TWI522551B - 具有快釋機構的致動裝置 - Google Patents

Description

具有快釋機構的致動裝置

本發明係有關一種致動裝置，尤指一種具有快釋機構的致動裝置。

將線性致動裝置(Actuator)應用於電動病床、跑步機、輪椅等方面，以作為位置高低或仰角大小的調整變換，已是相當的常見和普遍；其中在對病患做急救處理時，具有對致動裝置作快速釋放作用的快釋機構，可使病床能作迅速的調整變換，以爭取最寶貴的黃金救援時間，則為本發明所研究的重要課題。

習知具有快釋機構的致動裝置，如中國發明專利公告號第CN100552263C所揭露，其主要包括一電動機、一傳動機構及一快釋機構，電動機包含一主體及從主體中心向外凸伸出的一蝸桿，而傳動機構包含一導螺桿及套接於導螺桿一端且與前述蝸桿囓合傳動的一蝸輪，快釋機構包括二圓筒聯接部件，其中的一圓筒聯接部件固接在導螺桿並跟隨轉動，另一圓筒聯接部件固接在蝸輪並跟隨轉動，在各圓筒聯接部件的對應端設有扭矩傳動元件，利用各圓筒聯接部件之間的離合，來使導螺桿和蝸輪一起傳動或脫離傳動。

然而，習知具有快釋機構的致動裝置，在實際使用上仍存在有下述之問題點，由於其結構複雜、元件繁多，不僅組合裝配不容易，且在元件的材料和加工等各方面亦是所費不贄，因而大幅度的提高其造價和成本。另其以推壓方式來致動各圓筒聯接部件的離合，所產生的作用力相當的小，而導致使用和操作上的不方便。

本發明之一目的，在於提供一種具有快釋機構的致動裝置，其係藉由整體結構的精簡化設計，不僅易於裝配組合且操作亦相當的簡單和方便。

為了達成上述之目的，本發明係提供一種具有快釋機構的致動裝置，包括一基座、一電動機、一傳動機構、一快釋機構、一彈性元件及一扳轉機構，該電動機連接該基座，該電動機具有一蝸桿；該傳動機構連接該基座，該傳動機構包含一蝸輪構件、一導螺桿及一軸承，該蝸輪構件受該蝸桿驅動且成型有複數凸鍵，該導螺桿穿接該蝸輪構件並透過該軸承支承在該基座；該快釋機構套設在該導螺桿且形成在該蝸輪構件的側邊，該快釋機構包含固接在該導螺桿的一第一圓筒體及連接該第一圓筒體且可軸向位移的一第二圓筒體，該第二圓筒體設有分別與各該凸鍵作嵌合傳動及脫離傳動的其中之一的複數鍵槽；該彈性元件彈性夾設在該蝸輪構件和該第二圓筒體之間；該扳轉機構包含樞接在該基座的一旋動件，該旋動件具有推開該第二圓筒體脫離與該蝸輪構件之扭矩傳送的一撥動臂。

為了達成上述之目的，本發明係另提供一種具有快釋機構的致動裝置，包括一基座、一電動機、一傳動機構、一快釋機構、一彈性元件及一扳轉機構，該電動機連接該基座，該電動機具有一蝸桿；該傳動機構連接該基座，該傳動機構包含一蝸輪構件、一導螺桿及一軸承，該蝸輪構件包含受該蝸桿驅動的一蝸輪及連接該蝸輪且跟隨轉動的一軸套，該軸套成型有複數凸鍵，該導螺桿穿接該蝸輪構件並透過該軸承支承在該基座；該快釋機構套設在該導螺桿且形成在該蝸輪構件的側邊，該快釋機構包含固接在該導螺桿的一第一圓筒體及連接該第一圓筒體且可軸向位移的一第二圓筒體，該第二圓筒體設有分別與各該凸鍵作嵌合傳動及脫離傳動的其中之一的複數鍵槽；該彈性元件彈性夾設在該蝸輪和該第二圓筒體之間；該扳轉機構包含樞接在該基座的一旋動件，該旋動件具有推開該第二圓筒體脫離與該軸套之扭矩傳送的一撥動臂。

本發明還具有以下功效，由於第二圓筒體和蝸輪構件在釋放的過程中，可讓蝸輪構件不必承受旋動件所施加的側向推力，而使蝸輪構件不發生移位情況，得以確保蝸輪和蝸桿之間的穩定傳動。藉由拉桿扣接於旋動件上，並將弧形的擺動轉換為線性移動，而大幅減輕作業者所需施加的拉力。

<本發明>

10．．．基座

11．．．下座體

111、121．．．螺柱

12．．．上座體

13．．．容腔

20．．．電動機

21．．．主體

211．．．電氣部件

212．．．蝸桿

22．．．電動機外殼

30．．．傳動機構

31．．．蝸輪構件

311．．．蝸輪

312．．．承接部

313．．．貫穿孔

314．．．凹溝

315．．．軸套

316．．．凸鍵

317．．．凸條

318．．．間隔空間

32．．．導螺桿

321．．．定位段

33．．．軸承

34．．．伸縮管

40．．．快釋機構

41．．．第一圓筒體

411．．．定位孔

412．．．止轉鍵

42．．．第二圓筒體

421．．．槽溝

422．．．擋環

423．．．凸環

424．．．鍵槽

50．．．彈性元件

60．．．扳轉機構

61．．．罩蓋

611．．．軸孔

612．．．軸座

62．．．旋動件

621．．．撥動臂

63．．．拉桿

631．．．鉤部

70．．．外管

80．．．后支座

第一圖係本發明致動裝置的組合示意圖。

第二圖係本發明之基座、傳動機構和快釋機構立體分解圖。

第三圖係本發明之蝸輪構件、彈性元件及快釋機構的立體分解圖。

第四圖係本發明致動裝置的立體分解圖。

第五圖係本發明致動裝置的組合剖視圖。

第六圖係本發明之扳轉機構未作動前組合外觀圖。

第七圖係本發明之扳轉機構作動後組合外觀圖。

第八圖係第七圖組合剖視圖。

有關本發明之詳細說明及技術內容，配合圖式說明如下，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

請參照第一至五圖所示，本發明係提供一種具有快釋機構的致動裝置，包括一基座10、一電動機20、一傳動機構30、一快釋機構40、一彈性元件50及一扳轉機構60。

基座10包含一下座體11及對應下座體11罩合的一上座體12，在上座體12和下座體11之間形成有一容腔13，且上座體12和下座體11是透過螺絲等螺固元件穿接螺固，在下座體11和上座體12的外部成型有相互對應的一對螺柱111、121。

電動機20包含一主體21及供主體21容置的一電動機外殼22，主體21具有一電氣部件211和自電氣部件211的中心凸伸而出的一蝸桿212，在電動機外殼22靠接基座10時恰令蝸桿212穿入基座10的容腔13內部。

傳動機構30包含一蝸輪構件31、一導螺桿32及一軸承33，蝸輪構件31包含一蝸輪311及一軸套315，其中軸套315和蝸輪311是可以一體成型而構成前述的蝸輪構件31(圖未示出)，本實施例的蝸輪311和軸套315是個別製作後再經組接而成，蝸輪311是受前述蝸桿212的驅動，軸套315則是連接蝸輪311且跟隨轉動。在蝸輪311朝向快釋機構40的端面凸伸有一環形承接部312，並在承接部312的中心開設有一貫穿孔313，在貫穿孔313的內壁面開設有環狀排列的多數凹溝314。軸套315遠離蝸輪311的端部成型有環狀排列的複數凸鍵316，軸套315鄰近蝸輪311的端部延伸有環狀排列的多數凸條317，軸套315以各凸條317分別對應蝸輪311的貫穿孔313的各凹溝314穿接嵌固，並在承接部312和凸鍵316之間形成有一間隔空間318(如第五圖所示)。軸承33容置固定在基座10的容腔13內部，導螺桿32的一端穿設在軸套312內並透過軸承33支承在基座10，導螺桿32具有一定位段321。此外，傳動機構30更包含與導螺桿32相互螺接驅動的一伸縮管34，且此導螺桿32為一非自鎖性導螺桿。

快釋機構40套設在導螺桿32且形成在蝸輪構件31的蝸輪311側邊，此快釋機構40包含一第一圓筒體41及一第二圓筒體42，第一圓筒體41具有一定位孔411，第一圓筒體41是以定位孔411套接固定在導螺桿32的定位段321，以使彼此一起轉動，在第一圓筒體41的外周面形成有間隔環繞的多數止轉鍵412。第二圓筒體42套接在第一圓筒體41，第二圓筒體42內壁成型有供前述止轉鍵412嵌合的多數槽溝421，以使第二圓筒體42可相對於第一圓筒體41產生軸向位移，在第二圓筒體42遠離第一圓筒體41的端部成型有一擋環422。另在擋環422側的第二圓筒體42端面延伸有一凸環423。又，在擋環422側的第二圓筒體42內壁設有分別供前述各凸鍵316作選擇性嵌合的複數鍵槽424。

本實施例的彈性元件50為一螺旋壓縮彈簧，其兩端分別套接在前述的凸環423和前述的承接部313，且彈性夾設在蝸輪311和該第二圓筒體42之間。

扳轉機構60包含一罩蓋61、一旋動件62及一拉桿63，罩蓋61對應於前述的電動機外殼22罩蓋結合並且包覆基座10，旋動件62呈一U字型，此旋動件62透過螺栓等元件穿設樞接在前述的各螺柱111、121，在旋動件62的開口端向內延伸有一對撥動臂621，此對撥動臂621是對應於前述第二圓筒體42的擋環422配設。在罩蓋61的開設有一軸孔611，拉桿63穿接軸孔611並透過二軸座612支承在罩蓋61，在二軸座612之間的拉桿63連接有一鉤部631，此鉤部631對應於旋動件62的封閉端連接。

本發明的致動裝置更包括一外管70及一後支座80，其中外管70套設在伸縮管34的外周緣，且其一端固定在電動機外殼22和罩蓋61的端部。後支座80穿接固定在基座10遠離外管70的一端，且部分區域是凸伸裸露出電動機外殼22和罩蓋61的另一端部。

第六圖為拉桿63尚未作動前的組合示意圖，續參閱第七圖所示，使用時拉動拉桿63朝遠離后支座80的方向移動，以拉桿63的鉤部631使旋動件62產生旋動，旋動件62將以樞接在各螺柱111、121為旋轉中心，令撥動臂621推動第二圓筒體42的擋環422，並使第二圓筒體42朝蝸輪311的方向移動，此時軸套315的各凸鍵316與第二圓筒體42的各鍵槽424將脫離扭矩傳送。繼之，在伸縮管34受壓後將令導螺桿32產生自轉，在導螺桿32自轉的過程中，將同時帶動第一圓筒體41和第二圓筒體42一起轉動，而蝸輪311和軸套315則保持固定不動。從第八圖可以得知第二圓筒體42具有鍵槽424的區域將在承接部312和凸鍵316之間的間隔空間318中作自由轉動。

綜上所述，本發明之具有快釋機構的致動裝置，確可達到預期之使用目的，而解決習知之缺失，又因極具新穎性及進步性，完全符合發明專利申請要件，爰依專利法提出申請，敬請詳查並賜准本案專利，以保障發明人之權利。

31．．．蝸輪構件

311．．．蝸輪

312．．．承接部

313．．．貫穿孔

314．．．凹溝

315．．．軸套

316．．．凸鍵

317．．．凸條

40．．．快釋機構

41．．．第一圓筒體

411．．．定位孔

412．．．止轉鍵

42．．．第二圓筒體

421．．．槽溝

422．．．擋環

423．．．凸環

50．．．彈性元件

Claims (20)

1. 一種具有快釋機構的致動裝置，包括：一基座；一電動機，連接該基座，該電動機具有一蝸桿；一傳動機構，連接該基座，該傳動機構包含一蝸輪構件、一導螺桿及一軸承，該蝸輪構件受該蝸桿驅動且成型有複數凸鍵，該導螺桿穿接該蝸輪構件並透過該軸承支承在該基座；一快釋機構，套設在該導螺桿且形成在該蝸輪構件的側邊，該快釋機構包含固接在該導螺桿的一第一圓筒體及連接該第一圓筒體且可軸向位移的一第二圓筒體，該第二圓筒體設有分別與該蝸輪構件的各該凸鍵作嵌合傳動及脫離傳動的其中之一的複數鍵槽；一彈性元件，彈性夾設在該蝸輪構件和該第二圓筒體之間；以及一扳轉機構，包含樞接在該基座的一旋動件，該旋動件具有推開該第二圓筒體脫離與該蝸輪構件之扭矩傳送的一撥動臂；其中當該第二圓筒體和該蝸輪構件脫離傳動時，該蝸輪構件維持不動，該第二圓筒體受旋轉的該導螺桿和該第一圓筒體的驅動而相對於該蝸輪構件做旋轉。
2. 如請求項1所述之具有快釋機構的致動裝置，其中該基座包含一下座體及對應該下座體罩合的一上座體，在該下座體和該上座體的外部成型有相互對應的一對螺柱，該旋動件為一U字型，該撥動臂形成在該旋動件的開口端，該旋動件透過一螺栓分別樞接在每一該螺柱。
3. 如請求項2所述之具有快釋機構的致動裝置，其中該電動機包含一主體及供該主體容置的一電動機外殼，該主體具有一電氣部件，該蝸桿是自該電氣部件的中心凸伸而出，該電動機外殼連接在該基座。
4. 如請求項3所述之具有快釋機構的致動裝置，其中該扳轉機構更包含一罩蓋，該罩蓋對應於該電動機外殼罩蓋結合並且包覆該基座。
5. 如請求項4所述之具有快釋機構的致動裝置，其中該扳轉機構更包含一拉桿，該罩蓋開設有一軸孔，該拉桿穿接該軸孔並透過二軸座支承在該罩蓋，在該二軸座之間的該拉桿連接有一鉤部，該鉤部對應於該旋動件的封閉端連接。
6. 如請求項1所述之具有快釋機構的致動裝置，其中該蝸輪構件朝向該快釋機構的端面凸伸有一環形承接部，該第二圓筒體端面延伸有一凸環，該彈性元件為一螺旋壓縮彈簧，該螺旋壓縮彈簧的兩端分別套接在該凸環和該環形承接部。
7. 如請求項1所述之具有快釋機構的致動裝置，其中該傳動機構更包含與該導螺桿相互螺接驅動的一伸縮管，且該導螺桿為一非自鎖性導螺桿。
8. 如請求項1所述之具有快釋機構的致動裝置，其中該導螺桿具有一定位段，該第一圓筒體具有一定位孔，該第一圓筒體以該定位孔套接固定在該導螺桿的該定位段。
9. 如請求項1所述之具有快釋機構的致動裝置，其中該第一圓筒體的外周面形成有間隔環繞的多數止轉鍵，該第二圓筒體成型有供該等止轉鍵嵌合的多數槽溝。
10. 如請求項1所述之具有快釋機構的致動裝置，其中該第二圓筒體遠離該第一圓筒體的端部成型有一擋環，該旋動件以該撥動臂對應該擋環作致動。
11. 一種具有快釋機構的致動裝置，包括：一基座；一電動機，連接該基座，該電動機具有一蝸桿；一傳動機構，連接該基座，該傳動機構包含一蝸輪構件、一導螺桿及一軸承，該蝸輪構件包含受該蝸桿驅動的一蝸輪及連接該蝸輪且跟隨轉動的一軸套，該軸套成型有複數凸鍵，該導螺桿穿接該蝸輪構件並透過該軸承支承在該基座；一快釋機構，套設在該導螺桿且形成在該蝸輪構件的側邊，該快釋機構包含固接在該導螺桿的一第一圓筒體及連接該第一圓筒體且可軸向位移的一第二圓筒體，該第二圓筒體設有分別與該軸套的各該凸鍵作嵌合傳動及脫離傳動的其中之一的複數鍵槽；一彈性元件，彈性夾設在該蝸輪和該第二圓筒體之間；以及一扳轉機構，包含樞接在該基座的一旋動件，該旋動件具有推開該第二圓筒體脫離與該軸套之扭矩傳送的一撥動臂；其中當該第二圓筒體和該軸套脫離傳動時，該蝸輪構件維持不動，該第二圓筒體受旋轉的該導螺桿和該第一圓筒體的驅動而相對於該軸套做旋轉。
12. 如請求項11所述之具有快釋機構的致動裝置，其中該基座包含一下座體及對應該下座體罩合的一上座體，在該下座體和該上座體的外部成型 有相互對應的一對螺柱，該旋動件為一U字型，該撥動臂形成在該旋動件的開口端，該旋動件透過一螺栓分別樞接在每一該螺柱。
13. 如請求項12所述之具有快釋機構的致動裝置，其中該電動機包含一主體及供該主體容置的一電動機外殼，該主體具有一電氣部件，該蝸桿是自該電氣部件的中心凸伸而出，該電動機外殼連接在該基座。
14. 如請求項13所述之具有快釋機構的致動裝置，其中該扳轉機構更包含一罩蓋，該罩蓋對應於該電動機外殼罩蓋結合並且包覆該基座。
15. 如請求項14所述之具有快釋機構的致動裝置，其中該扳轉機構更包含一拉桿，該罩蓋的開設有一軸孔，該拉桿穿接該軸孔並透過二軸座支承在該罩蓋，在該二軸座之間的該拉桿連接有一鉤部，該鉤部對應於該旋動件的封閉端連接。
16. 如請求項11所述之具有快釋機構的致動裝置，其中該蝸輪朝向該快釋機構的端面凸伸有一承接部，該第二圓筒體端面延伸有一凸環，該彈性元件為一螺旋壓縮彈簧，該螺旋壓縮彈簧的兩端分別套接在該凸環和該承接部。
17. 如請求項16所述之具有快釋機構的致動裝置，其中該承接部的中心開設有一貫穿孔，在該貫穿孔的內壁面開設有環狀排列的多數凹溝，該軸套鄰近該蝸輪的端部延伸有環狀排列的多數凸條，該軸套以各該凸條分別對應該蝸輪的各該凹溝穿接嵌固，並在該承接部和該凸鍵之間形成有供該第二圓筒體自由轉動的一間隔空間。
18. 如請求項11所述之具有快釋機構的致動裝置，其中該傳動機構更包含與該導螺桿相互螺接驅動的一伸縮管，且該導螺桿為一非自鎖性導螺桿。
19. 如請求項11所述之具有快釋機構的致動裝置，其中該導螺桿具有一定位段，該第一圓筒體具有一定位孔，該第一圓筒體以該定位孔套接固定在該導螺桿的該定位段。
20. 如請求項11所述之具有快釋機構的致動裝置，其中該第一圓筒體的外周面形成有間隔環繞的多數止轉鍵，該第二圓筒體成型有供該等止轉鍵嵌合的多數槽溝，該第二圓筒體遠離該第一圓筒體的端部成型有一擋環，該旋動件以該撥動臂對應該擋環作致動。