CN219477774U - 一种往复直线伸缩机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及往复直线伸缩机构，属于运动机构技术领域。该机构包括外壳，安装有控制板；电动机，安装于外壳，电动机与控制板电连接；丝杆，与电动机的转轴相连，丝杆转动地安装在外壳中；活动杆，外壳开设有通孔，活动杆滑动穿接在通孔中；螺母，固定安装在活动杆位于外壳内的一端，活动杆开设有与螺母同轴的中心孔，丝杆与螺母螺接且丝杆滑动插接在中心孔中；位置检测组件，用于检测活动杆相对于外壳的位置，控制板与位置检测组件电连接，以根据位置检测组件的检测结果来控制电动机正反转。通过上述结构，该机构的伸缩精密度更高，运行时的噪声和震动更小。

Description

一种往复直线伸缩机构

技术领域

本实用新型涉及运动机构技术领域，尤其是一种往复直线伸缩机构。

背景技术

目前，大多数需要输出往复直线伸缩运动的机构(例如按摩器等)均是通过电动机配置带减速功能的传动组件来提供直线运动动力，虽然此类传动组件能够提供强劲有力的直线运动动力，然而，减速器中通常借助齿轮副蜗轮蜗杆传动副来实现传动，因此在运行时会产生较大的噪声以及震动，而且，因齿轮啮合和涡轮蜗杆啮合存在啮合间隙，所以动力传递的精度也较低，从而导致整个机构运行时的噪声以及震动较大，精密度也有待进一步提高。

实用新型内容

为解决上述现有技术问题，本实用新型提供一种往复直线伸缩机构，包括：

外壳，安装有控制板；

电动机，安装于所述外壳，所述电动机与所述控制板电连接；

丝杆，与所述电动机的转轴相连，所述丝杆转动地安装在所述外壳中；

活动杆，所述外壳开设有通孔，所述活动杆滑动穿接在所述通孔中；

螺母，固定安装在所述活动杆位于所述外壳内的一端，所述活动杆开设有与所述螺母同轴的中心孔，所述丝杆与所述螺母螺接且所述丝杆滑动插接在所述中心孔中；

位置检测组件，用于检测所述活动杆相对于所述外壳的位置，所述控制板与所述位置检测组件电连接，以根据所述位置检测组件的检测结果来控制所述电动机正反转。

更进一步，所述位置检测组件包括：

磁铁，安装在所述活动杆的外壁上并位于靠近所述螺母的一端；

至少两个用于感知所述磁铁磁场的霍尔传感器，所述霍尔传感器安装在所述控制板上并与所述控制板电连接，其中两个所述霍尔传感器分别位于所述磁铁行进路径的始端以及末端。

更进一步，所述霍尔传感器的数量为三个，分别为第一传感器、第二传感器以及第三传感器，所述第一传感器和所述第三传感器分别位于所述磁铁行进路径的始端以及末端，所述第二传感器位于所述第一传感器和所述第三传感器之间。

更进一步，所述外壳为直管状结构，并且所述外壳的一端通过封板封堵，所述通孔开设于所述封板；

所述电动机通过安装座安装在所述外壳的另一端管口处；

所述外壳的一侧管壁上开设有长孔，所述控制板安装在所述外壳的外壁上并覆盖所述长孔，所述霍尔传感器和所述磁铁均与所述长孔对应。

更进一步，所述安装座包括同轴设置且一体成型的环板和插管，所述插管插装在所述外壳的另一端管口内，并且所述插管与外壳通过第一螺栓栓接，所述电动机通过第二螺栓与所述环板栓接，所述电动机的转轴转动插装于所述环板的内孔以及所述插管的内孔中。

更进一步，所述插管的内壁上设置有用于螺接所述第一螺栓的加厚壁。

更进一步，所述通孔的孔壁开设有定位缺口；

所述活动杆的外壁上固设有定位杆，所述定位杆滑动插装在所述定位缺口中。

更进一步，所述往复直线伸缩机构还包括：

活动头，通过第三螺栓栓接在所述活动杆上，并且所述活动头位于所述活动杆伸出所述外壳的一端。

更进一步，所述往复直线伸缩机构还包括：

方块，开设有安装孔，所述电动机的转轴插装并固接在所述安装孔中；

连接座，所述连接座的两端分别开设有安装槽以及与所述方块适配的方槽，所述方块安装在所述方槽中，所述丝杆的一端部插装并固接在所述安装槽中；

第四螺栓，螺接在所述连接座上，所述第四螺栓用于将所述丝杆的一端部压紧在所述安装槽中。

更进一步，所述活动杆位于所述外壳内的一端设置有扩口段，所述扩口段设有内六角孔；

所述螺母为与所述内六角孔对应的外六角螺母，所述外六角螺母固定安装在所述内六角孔中。

本实用新型的有益效果体现在，通过电动机带动丝杆在外壳转动，从而使得螺母在外壳内带动活动杆作直线移动，进而驱动活动杆在外壳上伸缩，借助位置检测组件来检测活动杆相对于外壳的位置，并利用控制器来根据位置检测组件的检测结果而控制上述电动机的正反转，以实现自动控制活动杆在外壳上伸缩。该往复直线伸缩机构中，利用丝杆螺母副(也即丝杆和螺母)将电动机的转动转化并传递至活动杆而驱动活动杆在外壳上作伸缩运动，由于丝杆螺母副的传动精度高于齿轮副，而且运行时的噪声和震动均低于齿轮副，因此本实用新型提供的往复直线伸缩机构的伸缩(实际为活动杆在外壳上的伸缩)精密度更高，运行时的噪声和震动更小。

附图说明

图1为本实用新型所提供的往复直线伸缩机构在未装配第一螺栓、第二螺栓以及第四螺栓时的结构示意图；

图2为图1所示结构的爆炸图；

图3为本实用新型所提供的往复直线伸缩机构的剖视图；

图4为图3中的A区域局部放大图；

图5为本实用新型所提供的往复直线伸缩机构的外壳的结构示意图；

图6为本实用新型所提供的往复直线伸缩机构的活动杆的结构示意图；

图7为本实用新型所提供的往复直线伸缩机构的安装座的结构示意图。

附图标记：1-外壳；101-长孔；2-控制板；3-电动机；4-丝杆；5-活动杆；501-定位杆；502-扩口段；6-螺母；7-磁铁；8-霍尔传感器；9-安装座；901-环板；902-插管；9021-加厚壁；10-第一螺栓；11-第二螺栓；12-活动头；13-第三螺栓；14-方块；15-连接座；16-第四螺栓。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

参照图1-图7所示，本实施例提供的往复直线伸缩机构包括外壳1、电动机3、丝杆4、活动杆5、螺母6以及检测组件，其中：

外壳1为一具有内腔的壳体结构，在外壳1的外壁上安装有控制板2，该控制板2可以是PCB板，控制板2与电源电连接。电动机3安装于外壳1并与上述控制板2电连接，从而利用控制板2来控制电动机3的运行状态。丝杆4转动地安装在外壳1中并与上述电动机3的转轴相连，这样，在电动机3运行时，则能够带动丝杆4在外壳1的内腔中转动，需要说明的是，本实施例中的电动机3为能够实现正反转功能的电机，其型号根据往复直线伸缩机构所运用的场景来选择。

在外壳1上开设有通孔，活动杆5滑动穿接在通孔中，螺母6则固定安装在上述活动杆5位于外壳1内的一端，该活动杆5开设有与所述螺母6同轴的中心孔，丝杆4与螺母6螺接且丝杆4滑动插接在中心孔中。

丝杆4由于与上述电动机3的转轴相连，因此，丝杆4只能相对于上述外壳1转动，而螺母6安装在可以相对于外壳1作直线移动的活动杆5上，因此，在丝杆4转动时，则驱动螺母6以及活动杆5在外壳1上作直线移动，电机正反转则可以实现活动杆5在外壳1上作往复直线伸缩运动。值得注意的是，本实施例中，活动杆5只能相对于外壳1作直线运动，而不能产生相对转动，具体地，在上述通孔的孔壁开设有定位缺口，在上述活动杆5的外壁上固设有定位杆501，定位杆501滑动插装在上述定位缺口中。

位置检测组件用于检测活动杆5相对于外壳1的位置，并且该位置检测组件与上述控制板2电连接，控制器则根据位置检测组件的检测结果来控制上述电动机3的正反转，从而控制活动杆5在外壳1上的移动方向。当然，外壳1上还安装有开关，用于控制电动机3与电源之间的连接线路的通断。

例如，当开关打开，利用控制器给电动机3提供一个反向(定义此方向为正向)的电流，从而驱使电动机3带动丝杆4正转，以使得活动杆5朝上述外壳1外伸出，直至位置检测组件检测到活动杆5伸出至合适位置之后，控制器给电动机3提供另一方向(定义此方向为反向)的电流，从而驱使电动机3反转，以使得活动杆5朝外壳1内缩回，直至检测组件检测到活动杆5缩回至合适位置之后，利用控制器再给电动机3提供一个正向的电流，以此反复，从而实现活动杆5在外壳1上作往复直线运动。在活动杆5移动时，上述丝杆4也在活动杆5的中心孔中作相对运动。

本实施例提供的往复直线运动机构通过电动机3带动丝杆4在外壳1转动，从而使得螺母6在外壳1内带动活动杆5作直线移动，进而驱动活动杆5在外壳1上伸缩，借助位置检测组件来检测活动杆5相对于外壳1的位置，并利用控制器来根据位置检测组件的检测结果而控制上述电动机3的正反转，以实现自动控制活动杆5在外壳1上伸缩。该往复直线伸缩机构中，利用丝杆4螺母6副(也即丝杆4和螺母6)将电动机3的转动转化并传递至活动杆5而驱动活动杆5在外壳1上作伸缩运动，由于丝杆4螺母6副的传动精度高于齿轮副，而且运行时的噪声和震动均低于齿轮副，因此本实用新型提供的往复直线伸缩机构的伸缩(实际为活动杆5在外壳1上的伸缩)精密度更高，运行时的噪声和震动更小。

可选地，上述位置检测组件包括磁铁7和霍尔传感器8，磁铁7安装在活动杆5的外壁上，并且该磁铁7位于靠近螺母6的一端，霍尔传感器8安装在上述控制板2上并与控制板2电连接，具体地，控制板2上集成有霍尔板，霍尔传感器8与霍尔板电连接，霍尔板与上述控制板2电连接。霍尔传感器8可以感知上述磁铁7的磁场，并且该霍尔传感器8的数量至少为两个，其中两个霍尔传感器8分别位于上述磁铁7行进路径的始端以及末端，此处，磁铁7行进路径的始端对应活动杆5伸出外壳1时的起始位置，磁铁7行进路径的末端对应活动杆5伸出外壳1时的终止位置，也即当磁铁7位于上述始端时，活动杆5位于回缩至外壳1内时的最里面的位置，当磁铁7位于上述末端时，活动杆5位于伸出外壳1时的最外面的位置。

当磁铁7随活动杆5朝外壳1外的一侧伸出至移动到上述末端时，对应的霍尔传感器8感应到磁铁7磁场，该霍尔传感器8给控制器发送信号，控制器则驱动电动机3反转，从而驱使活动杆5往外壳1内的一侧回缩，直至磁铁7随活动杆5朝外壳1内的一侧回缩至移动到上述始端时，另一个霍尔传感器8感应到磁铁7磁场，从而给控制器发送信号而使得控制器驱动电动机3正转，进而驱动活动杆5往外壳1外的一侧伸出。

可选地，定义位于上述始端的霍尔传感器8为第一传感器，位于上述末端的霍尔传感器8为第三传感器，在上述控制板2上还安装有第二传感器，该第二传感器也是霍尔传感器8，该第二传感器位于上述第一传感器和第三传感器之间。这样，通过设置，使得活动杆5在不同的行程之间移动。例如：

可以使得活动杆5的行程在第一传感器和第二传感器之间，此时，第一传感器用于驱动控制器控制电动机3正转而使得活动杆5朝外壳1外的一侧伸出，第二传感器用于驱动控制器控制电动机3反转而使得活动杆5朝外壳1内的一侧回缩；

也可以使得活动杆5的行程在第一传感器和第三传感器之间，此时，上述第二传感器则不工作，第一传感器用于驱动控制器控制电动机3正转而使得活动杆5朝外壳1外的一侧伸出，第二传感器用于驱动控制器控制电动机3反转而使得活动杆5朝外壳1内的一侧回缩；

还可以使得活动杆5的行程在第二传感器和第三传感器之间，此时，上述第一传感器则不工作，上述第二传感器用于驱动控制器控制电动机3正转而使得活动杆5朝外壳1外的一侧伸出，第二传感器用于驱动控制器控制电动机3反转而使得活动杆5朝外壳1内的一侧回缩。

当然，本实施例中的第二传感器的数量可以是一个，也可以是多个，当其数量为多个时，多个第二传感器沿上述磁铁7的行进路径设置，从而使得活动杆5在更多不同的行程上移动。

可选地，本实施例中的外壳1为直管状结构，在外壳1的一端设置封板，从而利用封板将外壳1的一端封堵住，上述通孔则开设在上述封板上并与上述中心孔同轴。电动机3通过安装座9安装在外壳1的另一端管口处(也即外壳1的开口端)，电动机3的转轴伸入至外壳1内。在外壳1的一侧管壁上开设有长孔101，上述控制板2安装在外壳1的外壁上并覆盖上述长孔101，霍尔传感器8以及上述磁铁7均与上述长孔101对应。长孔101的设置，使得霍尔传感器8能够更加直接地感受磁铁7的磁场。

值得注意的是，由于磁铁7的磁场是呈发散状分布在磁铁7周围空间中的，越是靠近磁铁7，磁场越强，越是远离磁铁7，磁场越弱。本实施例中，每个霍尔传感器8在每时每刻实际均会检测到上述磁铁7的磁场，只是不同霍尔传感器8检测到的磁场强度不同。本实施例中，只有当霍尔传感器8检测到一定大小的磁场时，其才会给控制器发送控制信号。

可选地，本实施例中的安装座9包括同轴设置且一体成型的环板901和插管902，插管902插装在上述外壳1的另一端管口内，在外壳1上开设第一螺钉孔，在插管902的外壁开设有第一螺纹孔，第一螺纹孔与第一螺钉孔正对且连通，第一螺栓10穿过第一螺钉孔后螺接于第一螺纹孔，从而利用第一螺栓10将插管902栓接在上述外壳1上，以使得安装座9稳固地与外壳1连接在一起。上述环板901封堵在上述插管902的一端，上述电动机3通过第二螺栓11与上述环板901栓接，并且电动机3的转轴插装于上述环板901的内孔以及上述插管902的内孔中。更优地，在上述插管902的内壁上设置有加厚壁9021，上述第一螺纹孔延伸进入上述加厚壁9021，这样，则使得第一螺纹孔更深，以便第一螺栓10更加稳固地螺接在第一螺纹孔中。

可选地，在上述活动杆5位于外壳1外的一端部通过第三螺栓13栓接有活动头12，该活动头12可以是按摩器的按摩头。活动杆5在外壳1上伸缩时，则带动活动头12作往复直线移动。

可选地，上述丝杆4通过联轴器与上述电动机3的转轴相连，本实施例中的联轴器包括连接座15、方块14以及第四螺栓16，上述方块14开设有安装孔，电动机3的转轴插装并固接在安装孔中，连接座15的两端分别开设有安装槽以及与方块14适配的方槽，方块14安装在方槽中，丝杆4的一端部插装并固接在安装槽中，在连接座15的外壁开设有与上述安装槽连通的螺纹通孔，第四螺栓16螺接在上述螺纹通孔中，以用于将丝杆4的一端部压紧在安装槽中。该结构中，方块14与电动机3的转轴联动，而方块14安装在方槽中，因此，方块14则带动连接座15联动，丝杆4的一端部通过第四螺栓16压紧在连接座15的安装槽中，因此，丝杆4与上述连接座15联动，进而实现丝杆4与电动机3转轴之间的联动。

可选地，在上述活动杆5位于外壳1内的一端设置有扩口段502，上述扩口段502设有内六角孔，该内六角孔与上述活动杆5的中心孔同轴，上述螺母6为与上述内六角孔对应的外六角螺母6，外六角螺母6安装在上述内六角孔中且通过粘接或者焊接或者热熔连接的方式进行固定，从而实现螺母6与上述活动杆5的联动。在扩口段502的外壁开设有凹槽，上述磁铁7粘接在上述凹槽中。

在本实用新型的实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“坚直”、“水平”、“中心”、“顶”、“底”、“顶部”、“底部”、“内”、“外”、“内侧”、“外侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了使于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或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。其中，“里侧”是指内部或围起来的区域或空间。“外围”是指某特定部件或特定区域的周围的区域。

在本实用新型的实施例的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用以描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“组装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的实施例的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本实用新型的实施例的描述中，需要理解的是，“-”和“～”表示的是两个数值之同的范围，并且该范围包括端点。例如:“A-B”表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。“A～B”表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。

在本实用新型的实施例的描述中，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种往复直线伸缩机构，其特征在于，包括：

外壳，安装有控制板；

电动机，安装于所述外壳，所述电动机与所述控制板电连接；

丝杆，与所述电动机的转轴相连，所述丝杆转动地安装在所述外壳中；

活动杆，所述外壳开设有通孔，所述活动杆滑动穿接在所述通孔中；

螺母，固定安装在所述活动杆位于所述外壳内的一端，所述活动杆开设有与所述螺母同轴的中心孔，所述丝杆与所述螺母螺接且所述丝杆滑动插接在所述中心孔中；

位置检测组件，用于检测所述活动杆相对于所述外壳的位置，所述控制板与所述位置检测组件电连接，以根据所述位置检测组件的检测结果来控制所述电动机正反转。

2.根据权利要求1所述的往复直线伸缩机构，其特征在于，所述位置检测组件包括：

磁铁，安装在所述活动杆的外壁上并位于靠近所述螺母的一端；

至少两个用于感知所述磁铁磁场的霍尔传感器，所述霍尔传感器安装在所述控制板上并与所述控制板电连接，其中两个所述霍尔传感器分别位于所述磁铁行进路径的始端以及末端。

3.根据权利要求2所述的往复直线伸缩机构，其特征在于：

所述霍尔传感器的数量为三个，分别为第一传感器、第二传感器以及第三传感器，所述第一传感器和所述第三传感器分别位于所述磁铁行进路径的始端以及末端，所述第二传感器位于所述第一传感器和所述第三传感器之间。

4.根据权利要求2所述的往复直线伸缩机构，其特征在于：

所述外壳为直管状结构，并且所述外壳的一端通过封板封堵，所述通孔开设于所述封板；

所述电动机通过安装座安装在所述外壳的另一端管口处；

所述外壳的一侧管壁上开设有长孔，所述控制板安装在所述外壳的外壁上并覆盖所述长孔，所述霍尔传感器和所述磁铁均与所述长孔对应。

5.根据权利要求4所述的往复直线伸缩机构，其特征在于：

所述安装座包括同轴设置且一体成型的环板和插管，所述插管插装在所述外壳的另一端管口内，并且所述插管与外壳通过第一螺栓栓接，所述电动机通过第二螺栓与所述环板栓接，所述电动机的转轴转动插装于所述环板的内孔以及所述插管的内孔中。

6.根据权利要求5所述的往复直线伸缩机构，其特征在于：

所述插管的内壁上设置有用于螺接所述第一螺栓的加厚壁。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的往复直线伸缩机构，其特征在于：

所述通孔的孔壁开设有定位缺口；

所述活动杆的外壁上固设有定位杆，所述定位杆滑动插装在所述定位缺口中。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的往复直线伸缩机构，其特征在于，所述往复直线伸缩机构还包括：

活动头，通过第三螺栓栓接在所述活动杆上，并且所述活动头位于所述活动杆伸出所述外壳的一端。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的往复直线伸缩机构，其特征在于，所述往复直线伸缩机构还包括：

方块，开设有安装孔，所述电动机的转轴插装并固接在所述安装孔中；

连接座，所述连接座的两端分别开设有安装槽以及与所述方块适配的方槽，所述方块安装在所述方槽中，所述丝杆的一端部插装并固接在所述安装槽中；

第四螺栓，螺接在所述连接座上，所述第四螺栓用于将所述丝杆的一端部压紧在所述安装槽中。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的往复直线伸缩机构，其特征在于：

所述活动杆位于所述外壳内的一端设置有扩口段，所述扩口段设有内六角孔；

所述螺母为与所述内六角孔对应的外六角螺母，所述外六角螺母固定安装在所述内六角孔中。