CN110752706A - 一种线性致动器的马达自锁装置和线性致动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线性致动器的马达自锁装置，属于线性致动设备领域，所述马达自锁装置套装在马达输出轴上，包括外圈构件和内摩擦套，所述内摩擦套与马达输出轴相对固定且同步转动，所述外圈构件套装在内摩擦套外，所述内摩擦套的外壁与外圈构件的内壁过盈配合，所述内摩擦套的外周侧壁上设有至少一个用于调节内摩擦套的外径的缩放缺口，所述缩放缺口的延伸方向与内摩擦套的周向运动方向倾斜相交。本发明还公开了一种采用上述马达自锁装置的线性致动器。本发明的优点在于可以增加线性致动器的自锁能力。

Description

一种线性致动器的马达自锁装置和线性致动器

【技术领域】

本发明涉及一种线性致动器的马达自锁装置和线性致动器，属于线性致动设备领域。

【背景技术】

线性致动器目前被广泛应用在各个领域，包括电动升降桌、电动床、电动沙发等等，这种线性致动器其结构通常包括驱动马达、转动丝杆、传动螺母，驱动马达带动转动丝杆转动，转动丝杆转动时带动传动螺母轴向移动，传动螺母可以连接驱动对象，从而实现驱动目的。

但是对于这类线性致动器而言，自锁功能是必不可少的一个功能，比如电动升降桌，比如电动床，即当马达没有运行的状态下，需要让线性致动器具备自锁能力，以防止升降桌自动下降或者电动床自动回位。目前这类线性致动器，其自锁功能大部分是依靠制动扭簧来实现，利用转动丝杆反向转动时带动制动扭簧来抱紧以产生制动力，然而目前这种结构的自锁结构，其自锁力相对不足。

【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线性致动器的马达自锁装置和线性致动器，可以增加线性致动器的自锁能力。

解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种线性致动器的马达自锁装置，所述马达自锁装置套装在马达输出轴上，包括外圈构件和内摩擦套，所述内摩擦套与马达输出轴相对固定且同步转动，所述外圈构件套装在内摩擦套外，所述内摩擦套的外壁与外圈构件的内壁过盈配合，所述内摩擦套的外周侧壁上设有至少一个用于调节内摩擦套的外径的缩放缺口，所述缩放缺口的延伸方向与内摩擦套的周向运动方向倾斜相交。

采用本发明的有益效果：

本发明中，马达自锁装置是安装在马达上，这样的设计对原有线性致动器的内部结构无需改动，只需要在马达上加装自锁装置即可，改动的投入成本更小，而且这种安装结构可适用于各种规格的线性致动器，因为所有的线性致动器均会使用马达，故本马达自锁装置可以被应用到很多线性致动器上。

其次，本发明中的马达自锁装置，其结构采用在内摩擦套上设置缩放缺口的结构来调节内摩擦套的外径，内摩擦套的外壁是与外圈构件的内壁过盈配合的，且缩放缺口的延伸方向与内摩擦套的周向运动方向倾斜相交，这样的设计，相当于当内摩擦套相对于外圈构件周向运动时，如果内摩擦套是顺着缩放缺口的延伸方向转动时，缩放缺口会在周向摩擦力作用下有一定程度被放大，缩放缺口被放大后会扩大内摩擦套的外径尺寸，内摩擦套的外径增大后则与外圈构件之间的摩擦力会变大，从而增加阻力，而如果内摩擦套在转动时，是以逆着缩放缺口的延伸方向转动，则该缩放缺口基本保持不变或者甚至会变小，从而使得内摩擦套的外径与初始保持一致或者变小，如此内摩擦套和外圈构件之间的阻力会基本保持不变或者甚至变小。如此来实现马达朝某一方向转动时，马达自锁装置不会导致自锁力变大，而当马达朝反向转动时，马达自锁装置就开始工作，自锁力变大。

作为优选，所述马达输出轴反转方向为自锁状态，所述缩放缺口的延伸方向与马达输出轴的正转方向为反向且倾斜相交。

作为优选，所述内摩擦套的周向均匀间隔设有多个所述缩放缺口。

作为优选，所述内摩擦套包括摩擦套环和内轴套，所述内轴套与马达输出轴固定配合，所述摩擦套环与内轴套固定配合。

作为优选，所述内轴套外圈设有多个定位键，所述摩擦套环上设有与定位键配合的键槽。

作为优选，所述摩擦套环为弹性体，所述内轴套为硬质体。

作为优选，所述缩放缺口呈弧形槽口或楔形槽口。

作为优选，所述外圈构件为硬质体，所述内摩擦套为弹性体。

作为优选，马达包括马达壳体，马达输出轴伸出马达壳体，所述外圈构件安装在马达壳体端部。

另外，本发明还公开了一种线性致动器，包括内管、外管、转动丝杆、传动螺母、马达，马达驱动转动丝杆转动，转动丝杆转动时带动传动螺母轴向移动，传动螺母移动以带动内管和外管发生相对伸缩，所述马达上安装有如上述任意一种方案中的马达自锁装置。

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为本发明实施例一中线性致动器的结构示意图；

图2为本发明实施例一中线性致动器的爆炸示意图；

图3为本发明实施例一中自锁装置装配完成后的内部结构示意图；

图4为本发明实施例一中自锁装置的俯视示意图；

图5为本发明实施例二中自锁装置的俯视示意图。

【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，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。

实施例一

如图1至图4所示，展示的是马达自锁装置100在线性致动器上的应用，线性致动器的种类有多种，比如升降立柱、比如电动推杆等，本实施例的自锁装置具体是应用在一电动推杆上。

本实施例马达自锁装置100具体是套装在马达输出轴10上，包括外圈构件3和内摩擦套2，所述内摩擦套2与马达输出轴10相对固定且同步转动，所述外圈构件3套装在内摩擦套2外，所述内摩擦套2的外壁与外圈构件3的内壁过盈配合，所述内摩擦套2的外周侧壁上设有至少一个用于调节内摩擦套2的外径的缩放缺口201，所述缩放缺口201的延伸方向与内摩擦套2的周向运动方向倾斜相交。

需要说明的是，本文中所述的缩放缺口201的延伸方向，指的是缩放缺口201的一个走向方位，基本可以呈现为缩放缺口201的内端与外端之间的连线方向，参考图4中的方向F，而对于连线方向与内摩擦套2的周向运动方向倾斜相交，可以理解成F方向与缩放缺口201外端位置的切向方向T是倾斜的，如此缩放缺口201在进行缩放时，会对内摩擦套2的外径尺寸产生影响，当缩放缺口201被放大时，会增加内摩擦套2的外径，而当缩放缺口201被压缩缩小时，内摩擦套2的外径会减小。

由于本实施例中马达自锁装置100是安装在马达1上，这样的设计对原有线性致动器的内部结构无需改动，只需要在马达1上加装自锁装置即可，改动的投入成本更小，而且这种安装结构可适用于各种规格的线性致动器，因为所有的线性致动器均会使用马达，故本马达自锁装置100可以被应用到很多线性致动器上。

其次，本实施例中的马达自锁装置100，其结构采用在内摩擦套2上设置缩放缺口201的结构来调节内摩擦套2的外径，这样的设计，相当于当内摩擦套2相对于外圈构件3周向运动时，如果是顺着缩放缺口201的延伸方向转动时，缩放缺口201会在周向摩擦力作用下有一定程度被放大，缩放缺口201被放大后会扩大内摩擦套2的外径尺寸，内摩擦套2的外径增大后则与外圈构件3之间的摩擦力会变大，从而增加阻力，而如果内摩擦套2在转动时，是以逆着缩放缺口201的延伸方向转动，则该缩放缺口201基本保持不变或者甚至会变小，从而使得内摩擦套2的外径与初始保持一致或者变小，如此内摩擦套2和外圈构件3之间的阻力会基本保持不变或者甚至变小。如此来实现马达1朝某一方向转动时，马达自锁装置100不会导致自锁力变大，而当马达1朝反向转动时，马达自锁装置100就开始工作，自锁力变大。

需要说明的是，本马达自锁装置主要作用是用于防止马达处于停止工作时，线性致动器发生回位的现象，而如果是马达1自身主动进行反转的情况下，由于反转扭矩足以克服该自锁力，故马达1自身主动进行反转时，马达自锁装置100不足以阻止整个线性致动器回位，但是当马达处于停止工作，线性致动器在受外力驱动下，让马达输出轴10产生有反转的运动趋势时，本实施例的马达自锁装置100会产生明显的自锁效果。

具体结构上而言，可以参考图4中所示的，图中顺时针方向为马达1的反转方向，本实施例中所述马达输出轴10反转方向为自锁状态，即在马达输出轴10在受到反转趋势时会触发自锁。本实施例中所述缩放缺口201的形状是弧形槽口，所述缩放缺口201的延伸方向，即图中的F方向，图中的F方向，基本是缩放缺口201内端点a和外端中点b两者之间的连线，该F方向与马达输出轴10的正转方向为反向且倾斜相交。

当马达输出轴10朝逆时针转动时，带动内摩擦套2整体逆时针转动，此时缩放缺口201不会变大，故内摩擦套2的外径也不会增加，而当马达输出轴10朝顺时针转动时，相当于内摩擦套2的转动方向和缩放缺口201的延伸方向趋于相同，从而导致缩放缺口201变大，进而使得内摩擦套2的外径增加，从而增加了自锁力。

在材质选择上，所述外圈构件3优选为硬质体，所述内摩擦套2为弹性体，采用弹性体和硬质体的组合，可以使得内摩擦套2的外径在增大时可以与外圈构件3之间产生更大的过盈量，从而可以让内摩擦套2和外圈构件3产生更大的摩擦阻力。不过需要说明的是，本文中所指的内摩擦套2为弹性体，并不局限在整个内摩擦套2全部为弹性体，可以仅仅是与外圈构件3接触局部为弹性体。

为了使得内摩擦套2和外圈构件3之间的摩擦力更为均匀稳定，本实施例中所述内摩擦套2的周向均匀间隔设有多个所述缩放缺口201，如此多个缩放缺口201可以对内摩擦套2的外径起到多点扩张的效果，从而使得内摩擦套2与外圈构件3之间有多个位置均匀产生摩擦阻力。

关于内摩擦套2的结构，本实施例中内摩擦套2包括两个部件，即包括摩擦套环21和内轴套22，其中所述内轴套22与马达输出轴10固定配合，所述摩擦套环21与内轴套22固定配合。这样设计的目的在于，由于内摩擦套2优选是弹性体，而马达输出轴10通常是硬质的金属圆轴，内摩擦套2直接套装到马达输出轴10上，很难保证内摩擦套2与马达输出轴10不发生相对转动，而将内摩擦套2设置成摩擦套环21和内轴套22后，内轴套22可以采用硬质材料构成，然后直接将内轴套22过盈配合套装到马达输出轴10上，而摩擦套环21则采用弹性体，如此一来，可以既保证摩擦套环21与马达输出轴10的同步转动，同时也保证了摩擦套环21能具备较好的弹性形变能力。

至于内轴套22和摩擦套环21之间的固定连接方式，本实施例中优选在内轴套22外圈设有多个定位键，故内轴套22类似于一个花键套，所述摩擦套环21上设有与定位键配合的键槽，如此可以保证内轴套22和摩擦套环21之间不发生相对转动。

此外，本实施例中的马达自锁装置100还包括一个封盖4，所述封盖4固定安装在外圈构件3顶部，从而将内摩擦套2封闭在外圈构件3内部，以起到保护作用。

在具体组装上，本实施例中马达包括马达壳体，马达输出轴10伸出马达壳体的端部，所述外圈构件3安装在马达壳体端部，即外圈构件3是保持不动的，同时封盖4直接安装在外圈构件3的端部。

实施例二

如图5所示，本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中内摩擦套2为单个部件，马达输出轴10的外周壁上设置多个凸筋101，从而使得内摩擦套2可以直接套装在马达输出轴10上。

此外，本实施例中的缩放缺口201的形状变为了楔形缺口，需要说明的是，对于缩放缺口201的形状可以有多种实施方式，甚至可以是矩形缺口等等，只要是该缩放缺口201的延伸方向F大致是与内摩擦套2的周向方向倾斜设置的均落入本发明的保护范围。

实施例三

如上文所述，可参见图1和图2所示，本实施例的线性致动器优选是一电动推杆，本实施例包括内管51、外管52、转动丝杆61、传动螺母62、马达1，马达1驱动转动丝杆61转动，转动丝杆61转动时带动传动螺母62轴向移动，传动螺母62移动以带动内管51和外管52发生相对伸缩，其中马达1上就安装有如实施例一或实施例二或与其相等同的实施方式的马达自锁装置100。

对于电动推杆的其他结构，由于在现有技术中均有大量公开，本文不作过多阐述。

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)

1.一种线性致动器的马达自锁装置，其特征在于，所述马达自锁装置套装在马达输出轴上，包括外圈构件和内摩擦套，所述内摩擦套与马达输出轴相对固定且同步转动，所述外圈构件套装在内摩擦套外，所述内摩擦套的外壁与外圈构件的内壁过盈配合，所述内摩擦套的外周侧壁上设有至少一个用于调节内摩擦套的外径的缩放缺口，所述缩放缺口的延伸方向与内摩擦套的周向运动方向倾斜相交。

2.如权利要求1所述的马达自锁装置，其特征在于，所述马达输出轴反转方向为自锁状态，所述缩放缺口的延伸方向与马达输出轴的正转方向为反向且倾斜相交。

3.如权利要求1所述的马达自锁装置，其特征在于，所述内摩擦套的周向均匀间隔设有多个所述缩放缺口。

4.如权利要求1所述的马达自锁装置，其特征在于，所述内摩擦套包括摩擦套环和内轴套，所述内轴套与马达输出轴固定配合，所述摩擦套环与内轴套固定配合。

5.如权利要求4所述的马达自锁装置，其特征在于，所述内轴套外圈设有多个定位键，所述摩擦套环上设有与定位键配合的键槽。

6.如权利要求4所述的马达自锁装置，其特征在于，所述摩擦套环为弹性体，所述内轴套为硬质体。

7.如权利要求1所述的马达自锁装置，其特征在于，所述缩放缺口呈弧形槽口或楔形槽口。

8.如权利要求1所述的马达自锁装置，其特征在于，所述外圈构件为硬质体，所述内摩擦套为弹性体。

9.如权利要求8所述的马达自锁装置，其特征在于，马达包括马达壳体，马达输出轴伸出马达壳体的端部，所述外圈构件安装在马达壳体端部。

10.一种线性致动器，包括内管、外管、转动丝杆、传动螺母、马达，马达驱动转动丝杆转动，转动丝杆转动时带动传动螺母轴向移动，传动螺母移动以带动内管和外管发生相对伸缩，其特征在于，所述马达上安装有如权利要求1至9之一所述的马达自锁装置。

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