CN107676445A - 一种电动推杆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动推杆，属于线性传动技术领域，包括电机、传动蜗杆、传动蜗轮、丝杆和传动螺母，电机驱动传动蜗杆转动，传动蜗轮带动丝杆转动，传动蜗杆与传动蜗轮之间啮合传动，所述电机包括输出轴，所述输出轴与传动蜗杆两者分体设置，所述输出轴与传动蜗杆之间通过逆止器传动连接。本发明的优点在于减少传动蜗杆处的振动及传动噪音，同时也提升了电动推杆在反向运动时的自锁能力。

Description

一种电动推杆

【技术领域】

本发明涉及一种电动推杆，属于线性传动技术领域。

【背景技术】

电动推杆，一般也叫线性致动器，其主要工作原理是通过电机驱动丝杆转动，丝杆上设置传动螺母，丝杆转动时带动传动螺母往复运动，而电机与丝杆之间通常采用蜗轮蜗杆机构来实现传动，现有的电动推杆中，其传动蜗杆一般与电机输出轴一体，以方便组装，但是这种结构也存在一定弊端，电机的输出轴的振动会直接传递到传动蜗杆上，会一定程度上影响蜗轮蜗杆的啮合质量，而且也会增加蜗轮蜗杆之间的振动以及噪音。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种电动推杆，减少传动蜗杆处的振动及传动噪音，同时也提升了电动推杆在反向传动时的自锁能力。

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、传动蜗杆、传动蜗轮、丝杆和传动螺母，电机驱动传动蜗杆转动，传动蜗杆与传动蜗轮之间啮合传动，传动蜗轮带动丝杆转动，所述电机包括输出轴，所述输出轴与传动蜗杆两者分体设置，所述输出轴与传动蜗杆之间通过逆止器传动连接。

采用本发明的有益效果：

首先，本发明中，将输出轴与传动蜗杆进行分体设计，即传动蜗杆与输出轴不是一体结构，中间可以通过例如联轴器等部件进行传动，这样电机的输出轴的振动不会直接传递到传动蜗杆上，从而不会影响传动蜗杆与传动蜗轮的啮合质量，传动蜗杆和传动蜗轮之间啮合质量提高了，传动的噪音也相应地减少，传动效率也有提升；

其次，传动蜗杆与输出轴之间的传动部件采用是逆止器传动，逆止器的作用是在正向传动时，几乎是无磨损传动，而反向传动时，会产生较大的阻尼力，把逆止器运用在本发明中，可以实现从输出轴把动力传递到传动蜗杆时不会有阻力，可以保证电动推杆正常运行，但是一旦遇到断电或故障情况下，如果要发生反向传动，即从传动蜗杆将动力传递到输出轴时，逆止器会产生较大阻力。阻止该反向运动，从而提高电动推杆的自锁能力。

作为优选，所述逆止器包括主动联轴套、被动联轴套和连接在两者之间的扭簧，所述主动联轴套与输出轴固定连接，所述被动联轴套与所述传动蜗杆固定连接，所述扭簧在主动联轴套或被动联轴套的驱动下产生径向收缩和径向外扩。

作为优选，所述扭簧的端部弯折形成有弯折段，所述扭簧的端部弯折形成有弯折段，所述主动联轴套上设有用于朝扭簧旋紧方向拨动所述弯折段的第一拨块，所述被动联轴套上设有用于朝扭簧旋松方向拨动所述弯折段的第二拨块。

作为优选，第一拨块和第二拨块沿周向间隔设置，所述扭簧套设在第一拨块和第二拨块外，所述弯折段朝扭簧的中心弯折并伸入在第一拨块和第二拨块之间的周向间隔间隙内。

作为优选，所述扭簧的两端均折弯形成有弯折段，所述第一拨块位于两个弯折段的同一侧，所述第二拨块位于两个弯折段的另一侧。

作为优选，所述第一拨块和第二拨块均为弧形板，第一拨块上设有配合所述扭簧的第一缺口，所述第二拨块上设有配合所述扭簧的第二缺口。

作为优选，所述电动推杆还包括齿轮箱和安装在齿轮箱内的套筒，所述套筒套设在所述扭簧外，扭簧外扩时与所述套筒紧贴产生阻尼力。

作为优选，所述传动蜗轮与传动丝杆两者分体设置，所述电动推杆包括齿轮箱，所述传动蜗轮与齿轮箱转动连接配合，所述丝杆与传动蜗轮轴向可拆连接。

作为优选，所述齿轮箱内凸设有凸柱，所述凸柱上紧配有第一轴承，所述传动蜗轮套装在第一轴承上。

作为优选，所述传动蜗轮上设有花键槽，所述丝杆与所述花键槽配合传动；或，所述传动蜗轮的端面上内凹形成有销槽，所述丝杆上径向穿设有横销，所述横销配合安装在所述销槽内。

本发明的其他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为本发明电动推杆实施例一的分解示意图；

图2为本发明电动推杆实施例一的整体示意图；

图3为本发明电动推杆实施例一中逆止器的结构示意图；

图4为本发明电动推杆实施例一中的剖视示意图一；

图5为图4中A-A向的剖视示意图；

图6为本发明电动推杆实施例一的剖视示意图二；

图7为本发明电动推杆实施例一中齿轮箱与传动蜗轮的组装示意图。

【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。

在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系的为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

如图1至图7所示，本实施例展示的一种电动推杆，其包括电机1、传动蜗杆2、传动蜗轮3、丝杆4和传动螺母5，电机1转动驱动传动蜗杆2转动，传动蜗杆2是与传动蜗轮3相啮合的，传动蜗杆2转动则带动传动蜗轮3转动，传动蜗轮3转动则带动丝杆4转动，丝杆4上连接有传动螺母5，丝杆4自身转动时，传动螺母5则沿丝杆4的轴向方向相对移动，从而将电机1的旋转运动转化为传动螺母5的直线往复运动，传动螺母5则可以用于连接其他部件，用于推动相关部件移动，比如升降桌、医疗床等。

本发明中，将电机1的输出轴11与传动蜗杆2进行分体设计，即传动蜗杆2与输出轴11不是一体结构，中间可以通过例如联轴器等部件进行传动，这样电机1的输出轴11的振动不会直接传递到传动蜗杆2上，从而不会影响传动蜗杆2与传动蜗轮3的啮合质量，传动蜗杆2和传动蜗轮3之间啮合质量提高了，传动的噪音也相应地减少，传动效率也有提升；

另外，传动蜗杆2与输出轴11之间的通过逆止器6进行传动连接，逆止器6的作用是在正向传动时，几乎是无磨损传动，而反向传动时，会产生较大的阻尼力，把逆止器6运用在本发明中，可以实现从输出轴11把动力传递到传动蜗杆2时不会有阻力，可以保证电动推杆正常运行，但是一旦遇到断电或故障情况下，如果要发生反向运行，即从传动蜗杆2将动力传递到输出轴11时，逆止器6会产生较大阻力。阻止该反向运动，从而提高电动推杆的自锁能力。需要说明的是，这里所说的正向传动和反向传动，并不是指转动方向，而是指传动方向，即电机1传动传动蜗杆2为正向传动，传动蜗杆2传动电机1为反向传动。

具体结构：

结合图3至图5所示，本实施例中所述逆止器6包括主动联轴套61、被动联轴套62和连接在两者之间的扭簧63，所述主动联轴套61与输出轴11固定连接，具体而言是主动联轴套61设置一个轴孔，该轴孔与电机1的输出轴11轴端过盈配合，所述被动联轴套62与所述传动蜗杆2固定连接，同理，被动联轴套62上也设置一个轴孔，该轴孔与传动蜗杆2的轴端过盈配合，而该所述扭簧63在主动联轴套61或被动联轴套62的驱动下产生径向收缩和径向外扩。

电机1的输出轴11安装在一个齿轮箱7内，当扭簧63发生径向收缩时，扭簧63与齿轮箱7内壁之间留有间隙，不会发生阻尼力，当扭簧63发生径向外扩时，会与齿轮箱7内壁发生接触，从而产生摩擦力，该摩擦力便成为阻尼力。

本实施例中，为了减少齿轮箱7内壁的磨损，齿轮箱7内固定安装有套筒71，套筒71套设在扭簧63外部，扭簧63发生外扩时，与套筒71紧贴，套筒71可以采用耐磨材料，从而减少磨损。

本实施例中，主动联轴套61、被动联轴套62、扭簧63的具体连接结构：所述扭簧63的端部弯折形成有弯折段631，所述主动联轴套61上设有用于朝扭簧63的旋紧方向拨动所述弯折段631的第一拨块611，该第一拨块611在本实施例优选为弧形板，所述被动联轴套62上设有用于朝扭簧63旋松方向拨动所述弯折段631的第二拨块621，该第二拨块621在本实施例中也优选为弧形板。

本实施例中第一拨块611的对弯折段631的拨动方向和第二拨块621的对弯折段631的拨动方向是相反的，在本实施例中。当扭簧63的弯折段631被沿第一拨块611拨动时，拨动方向与扭簧63的自身旋向相同，从而使得扭簧63旋紧，扭簧63产生径向内缩，而当扭簧63的弯折段631被第二拨块621拨动时，拨动方向与扭簧63的自身旋向相反，扭簧63被旋松，从而使扭簧63产生径向外扩。

第一拨块611和第二拨块621在组装完成后，以对立方向设置，而且第一拨块611和第二拨块621沿周向间隔设置，即第一拨块611和第二拨块621在周向方向上，相互之间留有间隙。所述扭簧63套设在第一拨块611和第二拨块621外，而所述弯折段631的折弯方向是朝扭簧63的中心弯折，并且折弯后伸入在第一拨块611和第二拨块621之间的周向间隔间隙，具体结构可参见图5中所示。

正常工作时，由电机1驱动传动蜗杆2正转，主动联轴套61上的第一拨块611转动接触到弯折段631上，以使扭簧63发生径向内缩，主动联轴套61带动变形后的扭簧63继续转动，并抵触到被动联轴套62上，从而实现主动联轴套61、扭簧63、被动联轴套62一起转动，此时的扭簧63与套筒71之间基本不产生阻尼力；

当发生断电或其他故障时，电机1不工作时，由丝杆4处产生推力，故此时是由传动蜗杆2将作用力传递过来，此时是被动联轴套62先产生转动，被动联轴套62上的第二拨块621先接触到弯折段631，从而使得扭簧63发生径向外扩，扭簧63发生径向外扩变形后会与套筒71发生接触，从而产生阻尼力。

为了使得第一拨块611和第二拨块621在拨动弯折段631时能具有更好的导向和定位作用，第一拨块611上设有配合所述扭簧63的第一缺口611a，当第一拨块611接触到扭簧63的弯折段631时，弯折段631刚好被定位到第一缺口611a内，同理所述第二拨块621上设有配合所述扭簧63的第二缺口621a。

为了实现当主动联轴套61主动进行动力传递情况下，无论是顺时针转动还是逆时针转动，均能实现扭簧63径向内缩，所述扭簧63的两端均折弯形成有弯折段631，参见图3和图5，以图5为例，主动联轴套61的第一拨块611始终位于两个弯折段631的同一侧，即图5中的左侧，这个状态下，只要是主动联轴套61主动接触弯折段631，无论是顺时针转动还是逆时针转动，扭簧63都会发生径向内缩；

同理，被动联轴套62的第二拨块621始终位于两个弯折段631的同一侧，即图5中的右侧，这种设计，只要是被动联轴套62主动接触弯折段631，无论是被动联轴套62发生顺时针转动还是逆时针转动，扭簧63都会发生径向外扩。

所以，只要是由电机1主动驱动传动蜗杆2转动的，无论是电机1顺时针还是逆时针转，都可以实现无阻尼力传动，而当由传动蜗杆2驱动电机1时，无论传动蜗杆2是顺时针转还是逆时针转，都会产生阻尼力。由于电动推杆的升和降通常是靠电机1的顺时针和逆时针来调节，故按本实施例这样设计后，电动推杆的在正常的升和降过程中，都不会受到阻尼力；而当断电或其他故障发生时，由丝杆4反向传动时，无论是上升还是下降，都会受到很大的阻尼力。

需要说明的是，本实施例中的逆止器结构仅仅是逆止器的优选结构，本领域技术人员应知晓在别的实施方式中，逆止器可以选择现有的结构进行替代，现有逆止器的结构不作过多赘述。

此外，本实施例中，还优选对传动蜗轮3与丝杆4之间的连接进行改进，具体是而言，是将所述传动蜗轮3与丝杆4两者分体设置，其中所述传动蜗轮3与齿轮箱7转动连接配合，而所述丝杆4与传动蜗轮3轴向可拆连接，将传动蜗轮3和丝杆4进行独立设计的优点：可以降低丝杆4的精度要求，因为只需要保证丝杆4与传动蜗轮3在同心度上保持一致即可，在轴向方向上的精度则要求相对降低，从而降低加工成本，减少丝杆4的形位公差对传动蜗轮3、传动蜗杆2啮合质量的影响。同时，丝杆4在转动过程中的一些振动晃动也不会直接传递到传动蜗轮3上，也能一定程度上减少对传动蜗轮3、传动蜗杆2啮合质量的影响，减少噪音。

如图6至图7所示，传动蜗轮3与齿轮箱7的连接结构：所述齿轮箱7内凸设有凸柱72，所述凸柱72上紧配有第一轴承41，具体而言是第一轴承41的内圈与凸柱72过盈配合，所述传动蜗轮3套装在第一轴承41上，传动蜗轮3的端面上设置一个轴承槽，该轴承槽与第一轴承41的外圈过盈配合，如此设计后，传动蜗轮3就定位在齿轮箱7上。

而传动蜗轮3与丝杆4的连接结构：所述传动蜗轮3的的另一端面上内凹形成有销槽31，所述丝杆4上径向穿设有横销40，所述横销40配合安装在所述销槽31内，这种结构以及装配方式，在结构成本和装配难度上都非常低，能极大降低产品的材料成本和人工成本。

此外，为了防止横销40从丝杆4中脱离出去，所述传动蜗轮3在所述销槽31的两端设置有阻挡所述横销40两端脱离的阻挡壁311，在本实施例中，其实就是销槽31的两侧端不连通到传动蜗轮3的外周面，从而让传动蜗轮3的外周面来阻挡横销40。

所述电动推杆还包括外管8，为了进一步提高丝杆4的转动稳定性，所述外管8的两端安装有与所述丝杆4配合的第二轴承42和第三轴承43，从整体上言，丝杆4的转动有三个轴承进行定位，即第一轴承41、第二轴承42、第三轴承43，稳定性相对于原有的电动推杆更好。

本实施例中没有设置内管，所述外管8壁上开设有外槽81，所述传动螺母5部分延伸出所述外槽81，传动螺母5上设置相应的连接孔等，用于与待升降的部件连接。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于，传动蜗轮与丝杆的连接结构，是采用花键连接的，即在所述传动蜗轮上设置花键槽，所述丝杆的端部设有与所述花键槽配合的花键，花键轴向插入花键槽即可实现两者传动。

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、传动蜗杆、传动蜗轮、丝杆和传动螺母，电机驱动传动蜗杆转动，传动蜗杆与传动蜗轮之间啮合传动，传动蜗轮带动丝杆转动，其特征在于，所述电机包括输出轴，所述输出轴与传动蜗杆两者分体设置，所述输出轴与传动蜗杆之间通过逆止器传动连接。

2.如权利要求1所述的电动推杆，其特征在于，所述逆止器包括主动联轴套、被动联轴套和连接在两者之间的扭簧，所述主动联轴套与输出轴固定连接，所述被动联轴套与所述传动蜗杆固定连接，所述扭簧在主动联轴套或被动联轴套的驱动下产生径向收缩和径向外扩。

3.如权利要求2所述的电动推杆，其特征在于，所述扭簧的端部弯折形成有弯折段，所述主动联轴套上设有用于朝扭簧旋紧方向拨动所述弯折段的第一拨块，所述被动联轴套上设有用于朝扭簧旋松方向拨动所述弯折段的第二拨块。

4.如权利要求3所述的电动推杆，其特征在于，第一拨块和第二拨块沿周向间隔设置，所述扭簧套设在第一拨块和第二拨块外，所述弯折段朝扭簧的中心弯折并伸入在第一拨块和第二拨块之间的周向间隔间隙内。

5.如权利要求3所述的电动推杆，其特征在于，所述扭簧的两端均折弯形成有弯折段，所述第一拨块位于两个弯折段的同一侧，所述第二拨块位于两个弯折段的另一侧。

6.如权利要求4所述的电动推杆，其特征在于，所述第一拨块和第二拨块均为弧形板，第一拨块上设有配合所述扭簧的第一缺口，所述第二拨块上设有配合所述扭簧的第二缺口。

7.如权利要求2所述的电动推杆，其特征在于，所述电动推杆还包括齿轮箱和安装在齿轮箱内的套筒，所述套筒套设在所述扭簧外，扭簧外扩时与所述套筒紧贴产生阻尼力。

8.如权利要求1至7之一所述的电动推杆，其特征在于，所述传动蜗轮与传动丝杆两者分体设置，所述电动推杆包括齿轮箱，所述传动蜗轮与齿轮箱转动连接配合，所述丝杆与传动蜗轮轴向可拆连接。

9.如权利要求8所述的电动推杆，其特征在于，所述齿轮箱内凸设有凸柱，所述凸柱上紧配有第一轴承，所述传动蜗轮套装在第一轴承上。

10.如权利要求8所述的电动推杆，其特征在于，所述传动蜗轮上设有花键槽，所述丝杆与所述花键槽配合传动；或，所述传动蜗轮的端面上内凹形成有销槽，所述丝杆上径向穿设有横销，所述横销配合安装在所述销槽内。