TWM453059U - 線性致動器及其搖臂驅動機構 - Google Patents

Description

線性致動器及其搖臂驅動機構

本創作係有關線性致動裝置，特別是一種具有搖臂驅動機構之線性致動裝置。

線性致動器是自動化機具中不可或缺的一項組件，其應用範圍相當廣泛，包括床具、椅具、桌具、昇降台、電動窗...等。

一般常見的線性致動器大多是在機座上組裝一電動機和一外管。機座內部裝設有一導螺桿，並以電動機來驅動導螺桿旋轉。另在導螺桿外部螺接有一伸縮管，並於伸縮管外部套接一外管，外管的一端是固定在機座。如此，伸縮管可藉助電動機的驅動，而沿著導螺桿的軸向相對於外管作直線往復式位移。

由於目前線性致動器的導螺桿是靠電動機來驅動，故無法在停電或無法供電的狀況下使用。因此，如何在無法供電的狀況下仍讓線性致動器運作以應付緊急狀況，即是本創作人所欲積極解決的課題。

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。

本創作之目的，在於提供一種線性致動器及其搖臂驅動機構，以在無電力供應的狀況下讓線性致動器運作。

為了達成上述之目的，本創作係提供一種線性致動器的搖臂驅動機構。所述線性致動器具有一導螺桿及一伸縮管。搖臂驅動機構包括搖臂、驅動螺帽、伸縮管套筒、第一墊片、螺帽穿筒及第二墊片。搖臂包含手把及與手把連動的套管，且套管與導螺桿相互連動。驅動螺帽與導螺桿相互螺接傳動。伸縮管套筒套接在驅動螺帽外，伸縮管套筒的外周緣設有固接伸縮管的複數螺紋。第一墊片夾掣在驅動螺帽及伸縮管套筒之間。螺帽穿筒穿接在驅動螺帽及伸縮管套筒之間，且與驅動螺帽彼此連動。第二墊片夾掣在伸縮管套筒及螺帽穿筒之間；其中，導螺桿旋轉時，驅動螺帽和螺帽穿筒透過第一墊片及第二墊片的夾掣而帶動伸縮管套筒一起線性移動。當驅動螺帽受阻而停止移動時，驅動螺帽及螺帽穿筒與導螺桿作相對轉動。伸縮管套筒則在第一墊片及第二墊片之間產生打滑，使伸縮管套筒相對於驅動螺帽和螺帽穿筒作空轉。

為了達成上述之目的，本創作係提供一種線性致動器，包括電驅動機構、導螺桿、外管、伸縮管及搖臂驅動機構。電驅動機構包含機座及固定在機座且可產生正反轉的電動機。導螺桿受電動機驅動而產生旋轉。外管套設在導螺桿外部且固定於機座一端。伸縮管穿接在外管內部且能夠相對其作伸縮移動。搖臂驅動機構包括搖臂、驅動螺帽、伸縮管套筒、第一墊片、螺帽穿筒及第二墊片。搖臂包含手把及與手把連動的套管，且套管與導螺桿相互連動。驅動螺帽與導螺桿相互螺接傳動。伸縮管套筒套接在驅動螺帽外，伸縮管套筒的外周緣設有固接伸縮管的複數螺紋。第一墊片夾掣在驅動螺帽及伸縮管套筒之間。螺帽穿筒穿接在驅動螺帽及伸縮管套筒之間，且與驅動螺帽彼此連動。第二墊片夾掣在伸縮管套筒及螺帽穿筒之間；其中，導螺桿旋轉時，驅動螺帽和螺帽穿筒透過第一墊片及第二墊片的夾掣而帶動伸縮管套筒一起線性移動。當驅動螺帽受阻而停止移動時，驅動螺帽及螺帽穿筒與導螺桿作相對轉動。伸縮管套筒則在第一墊片及第二墊片之間產生打滑，使伸縮管套筒相對於驅動螺帽和螺帽穿筒作空轉。

相較於習知，本創作之線性致動器係具有搖臂驅動機構。搖臂驅動機構透過聯軸器而連接導螺桿，藉以在無法供電的時候替代電動機，驅動線性致動器運作。再者，本創作之搖臂驅動機構在驅動螺帽受阻時，導螺桿與驅動螺帽的摩擦力大於第一墊片、第二墊片與螺帽穿筒之間的摩擦力。伸縮管套筒在第一墊片及第二墊片之間產生打滑，並相對於驅動螺帽和螺帽穿筒作空轉。據此，伸縮管套筒即脫離導螺桿的軸向驅動，伸縮管套筒上的伸縮管亦停止移動。藉此避免線性致動器的過度對位移，增加使用上的安性。

有關本創作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。

請參照第一圖，係顯示本創作之線性致動器及其搖臂驅動機構的立體外觀示意圖。本創作之線性致動器1係包括一電驅動機構10、一導螺桿20、一外管30、一伸縮管40及一搖臂驅動機構50。該電驅動機構10係帶動該導螺桿20旋轉。該伸縮管40係透過該導螺桿20帶動而作前後移動。又，在無電力提供的狀況下，該搖臂驅動機構50的作動可帶動該導螺桿20產生旋轉。

本實施例中，該導螺桿20具一前擋塊21及一後擋塊22。該前擋塊21及該後擋塊22係分隔設置在該導螺桿20的前後二側。該導螺桿20向前旋轉一段距離時，該搖臂驅動機構50會受到該前擋塊21的阻擋而停止向前移動。同樣地，當該導螺桿20向後旋轉一段距離時，該搖臂驅動機構50會受到該後擋塊21的阻擋而停止向後移動。藉此防止該線性致動器1產生過度位移。

或者，該線性致動器1可另設置電性連接該電動機12的一前制動開關2及一後制動開關3，該前制動開關2及該後制動開關3係分隔設置在該外管30內部的前後二側。當該導螺桿20向後或向後旋轉一段距離後，該前制動開關2及該後制動開關3會令該電驅動機構10停止運轉，使該導螺桿20停止轉動。

該電驅動機構10包含一機座11及固定在該機座11且可產生正反轉的一電動機12。該導螺桿20受該電動機12驅動而產生旋轉。該外管30套設在該導螺桿20外部且固定於該機座11一端。該伸縮管40穿接在該外管30內部且能夠相對其作伸縮移動。該搖臂驅動機構50的結構係詳述如後。

請續參照第二圖至第五圖，係分別為本創作之搖臂的組合剖視圖、搖臂驅動機構的二立體分解圖及搖臂驅動機構的組合剖視圖。該搖臂驅動機構50包括一搖臂51、一驅動螺帽52、一伸縮管套筒53、一第一墊片54、一螺帽穿筒55及一第二墊片56。

該搖臂51包含一手把511及與該手把511連動的一套管512，且該套管512係與該導螺桿20相互連動。該搖臂驅動機構50更包括連接該導螺桿20的一聯軸器60。該搖臂51透過該聯軸器60而連接該導螺桿20。於本實施例中，該搖臂51之套管512與該聯軸器60相互套接而令該搖臂51與該導螺桿20相互連動。

該驅動螺帽52與該導螺桿20相互螺接傳動。該伸縮管套筒53套接在該驅動螺帽52外，且該伸縮管套筒53的外周緣設有固接該伸縮管40的複數螺紋531。

另外，該第一墊片54及該第二墊片56係為耐磨片。該第一墊片54係夾掣在該驅動螺帽52及該伸縮管套筒53之間。該螺帽穿筒55則是穿接在該驅動螺帽52及該伸縮管套筒53之間，且與該驅動螺帽52彼此連動。該第二墊片56夾掣在該伸縮管套筒53及該螺帽穿筒55之間。

於本創作的一實施例中，該驅動螺帽52包含一頭段521及連接該頭段521的一螺紋段522。該頭段521在鄰接該螺紋段522的一側面具有複數凸塊523。該第一墊片54相對設有複數嵌槽541，該第一墊片54係透過該些嵌槽541而卡固在該些凸塊523上。

此外，該螺紋段522的外緣面係設有複數第一螺紋5221。該螺帽穿筒55的內壁面係相對設有複數第二螺紋551。該螺帽穿筒55係透過該些第二螺紋551而螺合在該螺紋段522上。

較佳地，該搖臂驅動機構50更包括複數彈簧57。該頭段521在朝向該第一墊片54的一側面對應設有複數容置槽520。該些彈簧57係安置在該些容置槽520中並抵頂該第一墊片54。

請同時參閱第六圖及第七圖，係分別為本創作之線性致動器及其搖臂驅動機構的二動作示意圖。本創作之搖臂旋轉或電動機的運轉皆可帶動該導螺桿20產生旋轉。如第六圖所示，將該搖臂51朝一方向旋轉時，該導螺桿20會軸向往前移動。此時，該導螺桿20與該驅動螺帽52的摩擦力小於該第一墊片54、該第二墊片53與該螺帽穿筒55之間的摩擦力。該驅動螺帽52和該螺帽穿筒55會透過該第一墊片54及該第二墊片53的夾掣而帶動該伸縮管套筒53一起往前作線性移動，該伸縮管套筒53上的伸縮管40則會向外伸出。

接著，當該驅動螺帽52及該螺帽穿筒55移動至該前擋塊21的位置時，該驅動螺帽52或該螺帽穿筒55受到該前擋塊21的阻擋而停止移動。此時，該導螺桿20與該驅動螺帽52的摩擦力大於該第一墊片54、該第二墊片53與該螺帽穿筒55之間的摩擦力。該驅動螺帽52及該螺帽穿筒52會開始與該導螺桿20作相對轉動。該伸縮管套筒53在該第一墊片54及該第二墊片56之間產生打滑，使該伸縮管套筒53相對於該驅動螺帽52和該螺帽穿筒55作空轉。據此，該伸縮管套筒53即脫離該導螺桿20的驅動，該伸縮管套筒53上的伸縮管40亦停止移動。

如第七圖所示，在該搖臂51朝另一方向旋轉時，該導螺桿20會軸向往後移動。該驅動螺帽52和該螺帽穿筒55會透過該第一墊片54及該第二墊片53的夾掣而帶動該伸縮管套筒53一起往後作線性移動。此時，該伸縮管套筒53上的伸縮管40則會向內縮回。

同理，當該驅動螺帽52移動至該後擋塊22的位置時，該驅動螺帽52受到該後擋塊22的阻擋而停止移動。此時，該驅動螺帽52及該螺帽穿筒52會開始與該導螺桿20作相對轉動。該伸縮管套筒53則在該第一墊片54及該第二墊片56之間產生打滑，使該伸縮管套筒53相對於該驅動螺帽52和該螺帽穿筒55作空轉。該伸縮管套筒53即脫離該導螺桿20的驅動，該伸縮管套筒53上的伸縮管40亦停止移動。

以上所述僅為本創作之較佳實施例，非用以限定本創作之專利範圍，其他運用本創作之專利精神之等效變化，均應俱屬本創作之專利範圍。

1‧‧‧線性致動器

2‧‧‧前制動開關

3‧‧‧後制動開關

10‧‧‧電驅動機構

11‧‧‧機座

12‧‧‧電動機

20‧‧‧導螺桿

21‧‧‧前擋塊

22‧‧‧後擋塊

30‧‧‧外管

40‧‧‧伸縮管

50‧‧‧搖臂驅動機構

51‧‧‧搖臂

511‧‧‧手把

512‧‧‧套管

52‧‧‧驅動螺帽

520‧‧‧容置槽

521‧‧‧頭段

522‧‧‧螺紋段

5221‧‧‧第一螺紋

523‧‧‧凸塊

53‧‧‧伸縮管套筒

54‧‧‧第一墊片

541‧‧‧嵌槽

55‧‧‧螺帽穿筒

551‧‧‧第二螺紋

56‧‧‧第二墊片

57‧‧‧彈簧

60‧‧‧聯軸器

第一圖係本創作之線性致動器及其搖臂驅動機構的立體外觀示意；

第二圖係本創作之搖臂的組合剖視圖；

第三圖係本創作之搖臂驅動機構的立體分解圖之一；

第四圖係本創作之搖臂驅動機構的立體分解圖之二；

第五圖係本創作之搖臂驅動機構的組合剖視圖；

第六圖係本創作之線性致動器及其搖臂驅動機構的動作示意圖之一；

第七圖係本創作之線性致動器及其搖臂驅動機構的動作示意圖之二。

1‧‧‧線性致動器

2‧‧‧前制動開關

3‧‧‧後制動開關

10‧‧‧電驅動機構

11‧‧‧機座

12‧‧‧電動機

20‧‧‧導螺桿

30‧‧‧外管

40‧‧‧伸縮管

50‧‧‧搖臂驅動機構

60‧‧‧聯軸器

Claims (13)

1. 一種線性致動器的搖臂驅動機構，所述線性致動器具有一導螺桿及一伸縮管，該搖臂驅動機構包括：
   一搖臂，包含一手把及與該手把連動的一套管，且該套管係與所述導螺桿相互連動；
   一驅動螺帽，與所述導螺桿相互螺接傳動；
   一伸縮管套筒，套接在該驅動螺帽外，該伸縮管套筒的外周緣設有固接所述伸縮管的複數螺紋；
   一第一墊片，夾掣在該驅動螺帽及該伸縮管套筒之間；
   一螺帽穿筒，穿接在該驅動螺帽及該伸縮管套筒之間，且與該驅動螺帽彼此連動；以及
   一第二墊片，夾掣在該伸縮管套筒及該螺帽穿筒之間；
   其中，所述導螺桿旋轉時，該驅動螺帽和該螺帽穿筒係透過該第一墊片及該第二墊片的夾掣而帶動該伸縮管套筒一起線性移動；當該驅動螺帽或該螺帽穿筒受阻而停止移動時，該驅動螺帽及該螺帽穿筒係與所述導螺桿作相對轉動，該伸縮管套筒則在該第一墊片及該第二墊片之間產生打滑，使該伸縮管套筒相對於該驅動螺帽和該螺帽穿筒作空轉。
2. 如請求項1所述之線性致動器的搖臂驅動機構，其更包括連接該導螺桿的一聯軸器，該搖臂透過該聯軸器而連接該導螺桿。
3. 如請求項2所述之線性致動器的搖臂驅動機構，其中該搖臂之套管與該聯軸器相互套接而令該搖臂與該導螺桿相互連動。
4. 如請求項1所述之線性致動器的搖臂驅動機構，其中該驅動螺帽包含一頭段及連接該頭段的一螺紋段，該頭段在鄰接該螺紋段的一側面具有複數凸塊，該第一墊片相對設有複數嵌槽，該第一墊片係透過該些嵌槽而卡固在該些凸塊上。
5. 如請求項4所述之線性致動器的搖臂驅動機構，其更包括複數彈簧，該頭段係在朝向該第一墊片的一側面對應設有複數容置槽，該些彈簧係安置在該些容置槽中並抵頂該第一墊片。
6. 如請求項4所述之線性致動器的搖臂驅動機構，其中該螺紋段的外緣面係設有複數第一螺紋，該螺帽穿筒的內壁面係相對設有複數第二螺紋，該螺帽穿筒係透過該些第二螺紋而螺合在該螺紋段上。
7. 一種線性致動器，包括:
   一電驅動機構，包含一機座及固定在該機座且可產生正反轉的一電動機；
   一導螺桿，受該電動機驅動而產生旋轉；
   一外管，套設在該導螺桿外部且固定於該機座一端；
   一伸縮管，穿接在該外管內部且能夠相對其作伸縮移動；以及
   一搖臂驅動機構，包括一搖臂、與該導螺桿相互螺接傳動的一驅動螺帽、套接在該驅動螺帽外的一伸縮管套筒、夾掣在該驅動螺帽及該伸縮管套筒之間的一第一墊片、穿接在該驅動螺帽及該伸縮管套筒之間的一螺帽穿筒及夾掣在該伸縮管套筒及該螺帽穿筒之間的一第二墊片，搖臂包含一手把及與該手把連動的一套管，該套管係與該導螺桿相互連動，該伸縮管套筒的外周緣設有固接該伸縮管的複數螺紋，該螺帽穿筒與該驅動螺帽彼此連動；其中，該導螺桿旋轉時，該驅動螺帽和該螺帽穿筒係透過該第一墊片及該第二墊片的夾掣而帶動該伸縮管套筒一起線性移動；當該驅動螺帽受阻而停止移動時，該驅動螺帽及該螺帽穿筒係與所述導螺桿作相對轉動，該伸縮管套筒則在該第一墊片及該第二墊片之間產生打滑，使該伸縮管套筒相對於該驅動螺帽和該螺帽穿筒作空轉。
8. 如請求項7所述之線性致動器，其中該搖臂驅動機構更包括連接該導螺桿的一聯軸器，該搖臂透過該聯軸器而連接該導螺桿。
9. 如請求項7所述之線性致動器，其中該導螺桿具一前擋塊及一後擋塊，該前擋塊及該後擋塊係分隔設置在所述導螺桿的前後二側。
10. 如請求項7所述之線性致動器，其更包括一前制動開關及一後制動開關，該前制動開關及該後制動開關係分隔設置在該外管內部的前後二側。
11. 如請求項7所述之線性致動器，其中該驅動螺帽包含一頭段及連接該頭段的一螺紋段，該頭段在鄰接該螺紋段的一側面具有複數凸塊，該第一墊片相對設有複數嵌槽，該第一墊片係透過該些嵌槽而卡固在該些凸塊上。
12. 如請求項11所述之線性致動器，其中該搖臂驅動機構更包括複數彈簧，該頭段係在朝向該第一墊片的一側面對應設有複數容置槽，該些彈簧係安置在該些容置槽中並抵頂該第一墊片。
13. 如請求項11所述之線性致動器，其中該螺紋段的外緣面係設有複數第一螺紋，該螺帽穿筒的內壁面係相對設有複數第二螺紋，該螺帽穿筒係透過該些第二螺紋而螺合在該螺紋段上。