TWI550216B - 線性致動器 - Google Patents

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Description

線性致動器
本發明係有關於線性致動器，尤指一種可藉由離合機構快速釋放的線性致動器。
線性致動器當應用於門片開合或是病床床板升降等推重之用途，一般的線性致動器多具有一以及與其螺桿螺接的一致動塊，致動塊被限定在一線性的軌道中，藉由馬達驅動桿螺旋轉即能夠在軌道中線性地推移致動塊，致動塊可以另外藉由桿件而連接至待推的物件。
如前所述的結構只能藉由馬達驅動而移動待推的物件，因此當其應用於病床床板升降之用途時無法在緊急情況下快速降下床板以利救護人員急救病床上的病患。
有鑑於此，本發明人遂針對上述現有技術，特潛心研究並配合學理的運用，盡力解決上述之問題點，即成為本發明人改良之目標。
本發明之主要目的，在於提供一種可藉由離合機構快速釋放的線性致動器。
為了達成上述之目的，本發明係提供一種線性致動器，包含一外殼、複數馬達，設置於外殼內、複數致動機構、複數離合機構、一底座、一離合驅動機構以及一拉柄。馬達設置於外殼內，致動機構分別對應各馬達設置於外殼內，各離合機構分別連接 於各馬達以及相對應的致動機構之間。底座設置於外殼之外表面，底座之外表面設有一凸緣，且底座開設有一導槽。離合驅動機構設置於底座內且連接各離合機構。拉柄的一端上形成有抵接於凸緣的一凸輪且穿設有一軸桿，軸桿穿過導槽而連接離合驅動機構。
較佳地，各離合機構分別包含有一蝸輪、一離合環以及一傳動爪，蝸輪嚙合馬達且其側面上沿其縱向設有一滑槽，傳動爪固定設置在螺桿。離合環二側的內緣分別設有滑鍵以及離合爪，離合環套設在蝸輪之外且滑鍵卡入滑槽，藉此使得離合環能夠滑移而使離合爪咬合或是釋放傳動爪。
較佳地，外殼內固定設置有一連接座，連接座較佳地以金屬彎折成型。連接座分別固定連接各馬達。
為了達成上述之目的，本發明另提供一種線性致動器，包含一外殼、複數馬達，設置於外殼內、複數致動機構、複數離合機構、一底座、一離合驅動機構以及一拉柄。外殼上設有複數樞接槽，樞接槽開口處設有一蓋板。馬達設置於外殼內，致動機構分別對應各馬達設置於外殼內，各離合機構分別連接於各馬達以及相對應的致動機構之間。底座設置於外殼之外表面，底座之外表面設有一凸緣，且底座開設有一導槽。離合驅動機構設置於底座內且連接各離合機構。拉柄的一端上形成有抵接於凸緣的一凸輪且穿設有一軸桿，軸桿穿過導槽而連接離合驅動機構。至少一自動復位滑扣，設於外殼上且將擋板固定於外殼。
較佳地，致動機構包含有一螺桿、一致動塊以及一推頂連桿，螺桿能夠軸向旋轉且螺桿的一端螺接致動塊。推頂連桿樞設在外殼之內，推頂連桿的一端凸出外殼，推頂連桿的另一端則抵接致動塊。
本發明的線性致動器藉由其離合機構而能夠可選擇地連接或釋放馬達與致動機構。因此當緊急情況時，拉動拉柄可釋放離合機構而使致動機構的推頂連桿快速縮回藉以快速降下作動物件。
10‧‧‧作動物件
100‧‧‧外殼
110‧‧‧連接座
101/102‧‧‧軌道槽
111/112‧‧‧直立面
112‧‧‧導引槽
120‧‧‧樞接槽
130‧‧‧蓋板
140‧‧‧滑扣
200‧‧‧馬達
300‧‧‧致動機構
310‧‧‧螺桿
311‧‧‧軸承
320‧‧‧致動塊
330‧‧‧推頂連桿
400‧‧‧離合機構
410‧‧‧蝸輪
411‧‧‧滑槽
420‧‧‧傳動爪
430‧‧‧離合環
431‧‧‧滑鍵
432‧‧‧離合爪
500‧‧‧底座
510‧‧‧凸緣
520‧‧‧導槽
531/532‧‧‧擋塊
600‧‧‧離合驅動機構
610‧‧‧轉輪
611‧‧‧偏心推桿
612‧‧‧復位元件
620‧‧‧連接桿
700‧‧‧拉柄
710‧‧‧軸桿
720‧‧‧凸輪
圖1係本發明較佳實施例之線性致動器之一立體示意圖。
圖2係本發明較佳實施例之線性致動器之立體分解示意圖。
圖3係本發明較佳實施例之線性致動器之剖視圖。
圖4係本發明較佳實施例之線性致動器中離合機構之立體分解示意圖。
圖5係本發明較佳實施例之線性致動器中離合驅動機構之立體分解示意圖。
圖6係本發明較佳實施例之線性致動器之一元件連結示意圖。
圖7係本發明較佳實施例之線性致動器之另一元件連結示意圖。
圖8係本發明較佳實施例之線性致動器中離合機構之一釋放示意圖。
圖9係本發明較佳實施例之線性致動器中離合機構之另一釋放示意圖。
圖10係本發明較佳實施例之線性致動器中離合機構之一嚙合傳動示意圖。
圖11係本發明較佳實施例之線性致動器中離合機構之另一嚙合傳動示意圖。
圖12係本發明較佳實施例之線性致動器中擋板之釋放示意圖。
圖13係本發明較佳實施例之線性致動器中擋板之鎖定示意圖。
參閱圖1及圖2，本發明之較佳實施例提供一種線性致動器，其包含有一外殼100、複數馬達200、複數致動機構300、複數離合機構400、一底座500、一離合驅動機構600以及一拉柄700。
外殼100可以是金屬或是塑膠製成的中空殼體，本發明不以此為限。外殼100內設有複數軌道槽101/102且軌道槽101/102縱向相對齊而間隔排列於同一直線，軌道槽101/102之間設置有一連接座110。於本實施例中，連接座110係以一金屬彎折成型，且連接座110的二端分別朝向軌道槽101/102配置，且連接座 110的中段彎折而形成有一對與連接座110二端相垂直的直立面111/112。
馬達200設置於外殼100之內，且於本實施例中，二個馬達200較佳地分別鎖固設置在連接座110的二端而呈相互平行間隔配置。
參閱圖2至圖4，致動機構300設置於外殼100內，且各致動機構300分別對應各馬達200設置。於本實施例中，各致動機構300分別包含有一螺桿310、一致動塊320以及一推頂連桿330。螺桿310的一端垂直樞設在連接座的直立面101/102且該端套設有一軸承311而能夠軸向旋轉，且螺桿與對應的馬達相互垂直配置。螺桿310的另一端螺接致動塊320，各致動塊320分別容置於殼體內相對應的的軌道槽內101/102。推頂連桿330樞設在外殼100之內，推頂連桿330的一端向上凸出外殼100以頂舉一作動物件10(例如病床的床板)，推頂連桿330的另一端則抵接致動塊320。
各離合機構400分別連接於各馬達200以及與此馬達200相對應的致動機構300之間。於本實施例中，各離合機構400分別包含有一蝸輪410、一傳動爪420以及一離合環430。蝸輪410嚙合馬達200而被馬達200傳動且蝸輪410的側面上沿其縱向設有至少一滑槽411，於本實施例中其側面上環設有複數滑槽411。傳動爪420呈環狀，其固定套設在螺桿310上。離合環430二側的內緣分別凸設有至少一滑鍵以431及至少一離合爪432，於本實施例中其對應蝸輪410上的滑槽411而設有複數滑鍵431，離合環430套設在蝸輪410之外且各滑鍵431分別卡入對應的滑槽411，藉此使得離合環430能夠沿蝸輪410的縱向滑移而使離合爪432咬合或是釋放傳動爪420。當離合環430上的離合爪432咬合傳動爪420時，螺桿310被馬達200所傳動而能夠驅動推頂連桿330支撐或是抬升作動物件10。
參閱圖3及圖5，底座500設置於外殼100之外表面，底座500之外表面設有一凸緣510，且底座開設有一導槽520。此外，底 座500的外表面上凸設有至少一擋塊531/532，於本實施例中包含有二個擋塊531/532。
參閱圖5至圖7離合驅動機構600設置於底座500內且連接各離合機構400。於本實施例中，離合驅動機構600包含有複數轉輪610及一連接桿620，各轉輪610上分別凸設有一偏心推桿611，且各偏心推桿611分別連接對應的離合機構400中的離合環430。連接桿連接軸桿且分別偏心連接各轉輪。各轉輪610上分別設有一復位元件612，於本實施例中復位元件612為推抵轉輪610的彈簧。
參閱圖1以及圖5至圖7，拉柄700為長形桿體，拉柄的一端上穿設有一軸桿710，軸桿710穿過導槽520而連接離合驅動機構600中的連接桿620，且軸桿710能夠沿著導槽520移動。拉柄700的該端上還形成有一凸輪720，當拉柄700的另一端被拉動而使拉柄700以軸桿710為軸旋轉時，凸輪720同時被帶動而以軸桿710為軸旋轉。凸輪720抵接於底座500上的凸緣510，凸輪720旋轉時推抵凸緣510而使得軸桿520沿著導槽520移動，且更進一步推動連接桿620使得連接桿620帶動二轉輪610旋轉。轉輪610旋轉時其上的偏心推桿611分別將連接的離合環430推離傳動爪420。
參閱圖3、圖8及圖9，當拉柄700被拉動時，其驅使離合爪432脫離傳動爪420而使螺桿310不被馬達200所傳動。此時螺桿310可自由旋轉，作動物件10提供之重力施加於推頂連桿330而推抵致動塊320進而迫使螺桿310快速旋轉，且致動塊320同時快速移動。因此拉動拉柄700釋放離合環430即可以使得推頂連桿330快速收回而令作動物件10快速下降。藉由其中一擋塊531可限制拉柄700活動的死點避免拉柄700彈回，而藉由另一擋塊可532能夠避免拉柄700超出預定的樞轉行程
參閱圖3、圖10及圖11，當拉柄700被釋放時，各轉輪610透過各復位元件612推動而旋轉復位。轉輪610旋轉復位時其上的偏心推桿611分別將連接的離合環430推向傳動爪420且使 離合爪432咬合傳動爪420而使螺桿410被馬達200所傳動。當轉輪610復位時，同時也透過連接桿620帶動700旋轉復位。
參閱圖3、圖12及圖13，外殼100上設有用以樞設前述各推頂連桿330的一對樞接槽120，各樞接槽120的開口處分別插設有一蓋板130以將推頂連桿330固定於樞接槽120，且各開口分別設有可自動復位一滑扣140以固定蓋板130。因此其蓋板130插入外殼100時會頂開滑扣140，待插入至定位而封閉樞接槽120後，滑扣140即復位止擋蓋板130，因此需要施以外力推離滑扣140才能取出蓋板130因而防止推頂連桿330脫落。
本發明的線性致動器藉由其離合機構400而能夠可選擇地連接或釋放馬達200與致動機構300。因此當緊急情況時，拉動拉柄700可釋放離合機構而使致動機構300的推頂連桿330快速縮回藉以快速降下作動物件10。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，非用以限定本發明之專利範圍，其他運用本發明之專利精神之等效變化，均應俱屬本發明之專利範圍。
100‧‧‧外殼
110‧‧‧連接座
120‧‧‧樞接槽
130‧‧‧蓋板
140‧‧‧滑扣
200‧‧‧馬達
300‧‧‧致動機構
311‧‧‧軸承
320‧‧‧致動塊
400‧‧‧離合機構
410‧‧‧蝸輪
430‧‧‧離合環
500‧‧‧底座
510‧‧‧凸緣
531/532‧‧‧擋塊
600‧‧‧離合驅動機構
610‧‧‧轉輪
612‧‧‧復位元件
620‧‧‧連接桿
700‧‧‧拉柄
710‧‧‧軸桿
720‧‧‧凸輪

Claims (14)

  1. 一種線性致動器，包含：一外殼，複數馬達，設置於該外殼內；複數致動機構，分別對應各該馬達設置於該外殼內；複數離合機構，各該離合機構分別連接於各該馬達以及相對應的該致動機構之間；一底座，設置於該外殼之外表面，該底座之外表面設有一凸緣，且該底座開設有一導槽；一離合驅動機構，設置於該底座內且連接各該離合機構；以及一拉柄，該拉柄的一端上形成有抵接於該凸緣的一凸輪且該端穿設有一軸桿，該軸桿穿過該導槽而連接該離合驅動機構。
  2. 如請求項1所述之線性致動器，其中該外殼上設有複數樞接槽，該樞接槽開口處設有一蓋板且各該開口設有至少一自動復位滑扣以固定該蓋板。
  3. 如請求項1或2所述之線性致動器，其中該離合驅動機構包含有複數轉輪，各該轉輪能夠被該拉柄帶動而分別旋轉，各該轉輪上分別凸設有一偏心推桿，且該偏心推桿連接該離合機構。
  4. 如請求項3所述之線性致動器，其中該離合驅動機構包含有一連接桿，該連接桿連接該軸桿且分別偏心連接各該轉輪。
  5. 如請求項3所述之線性致動器，其中各該轉輪分別連接一復位元件。
  6. 如請求項1或2所述之線性致動器，其中該致動機構包含有一螺桿以及一致動塊，該螺桿能夠軸向旋轉且該螺桿的一端螺接 該致動塊。
  7. 如請求項6所述之線性致動器，其中各該致動機構分別包含有一推頂連桿，該推頂連桿樞設在該外殼之內，該推頂連桿的一端凸出該外殼，該推頂連桿的另一端則抵接該致動塊。
  8. 如請求項1或2所述之線性致動器，其中各該離合機構分別包含有一蝸輪、一傳動爪以及一離合環，該蝸輪嚙合該馬達且該蝸輪的側面上沿該蝸輪的縱向設有一滑槽，該傳動爪固定設置在該螺桿，該離合環二側的內緣分別設有至少一滑鍵以及至少一離合爪，該離合環套設在該蝸輪之外且該滑鍵卡入該滑槽，該離合環能夠沿該蝸輪的縱向滑移而使該離合爪咬合或是釋放該傳動爪。
  9. 如請求項1或2所述之線性致動器，其中該底座更包含複數擋塊，該擋塊抵擋該拉柄而限制該拉柄之作動。
  10. 如請求項1所述之線性致動器，更包含一連接座，該連接座固定於該外殼內且分別固定連接各該馬達。
  11. 如請求項10所述之線性致動器，其中該連接座係以金屬彎折成型。
  12. 一種線性致動器，包含：一外殼，該外殼上設有複數樞接槽，該樞接槽開口處設有一蓋板；複數馬達，設置於該外殼內；複數致動機構，分別對應各該馬達設置於該外殼內；至少一自動復位滑扣，該滑扣設於該外殼上，且該滑扣將該蓋板固定於該外殼。
  13. 如請求項12所述之線性致動器，其中該致動機構包含有一螺桿以及一致動塊，該螺桿能夠軸向旋轉且該螺桿的一端螺接該致動塊。
  14. 如請求項13所述之線性致動器，其中該致動機構包含有一 推頂連桿，該推頂連桿樞設在該外殼之內，該推頂連桿的一端凸出該外殼，該推頂連桿的另一端則抵接該致動塊。
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