CN110495079A - 一种线性驱动器 - Google Patents

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Abstract

一种线性驱动器，包括壳体，该壳体内安装有蜗杆组件、由该蜗杆组件驱动的推杆组件、用于限制推杆组件行程的限位开关以及驱动该蜗杆组件的马达，该限位开关上设置集合连接端子的连接座，该马达电性连接至该连接端子上，该壳体开设插接窗口，该插接窗口对准所述连接座，线性驱动器杆的电气接头穿过该插接窗口插接在该连接座上，该电气接头与该壳体通过安装件扣合在一起。

Description

一种线性驱动器
技术领域
本发明涉及驱动设备领域，具体涉及一种新型线性驱动器。
背景技术
线性驱动器主要用于将马达的旋转运动转变为推杆的直线运动或者直线往复运动的驱动装置。线性驱动器作为执行电动机械，可实现远距离控制、集中控制或自动控制。比如，驱动器应用于电动医疗床、电动椅、电动沙发等设备上用以驱动上述设备的可动部件上升或下降。
驱动器内的电器元件比如电路板、传感器、马达等，需要设置线材跟电源或者外部控制部件进行电性连接，通常的驱动器壳体内的线材一端焊接或者插接到壳体内的电路板上而另一端伸出壳体，线材的走线段绕在壳体内的零部件之间，使得壳体内的零部件布设较凌乱，走线线段如果脱落则影响运动部件，比如蜗轮蜗杆组件或者运动推杆组件的正常工作。同时，缺乏布线设计，一般驱动器的外壳需要设置多个输入输出接口用于引入线材、电源端、控制端以及引出线材，使得驱动器整体外观结构复杂。
并且，现有驱动器在需要调整驱动器内部接线或者更换接线线材时，只能将驱动器的壳体拆开，才能完成线路调整或者更换电路板上的线材，操作不便，耗时费力，并且壳体上开设多个接口的驱动器产品使用繁琐并且外观也不美观。
因此，现有的线性驱动技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明实施方式提供一种壳体内电气器件电路走线集中至电路板上，通过在电路板上增设连接座，连接端子集中至连接座，通过开设于壳体的唯一窗口对接外部连接线材的电气接头，方便调整更换外置线材，并且使用方便、简洁美观的线性驱动器。
本发明实施例的一种线性驱动器，包括壳体，该壳体内安装有蜗杆组件、由该蜗杆组件驱动的推杆组件、用于限制推杆组件行程的限位开关以及驱动该蜗杆组件的马达，所述限位开关设置在电路板上，该电路板上设置集合连接端子的连接座，该马达电性连接至该连接端子板上，该壳体开设插接窗口，该插接窗口对准所述连接座，线性驱动器的电气接头穿过该插接窗口插接在该连接座上，该电气接头与该壳体通过安装件扣合在一起。
优选的，该壳体包括第一外壳与第二外壳，该第一外壳与第二外壳上对应设置预安装结构。
为了便于组装，该预安装结构包括相互配合的若干对卡槽与扣榫，该第一外壳上设置该若干卡槽，该第二外壳上设置该若干扣榫，该第一外壳上还设置螺孔，该第二外壳上对应该螺孔设置安装孔，完成预安装以后螺钉穿过该安装孔锁入该螺孔，从而锁紧该第一外壳与该第二外壳，该插接窗口开设在该第一外壳或者第二外壳上。
在实施例中，该若干卡槽分布在该第一外壳的内壁周缘，与该卡槽配合完成预安装的若干扣榫凸伸设置在该第二外壳的内壁周缘，每一扣榫包括臂部与扣钩。
优选地，该蜗杆组件包括一体成型的斜齿轮以及蜗杆，该马达的输出连接至马达轴，该斜齿轮与该马达轴啮合。
该推杆组件包括套设在该蜗杆上并与该蜗杆啮合的蜗轮以及固定在该蜗轮上的推杆。
为了扩展相关部件，该推杆中空，推杆自由端开设安装槽，形成连接部。
其中，该限位开关安装在该电路板，包括安装在该电路板上的第一微动开关以及第二微动开关，该连接座设置在该电路板上。
该第一微动开关设置第一限位凸条，该第二微动开关设置第二限位凸条，该蜗轮设置在该第一微动开关以及第二微动开关之间，该蜗轮的外边缘限制在该第一限位凸条和第二限位凸条之间，以限定该蜗轮在该蜗杆上的行程从而确定该推杆的作业行程。
为了减少工序和成本，该斜齿轮与该蜗杆为一体成型的塑胶件。
作为安装件的实施例，该安装件包括相互配合电气接头安装件以及壳体安装件，该壳体安装件包括设置在插接窗口两侧边缘的滑槽以及限位肋，该电气接头安装件为卡扣。
优选地，该电气接头包括本体以及设置在本体内并具有连接端子的驱动座，该驱动座连接外置线材。
其中，该外壳上设置线材收纳机构，该线材收纳机构包括设置在壳体上的线材收纳部以及绕线柱，该电气接头连接的线材可穿过该线材收纳部并卷绕在该绕线柱上。
进一步地，该驱动座与该连接座之间设置插接套，该连接座中的连接端子与该驱动座的连接端子通过该插接套对准连接。
为了扩展相关部件，该安装外壳设置预定位件，该预定位件上可拆卸固定安装部。
本发明实施方式的有益效果是：本实施例的线性驱动器，壳体内的电气器件控制和驱动走线集中在电路板上，并在在电路板上增设连接座，连接端子集中至连接座，壳体上设置插接窗口，以使所有的线材外置，在将线性驱动器应用到特定设备时，可根据具体设备要求方便地更换线材；通过插接单个的电气接头即可完成线材的调整和更换使用方便，该集中式电气接头的设置可减少壳体开设的接口，将原有的多个接口整合为仅需开设单一插接窗口，使得线性驱动器可设计得更简洁美观。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明实施例提供的线性驱动器的主视结构图；
图2是本发明实施例提供的线性驱动器的爆炸结构图；
图3是本发明实施例提供的线性驱动器的另一视角分解结构图；
图4是本发明实施例提供的线性驱动器的壳体与电气接头的插接关系图；
图5是本发明实施例提供的线性驱动器的壳体与电气接头组装关系图；
图6是本发明实施例提供的线性驱动器的电路板结构图；以及
图7是本发明实施例提供的线性驱动器的电气接头结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参考图1和图2，本发明涉及一种改进型的线性驱动器改进之一在于将线性驱动器壳体1内的电气器件集中布设在电路板上，通过在电路板上增设连接座，连接端子集中至新增的连接座，壳体1上设置插接窗口273，以使所有的线材外置。在将线性驱动器应用到特定设备时，可根据具体设备要求方便地更换线材。同时，该种集中式电气接头的设置可减少壳体1开设的接口数量，将原有的多个接口整合为仅需开设单一插接窗口273，使得线性驱动器的外观更简洁。
该线性驱动器包括壳体1，安装在该壳体1内的马达40、蜗杆组件、由该蜗杆组件驱动的推杆组件、电路板50、用于限制推杆组件行程的限位开关以及驱动该蜗杆组件的马达40。
请一并参考图2，该电路板50上设置集合连接端子的连接座52，该马达40电性连接至连接座52的连接端子上，连接座52的连接端子也为电路板50提供驱动和控制连接。该限位开关也可连接至该电路板50上。在另一实施例中，该限位开关也可通过电路板50实现驱动和控制。
请一并参考图4，该壳体1下沉形成凹陷区27。该凹陷区27上开设插接窗口273，线性驱动器的电气接头60穿过该插接窗口273插接在该连接座52上，该电气接头60与该壳体1通过安装件扣合在一起。
本实施例中，该线性驱动器的壳体1上只需设置插接窗口273，在壳体1内部将内部接线集中在连接座52上以简化装置内部布线设计，同时通过电气接头60将所有的外置线集束成统一的线材并实现线材外置，在具体应用该线性驱动器到不同设备时，可以根据设备的具体要求通过简单方便插拔即可更换不同线材。
同时该壳体1内设置的电路板50上集成一个作为线材母座的连接座52，该连接座52对应位于该插接窗口273处，以方便连接该电气接头60。
如图7所示，该电气接头60包括本体61以及设置在本体61内并具有连接端子的驱动座62，该驱动座62连接外置线材70。该外置线材70为设置于线性驱动器壳体外部的电气线。该本体61上设置装饰外壳，该装置外壳的外形与线性驱动器的壳体1的整体设计保持一致和协调性。
请参考图4，作为安装件的实施例，该安装件包括相互配合电气接头安装件以及壳体安装件，该壳体安装件包括设置在插接窗口273两侧边缘的滑槽271以及用于导向和限位的限位肋272，该电气接头安装件为设置在电气接头本体两侧的一对卡扣，左侧卡扣601以及右侧卡扣602。
进一步地，该驱动座62与该连接座52之间设置插接套65，该连接座52中的连接端子，比如母端子，与该驱动座62的连接端子，比如公端子通过该插接套65对准连接。该插接套65的安装方式有多种。在一种实施方式中，该插接套65安装在该电气接头60的驱动座62上，该驱动座62的连接端子位于该插接套内，使用时插接套65对准该插接窗口273处的连接座52即可完成插接。在另一实施例中，该插接套65可套上连接端子安装在该连接座52内，完成安装后，该插接套65正好位于该壳体1的插接窗口273处。该插接套65上还设置内扣64。在左侧卡扣601以及右侧卡扣602扣合至壳体1上以后，该内扣64用于从内部将电气接头60二次锁紧。
为了便于组装，该壳体1包括第一外壳10与第二外壳20，该第一外壳10与第二外壳20上对应设置预安装结构。该第一外壳10的一端形成第一半圆槽15，该第二壳体20的对应该半圆槽15设置第二半圆槽25。该第一半圆槽15与第二半圆槽25合围成供推杆组件做线性运动的壳体出口。
请一并参考图2，该预安装结构包括相互配合的若干对卡槽与扣榫，该第一外壳10上设置该若干卡槽，如图3所示，卡槽11、卡槽12、卡槽13、卡槽14以及卡槽18。该第二外壳20上设置若干对应卡槽的扣榫，如图3所示，与卡槽11配合的扣榫21以及与卡槽12配合的扣榫22等。为了锁紧壳体1，该第一外壳10上还设置螺孔，比如螺孔16。该第二外壳20上对应该螺孔16设置安装孔26。通过卡槽与扣榫完成预安装以后，螺钉261穿过该安装孔锁入该螺孔16，从而锁紧该第一外壳10与该第二外壳20，该插接窗口273开设在该第一外壳10或者第二外壳20上。
本实施例中，为了实现简单快捷的壳体1安装，该第一外壳10与第二外壳20的由卡槽和扣榫配合完成快速预安装，再通过螺钉261将该第一外壳10与第二外壳20锁紧在一起，内壁均设置卡扣结构使两个壳体卡扣式扣合，再通过一颗螺钉261将两个壳体进一步锁止固定，改变现有的多个螺钉组合多个螺钉槽的复杂锁紧结构，优化了壳体安装结构使得线性驱动器的生产工艺简化，成本降低。
具体实施时，该第一外壳10包括第一主壳体101与第一附壳体102，该与第二外壳20包括第二主壳体201与第二附壳体202，该第一主壳体101与第二主壳体202围成安装外壳，该安装外壳内形成安装腔室，该第一附壳体102与第二附壳体202围成动力外壳，该动力外壳形成动力腔室17，该动力腔室17内安装该马达40。
再次参考图3，在预安装结构的具体实施例中，该若干卡槽，比如卡槽11、卡槽12、卡槽13、卡槽14以及卡槽18，分布设置在该第一外壳10的内壁周缘，与该卡槽配合完成预安装的若干扣榫凸伸设置在该第二外壳20的内壁周缘。每一扣榫，比如扣榫21，包括从该第二外壳20的内壁伸出的臂部以及设置在臂部末端211的扣钩212。该扣榫的扣钩扣合在对应的卡槽内，比如扣榫21扣合在卡槽11内，扣榫22扣合在卡槽12内。
请一并参考图4与图5，在该动力外壳上靠近插接窗口273处设置有线材收纳机构。本实施例中，该线材收纳机构包括设置在该动力外壳上的线材收纳部206以及绕线柱207。线性驱动器不使用时，拔下的电气接头60可卷绕在该线材收纳机构上。具体使用时，该电气接头60的外置线材70折叠穿过该线材收纳部206并卷绕在该绕线柱207上。
该蜗杆组件包括一体成型的斜齿轮31以及蜗杆32，该马达40的输出连接至马达轴42，该斜齿轮31与该马达轴42啮合。
作为蜗杆组件的实施例，为了减少工序和成本，该斜齿轮31与该蜗杆32为一体成型的塑胶件。本实施例中，该蜗杆32与蜗杆32一端的斜齿轮31采用一体成型工艺制成，形成塑胶蜗轮蜗杆结构，该一体式塑胶蜗轮蜗杆结构适用于小力度线性运动应用场景，蜗杆32与斜齿轮31的一体成型工艺一方面可减少制作工艺过程，另一方面也能保证蜗杆32与蜗轮33，斜齿轮31与马达轴42之间的结构稳定。并且一体成型的塑胶蜗杆32和斜齿轮31结构在小力度线性运动应用场合在保证工作稳定性的同时可降低线性驱动器的成本。
该推杆组件包括套设在该蜗杆32上并与该蜗杆32啮合的蜗轮33以及固定在该蜗轮33上的推杆34。
如图2所示，为了提供稳定的线性运动，该安装外壳在安装腔室内形成支撑部311，该蜗杆32通过螺钉351在一端固定安装轴承35，该轴承35支撑在该支撑部311上。
其中，该限位开关安装在该电路板50，包括安装在该电路板50上的第一微动开关54以及第二微动开关55，该连接座52设置在该电路板50上。
如图6所示，该第一微动开关54设置第一限位凸条541，该第二微动开关55设置第二限位凸条551，该蜗轮33设置在该第一微动开关54以及第二微动开关55之间，该蜗轮33的外边缘限制在该第一限位凸条541和第二限位凸条551之间，以限定该蜗轮33在该蜗杆32上的行程从而确定该推杆34的作业行程。
该推杆34中空用以安装该蜗杆32和蜗轮33，并为蜗轮33的线性运动提供行程空间。为了扩展该线性驱动器与相关部件的连接，该推杆34自由端开设安装槽，形成连接部341。该连接部341设置用于枢转连接扩展部件的铆接件342。
为了扩展相关部件，该安装外壳的在远离推杆靠近马达40的一端设置预定位件，如图3所示，形成在该第一外壳10末端的凸边292以及形成在该第二外壳20末端的凸边293，该预定位件上可拆卸固定安装部29。
本实施例中，该可拆卸可更换的安装部29为该线性驱动器的可拆卸式零部件，配备了不同型号，便于线性驱动器的应用。该安装部29通过螺钉291锁紧在壳体1上。该安装部29为便于与相邻部件连接或者安装连杆机构，形成枢转机构。根据该线性驱动器具体应用的设备需求，松开该螺钉291，该安装部29改变枢转结构的连接方位，实现九十度的位置旋转。
本实施例的线性驱动器，壳体1内的电气器件的电路走线集中布设在电路板上，通过在电路板上增设连接座52，连接端子集中至连接座52，壳体1上设置插接窗口273，使所有的线材外置，在将线性驱动器应用到特定设备时，可根据具体设备要求方便地更换线材。通过插接单个的电气接头60即可完成线材的调整和更换使用方便。同时该电气接头60的设置可减少壳体1开设的接口，将原有的多个接口整合为仅需开设单一插接窗口273，使得线性驱动器在便于使用的同时更简洁美观。
综上，本实施例的线性驱动器，为了实现简单快捷的壳体1安装，该第一外壳10与第二外壳20的由卡槽和扣榫配合完成快速预安装，再通过螺钉261将该第一外壳10与第二外壳20锁紧在一起，内壁均设置卡扣结构使该第一外壳10与第二外壳20卡扣式扣合，再通过一颗螺钉261将两个壳体进一步锁止固定。并且，该线性驱动器的壳体1上只需设置插接窗口273，在壳体1内部将内部接线集中在连接座52上以简化装置内部布线设计，同时通过电气接头将所有的外置线材70集束成统一的线材实现线材外置，在具体应用该线性驱动器到不同设备时，可以根据设备的具体要求通过简单方便插拔即可更换不同线材。另外，该壳体1内设置的电路板50上集成一个作为线材母座的连接座52，该连接座52位于该插接窗口273后方，方便快速插接该电气接头60。同时，该壳体1设置的安装部29作为零部件配备了不同型号可拆卸可更换，便于线性驱动器的推广应用。该插接窗口273上有多个用于导向和限位的限位肋272用于与电气接头上的卡扣601和卡扣602一起固定该电气接头。进一步地，该蜗杆和蜗杆前端的斜齿轮为一体成型的塑胶件，结构稳定；蜗杆和斜齿轮一体成型的结构可减少一个零部件的制作并且在在小力度线性运动应用场合，线性驱动器的传动功能和传动性能不变，而且金属件换成塑胶件使得线性驱动器的成本降低。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (15)

1.一种线性驱动器，包括壳体，所述壳体内安装有蜗杆组件、由所述蜗杆组件驱动的推杆组件、用于限制推杆组件行程的限位开关以及驱动所述蜗杆组件的马达，所述限位开关设置在电路板上，其特征在于，所述电路板上设置集合连接端子的连接座，所述马达电性连接至所述连接端子上，所述壳体开设插接窗口，所述插接窗口对准所述连接座，电气接头通过所述插接窗口插接在所述连接座上，所述电气接头与所述壳体通过安装件扣合在一起。
2.根据权利要求1所述的线性驱动器，其特征在于，所述壳体包括第一外壳与第二外壳，所述第一外壳与第二外壳上对应设置预安装结构。
3.根据权利要求2所述的线性驱动器，其特征在于，所述预安装结构包括相互配合的若干对卡槽与扣榫，所述第一外壳上设置所述若干卡槽，所述第二外壳上设置所述若干扣榫，所述第一外壳上还设置螺孔，所述第二外壳上对应所述螺孔设置安装孔，完成预安装以后螺钉穿过所述安装孔锁入所述螺孔，从而锁紧所述第一外壳与所述第二外壳，所述插接窗口开设在所述第一外壳或者第二外壳上。
4.根据权利要求3所述的线性驱动器，其特征在于，所述若干卡槽分布在所述第一外壳的内壁周缘，与所述卡槽配合完成预安装的若干扣榫凸伸设置在所述第二外壳的内壁周缘，每一扣榫包括臂部与扣钩。
5.根据权利要求4所述的线性驱动器，其特征在于，所述蜗杆组件包括一体成型的斜齿轮以及蜗杆，所述马达的输出连接至马达轴，所述斜齿轮与所述马达轴啮合。
6.根据权利要求5所述的线性驱动器，其特征在于，所述推杆组件包括套设在所述蜗杆上并与所述蜗杆啮合的蜗轮以及固定在所述蜗轮上的推杆。
7.根据权利要求6所述的线性驱动器，其特征在于，所述推杆中空，推杆自由端开设安装槽，形成连接部。
8.根据权利要求6所述的线性驱动器，其特征在于，所述限位开关安装在电路板上，包括安装在所述电路板上的第一微动开关以及第二微动开关，所述连接座设置在所述电路板上。
9.根据权利要求8所述的线性驱动器，其特征在于，所述第一微动开关设置第一限位凸条，所述第二微动开关设置第二限位凸条，所述蜗轮设置在所述第一微动开关以及第二微动开关之间，所述蜗轮的外边缘限制在所述第一限位凸条和第二限位凸条之间，以限定所述蜗轮在所述蜗杆上的行程从而确定所述推杆的作业行程。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的线性驱动器，其特征在于，所述斜齿轮与所述蜗杆为一体成型的塑胶件。
11.根据权利要求10所述的线性驱动器，其特征在于，所述安装件包括相互配合的电气接头安装件以及壳体安装件，所述壳体安装件包括设置在插接窗口两侧边缘的滑槽以及限位肋，所述电气接头安装件为卡扣。
12.根据权利要求10所述的线性驱动器，其特征在于，所述电气接头包括本体以及设置在本体内并具有连接端子的驱动座，所述驱动座连接外置线材。
13.根据权利要求10所述的线性驱动器，其特征在于，所述外壳上设置线材收纳机构，所述线材收纳机构包括设置在壳体上的线材收纳部以及绕线柱，所述电气接头连接的外置线材可穿过所述线材收纳部并卷绕在所述绕线柱上。
14.根据权利要求12所述的线性驱动器，其特征在于，所述驱动座与所述连接座之间设置插接套，所述连接座中的连接端子与所述驱动座的连接端子通过所述插接套对准连接。
15.根据权利要求10所述的线性驱动器，其特征在于，所述外壳设置预定位件，所述预定位件上可拆卸固定安装部。
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