CN218207718U

CN218207718U - 一种致动器的自锁齿轮箱及致动器

Info

Publication number: CN218207718U
Application number: CN202221820657.9U
Authority: CN
Inventors: 张亚军
Original assignee: Zhejiang Jiecang Linear Motion Technology Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Jiecang Linear Motion Technology Co Ltd
Priority date: 2022-07-14
Filing date: 2022-07-14
Publication date: 2023-01-03
Anticipated expiration: 2032-07-14

Abstract

本实用新型公开了一种致动器的自锁齿轮箱，包括箱体和内置于所述箱体的传动组件，所述传动组件用于传递致动器的输出扭矩，所述自锁齿轮箱还包括制动件和自锁齿轮组，所述自锁齿轮组包括传递齿轮和处于致动器的非传动路径上的惰性齿轮，传递齿轮分别与惰性齿轮和传动组件传动连接，所述制动件向所述惰性齿轮提供自锁力以对所述传递齿轮和所述传动组件进行制动实现致动器的自锁。本实用新型提供了一种致动器的自锁齿轮箱，自锁齿轮箱的结构更加方便调整，适用范围更广。

Description

一种致动器的自锁齿轮箱及致动器

技术领域

本实用新型涉及升降桌技术领域，尤其是涉及一种致动器的自锁齿轮箱及致动器。

背景技术

目前，市面上致动器的齿轮箱通常在进行传动的传动齿轮上设置锁紧结构以对传动齿轮进行自锁，但是现有的齿轮箱的自锁力通常是恒定的，且结构调整的灵活度不够，无法满足不同负载的产品的自锁需求，适用范围小。在不同负载的产品上需要使用完全不同的齿轮箱，各种型号尺寸的齿轮箱中的零件各不相同，不同型号尺寸的齿轮箱之间的零件通用性差，无法大批量制造，提高了齿轮箱的制造成本。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术中的不足，提供一种致动器的自锁齿轮箱，自锁齿轮箱的结构更加方便调整，适用范围更广。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种致动器的自锁齿轮箱，包括箱体和内置于所述箱体的传动组件，所述传动组件用于传递致动器的输出扭矩，所述自锁齿轮箱还包括制动件和自锁齿轮组，所述自锁齿轮组包括传递齿轮和处于致动器的非传动路径上的惰性齿轮，传递齿轮分别与惰性齿轮和传动组件传动连接，所述制动件向所述惰性齿轮提供自锁力以对所述传递齿轮和所述传动组件进行制动实现致动器的自锁。

上述技术方案中，在自锁齿轮箱的设计和制造阶段，不改变传动组件内的传动比和传动效率的前提下，传递齿轮和惰性齿轮之间的传动比可以自由选择和设计，达到任意调节自锁力的大小的目的，以满足不同负载的产品的自锁需求，使得自锁齿轮箱的结构更加方便调整，适用范围更广。

作为优选，所述传动组件包括输入齿轮和输出齿轮，传递齿轮与输出齿轮同轴设置且彼此联动。所述传递齿轮与输出齿轮同轴设置，可以缩小齿轮箱在输出齿轮径向上的尺寸大小。且传递齿轮与输出齿轮不需要啮合，因此，传递齿轮的模数和齿形可以与输出齿轮不同，传递齿轮和惰性齿轮的模数和齿形可以根据所需自锁力的大小独立设计，与传动组件互不影响，使得齿轮箱的结构和自锁力的调节更加灵活，适用范围更广。

作为优选，所述传递齿轮与输出齿轮为一体成型结构。所述结构可以增加两者之间的连接强度，且使结构更加紧凑。

作为优选，所述惰性齿轮与所述输入齿轮在所述输出齿轮的轴向上至少部分重合；或者，所述惰性齿轮与所述输入齿轮在所述输出齿轮的径向上至少部分重合。在所述输出齿轮的轴向上，所述惰性齿轮与所述输入齿轮至少部分重合，可以缩小齿轮箱在输出齿轮径向上的尺寸大小。在所述输出齿轮的径向上，所述惰性齿轮与所述输入齿轮至少部分重合，可以缩小齿轮箱在输出齿轮轴向上的尺寸大小，使齿轮箱更加扁平。

作为优选，所述传动组件包括蜗杆及设有插接孔的蜗轮，所述箱体上设有供所述蜗杆穿过的输入孔以及与所述插接孔对应的输出孔。所述结构便于蜗轮和蜗杆与驱动机构和被驱动机构进行连接，同时蜗轮蜗杆的传动结构能够改变传动方向，节省传动空间。所述插接孔使涡轮与外部需要输入动力的结构件可以直接连接。蜗杆与蜗轮组成传动组件时，涡轮上的齿厚较小，强度较低，且其涡轮上的齿需要与蜗杆适配，不能随意更改，通过将传递齿轮与蜗轮同轴固定，可以避免蜗轮与传递齿轮啮合，自锁力不会直接传递到涡轮上，传递齿轮不会直接损坏涡轮上的齿。

作为优选，所述传动组件包括输入齿轮和输出齿轮，传递齿轮与输出齿轮啮合。所述方案可以缩小齿轮箱在输出齿轮轴向上的尺寸大小，使齿轮箱更加扁平。

作为优选，所述传动组件包括输入齿轮和输出齿轮，传递齿轮与输入齿轮同轴固定或啮合。所述传动组件为减速机构，作用是通过减速来增加扭矩，传递齿轮直接与输入齿轮啮合，直接对输入齿轮进行自锁，自锁扭矩通过传动组件传递到输出齿轮上时可以被放大，因此，在不改变由传递齿轮、惰性齿轮和扭簧组成自锁结构本身结构的前提下，上述结构可以增加自锁结构对自锁齿轮箱自锁力，达到更好的自锁效果。

作为优选，所述惰性齿轮包括齿轮本体和与齿轮本体同轴设置的制动部，所述制动件为套在所述制动部上的扭簧。所述传动组件带动传递齿轮正向推动惰性齿轮时，所述扭簧径向扩张以使惰性齿轮随传递齿轮和传动组件共同转动，所述传动组件带动传递齿轮反向推动惰性齿轮时，所述扭簧抱紧惰性齿轮上的制动部以对传递齿轮和传动组件进行制动。

作为优选，所述制动部包括与齿轮本体一体设置的本体部和套设在本体部上的套管，所述套管与本体部周向固定，所述扭簧套设在套管上。所述结构可以降低惰性齿轮的加工难度，仅需更套管即可使惰性齿轮与不同规格尺寸的扭簧适配，增加了齿轮本体的通用性，使得齿轮箱的结构更加灵活，适用范围更广。且将本体部和套管分体设置，可以选择质地较软的材料制造套筒，如套管的材质为塑料，所述套管由塑料材质制造，既可以减少摩擦音；又可以避免摩擦时候扭簧和惰轮两个硬质材料(铁)直接摩擦会产生废渣。两个铁基材摩擦同时也会产生抖动，因此塑料材质的套管还可以增加此塑料零件可以起到很好的缓冲作用。

一种致动器，包括电机，还包括上述自锁齿轮箱，所述电机的输出轴与传动组件传动连接。所述自锁齿轮箱作为中间的传动件，可以将电机输出的扭矩增加后传递出去，且自锁齿轮箱具有自锁功能，可以对致动器进行自锁。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的局部结构示意图一；

图3是本实用新型的局部结构示意图二；

图4是本实用新型中惰性齿轮的结构爆炸图；

图5是本实用新型的局部结构示意图三；

图6是本实用新型中下壳体的结构示意图；

图7是本实用新型中上壳体的结构示意图；

图8本实用新型中升降立柱的结构示意图；

图9是图8中A处的局部放大图。

图中：箱体1、输入孔1.1、输出孔1.2、下壳体1.3、上盖1.4、限位槽1.5、延长套1.6、传动组件2、输入齿轮2.1、输出齿轮2.2、插接孔2.2.3、惰性齿轮3、齿轮本体3.1、键槽3.2、制动部3.3、制动件4、传递齿轮5、套管6、花键6.1、电机8、连接轴9、自锁齿轮组10。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的描述。

实施例1：

如图1、图2和图3所示，一种致动器的自锁齿轮箱，包括箱体1和内置于所述箱体的传动组件2，所述传动组件2用于传递致动器的输出扭矩，所述自锁齿轮箱还包括制动件4和自锁齿轮组10，所述自锁齿轮组10包括传递齿轮5和处于致动器的非传动路径上的惰性齿轮3，传递齿轮5分别与惰性齿轮3与传动组件2传动连接，所述制动件4向所述惰性齿轮3提供自锁力以对所述传递齿轮5和所述传动组件2进行制动实现致动器的自锁。

上述技术方案中，所述传递齿轮5和惰性齿轮3的数量均可以是多个，多个传递齿轮5依次啮合，多个惰性齿轮3依次啮合，位于一端传递齿轮5与其中一个惰性齿轮3，位于另一端传递齿轮5与传动组件2传动连接。为方便描述，本实施例以一个传递齿轮5和一个惰性齿轮3的实施方式进行结构说明。

如图7所示，所述制动件4为扭簧，箱体1的内壁上设有用于对扭簧的一端进行限位的限位槽1.5，所述扭簧弹性迫紧于所述惰性齿轮3上，所述扭簧的一端设置在所述限位槽1.5内，惰性齿轮3与传递齿轮5啮合，所述传动组件2带动传递齿轮5正向推动惰性齿轮3时，所述扭簧径向扩张以使惰性齿轮3随传递齿轮5和传动组件2共同转动，所述传动组件2带动传递齿轮5反向推动惰性齿轮3时，所述扭簧抱紧惰性齿轮3以对传递齿轮5和传动组件2进行制动。

所述制动件还可以是利用自身弹性迫紧于所述惰性齿轮的弹性摩擦环或弹性环，还可以是限制惰性齿轮转动以产生摩擦阻尼的部件，制动件还可以包括摩擦环以及提高摩擦环与惰性齿轮之间摩擦阻尼的阻尼件。所述制动件的具体结构可以参照专利文件：CN202121418470.1、CN202121066053.5、CN202121533537.6、CN202121540653.0和CN202121532519.6。

上述技术方案中，在自锁齿轮箱的设计和制造阶段，不改变原传动组件2内的传动比和传动效率的前提下，传递齿轮5和惰性齿轮3之间的传动比可以自由选择和设计，达到任意调节自锁机构自锁力的大小的目的，以满足不同负载的产品的自锁需求，使得自锁齿轮箱的结构更加灵活，适用范围更广。所述传递齿轮5、惰性齿轮3以及套接在惰性齿轮3上的扭簧对传动组件2进行单向自锁，使得齿轮箱的输出轴一个方向为传动方向，另一个方向为自锁方向，使得连接在驱动组件和被驱动组件之间的齿轮箱既能在驱动组件工作时进行正向传动，也能在驱动组件停止时自锁，以防止齿轮箱在被驱动组件的作用下反向转动，实现对被驱动组件的限位和锁止。通过扭簧抱紧不处于传动链上的惰性齿轮3以间接对处于传动链上的传动组件2进行自锁，防止扭簧摩擦传动组件2升温而对传动组件2产生影响，提高传动组件2的使用寿命。

如图2和图3所示，所述传动组件2包括输入齿轮2.1和输出齿轮2.2，传递齿轮5与输出齿轮2.2同轴设置且为一体成型结构，以实现传递齿轮5与传动组件2的传动连接。所述传递齿轮5与输出齿轮2.2同轴设置，可以缩小齿轮箱在输出齿轮2.2径向上的尺寸大小。且传递齿轮5与输出齿轮2.2不需要啮合，因此，传递齿轮5的模数和齿形可以与输出齿轮2.2不同，传递齿轮5和惰性齿轮3的模数和齿形可以根据所需自锁力的大小独立设计，与传动组件2互不影响，使得齿轮箱的结构和自锁力的调节更加灵活，适用范围更广。所述传递齿轮5与输出齿轮2.2为一体成型结构，可以增加两者之间的连接强度，且使结构更加紧凑。在不改变齿轮箱传动效率的前提下，传递齿轮5和惰性齿轮3可以设计成直齿圆柱齿、斜齿圆柱齿、人字齿、锥齿、散齿、蜗杆等其他种类的齿轮，用以匹配各种不同工况的合理的自锁安装方式和对减速箱空间的合理布局。

可以理解的传递齿轮5与输出齿轮2.2之间的彼此联动还可以采用常用的焊接固定、螺纹连接固定、键连接固定、卡接固定等固定方式实现。

所述输入齿轮2.1输出齿轮2.2分别通过轴承与箱体1转动连接，箱体1内设有连接轴9，惰性齿轮3套设在连接轴9上，且通过连接轴9与箱体1转动连接。

如图1、图6和图7所示，所述箱体1包括通过螺钉固定实现可拆卸连接的下壳体1.3和上盖1.4，所述上盖1.4盖合在所述下壳体1.3的上部以形成容纳所述传动组件2、传递齿轮5和惰性齿轮3的容纳腔，所述输入齿轮2.1为蜗杆，所述输出齿轮2.2为设有插接孔2.2.3的蜗轮，如图6所示，所述下壳体1.3上设有供所述蜗杆穿过的输入孔1.1以及与所述插接孔2.2.3对应的输出孔1.2，以便于蜗轮和蜗杆与驱动机构和被驱动机构进行连接，同时蜗轮蜗杆的传动结构能够改变传动方向，节省传动空间。通过将下壳体1.3和上盖1.4设置成可拆卸连接的结构，便于齿轮箱的安装和拆卸，当箱体1的内部结构损坏时，可进行单独更换，降低维修和更换成本。蜗杆与蜗轮组成传动组件时，涡轮上的齿厚较小，其涡轮上的齿需要与蜗杆适配，不能随意更改，通过将传递齿轮与蜗轮同轴固定，可以避免蜗轮与传递齿轮啮合，自锁力不会直接传递到涡轮上，传递齿轮不会直接损坏涡轮上的齿。

如图4所示，所述惰性齿轮3包括齿轮本体3.1和与齿轮本体同轴的制动部3.3，制动部3.3包括本体部和套设在本体部上的套管6，套管6的内侧壁上设有花键6.1，本体部上设有与套管6套接的位置上设有与花键6.1适配的键槽3.2，套管6与本体部通过花键6.1与键槽3.2实现周向固定，所述扭簧套接在所述套管6上。所述结构可以降低惰性齿轮3的加工难度，仅需更套管6即可使惰性齿轮3与不同规格尺寸的扭簧适配，增加了齿轮本体3.1的通用性，使得齿轮箱的结构更加灵活，适用范围更广。且将本体部和套管分体设置，可以选择质地较软的材料制造套筒，如套管的材质为塑料，套管直接注塑在本体部上，且套管为薄壁结构，套管的壁厚为0.3mm-1mm。所述套管由塑料材质制造，既可以减少摩擦音；又可以避免摩擦时候扭簧和惰轮两个硬质材料(铁)直接摩擦会产生废渣。两个铁基材摩擦同时也会产生抖动，因此塑料材质的套管还可以增加此塑料零件可以起到很好的缓冲作用。塑料本身材质相对金属较软，所述薄壁结构的套管可以缩小套管在扭簧夹紧力作用下的形变量，避免塑料的形变量就抵消扭簧的形变量，保证了扭簧的自锁力不下降。

在一个实施例中，如图2所示，所述惰性齿轮与所述输入齿轮在所述输出齿轮的轴向上至少部分重合。即所述惰性齿轮在输出齿轮的轴向上的投影与所述输入齿轮在输出齿轮的轴向上的投影至少部分重合。所述结构可以缩小齿轮箱在输出齿轮2.2径向上的尺寸大小。如图1所示，所述下壳体1.3和上盖1.4之间固定用于增加壳体厚度的延长套1.6，下壳体1.3和上盖1.4夹紧延长套1.6。

可以理解的，在另一个实施例中，如图3所示，所述惰性齿轮与所述输入齿轮在所述输出齿轮的径向上至少部分重合。所述惰性齿轮在输出齿轮的径向上的投影与所述输入齿轮在输出齿轮的径向上的投影在同一个投影面内至少部分重合。所述方案可以缩小齿轮箱在输出齿轮2.2轴向上的尺寸大小，使齿轮箱更加扁平。

可以理解的，在另一个实施例中，所述传动组件包括输入齿轮和输出齿轮，传递齿轮与输出齿轮啮合。所述方案可以缩小齿轮箱在输出齿轮轴向上的尺寸大小，使齿轮箱更加扁平。传递齿轮与输出齿轮还可以采用其他常用的传动方式进行传动连接，如，摩擦传动、带传动、链传动等。

可以理解的，在另一个实施例中，如图5所示，所述传动组件2包括输入齿轮2.1和输出齿轮2.2，传递齿轮5与输入齿轮2.1或啮合。所述传动组件为减速机构，作用是通过减速来增加扭矩，传递齿轮直接与输入齿轮啮合，直接对输入齿轮进行自锁，自锁扭矩通过传动组件传递到输出齿轮上时可以被放大，因此，在不改变由传递齿轮、惰性齿轮扭簧组成自锁结构本身结构的前提下，上述结构可以增加自锁结构对自锁齿轮箱自锁力，达到更好的自锁效果。

可以理解的，在另一个实施例中，所述传递齿轮与输入齿轮同轴设置且固定。所述传动组件为减速机构，作用是通过减速来增加扭矩，传递齿轮直接与输入齿轮同轴固定，直接对输入齿轮进行自锁，自锁扭矩通过传动组件传递到输出齿轮上时可以被放大，因此，在不改变由传递齿轮、惰性齿轮扭簧组成自锁结构本身结构的前提下，上述结构可以增加自锁结构对自锁齿轮箱自锁力，达到更好的自锁效果。

实施例2：

一种致动器，包括电机，还包括实施例1中所述的自锁齿轮箱，所述电机的输出轴与传动组件传动连接。自锁齿轮箱的输入齿轮与驱动器的输出轴相连，自锁齿轮箱的输出齿轮与升降立柱的驱动轴相连，自锁齿轮箱作为中间的传动件，可以将电机输出的扭矩增加后传递出去，且自锁齿轮箱具有自锁功能，可以对致动器进行自锁。当驱动器正转时，驱动器通过自锁齿轮箱带动桌子的升降立柱上升，当桌子的升降立柱上升到所需高度时，驱动器的输出轴停止转动，惰性齿轮通过阻止输出齿轮反转，以对升降立柱进行限位，防止升降立柱在重力的作用下下降。

上述致动器11一般用于升降立柱，如图8和图9所示，升降立柱包括由内向外依次套装的内管12、中管12、外管14、与内管12上端固定连接的底壳15、设置于底壳15中的致动器11以及与致动器11传动配合的传动总成装置16，底壳15包括盒体151及盒盖152，盒盖152扣合于盒体151的开口使得底壳15具有容置空间用于容纳致动器11，致动器11的输出齿轮与传动总成装置16中的传动螺杆161的上端传动配合。所述传动总成装置具体结构以及升降立柱的其他具体结构可以参照现有专利文件CN106966345A中公开的技术方案。

Claims

1.一种致动器的自锁齿轮箱，包括箱体和内置于所述箱体的传动组件，所述传动组件用于传递致动器的输出扭矩，其特征是，所述自锁齿轮箱还包括制动件和自锁齿轮组，所述自锁齿轮组包括传递齿轮和处于致动器的非传动路径上的惰性齿轮，传递齿轮分别与惰性齿轮和传动组件传动连接，所述制动件向所述惰性齿轮提供自锁力以对所述传递齿轮和所述传动组件进行制动实现致动器的自锁。

2.根据权利要求1所述的一种致动器的自锁齿轮箱，其特征是，所述传动组件包括输入齿轮和输出齿轮，传递齿轮与输出齿轮同轴设置且彼此联动。

3.根据权利要求2所述的一种致动器的自锁齿轮箱，其特征是，所述传递齿轮与输出齿轮为一体成型结构。

4.根据权利要求2所述的一种致动器的自锁齿轮箱，其特征是，所述惰性齿轮与所述输入齿轮在所述输出齿轮的轴向上至少部分重合；或者，所述惰性齿轮与所述输入齿轮在所述输出齿轮的径向上至少部分重合。

5.根据权利要求2所述的一种致动器的自锁齿轮箱，其特征是，所述传动组件包括蜗杆及设有插接孔的蜗轮，所述箱体上设有供所述蜗杆穿过的输入孔以及与所述插接孔对应的输出孔。

6.根据权利要求1所述的一种致动器的自锁齿轮箱，其特征是，所述传动组件包括输入齿轮和输出齿轮，传递齿轮与输出齿轮啮合。

7.根据权利要求1所述的一种致动器的自锁齿轮箱，其特征是，所述传动组件包括输入齿轮和输出齿轮，传递齿轮与输入齿轮同轴固定或啮合。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种致动器的自锁齿轮箱，其特征是，所述惰性齿轮包括齿轮本体和与齿轮本体同轴设置的制动部，所述制动件为套在所述制动部上的扭簧。

9.根据权利要求8所述的一种致动器的自锁齿轮箱，其特征是，所述制动部包括与齿轮本体一体设置的本体部和套设在本体部上的套管，所述套管与本体部周向固定，所述扭簧套设在套管上。

10.一种致动器，包括电机，其特征是，还包括权利要求1至9任一项所述的自锁齿轮箱，所述电机的输出轴与传动组件传动连接。