CN105565200B - 三节式线性驱动器及其驱动组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种三节式线性驱动器及其驱动组件，三节式线性驱动器包括驱动组件和三节式升降管柱，驱动组件的空心丝杆和驱动管套装在内丝杆的外部，外管套装在驱动管外部，空心丝杆螺母套在空心丝杆上，内丝杆螺母套在内丝杆上，空心丝杆螺母和固定座固定在外管的两端，空心丝杆与驱动管同步转动，内丝杆螺母可转动的设置在固定座内，内丝杆螺母与驱动管的下端固定连接。驱动组件的固定座的底部固定在中间管柱的下端的第一端板上，固定座可部分或全部进入内管柱。有益效果是：驱动组件成为一个独立的装配模块，结构紧凑，适应性强；同时致动器尽可能地节省了三节升降管柱之间的轴向空间，可提供更大的高度调节范围。
Description
技术领域
本发明涉及线性致动器技术领域，特别是一种三节式线性驱动器及其驱动组件。
背景技术
在现代化的办公环境中，出于对健康和舒适性的考虑，要求办公桌、电脑桌、会议桌等具有升降功能，办公人员根据自己的身高、坐姿调节桌面的高低，提高舒适性，或直接站着工作，这有利于缓解颈、腰的疲劳和劳损。在全球化贸易的格局中，这种升降式办公桌不仅要具备优异的操控和运行性能，还要根据不同地区人员身高的差异设定高度调节范围。按ANSI/BIFMA标准要求桌面到地面的高度调节范围22.6”-48.7”(574mm～1237mm)。为达到这一要求，一般线性驱动器必须通过三节或三节以上管柱互相嵌套并能上下伸缩来实现，考虑到结构复杂程度及经济性，通常采用三节式升降管柱。同时根据ISO21016办公家具的基本要求，当桌面高度达到最大时，办公桌必需具有足够的刚性，良好的刚性才能更好地满足客户要求。这就需要在线性驱动器的三段管柱之间尽可能地减小间隙，但是该技术有一定的装配难度，而且由于管柱之间过紧，会造成的驱动力损耗，不能作为唯一手段；另一个提高刚性的方法是增大三段管柱之间的重叠尺寸，所以在线性驱动器结构设计时，需尽可能保证管子长度最大化。
在现有的文献中，如利纳克有限公司的发明专利申请CN1784937A致动器，常州凯迪电器有限公司的实用新型专利CN201087122Y，均涉及到该类三节式线性驱动器。但现有的三节式线性驱动器的驱动组件与三节式升降管柱之间的连接结构需要在升降方向上占用较多的尺寸，影响致动器的有限高度调节范围，在确保刚性的前提下，为满足不同地区的高度调节范围需求，需要设计低款和高款两种不同的规格，这使加工制造到销售服务整个产业链的管理都复杂化了。
而且，现有的三节式线性驱动器驱动组件结构设计具有一定的局限性，为了适应不同形状三节式升降管柱或客户定制的非标准升降机构，需要配套相应结构的驱动组件，通用性差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种三节式线性驱动器及其驱动组件，提高产品的适应性，简化产品规格。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种三节式线性驱动器的驱动组件，包括空心丝杆、空心丝杆螺母、外管、固定座、驱动管、内丝杆螺母和内丝杆，空心丝杆和驱动管套装在内丝杆的外部，外管套装在驱动管外部，空心丝杆螺母套在空心丝杆上并与空心丝杆螺旋驱动配合，内丝杆螺母套在内丝杆上并与内丝杆螺旋驱动配合，空心丝杆螺母与外管的上端固定连接，固定座与外管的下端固定连接，固定座的底部具有与三节式线性驱动器的三节式升降管柱的中间管柱固定的固定结构，空心丝杆的下端与驱动管的管壁通过键槽配合实现驱动管与空心丝杆的同步转动，内丝杆螺母可转动的设置在固定座内，内丝杆螺母与驱动管的下端固定连接。
进一步限定，驱动管套装在空心丝杆外部，驱动管的上端与空心丝杆螺母可转动装配。
进一步限定，固定座插装入外管的下端。
进一步限定，固定座与外管铆接连接，铆接点位于外管和固定座的侧面。
进一步限定，空心丝杆螺母与外管之间铆接连接，驱动管与内丝杆螺母铆接连接。
一种三节式线性驱动器，包括驱动机壳、上述的驱动组件和三节式升降管柱，三节式升降管柱包括内管柱、中间管柱和外管柱，中间管柱套装在内管柱的外部，外管柱套装在中间管柱外部，内管柱与中间管柱之间，中间管柱和外管柱之间可伸缩配合，内管柱的上端固定在驱动机壳上，中间管柱的下端设置第一端板，外管柱的下端设置第二端板，驱动组件安装在三节式升降管柱的内，驱动组件的空心丝杆的上端与机壳可转动装配，固定座的底部固定在第一端板的上平面上，内丝杆通过第一端板上的通孔穿过第一端板并固定在第二端板上，当三节式升降管柱在驱动组件的驱动下收缩至最短时，固定座部分或全部进入内管柱。
进一步限定，固定座的底部与第一端板通过螺钉连接。
进一步限定，固定座的底部具有凸出外管外径的凸台，凸台上具有螺钉孔，穿过第一端板的螺钉拧入凸台上的螺钉孔，将固定座与第一端板固定。
进一步限定，内丝杆的下端上具有花键，第二端板上具有花键孔，内丝杆的下端插入第二端板的花键孔，拧入内丝杆的螺钉将丝杆与第二端板固定连接。
本发明的有益效果是：三节式线性驱动器的驱动组件将空心丝杆、空心丝杆螺母、驱动管、内丝杆、内丝杆螺母整合在外管内，成为一个独立的装配模块，结构紧凑，并且通过固定座的底部与三节式升降管柱的中间管柱固定连接，可以适应不同形状的三节式升降管柱，适应性强；同时因为该驱动组件通过固定座的底部与中间管件的第一端板固定，不在需要占用中间管件的下端侧壁空间用于安装，尽可能地节省了三节升降管柱之间的轴向空间，使内管柱的长度可以加长，提供更大的高度调节范围。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
图1是本发明的驱动组件与中间管柱的安装结构示意图；
图2是本发明的驱动组件的结构示意图；
图3是本发明的驱动组件的爆炸图；
图4是本发明的驱动组件的剖面图；
图5是本发明的致动器的剖面图；
图6是本发明的致动器的装配示意图；
图7是现有技术的致动器的剖面图；
图中：1.空心丝杆，2.空心丝杆螺母，3.外管，4.驱动管，5.固定座，5-1.凸台，6.内丝杆，7.内丝杆螺母，8.内管柱，8-1.驱动机壳，9.中间管柱，9-1.第一端板，10.外管柱，10-1.第二端板，11.滑动片，12.轴承座，13.轴承挡板，14.传动套，15.减震圈，16.铆接点A，17.铆接点B，18.铆接点C。
具体实施方式
在现有技术中，一方面为提供更大的高度调节范围，需要尽可能的减少三节式管柱之间的重叠长度，另一方面为保证三节式线性驱动器的刚性，需要尽可能的增大三节式管柱之间的重叠长度，并减小三节式管柱之间的间隙，对现有的三节式线性驱动器来说高度调节范围和刚性是一对矛盾的指标。
本发明提出了一种新的结构，既能实现宽范围的高度调节，又能确保较高的刚性要求，可为市场提供更为适用的产品。
如图2、3和4所示，一种三节式线性驱动器的驱动组件，包括空心丝杆1、空心丝杆螺母2、外管3、固定座5、驱动管4、内丝杆螺母7和内丝杆6，空心丝杆1和驱动管4套装在内丝杆6的外部，驱动管4套装在空心丝杆1外部，外管3套装在驱动管4外部，空心丝杆螺母2套在空心丝杆1上并与空心丝杆1螺旋驱动配合，内丝杆螺母7套在内丝杆6上并与内丝杆6螺旋驱动配合。
空心丝杆螺母2和固定座5分别插装入外管3的上端和下端并与外管3通过铆接的方式固定连接，空心丝杆螺母2和外管3之间的铆接点A16和固定座5与外管3之间的铆接点B17位于外管3的侧面。
固定座5的底部具有与三节式线性驱动器的三节式升降管柱的中间管柱9固定的固定结构。
空心丝杆1的下端具有与驱动管4的管壁通过键槽配合实现驱动管4与空心丝杆1的同步转动，实现空心丝杆1的下端具有与驱动管4的管壁通过键槽配合的其中一种形式为：在空心丝杆1的下端设置传动套14，传动套14上具有键槽，驱动管4的内壁上具有与键槽配合的花键，空心丝杆1在旋转时通过键槽和键带动驱动管同步旋转。
固定座5的内壁设有台阶孔，内丝杆螺母7设有与台阶孔配合的外圆台阶，内丝杆螺母7可转动的设置在固定座5内，在内丝杆螺母7的外壁上具有多条开口槽和闭口槽，内丝杆螺母7插装入驱动管4的下端，驱动管4内壁上的键嵌入开口槽，驱动管4的下端和内丝杆螺母7通过铆接的方式进行固定连接，铆接点C18位于闭口槽的部位。
空心丝杆螺母2的内圆上部与空心丝杆螺纹配合，空心丝杆螺母2的内圆下部与驱动管4的上端可转动装配。
该驱动组件驱动组件将空心丝杆、空心丝杆螺母、驱动管、内丝杆、内丝杆螺母整合在外管内，成为一个独立的装配模块，结构紧凑，并且通过固定座的底部与三节式升降管柱的中间管柱固定连接，可以适应不同形状的三节式升降管柱，适应性强。
如图1、2、3、4、5和6所示，一种三节式线性驱动器，包括驱动机壳8-1、上述结构的驱动组件和三节式升降管柱，三节式升降管柱包括内管柱8、中间管柱9和外管柱10，中间管柱9套装在内管柱8的外部，外管柱10套装在中间管柱9外部，内管柱8与中间管柱9之间，中间管柱9和外管柱10之间可伸缩配合，内管柱8、中间管柱9和外管柱10的管壁间装入滑动片11。内管柱8的上端固定在驱动机壳8-1上，中间管柱9的下端设置第一端板9-1，外管柱10的下端设置第二端板10-1，驱动组件安装在三节式升降管柱的内，驱动组件的空心丝杆1的上端与机壳可转动装配，实现空心丝杆1的上端与机壳可转动装配的其中一种形式为：在固定机壳上轴承和轴承安装结构，轴承安装结构如轴承座12、轴承挡板13，空心丝杆1的上端穿过轴承进入驱动机壳内。
固定座5的底部固定在第一端板9-1的上平面上，内丝杆6通过第一端板9-1上的通孔穿过第一端板9-1并固定在第二端板10-1上，当三节式升降管柱在驱动组件的驱动下收缩至最短时，固定座5部分或全部进入内管柱8。
固定座5的底部固定在第一端板9-1的上平面上的其中一种方式为：固定座5的底部具有凸出外管3外径的凸台5-1，凸台5-1上具有螺钉孔，穿过第一端板9-1的螺钉拧入凸台5-1上的螺钉孔，将固定座5与第一端板9-1固定。
内丝杆6固定在第二端板10-1上的其中一种方式为：内丝杆6的下端上具有花键，第二端板10-1上具有花键孔，内丝杆6的下端插入第二端板10-1的花键孔，拧入内丝杆6的螺钉将丝杆与第二端板10-1固定连接。
电机安装于驱动机壳8-1中，并与空心丝杆1通过花键1-1驱动连接。
内丝杆6的下端还套有减震圈15，减震圈15通过卡簧限位。
本三节式线性驱动器的工作原理是：
安装在驱动机壳8-1中的电机16通过花键1-1驱动空心丝杆1旋转，空心丝杆螺母2在外管3、固定座与中间管件的限定下不转动，因而空心丝杆螺母2随空心丝杆1的旋转而驱动中间管件9伸出或缩回。同时空心丝杆1顶部的传动套14带动驱动管4一起旋转，内丝杆螺母7随中间管件9一同伸出或缩回并与驱动管4一起转动，由于内丝杆6固接于外管10不能转动，从而内丝杆6随着螺母7转动方向驱动外管伸出或缩回。进一步地，空心丝杆1与内丝杆6采用相同旋向和导程。因此，在附图中的实施例中，驱动组件所驱动的中间管件9、外管柱10能同时伸出或缩回并且外管柱10相对中间管件9的移动速度和距离与中间管件9相对内管柱8的移动速度和距离能始终保持相同，从而实现中间管件9和外管柱10同步运动。
因为该驱动组件通过固定座的底部与中间管件的第一端板固定，不在需要占用中间管件的下端侧壁空间用于安装，尽可能地节省了三节升降管柱之间的轴向空间，使内管柱的长度可以加长，提供更大的高度调节范围。
如图7所示，在现有技术，驱动组件与中间管件9之间的连接结构占用的三节升降管柱之间的轴向空间高度为H。
而在本发明的实施例中，由于在中间管件9下端设有第一端板9-1，通过该连接方式，可以尽可能地节省了三节升降管柱之间的轴向空间，并使内管柱8的长度尽可能地增加，在三节升降管柱伸长至最大时，各节管柱之间的重叠长度能满足桌子的刚性条件下，如图5所示，驱动组件与中间管件9之间的连接结构占用的三节升降管柱之间的轴向空间高度为h，本发明的内、中、外管柱相比附图7的原有产品可以做得更短，从而实现缩回后的最低高度能满足574mm的要求。
Claims (9)
1.一种三节式线性驱动器的驱动组件，其特征是：包括空心丝杆(1)、空心丝杆螺母(2)、外管(3)、固定座(5)、驱动管(4)、内丝杆螺母(7)和内丝杆(6)，
空心丝杆(1)和驱动管(4)套装在内丝杆(6)的外部，外管(3)套装在驱动管(4)外部，
空心丝杆螺母(2)套在空心丝杆(1)上并与空心丝杆(1)螺旋驱动配合，内丝杆螺母(7)套在内丝杆(6)上并与内丝杆(6)螺旋驱动配合，
空心丝杆螺母(2)与外管(3)的上端固定连接，固定座(5)与外管(3)的下端固定连接，固定座(5)的底部具有与三节式线性驱动器的三节式升降管柱的中间管柱(9)固定的固定结构，
空心丝杆(1)的下端与驱动管(4)的管壁通过键槽配合实现驱动管(4)与空心丝杆(1)的同步转动，
内丝杆螺母(7)可转动的设置在固定座(5)内，内丝杆螺母(7)与驱动管(4)的下端固定连接。
2.根据权利要求1所述的三节式线性驱动器的驱动组件，其特征是：所述的驱动管(4)套装在空心丝杆(1)外部，驱动管(4)的上端与空心丝杆螺母(2)可转动装配。
3.根据权利要求1所述的三节式线性驱动器的驱动组件，其特征是：所述的固定座(5)插装入外管(3)的下端。
4.根据权利要求1所述的三节式线性驱动器的驱动组件，其特征是：所述的固定座(5)与外管(3)铆接连接，铆接点位于外管(3)和固定座(5)的侧面。
5.根据权利要求1所述的三节式线性驱动器的驱动组件，其特征是：所述的空心丝杆螺母(2)与外管(3)之间铆接连接，驱动管(4)与内丝杆螺母(7)铆接连接。
6.一种三节式线性驱动器，其特征是：包括驱动机壳(8-1)、权利要求1或2或3或4或5的驱动组件和三节式升降管柱，
所述的三节式升降管柱包括内管柱(8)、中间管柱(9)和外管柱(10)，中间管柱(9)套装在内管柱(8)的外部，外管柱(10)套装在中间管柱(9)外部，内管柱(8)与中间管柱(9)之间，中间管柱(9)和外管柱(10)之间可伸缩配合，
内管柱(8)的上端固定在驱动机壳(8-1)上，中间管柱(9)的下端设置第一端板(9-1)，外管柱(10)的下端设置第二端板(10-1)，驱动组件安装在三节式升降管柱内，驱动组件的空心丝杆(1)的上端与机壳可转动装配，固定座(5)的底部固定在第一端板(9-1)的上平面上，内丝杆(6)通过第一端板(9-1)上的通孔穿过第一端板(9-1)并固定在第二端板(10-1)上，
当三节式升降管柱在驱动组件的驱动下收缩至最短时，固定座(5)部分或全部进入内管柱(8)。
7.根据权利要求6所述的三节式线性驱动器，其特征是：所述的固定座(5)的底部与第一端板(9-1)通过螺钉连接。
8.根据权利要求7所述的三节式线性驱动器，其特征是：所述的固定座(5)的底部具有凸出外管(3)外径的凸台(5-1)，凸台(5-1)上具有螺钉孔，穿过第一端板(9-1)的螺钉拧入凸台(5-1)上的螺钉孔，将固定座(5)与第一端板(9-1)固定。
9.根据权利要求6所述的三节式线性驱动器，其特征是：所述的内丝杆(6)的下端上具有花键，第二端板(10-1)上具有花键孔，内丝杆(6)的下端插入第二端板(10-1)的花键孔，拧入内丝杆(6)的螺钉将丝杆与第二端板(10-1)固定连接。
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Application publication date: 20160511 Assignee: Changzhou egger Smart Office Technology Co.,Ltd. Assignor: CHANGZHOU KAIDI ELECTRICAL Co.,Ltd. Contract record no.: X2023980039890 Denomination of invention: Three section linear driver and its driving components Granted publication date: 20171219 License type: Common License Record date: 20230816 |
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Denomination of invention: Three section linear driver and its driving components Granted publication date: 20171219 Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Limited Changzhou Economic Development Zone sub branch Pledgor: CHANGZHOU KAIDI ELECTRICAL Co.,Ltd. Registration number: Y2024980022744 |