TWI577901B - 用於電動缸馬達的制動裝置 - Google Patents

Description

用於電動缸馬達的制動裝置

本發明係有關一種制動裝置，尤指一種用於電動缸馬達的制動裝置。

線性致動裝置(Linear Actuator)主要係利用電動缸馬達及蝸桿、蝸輪等驅動組件來帶動一導螺桿旋轉，同時藉由導螺桿驅使螺接於其上的伸縮管作線性的伸出或縮回的動作，由於其結構及安裝等各方面條件均較氣、油壓缸簡單與方便，因此已被廣泛地應用在病床、電動椅等設備上，或其他需要作伸、縮運作的場域中。

習知的線性致動裝置如歐洲專利公告編號EP0662573B1和PCT專利公開號WO2004-027290A2所揭露，其中EP0662573B1一案所揭露的致動裝置主要包括一蝸桿、一導螺桿、固定在導螺桿之一端的一蝸輪組，蝸輪組包含一蝸輪；一螺旋彈簧環繞在圓柱形環體外周緣。另WO2004-027290A2一案則是針對前述案的螺旋彈簧與環體作動過程中，因摩擦而易生高熱的問題，以一熱傳導元件來散逸熱量。

然而，習知的線性致動裝置，其螺旋彈簧是固定不動，而圓柱形環體則是跟隨蝸輪作旋轉，因此易在螺旋彈簧和圓柱形環體之間摩擦生熱，且圓柱形環體一般皆以塑膠材質製作，前述熱量將造成圓柱形環體的高溫熔著或使螺旋彈簧產生快速損耗，而大幅度地的縮短使用壽命。另其僅是藉助螺旋彈 簧與轉動的圓柱形環體間的線接觸，來達成減速或是制動效果；因螺旋彈簧與環體的有效接觸面積少，是以其所能達成的減速或制動效果相當有限。

本發明之一目的，在於提供一種用於電動缸馬達的制動裝置，其利用彈性單元的彈性作用力來推動螺旋彈簧產生收縮緊束，從而讓制動環能夠達成穩定的制動效果。

為了達成上述之目的，本發明係提供一種用於電動缸馬達的制動裝置，所述電動缸馬達具有一轉軸，該制動裝置包括一座體、一彈性單元、一制動機構及一止擋件，該座體具有一軸接區和形成在該軸接區側邊的一安置區；該彈性單元設置在該安置區；該制動機構裝設在該軸接區，該制動機構包含套接在所述轉軸的一制動環及緊束在該制動環外周緣的一螺旋彈簧，該螺旋彈簧兩端分別延伸有一第一扭臂和一第二扭臂，該第一扭臂抵接在該彈性單元的一端；該止擋件對應該第二扭臂的旋動路徑設置在該座體。

本發明還具有以下功效，利用彈性單元、制動機構及止擋件可預先組裝在座體內部，如此可大幅度的簡化制動裝置和電動缸馬達的組裝工序和縮短組裝時間。藉由調整桿的設置，能適用在各種不同煞車制動力的電動缸馬達上。本發明的制動裝置應用在線性致動裝置時，可使其保持在穩定的速度下作下降，進而提昇使用者的使用舒適感。本發明的制動裝置更具有結構簡單、成本低和體積小等諸多優點。

1、1a‧‧‧制動裝置

10‧‧‧座體

11‧‧‧底板

12‧‧‧圍板

121‧‧‧螺孔

13‧‧‧軸接區

131‧‧‧通孔

132‧‧‧弧形牆

14‧‧‧安置區

141‧‧‧半圓筒體

15‧‧‧立柱

16‧‧‧固定柱

20‧‧‧彈性單元

21‧‧‧滑動件

211‧‧‧圓柱體

212‧‧‧凸塊

22‧‧‧壓縮彈簧

30‧‧‧制動機構

31、31'‧‧‧制動環

311‧‧‧弧形板

312‧‧‧儲油槽

313‧‧‧凹溝

32‧‧‧螺旋彈簧

321‧‧‧第一扭臂

322‧‧‧第二扭臂

323‧‧‧止轉桿

33‧‧‧剖槽

40‧‧‧止擋件

50‧‧‧調整桿

A‧‧‧夾角

7‧‧‧電動缸馬達

71‧‧‧轉軸

72‧‧‧螺孔

圖1係本發明制動裝置的立體分解圖。

圖2係本發明制動裝置的組合示意圖。

圖3係本發明制動裝置應用於電動缸馬達的分解圖。

圖4係本發明制動裝置應用於電動缸馬達的組合示意圖。

圖5係本發明制動裝置應用於電動缸馬達的組合剖視圖。

圖6係本發明制動裝置應用於電動缸馬達的使用狀態圖(一)。

圖7係本發明制動裝置應用於電動缸馬達的使用狀態圖(二)。

圖8係本發明制動裝置之另一實施例的組合示意圖。

圖9係本發明制動裝置的制動環之另一實施例的外觀圖。

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。

請參閱圖1及圖2所示，本發明提供一種用於電動缸馬達的制動裝置，此制動裝置1主要包括一座體10、一彈性單元20、一制動機構30及一止擋件40。

座體10可為塑膠等材料所製成，其主要包含一扇形底板11和自底板11周緣向上延伸出的一圍板12，在底板11中間位置具有一軸接區13，此軸接區13為開設在底板11的一通孔131和自通孔131周緣朝上延伸的一弧形牆132，另在軸接區13側邊具有一安置區14，此安置區14為形成在底板11和圍板12的一半圓筒體141。又，在半圓筒體141的正前方且對應於弧形牆132的缺口位置自底板11延伸出一立柱15。再者，於半圓筒體141和立柱15的一側設有一固定柱16，以供螺栓等螺固元件穿接鎖固。

本實施例的彈性單元20為一壓縮式彈性單元，其主要包含一滑動件21和一壓縮彈簧22，滑動件21包含一圓柱體211及自圓柱體211端面延伸出 的一凸塊212，圓柱體211可移動地容置在前述半圓筒體141內，壓縮彈簧22容置在半圓筒體141內且彈性夾掣在圍板12和圓柱體211之間。

制動機構30裝設在座體10的軸接區13，且其主要包含一制動環31及緊束在制動環31外周緣的一螺旋彈簧32，制動環31可為金屬或塑膠等材料所製成，本實施例的制動環31為由三片弧形板311所圍設構成，並在各弧形板311的內壁面設有一儲油槽312，各儲油槽312分別對應於各弧形板311的軸向開設，另在各弧形板311的外壁面設有多數凹溝313，各凹溝313則對應於各弧形板311的徑向開設，如此可讓螺旋彈簧32穩定的固持住各弧形板311。

螺旋彈簧32兩端分別延伸有一第一扭臂321和一第二扭臂322，第一扭臂321是介於滑動件21的凸塊212和立柱15之間並被凸塊212所抵推，且第一扭臂321和第二扭臂322在自由狀態下的夾角A介於10°~50°之間，其中在20°~40°之間為優選，最佳角度為30°，在夾角A大於50°或小於10°時，將因制動力過大或過小的情況而無法被實際使用。

進一步，在第二扭臂322的自由端向內反折有一止轉桿323，此止轉桿323是穿入任二相鄰的弧形板311所形成的間隔中，藉以防止各弧形板311的過渡旋轉擺動。

本實施例的止擋件40為一固定式止擋件40，其是對應於第二扭臂322的旋動路徑固定在座體10的底板11上。

請參閱圖3至圖5所示，本發明的制動裝置1是可被應用在一電動缸馬達7上，此電動缸馬達7具有一轉軸71及設有一螺孔72，組裝時是將制動機構30的制動環31對應於轉軸71套接，並讓圍板12的端面貼接在電動缸馬 達7的後端面，再以一螺栓穿過固定柱16而螺固在前述螺孔72中，即能輕易的達成本發明制動裝置1和電動缸馬達7的組裝程序。

請參閱圖6至圖7所示，使用時當轉軸71的旋轉方向順從螺旋彈簧32的旋向時，其中“順從”的定義即是螺旋彈簧32為一右旋向螺旋彈簧，在轉軸71作逆時針方向旋轉時，螺旋彈簧32的第一扭臂321受到彈性單元20的彈性抵推，將令螺旋彈簧32產生徑向收縮而緊束制動環31，並且利用制動環31的內壁面和轉軸71的圓周面的摩擦力來產生制動作用，在螺旋彈簧32徑向收縮時第二扭臂322將跟隨制動環31的旋轉而擺動，在第二扭臂322被旋動到達止擋件40位置時，將具有最大制動力而令轉軸71停止轉動。如此，將此電動缸馬達7應用在一線性致動裝置(圖未示出)上，並將此線性致動裝置安裝在電動床或椅時，可使床板或椅背在向下移動的速度變得緩慢，而大幅度地提昇使用者的使用舒適度。

反之，在轉軸71作順時針方向旋轉時，螺旋彈簧32的第一扭臂321將抵貼於前述立柱15，並令螺旋彈簧32產生徑向擴張，此時的制動環31將獲得釋放，是以可減低對轉軸71的旋轉所造成的摩擦阻尼，而使轉軸71可在制動環31內部輕易轉動；如此，可在不影響電動缸馬達7的傳動效能下進行傳動。

請參閱圖8所示，本發明的制動裝置1a更包括一調整桿50，在座體10的圍板12開設有一螺孔121，此調整桿50是螺接螺孔121後再以與前述的止擋件40連接，可利用對調整桿50的旋進或旋出的操作，來令止擋件40產生向前或向後的移動，如此即能適用在各種不同煞車制動力的電動缸馬達7上。

請參閱圖9所示，本發明的制動環除了可為上述實施例外，本實施例的制動環31'主要是在一圓筒體上設有一剖槽33，且此剖槽33是平行於制動環31'的軸心線方向開設。

綜上所述，本發明之用於電動缸馬達的制動裝置，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。

1‧‧‧制動裝置

10‧‧‧座體

11‧‧‧底板

12‧‧‧圍板

13‧‧‧軸接區

131‧‧‧通孔

132‧‧‧弧形牆

14‧‧‧安置區

141‧‧‧半圓筒體

15‧‧‧立柱

16‧‧‧固定柱

20‧‧‧彈性單元

21‧‧‧滑動件

211‧‧‧圓柱體

212‧‧‧凸塊

22‧‧‧壓縮彈簧

30‧‧‧制動機構

31‧‧‧制動環

311‧‧‧弧形板

312‧‧‧儲油槽

313‧‧‧凹溝

32‧‧‧螺旋彈簧

321‧‧‧第一扭臂

322‧‧‧第二扭臂

323‧‧‧止轉桿

40‧‧‧止擋件

A‧‧‧夾角

Claims (15)

1. 一種用於電動缸馬達的制動裝置，所述電動缸馬達具有一轉軸，該制動裝置包括：一座體，具有一軸接區和形成在該軸接區側邊的一安置區；一彈性單元，設置在該安置區；一制動機構，裝設在該軸接區，該制動機構包含套接在所述轉軸的一制動環及緊束在該制動環外周緣的一螺旋彈簧，該制動環包含複數弧形板，該螺旋彈簧兩端分別延伸有一第一扭臂和一第二扭臂，該第一扭臂抵接在該彈性單元的一端；以及一止擋件，對應該第二扭臂的旋動路徑設置在該座體；其中該第二扭臂的自由端向內反折有一止轉桿，該止轉桿穿入任二相鄰的該弧形板之間。
2. 如請求項1所述之用於電動缸馬達的制動裝置，其中在所述轉軸的旋轉方向順從該螺旋彈簧的旋向時，該螺旋彈簧將緊束該制動環而制動所述轉軸，其中最大制動力形成在該第二扭臂旋動到達該止擋件位置。
3. 如請求項2所述之用於電動缸馬達的制動裝置，其中該座體包含一底板，該軸接區為開設在該底板的一通孔和自該通孔周緣朝上延伸的一弧形牆。
4. 如請求項3所述之用於電動缸馬達的制動裝置，其中該座體更包含自該底板周緣向上延伸出的一圍板，該安置區為形成在該底板和該圍板之間的一半圓筒體。
5. 如請求項4所述之用於電動缸馬達的制動裝置，其中該彈性單元包含一滑動件和一壓縮彈簧，該滑動件包含一圓柱體及自該圓柱體延伸出的一凸塊，該圓柱體可移動地容置在該半圓筒體內，該壓縮彈簧容置在該半圓筒體內且被彈性夾掣在該圍板和該圓柱體之間。
6. 如請求項4所述之用於電動缸馬達的制動裝置，其中該半圓筒體的前方且對應於該弧形牆位置自該底板延伸出一立柱。
7. 如請求項6所述之用於電動缸馬達的制動裝置，其中該半圓筒體和該立柱的一側設有一固定柱。
8. 如請求項2所述之用於電動缸馬達的制動裝置，其中該彈性單元為一壓縮式彈性單元。
9. 如請求項1所述之用於電動缸馬達的制動裝置，其中在各該弧形板的內壁設有一儲油槽，各該儲油槽分別對應於各該弧形板的軸向開設。
10. 如請求項1所述之用於電動缸馬達的制動裝置，其中各該弧形板的外壁設有多數凹溝，各該凹溝對應於各該弧形板的徑向開設。
11. 如請求項1所述之用於電動缸馬達的制動裝置，其中該第一扭臂和該第二扭臂形成有一夾角，該夾角介於10°~50°之間。
12. 如請求項11所述之用於電動缸馬達的制動裝置，其中該夾角介於20°~40°之間。
13. 如請求項12所述之用於電動缸馬達的制動裝置，其中該夾角為30°。
14. 如請求項1所述之用於電動缸馬達的制動裝置，其更包括一調整桿，該座體開設有一螺孔，該調整桿螺接該螺孔並且連接該止擋件。
15. 如請求項1所述之用於電動缸馬達的制動裝置，其中該止擋件為一固定式止擋件。