Motor und das Antriebsschneckenrad separat zu montieren, wodurch eine leichte und effiziente Montage erreicht wird. Ferner ist die Verlangsamungszahnradanordnung des Aktuators ein modularisierter Zahnradsatz, so dass die Montage ausgeführt werden kann, indem einfach das Verlangsamungsschneckenrad mit der Antriebsschnecke in Eingriff gebracht wird, wodurch während der Herstellung beträchtliche Montagezeit verringert wird. Im modularen Aktuator der vorliegenden Erfindung ist überdies das Teleskopmodul für die lineare Bewegung auch modularisiert, so dass die Montage ausgeführt werden kann, indem einfach das Antriebsschneckenrad mit der Verlangsamungsschnecke in Eingriff gebracht wird, wobei somit Montagezeit gespart wird, Montageprobleme verringert werden und die industrielle Ausführbarkeit verbessert wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Offenbarung wird aus der ausführlichen Beschreibung vollständiger verständlich und die hier nachstehend gegebenen Zeichnungen dienen nur zur Erläuterung und begrenzen folglich die Offenbarung nicht, wobei:
1 eine perspektivische Ansicht eines modularen Aktuators gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine perspektivische Ansicht des modularen Aktuators in auseinandergezogener Anordnung ist;
3 eine perspektivische Ansicht des modularen Aktuators in auseinandergezogener Anordnung ist;
4 eine Seitenansicht ist, die das Innere des modularen Aktuators darstellt;
5 eine teilweise Querschnittsansicht aus einer seitlichen Richtung ist, die den modularen Aktuator darstellt; und
6 eine Querschnittsansicht aus einer anderen seitlichen Richtung ist, die den modularen Aktuator darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ausführliche Beschreibungen und technische Inhalte der vorliegenden Erfindung werden nachstehend in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen dargestellt. Selbstverständlich sind jedoch die hier offenbarten Beschreibungen und begleitenden Zeichnungen lediglich erläuternd und beispielhaft und sollen den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht begrenzen.
In den 1 und 2, die eine perspektivische Ansicht bzw. eine perspektivische Ansicht in auseinandergezogener Anordnung sind, ist ein modularer Aktuator der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der modulare Aktuator 1 der vorliegenden Erfindung umfasst ein Betätigungsmodul 10, ein Zahnradmodul 20 und ein Teleskopmodul 30. Das Betätigungsmodul 10 ist über dem Teleskopmodul 30 angeordnet und ist parallel zum Teleskopmodul 30 angeordnet. Ferner ist das Zahnradmodul 20 zwischen dem Betätigungsmodul 10 und dem Teleskopmodul 30 angeordnet. Das Betätigungsmodul 10 treibt das Teleskopmodul 30 zur linearen Bewegung mittels des Zahnradmoduls 20 an.
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst der modulare Aktuator 1 ferner ein erstes Gehäuse 101 und ein zweites Gehäuse 102. Das erste Gehäuse 101 und das zweite Gehäuse 102 sind mittels mehrerer Schrauben 103 miteinander verbunden. Das Betätigungsmodul 10 und das Zahnradmodul 20 sind innerhalb des ersten Gehäuses 101 und des zweiten Gehäuses 102 angeordnet. Das Zahnradmodul 20 ist an einer Seite des zweiten Gehäuses 102 mittels mindestens einer Schraube 104 mit Gewinde befestigt. Das Teleskopmodul 30 steht teilweise aus dem ersten Gehäuse 101 und dem zweiten Gehäuse 102 vor. Das Teleskopmodul 30 kann sich in Bezug auf das erste Gehäuse 101 und das zweite Gehäuse 102 linear bewegen. Die Struktur des modularen Aktuators 1 wird nachstehend genauer ausführlich dargestellt.
In den 3 und 4, die eine perspektivische Ansicht in auseinandergezogener Anordnung bzw. eine Seitenansicht sind, ist der modulare Aktuator 1 der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Betätigungsmodul 10 umfasst einen Motor 11 und eine Antriebsschnecke 12, die durch den Motor 11 angetrieben wird. Das Zahnradmodul 20 umfasst einen Getriebekasten 21 und eine Verlangsamungszahnradanordnung 22, die im Getriebekasten 21 angeordnet ist. Die Verlangsamungszahnradanordnung 22 umfasst ein Verlangsamungsschneckenrad 221, das mit der Antriebsschnecke 12 in Eingriff steht, und umfasst eine Verlangsamungsschnecke 222, die zur Drehung durch das Verlangsamungsschneckenrad 221 angetrieben wird. Ferner umfasst das ausfahrbare Modul 30 ein Antriebsschneckenrad 31, eine Leitspindel 32, die durch das Antriebsschneckenrad 31 zur Drehung angetrieben wird, und ein ausfahrbares Rohr 33, das mit der Leitspindel 32 mit Gewinde verbunden ist. Das Antriebsschneckenrad 31 steht mit der Verlangsamungsschnecke 222 in Eingriff und die Leitspindel 32 ist parallel zur Antriebsschnecke 12 angeordnet.
Das erste Gehäuse 101 und das zweite Gehäuse 102 sind entlang einer Erstreckungsrichtung der Leitspindel 32 miteinander verbunden, um eine Gesamtgröße des modularen Aktuators 1 zu verringern.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Zahnradmodul 20 ferner eine Schneckenbuchse 23. Die Schneckenbuchse 23 ist mit einer Seite des Getriebekastens 21 verbunden, eine Endfläche der Schneckenbuchse 23 umfasst ein Wellenloch 230, die Antriebsschnecke 12 ist in den Getriebekasten 21 eingesetzt und ein Ende der Antriebsschnecke 12 ist durch das Wellenloch 230 eingesetzt. Folglich kann die Schneckenbuchse 23 die Antriebsschnecke 12 abstützen, so dass die Antriebsschnecke 12 sich im Getriebekasten 21 stabil drehen kann, um die Verlangsamungszahnradanordnung 22 anzutreiben.
Speziell umfasst die Schneckenbuchse 23 eine Röhre 231 und eine Stützplatte 232, die eine Endfläche der Röhre 231 bedeckt, und das Wellenloch 230 ist an der Stützplatte 232 angeordnet. Ferner umfasst der Getriebekasten 21 eine Hülse 211, die das Schneckenrad 12 bedeckt, und umfasst ein Basisgehäuse 212, das die Verlangsamungszahnradanordnung 22 aufnimmt, und die Schneckenbuchse 23 ist mit einer inneren Oberfläche der Hülse 211 verbunden. Es ist bevorzugt, dass die Hülse 211 eine Kerbe 210 umfasst, die Schneckenbuchse 23 einen Höcker 233 umfasst, der der Kerbe 210 entspricht, und die Schneckenbuchse 23 mit der Hülse 211 durch Eingriff des Höckers 233 mit der Kerbe 210 verbunden ist.
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst das Basisgehäuse 212 ein zweites Wellenloch 2120 und die Verlangsamungsschnecke 222 umfasst eine Radwelle 2220 und ein Ende der Radwelle 2220 ist durch das zweite Wellenloch 2120 eingesetzt. Folglich kann die Verlangsamungsschnecke 222 sich im Basisgehäuse 212 stabil drehen, um das Teleskopmodul 30 zur linearen Bewegung anzutreiben.
Das Teleskopmodul 30 umfasst ferner ein äußeres Rohr 34, einen vorderen Anlageabschnitt 35 und einen hinteren Anlageabschnitt 36. Das ausfahrbare Rohr 33 ist in das äußere Rohr 34 eingesetzt und wird durch die Leitspindel 32 angetrieben, so dass es in Bezug auf das äußere Rohr 34 beweglich ist. Überdies ist der vordere Anlageabschnitt 35 mit einem äußeren Ende des ausfahrbaren Rohrs 33 verbunden und der hintere Anlageabschnitt 36 ist mit einem hinteren Ende des Antriebsschneckenrades 31 gekoppelt Der vordere Anlageabschnitt 35 ist zum Koppeln eines zu bewegenden Objekts (nicht dargestellt) ausgelegt. Der hintere Anlageabschnitt 36 ist zum Befestigen und Abstützen des modularen Aktuators 1 ausgelegt.
Die 5 und 6 des modularen Aktuators sind eine Teilquerschnittsansicht aus einer seitlichen Richtung bzw. eine Querschnittsansicht aus einer anderen seitlichen Richtung. Wie in 5 gezeigt, steht die Antriebsschnecke 12 mit dem Verlangsamungsschneckenrad 221 in Eingriff und das Verlangsamungsschneckenrad 221 treibt die Drehung der Verlangsamungsschnecke 222 an, um eine Bewegungsübertragung und Bewegungsverlangsamung zu erreichen. Ferner ist ein Ende der Antriebsschnecke 12 durch das Wellenloch 230 der Schneckenbuchse 23 eingesetzt. Die Schneckenbuchse 23 kann die Antriebsschnecke 12 abstützen, um sie stabil zu drehen, um das Verlangsamungsschneckenrad 221 und die Verlangsamungsschnecke 222 anzutreiben.
In 6 weist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Antriebsschnecke 12 eine axiale Richtung 120 und eine horizontale Richtung 121 und eine vertikale Richtung 122 senkrecht zur axialen Richtung 120 auf. Es sollte beachtet werden, dass eine Achsenrichtung der Radwelle 2220 der Verlangsamungsschnecke 222 in Bezug auf die horizontale Richtung 121 der Antriebsschnecke 12 geneigt ist, wobei folglich die stabile Bewegungsübertragung erleichtert wird.
Zusammengefasst ist der modulare Aktuator 1 der vorliegenden Erfindung durch das Betätigungsmodul 10, das Zahnradmodul 20 und das Teleskopmodul 30 gebildet. Der modulare Aktuator 1 vereinfacht die Montagezeit, verringert die Produktionskosten und weist eine ausgezeichnete industrielle Ausführbarkeit mittels seiner modularen Konstruktion auf.
Selbstverständlich sind die obigen Beschreibungen lediglich die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und sollen den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht begrenzen. Äquivalente Änderungen und Modifikationen, die im Gedanken der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden, werden als in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallend betrachtet.

Claims

Modularer Aktuator (1), der umfasst: ein Betätigungsmodul (10) mit einem Motor (11) und einer Antriebsschnecke (12), die durch den Motor (11) angetrieben wird; ein Zahnradmodul (20) mit einem Getriebekasten (21) und einer Verlangsamungszahnradanordnung (22), die im Getriebekasten (21) angeordnet ist, wobei die Verlangsamungszahnradanordnung (22) ein Verlangsamungsschneckenrad (221) umfasst, das mit der Antriebsschnecke (12) in Eingriff steht, und eine Verlangsamungsschnecke (222) umfasst, die durch das Verlangsamungsschneckenrad (221) zur Drehung angetrieben wird; und ein Teleskopmodul (30) mit einem Antriebsschneckenrad (31), einer Leitspindel (32), die durch die Antriebsschnecke (31) zur Drehung angetrieben wird, und einem ausfahrbaren Rohr (33), das mit der Leitspindel (32) mit Gewinde verbunden ist, wobei das Antriebsschneckenrad (31) mit der Verlangsamungsschnecke (222) in Eingriff steht und die Leitspindel (32) parallel zur Antriebsschnecke (12) angeordnet ist.
Modularer Aktuator (1) nach Anspruch 1, wobei das Zahnradmodul (20) eine Schneckenbuchse (23) umfasst, wobei die Schneckenbuchse (23) mit einer Seite des Getriebekastens (21) verbunden ist, eine Endfläche der Schneckenbuchse (23) ein Wellenloch (230) umfasst, die Antriebsschnecke (12) in den Getriebekasten (21) eingesetzt ist und ein Ende der Antriebsschnecke (12) durch das Wellenloch (230) eingesetzt ist.
Modularer Aktuator (1) nach Anspruch 2, wobei die Schneckenbuchse (23) eine Röhre (231) und eine Stützplatte (232) umfasst, die eine Endfläche der Röhre (231) bedeckt, und das Wellenloch (230) an der Stützplatte (232) angeordnet ist.
Modularer Aktuator (1) nach Anspruch 2, wobei der Getriebekasten (21) eine Hülse (211) umfasst, die die Antriebsschnecke (12) bedeckt, und ein Basisgehäuse (212) umfasst, das die Verlangsamungszahnradanordnung (22) aufnimmt, und die Schneckenbuchse (23) mit einer inneren Oberfläche der Hülse (211) verbunden ist.
Modularer Aktuator (1) nach Anspruch 4, wobei die Hülse (211) eine Kerbe (210) umfasst, die Schneckenbuchse (23) einen Höcker (233) umfasst, der der Kerbe (210) entspricht, und die Schneckenbuchse (23) mit der Hülse (211) durch Eingriff des Höckers (233) mit der Kerbe (210) verbunden ist.
Modularer Aktuator (1) nach Anspruch 4, wobei das Basisgehäuse (212) ein zweites Wellenloch (2120) umfasst und die Verlangsamungsschnecke (222) eine Radwelle (2220) umfasst und ein Ende der Radwelle (2220) durch das zweite Wellenloch (2120) eingesetzt ist.
Modularer Aktuator (1) nach Anspruch 6, wobei die Antriebsschnecke (12) eine axiale Richtung (120) und eine horizontale Richtung (121) und eine vertikale Richtung (122) senkrecht zur axialen Richtung (120) aufweist, wobei eine Achsenrichtung der Radwelle (2220) in Bezug auf die horizontale Richtung (121) der Antriebsschnecke (12) geneigt ist.
Modularer Aktuator (1) nach Anspruch 1, wobei das Teleskopmodul (30) ferner ein äußeres Rohr (34) umfasst und das ausfahrbare Rohr (33) in das äußere Rohr (34) so eingesetzt ist, dass es in Bezug auf das äußere Rohr (34) beweglich ist.
Modularer Aktuator (1) nach Anspruch 1, wobei das Teleskopmodul (30) ferner einen vorderen Anlageabschnitt (35) und einen hinteren Anlageabschnitt (36) umfasst, wobei der vordere Anlageabschnitt (35) mit einem äußeren Ende des ausfahrbaren Rohrs (33) verbunden ist und der hintere Anlageabschnitt (36) mit einem hinteren Ende des Antriebsschneckenrades (31) gekoppelt ist.
Modularer Aktuator (1) nach Anspruch 1, der ferner ein erstes Gehäuse (101) und ein zweites Gehäuse (102) umfasst, wobei das erste Gehäuse (101) und das zweite Gehäuse (102) entlang einer Ausdehnungsrichtung der Leitspindel (32) miteinander verbunden sind, wobei das Zahnradmodul (20) an einer Seite des zweiten Gehäuses (102) durch mindestens eine Schraube (104) befestigt ist.