TWM610053U - 具有雙制動機構的電動推桿 - Google Patents

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第一傳動科技股份有限公司
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Abstract

本新型係關於一種具有雙制動機構的電動推桿，包括電動機、傳動裝置、第一制動機構及第二制動機構，電動機具有主動輪；傳動裝置設置在電動機的一側，且其包括減速機構、導螺桿、從動輪及伸縮管，減速機構設置在主動輪和從動輪之間，從動輪套接在導螺桿並受電動機的驅動而與導螺桿一起旋轉，伸縮管與導螺桿螺接並受傳動；第一制動機構套接在導螺桿並且形成在從動輪的一側邊；第二制動機構套接在導螺桿並且配設在從動輪和伸縮管之間；藉此，在重度負載的使用場域中，能夠確保運作過程的安全性。

Description

具有雙制動機構的電動推桿
本新型係有關一種電動推桿的技術，尤指一種具有雙制動機構的電動推桿。
電動推桿被應用在醫療、居家用床、按摩椅、健身器材、復健器材、開門器、開窗機、升降機構等裝置已是相當常見，一般電動推桿是利用電動機透過傳動機構來進行傳輸，傳動機構則包括一蝸桿蝸輪組、一導螺桿及一伸縮管，藉由蝸桿蝸輪組來帶動導螺桿做旋轉運動，並透過導螺桿的旋轉運動來連動伸縮管做線性位移。
當電動推桿的電動機以蝸桿(或主軸)嚙合於蝸輪(或齒輪組)帶動導螺桿及其伸縮管時，其傳動力量很大，所以在電動推桿停止作動時，很容易因負載的影響造成導螺桿反轉，並使伸縮管產生快速下降而無法即時剎車。
有鑑於此，本新型創作人遂針對上述現有技術的缺失，特潛心研究並配合學理的運用，盡力解決上述之問題點，即成為本新型創作人改良之目標。
本新型之一目的，在於提供一種具有雙制動機構的電動推桿，其係在重度負載的使用場域中，能夠確保運作過程的安全性。
為了達成上述之目的，本新型提供一種具有雙制動機構的電動推桿，包括一電動機、一傳動裝置、一第一制動機構及一第二制動機構，該電動機具有一主動輪；該傳動裝置設置在該電動機的一側，該傳動機構包括一減速機構、一導螺桿、一從動輪及一伸縮管，該減速機構設置在該主動輪和該從動輪之間並且囓合傳動，該從動輪套接在該導螺桿並受該電動機的驅動而與該導螺桿一起旋轉，該伸縮管則與該導螺桿螺接並受其傳動；該第一制動機構套接在該導螺桿且形成在該從動輪的一側邊；該第二制動機構套接在該導螺桿並配設在該從動輪和該伸縮管之間；其中在一推力應用中，當該伸縮管向內縮入時，由該第一制動機構對該從動輪產生制動作用；在一拉力應用中，當該伸縮管向外伸出時，由該第二制動機構對該從動輪產生制動作用。
本新型還具有以下功效，藉由套筒夾持在固定螺帽和從動輪之間，導螺桿可維持原有的結構強度，並不會因為截面積的縮小而產生斷裂等情況。利用行星齒輪組和上、下軸承設置，可使結構的傳動平穩，且所產生的噪音小。本新型不僅可以提升電動推桿承載更大的軸向推力或拉力負載，更能夠確保整體結構傳動時的穩定性和可靠度。
有關本新型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，並非用來對本新型加以限制者。
請參閱圖1至圖8所示，本新型提供一種具有雙制動機構的電動推桿，其主要包括一基座10、一電動機20、一傳動裝置30、一第一制動機構40及一第二制動機構50。
請先參閱圖1所示，基座10為鋅合金所製成，其主要是提供給電動機20和傳動裝置30作為固定和安裝。在基座10的前後二側分別設有對應於基座10做罩合的一前殼罩11和一後殼罩12，前殼罩11和後殼罩12亦皆為鋅合金所製成，前殼罩11是覆蓋在電動機20外部，後殼罩12則覆蓋在傳動裝置30的部分、第一制動機構40和第二制動機構50外部。另在後殼罩12對應於傳動裝置30的位置穿接有一後支座13。
請續參閱圖2至圖4所示，電動機20是固定在基座10，且其主要包括一本體21及穿接本體21的一轉軸22，本體21透過螺絲等鎖固元件固定在基座10，轉軸22在凸伸出本體21外部的區域裝設有一行星齒輪組23，此行星齒輪組23主要包括一固定輪231、三個行星輪232及一中心輪233(見於圖4所示)，其中固定輪231是透過凸塊嵌固定在基座10而不產生轉動，中心輪233則套接在轉軸22並與轉軸22一起轉動，各行星輪232以等間隔方式配置在固定輪231和中心輪233之間，並且與固定輪231和中心輪233相互囓合傳動。
另在行星齒輪組23的外側裝設有一主動輪24，並於主動輪24的上端裝設有一上軸承25，在主動輪24的下端裝設有一下軸承26，主動輪24、上軸承25和下軸承26亦皆套接在轉軸22上，藉此可使結構的傳動平穩，且所產生的噪音小。又，在主動輪24、上軸承25和下軸承26外部罩蓋有一支撐座27，支撐座27的底端是套設在行星齒輪組23的固定輪231外周緣(見於圖2和圖4所示)，並且透過鎖固元件固定在基座10上。
傳動裝置30設置在電動機20的一側，且其主要包括一減速機構31、一導螺桿32、一從動輪33、一伸縮管34和一外管35，減速機構31設置在主動輪24和從動輪33之間，本實施例的減速機構31主要包括一第一傳動輪組311和一第二傳動輪組312，第一傳動輪組311是分別與主動輪24和第二傳動輪組312囓合傳動，第二傳動輪組312則帶動從動輪33做旋轉。
導螺桿32是與前述轉軸22平行配置且形成在轉軸22的下方，從動輪33則套接在導螺桿32並受電動機20之主動輪24帶動減速機構31後，再由減速機構31驅動從動輪33和導螺桿32一起旋轉，其中在從動輪33和導螺桿32的連接處分別設置有相互配合的一定位平面331、321(參見圖5所示)，從而讓從動輪33和導螺桿32能夠一起旋轉。
伸縮管34的端部連接有一螺帽341(參見圖2所示)，透過螺帽341與導螺桿32螺接，外管35套設在伸縮管34的外部，且其一端是固定在基座10，外管35的內部設有與螺帽341嵌合的結構(圖未示出)，藉以限制螺帽341的旋轉，其中導螺桿32旋轉後將帶動伸縮管34相對於導螺桿32和外管35做伸出和縮入的線性移動。
請續參閱圖5至圖8所示，第一制動機構40套接在導螺桿32並且形成在從動輪33的一側邊，且其主要包括一第一制動環41、一第一止推軸承42、一第一制動片43、一第一固定件44、一套筒45、一固定螺帽46及一第一螺旋彈簧47，其中第一制動環41套設在第一止推軸承42外部，並與第一制動片43及第一固定件44依序層疊後再套接在導螺桿32，套筒45則穿接在第一固定件44、第一制動片43、第一制動環41和第一止推軸承42內部，並被拘限在從動輪33的端面和固定螺帽46之間(參見圖6所示)，第一螺旋彈簧47則套接在從動輪33的一部分區域和第一制動環41的外周緣。
進一步地，第一固定件44主要包括一盤體441及一軸承442，盤體441開設有供軸承442裝設的一中心孔，另在盤體441的背面延伸有二凸塊443；又，在後支座13設有分別供各凸塊443嵌入固定的一嵌槽131(參見圖7所示)。
第二制動機構50套接在導螺桿32並且配設在從動輪33和伸縮管33之間，且其主要包括一第二制動環51、一第二止推軸承52、一第二制動片53、一第二固定件54及一第二螺旋彈簧55，其中第二制動環51套設在第二止推軸承52外部，並與第二制動片53及第二固定件54依序層疊後再套接在導螺桿32，第二螺旋彈簧55則套接在從動輪33的另一部分區域和第二制動環51的外周緣。
進一步地，第二固定件54主要包括一盤體541及一軸承542，盤體541開設有供軸承542裝設的一中心孔，另在盤體541的背面延伸有二凸塊543；又，在基座10設有分別供各凸塊543嵌入固定的一嵌槽101(參見圖8所示)。
進一步地，本新型具有雙制動機構的電動推桿還包括一承載板60(參見圖9所示)、一前支座65及一驅控模組70(參見圖1所示)，承載板60為以中碳鋼之材料所製成，透過螺絲等鎖固元件固定在基座10上。前支座65則連接在伸縮管34遠離螺帽341的一端。驅控模組70設置在外管35和電動機20之間，並被前殼罩11全面性罩蓋，其中驅控模組70具備有即時監測、伸出縮入的緩啟緩停、過電流切斷停止、可調變行程等諸多功能，從而達成智能化設計。
請續參閱圖9及圖10所示，在 一推力應用中，受到負載重壓的影響，伸縮管34一開始屬於縮到底的狀態，第一制動機構40、第二制動機構50、導螺桿32和從動輪33整體朝著P1方向移動，在伸縮管34向外伸出的時候能夠以均勻的速度移動，電動機20給予的動力和負載壓力達到平衡，第一制動環41、第二制動環51、第一制動片43、第二制動片53、第一固定件44和第二固定件54處於鬆脫狀態，此時無刹車。
在伸縮管34朝著外管35的內部縮入時，由於第一螺旋彈簧47處受到重載的壓力作用下，導螺桿32抵住從動輪33，從動輪33抵住第一止推軸承42，第一止推軸承42抵住第一制動環41，第一制動環41抵住第一制動片43，第一制動片43抵住第一固定件44，第一固定件44抵住後支座13，由於後支座13是固鎖在後殼罩12，第一固定件44與後支座13透過各凸塊443和各嵌槽131的嵌固定位（見於圖7所示），此時的第一制動機構40處於受壓力狀態，所以從動輪33轉動的同時會帶動第一螺旋彈簧47轉動，第一螺旋彈簧47帶動第一制動環41轉動，此時第一螺旋彈簧47處於抱緊第一制動環41和從動輪33狀態，在第一固定件44固定不動的情況下，第一制動片43、第一固定件44和第一制動環41之間因摩擦而產生阻力，進而達到制動的作用。
請續參閱圖9及圖11所示，在一拉力應用中，受負載拉力的影響，伸縮管34一開始屬於伸到頂狀態，第一制動機構40、第二制動機構50、導螺桿32和從動輪33整體朝著P2方向移動，在伸縮管34向內縮入的時候能夠以均勻的速度移動，電動機20給予的動力和負載拉力達到平衡，第一制動環41、第二制動環51、第一制動片43、第二制動片53、第一固定件44和第二固定件54處於鬆脫狀態，此時無刹車。
在伸縮管34朝著外管35的外部伸出時，由於第二螺旋彈簧55處受到負載拉力作用，固定螺帽46抵住套筒45，套筒45抵住從動輪33，從動輪33抵住第二止推軸承52，第二止推軸承52抵住第二制動環51，第二制動環51抵住第二制動片53，第二制動片53抵住第二固定件54，第二固定件54抵住承載板60，由於承載板60透過螺絲固鎖在基座10，第二固定件54與基座10透過各凸塊543和各嵌槽101的嵌固定位（見於圖8所示），此時的第二制動機構50處於受拉力狀態，所以從動輪33轉動的同時會帶動第二螺旋彈簧55轉動，第二螺旋彈簧55帶動第二制動環51轉動，此時第二螺旋彈簧55處於抱緊第二制動環51和從動輪33狀態，在第二固定件54固定不動的情況下，第二制動片53、第二固定件54和第二制動環51之間因摩擦而產生阻力，進而達到制動的作用。
綜上所述，本新型具有雙制動機構的電動推桿，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，以保障新型創作人之權利。
10:基座
101:嵌槽
11:前殼罩
12:後殼罩
13:後支座
131:嵌槽
20:電動機
21:本體
22:轉軸
23:行星齒輪組
231:固定輪
232:行星輪
233:中心輪
24:主動輪
25:上軸承
26:下軸承
27:支撐座
30:傳動裝置
31:減速機構
311:第一傳動輪組
312:第二傳動輪組
32:導螺桿
321:定位平面
33:從動輪
331:定位平面
34:伸縮管
341:螺帽
35:外管
40:第一制動機構
41:第一制動環
42:第一止推軸承
43:第一制動片
44:第一固定件
441:盤體
442:軸承
443:凸塊
45:套筒
46:固定螺帽
47:第一螺旋彈簧
50:第二制動機構
51:第二制動環
52:第二止推軸承
53:第二制動片
54:第二固定件
541:盤體
542:軸承
543:凸塊
55:第二螺旋彈簧
60:承載板
65:前支座
70:驅控模組
P1、P2:方向
圖1 係本新型電動推桿立體透視圖。
圖2 係本新型之電動機、傳動裝置和各制動機構組合示意圖。
圖3 係本新型之減速機構、電動機和從動輪組合示意圖。
圖4 係本新型之電動機與基座組合剖視圖。
圖5 係本新型之各制動機構、從動輪和導螺桿分解圖。
圖6 係本新型之各制動機構、從動輪和導螺桿組合剖視圖。
圖7 係本新型之第一固定元件與後支座分解圖。
圖8 係本新型之第二固定元件與基座分解圖。
圖9 係本新型電動推桿組合剖視圖。
圖10 係本新型在推力應用的使用狀態圖。
圖11 係本新型在拉力應用的使用狀態圖。
32:導螺桿
33:從動輪
331:定位平面
40:第一制動機構
41:第一制動環
42:第一止推軸承
43:第一制動片
44:第一固定件
441:盤體
442:軸承
443:凸塊
45:套筒
46:固定螺帽
47:第一螺旋彈簧
50:第二制動機構
51:第二制動環
52:第二止推軸承
53:第二制動片
54:第二固定件
541:盤體
542:軸承
543:凸塊
55:第二螺旋彈簧

Claims (10)

  1. 一種具有雙制動機構的電動推桿，包括: 一電動機，具有一主動輪； 一傳動裝置，設置在該電動機的一側，該傳動機構包括一減速機構、一導螺桿、一從動輪及一伸縮管，該減速機構設置在該主動輪和該從動輪之間並且囓合傳動，該從動輪套接在該導螺桿並受該電動機的驅動而與該導螺桿一起旋轉，該伸縮管則與該導螺桿螺接並受其傳動； 一第一制動機構，套接在該導螺桿且形成在該從動輪的一側邊；以及 一第二制動機構，套接在該導螺桿並配設在該從動輪和該伸縮管之間； 其中在一推力應用中，當該伸縮管向內縮入時，由該第一制動機構對該從動輪產生制動作用；在一拉力應用中，當該伸縮管向外伸出時，由該第二制動機構對該從動輪產生制動作用。
  2. 如請求項1所述之具有雙制動機構的電動推桿，其中該第一制動機構包括一第一制動環、一第一止推軸承、一第一制動片、一第一固定件、一套筒、一固定螺帽及一第一螺旋彈簧，該第一制動環套設在該第一止推軸承外部，並與該第一制動片及該第一固定件依序層疊再套接在該導螺桿，該套筒穿接在該第一固定件、該第一制動片、該第一制動環和該第一止推軸承內部，並被拘限在該從動輪的端面和該固定螺帽之間，該第一螺旋彈簧則套接在該從動輪的一部分區域和該第一制動環的外周緣。
  3. 如請求項2所述之具有雙制動機構的電動推桿，其還包括一後支座，該第一固定件包括一盤體及裝設在該盤體的一軸承，在該盤體延伸有複數凸塊，該後支座設有分別供各該凸塊嵌入固定的一嵌槽。
  4. 如請求項1或2所述之具有雙制動機構的電動推桿，其中該第二制動機構包括一第二制動環、一第二止推軸承、一第二制動片、一第二固定件及一第二螺旋彈簧，該第二制動環套設在該第二止推軸承外部，並與該第二制動片及該第二固定件依序層疊再套接在該導螺桿，該第二螺旋彈簧則套接在該從動輪的另一部分區域和該第二制動環的外周緣。
  5. 如請求項4所述之具有雙制動機構的電動推桿，其還包括一基座，該第二固定件包括一盤體及裝設在該盤體的一軸承，在該盤體延伸有複數凸塊，該基座設有分別供各該凸塊嵌入固定的一嵌槽。
  6. 如請求項1所述之具有雙制動機構的電動推桿，其中該電動機包括一本體及穿接該本體的一轉軸，在該轉軸凸伸出該本體外部的區域裝設有一行星齒輪組。
  7. 如請求項6所述之具有雙制動機構的電動推桿，其還包括一基座，該行星齒輪組包括一固定輪、複數行星輪及一中心輪，該固定輪係固定在該基座而不轉動，該中心輪則套接在該轉軸並與該轉軸一起轉動，各該行星輪係間隔配置在該固定輪和該中心輪之間並且相互囓合傳動。
  8. 如請求項1所述之具有雙制動機構的電動推桿，其中該電動機包括一本體及穿接該本體的一轉軸，該主動輪套接在該轉軸並且一起旋轉，於該主動輪的上、下分別裝設有一上軸承和一下軸承。
  9. 如請求項1所述之具有雙制動機構的電動推桿，其中該減速機構包括一第一傳動輪組和一第二傳動輪組，該第一傳動輪組係分別與該主動輪和該第二傳動輪組囓合傳動，該第二傳動輪組則囓合該從動輪並帶動該從動輪旋轉。
  10. 如請求項1所述之具有雙制動機構的電動推桿，其還包括一基座及一承載板，該承載板固定在該基座並且對應於該第二制動機構配置。
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