TWM466990U - 具有多段式齒輪件的致動器 - Google Patents

Description

具有多段式齒輪件的致動器

本創作係有關於一種致動器，尤指一種具有多段式齒輪件的致動器。

致動器應用於會議桌、電動病床、運動健身器、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。

傳統致動器，其包括一螺桿驅動組、一馬達及一行星齒輪組，螺桿驅動組包含一螺桿，馬達具有一傳動桿，行星齒輪組包含一環輪、一太陽齒輪及複數行星齒輪，環輪連接螺桿並內周緣設有ㄧ內齒輪，太陽齒輪連接傳動桿並設置在內齒輪內部，數個行星齒輪嚙合內齒輪及太陽齒輪，使得螺桿驅動組及馬達之間透過行星齒輪組連接，而令傳動桿穩定帶動螺桿旋轉。

然而，隨著現代產品追求輕薄短小下，安裝在產品內的致動器相對也被要求具備輕薄短小之特點，但上述環輪、太陽齒輪及行星齒輪彼此必須並列嚙合，並其齒紋路徑也必須在預設值內，導致行星齒輪組之體積無法簡化，連帶致動器也無法簡化體積。

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，在於提供一種具有多段式齒輪件的致動器，其係利用多段式齒輪件取代習知的太陽齒輪及行星齒輪，進而簡化致動器之元件，以達到致動器具有體積縮小之功效。

為了達成上述之目的，本創作係提供一種具有多段式齒輪件的致動器，包括：

一螺桿驅動組，包含一螺桿；

一馬達，具有一傳動桿；

一環輪件，配置在該螺桿及該傳動桿之間，該環輪件一端具有一內齒輪，另一端具有和該內齒輪共同作動的一連動端，該連動端連接於該螺桿並帶動該螺桿轉動；以及

複數多段式齒輪件，配置在該傳動桿及該內齒輪之間，每一該多段式齒輪件具有一第一外徑部及一第二外徑部，該第一外徑部的外周緣設有一螺旋齒輪，該第二外徑部的外周緣設有一直齒輪，該等螺旋齒輪對應該傳動桿嚙合，該等直齒輪對應該內齒輪嚙合。

本創作還具有以下功效：

第一、本創作環輪件的內部僅需容納數個直齒輪，故能有效地縮減環輪件的外徑，進而使致動器具有簡化元件及減少體積之優點。

第二、直齒輪與螺旋齒輪共同形成在同一元件上，而讓直齒輪與螺旋齒輪之間的能量傳輸更為穩定，以加強傳動桿穩固地傳動螺桿轉動。

第三、每一多段式齒輪可由金屬桿及以射出成型方式連接於金屬桿周緣的塑膠環塊所構成，第一外徑部形成在塑膠環塊上，第二外徑部形成在金屬桿上，使得本創作傳動桿和塑膠材質的螺旋齒輪之嚙合更能減少噪音，以達到本創作致動器具有靜音之功效。

第四、本創作致動器更包括伸縮套管組件及防擺環，每一防擺環的外周緣突伸有複數凸條，套管對應防擺環套接並能夠被凸條迫緊定位，進而實現套管和防擺環之間彼此精密配合。

10‧‧‧致動器

1‧‧‧螺桿驅動組

11‧‧‧螺桿

12‧‧‧內管

121‧‧‧管體

122‧‧‧蓋體

13‧‧‧驅動桿

2‧‧‧馬達

21‧‧‧傳動桿

3‧‧‧環輪件

31‧‧‧內齒輪

32‧‧‧連動端

33‧‧‧本體

331‧‧‧凹陷區

332‧‧‧內環壁

333‧‧‧底面

34‧‧‧定位塊

341‧‧‧限位孔洞

4‧‧‧多段式齒輪件

41‧‧‧第一外徑部

411‧‧‧螺旋齒輪

42‧‧‧第二外徑部

421‧‧‧直齒輪

43‧‧‧金屬桿

431‧‧‧樞軸

44‧‧‧塑膠環塊

5‧‧‧固定座

51‧‧‧貫孔

52‧‧‧限位貫孔

6‧‧‧齒輪箱

7‧‧‧外管

8‧‧‧伸縮套管組件

81‧‧‧套管

9‧‧‧防擺環

91‧‧‧凸條

第一圖係本創作致動器之立體組合圖。

第二圖係本創作致動器之另一立體組合圖。

第三圖係本創作致動器之立體分解圖。

第四圖係本創作致動器之局部組合示意圖。

第五圖係本創作致動器之另一局部組合示意圖。

第六圖係本創作致動器之剖面示意圖。

第七圖係第六圖A部分之剖面示意圖。

第八圖係本創作致動器之使用狀態示意圖。

第九圖係本創作致動器之另一剖面示意圖。

第十圖係第九圖A部分之剖面示意圖。

第十一圖係本創作致動器之又一局部組合示意圖。

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。

請參考第一至十一圖所示，本創作係提供一種具有多段式齒輪件的致動器，此致動器10主要包括一螺桿驅動組1、一馬達2、一環輪件3及複數多段式齒輪件4。

螺桿驅動組1包含一螺桿11、一內管12及一驅動桿13，螺桿11配置於內管12中並與內管12之相對位置為固定，驅動桿13設置於螺桿11及內管12之間，並驅動桿13相對螺桿11螺接傳動，即當螺桿11軸向旋轉時，螺桿11會帶動驅動桿13軸向移動。

另外，內管12由一管體121及一蓋體122所構成，螺桿11配置於管體121中，蓋體122對應管體121罩蓋，且蓋體122裸露出螺桿11的端部。

馬達2具有一傳動桿21，馬達2將動力輸出於傳動桿21，從而使傳動桿21軸向旋轉。

環輪件3配置在螺桿11及傳動桿21之間，環輪件3一端具有一內齒輪31，另一端具有和內齒輪31共同作動的一連動端32，連動端32連接於螺桿11並帶動螺桿11轉動。

詳細說明如下，環輪件3包含一本體33及一定位塊34，連動端32自本體33延伸成型，本體33朝遠離連動端32的一端設有一凹陷區331，凹陷區331的內周緣具有一內環壁332，內齒輪31形成在內環壁332的表面上；另外，定位塊34固定在凹陷區331的底面333，且定位塊34上開設有複數限位孔洞341。

每一多段式齒輪件4配置在傳動桿21及內齒輪31之間，每一多段式齒輪件4具有一第一外徑部41及一第二外徑部42，第一外徑部41的外周緣設有一螺旋齒輪411，第二外徑部42的外周緣設有一直齒輪421，各螺旋齒輪411對應配置在內部的傳動桿21嚙合，各直齒輪421對應配置在外部的內齒輪31嚙合。

進一步說明如下，每一多段式齒輪件4可由一金屬桿所構成；或者，如第三圖所示，每一多段式齒輪4可由一金屬桿43及以射出成型方式連接於金屬桿43周緣的一塑膠環塊44所構成，第一外徑部41形成在塑膠環塊44上，第二外徑部42形成在金屬桿43上，並每一金屬桿43的兩端延伸有二樞軸431。

其中，第一外徑部41的直徑能夠大於、小於或等於第二外徑部42的直徑，但如第三圖所示，本創作多段式齒輪件4之最佳實施例為第一外徑部41的直徑大於第二外徑部42的直徑。

如第三圖及第六至七圖所示，本創作致動器10更包括一固定座5，固定座5設有一貫孔51及複數限位貫孔52，馬達2固定於固定座5，並傳動桿21對應貫孔51穿設限位；又，其一樞軸431對應限位貫孔52樞接，另一樞軸431對應限位孔洞341樞接。

如第三圖及第六至七圖所示，本創作致動器10更包括一齒輪箱6，齒輪箱6固定於固定座5及內管12之間，即齒輪箱6固定於固定座5及蓋體122之間，並環輪件3及各多段式齒輪件4收納於齒輪箱6的內部。

如第六至七圖所示，本創作致動器10更包括一外管7，外管7套設於螺桿驅動組1、馬達2、環輪件3、固定座5及齒輪箱6的外部，使螺桿驅動組1、馬達2、環輪件3、固定座5及齒輪箱6被藏收於外管7內部。

如第九至十一圖所示，本創作致動器10更包括一伸縮套管組件8及複數防擺環9，伸縮套管組件8套設在外管7外部，伸縮套管組件8由依序套接的複數套管81所構成，並最末端的套管81連接於驅動桿13且跟隨驅動桿13作動，從而帶動各套管81彼此相互滑動，防擺環9設置在相鄰的二套管81之間，防擺環9也設置在相鄰的外管7與套管81之間。

每一防擺環9由塑膠或金屬材料所構成，但不以此為限制，每一防擺環9的外周緣突伸有複數凸條91，套管81對應防擺環9套接並能夠和該複數凸條91相互磨耗而被凸條91擠壓成型有凹坑，凸條91和凹坑相互卡掣，使套管81被該複數凸條91迫緊定位而和防擺環9穩定地結合在一起。

如第四至七圖所示，本創作致動器10之組合，其係利用螺桿驅動組1包含螺桿11；馬達2具有傳動桿21；環輪件3配置在螺桿11及傳動桿21之間，環輪件3一端具有內齒輪31，另一端具有和內齒輪31共同作動的連動端32，連動端32連接於螺桿11並帶動螺桿11轉動；各多段式齒輪件4配置在傳動桿21及內齒輪31之間，每一多段式齒輪件4具有第一外徑部41及第二外徑部42，第一外徑部41的外周緣設有螺旋齒輪411，第二外徑部42的外周緣設有直齒輪421，各螺旋齒輪411對應傳動桿21嚙合，各直齒輪421對應內齒輪31嚙合。藉此，利用多段式齒輪件4取代習知致動器中的太陽齒輪及行星齒輪，進而簡化本創作致動器10之元件，使致動器10達到體積縮小之功效。

如第六至八圖所示，本創作致動器10之使用，其係利用每一多段式齒輪件4具有第一外徑部41及第二外徑部42，第一外徑部41的外周緣設有螺旋齒輪411，第二外徑部42的外周緣設有直齒輪421，各螺旋齒輪411對應傳動桿21嚙合，各直齒輪421對應內齒輪31嚙合，使得螺桿驅動組1與馬達2之間透過每一多段式齒輪件4及環輪件3連接，而令傳動桿21穩定帶動螺桿11旋轉，進而讓螺桿11帶動驅動桿13軸向移動。

然而，習知致動器的螺桿驅動組與馬達之間大多利用行星齒輪組連接，此行星齒輪組包含一環輪、一太陽齒輪及複數行星齒輪；其中，環輪內周緣設有ㄧ內齒輪，太陽齒輪及數個行星齒輪必須並列容置在環輪中，使得數個行星齒輪嚙合內齒輪及太陽齒輪，導致環輪的外徑必須保持預定值而無法縮小，否則無法在內部容納太陽齒輪及行星齒輪。

相較下，本創作環輪件3的內部僅需容納數個直齒輪421，而省略習知致動器內的太陽齒輪元件，故能有效地縮減環輪件3的外徑，進而使本創作致動器10具有簡化元件及減少體積之優點。

另外，為達到螺桿驅動組1與馬達2之間的穩定傳動，每一多段式齒輪件4具有第一外徑部41及第二外徑部42，第一外徑部41的外周緣設有螺旋齒輪411，第二外徑部42的外周緣設有直齒輪421，各螺旋齒輪411對應傳動桿21嚙合，各直齒輪421對應內齒輪31嚙合，使得直齒輪421與螺旋齒輪411共同形成在同一元件上，而讓直齒輪421與螺旋齒輪411之間的能量傳輸更為穩定，以加強傳動桿21穩固地傳動螺桿11轉動。

又，每一多段式齒輪4可由金屬桿43及以射出成型方式連接於金屬桿43周緣的塑膠環塊44所構成，第一外徑部41形成在塑膠環塊44上，第二外徑部42形成在金屬桿43上；相較於傳動桿21和金屬材質的齒輪相互嚙合，本創作傳動桿21和塑膠材質的螺旋齒輪411之嚙合更能減少噪音，以達到本創作致動器10具有靜音之功效。

此外，如第九至十一圖所示，本創作致動器10更包括伸縮套管組件8及防擺環9，伸縮套管組件8跟隨於驅動桿13作動，伸縮套管組件8由依序套接的複數套管81所構成，防擺環9設置在相鄰的二套管81之間，防擺環9也設置在相鄰的外管7與套管81之間，以防止套管81發生擺動。

每一防擺環9的外周緣突伸有複數凸條91，套管81對應防擺環9套接並能夠和該複數凸條91相互磨耗而被凸條91擠壓成型有凹坑，凸條91和凹坑相互卡掣，使套管81被該複數凸條91迫緊定位，進而實現套管81和防擺環9之間彼此精密配合。

綜上所述，本創作之具有多段式齒輪件的致動器，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。

10‧‧‧致動器

11‧‧‧螺桿

2‧‧‧馬達

21‧‧‧傳動桿

3‧‧‧環輪件

33‧‧‧本體

4‧‧‧多段式齒輪件

41‧‧‧第一外徑部

411‧‧‧螺旋齒輪

42‧‧‧第二外徑部

421‧‧‧直齒輪

43‧‧‧金屬桿

431‧‧‧樞軸

44‧‧‧塑膠環塊

5‧‧‧固定座

Claims (10)

1. 一種具有多段式齒輪件的致動器，包括：
   一螺桿驅動組，包含一螺桿；
   一馬達，具有一傳動桿；
   一環輪件，配置在該螺桿及該傳動桿之間，該環輪件一端具有一內齒輪，另一端具有和該內齒輪共同作動的一連動端，該連動端連接於該螺桿並帶動該螺桿轉動；以及
   複數多段式齒輪件，配置在該傳動桿及該內齒輪之間，每一該多段式齒輪件具有一第一外徑部及一第二外徑部，該第一外徑部的外周緣設有一螺旋齒輪，該第二外徑部的外周緣設有一直齒輪，該等螺旋齒輪對應該傳動桿嚙合，該等直齒輪對應該內齒輪嚙合。
2. 如請求項1所述之具有多段式齒輪件的致動器，其中該第一外徑部的直徑大於該第二外徑部的直徑。
3. 如請求項1或2所述之具有多段式齒輪件的致動器，其中每一該多段式齒輪由一金屬桿及以射出成型方式連接於該金屬桿周緣的一塑膠環塊所構成，該第一外徑部形成在該塑膠環塊上，該第二外徑部形成在該金屬桿上。
4. 如請求項3所述之具有多段式齒輪件的致動器，其更包括一固定座，該固定座設有一貫孔及複數限位貫孔，該環輪件設有複數限位孔洞，該馬達固定於該固定座，並該傳動桿對應該貫孔穿設限位，每一該金屬桿的兩端延伸有二樞軸，其一該樞軸對應該限位貫孔樞接，另一該樞軸對應該限位孔洞樞接。
5. 如請求項4所述之具有多段式齒輪件的致動器，其更包括一齒輪箱，該螺桿驅動組更包含一內管，該螺桿配置於該內管中，該齒輪箱固定於該固定座及該內管之間，並該環輪件及該等多段式齒輪件收納於該齒輪箱的內部。
6. 如請求項1所述之具有多段式齒輪件的致動器，其中該環輪件包含一本體，該連動端自該本體延伸成型，該本體朝遠離該連動端的一端設有一凹陷區，該凹陷區的內周緣具有一內環壁，該內齒輪形成在該內環壁的表面上。
7. 如請求項6所述之具有多段式齒輪件的致動器，其中該環輪件更包含一定位塊，該定位塊固定在該凹陷區的底面，並該定位塊開設有複數限位孔洞。
8. 如請求項1所述之具有多段式齒輪件的致動器，其更包括一外管，該螺桿驅動組更包含一驅動桿，該螺桿配置於該外管中，該驅動桿設置於該螺桿及該外管之間，並該驅動桿相對該螺桿螺接傳動。
9. 如請求項8所述之具有多段式齒輪件的致動器，其更包括一伸縮套管組件及複數防擺環，該伸縮套管組件套設在該外管外部，該伸縮套管組件由依序套接的複數套管所構成，各該防擺環設置在相鄰的各該套管及該外管之間。
10. 如請求項9所述之具有多段式齒輪件的致動器，其中每一該防擺環的外周緣突伸有複數凸條，該套管對應該防擺環套接並被該複數凸條迫緊定位。