CN110925376A - 一种具备较大自锁力的传动装置和电动升降立柱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具备较大自锁力的传动装置，属于电动升降立柱领域，包括中空心轴，中空心轴内设有传动螺杆，传动螺杆与中空心轴之间保持周向方向同步转动且轴向方向滑动配合，中空心轴外壁螺纹配合有第一传动螺母，传动螺杆螺纹配合有第二传动螺母，第一传动螺母连接有传动套管，第二传动螺母与中空心轴保持轴向相对固定且周向相对转动，传动装置包括对传动螺杆制动的第一制动扭簧，和对中空心轴制动的第二制动扭簧，所述第二制动扭簧套装在中空心轴上，且第二制动扭簧的扭簧引脚定位在第二传动螺母上。本发明还公开了一种采用上述传动装置的电动升降立柱，本发明的优点在于可以有效提升传动装置的自锁力，同时结构简单，组装方便。

Description

一种具备较大自锁力的传动装置和电动升降立柱

【技术领域】

本发明属于电动升降立柱领域，特别是涉及一种传动装置及电动升降立柱。

【背景技术】

电动升降立柱被广泛应用于家居、医疗等领域，现有的电动升降立柱的管体一般包括由内向外依次套装的内管、中管、外管、与内管上端固定连接的顶壳、设置于顶壳中的驱动装置以及与驱动装置传动配个的传动装置，为了使电动升降立柱的行程尽可能的大，其中的传动装置通常设置成套装在一起的传动螺杆和中空螺杆，并且通过在内管和中管上分别设置传动螺母，使之与传动螺杆和中空螺杆进行配合，从而实现内管、中管和外管的相对伸缩。

例如中国发明专利CN207016433U公开的“一种可伸缩的传动总成装置和升降立柱”，其中详细公开了利用传动螺杆、中空螺杆的配合、连接方式，但是目前这种传动总成装置和升降立柱也存在自锁力不足的问题，导致使用在负载较大的升降平台上时，无法满足使用需求。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题就是提供一种自锁力较佳的传动装置和电动升降立柱，可以有效提升传动装置的自锁力，同时结构简单，组装方便。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种具备较大自锁力的传动装置，包括中空心轴，所述中空心轴内设有传动螺杆，所述传动螺杆与中空心轴之间保持周向方向同步转动且轴向方向滑动配合，所述中空心轴外壁设有外螺纹并螺纹配合有第一传动螺母，所述传动螺杆螺纹配合有第二传动螺母，第一传动螺母连接有传动套管，所述第二传动螺母与中空心轴保持轴向相对固定且周向相对转动，所述传动装置包括对传动螺杆制动的第一制动扭簧，和对中空心轴制动的第二制动扭簧，所述第二制动扭簧套装在中空心轴上，且第二制动扭簧的扭簧引脚定位在所述第二传动螺母上。

采用本发明的有益效果：

1、传统的传动装置中，为了让传动装置具备一定的自锁力，会在传动螺杆上设置一个制动扭簧，当传动螺杆发生反向转动的趋势时，制动扭簧会抱紧传动螺杆实现制动作用，但是一个制动扭簧所能提供的自锁力是有限的，故本发明中对传动装置增加一个额外的制动扭簧，用双扭簧制动的方式来提升制动效果；

2、单个制动扭簧，在实现制动作用时，只对传动螺杆的局部一个位置进行制动，然而传动螺杆、中空心轴本身是细长结构的部件，如果只是一味对某一个位置制动，远离该位置的部位则会发生一定程度的晃动，类似于自行车的前刹车制动力过大时，自行车的后部会发生甩动的原理一样，所以单个制动扭簧制动，在制动时稳定性不佳，而采用双扭簧制动，可以一定程度上对不同部位实现制动，制动效果更佳平稳，减少传动装置的晃动度；

3、本发明中的传动装置，仅包括一传动套管，相对于原有的传动装置需要第一套管和第二套管，本发明在结构上得以简化，从而使得传动装置整体在组装时更为方便，零部件也更少；

4、对于本发明中第二制动扭簧的安装，优选是将第二制动扭簧的扭簧引脚设置在了第二传动螺母上，因为第二传动螺母与中空心轴之间是可以相对转动的，故将扭簧引脚安装在第二传动螺母之后，当两者发生相对转动时，可以让第二制动扭簧产生收缩以产生制动，而且这种组装方式组装难度比较低。

作为优选，所述第二传动螺母包括螺母本体和压板，所述螺母本体和压板之间形成限位腔，所述中空心轴上安装有限位件，所述限位件安装在限位腔内。

作为优选，所述安装卡槽设置在所述压板上。

作为优选，所述第二传动螺母上设有安装卡槽，所述第二制动扭簧的扭簧引脚卡装在安装卡槽内。

作为优选，所述限位件为轴承。

作为优选，所述第二传动螺母沿轴向延伸有两个凸筋，所述两个凸筋之间形成所述安装卡槽。

作为优选，所述第二制动扭簧与中空心轴之间设有第二轴套，所述第二轴套与中空心轴之间保持周向固定，所述第二制动扭簧套装在第二轴套上。

作为优选，所述传动螺杆具有驱动端，所述驱动端为非圆柱结构，所述中空心轴具有非圆内孔，非圆柱结构与非圆内孔适配以使传动螺杆传递驱动力至中空心轴。

另外，本发明还公开了一种电动升降立柱，包括相互套装的内管、外管、与外管上端固定连接的顶壳、设置于顶壳中的驱动装置以及与驱动装置传动配合的传动装置，所述传动装置为上述任意一项方案中的传动装置，所述驱动装置与传动螺杆传动配合，所述内管下端设有底板，所述传动套管的下端与内管连接。

作为优选，所述电动升降立柱还包括套装在内管和外管之间的中管，所述第二传动螺母与所述中管连接。

本发明的具体技术效果将在具体实施方式中予以进一步说明。

【附图说明】

以下结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步描述：

图1是本发明实施例一中传动装置的结构示意图；

图2是本发明实施例一中传动装置的爆炸示意图；

图3是本发明实施例一中传动装置的内部结构示意图；

图4是本发明实施例二中电动升降立柱的示意图；

图5是本发明实施例二中电动升降立柱的爆炸示意图；

图6是本发明实施例二中电动升降立柱的剖视图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

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。

实施例一：

如图1至图3所示，本实施例展示的为一种传动装置，包括中空心轴1，所述中空心轴1内设有传动螺杆2，所述传动螺杆2与中空心轴1之间保持周向方向同步转动且轴向方向滑动配合，即两者之间在周向方向转动时是同步转动的，而轴向方向两者是没有限位，可以相互轴向移动的，所述中空心轴1外壁设有外螺纹并螺纹配合有第一传动螺母11，所述传动螺杆2螺纹配合有第二传动螺母21，第一传动螺母11连接有传动套管3，所述第二传动螺母21与中空心轴1保持轴向相对固定且周向相对转动，相当于中空心轴1与第二传动螺母21，在轴向方向是同步移动的，但是两者之间在周向转动方向上是自由不受限的，这种利用传动螺杆2、中空心轴1配合传动的结构在现有技术中已有公开，不作过多阐述。

本实施例中所述传动装置包括对传动螺杆2制动的第一制动扭簧22，和对中空心轴1制动的第二制动扭簧12，所述第二制动扭簧12套装在中空心轴1上，且第二制动扭簧12的扭簧引脚121定位在所述第二传动螺母21上。

在传统的传动装置中，为了让传动装置具备一定的自锁力，会在传动螺杆2上设置一个制动扭簧，当传动螺杆2发生反向转动的趋势时，制动扭簧会抱紧传动螺杆2实现制动作用，但是一个制动扭簧所能提供的自锁力是有限的，故本发明中对传动装置增加一个额外的制动扭簧，用双扭簧制动的方式来提升制动效果；

原来单个制动扭簧，在实现制动作用时，只对传动螺杆2的局部一个位置进行制动，然而传动螺杆2、中空心轴1本身是细长结构的部件，如果只是一味对某一个位置制动，远离该位置的部位则会发生一定程度的晃动，类似于自行车的前刹车制动力过大时，自行车的后部会发生甩动的原理一样，所以单个制动扭簧制动，在制动时稳定性不佳，而采用双扭簧制动，可以一定程度上对不同部位实现制动，制动效果更佳平稳，减少传动装置的晃动度；

而本实施例的传动装置，仅包括一传动套管3，相对于原有的一些传动装置需要两根传动套管的结构而言，本实施例在结构上得以简化，从而使得传动装置整体在组装时更为方便，零部件也更少；

对于本实施例中第二制动扭簧12的安装，优选是将第二制动扭簧12的扭簧引脚设置在了第二传动螺母21上，因为第二传动螺母21与中空心轴1之间是可以相对转动的，故将扭簧引脚安装在第二传动螺母21之后，当两者发生相对转动时，可以让第二制动扭簧12产生收缩以产生制动，而且这种组装方式组装难度比较低。

对于第二传动螺母21与中空心轴1之间的具体连接关系，参见图2至图3，所述第二传动螺母21包括螺母本体211和压板212，所述螺母本体211和压板212之间形成限位腔，具体而言，是螺母本体211的底部设置有凹槽，压板212安装在螺母本体211底部，压板212与凹槽之间形成限位腔，所述中空心轴1上安装有限位件23，所述限位件23安装在限位腔内。

在本实施例中，限位件23优选是一个轴承，轴承顶部被卡簧限位，轴承底部抵在传动螺杆2的台阶部上，从而形成轴承轴向限位在传动螺杆2上，而轴承则被限位在第二传动螺母21内，如此便实现了中空心轴1与第二传动螺母21之间，在轴向方式是同步移动的，但是在周向方向上是可以相互转动的连接关系。

如图2至图4所示，本实施例中所述第二制动扭簧12优选是套设在中空心轴1上，所述第二制动扭簧12包括扭簧主体和扭簧引脚121，所述扭簧主体套在中空心轴1外，所述第二传动螺母21上设有安装卡槽213，所述第二制动扭簧12的扭簧引脚卡装在安装卡槽213内。

具体而言，是所述压板212的底部朝下凸设有两个凸筋，所述两个凸筋之间形成所述安装卡槽213，如此在组装时，第二制动扭簧12在安装时，只需要从下方将扭簧引脚121伸入到安装卡槽213之间即可，非常方便。

扭簧引脚121由于与第二传动螺母21在周向方向上保持相对固定，第二传动螺母21本身不转动，故扭簧引脚121本身基本保持不动，而扭簧主体是自由套在中空心轴1上，中空心轴1发生转动时，扭簧主体会受到摩擦力的作用而发生收缩或扩张，当扭簧主体收缩时会抱紧中空心轴1从而产生制动效果。

另外，为了减少第二制动扭簧12与中空心轴1之间的磨损度，本实施例中所述第二制动扭簧12与中空心轴1之间设有第二轴套13，所述第二轴套13与中空心轴1之间保持周向固定，所述第二制动扭簧12套装在第二轴套13上。第二轴套13可以采用注塑制成，第二制动扭簧12套在第二轴套13上后，摩擦力主要集中在第二制动扭簧12与第二轴套13之间，中空心轴1本身不会受到磨损，使用寿命更长。本实施例中，中空心轴1上设置一个非圆的安装段，而第二轴套13的轴孔的截面形状与该非圆的安装段的截面匹配，本实施例安装段的截面优选为六边形。

对于第一制动扭簧22的安装结构，所述传动螺杆2转动安装在一固定板24上，固定板24安装在传动螺杆2的顶端位置，所述第一制动扭簧22，第一制动扭簧22套装在传动螺杆2的顶部位置，且第一制动扭簧22的扭簧引脚定位在固定板24的下方。

同理，为了减少第一制动扭簧22与传动螺杆2之间的磨损，本实施例第一制动扭簧22与传动螺杆2之间设有第一轴套25，关于第一制动扭簧22的结构在现有技术中已有较多展开，本文不作过多阐述。

本实施例中其他优选的结构具体如下：

在本实施例中，传动螺杆2底部的驱动端26优选采用的非圆柱结构，具体而言所述传动螺杆2的底端设有凸键，非圆内孔为中空心轴1的内壁上设置了键槽所形成的内孔，凸键与键槽卡接配合，进而实现传动螺杆2与中空心轴1的扭矩传递，但非圆柱结构和非圆内孔并不局限于此结构，也可以是诸如D型杆和D型孔的配合及多边形杆和多边形孔的配合等等，只要能够实现传动螺杆2与中空心轴1的旋转动力的传递的非圆柱结构和非圆内孔均可，具体的结构在此实施例中不无法穷举。

实施例二：

结合图1、图4至图6所示，一种电动升降立柱，包括由内向外依次套装的内管4、中管5、外管6、与内管4上端固定连接的顶壳7、设置于顶壳7中的驱动装置以及与驱动装置传动配合的传动装置100，驱动装置主要包括驱动电机和减速机构，该传动装置100即实施例一中所述的传动装置。传动装置100中的传动套管设在内管4的内部，顶壳7包括盒体及盒盖，盒盖扣合于盒体的开口使得顶壳7具有容置空间用于容纳驱动装置，驱动装置与传动螺杆2的上端传动配合，内管4下端设有底板，传动套管3的下端与底板通过螺钉固定连接，第二传动螺母21则是与中管5直接连接，从而带动中管5升降。

本电动升降立柱采用两个制动扭簧的自锁方案后，传动装置的动力传递为：传动螺杆2通过第二传动螺母21带动中管5升降，中空心轴1通过第一传动螺母11带动传动套管3升降，第二传动螺母21中空心轴1之间轴向相对固定、周向相对转动，由于在装配过程中、制造过程中均存在精度误差，例如螺纹连接配合时，虽然是咬合，但是轴向存在一定间隙，导致传动装置在升降切换时，传动螺杆2和中空心轴1的动力传递过程会存在短暂的空载，而在短暂空载期间，传动螺杆2、中空心轴1会发生一定程度的窜动，如果仅对传动螺杆2进行扭簧制动，中空心轴1短时间内不会受到制动力，并不能避免两者之间发生相互窜动。但是如果对传动螺杆2设置制动扭簧，对中空心轴1也设置制动扭簧，相当于两个单体部件同时受到制动力，当中空心轴1、传动螺杆2从正转转换到反转时，两个部件均会受到制动力，相当于两者之间是同步制动，所以两者之间传动更加同步，发生相对运动的几率变小，稳定性更好，同时也能延长了传动装置的整体寿命。

电动升降立柱的运行过程为：驱动装置驱动传动螺杆2转动，传动螺杆2转动时通过驱动端26带动中空心轴1同步旋转。传动螺杆2自身转动时带动第二传动螺母21和中管5同步轴向移动，中管5相对于传动螺杆2下降位移暂定为L1；

同时，中空心轴1自身转动时，也会带动第一传动螺母11、传动套管3同步线性移动，传动套管3相对于中空心轴1下降的位移暂定L2，相当于传动螺杆2转动时，既带动中管5下降，也带动传动套管3下降，由于中空心轴1与第二传动螺母21在轴向上保持位置同步，故整体而言，传动套管3相对于传动螺杆2，发生了L1+L2的位移，即相当于内管4相对于外管6发生了L1+L2的位移。这种结构的设计，相比较传统的单传动螺母，传动螺杆2同样转动一圈的前提下，本实施例中传动套管3发生的相对位移更大，从而实现单位时间内升降更快的效果。

以上就本发明较佳的实施例做了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (10)

1.一种具备较大自锁力的传动装置，包括中空心轴，所述中空心轴内设有传动螺杆，所述传动螺杆与中空心轴之间保持周向方向同步转动且轴向方向滑动配合，所述中空心轴外壁设有外螺纹并螺纹配合有第一传动螺母，所述传动螺杆螺纹配合有第二传动螺母，第一传动螺母连接有传动套管，所述第二传动螺母与中空心轴保持轴向相对固定且周向相对转动，其特征在于，所述传动装置包括对传动螺杆制动的第一制动扭簧，和对中空心轴制动的第二制动扭簧，所述第二制动扭簧套装在中空心轴上，且第二制动扭簧的扭簧引脚定位在所述第二传动螺母上。

2.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于，所述第二传动螺母上设有安装卡槽，所述第二制动扭簧的扭簧引脚卡装在安装卡槽内。

3.根据权利要求2所述的传动装置，其特征在于，所述第二传动螺母包括螺母本体和压板，所述螺母本体和压板之间形成限位腔，所述中空心轴上安装有限位件，所述限位件安装在限位腔内。

4.根据权利要求3所述的传动装置，其特征在于，所述安装卡槽设置在所述压板上。

5.根据权利要求2所述的传动装置，其特征在于，所述第二传动螺母沿轴向延伸有两个凸筋，所述两个凸筋之间形成所述安装卡槽。

6.根据权利要求3所述的传动装置，其特征在于，所述限位件为轴承。

7.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于，所述第二制动扭簧与中空心轴之间设有第二轴套，所述第二轴套与中空心轴之间保持周向固定，所述第二制动扭簧套装在第二轴套上。

8.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于，所述传动螺杆具有驱动端，所述驱动端为非圆柱结构，所述中空心轴具有非圆内孔，非圆柱结构与非圆内孔适配以使传动螺杆传递驱动力至中空心轴。

9.一种电动升降立柱，包括相互套装的内管、外管、与外管上端固定连接的底壳、设置于底壳中的驱动装置以及与驱动装置传动配合的传动装置，所述驱动装置包括驱动电机，其特征在于，所述传动装置为权利要求1至8中任意一项所述的传动装置，所述驱动装置与传动螺杆传动配合，所述内管下端设有底板，所述传动套管的下端与内管连接。

10.根据权利要求9所述的电动升降立柱，其特征在于，所述电动升降立柱还包括套装在内管和外管之间的中管，所述第二传动螺母与所述中管连接。

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