CN211715582U - 一种线性致动器的刹车装置和线性致动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种线性致动器的刹车装置，包括第一扭簧座(3)、扭簧(4)、第二扭簧座(5)和摩擦件，第二扭簧座(5)用于与线性致动器的转动丝杆(1)相对固定，在自由状态时，扭簧(4)与第一扭簧座(3)和第二扭簧座(5)之间均为过盈配合，转动丝杆(1)沿正向转动时，第一扭簧座(3)不转动，转动丝杆(1)沿反向转动时，扭簧(4)抱紧，第二扭簧座(5)、扭簧(4)、第一扭簧座(3)同步转动，第一扭簧座(3)与摩擦件之间接触以产生摩擦力，另外，本实用新型还公开了一种采用上述刹车装置的线性致动器，本实用新型的优点在于，线性致动器在伸出和缩回两种状态下的声音、电流和噪音一致，使得使用更加方便。

Description

一种线性致动器的刹车装置和线性致动器

【技术领域】

本实用新型涉及一种线性致动器的刹车装置和线性致动器，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电机、转动丝杆、传动螺母，驱动电机带动转动丝杆转动，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。

目前，线性致动器的使用越来越广泛，其中，常见的线性致动器包括电动推杆，常见的电动推杆采用扭簧进行自锁，例如中国实用新型专利 CN204947822U公开的一种自锁电动推杆，其包括传动蜗轮和丝杆，所述丝杆上设有扭簧，采用这种结构，可以通过扭簧抱紧实现自锁，但是扭簧与传动蜗轮相接触，在电动推杆伸出和缩回时，扭簧与传动蜗轮发生碰撞产生噪音，且导致电动推杆在伸出和缩回两种状态下的声音和电流不一致，从而影响使用，使得使用时不方便。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种线性致动器的刹车装置，使得使用方便。

为解决上述技术问题，本实用新型线性致动器的刹车装置的优选结构包括第一扭簧座、扭簧、第二扭簧座和摩擦件，所述第二扭簧座用于与线性致动器的转动丝杆相对固定，在自由状态时，所述扭簧与第一扭簧座和第二扭簧座之间均为过盈配合，转动丝杆沿正向转动时，所述第一扭簧座不转动，转动丝杆沿反向转动时，所述扭簧抱紧，第二扭簧座、扭簧、第一扭簧座同步转动，第一扭簧座与摩擦件之间接触以产生摩擦力。

采用上述结构后，首先，本实用新型线性致动器的刹车装置包括第一扭簧座、扭簧、第二扭簧座和摩擦件，所述第二扭簧座用于与线性致动器的转动丝杆相对固定，即第二扭簧座可以和转动丝杆一同转动，在自由状态时，所述扭簧与第一扭簧座和第二扭簧座之间均为过盈配合，使得第一扭簧座和第二扭簧座可以通过扭簧实现相对固定，所述的自由状态是指转动丝杆不转动时的状态，转动丝杆沿正向转动时，所述扭簧松开，第一扭簧座不转动，转动丝杆沿反向转动时，所述扭簧抱紧，第二扭簧座、扭簧、第一扭簧座同步转动，其中，正向转动是指转动丝杆沿此方向转动时，线性致动器处于伸出状态，反向转动是指转动丝杆沿此方向转动时，线性致动器处于收缩状态，第一扭簧座与摩擦件之间接触以产生摩擦力，即通过第一扭簧座与摩擦件之间的摩擦力实现自锁。

其次，在使用时，转动丝杆受到两种力，一种为其轴向方向的轴向力，另一种为使转动丝杆反向旋转的力矩，在轴向力的作用下，转动丝杆相对于其伸长的方向反向运动或者有反向运动的趋势，使得第一扭簧座与摩擦件之间相互压紧产生摩擦力，在第一扭簧座与摩擦件之间的摩擦力的作用下，使转动丝杆反向旋转的力矩被抵消，阻止了转动丝杆的反向旋转，从而实现自锁，当驱动电机驱动转动丝杆进行正常伸缩时，由于其轴向方向没有负载的作用力，第一扭簧座与摩擦件之间并未紧压，使得其之间的摩擦力较小或没有，驱动电机的扭力足以克服此时的摩擦力使得转动丝杆正常伸缩。

常用的线性致动器中设有带动转动丝杆转动的齿轮，且该齿轮与扭簧相互接触，而基于上述结构，扭簧与带动转动丝杆转动的齿轮之间不会接触，线性致动器通过克服第一扭簧座与摩擦件之间的较小的摩擦力实现正常收缩，从而线性致动器在伸出和缩回时扭簧与齿轮之间没有噪音，线性致动器在伸出和缩回两种状态下的声音和电流一致，不影响使用，使得使用更加方便。

作为优选，所述的转动丝杆在轴向方向上空载时，所述的第一扭簧座与摩擦件相互接触。

作为优选，所述的转动丝杆在轴向方向上空载时，所述的第一扭簧座与摩擦件在沿所述转动丝杆的轴向方向上存在浮动间隙。

作为优选，所述的第二扭簧座包括扁孔，所述转动丝杆穿插在扁孔内。

作为优选，所述的第一扭簧座与第二扭簧座之间设有平面轴承。

作为优选，所述的第一扭簧座与第二扭簧座在转动丝杆的轴向方向上存在间隙。

本实用新型还公开了一种线性致动器，包括第一套管、第二套管、转动丝杆、传动螺母、传动齿轮和驱动电机，驱动电机通过驱动传动齿轮运动带动转动丝杆转动，转动丝杆转动时带动传动螺母轴向移动，传动螺母移动以带动第一套管和第二套管发生相对伸缩，所述转动丝杆上安装有上述方案中任意一种的刹车装置。

作为优选，所述的齿轮与转动丝杆之间采用花键连接，使得齿轮相对于转动丝杆周向固定。

作为优选，所述的花键与转动丝杆之间采用销定位。

作为优选，所述的线性致动器还包括外壳，所述摩擦件与外壳为一体结构或者所述摩擦件与外壳之间为固定连接。

本实用新型的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明，其中：

图1为本实施例一刹车装置的示意图；

图2为本实施例一刹车装置中第二扭簧座的示意图；

图3为本实施例一刹车装置中第一扭簧座的示意图；

图4为本实施例一线性致动器中齿轮的示意图；

图5为本实施例一线性致动器中花键的示意图；

图6为本实施例一线性致动器中花键的侧视图；

图7为本实施例一线性致动器中转动丝杆的示意图；

图8为本实施例三线性致动器的剖视示意图；

图9为图8的局部放大图。

【具体实施方式】

下面结合本实用新型实施例的附图对本实用新型实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，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，都属于本实用新型的保护范围。

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实用新型的限制。

实施例一：

如图1所示，本实施例线性致动器的刹车装置的优选结构包括第一扭簧座3、扭簧4、第二扭簧座5和摩擦件，所述第二扭簧座5用于与线性致动器的转动丝杆1相对固定，在自由状态时，所述扭簧4与第一扭簧座3和第二扭簧座5之间均为过盈配合，转动丝杆1沿正向转动时，所述第一扭簧座3不转动，转动丝杆1沿反向转动时，所述扭簧4抱紧，第二扭簧座5、扭簧4、第一扭簧座3同步转动，第一扭簧座3与摩擦件之间接触以产生摩擦力。

采用上述结构后，首先，本实用新型线性致动器的刹车装置包括第一扭簧座3、扭簧4、第二扭簧座5和摩擦件，所述第二扭簧座5用于与线性致动器的转动丝杆1相对固定，即第二扭簧座5可以和转动丝杆1一同转动，所述扭簧4 与第一扭簧座3和第二扭簧座5之间均为过盈配合，使得扭簧4在抱紧时，第一扭簧座3和第二扭簧座5可以通过扭簧4实现相对固定，所述的自由状态是指转动丝杆不转动时的状态，转动丝杆1沿正向转动时，所述第一扭簧座3不转动，转动丝杆1沿反向转动时，所述扭簧4抱紧，第二扭簧座5、扭簧4、第一扭簧座3同步转动，其中，正向转动是指转动丝杆沿此方向转动时，线性致动器处于伸出状态，反向转动是指转动丝杆沿此方向转动时，线性致动器处于收缩状态，第一扭簧座3与摩擦件之间接触以产生摩擦力，即通过第一扭簧座3与摩擦件之间的摩擦力实现自锁。

其次，在使用时，转动丝杆1受到两种力，一种为其轴向方向的轴向力，另一种为使转动丝杆1反向旋转的力矩，在轴向力的作用下，转动丝杆1相对于其伸长的方向反向运动或者有反向运动的趋势，使得第一扭簧座3与摩擦件之间相互压紧产生摩擦力，在第一扭簧座3与摩擦件之间的摩擦力的作用下，使转动丝杆1反向旋转的力矩被抵消，阻止了转动丝杆1的反向旋转，从而实现自锁，当驱动电机驱动转动丝杆1进行正常伸缩时，由于其轴向方向没有负载的作用力，第一扭簧座3与摩擦件之间并未紧压，使得其之间的摩擦力较小或没有，驱动电机的扭力足以克服此时的摩擦力使得转动丝杆1正常伸缩。

常用的线性致动器中设有带动转动丝杆1转动的齿轮，且该齿轮与扭簧4 相互接触，而基于上述结构，扭簧4与带动转动丝杆1转动的齿轮之间不会接触，线性致动器通过克服第一扭簧座3与摩擦件之间的较小的摩擦力实现正常收缩，从而线性致动器在伸出和缩回时扭簧与齿轮之间没有噪音，线性致动器在伸出和缩回两种状态下的声音和电流一致，不影响使用，使得使用更加方便。

采用上述方案，扭簧4与传动齿轮2之间不必为了实现自锁而采用过盈配合，防止由于加工精度的不一致性将导致扭簧与传动蜗轮之间过盈量不稳定，进而导致机构自锁力不稳定，另外，扭簧4与传动齿轮2之间不发生摩擦，从而当传动齿轮2为塑胶材质时，不会因摩擦受热变形，当传动齿轮2为金属材质时，不会因摩擦产生噪音而影响使用。

为了优化刹车装置的自锁能力，本实施例优选转动丝杆1在轴向方向上空载时，第一扭簧座3与摩擦件相互接触，即初始状态时，第一扭簧座3与摩擦件之间接触，使得仅利用机构的自重即可使第一扭簧座3紧压摩擦件，实现自锁，在转动丝杆1正常收缩时，需要克服第一扭簧座3与摩擦件之间的摩擦力，从而当负载对转动丝杆1施加轴向力时，可以增强第一扭簧座3与摩擦件之间的摩擦力，提高刹车装置的自锁能力，且负载对转动丝杆1施加轴向力越大，刹车装置的自锁能力越强。

为了优化结构，如图2、图3和图7所示，本实施例优选第二扭簧座5包括扁孔8，所述转动丝杆1穿插在扁孔8内，即所述第二扭簧座5通过扁孔8与所述丝杆1实现周向固定，转动丝杆1在第二扭簧座5的位置上，与扁孔8配合，使得转动丝杆1可以在扁孔8内转动而带动第二扭簧座5转动，第一扭簧座3 内的孔为圆孔，转动丝杆1穿插其中，圆孔内径大于此处转动丝杆1的外圆直径，使得转动丝杆1可以在圆孔内转动而不会带动第一扭簧座3转动。

为了使刹车装置能更好地工作，本实施例优选第一扭簧座3与第二扭簧座5 之间设有平面轴承9，使得第二扭簧座5可通过平面轴承9相对第一扭簧座3转动，通过平面轴承9，第二扭簧座5在转动时，不会带动第一扭簧座3一同转动，防止转动丝杆1在伸缩时，第一扭簧座3与第二扭簧座5轴向窜动导致其相互接触，影响伸缩，从而使刹车装置能更好地工作。

为了能更好地实现自锁，本实施例优选所述的第一扭簧座3与第二扭簧座5 在转动丝杆1的轴向方向上存在间隙，从而防止第二扭簧座5在转动时接触第一扭簧座3，由于第一扭簧座3与第二扭簧座5之间的摩擦力导致转动受阻，影响自锁。

为了使转动丝杆1的转动更加稳定，如图4和图5所示，本实施例优选齿轮 2与转动丝杆1之间采用花键6连接，相对于普通键连接，采用花键6连接，使得齿轮2与转动丝杆1周向固定更加稳定，从而转动丝杆1的转动更加稳定，其中，花键6内部设有扁孔，转动丝杆1穿插在花键6的扁孔内，使得转动丝杆1 与花键6周向定位。

为了使机构可以承受一定的轴向拉力，且防止转动丝杆1轴向方向被拉出，如图6和图7所示，本实施例优选花键6与转动丝杆1之间采用销7定位，转动丝杆1上设有通孔，销7穿插在通孔内，花键6上设有安装槽，销7穿插在安装槽内，转动丝杆1在沿其伸出方向实现定位，使得转动丝杆1沿其伸出方向受轴向拉力时，不被外力拉出。

为了进一步优化结构，本实施例优选线性致动器还包括外壳，摩擦件与外壳为一体结构或者所述摩擦件与外壳之间为固定连接，利用外壳实现摩擦或者设有一个摩擦件实现摩擦，摩擦件可选用摩擦片10，摩擦片10一端与外壳相对固定，另一端与第一扭簧座3之间为间隙配合，在轴向力的作用下，第一扭簧座3接触摩擦片10，从而实现摩擦自锁。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，所述的转动丝杆1在轴向方向上空载时，第一扭簧座3与摩擦件在沿所述转动丝杆1的轴向方向上存在浮动间隙，采用这种结构，转动丝杆1在正常伸缩时，当没有轴向力时，第一扭簧座3与摩擦件之间不接触，使得转动丝杆1伸缩时不需要克服第一扭簧座3 与摩擦件的摩擦力，这种实施例，同样也能实现实施例一的技术效果。

实施例三：

本实施例三为一种线性致动器，实施例一所述的刹车装置用于安装在本实施例线性致动器内，如图8和图9所示，本实施例优选结构主要包括第一套管、第二套管、转动丝杆1、传动螺母、传动齿轮2和驱动电机，驱动电机通过驱动传动齿轮2运动带动转动丝杆1转动，转动丝杆1转动时带动传动螺母轴向移动，传动螺母移动以带动第一套管和第二套管发生相对伸缩。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型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刹车装置，其特征在于，所述刹车装置包括第一扭簧座(3)、扭簧(4)、第二扭簧座(5)和摩擦件，所述第二扭簧座(5)用于与线性致动器的转动丝杆(1)相对固定，在自由状态时，所述扭簧(4)与第一扭簧座(3)和第二扭簧座(5)之间均为过盈配合，转动丝杆(1)沿正向转动时，所述第一扭簧座(3)不转动，转动丝杆(1)沿反向转动时，所述扭簧(4)抱紧，第二扭簧座(5)、扭簧(4)、第一扭簧座(3)同步转动，第一扭簧座(3)与摩擦件之间接触以产生摩擦力。

2.按照权利要求1所述的线性致动器的刹车装置，其特征在于：所述的转动丝杆(1)在轴向方向上空载时，第一扭簧座(3)与摩擦件相互接触。

3.按照权利要求1所述的线性致动器的刹车装置，其特征在于：所述的转动丝杆(1)在轴向方向上空载时，第一扭簧座(3)与摩擦件在沿所述转动丝杆(1)的轴向方向上存在浮动间隙。

4.按照权利要求1所述的线性致动器的刹车装置，其特征在于：所述的第二扭簧座(5)包括扁孔(8)，所述转动丝杆(1)穿插在扁孔(8)内。

5.按照权利要求1所述的线性致动器的刹车装置，其特征在于：所述的第一扭簧座(3)与第二扭簧座(5)之间设有平面轴承(9)。

6.按照权利要求1所述的线性致动器的刹车装置，其特征在于：所述的第一扭簧座(3)与第二扭簧座(5)在转动丝杆(1)的轴向方向上存在间隙。

7.一种线性致动器，包括第一套管、第二套管、转动丝杆(1)、传动螺母、传动齿轮(2)和驱动电机，驱动电机通过驱动传动齿轮(2)运动带动转动丝杆(1)转动，转动丝杆(1)转动时带动传动螺母轴向移动，传动螺母移动以带动第一套管和第二套管发生相对伸缩，其特征在于，所述转动丝杆(1)上安装有如权利要求1至6中任一项所述的刹车装置。

8.按照权利要求7所述的线性致动器，其特征在于：所述的传动齿轮(2)与转动丝杆(1)之间采用花键(6)连接。

9.按照权利要求8所述的线性致动器，其特征在于：所述的花键(6)与转动丝杆(1)之间采用销(7)定位。

10.按照权利要求7所述的线性致动器，其特征在于：所述的线性致动器还包括外壳，所述摩擦件与外壳为一体结构或者所述摩擦件与外壳之间为固定连接。

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