CN209458366U - 一种具有锁紧功能的电动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有锁紧功能的电动机构，解决了现有技术中电动锁紧机构中电机驱动功率较小不能满足任意工作行程内都能实现一定锁紧力需求的问题。本实用新型包括驱动组件，还包括通过直齿传动组件与驱动组件相连的输出组件；所述驱动组件为驱动电机，所述输出组件为丝杠组件。本实用新型通过可靠的直齿形式间接增加相对较小功率驱动电机的输出能力，从而实现降低成本；同时，通过直齿形式与丝杠组件的传动形式相结合，能满足任意工作行程内都能实现一定锁紧力的需求，且能满足可靠性、承力能力以及驱动组件的驱动能力的需求。

Description

一种具有锁紧功能的电动机构

技术领域

本实用新型涉及电动锁紧机构，具体涉及一种具有锁紧功能的电动机构。

背景技术

电动锁紧机构主要的使用要求为：在实现较大工作行程下，具有较小的工作时间要求，并且最后有较大的锁紧力要求。传统的机构已不能满足新的工作要求，仅仅依靠机构的传动，是能够实现大部分的传动要求，但是传统的机构传动是要求仅传递出相应的动力至下一级传动部件，相较而言，受力较为简单，承载形式单一。

随着现在社会模块化设计要求越来越高，要求单一产品实现要求的功能更加多元化，所述的电动锁紧机构所要求的锁紧力，需要输出组件在任意工作行程内都能实现一定的锁紧力，且其在要求的工作时间的前提下，考量的不仅是结构设计问题，同时需要考量的是结构的可靠性、承力能力以及驱动组件的驱动能力。

而一般市场中电机驱动功率较小，若单独研制大功率驱动电机进行替代，将会延长研发周期，同时研发成本也会进一步成倍数增加，并且对市场的反应将会延迟，不利于市场竞争。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：现有技术中电动锁紧机构中电机驱动功率较小不能满足任意工作行程内都能实现一定锁紧力需求的问题，目的在于提供一种具有锁紧功能的电动机构，其通过合理的结构优化，通过可靠的直齿形式间接增加相对较小功率驱动电机的输出能力，从而实现降低成本，并通过与丝杠组件相配合，达到客户要求的输出组件在任意工作行程内都能实现相应的输出力的技术要求。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种具有锁紧功能的电动机构，包括驱动组件，还包括通过直齿传动组件与驱动组件相连的输出组件；

所述驱动组件为驱动电机，所述输出组件为丝杠组件。

本实用新型提供一种通过可靠的直齿形式间接增加相对较小功率驱动电机的输出能力，从而实现降低成本，并达到客户要求的机构技术要求。但如果需要使输出组件在任意工作行程内都能实现相应的输出力，对于直齿结构并不合适，因为在外形设定的条件下，所设计的直齿难于满足承受较大的载荷。因而，本实用新型选择一种在有限体积下能够承受较大载荷的传动，且安全可靠，同时满足将机构的旋转传动改变为直线传动的结构；即，丝杠组件。丝杠组件中具有较小的螺旋角，由于螺旋角较小，接触摩擦力矩能有效保证直齿传动组件不会在无外力驱动情况下旋转。本实用新型通过丝杠组件的传动形式，以及其承载能力和可靠性，与直齿结构能相互配合，使其能够满足要求。

本实用新型的工作原理是：通入额定电压，电能使所述驱动组件中的电机旋转并提供输出动力，动力通过所述直齿传动组件传递动力，丝杠组件与直齿传动组件相连，通过丝杠组件将旋转动力改变为直线运动，并输出轴向的动力，从而起到锁紧目标的目的。

本实用新型中，要将齿轮的旋转运动转换为丝杠的直线运动，其中的承接部件尤为关键。因为要求机构具有一定的工作行程，那么在丝杠的设计中会涉及到传动副的接触长度的问题，而在加工方面，丝杠的接触长度天生存在缺陷，过长会有卡滞的风险，过短则稳定性较差，而本次设计中需要满足较大的工作行程，在前提条件下就决定了其必然会有较长的接触长度。

为了避免较长的接触长度带来的卡滞的风险，本实用新型还对直齿传动组件做了如下改进：

所述直齿传动组件包括安装在驱动电机的电机轴上的电机直齿主动轮，套接在丝杠组件的支座外壁上的丝杠直齿被动轮，与电机直齿主动轮啮合的电机直齿被动轮，和与丝杠直齿被动轮啮合的丝杠直齿主动轮；所述电机直齿被动轮和丝杠直齿主动轮之间同轴设置，且通过连接轴连接为一体结构。

所述丝杠直齿被动轮由铜合金材质构成。

本实用新型选择一种既具有一定刚度，同时具有一定可摩擦性质的材料作为承接部件，即采用铜合金材料制作丝杠直齿被动轮，该丝杠直齿被动轮设计为外部承接齿轮，内部承接丝杠，通过直齿带动旋转，驱使丝杠进行直线运动的方式。

同时，本实用新型的直齿传动组件还具有减速传动功能，减速传动功能采用二级直齿减速，通过所述二级减速结构将所述驱动组件的驱动动力传递至下一级输出组件，并降低传递转动速度。

虽然丝杠本身的螺旋角设计能够满足所述机构在轴向受力情况下，实现自锁的能力。但在振动中，由于驱动电机的电机轴处于自由状态，因此在此情况下，机构会由于所述驱动电机转轴在振动的情况下，电机轴的旋转移动使丝杠中的支座在断电时出现自由旋转移动的情况。

为了克服上述问题，本实用新型在所述驱动组件的电机轴上还设置有用于断电时制动、通电时解除制动的失电式刹车装置。

进一步，所述失电式刹车装置包括安装在驱动组件上的电磁组件，与电磁组件配合的制动组件；所述制动组件包括安装在驱动组件的电机轴上的限制块，套接在电机轴上且与限制块配合的制动部件，安装在制动部件与驱动组件的电机壳之间的复位弹簧。

本实用新型通过上述失电式刹车装置的设置，能在断电情况下对所述驱动电机的转轴实现制动，在通电情况下解除制动。具体实现方式为：

通过电磁效应，实现制动部件的前后运动。当通电时，产生电磁效应，吸合易被磁化的所述制动部件解除制动；断电时，电磁效应消失，所述制动部件通过复位弹簧复位并实现制动。从而实现失电制动的目的。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型能同时具有电动驱动功能、自锁功能、减速传动功能和直线传动功能，实现功能的多元化；

2、本实用新型传动稳定，比类似产品具有效率更高、电能消耗更少的特点，并且，传动部件结构设计满足工作行程和锁紧能力的需求；

3、本实用新型结构简单、成本低廉、效果显著，非常适合推广应用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中驱动组件位置处的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-驱动组件，2-直齿传动组件，3-输出组件，4-电磁组件，5-制动组件；

21-电机直齿主动轮，22-丝杠直齿被动轮，23-电机直齿被动轮，24-丝杠直齿主动轮。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

一种具有锁紧功能的电动机构，如图1所示，包括驱动组件1，还包括通过直齿传动组件2与驱动组件1相连的输出组件3；所述驱动组件1为驱动电机，所述输出组件3为丝杠组件。

本实施例中通过丝杠组件和驱动电机相互配合，达到了输出组件在任意工作行程内都能实现一定的锁紧力，且其在要求的工作时间的前提下，能有效满足可靠性、承力能力以及驱动组件的驱动能力。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例在实施例1的基础上进一步优化了直齿传动组件的结构，如图1所示，具体设置如下：

所述直齿传动组件2包括安装在驱动电机的电机轴上的电机直齿主动轮21，套接在丝杠组件的支座外壁上的丝杠直齿被动轮22，与电机直齿主动轮21啮合的电机直齿被动轮23，和与丝杠直齿被动轮22啮合的丝杠直齿主动轮24；

所述电机直齿被动轮23和丝杠直齿主动轮24之间同轴设置，且通过连接轴连接为一体结构。所述丝杠直齿被动轮22由铜合金材质构成。

本实施例的具体工作过程如下：

驱动电机的电机轴旋转，带动设置在电机轴上的电机直齿主动轮21旋转，由于电机直齿被动轮23与电机直齿主动轮21啮合，丝杠直齿主动轮24和电机直齿被动轮23同轴设置为一体结构，进而促使丝杠直齿主动轮24旋转，又因为丝杠直齿主动轮24与丝杠直齿被动轮22啮合，所以丝杠直齿被动轮22旋转带动丝杠组件的支座旋转，丝杠组件的结构设置促使旋转运动转化为直线运动，进而带动连接在丝杆实现伸出或收回的运动。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例在实施例1或实施例2的基础上增加了失电式刹车装置，如图1和图2所示，具体设置如下：

所述驱动组件1的电机轴上还设置有用于断电时制动、通电时解除制动的失电式刹车装置。所述失电式刹车装置包括安装在驱动组件1上的电磁组件4，与电磁组件4配合的制动组件5；所述制动组件5包括安装在驱动组件1的电机轴上的限制块，套接在电机轴上且与限制块配合的制动部件，安装在制动部件与驱动组件1的电机壳之间的复位弹簧。

制动的具体过程为：

当通电时，驱动电机启动，同时电磁组件4也启动，电磁组件4启动后会产生磁力，对制动部件进行吸附，促使制动部件离开限制块，进而解除制动的状态。当断电时，电磁组件4不会启动，磁力消失，电磁组件4对制动部件的吸力消失，通过复位弹簧的支撑力，使制动部件与限制块之间形成压力，通过压力带来的制动部件与限制块之间的摩擦力，阻止驱动电机的电机轴自由移动，进而起到制动的作用。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有锁紧功能的电动机构，包括驱动组件(1)，其特征在于，还包括通过直齿传动组件(2)与驱动组件(1)相连的输出组件(3)；

所述驱动组件(1)为驱动电机，所述输出组件(3)为丝杠组件。

2.根据权利要求1所述的一种具有锁紧功能的电动机构，其特征在于，所述直齿传动组件(2)包括安装在驱动电机的电机轴上的电机直齿主动轮(21)，套接在丝杠组件的支座外壁上的丝杠直齿被动轮(22)，与电机直齿主动轮(21)啮合的电机直齿被动轮(23)，和与丝杠直齿被动轮(22)啮合的丝杠直齿主动轮(24)；

所述电机直齿被动轮(23)和丝杠直齿主动轮(24)之间同轴设置，且通过连接轴连接为一体结构。

3.根据权利要求2所述的一种具有锁紧功能的电动机构，其特征在于，所述丝杠直齿被动轮(22)由铜合金材质构成。

4.根据权利要求1所述的一种具有锁紧功能的电动机构，其特征在于，所述驱动组件(1)的电机轴上还设置有用于断电时制动、通电时解除制动的失电式刹车装置。

5.根据权利要求4所述的一种具有锁紧功能的电动机构，其特征在于，所述失电式刹车装置包括安装在驱动组件(1)上的电磁组件(4)，与电磁组件(4)配合的制动组件(5)；

所述制动组件(5)包括安装在驱动组件(1)的电机轴上的限制块，套接在电机轴上且与限制块配合的制动部件，安装在制动部件与驱动组件(1)的电机壳之间的复位弹簧。