CN108166881A - 一种气电一体化智能推杆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气电一体化智能推杆，包括外套管，所述外套管的一端部连接有第一万向球头，其特征在于：所述外套管内设有电驱动组件，所述电驱动组件驱动丝杆转动，所述丝杆连接有沿着丝杆移动的内套管；且所述丝杆与所述内套管内部为连通的空腔结构，该空腔结构内设有气驱动组件，所述气驱动组件推动所述内套管，所述内套管的外端连接有第二万向球头。有益效果在于：与现有技术相比，采用电驱动组件与气驱动组件同时作用，可以快速轻松地将尾门打开，使用简单方便，同时气驱动组件可以提高传动的承载能力，避免电机过载，延长装置的使用寿命。

Description

一种气电一体化智能推杆
技术领域
本发明涉及汽车尾门驱动装置领域，具体涉及一种气电一体化智能推杆。
背景技术
汽车电动尾门，指后备箱采用电动或者是遥控方式开开启或关闭。若要开启后备箱，只需按一下车里的按钮或者是遥控钥匙，后备箱就会自己打开，如果要关闭后备箱，就按一下后备箱里的关闭按钮或者车内的关闭按钮后，或者是遥控钥匙备箱就会自己关闭。目前汽车尾门的打开方式有两种，一种是手动尾门，采用弹簧实现手动开关，另一种直电机驱动实现尾门的开关。无论是手动尾门，还是电动尾门，在打开尾门时都比较笨重，尽管电机驱动打开尾门为自动化，但是传动机构承载能力有限，电机容易过载，使用不便。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种气电一体化智能推杆，采用电驱动组件与气驱动组件组合的结构，在推动尾门时，电机与气弹簧可以同时作用，增加承载能力，避免电机过载，并且推动更加轻松，使用方便。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种气电一体化智能推杆，包括外套管，所述外套管的一端部连接有第一万向球头，所述外套管内设有电驱动组件，所述电驱动组件驱动丝杆转动，所述丝杆连接有沿着丝杆移动的内套管；
且所述丝杆与所述内套管内部为连通的空腔结构，该空腔结构内设有气驱动组件，所述气驱动组件推动所述内套管，所述内套管的外端连接有第二万向球头。
采用上述结构，打开尾门时，所述电驱动组件驱动所述丝杆转动，所述内套管沿着所述丝杆向外的方向移动，同时所述丝杆和所述内套管内的气驱动组件作用于所述内套管的内壁，所述电驱动组件与气驱动组件同时作用将内套管推出，使尾门打开，有效的提高了承载能力。
作为优选，所述电驱动组件包括电机和变速齿轮箱，所述电机与所述变速齿轮箱连接，所述变速齿轮箱驱动丝杆座转动，且所述丝杆与所述丝杆座固定连接；所述内套管通过丝套与所述丝杆螺纹配合。
作为优选，所述丝套与所述内套管一体成型。
作为优选，所述外套管的内壁沿外套管长度方向设有凹槽，所述电机的外壁设有第一凸体，所述内套管的外壁设有第二凸体，且所述第一凸体与所述第二凸体均与所述凹槽配合。
作为优选，所述气驱动组件包括气弹簧和活塞杆，所述活塞杆与活塞配合伸入所述丝杆的空腔结构内形成所述气弹簧，所述丝杆的内侧端部设有与所述活塞杆配合的气弹簧密封套，且所述活塞杆延伸到所述内套管的空腔内推动所述内套管；
所述活塞杆的端部安装有平面轴承，所述平面轴承通过轴承座与所述内套管连接。
作为优选，所述气驱动组件包括内缸套和活塞杆，所述内缸套置于所述内套管的空腔结构内，所述活塞杆与活塞配合伸入所述内缸套内形成气弹簧，所述内缸套内侧端部设有与所述活塞杆配合的气弹簧密封套，用于密封气弹簧；所述活塞杆的另一端通过平面轴承与所述丝杆内壁安装。
作为优选，所述电机为管状直线电机。
作为优选，所述丝杆的外螺纹为不等距螺纹，且从所述丝杆内端向外端由密变疏。
作为优选，所述外套管内设有磁环传动双霍尔传感器。
作为优选，所述丝杆为多头丝杆。
综上，本发明的有益效果在于：与现有技术相比，采用电驱动组件与气驱动组件同时作用，可以快速轻松地将尾门打开，使用简单方便，同时气驱动组件可以提高传动的承载能力，避免电机过载，延长装置的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一的结构图；
图2是本发明实施例二的结构图；
图3是本发明实施例三丝杆的结构图；
图4是本发明实施例三内套管的结构图；
图5是本发明外套管的结构图；
图6是本发明电机的结构示意图；
图7是本发明内套管的结构示意图。
附图标记说明如下：
1、外套管；101、凹槽；2、电驱动组件；201、电机；2011、第一凸体；202、变速齿轮箱；3、气驱动组件；301、气弹簧；302、活塞；303、气弹簧密封套；304、活塞杆；305、内缸套；4、内套管；401、第二凸体；5、轴承座；6、平面轴承；7、第二万向球头；8、第一万向球头；9、传感器；10、丝杆座；11、丝杆。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例一：
参见图1、图5、图6和图7所示，本发明提供了一种气电一体化智能推杆，包括外套管1，所述外套管1的一端部连接有第一万向球头8，所述外套管1内设有电驱动组件2，所述电驱动组件2驱动丝杆11转动，所述丝杆11连接有沿着丝杆11移动的内套管4；
且所述丝杆11与所述内套管4内部为连通的空腔结构，该空腔结构内设有气驱动组件3，所述气驱动组件3推动所述内套管4，所述内套管4的外端连接有第二万向球头7；该气驱动组件3置于丝杆11和内套管4空腔中的结构，使气驱动组件3与电驱动组件2组合，同时驱动内套管4，结构简单紧凑，并且使用方便。
采用上述结构，打开尾门时，所述电驱动组件2驱动所述丝杆11转动，所述内套管4沿着所述丝杆11向外的方向移动，同时所述丝杆11和所述内套管4内的气驱动组件3作用于所述内套管4的内壁，所述电驱动组件2与气驱动组件3同时作用将内套管4推出，使尾门打开，有效的提高了承载能力。
为提高电驱动的性能，所述电驱动组件2包括电机201和变速齿轮箱202，所述电机201与所述变速齿轮箱202连接，所述变速齿轮箱202驱动丝杆座10转动，且所述丝杆11与所述丝杆座10固定连接，从而实现丝杆11与丝杆座10的同步转动；所述内套管4通过丝套与所述丝杆11螺纹配合，所述内套管4沿着所述丝杆11的方向进给。
为提高丝套与内套管4的连接强度，并方便加工，所述丝套与所述内套管4一体成型。
所述外套管1的内壁沿外套管1长度方向设有凹槽101，所述电机201的外壁设有第一凸体2011，所述内套管4的外壁设有第二凸体401，且所述第一凸体2011与所述第二凸体401均与所述凹槽101配合，所述第一凸体2011与所述凹槽101配合的结构保证电机201的稳定，所述第二凸体401与所述凹槽101配合的结构用以对内套管4限位，避免丝杆11转动带动内套管4转动。
作为优选的实施例，所述气驱动组件3包括气弹簧301和活塞杆304，所述活塞杆304与活塞302配合伸入所述丝杆11的空腔结构内形成所述气弹簧301，所述气弹簧301为向丝杆11的空腔内充入液氮或压缩气体，利用气体压缩形成的弹性，所述丝杆11的内侧端部设有与所述活塞杆304配合的气弹簧密封套303，所述气弹簧密封套303为O型的密封圈，可以将丝杆11的端部密封，且所述活塞杆304延伸到所述内套管4的空腔内推动所述内套管4，可以与电驱动组件2同时驱动内套管4，提高承载能力，在电驱动的同时利用气驱动，使用方便；
所述活塞杆304的端部安装有平面轴承6，所述平面轴承6通过轴承座5与所述内套管4连接；所述电机201为管状直线电机；
进一步地，所述外套管1内设有磁环传动双霍尔传感器9，可以计量电机201转动的圈数，可以精确计量所述丝杆11的进给量。
所述丝杆11为多头丝杆。
实施例二：
参见图2、图5、图6和图7所示，本发明提供了一种气电一体化智能推杆，包括外套管1，所述外套管1的一端部连接有第一万向球头8，所述外套管1内设有电驱动组件2，所述电驱动组件2驱动丝杆11转动，所述丝杆11连接有沿着丝杆11移动的内套管4；
且所述丝杆11与所述内套管4内部为连通的空腔结构，该空腔结构内设有气驱动组件3，所述气驱动组件3推动所述内套管4，所述内套管4的外端连接有第二万向球头7；该气驱动组件3置于丝杆11和内套管4空腔中的结构，使气驱动组件3与电驱动组件2组合，同时驱动内套管4，结构简单紧凑，并且使用方便。
采用上述结构，打开尾门时，所述电驱动组件2驱动所述丝杆11转动，所述内套管4沿着所述丝杆11向外的方向移动，同时所述丝杆11和所述内套管4内的气驱动组件3作用于所述内套管4的内壁，所述电驱动组件2与气驱动组件3同时作用将内套管4推出，使尾门打开，有效的提高了承载能力。
为提高电驱动的性能，所述电驱动组件2包括电机201和变速齿轮箱202，所述电机201与所述变速齿轮箱202连接，所述变速齿轮箱202驱动丝杆座10转动，且所述丝杆11与所述丝杆座10固定连接，从而实现丝杆11与丝杆座10的同步转动；所述内套管4通过丝套与所述丝杆11螺纹配合，所述内套管4沿着所述丝杆11的方向进给。
为提高丝套与内套管4的连接强度，并方便加工，所述丝套与所述内套管4一体成型。
所述外套管1的内壁沿外套管1长度方向设有凹槽101，所述电机201的外壁设有第一凸体2011，所述内套管4的外壁设有第二凸体401，且所述第一凸体2011与所述第二凸体401均与所述凹槽101配合，所述第一凸体2011与所述凹槽101配合的结构保证电机201的稳定，所述第二凸体401与所述凹槽101配合的结构用以对内套管4限位，避免丝杆11转动带动内套管4转动。
作为优选，所述气驱动组件3包括内缸套305和活塞杆304，所述内缸套305置于所述内套管4的空腔结构内，所述活塞杆304与活塞302配合伸入所述内缸套305内形成气弹簧301，所述内缸套305内侧端部设有与所述活塞杆304配合的气弹簧密封套303，用于密封气弹簧301；所述活塞杆304的另一端通过平面轴承6与所述丝杆11内壁安装。
所述电机201为管状直线电机201；
进一步地，所述外套管1内设有磁环传动双霍尔传感器，可以计量电机201转动的圈数，可以精确计量所述丝杆11的进给量。
所述丝杆11为多头丝杆。
实施例三：
参见图3和图4所示，与实施例一与实施例二不同的是，所述丝杆11的外螺纹为不等距螺纹，且从所述丝杆11内端向外端由密变疏；由于内套管4压缩至最短时，气弹簧301本身的特性（最短和最长力矩比例为1.2：1），具有最大的向外推力，但由于汽车尾门等自身重量的问题，导致电机201启动旋转需要更大的扭矩，采用不等距螺纹，在刚开始推时螺纹较密，行程变短，具有更好的推力，而当推开后，螺纹变疏，使推的速度变快；反之，在内套管4压缩的时候，在较密的螺纹行程上，由于气弹簧301的反作用力，使用较密的螺纹能更加轻松地回位，同时避免电机201过载，具有保护的作用。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (10)

1.一种气电一体化智能推杆，包括外套管，所述外套管的一端部连接有第一万向球头，其特征在于：所述外套管内设有电驱动组件，所述电驱动组件驱动丝杆转动，所述丝杆连接有沿着丝杆移动的内套管；
且所述丝杆与所述内套管内部为连通的空腔结构，该空腔结构内设有气驱动组件，所述气驱动组件推动所述内套管，所述内套管的外端连接有第二万向球头。
2.根据权利要求1所述的一种气电一体化智能推杆，其特征在于：所述电驱动组件包括电机和变速齿轮箱，所述电机与所述变速齿轮箱连接，所述变速齿轮箱驱动丝杆座转动，且所述丝杆与所述丝杆座固定连接；所述内套管通过丝套与所述丝杆螺纹配合。
3.根据权利要求2所述的一种气电一体化智能推杆，其特征在于：所述丝套与所述内套管一体成型。
4.根据权利要求3所述的一种气电一体化智能推杆，其特征在于：所述外套管的内壁沿外套管长度方向设有凹槽，所述电机的外壁设有第一凸体，所述内套管的外壁设有第二凸体，且所述第一凸体与所述第二凸体均与所述凹槽配合。
5.根据权利要求4所述的一种气电一体化智能推杆，其特征在于：所述气驱动组件包括气弹簧和活塞杆，所述活塞杆与活塞配合伸入所述丝杆的空腔结构内形成所述气弹簧，所述丝杆的内侧端部设有与所述活塞杆配合的气弹簧密封套，且所述活塞杆延伸到所述内套管的空腔内推动所述内套管；
所述活塞杆的端部安装有平面轴承，所述平面轴承通过轴承座与所述内套管连接。
6.根据权利要求4所述的一种气电一体化智能推杆，其特征在于：所述气驱动组件包括内缸套和活塞杆，所述内缸套置于所述内套管的空腔结构内，所述活塞杆与活塞配合伸入所述内缸套内形成气弹簧，所述内缸套内侧端部设有与所述活塞杆配合的气弹簧密封套，用于密封气弹簧；所述活塞杆的另一端通过平面轴承与所述丝杆内壁安装。
7.根据权利要求5或6所述的一种气电一体化智能推杆，其特征在于：所述电机为管状直线电机。
8.根据权利要求7所述的一种气电一体化智能推杆，其特征在于：所述丝杆的外螺纹为不等距螺纹，且从所述丝杆内端向外端由密变疏。
9.根据权利要求1所述的一种气电一体化智能推杆，其特征在于：所述外套管内设有磁环传动双霍尔传感器。
10.根据权利要求1所述的一种气电一体化智能推杆，其特征在于：所述丝杆为多头丝杆。
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