CN106246752A - 一种电动推杆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动推杆，包括电机、与所述电机传动连接的传动组件和与所述传动组件传动连接的套管组件，所述套管组件包括主轴，所述主轴与所述传动组件之间设有用于实现主轴与传动组件两者之间动力衔接或断开的离合装置，所述离合装置包括滚珠离合器，解决现有技术中电动推杆在动力衔接或断开时平顺度不佳的问题，而且传动效率更高、寿命更长。

Description

一种电动推杆

【技术领域】

本发明涉及一种电动推杆，属于线性驱动设备领域。

【背景技术】

现有的电动推杆，包括电机、与所述电机传动连接的传动组件和与所述传动组件传动连接的套管组件，套管组件自身能伸缩，电机转动时，通过传动组件带动套管组件实现伸缩功能，而现有市面上的电动推杆，为了实现套管组件与传动组件之间的动力快速衔接与断开，套管组件与传动组件通常设置一个离合装置，起到一个动力衔接的纽带，而现有技术中存在的问题是，离合装置结构较为复杂，而且动力衔接和断开过程中不够平顺，传动效率不高。

【发明内容】

本发明提供一种电动推杆，解决现有技术中电动推杆在动力衔接或断开时平顺度不佳的问题。

解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种电动推杆，包括电机、与所述电机传动连接的传动组件和与所述传动组件传动连接的套管组件，所述套管组件包括主轴，所述主轴与所述传动组件之间设有用于实现主轴与传动组件两者之间动力衔接或断开的离合装置，所述离合装置包括滚珠离合器。

作为优选，所述滚珠离合器包括：与所述主轴连接的滚珠座和与所述传动组件连接的离合座，滚珠座上设有滚珠，所述离合座上设有定位所述滚珠的限位槽，动力衔接时，滚珠容置在限位槽内，动力脱离时，滚珠脱离所述限位槽。

作为优选，所述滚珠座的周侧壁上设有容置所述滚珠的滚珠槽，所述离合座外套在滚珠座上，离合座的内周壁设有内凸环，所述内凸环上设有所述限位槽。

作为优选，所述滚珠槽为楔形槽，所述滚珠活动置于所述滚珠槽内。

作为优选，所述电动推杆还包括用于驱动所述离合装置分离或闭合用的离合驱动组件。

作为优选，所述离合驱动组件包括位于所述离合座轴向一侧的拨环，拨环被拨动时，推动所述离合座轴向位移，以实现限位槽与滚珠分离或对接。

作为优选，所述离合驱动组件包括拨环座，所述拨环转动连接在拨环座上，所述拨环连接有拉杆，拉杆受力带动拨环转动，拨环转动时推动所述离合座移动。

作为优选，所述电动推杆还包括刹车座，所述刹车座内滑动连接有滑块，所述滑块一端与所述拉杆连接，另一端连接有刹车拉线。

作为优选，所述传动组件包括与所述电机连接的蜗杆，所述蜗杆啮合有蜗轮，所述蜗轮传动连接有传动键，所述离合座上设有与所述传动键匹配的传动键槽。

作为优选，所述套管组件包括内管和外管，所述主轴为丝杆，丝杆上连接有螺母，所述螺母与内管固定连接，主轴转动时，驱动所述内管与外管发生相对移动。

采用本发明的有益效果：

本发明中主轴与传动组件之间的离合装置采用滚珠离合器，滚珠离合器的特点在于动力衔接和断开是通过滚珠滚动来实现，相对于传统的齿对接的离合方式，能有效减少打齿、卡齿的问题，而且动力衔接时更平顺，使用寿命较长，对于整个电动推杆来说，让套管组件在动力接入或动力断开时，不会产生较大的冲击，使得套管组件在伸缩时更加稳定。

另外，作为其中优选方案，本发明中的滚珠离合器中的滚珠还具备自调节作用，使得电动推杆在正常运行时或者电动推杆的电机不运行时，该离合器均能实现快速释放的离合作用，即在需要断开时，能实现动力快速切断，在需要衔接时，能实现快速衔接，接近于无缝对接，响应速度快。

本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明实施例一的局部剖视示意图；

图2为本发明实施例一的半剖示意图；

图3为本发明实施例一的爆炸示意图；

图4为本发明实施例一在离合装置处的爆炸示意图；

图5为本发明实施例一中离合座的结构示意图；

图6为本发明实施例一中滚珠座的结构示意图；

图7为本发明实施例一中离合驱动组件的装配示意图；

图8为本发明实施例一中去除上壳和罩壳后的结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

为了方便下文进行描述，以下出现的“左”、“右”、“上”、“下”均以图1中展示的方位为参照而定义。

实施例1

本实施例为一种电动推杆，主要用于医疗设备、家具产品上，是一种提供升降作用的电动配件，比如用在升降医疗床上，或者升降桌椅等等，如图1所示，本实施例包括电机10、与所述电机10传动连接的传动组件和与所述传动组件传动连接的套管组件，传动组件安装在外壳内，本实施例的外壳包括上壳11和下壳12，电机10外设有电机罩13，电机罩13与下壳12固定安装。运作时，电机10转动，电机10转动时通过传动组件将动力传输到套管组件上，套管组件实现伸缩功能，套管组件的一端与被升降对象固定，从而实现该对象升降的功能。

如图1至图3，具体而言，本实施例中的传动组件：包括设在电机10的输出轴上的蜗杆21，蜗杆21可参见图7，蜗杆21轴向方向为竖向，蜗杆21传动啮合有蜗轮22，蜗轮22的轴向方向为左右水平方向，蜗轮22的轴线中心设有蜗轮中心孔，蜗轮中心孔内设有传动套，传动套外周壁设有传动键，蜗轮中心孔上设有与所述传动键匹配的传动键槽，蜗轮22转动时，带动传动键转动，从而带动传动套转动，在本实施例中传动键与传动套为一体结构，整体上两者形成一个花键套23，而本实施例蜗轮中心孔上的传动键槽为花键槽221。

正常工作时，电机10转动，带动蜗杆21转动，蜗杆21转动后带动蜗轮22转动，蜗轮22转动时带动花键套23转动。

本实施例中的套管组件：包括内管51和外管52，外管52套设在内管51外，内管51内设有主轴，本实施例的主轴为丝杆50，丝杆50上连接有螺母53，所述螺母53与内管51固定连接，丝杆50转动时，螺母53与丝杆50发生轴向位移，从而螺母53带动内管51相对于丝杆50发生轴向位移，外管52与丝杆50的轴向位置相对固定，从而最终实现内管51与外管52发生相对移动。

本实施例中所述主轴与所述传动组件之间设有用于实现主轴与传动组件两者之间动力衔接或断开的离合装置，具体而言，是丝杆50与花键套23之间设有离合装置，本实施例中离合装置包括滚珠离合器。

滚珠离合器的具体结构：包括离合座3和滚珠座4，其中滚珠座4与丝杆50连接，滚珠座4的结构参照图4和图6，具体的说，滚珠座4中心设有扁位轴孔401，所述丝杆50上其中一段为与扁位轴孔401形状匹配的扁位轴，扁位轴穿入扁位轴孔401，丝杆50与滚珠座4是固定连接，本实施例中该固定连接是通过扁位轴与扁位轴孔401的过盈配合来实现，使得滚珠座4在转动时，会带动丝杆50转动，本实施例中的扁位轴孔401的截面形状并不局限于图4至6中展示的形状，只要是非圆形孔即可。

滚珠座4的外周侧壁上周向间隔设有三个滚珠槽402，本实施例中三个滚珠槽402优选为均匀间隔分布，每个滚珠槽402内容置有滚珠43。三个滚珠槽402能达到最小数量的周向平衡，当然本领域技术人员应知晓在其他实施例中并不局限于该数量。

而离合座3是与花键套23连接，离合座3中心设有离合座内孔301，离合座内孔301的右端设有与所述花键套23外形匹配的联轴键槽302，即花键套23在转动时，会带动离合座3转动。而离合座内孔301上除了联轴键槽302外，还设有定位所述滚珠43的限位槽303。

动力衔接时，滚珠43容置在限位槽303内，即离合座3转动时，限位槽303的槽壁与滚珠43相抵，相抵后滚珠43无法实现在离合座内孔301内周向自由转动，此时滚珠43跟随离合座3一起转动，滚珠43转动时，带动滚珠座4转动，从而实现滚珠座4与离合座3同步转动，最终实现带动丝杆50同步转动；

而动力脱离时，即离合座3往右侧轴向移动，滚珠43脱离所述限位槽303，此时限位槽303的槽壁无法与滚珠43接触，限位槽303与滚珠43之间失去作用力，滚珠43可在离合座内孔301内周向自由转动，离合座3处于空转状态，此时丝杆50无动力接入，不发生转动。

参见图5，离合座3的具体结构：离合座内孔301的内周壁设有内凸环304，所述内凸环304上设有所述限位槽303，本实施例中的限位槽303有三个，沿内凸环304周向间隔均匀而设，而上述联轴键槽302刚好位于内凸环304的右侧，可作为对滚珠的轴向限位用。

作为进一步的优选，本实施例中的滚珠槽402为楔形槽，该楔形槽为滚珠座4外侧壁内凹形成，该楔形槽的长度方向为滚珠座4的切线方向，所述滚珠槽402的周向长度大于滚珠43的直径，所述限位槽303的周向长度同样大于所述滚珠43的直径，所述滚珠43活动置于所述滚珠槽402内，即滚珠43在滚珠槽402内具备径向、周向的活动空间，该径向、周向的活动空间是针对于滚珠座4轴心而言，这样设计的优点在于，滚珠43与滚珠座4的中心之间的距离是活动可调式的，而且利用楔形槽的特征，该可调效果是自动调节的，具体如下：

当滚珠座4与离合座3刚对接时，滚珠座4刚启动转动时，滚珠43受离心力作用，自动会被甩到离滚珠座4中心最远处，即楔形槽最外端，此时滚珠43与滚珠座4的中心间距为最大，在该位置状态下滚珠43与限位槽303的槽壁接触面积是最大的，咬合紧密好；

当滚珠座4处于不转动的状态下时，滚珠43不受离心力作用，此时的滚珠43受其自重影响会沿楔形槽的斜面作用自动下滑到最靠近滚珠座4中心处，即楔形槽最内端，此时滚珠43与滚珠座4的中心间距为最小，在该位置状态下滚珠43与限位槽303的槽壁接触面积是最小的，非常利于滚珠座4与离合座3对接，即利用楔形槽的自动调整功能，预先自动做好对接的准备，使得离合座3与滚珠座4从顺利从脱离状态进入到衔接状态。

采用这种优选方案，利用滚珠的自调节作用，使得电动推杆在正常运行时或者电动推杆的电机不动时，该离合器均能实现快速释放的离合作用，即在需要断开时，能实现动力快速切断，在需要衔接时，能实现快速衔接，接近于无缝对接，响应速度快。

在本实施例中，出于加工难度的考虑，对滚珠座4采用分体加工拼接的方式，即滚珠座4包括滚珠座本体41和滚珠座挡圈42，先在滚珠座本体41上加工出敞开式的滚珠槽，然后在滚珠座本体41端面拼接一个滚珠座挡圈42，滚珠座挡圈42的端面作为敞开式滚珠槽的其中一个侧壁，从而形成一个完整的滚珠槽402，这种结构降低了加工难度，降低成本。当然本领域技术人员应知晓，滚珠座4也可以是一体结构。

以上主要是针对于本实施例中滚珠离合器的具体阐述，本实施例中的滚珠离合器，其优点在于结构上相对简单，没有复杂的结构特征，而且零部件很少，成本低，体积也相对较小，另外，利用滚珠的滚动特性，使得动力衔接或者断开时，平顺度非常好，而且滚珠滚动的特征，使得动力在衔接时，离合座3与滚珠座4之间的磨损很小，使用寿命大大增加，最关键是，本实施例中的滚珠带有自调节作用，在离合过程中，能实现快速衔接、快速断开的作用，响应速度快。

另外，本实施例中，所述电动推杆还包括用于驱动所述滚珠离合器分离或闭合用的离合驱动组件，具体而言是驱动离合座3发生轴向位移的离合驱动组件。

结合图2和图7来看，离合驱动组件的具体结构包括：所述离合座3的外周设有拨环座61，拨环座61自身固定在上壳11或下壳12上，拨环座61中心设有拨环座内腔，离合座3位于拨环座内腔中，拨环座61上转动连接有拨环62，拨环62为一U形件，所述拨环62的两侧翼转动连接在拨环座61上，拨环62两侧翼的端部朝内延伸有拨杆621，本实施例中的离合座3的外周壁上设有径向往外延伸有外凸环305，拨环62上的两个拨杆621贴近离合座3的外周壁上并位于外凸环305的左侧；

离合座3的右端面与蜗轮22的左端面之间设有第一复位弹簧24，其中蜗轮22的左端面上设有定位第一复位弹簧24的弹簧槽222，正常工作时，第一复位弹簧24处于未压缩状态；

外管52的外壁上固定安装有刹车座70，刹车座70内设有滑动内腔701，滑动内腔701上设有滑轨702，所述滑轨702上滑动连接有滑块71，滑块71的滑动方向与外管52的轴向方向平行，滑块71的左侧端与滑动内腔701的左侧壁之间设有第二复位弹簧72，滑动内腔701外部安装有罩壳73，滑块71的左端连接有刹车拉线74，滑块71的右端连接有拉杆75，拉杆75的右端固定连接有连接块76，所述上壳11和下壳12上设有供连接块76滑动的滑道，连接块76上设有卡槽761，所述拨环62远离拨杆621的一端卡装在所述卡槽761内。

当刹车拉线74往左侧拉动时，所述滑块71从原始位置相应往左侧移动，此时带动拉杆75往左侧移动，拉杆75往左侧移动时，连接块76相应往左移动，此时连接块76利用卡槽761拨动拨环62转动，拨环62转动时，拨环62上的拨杆621与离合座3上的外凸环305相抵，推动离合座3往右侧移动，第一复位弹簧24被压缩，离合座3往右侧移动时，滚珠座4上的滚珠43脱离离合座3上的限位槽303，从而实现动力断开；

而当松开刹车拉线74时，借助第一复位弹簧24弹力作用，离合座3受到第一复位弹簧24向左的推力，重新实现离合座3与滚珠座4动力衔接，而滑块71也借助第二复位弹簧72的作用恢复到原始位置。

本实施例中离合驱动组件的优点在于：释放时拨环62是转动的，拨杆621与外凸环305之间摩擦力小，从而达到释放力小，效率高的优点；而且可实现电动推杆负载力大时的及时释放，以及中途可随时停止的功能，配合上述可自调节的滚珠离合器，即便是电机在不转动时，也可以实现动力衔接或断开。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中的滚珠离合在结构上有所不同，本实施例中的滚珠离合器，本实施例中的滚珠槽仅仅用于将滚珠限位在滚珠座侧壁的固定位置上，即滚珠在滚珠座上的周向位置为固定的，只能在该固定位置上实现滚动，类似于滑动轴承，在动力衔接时，离合座在周向转动的时候，离合座上的限位槽转动到与滚珠位置对应时，滚珠卡入所述限位槽内实现对接，本实施例的优点在于，滚珠座可直接采用滚珠式的滑动轴承，利于采购，降低成本。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中的滚珠离合在结构上有所不同，本实施例中的滚珠离合器，其滚珠槽不是楔形槽，而是半圆槽，或者三角形槽，这种结构的优点在于，无论电机是正转还是反转，滚珠都能被甩至滚珠槽的最外端，即电机正转反转，本实施例中的离合效果都非常平顺、稳定。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种电动推杆，包括电机、与所述电机传动连接的传动组件和与所述传动组件传动连接的套管组件，其特征在于，所述套管组件包括主轴，所述主轴与所述传动组件之间设有用于实现主轴与传动组件两者之间动力衔接或断开的离合装置，所述离合装置包括滚珠离合器。

2.如权利要求1所述电动推杆，其特征在于，所述滚珠离合器包括：与所述主轴连接的滚珠座和与所述传动组件连接的离合座，滚珠座上设有滚珠，所述离合座上设有定位所述滚珠的限位槽，动力衔接时，滚珠容置在限位槽内，动力脱离时，滚珠脱离所述限位槽。

3.如权利要求2所述电动推杆，其特征在于，所述滚珠座的周侧壁上设有容置所述滚珠的滚珠槽，所述离合座外套在滚珠座上，离合座的内周壁设有内凸环，所述内凸环上设有所述限位槽。

4.如权利要求3所述电动推杆，其特征在于，所述滚珠槽为楔形槽，所述滚珠活动置于所述滚珠槽内。

5.如权利要求2所述电动推杆，其特征在于，所述电动推杆还包括用于驱动所述离合装置分离或闭合用的离合驱动组件。

6.如权利要求5所述电动推杆，其特征在于，所述离合驱动组件包括位于所述离合座轴向一侧的拨环，拨环被拨动时，推动所述离合座轴向位移，以实现限位槽与滚珠分离或对接。

7.如权利要求6所述电动推杆，其特征在于，所述离合驱动组件还包括拨环座，所述拨环转动连接在拨环座上，所述拨环连接有拉杆，拉杆受力带动拨环转动，拨环转动时推动所述离合座移动。

8.如权利要求7所述电动推杆，其特征在于，所述电动推杆还包括刹车座，所述刹车座内滑动连接有滑块，所述滑块一端与所述拉杆连接，另一端连接有刹车拉线。

9.如权利要求2至8之一所述电动推杆，其特征在于，所述传动组件包括与所述电机连接的蜗杆，所述蜗杆啮合有蜗轮，所述蜗轮传动连接有传动键，所述离合座上设有与所述传动键匹配的传动键槽。

10.如权利要求1至8之一所述电动推杆，其特征在于，所述套管组件包括内管和外管，所述主轴为丝杆，丝杆上连接有螺母，所述螺母与内管固定连接，主轴转动时，驱动所述内管与外管发生相对移动。