CN218771609U - 电动推杆及医用电动床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了电动推杆及医用电动床，属于电动推杆领域，解决了电动推杆对力的检测不够准确的问题，本实用新型的电动推杆，包括壳体、可相对壳体伸缩的推杆和用于驱动推杆的电机，推杆的一端伸出壳体用于连接负载，推杆包括由电机驱动的丝杆、设置在丝杆上的螺母和可相对丝杆伸缩的套管，壳体的内侧壁上设有用于检测壳体形变应力的传感器。设置在壳体上的传感器能够以较快的速度检测到作用力的变化，相较于现有技术中检测推杆形变应力的方式，本申请的电动推杆具有更高的灵敏度，且由于检测灵敏度高，产生误报的几率也会更小，检测的数据精度也会更高，提高了电动推杆的可靠性。

Description

电动推杆及医用电动床

【技术领域】

本实用新型涉及电动推杆领域，尤其涉及电动推杆及医用电动床。

【背景技术】

电动推杆是通用型的辅助驱动装置，被广泛利用在多个行业，能够驱动负载做直线往复运动。在一些升降设备上，需要时刻监控负载的状态，以在负载出现重量变化时使监控人员能快速得知这一变化，从而采取对应措施。例如在医疗领域中，不被允许下床的病人在离开电动床后，床架的重量会产生变化，为了能够通过电动推杆来检测到床架的重量变化，现有技术公开了在推杆上设置应变片来对负载进行检测的方案，虽然这种电动推杆具备了监控负载的功能，但对力的检测还不够准确，容易出现误报的情况。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提出电动推杆，解决了电动推杆对力的检测不够准确的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

电动推杆，包括壳体、可相对所述壳体伸缩的推杆和用于驱动所述推杆的电机，所述推杆的一端伸出所述壳体用于连接负载，所述推杆包括由电机驱动的丝杆、设置在所述丝杆上的螺母和可相对所述丝杆伸缩的套管，所述壳体的内侧壁上设有用于检测壳体形变应力的传感器。

在上述方案的基础上，所述电动推杆的一端设有前拉头，所述电动推杆的另一端设有尾拉头，所述推杆伸出所述壳体一端用于驱动所述前拉头，所述传感器与所述前拉头的间距大于所述传感器与所述尾拉头的间距。

在上述方案的基础上，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述前拉头和所述尾拉头设置在所述第一壳体上，所述第二壳体设置在所述第一壳体的侧部，所述推杆设置在所述第一壳体上，所述电机设置在所述第二壳体上，所述传感器设置在所述第一壳体上。

在上述方案的基础上，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述前拉头和所述尾拉头设置在所述第一壳体上，所述第二壳体设置在所述第一壳体的侧部，所述推杆设置在所述第一壳体上，所述电机设置在所述第二壳体上，所述传感器设置在所述第一壳体上。

在上述方案的基础上，所述壳体内还设有安装在所述丝杆上的蜗轮，所述电机的输出轴为与所述蜗轮啮合的蜗杆，所述丝杆上安装有轴承，所述轴承的外圈与所述壳体相抵，所述壳体内设有与所述轴承的外圈相抵以轴向定位所述轴承的凸筋，所述传感器设置在位于所述凸筋与所述尾拉头之间的所述第一壳体上。

在上述方案的基础上，所述壳体包括围绕所述推杆设置的内环壁和外环壁，所述内环壁和所述外环壁之间设有加强筋，所述传感器设置在所述外环壁上。

在上述方案的基础上，所述壳体内设有电连接所述传感器的第一导线和电连接所述电机的第二导线，所述第一导线和所述第二导线集成设置以连接外部电源。

在上述方案的基础上，所述传感器为应变片或压电元件。

医用电动床，包括床架、用于支撑床架的底座和用于驱动所述床架的电动推杆，所述电动推杆为上述任一技术方案公开的电动推杆，所述电动床还包括连接所述电动推杆的控制器，所述控制器与所述传感器通讯连接以在病人离床时发出警报。

在上述方案的基础上，所述床架包括框架、背部支架和腿部支架，所述背部支架和所述腿部支架与所述框架铰接，所述电动推杆设有两个分别用于驱动所述背部支架和所述腿部支架相对所述框架翻转。

在上述方案的基础上，所述底座上设有用于驱动所述床架升降的升降推杆，所述升降推杆为上述任一技术方案公开的电动推杆。

本实用新型的有益效果：

本实用新型公开的电动推杆上设置有传感器，可以在推杆连接的负载重量出现变化时响应，以提醒操作人员及时对负载的情况进行查看。负载的重力作用在套管上，通过套管传递到螺母、丝杆上，再由丝杆传递至壳体上，同时套管也能够将部分作用力传递至壳体上，将传感器设置在壳体上，一旦负载的重量出现变化便会使推杆传递至壳体的作用力出现变化，壳体在作用力的作用下会产生形变，传感器能够对形变应力进行检测来判断作用力的变化。

壳体的主要作用是为了将推杆安装在内，减少灰尘、水气等影响到电动推杆内部的电路，而壳体的强度小于推杆，因此当负载的重力出现变化时，设置在壳体上的传感器能够以较快的速度检测到作用力的变化。相较于现有技术中检测推杆形变应力的方式，本申请的电动推杆具有更高的灵敏度，且由于检测灵敏度高，产生误报的几率也会更小，检测的数据精度也会更高，提高了电动推杆的可靠性。

虽然电动推杆能够根据负载重量变化而产生响应，但不意味着一旦负载重量出现变化，电动推杆就会产生预警信号，操作人员可以设置一个变化区间，当重量变化的数值位于这个变化区间内时，即使负载重量频繁变化，也不会产生预警信号，依靠传感器的高灵敏度和高精度，从而能够实现这一技术手段。

进一步的，所述电动推杆的一端设有前拉头，所述电动推杆的另一端设有尾拉头，所述推杆伸出所述壳体一端用于驱动所述前拉头，所述传感器与所述前拉头的间距大于所述传感器与所述尾拉头的间距。电动推杆在安装到设备中时，其尾拉头安装在一个固定的部件上，前拉头则连接可活动的部件上，即相当于电动推杆被压持在两个部件之间，前拉头和尾拉头为两个受力点，位于前拉头和尾拉头之间的壳体受力可产生形变，根据杠杆原理，在壳体上越靠近尾拉头的区域在负载变化时产生的形变量也会越大，因此将传感器设置在壳体上靠近尾拉头的位置可以提高传感器的检测性能。

进一步的，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述前拉头和所述尾拉头设置在所述第一壳体上，所述第二壳体设置在所述第一壳体的侧部，所述推杆设置在所述第一壳体上，所述电机设置在所述第二壳体上，所述传感器设置在所述第一壳体上。负载的重力通过推杆传递到壳体上，电机与推杆之间存在传动配合关系，推杆传递到电机上的作用力有限，因此电机传递到第二壳体上的作用力有限而使第二壳体的形变量较小，将传感器设置在第一壳体上，可以保证传感器的检测性能。

进一步的，所述壳体内还设有安装在所述丝杆上的蜗轮，所述电机的输出轴为与所述蜗轮啮合的蜗杆，所述丝杆上安装有轴承，所述轴承的外圈与所述壳体相抵，所述壳体内设有与所述轴承的外圈相抵以轴向定位所述轴承的凸筋，所述传感器设置在位于所述凸筋与所述尾拉头之间的所述第一壳体上。电机通过蜗杆与蜗轮配合以驱动蜗轮转动，以带动丝杆转动，从而驱动套管相对丝杆伸缩，轴承的内圈可在丝杆的带动下相对外圈转动，丝杆上的作用力可传递至轴承的内圈上，再由内圈传递至外圈，从而传递至第一壳体上，因此在第一壳体上与轴承相抵的凸筋能够受到较大的作用力，将传感器设置在凸筋和尾拉头之间的第一壳体上可使传感器具有较好的检测性能。

进一步的，所述壳体包括围绕所述推杆设置的内环壁和外环壁，所述内环壁和所述外环壁之间设有加强筋，所述传感器设置在所述外环壁上。内环壁对推杆具有径向支撑的作用，以对推杆径向定位，以避免壳体相对推杆歪斜，加强筋可提高内环壁的强度和外环壁的强度，从而提高壳体的强度避免壳体开裂。相较于内环壁，外环壁与推杆的间距更大，因此在受到同样作用力时，外环壁产生的形变量也会大于内环壁，将传感器设置在外环壁上可以提高传感器的检测性能。

进一步的，所述壳体内设有电连接所述传感器的第一导线和电连接所述电机的第二导线，所述第一导线和所述第二导线集成设置以连接外部电源。第一导线能够为传感器进行供电，传感器的信号数据也可以通过第一导线进行传递，第一导线和第二导线集成在一起，可以对第一导线和第二导线一同做防水防护，而无需分开进行。

进一步的，所述传感器为应变片或压电元件。应变片或压电元件能够随着壳体形变而形变，从而产生相应的信号，且信号强度可随着形变程度的变化而变化，从而可根据信号强度来推算负载具体的重量变化。

本实用新型还公开了医用电动床，电动推杆应用在医用电动床上可驱动床架运动，以根据病人需求调整电动床的形态。电动推杆为上述任一技术方案公开的电动推杆，电动推杆内的传感器可在病人离开床架时产生信号变化，控制器在接受到传感器的信号变化后来判断病人是否还在床上，并在发现病人离床后及时产生警报提醒医护人员及时查看。由于电动推杆的检测性能可靠，因此可以大大降低出现误报的情况。

进一步的，所述床架包括框架、背部支架和腿部支架，所述背部支架和所述腿部支架与所述框架铰接，所述电动推杆设有两个分别用于驱动所述背部支架和所述腿部支架相对所述框架翻转。两个电动推杆可分别调整背部支架和腿部支架，从而提高病人的舒适度，两个电动推杆均具有检测的功能，以避免病人坐在背部支架或腿部支架上时其中一个电动推杆因传感器检测到应力大幅度下降而产生警报，从而提高了系统的稳定性。

进一步的，所述底座上设有用于驱动所述床架升降的升降推杆，所述升降推杆的外壳上设有所述传感器。升降推杆可调整床架的高度位置，以便于医护人员、家属照看病人，在升降推杆为上述公开的电动推杆，因此升降推杆也可用于检测病人是否离床，与床架上的电动推杆共同作用，可提高检测的精确度，降低误报概率。

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、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型实施例中电动推杆的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中电动推杆的剖视图；

图3为本实用新型实施例中电动推杆的结构简图；

图4为本实用新型实施例中医用电动床的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中医用电动床的仰视图。

附图标记：

壳体100、第一壳体110、第二壳体120、凸筋130、内环壁140、外环壁150、加强筋160；

传感器200、第一导线210；

电机300、第二导线301、丝杆310、套管320、内管321、外管322、螺母330、蜗轮340、蜗杆350；

前拉头400、尾拉头410；

床架500、框架510、背部支架520、腿部支架530、电动推杆540、升降推杆550；

底座600。

【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。

下文中出现的诸如“示例性”“一些实施例”等词意为“用作例子、实施例或说明性”，作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。为了更好的说明本实用新型，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节，本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。

参照图1至图3，本实用新型实施例公开了电动推杆，包括壳体100、可相对壳体100伸缩的推杆和用于驱动推杆的电机300，推杆的一端伸出壳体100用于连接负载，推杆包括由电机300驱动的丝杆310、设置在丝杆310上的螺母330和可相对丝杆310伸缩的套管320，壳体100的内侧壁上设有用于检测壳体100形变应力的传感器200。

本实用新型的电动推杆上设置有传感器200，可以在推杆连接的负载重量出现变化时响应，以提醒操作人员及时对负载的情况进行查看。负载的重力作用在套管320上，通过套管320传递到螺母330、丝杆310上，再由丝杆310传递至壳体100上，同时套管320也能够将部分作用力传递至壳体100上，将传感器200设置在壳体100上，一旦负载的重量出现变化便会使推杆传递至壳体100的作用力出现变化，壳体100在作用力的作用下会产生形变，传感器200能够对形变应力进行检测来判断作用力的变化。

壳体100的主要作用是为了将推杆安装在内，减少灰尘、水气等影响到电动推杆内部的电路，而壳体100的强度小于推杆，因此当负载的重力出现变化时，设置在壳体100上的传感器200能够以较快的速度检测到作用力的变化。相较于现有技术中检测推杆形变应力的方式，本申请的电动推杆具有更高的灵敏度，且由于检测灵敏度高，产生误报的几率也会更小，检测的数据精度也会更高，提高了电动推杆的可靠性。

虽然电动推杆能够根据负载重量变化而产生响应，但不意味着一旦负载重量出现变化，电动推杆就会产生预警信号，操作人员可以设置一个变化区间，当重量变化的数值位于这个变化区间内时，即使负载重量频繁变化，也不会产生预警信号，依靠传感器200的高灵敏度和高精度，从而能够实现这一技术手段。

传感器200为应变片，应变片可随壳体100的形变而产生形变，当应变片产生形变后其电阻值会产生变化，从而可作为壳体100形变的判断依据，形变程度越大，电阻值的变化程度也会越大，从而可根据信号强度来推算负载具体的重量变化。此外，传感器200也可以是压电元件，也同样能够检测作用力的变化。

套管320包括内管321和外管322，内管321连接螺母330，从而可相对丝杆310和外管322伸缩。

电动推杆的一端设有前拉头400，电动推杆的另一端设有尾拉头410，推杆伸出壳体100一端用于驱动前拉头400，电动推杆在安装到设备中时，其尾拉头410安装在一个固定的部件上，前拉头400则连接可活动的部件上，即相当于电动推杆被压持在两个部件之间，前拉头400和尾拉头410为两个受力点，位于前拉头400和尾拉头410之间的壳体100受力可产生形变，作为优选的，传感器200与前拉头400的间距大于传感器200与尾拉头410的间距，根据杠杆原理，在壳体100上越靠近尾拉头410的区域在负载变化时产生的形变量也会越大，因此将传感器200设置在壳体100上靠近尾拉头410的位置可以提高传感器200的检测性能。

参照图1至图3，在本实用新型的一个实施例中，基于上述实施例，壳体100包括第一壳体110和第二壳体120，前拉头400和尾拉头410设置在第一壳体110上，第二壳体120设置在第一壳体110的侧部，已使壳体100的形状呈“L”形，推杆设置在第一壳体110上，电机300设置在第二壳体120上，传感器200设置在第一壳体110上。

负载的重力通过推杆传递到壳体100上，电机300与推杆之间存在传动配合关系，推杆传递到电机300上的作用力有限，因此电机300传递到第二壳体120上的作用力有限而使第二壳体120的形变量较小，将传感器200设置在第一壳体110上，可以保证传感器200的检测性能。

具体的，壳体100内还设有安装在丝杆310上的蜗轮340，电机300的输出轴为与蜗轮340啮合的蜗杆350，丝杆310上安装有轴承360，轴承360的外圈与壳体100相抵，壳体100内设有与轴承360的外圈相抵以轴向定位轴承360的凸筋130，传感器200设置在位于凸筋130与尾拉头410之间的第一壳体110上。

电机300通过蜗杆350与蜗轮340配合以驱动蜗轮340转动，以带动丝杆310转动，从而驱动套管320相对丝杆310伸缩，轴承360的内圈可在丝杆310的带动下相对外圈转动，丝杆310上的作用力可传递至轴承360的内圈上，再由内圈传递至外圈，从而传递至第一壳体110上，因此在第一壳体110上与轴承360相抵的凸筋130能够受到较大的作用力，因此在第一壳体110上位于凸筋130和尾拉头410之间的部位为应力集中区域，将传感器200设置在凸筋130和尾拉头410之间的第一壳体110上可使传感器200具有较好的检测性能。

参照图2和图3，在本实用新型的一个实施例中，基于上述实施例，壳体100包括围绕推杆设置的内环壁140和外环壁150，内环壁140和外环壁150之间设有加强筋160，形变区130设置在外环壁150上。内环壁140对推杆具有径向支撑的作用，以对推杆径向定位，以避免壳体100相对推杆歪斜，加强筋160可提高内环壁140的强度和外环壁150的强度，从而提高壳体100的强度避免壳体100开裂。相较于内环壁140，外环壁150与推杆的间距更大，因此在受到同样作用力时，外环壁150产生的形变量也会大于内环壁140，将传感器200设置在外环壁150上可以提高传感器200的检测性能。

参照图3，在本实用新型的一个实施例中，基于上述实施例，壳体100内还设有电连接传感器200的第一导线210和电连接电机300的第二导线301，第一导线210能够为传感器200进行供电，传感器200的信号数据也可以通过第一导线210进行传递，第一导线210和第二导线301集成设置以连接外部电源，从而无需分别对第一导线210和第二导线301做防水防护。

参照图1至图5，本实用新型还公开了医用电动床，包括床架500、用于支撑床架500的底座600和用于驱动床架500的电动推杆540，电动推杆540为上述任一实施例公开的电动推杆，电动床还包括连接电动推杆540的控制器(图中未画出)，控制器与电动推杆540内的传感器200通讯连接，以在病人离床时发出警报。

电动推杆540应用在医用电动床上可驱动床架500运动，以根据病人需求调整电动床的形态。电动推杆540内的传感器200可在病人离开床架500时产生信号变化，控制器在接受到传感器200的信号变化后来判断病人是否还在床上，并在发现病人离床后及时产生警报提醒医护人员及时查看。由于电动推杆540的检测性能可靠，因此可以大大降低出现误报的情况。

检测时，可根据病人的体重在系统内输入相应的数据，系统可根据病人体重推算该重力施加到床架500上后传感器200会产生的信号数据，并生成或由操作人员输入的触发数值。传感器200凭借较高的灵敏度可时刻监控作用力的变化，当病人在床上时，病人的翻身、坐起等动作时都会导致作用力出现瞬时的变化，传感器200能够根据作用力变化幅度、变化时长来判断病人是否已经离床，误报的概率极低，系统稳定性高。

床架500包括框架510、背部支架520和腿部支架530，背部支架520和腿部支架530与框架510铰接，电动推杆540设有两个分别用于驱动背部支架520和腿部支架530相对框架510翻转。两个电动推杆540可分别调整背部支架520和腿部支架530，从而提高病人的舒适度，两个电动推杆540均具有检测的功能，以避免病人坐在背部支架520或腿部支架530上时其中一个电动推杆540因传感器200检测到应力大幅度下降而产生警报，从而进一步提高了系统的稳定性。

底座600上设有用于驱动床架500升降的升降推杆550，升降推杆为上述实施例公开的电动推杆。升降推杆540可调整床架500的高度位置，以便于医护人员、家属照看病人，升降推杆550也可用于检测病人是否离床，与电动推杆540共同作用，可提高检测的精确度，降低误报概率。

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.电动推杆，包括壳体、可相对所述壳体伸缩的推杆和用于驱动所述推杆的电机，所述推杆的一端伸出所述壳体用于连接负载，其特征在于，所述推杆包括由电机驱动的丝杆、设置在所述丝杆上的螺母和可相对所述丝杆伸缩的套管，所述壳体的内侧壁上设有用于检测壳体形变应力的传感器。

2.根据权利要求1所述的电动推杆，其特征在于，所述电动推杆的一端设有前拉头，所述电动推杆的另一端设有尾拉头，所述推杆伸出所述壳体一端用于驱动所述前拉头，所述传感器与所述前拉头的间距大于所述传感器与所述尾拉头的间距。

3.根据权利要求2所述的电动推杆，其特征在于，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述前拉头和所述尾拉头设置在所述第一壳体上，所述第二壳体设置在所述第一壳体的侧部，所述推杆设置在所述第一壳体上，所述电机设置在所述第二壳体上，所述传感器设置在所述第一壳体上。

4.根据权利要求3所述的电动推杆，其特征在于，所述壳体内还设有安装在所述丝杆上的蜗轮，所述电机的输出轴为与所述蜗轮啮合的蜗杆，所述丝杆上安装有轴承，所述轴承的外圈与所述壳体相抵，所述壳体内设有与所述轴承的外圈相抵以轴向定位所述轴承的凸筋，所述传感器设置在位于所述凸筋与所述尾拉头之间的所述第一壳体上。

5.根据权利要求1所述的电动推杆，其特征在于，所述壳体包括围绕所述推杆设置的内环壁和外环壁，所述内环壁和所述外环壁之间设有加强筋，所述传感器设置在所述外环壁上。

6.根据权利要求1所述的电动推杆，其特征在于，所述壳体内设有电连接所述传感器的第一导线和电连接所述电机的第二导线，所述第一导线和所述第二导线集成设置以连接外部电源。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电动推杆，其特征在于，所述传感器为应变片或压电元件。

8.医用电动床，其特征在于，包括床架、用于支撑床架的底座和用于驱动所述床架的电动推杆，所述电动推杆为权利要求1至7中任一项所述的电动推杆，所述电动床还包括连接所述电动推杆的控制器，所述控制器与所述传感器通讯连接以在病人离床时发出警报。

9.根据权利要求8所述的医用电动床，其特征在于，所述床架包括框架、背部支架和腿部支架，所述背部支架和所述腿部支架与所述框架铰接，所述电动推杆设有两个分别用于驱动所述背部支架和所述腿部支架相对所述框架翻转。

10.根据权利要求8所述的医用电动床，其特征在于，所述底座上设有用于驱动所述床架升降的升降推杆，所述升降推杆为权利要求1至7中任一项所述的电动推杆。

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