TWM452540U - 電動缸及其快速釋放機構 - Google Patents

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TWM452540U
TWM452540U TW101225250U TW101225250U TWM452540U TW M452540 U TWM452540 U TW M452540U TW 101225250 U TW101225250 U TW 101225250U TW 101225250 U TW101225250 U TW 101225250U TW M452540 U TWM452540 U TW M452540U
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release mechanism
electric cylinder
ring
quick release
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TW101225250U
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Chou-Hsin Wu
Original Assignee
Timotion Technology Co Ltd
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Description

電動缸及其快速釋放機構
本創作係有關於一種電動缸，尤指一種電動缸及其快速釋放機構。
電動缸（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，已是相當的常見與普遍之用途。
傳統電動缸，其包含一外管，外管內穿設有一致動桿，致動桿呈中空狀且其內穿設有一螺桿，致動桿的其中一端內側咬合於螺桿的螺牙，電動缸內設有一馬達連結帶動螺桿軸向旋轉，當螺桿軸向旋轉時即帶動致動桿軸向移動。
然而，以電動缸用於病床調整為例，其螺桿受馬達帶動才可讓病床上下移動，但發生急救處理時，病床無法迅速復位，則會影響病患的寶貴時間；因此，如何使電動缸作迅速地調整變換，其為本創作所研究的重要課題。
有鑑於此，本創作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，即成為本創作人改良之目標。
本創作之ㄧ目的，在於提供一種電動缸及其快速釋放機構，其係利用快速釋放機構連接非自鎖性螺桿，使電動缸具有快速復位之特點，進而節省電動缸的復位時間。
為了達成上述之目的，本創作係提供一種電動缸，包括：
一致動機構，包含一致動桿及與該致動桿螺接傳動的一非自鎖性螺桿；
一馬達，連結且驅動該非自鎖性螺桿；以及
一快速釋放機構，包含：
一旋轉座，一端連接該致動桿，該旋轉座具有一定位柱及自該定位柱軸向延伸一軸桿；
一連動環，對應該定位柱套接並跟隨旋轉，該連動環的外周壁上開設有複數鎖固槽；
一軸承，套設於該軸桿；
一套筒，套設於該軸桿及該軸承，該旋轉座能夠相對該套筒做旋轉，該套筒的外周壁上開設有可連通該等鎖固槽的複數鏈槽；以及
一離合元件，對應該套筒及該軸承套設，該離合元件的內壁凸設有滑接在該等鎖固槽與該等鏈槽內的複數凸鍵，透過該離合元件的軸向移動可選擇該套筒和該旋轉座為彼此連動或脫離連動。
為了達成上述之目的，本創作係提供一種電動缸之快速釋放機構，包括：
一旋轉座，具有一定位柱及自該定位柱軸向延伸一軸桿；
一連動環，對應該定位柱套接並跟隨旋轉，該連動環的外周壁上開設有複數鎖固槽；
一軸承，套設於該軸桿；
一套筒，套設於該軸桿及該軸承，該旋轉座能夠相對該套筒做旋轉，該套筒的外周壁上開設有可連通該等鎖固槽的複數鏈槽；以及
一離合元件，對應該套筒及該軸承套設，該離合元件的內壁凸設有滑接在該等鎖固槽與該等鏈槽內的複數凸鍵，透過該離合元件的軸向移動可選擇該套筒和該旋轉座為彼此連動或脫離連動。
本創作還具有以下功效：
第一、離合元件朝遠離旋轉座的方向滑動時，此為快速釋放機構在釋放狀態時，離合元件的凸鍵其一端完全脫離出鎖固槽，導致套筒和旋轉座可彼此相對轉動，此時致動桿受壓下，電動缸無須透過馬達，即可令致動桿與非自鎖性螺桿軸向相對移動，進而讓電動缸進行快速復位，以達到節省電動缸的復位時間。
第二、軸承套設於軸桿並被夾摯在套筒和旋轉座之間，此軸承內部設有滾珠以降低套筒和旋轉座相對轉動時的旋轉阻力。
第三、快速釋放機構更包含彈性件，彈性件被夾摯在套筒及離合元件之間，使離合元件朝遠離旋轉座的方向滑動時，彈性件會推抵離合元件朝接近旋轉座方向復位，使離合元件需持續性受外力，快速釋放機構才會處於釋放狀態，進而增加釋放機構的使用安全性，或用於調整釋放機構的釋放時間。
第四、快速釋放機構更包含承載環，承載環設置在軸桿及套筒之間，承載環外側抵接套筒的內壁以支撐維持軸桿與套筒為同軸配置，使軸桿與套筒相對旋轉時，承載環可減緩軸桿及套筒的相互碰撞，避免電動缸之作動產生偏移或誤差。
第五、快速釋放機構更包含一切換件，此切換件更方便快速釋放機構進行鎖定及釋放之切換，進而提升快速釋放機構之使用便利性。
有關本創作之詳細說明及技術內容，將配合圖式說明如下，然而所附圖式僅作為說明用途，並非用於侷限本創作。
請參考第一至五圖所示，本創作係提供一種電動缸及其快速釋放機構，此電動缸100主要包括一致動機構10、一馬達20及一快速釋放機構30。
如第五圖所示，致動機構10包含一外管11、一致動桿12及一非自鎖性螺桿13，致動桿12穿設於外管11內，致動桿12呈中空狀且其內穿設有一非自鎖性螺桿13，而非自鎖性螺桿13與外管11之相對位置為固定。
馬達20連結且驅動非自鎖性螺桿13軸向旋轉，致動桿12的其中一端藉由一個螺帽（圖中未示）螺接於非自鎖性螺桿13的螺牙而傳動非自鎖性螺桿13，當非自鎖性螺桿13軸向旋轉時即帶動致動桿12軸向移動。其中，螺帽（圖中未示）受下壓力時，螺帽（圖中未示）會和非自鎖性螺桿13產生自轉，其自轉可能為非自鎖性螺桿13的螺紋導角大於45°以上，或螺帽和非自鎖性螺桿13之間有潤滑劑等原因。
快速釋放機構30包含一旋轉座31、一連動環32、一軸承33、一套筒34、一樞接支座35、一離合元件36、一彈性件37及一承載環38。
旋轉座31一端連接致動桿12，此旋轉座31具有一座體311、自座體311延伸一定位柱312及自定位柱312軸向延伸一軸桿313；其中，座體311呈圓盤狀，定位柱312之截面呈缺圓形，軸桿313則呈圓柱狀，但不以此為限。
連動環32內側具有與定位柱312相配合套接的一定位孔321，從而令連動環32對應定位柱312套接並跟隨旋轉；另外，連動環32外周壁上沿著連動環32的軸向開設有一或複數鎖固槽322，各鎖固槽322等間距環列於連動環32的外周壁。
軸承33套設於軸桿313，此軸承33內部設有滾珠以降低相對轉動兩者間的旋轉阻力。
套筒34呈圓桶狀，但不以此為限，套筒34與連動環32同軸相貼排列設置；另外，套筒34套設於軸桿313及軸承33，並旋轉座31能夠相對套筒34做旋轉；又，套筒34的二端分別為一固定端341及一樞接端342，套筒34外周壁上開設有數量與滑槽322相同的鏈槽343，各鏈槽343皆平行於套筒34的軸向配置，且各鎖定槽343等間距環列於套筒34接近樞接端342的外緣；再者，套筒34的內壁上凸設有一內環肋344，軸承33抵接內環肋344及定位柱312；此外，套筒34外周緣凸伸一第一環塊345。
樞接支座35固定在套筒34遠離連動環32的一端，本創作最加實施例之樞接支座35係以螺接方式固定在套筒34的固定端341，但不以此為限。其中，樞接支座35端部設有至少一樞接孔351，樞接孔351和待調整位置高低或仰角大小的外部物件連接。
離合元件36呈圓桶狀，但不以此為限，離合元件36對應套筒34及軸承33套設，離合元件36的內壁上平行其軸向凸設有數量與滑槽322相同的凸鍵361，各凸鍵361滑接在各鎖固槽322與各鏈槽343內，透過離合元件36的軸向移動可選擇套筒34和旋轉座31為彼此連動或脫離連動。另外，離合元件36內周緣凸伸一第二環塊362，凸鍵361自第二環塊362的內周緣延伸成型。此外，離合元件36包含一筒體360及套接在筒體360外周緣的一固定環363，凸鍵361形成在筒體360。
彈性件37為一螺旋彈簧，但其可視情況予以調整，不以本實施例為限；彈性件37被夾摯在套筒34及離合元件36之間，即彈性件37套設在套筒34及容置在離合元件36內，並彈性件37被夾摯在第一環塊345及第二環塊362之間。
承載環38套設於軸桿313的末端並設置在軸桿313及套筒34之間，承載環38外側抵接套筒34的內壁以支撐維持軸桿313與套筒34為同軸配置。
此外，套筒34的固定端341設有一螺孔346，樞接支座35延伸有一螺柱352，螺柱352對應螺孔346螺接，令樞接支座35固定在固定端341；本創作快速釋放機構30更包含一螺絲391及一墊片392，軸桿313設有一固定孔314，螺絲391對應固定孔314螺接，並墊片392被夾摯於螺絲391與軸桿313的末端，墊片392凸出於軸桿313的周緣且軸向壓制於承載環38，進而使快速釋放機構30具有方便組裝之優點。
本創作電動缸100之組合，其係利用致動機構10包含致動桿12及與致動桿12螺接傳動的非自鎖性螺桿13；馬達20連結且驅動非自鎖性螺桿13；快速釋放機構30的旋轉座31一端連接致動桿12，旋轉座31具有定位柱312及自定位柱312軸向延伸軸桿313；連動環32對應定位柱312套接並跟隨旋轉，連動環32的外周壁上開設有鎖固槽322；軸承33套設於軸桿313；套筒34套設於軸桿313及軸承33，旋轉座31能夠相對套筒34做旋轉，套筒34的外周壁上開設有可連通鎖固槽322的鏈槽343；離合元件36對應套筒34及軸承33套設，離合元件36的內壁凸設有滑接在鎖固槽322與鏈槽343內的凸鍵361，透過離合元件36的軸向移動可選擇套筒34和旋轉座31為彼此連動或脫離連動。
本創作快速釋放機構30之組合，其係利用旋轉座31具有定位柱312及自定位柱312軸向延伸軸桿313；連動環32對應定位柱312套接並跟隨旋轉，連動環32的外周壁上開設有鎖固槽322；軸承33套設於軸桿313；套筒34套設於軸桿313及軸承33，旋轉座31能夠相對套筒34做旋轉，套筒34的外周壁上開設有可連通鎖固槽322的鏈槽343；離合元件36對應套筒34及軸承33套設，離合元件36的內壁凸設有滑接在鎖固槽322與鏈槽343內的凸鍵361，透過離合元件36的軸向移動可選擇套筒34和旋轉座31為彼此連動或脫離連動。
請參考第六至九圖所示，係本創作電動缸之使用狀態，如第五至七圖所示，此快速釋放機構30在鎖定狀態時，離合元件36的凸鍵361其兩端分別卡入對齊的鎖固槽322與鏈槽343內，使離合元件36因此被連動環32鎖定無而法軸向旋轉，導致套筒34和旋轉座31共同作動而無法相對轉動，同時致動桿12也透過被旋轉座31被固定並牽制，此時需以馬達20帶動非自鎖性螺桿13旋轉，才可令致動桿12與非自鎖性螺桿13軸向相對移動。
如第五圖及第八至九圖所示，離合元件36朝遠離旋轉座31的方向滑動時，此為快速釋放機構30在釋放狀態時，離合元件36的凸鍵361其一端完全脫離出鎖固槽322，使離合元件36不被連動環32鎖定，導致套筒34和旋轉座31可彼此相對轉動，即致動桿12和旋轉座31可相對套筒34作轉動，此時致動桿12受壓下，即螺帽（圖中未示）受下壓力時，螺帽（圖中未示）會和非自鎖性螺桿13產生自轉，使電動缸100無須透過馬達20，即可令致動桿12與非自鎖性螺桿13軸向相對移動，進而讓電動缸100進行快速復位，以達到節省電動缸的復位時間。
另外，軸承33套設於軸桿313並被夾摯在套筒34和旋轉座31之間，此軸承33內部設有滾珠以降低套筒34和旋轉座31相對轉動時的旋轉阻力。
又，快速釋放機構30更包含彈性件37，彈性件37被夾摯在套筒34及離合元件36之間，使離合元件36朝遠離旋轉座31的方向滑動時，彈性件37會推抵離合元件36朝接近旋轉座31方向復位，使離合元件36需持續性受外力（如手動將離合元件36遠離旋轉座31方向滑動），快速釋放機構30才會處於釋放狀態，進而增加釋放機構30的使用安全性，或用於調整釋放機構30的釋放時間。
再者，快速釋放機構30更包含承載環38，承載環38設置在軸桿313及套筒34之間，承載環38外側抵接套筒34的內壁以支撐維持軸桿313與套筒34為同軸配置，使軸桿313與套筒34相對旋轉時，承載環38可減緩軸桿313及套筒34的相互碰撞，避免電動缸100之作動產生偏移或誤差。
請參考第十至十一圖所示，係本創作快速釋放機構另一實施例，其中快速釋放機構30更包含一切換件4，切換件4包含一扳動桿41及至少一連動桿42，扳動桿41樞接在樞接支座35，連動桿42一端樞接在離合元件36，另一端樞接在扳動桿41，使扳動桿41受扳動，連動桿42即帶動離合元件36往樞接支座35方向靠近，讓快速釋放機構30呈釋放狀態。其中，切換件4可為手動式，由使用者自行扳動扳動桿41使用；或者，切換件4可為自動式，由外部連接扳動扳動桿41，而自動牽引扳動桿41扳動。
進一步說明如下，離合元件36包含筒體360及套接在筒體360外周緣的固定環363，連動桿42一端樞接在離合元件36。
藉此，快速釋放機構30更包含一切換件4，此切換件4更方便快速釋放機構30進行鎖定及釋放之切換，進而提升快速釋放機構30之使用便利性。
綜上所述，本創作之電動缸及其快速釋放機構，確可達到預期之使用目的，而解決習知之缺失，並具有產業利用性、新穎性與進步性，完全符合新型專利申請要件，爰依專利法提出申請，敬請詳查並賜准本案專利，以保障創作人之權利。
100‧‧‧電動缸
10‧‧‧致動機構
11‧‧‧外管
12‧‧‧致動桿
13‧‧‧非自鎖性螺桿
20‧‧‧馬達
30‧‧‧快速釋放機構
31‧‧‧旋轉座
311‧‧‧座體
312‧‧‧定位柱
313‧‧‧軸桿
314‧‧‧固定孔
32‧‧‧連動環
321‧‧‧定位孔
322‧‧‧鎖固槽
33‧‧‧軸承
34‧‧‧套筒
341‧‧‧固定端
342‧‧‧樞接端
343‧‧‧鏈槽
344‧‧‧內環肋
345‧‧‧第一環塊
346‧‧‧螺孔
35‧‧‧樞接支座
351‧‧‧樞接孔
352‧‧‧螺柱
36‧‧‧離合元件
360‧‧‧筒體
361‧‧‧凸鍵
362‧‧‧第二環塊
363‧‧‧固定環
37‧‧‧彈性件
38‧‧‧承載環
391‧‧‧螺絲
392‧‧‧墊片
4‧‧‧切換件
41‧‧‧扳動桿
42‧‧‧連動桿
第一圖係本創作快速釋放機構之立體分解圖。
第二圖係本創作快速釋放機構之另一立體分解圖。
第三圖係本創作快速釋放機構之立體組合圖。
第四圖係本創作快速釋放機構之剖面示意圖。
第五圖係本創作電動缸之立體組合圖。
第六圖係本創作電動缸之鎖定使用狀態示意圖。
第七圖係本創作電動缸之另一鎖定使用狀態示意圖。
第八圖係本創作電動缸之釋放使用狀態示意圖。
第九圖係本創作電動缸之另一釋放使用狀態示意圖。
第十圖係本創作快速釋放機構另一實施例之立體組合圖。
第十一圖係本創作快速釋放機構另一實施例之使用狀態示意圖。
第十二圖係本創作快速釋放機構另一實施例之另一使用狀態示意圖。
30‧‧‧快速釋放機構
31‧‧‧旋轉座
311‧‧‧座體
32‧‧‧連動環
322‧‧‧鎖固槽
34‧‧‧套筒
343‧‧‧鏈槽
345‧‧‧第一環塊
35‧‧‧樞接支座
351‧‧‧樞接孔
36‧‧‧離合元件
360‧‧‧筒體
363‧‧‧固定環

Claims (20)

  1. 一種電動缸，包括：
    一致動機構，包含一致動桿及與該致動桿螺接傳動的一非自鎖性螺桿；
    一馬達，連結且驅動該非自鎖性螺桿；以及
    一快速釋放機構，包含：
    一旋轉座，一端連接該致動桿，該旋轉座具有一定位柱及自該定位柱軸向延伸一軸桿；
    一連動環，對應該定位柱套接並跟隨旋轉，該連動環的外周壁上開設有複數鎖固槽；
    一軸承，套設於該軸桿；
    一套筒，套設於該軸桿及該軸承，該旋轉座能夠相對該套筒做旋轉，該套筒的外周壁上開設有可連通該等鎖固槽的複數鏈槽；以及
    一離合元件，對應該套筒及該軸承套設，該離合元件的內壁凸設有滑接在該等鎖固槽與該等鏈槽內的複數凸鍵，透過該離合元件的軸向移動可選擇該套筒和該旋轉座為彼此連動或脫離連動。
  2. 如請求項1所述之電動缸，其中該快速釋放機構更包含一承載環，該承載環設置在該軸桿及該套筒之間。
  3. 如請求項1所述之電動缸，其中該快速釋放機構更包含一彈性件，該彈性件被夾摯在該套筒及該離合元件之間。
  4. 如請求項3所述之電動缸，其中該套筒（34）外周緣凸伸一第一環塊，該離合元件內周緣凸伸一第二環塊，該彈性件被夾摯在該第一環塊及該第二環塊之間。
  5. 如請求項4所述之電動缸，其中該等凸鍵自該第二環塊的內周緣延伸成型。
  6. 如請求項1所述之電動缸，其中該快速釋放機構更包括一樞接支座，該樞接支座固定在該套筒遠離連動環的一端。
  7. 如請求項6所述之電動缸，其中該快速釋放機構更包含一切換件，該切換件包含一扳動桿及至少一連動桿，該扳動桿樞接在該樞接支座，該連動桿一端樞接在該離合元件，另一端樞接在該扳動桿。
  8. 如請求項7所述之電動缸，其中該離合元件包含一筒體及套接在該筒體外周緣的一固定環，該連動桿一端樞接在該離合元件，該等凸鍵形成在該筒體。
  9. 如請求項1所述之電動缸，其中該套筒的內壁上凸設有一內環肋，該軸承抵接該內環肋及該定位柱。
  10. 如請求項1所述之電動缸，其中該連動環內側具有與該定位柱相配合套接的一定位孔。
  11. 一種電動缸之快速釋放機構，包括：
    一旋轉座，具有一定位柱及自該定位柱軸向延伸一軸桿；
    一連動環，對應該定位柱套接並跟隨旋轉，該連動環的外周壁上開設有複數鎖固槽；
    一軸承，套設於該軸桿；
    一套筒，套設於該軸桿及該軸承，該旋轉座能夠相對該套筒做旋轉，該套筒的外周壁上開設有可連通該等鎖固槽的複數鏈槽；以及
    一離合元件，對應該套筒及該軸承套設，該離合元件的內壁凸設有滑接在該等鎖固槽與該等鏈槽內的複數凸鍵，透過該離合元件的軸向移動可選擇該套筒和該旋轉座為彼此連動或脫離連動。
  12. 如請求項11所述之電動缸之快速釋放機構，其中該快速釋放機構更包含一承載環，該承載環設置在該軸桿及該套筒之間。
  13. 如請求項11所述之電動缸之快速釋放機構，其中該快速釋放機構更包含一彈性件，該彈性件被夾摯在該套筒及該離合元件之間。
  14. 如請求項13所述之電動缸之快速釋放機構，其中該套筒外周緣凸伸一第一環塊，該離合元件內周緣凸伸一第二環塊，該彈性件被夾摯在該第一環塊及該第二環塊之間。
  15. 如請求項14所述之電動缸之快速釋放機構，其中該等凸鍵自該第二環塊的內周緣延伸成型。
  16. 如請求項11所述之電動缸之快速釋放機構，其中該快速釋放機構更包括一樞接支座，該樞接支座固定在該套筒遠離該連動環的一端。
  17. 如請求項16所述之電動缸之快速釋放機構，其中該快速釋放機構更包含一切換件，該切換件包含一扳動桿及至少一連動桿，該扳動桿樞接在該樞接支座，該連動桿一端樞接在該離合元件，另一端樞接在該扳動桿。
  18. 如請求項17所述之電動缸之快速釋放機構，其中該離合元件包含一筒體及套接在該筒體外周緣的一固定環，該連動桿一端樞接在該離合元件，該等凸鍵形成在該筒體。
  19. 如請求項11所述之電動缸之快速釋放機構，其中該套筒的內壁上凸設有一內環肋，該軸承抵接該內環肋及該定位柱。
  20. 如請求項11所述之電動缸之快速釋放機構，其中該連動環內側具有與該定位柱相配合套接的一定位孔。
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