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CN100552263C - 线性致动器 - Google Patents

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CN100552263C
CN100552263C CNB2005800350108A CN200580035010A CN100552263C CN 100552263 C CN100552263 C CN 100552263C CN B2005800350108 A CNB2005800350108 A CN B2005800350108A CN 200580035010 A CN200580035010 A CN 200580035010A CN 100552263 C CN100552263 C CN 100552263C
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cylinder coupling
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spring
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M·K·克努森
R·瑟伦森
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Linak AS
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Abstract

在一种致动器中，在一个致动元件和一个可逆电动机之间的传动装置内引入一个快速释放单元，用于从电动机和传动装置(6)的部件脱开致动元件(5)，该部件设置为从电动机至快速释放单元。快速释放单元包括两个联接部件(8，9)，其设置有轴向延伸并相互接合的扭矩传送接合件，以及，其中两个联接部件(8，9)借助弹簧(25)可相互轴向位移和保持彼此接合。两个联接部件可以借助一个释放机构克服弹簧(25)作用而相互位移，从而使两个联接部件(8，9)之间的扭矩传送连接被中断。快速释放单元可制成紧凑的，尤其是与一个蜗轮(6)接合，该蜗轮在其侧面上具有一个圆筒部分，快速释放单元基本上可以被接收在该圆筒部分内。

Description

线性致动器
技术领域
本发明涉及一种线性致动器。
背景技术
在致动器内的一个快速释放单元用于暂时地中断与传动装置和电动机的惰性部件的连接，从而使致动元件可以手工地调节。作为一个实例，其中使用一个快速释放单元，可参考医院病床、患者升降器、应急出口或火警门和其它结构，在其中如果不是必不可少的，能够进行致动元件的自发的调节是重要的。
具有快速释放功能的致动器特别是可以由Linak A/S的EP 685662B1和WO 03/033946A1获知。此两个文献涉及一种快速释放单元，其基于两个圆筒元件被一个可释放的联接弹簧缠绕。就此而论这种结构是优秀的，但它们占据一些空间，部分地因为联接弹簧须具有一定的长度和部分地因为释放机构体积也太大。
为了寻求完整性，可以提及Linak A/S的EP 577541B1公开另一种快速释放单元，带有两个角度定位的齿轮，其中一个齿轮可以位移脱离接合。
发明内容
本发明的目的是，提供一种此类型的紧凑的快速释放单元，它具有两个圆筒元件，它们直线地设置在传动系内一个位置处。
按照本发明此目的是通过构造下述的致动器来达到的。由此公开的结构开启提供一种紧凑的快速释放单元的可能性。
按本发明的线性致动器，它包括外壳，该外壳具有一个可逆的电动机，该电动机通过带有至少一个齿轮的传动装置驱动带有一个轴端的主轴；该致动器还包括：一个在轴端上用于安装该主轴的轴承、一个在主轴上并被固定防止旋转的主轴螺帽，该主轴螺帽根据电动机转动的方向移进和移出主轴；该致动器还包括：一个与主轴螺帽连接的致动元件、一个设置在致动元件和可逆的电动机之间的传动装置内的快速释放单元，用于从电动机和传动装置的部件脱开致动元件，该传动装置的部件设置为从电动机至快速释放单元，所述快速释放单元包括两个圆筒联接部件，所述快速释放单元适合于被一个释放机构致动，其特征在于，所述快速释放单元设置在齿轮处，以及所述两个圆筒联接部件设置有轴向延伸和相互接合的扭矩传送接合件，以及，所述两个圆筒联接部件是可相互轴向位移的并且借助一个弹簧保持彼此接合以及可以借助释放机构克服弹簧作用而位移，从而使两个圆筒联接部件之间的扭矩传送连接可以中断。
该快速释放单元将是特别紧凑的，如果它这样构造，使一个圆筒联接部件延伸进入另一个圆筒联接部件。这样其长度不会变得比最长的联接部件长或长很多。
该结构甚至可以更紧凑，其中该快速释放单元设置为与一个齿轮连接，以及其中两个联接部件完全地或部分地被接收在齿轮中的空腔内。这样与此种类型的致动器接合是特别有利的，其中一个蜗轮在一个侧面上具有一个圆柱形凸起。
该紧凑性可以进一步增强，其中相互接合的扭矩传送接合件设置为这样，使两个联接部件必须被压向彼此，以便彼此通过(clear)，这样意味在两侧面不需要另外的空间用于待释放的快速释放单元。
该紧凑结构通过使用一个圆柱弹簧可以进一步增加，它相应地设置在外和内联接部件上的轴环之间。内联接部件上的轴环可以借助一个与联接部件上的一个环槽接合的盘件形成。快速释放单元的重要的部件随后恰好表现为一个紧凑圆筒单元。
此外，当在外联接部件上的扭矩传送接合件构造为延伸进入其空腔的肋条，以及另一个联接部件具有一个能够通过此孔的狭窄末端，以及狭窄末端和联接部件的外侧面之间的台阶构造为带有相应的肋条，快速释放单元的长度不会变成比最长的联接部件长很多。
在一个实施例中，内联接部件有利地固定在主轴的轴端上，而外联接部件安装为与驱动该主轴的齿轮接合。
致动器件可通过将其构造为带有一个盘件而制成紧凑的，它具有至少一个脚杆，该脚杆通过齿轮内的一个开口突出，以及当它被压入朝向齿轮时，推动外联接部件脱离与内联接部件的接合。盘件的运动可以借助偏心部来实现，该偏心部可以仅是在轴上的一个加厚部分，该轴穿出至一个操作手柄。
在另一个实施例中，两个联接部件设置为在主轴的轴端上彼此延伸，这样给出一个良好但不太紧凑的安装，然而此良好的安装本身提供减小联接部件长度的可能性。
在本实施例中有利的是，各联接部件的相对的边缘构造为带有爪形式的扭矩传送接合件，如果对于快速释放单元释放在途中再次希望接合它，这样包含的危险是，当主轴转动时两个联接部件的爪将彼此在末端上搭靠。为了保证再接合，快速释放单元构造为这样，使一个空间存在于这样尺寸的爪之间，从而在主轴转动期间爪也能够进入接合。
在一个紧凑的改型中，弹簧是圆柱弹簧的形式，它设置在一个联接部件的一个轴环和蜗轮的侧面之间，以及同时联接部件可以克服弹簧作用朝向蜗轮移入，以中断两个联接部件之间的连接。
在释放机构的一个实施例中，它包括一个倾斜元件，该倾斜元件能够围绕一个轴转动，以及它以一个下部分处于停止位置时用一对脚杆向下装配在联接部件上并且抵靠在弹簧相对的轴环上，该倾斜元件有助于短的配合长度。
在释放机构的一个实施例中，它包括一个可轴向位移的元件，该元件带有一个钩形末端，该钩形末端延伸进入一个在倾斜元件的上倾斜部分内的凹槽中，并且通过一条缆索与操作手柄连接，也不会引起配合长度的增加。
附图说明
按照本发明的线性致动器的两个实例将在下面参见附图更充分地进行说明，其中：
图1示出致动器的分解图；
图2示出由上面观看的致动器的下部分；
图3示出沿图2的线A-A的横剖面图；
图4示出沿图2的线B-B的纵剖面图；
图5示出由上面观看的致动器的最下部分；
图6示出沿图5的线A-A的横剖面图；
图7示出沿图5的线B-B的纵剖面图；
图8示出致动器的第二实施例的纵剖面图；
图9示出由上面观看的图8的致动器；
图10示出由上面观看的快速释放单元、齿轮和轴承的透视图；
图11示出由下面观看的图10的相同部件；
图12示出快速释放单元的不带释放机构的透视图；
图13示出通过快速释放单元的横剖面图；
图14示出释放机构的透视图；
图15示出在主轴的轴端上快速释放单元的透视图。
具体实施方式
由附图的图1可以看出，致动器的主要部件是由一个两部分机壳(cabinet)1a、1b形成的，它具有一个可逆的电动机，该电动机通过蜗轮驱动带有主轴螺帽3的主轴2，推杆4(内管)固定在该主轴2上，该推杆4(内管)被外管5包围。通常，致动器的基本结构的类型与公开于Linak A/S的欧洲专利EP647799B1相同，在此将其并入其中以供参考。可以观察到，在图中没有示出电动机，但它定位在机壳的垂直段1c内。轴件延伸到与蜗轮6啮合的蜗杆中，该蜗轮6安装在电动机的前面部件上。可以观察到，主轴2借助滚珠轴承7设置在机壳内。此外，将仅对了解本发明所必须的致动器部件进行说明。
首先，可以观察到图2-4和图5-7之间的差别在于，在图5-7内的快速释放单元已释放，而在图2-4内不是这样情况。
按照本发明，致动器设置有一个快速释放单元，它包括两个联接部件8、9，其中一个内部的联接部件8安装在带有一个D凹槽连接的主轴2的一个轴端上，而另一个外部的联接部件9安装在蜗轮6内。该蜗轮6构造为在面向外朝向致动器的前端的侧面上带有一个空心圆筒部分10，以及外联接部件9借助花键连接以扭矩传送方式被接收在其内。
蜗轮的后侧面具有设置在其上的一个圆盘11，它带有三个脚杆12，该脚杆延伸通过蜗轮内的开口，突进圆筒部分10的空腔以及在其凹槽内引导。脚杆12的外端配置有一个面向内朝向空腔壁的凸起并且与其中的一个边缘配合作用，从而使圆盘不能无意地拉出。
机壳的上部分1b容纳一在外壳14内的释放机构13，该外壳14具有一个缆索(未示出)入口31，该缆索引出至一个操作手柄(未示出)。释放机构包括一个轴件15，它往下伸到圆盘11后面。轴件15的末端具有一个凸台16，该凸台16借助轴件15的旋转而被引起与圆盘11接触，以向前朝向蜗轮6压迫圆盘11。轴件15借助一个弹簧17弹簧偏移至非活动位置，也就是说，凸台16在其中不与圆盘11接触的一个位置。一个环件18固定至轴的上端，以及引出至操作手柄的缆索的末端固定在此环件内。在外壳内的圆形凹部被一个盖子19和一个环件20封闭。
再者，接收在蜗轮内的外联接部件9具有内扭矩传送接合件，其形式为花键连接21a的一部分。一个轴环22形式的对接部设置在联接部件9的外侧面上在与蜗轮的花键连接的前面的前端处。
再者，内联接部件8具有一个狭窄部分23，它能够穿过花键连接21的位于外联接部件9内的一部分的开口。花键连接的另一部分设置在狭窄端部23和联接部件外侧面之间的台阶内。盘件24用的一个凹槽形成一个对接部，该凹槽存在于狭窄部分23内。在开口中，盘件具有两个在直径上定位的凸起，它们配合在两个相应的狭缝内，其引导进入凹槽中，在其中盘件转动并因此被固定。
一个螺旋弹簧25设置在外联接部件9上的轴环22和内联接部件8上的对接部24之间。弹簧引起两个联接部件通过花键连接21a，21b彼此接合。扭矩由蜗轮6通过在蜗轮的圆筒部分的空腔和联接部件的外侧面内的花键连接传送至外联接部件9。扭矩由外联接部件9通过花键连接21a，21b传送至内联接部件8，以及从那里通过在内联接部件8内的D凹槽向前传送至主轴2。
快速释放单元通过操作释放机构而致动，而这时在轴件15上的凸台16转动进入与盘件11接触，盘件11因此被向前压迫。由此外联接部件9被盘件11上的脚杆12向前推动。外联接部件9用后边缘抵靠在突入空腔内的脚杆上的凸起26上。在外联接部件9和内联接部件8之间的花键连接21a，21b随后中断，而这时主轴可以独立于传动装置和电动机自由地旋转。致动器的推杆4以及因此与其连接的元件随后可以手工地调节。
可以观察到，为了寻找完整性，内联接部件8上的对接盘件24靠在滚珠轴承7的后侧面上，以及因此被固定防止轴向移动。当释放机构的手柄再次释放时，弹簧25将压迫外联接部件9向后，直到重新建立与内联接部件8的花键连接。
附图的图8-13示出按照本发明的致动器的第二实施例。相同的部件使用与以上所述相同的标号表示。致动器的基本结构与在国际申请WO 02/29284A1中图1-8所示和第7页第23行到第11页第14行所述的类型相同，将其并入此处以供参考。
快速释放单元再次包括两个联接部件8′，9′，其中一个联接部件8′固定安装在主轴2′的轴端上，而另一外联接部件9′安装在蜗轮6′上，该蜗轮6′在此安装在主轴的轴端上。在面向外朝向致动器的前端的侧面上，蜗轮6′构造为带有圆筒部分27，以及联接部件9′被固定以防止转动，但通过花键连接可轴向位移地安装在圆筒部分27上。此外，联接部件9′设置有弹簧环形式的轴环22′，以及一个弹簧25′设置在该轴环22′和蜗轮6的侧面之间，所述弹簧使联接部件9′保持与主轴的轴端2a上的联接部件8′接合。两个联接部件8′，9′的相对的边缘构造为带有扭矩传送接合件，在此处为爪21a′，21b′的形式。
释放机构13′包括一个倾斜元件28，它设置为可绕轴28c转动，以及该倾斜元件28以一个下部分28a处于静止位置时用一对脚杆向下配合在联接部件9′上，并且抵靠在与弹簧25′相对的轴环22′上。倾斜元件28设置在致动器内一个U形外壳内。一可轴向位移元件29穿过一个开口配合，它同时作为一个引导器，所述元件29具有一个钩形末端，它延伸到倾斜元件的上倾斜部分28b的一个凹部中，并且进一步通过一条缆索与一个操作手柄连接。该缆索固定在元件29的顶面上，以及弯曲地穿过固定在致动器的实际的壳体上的一个外壳14′的开口31引出。可轴向位移元件29用一个锁定盘32固定以防止下垂，该锁定盘32的顶面抵靠在元件29的开口内的一个边缘上。手柄的操作导致元件29轴向地向上拉出，从而使倾斜元件28围绕其轴28c转动，以及脚杆随后被压靠在轴环22′上以及因此朝向蜗轮6′压入联接部件9′并脱离与联接部件8′的接合，从而使主轴2′从传动装置和电动机释放。致动器的推杆因此可以手工地调节，以及当主轴不是自锁定时，载荷将引起主轴转动。当操作手柄再次释放时，弹簧25′再次压迫联接部件9进入与联接部件8′接合。在途中的再接合是可能的，因此爪21a、21b具有较大的相互间隙，它保证在主轴转动期间爪不会彼此在顶面上抵靠。
因此，本发明提供一种带有快速释放单元紧凑结构的致动器，它不会引起致动器配合长度的增加。

Claims (16)

1.一种线性致动器，它包括外壳(1a，1b)，该外壳具有一个可逆的电动机，该电动机通过带有至少一个齿轮(6，6′)的传动装置驱动带有一个轴端(2a)的主轴(2，2′)；该致动器还包括：一个在轴端上用于安装该主轴的轴承(7)、一个在主轴上并被固定防止旋转的主轴螺帽(3)，该主轴螺帽(3)根据电动机转动的方向移进和移出主轴；该致动器还包括：一个与主轴螺帽连接的致动元件(4)、一个设置在致动元件和可逆的电动机之间的传动装置内的快速释放单元，用于从电动机和传动装置的部件脱开致动元件(4)，该传动装置的部件设置为从电动机至快速释放单元，所述快速释放单元包括两个圆筒联接部件(8，9；8′，9′)，所述快速释放单元适合于被一个释放机构(13)致动，其特征在于，所述快速释放单元设置在齿轮(6，6′)处，以及所述两个圆筒联接部件(8，9；8′，9′)设置有轴向延伸和相互接合的扭矩传送接合件，以及，所述两个圆筒联接部件(8，9；8′，9′)是可相互轴向位移的并且借助一个弹簧(25)保持彼此接合以及可以借助释放机构克服弹簧(25)作用而位移，从而使两个圆筒联接部件(8，9；8′，9′)之间的扭矩传送连接可以中断。
2.按照权利要求1所述的致动器，其特征在于，其中一个内部的圆筒联接部件(8)延伸到另一个外部的圆筒联接部件(9)中。
3.按照权利要求2所述的致动器，其特征在于，两个圆筒联接部件(8，9)被完全地或部分地接收在齿轮(6)的空腔内。
4.按照权利要求1或2所述的致动器，其特征在于，扭矩传送接合件设置为这样，使两个圆筒联接部件被压向彼此，以便彼此通过。
5.按照权利要求2或3所述的致动器，其特征在于，所述弹簧是一个圆柱弹簧(25)，该圆柱弹簧相应地设置在外部的圆筒联接部件(9)的一个轴环(22)和内部的圆筒联接部件(8)的一个轴环(24)之间。
6.按照权利要求5所述的致动器，其特征在于，在内部的圆筒联接部件(8)上的轴环是由一个与该内部的圆筒联接部件上一个环形槽接合的盘件(24)形成的。
7.按照权利要求2所述的致动器，其特征在于，在外部的圆筒联接部件(9)上的扭矩传送接合件构成为在其空腔内的肋条(21a)，以及内部的圆筒联接部件(8)具有一个狭窄末端(23)，该狭窄末端能够穿过由肋条(21a)限定的开口，以及，在狭窄末端和该内部的圆筒联接部件的外侧面之间的台阶构造有相应的肋条(21b)。
8.按照权利要求3所述的致动器，其特征在于，内部的圆筒联接部件(8)固定在主轴(2)的末端上，以及，外部的圆筒联接部件(9)与齿轮(6)接合。
9.按照权利要求3或7所述的致动器，其特征在于，释放机构包括一个盘件(11)，该盘件带有至少一个脚杆(12)，该脚杆(12)突起穿过齿轮(6)的一个开口，以及，当脚杆(12)被朝向齿轮压入时该脚杆推动外部的圆筒联接部件(9)脱离与内部的圆筒联接部件(8)的接合。
10.按照权利要求9所述的致动器，其特征在于，释放机构包括一个与盘件(11)连接的偏心部(15，16)。
11.按照权利要求1所述的致动器，其特征在于，所述圆筒联接部件设置在主轴(2′)的轴端(2a)上彼此的延伸部内。
12.按照权利要求11所述的致动器，其特征在于，所述圆筒联接部件的相对的边缘构造有爪(21a′，21b′)形式的扭矩传送接合件。
13.按照权利要求12所述的致动器，其特征在于，快速释放单元构成为这样，使得在爪(21a′，21b′)之间具有一个这样尺寸的空间，在主轴转动期间该爪也进入接合。
14.按照权利要求11所述的致动器，其特征在于，所述弹簧是一个圆柱弹簧(25)，该圆柱弹簧设置在外部的圆筒联接部件上的一个轴环(22′)和蜗轮(6′)的侧面之间，以及，外部的圆筒联接部件可以克服弹簧作用朝向蜗轮移入，以中断所述两个圆筒联接部件之间的连接。
15.按照权利要求14所述的致动器，其特征在于，释放机构包括一个倾斜元件(28)，该倾斜元件设置为可绕一个轴(28c)转动，以及，该倾斜元件在处于静止位置时以一个下部分(28a)用一对脚杆向下配合在外部的圆筒联接部件上，并且抵靠在与弹簧(25′)相对的轴环(22′)上。
16.按照权利要求15所述的致动器，其特征在于，释放机构包括一个可轴向位移的元件(29)，该可轴向位移的元件带有一个钩形末端，该钩形末端延伸到倾斜元件的一个上倾斜部分(28b)内的一个凹部中，以及，该钩形末端通过一条缆索与操作手柄连接。
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