CN104454839A - 一种伸缩管联动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种伸缩管联动装置，属于电动伸缩管，解决了现有技术中传动的稳定性、结构的可靠性以及轴向承重能力较差的问题，解决该问题的技术方案主要包括第一联动组件和第二联动组件，第一联动组件包括相互啮合的第一螺杆和第一螺母，第一螺杆的前端与驱动装置连接，第一螺母与中管固定连接，驱动装置驱动第一螺杆相对第一螺母转动使外管相对中管轴向运动，第二联动组件包括相互啮合的第二螺杆和第二螺母，第二螺杆与第一螺杆同步转动，第二螺杆相对中管轴向定位，第二螺母与内管固定连接，第二螺杆跟随第一螺杆相对第二螺母转动使中管相对内管轴向运动。本发明主要用于在轴向上承载并通过电动伸缩的伸缩管。

Description

一种伸缩管联动装置
技术领域
本发明涉及伸缩管，特别是一种伸缩管联动装置。
背景技术
一般的电动伸缩管或伸缩杆结构，以三节管体为例，内管的后端插入中管内，中管的后端插入外管内，然后在外管内设置的电机带动螺杆转动，螺杆上设有螺母，螺母与内管固定连接，内管无法相对中管转动，因此螺母无法跟随螺杆转动，而沿着螺杆的轴向运动，从而带动内管伸缩，例如伸缩管伸长时，内管先运动，相对中管伸出到一定尺寸后，会带动中管继续伸缩，直到中管也伸出额定长度后，电机停止工作，伸缩管收缩时，电机驱动螺杆，使螺母螺杆轴向运动，带动内管缩回，当内管缩回至中管的设定位置，中管开始缩回，直到中管缩回到外管的设定位置，电机停止工作。可见不论是伸长还是缩短，这种结构的伸缩管都是内管先运动到位才会使中管开始运动，一旦螺母与螺杆产生松动，会导致内管和中管一起松动，所以在传动的稳定性和结构的可靠性方面都不是很好，轴向承重能力差。
发明内容
本发明所要达到的目的就是提供一种伸缩管联动装置，结构可靠，传动稳定，轴向承重能力强。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种伸缩管联动装置，所述伸缩管包括内管、中管和外管，内管的前端插入中管内，中管的前端插入外管内，所述外管的前端设有驱动装置，所述伸缩管联动装置包括第一联动组件和第二联动组件，第一联动组件包括相互啮合的第一螺杆和第一螺母，第一螺杆的前端与驱动装置连接，第一螺母与中管固定连接，驱动装置驱动第一螺杆相对第一螺母转动使外管相对中管轴向运动，第二联动组件包括相互啮合的第二螺杆和第二螺母，第二螺杆与第一螺杆同步转动，第二螺杆相对中管轴向定位，第二螺母与内管固定连接，第二螺杆跟随第一螺杆相对第二螺母转动使中管相对内管轴向运动。
进一步的，所述中管连接有连接件，连接件的前端固定在中管的前端，第一螺母固定在连接件的后端，所述伸缩管处于收缩状态时，连接件的后端伸入内管中。
进一步的，所述连接件包括连接臂和连接盘，连接臂具有至少两根，连接臂的前端通过螺钉固定在中管的前端口部，连接臂的后端与连接盘连接为一体，连接盘具有供第二螺杆穿过的中心孔，第一螺母固定在连接盘上，连接盘的外径小于内管的内径，伸缩管处于收缩状态时，连接盘贴在第二螺母上。
进一步的，所述连接臂的前端的外侧设有卡位台阶，卡位台阶具有平行中管径向的径向面和平行中管轴向的轴向面，卡位台阶的径向面抵在中管的前端面上，卡位台阶的轴向面贴在中管的内侧壁上。
进一步的，所述第二螺杆具有内孔，第一螺杆的后端插入第二螺杆的内孔内，第一螺杆的后端固定有限位件，限位件与第二螺杆的内孔周向定位实现第二螺杆与第一螺杆同步转动，限位件跟随第一螺杆沿第二螺杆的内孔轴向运动，限位件前端的外径大于第一螺母的内径。
进一步的，所述第二螺杆通过轴承与第一螺母装配连接实现相对中管轴向定位，第一螺母的后端面设有环形槽，第二螺杆的前端伸入环形槽内，第二螺杆的内孔套在环形槽的内环侧壁上，轴承的外圈与环形槽的外环侧壁过盈配合，轴承的内圈与第二螺杆前端的外圆周面过盈配合，环形槽的外环侧壁设有对轴承外圈的前端进行轴向定位的定位台阶，轴承外圈的后端抵在连接件上定位，第二螺杆的前端穿过轴承并设有对轴承内圈的前端进行轴向定位的轴用挡圈，第二螺杆的前端设有对轴承内圈的后端进行轴向定位的轴肩。
进一步的，所述第二螺母通过内管销钉固定在内管内，内管销钉的外端位于内管的外侧壁上，中管的内侧壁与内管的外侧壁之间具有间隙，中管的内侧壁贴在内管销钉的外端上。
进一步的，所述中管上插有中管销钉，中管销钉的外端位于中管的外侧壁上，外管的内侧壁与中管的外侧壁之间具有间隙，外管的内侧壁贴在中管销钉的外端上。
进一步的，所述驱动装置包括驱动电机和减速器，驱动电机的输出轴与减速器的输入端连接，减速器的输出端与第一螺杆的前端连接。
进一步的，所述驱动电机通过连接板固定在外管的前端口部。
采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：由一个驱动装置带动第一螺杆和第二螺杆同步转动，使得外管相对中管运动和中管相对内管运动同时进行，并且通过第一螺杆与第一螺母配合、第二螺杆与第二螺杆配合，不仅传动稳定，结构可靠，而且具有双重自锁效果，不论是中管还是外管，在轴向上都具备有一定的承重能力，因此整个伸缩管在轴向上的承重能力得到提高。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种伸缩管联动装置，所述伸缩管包括内管1、中管2和外管3，内管1的前端插入中管2内，中管2的前端插入外管3内，所述外管3的前端设有驱动装置，所述伸缩管联动装置包括第一联动组件和第二联动组件，第一联动组件包括相互啮合的第一螺杆4和第一螺母41，第一螺杆4的前端与驱动装置连接，第一螺母41与中管2固定连接，驱动装置驱动第一螺杆4相对第一螺母41转动使外管3相对中管2轴向运动，第二联动组件包括相互啮合的第二螺杆5和第二螺母51，第二螺杆5与第一螺杆4同步转动，第二螺杆5相对中管2轴向定位，第二螺母51与内管1固定连接，第二螺杆5跟随第一螺杆4相对第二螺母51转动使中管2相对内管1轴向运动。本发明中任一零部件中涉及的前后方位，结合图1来看，“前”即图1中的“上”，“后”即图1中的“下”。为了便于结合附图来理解本发明，下面就用“上”来替换“前”，“下”替换“后”。
首先，假设伸缩管处于收缩状态，内管1的下端是固定住的，比如固定在地面上，因此伸长过程中，中管2相对内管1向上移动，外管3相对中管2向上移动。内管1、中管2和外管3是不能相对转动的，只能相对轴向移动，由于第一螺母41与中管2固定连接，所以第一螺母41无法转动，驱动装置启动正转后会带动第一螺杆4相对第一螺母41转动，因此第一螺杆4相对第一螺母41向上移动，外管3会跟随第一螺杆4向上移动，从而实现外管3相对中管2向上移动；同时，第二螺杆5跟随第一螺杆4转动，第二螺母51是固定不动的，所以第二螺杆5会相对第二螺母51向上移动，中管2跟随第二螺杆5向上移动，从而实现中管2相对内管1向上移动。伸缩管收缩时，驱动装置反转即可。可见，通过一个驱动装置实现对外管3和中管2的分别驱动，可靠性和稳定性都非常好，而且外管3和中管2同步运动，使得伸长或收缩过程的时间大大缩短，螺杆与螺母配合，具有自锁效果，而且是双重自锁，伸缩管的轴向承重能力提到大大提高。
为了使得伸缩管处于收缩状态时，整个伸缩管的长度不会超过外管3的长度太多，使整个伸缩管的结构更加紧凑。在本实施例中，所述中管2连接有连接件，连接件的上端固定在中管2的上端，第一螺母41固定在连接件的下端，连接件包括连接臂61和连接盘62，连接臂61具有至少两根，一般是两根或三根就足够保证强度，连接臂61的上端通过螺钉固定在中管2的上端口部，连接臂61的下端与连接盘62连接为一体，连接盘62具有供第二螺杆穿过的中心孔，第一螺母41固定在连接盘62上，连接盘62的外径小于内管1的内径。连接件的主要作用是将中管2与第一联动组件连接起来，而且为了让内管1尽量缩回中管2内，缩短整个伸缩管在收缩状态时的长度，所以连接件的下端伸入内管1内，并且在伸缩管处于收缩状态时，连接盘62贴在第二螺母51上。从图1中看伸缩管处于收缩状态，可以非常明显地看到，不仅连接件的下端伸入内管1中，驱动装置都可以伸到内管1中，内管1几乎全部位于中管2内，而中管2也几乎全部位于外管3内，整个伸缩管在收缩状态时的长度只比外管3长一点，因此占用空间小，便于存放和运输。
第二螺杆5具有内孔50，第一螺杆4的下端插入第二螺杆5的内孔50内，图1中看伸缩管处于收缩状态，第一螺杆4有很大一部分都在第二螺杆5内，同样有利于缩短伸缩管在收缩状态时的长度，第一螺杆4的下端固定有限位件40，例如通过螺栓固定，限位件40与第二螺杆5的内孔50周向定位实现第二螺杆5与第一螺杆4同步转动，限位件40跟随第一螺杆4沿第二螺杆5的内孔50轴向运动，例如限位件40与第二螺杆5的内孔50之间通过键槽配合，或者是花键配合，限位件40上端的外径大于第一螺母41的内径，在第一螺杆4向上运动到极限时，限位件40的上端会抵到第一螺母41的下端，防止第一螺杆4相对第一螺母41继续向上移动。
为了便于连接件在安装前能够先行定位好，所述连接臂61的上端的外侧设有卡位台阶611，卡位台阶611具有平行中管2径向的径向面612和平行中管2轴向的轴向面613，卡位台阶611的径向面612抵在中管2的上端面上，卡位台阶611的轴向面613贴在中管2的内侧壁上。
在本实施例中，所述第二螺杆5通过轴承7与第一螺母41装配连接实现相对中管2轴向定位，第一螺母41的下端面设有环形槽411，第二螺杆5的上端伸入环形槽411内，第二螺杆5的内孔50套在环形槽411的内环侧壁上，轴承7的外圈与环形槽411的外环侧壁过盈配合，轴承7的内圈与第二螺杆5上端的外圆周面过盈配合，环形槽411的外环侧壁设有对轴承7外圈的上端进行轴向定位的定位台阶412，轴承7外圈的下端抵在连接件上定位，第二螺杆5的上端穿过轴承7并设有对轴承7内圈的上端进行轴向定位的轴用挡圈52，第二螺杆5的上端设有对轴承7内圈的下端进行轴向定位的轴肩53。将轴承7放置到环形槽411中，一来便于轴承7定位，二来减少定位轴承7所需要的零件，三来轴承7可以不占用轴向的空间，也有利于缩短整个伸缩管在收缩状态时的长度。除此之外，轴承7也可以定位在连接件上，例如将轴承7通过孔用卡簧定位在连接盘62的中心孔内。
第二螺母51通过内管销钉11固定在内管1内，内管销钉11的外端位于内管1的外侧壁上，中管2的内侧壁与内管1的外侧壁之间具有间隙，中管2的内侧壁贴在内管销钉11的外端上。内管销钉11采用耐磨且摩擦系数小的材料制成，中管2与内管1不直接接触，内管销钉11在固定第二螺母51的同时，能减少中管2相对内管1移动时的摩擦阻力。同样的，所述中管2上插有中管销钉21，中管销钉21的外端位于中管2的外侧壁上，外管3的内侧壁与中管2的外侧壁之间具有间隙，外管3的内侧壁贴在中管销钉21的外端上，中管销钉21也采用耐磨且摩擦系数小的材料制成。
在本实施例中，驱动装置包括驱动电机8和减速器81，减速器81除了能够增加驱动电机8的输出扭矩外，还能提高伸缩管承重时的自锁能力，提高伸缩管在轴向上的承重能力，驱动电机8的输出轴与减速器81的输入端连接，减速器81的输出端与第一螺杆4的上端连接。所述驱动电机8通过连接板82固定在外管3的上端口部，将驱动电机8隐藏在外管3内，不占用轴向上的空间，而且固定在外管3的上端口部，安装起来也不复杂。
上述实施例中，除了将内管1的下端固定外，也可以将外管3的上端固定住，这样就变成第一螺杆4不动，第一螺母41沿第一螺杆4的轴向运动，第一螺母41带动第二螺杆5运动，同时第二螺母51又沿第二螺杆5的轴向运动，让中管2和内管1同时运动；甚至还可以将中管2固定住，让外管3和内管1运动。除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明权利要求书中所定义的范围。

Claims (10)

1.一种伸缩管联动装置，所述伸缩管包括内管、中管和外管，内管的前端插入中管内，中管的前端插入外管内，所述外管的前端设有驱动装置，其特征在于：所述伸缩管联动装置包括第一联动组件和第二联动组件，第一联动组件包括相互啮合的第一螺杆和第一螺母，第一螺杆的前端与驱动装置连接，第一螺母与中管固定连接，驱动装置驱动第一螺杆相对第一螺母转动使外管相对中管轴向运动，第二联动组件包括相互啮合的第二螺杆和第二螺母，第二螺杆与第一螺杆同步转动，第二螺杆相对中管轴向定位，第二螺母与内管固定连接，第二螺杆跟随第一螺杆相对第二螺母转动使中管相对内管轴向运动。
2.根据权利要求1所述的伸缩管联动装置，其特征在于：所述中管连接有连接件，连接件的前端固定在中管的前端，第一螺母固定在连接件的后端，所述伸缩管处于收缩状态时，连接件的后端伸入内管中。
3.根据权利要求2所述的伸缩管联动装置，其特征在于：所述连接件包括连接臂和连接盘，连接臂具有至少两根，连接臂的前端通过螺钉固定在中管的前端口部，连接臂的后端与连接盘连接为一体，连接盘具有供第二螺杆穿过的中心孔，第一螺母固定在连接盘上，连接盘的外径小于内管的内径，伸缩管处于收缩状态时，连接盘贴在第二螺母上。
4.根据权利要求3所述的伸缩管联动装置，其特征在于：所述连接臂的前端的外侧设有卡位台阶，卡位台阶具有平行中管径向的径向面和平行中管轴向的轴向面，卡位台阶的径向面抵在中管的前端面上，卡位台阶的轴向面贴在中管的内侧壁上。
5.根据权利要求2所述的伸缩管联动装置，其特征在于：所述第二螺杆具有内孔，第一螺杆的后端插入第二螺杆的内孔内，第一螺杆的后端固定有限位件，限位件与第二螺杆的内孔周向定位实现第二螺杆与第一螺杆同步转动，限位件跟随第一螺杆沿第二螺杆的内孔轴向运动，限位件前端的外径大于第一螺母的内径。
6.根据权利要求5所述的伸缩管联动装置，其特征在于：所述第二螺杆通过轴承与第一螺母装配连接实现相对中管轴向定位，第一螺母的后端面设有环形槽，第二螺杆的前端伸入环形槽内，第二螺杆的内孔套在环形槽的内环侧壁上，轴承的外圈与环形槽的外环侧壁过盈配合，轴承的内圈与第二螺杆前端的外圆周面过盈配合，环形槽的外环侧壁设有对轴承外圈的前端进行轴向定位的定位台阶，轴承外圈的后端抵在连接件上定位，第二螺杆的前端穿过轴承并设有对轴承内圈的前端进行轴向定位的轴用挡圈，第二螺杆的前端设有对轴承内圈的后端进行轴向定位的轴肩。
7.根据权利要求1所述的伸缩管联动装置，其特征在于：所述第二螺母通过内管销钉固定在内管内，内管销钉的外端位于内管的外侧壁上，中管的内侧壁与内管的外侧壁之间具有间隙，中管的内侧壁贴在内管销钉的外端上。
8.根据权利要求1所述的伸缩管联动装置，其特征在于：所述中管上插有中管销钉，中管销钉的外端位于中管的外侧壁上，外管的内侧壁与中管的外侧壁之间具有间隙，外管的内侧壁贴在中管销钉的外端上。
9.根据权利要求1所述的伸缩管联动装置，其特征在于：所述驱动装置包括驱动电机和减速器，驱动电机的输出轴与减速器的输入端连接，减速器的输出端与第一螺杆的前端连接。
10.根据权利要求9所述的伸缩管联动装置，其特征在于：所述驱动电机通过连接板固定在外管的前端口部。
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