一种单向可调阻尼的摩擦自锁装置的制作方法

1.本实用新型涉及升降机构技术领域，特别涉及一种单向可调阻尼的摩擦自锁装置。


背景技术：

2.在现代化的办公环境中，出于对健康和舒适性的考虑，要求办公桌、电脑桌、会议桌等具有升降功能，办公人员可根据自己的身高、坐姿调节桌面的高低，提高舒适性，或直接站着工作，这有利于缓解颈、腰的疲劳和劳损。高度可调节的桌子至少包括两个升降自锁机构。
3.专利202010707559.3提出了很好的解决方案，通过将升降立柱的驱动腿和电机设计成独立模块，电机与控制器连接能自动识别并配置相应的驱动程序，从而达到不更换驱动腿和控制盒，仅通过更换不同的电机而实现不同性能的需求。
4.对于电动升降桌，必须符合办公桌的相关标准。其中升降桌在任意位置能保持自锁不下滑是一个很重要的指标。一般常采用的解决方案是设置自锁机构，对于重载荷的升降立柱，要求的上升时的推力和下降方向的阻力要大，需要自锁机构能实现在上升方向较低阻滞力，下降方向阻滞力要足够大并满足较重负载的自锁力。受限于同一控制盒的相同功率，对于高速升降的立柱，电机的驱动力要小的多，要求自锁机构上升和下降阻滞力要比重载立柱的自锁机构阻滞力小得多。自锁机构设置于驱动丝杆部分显然无法同时满足重载和高速两种不同特性的模块化配置的阻滞力的要求，而自锁机构设置于电机上就能很好地解决此问题。
5.专利201920637914.7提出的摩擦自锁机构，下降时利用重力方向的载荷力产生摩擦阻滞力，载荷越大自锁力相应的增大，很好的解决了自锁力不足的问题，但是上升传动效率较低。专利ep662573b1公开了采用制动弹簧的一种自锁结构，上升方向不产生阻滞力,下降方向产生足够的阻滞力,缺点是弹簧抱紧产生的阻滞力会热衰减，造成自锁力不稳定，另外受限于空间尺寸，自锁力提升有限。
6.现有的升降摩擦自锁机构不能很好地解决自锁力不足，上升传动效率低，自锁机构空间有限，自锁机构阻滞力衰减，不能适应不同使用条件，阻滞力无法调整等问题。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种单向可调阻尼的摩擦自锁装置。
8.实现本实用新型目的的技术方案是：一种单向可调阻尼的摩擦自锁装置，包括阻力组件、连接传动组件和驱动组件，所述阻力组件和连接传动组件都套装在所述驱动组件的驱动端并随之转动，所述阻力组件和所述连接传动组件分别设置在所述驱动端的上下两侧，所述连接传动组件内侧设置有单向部件并且和所述阻力组件同轴设置，所述阻力组件的阻尼值可调。
9.进一步的，所述阻力组件和所述连接传动组件通过传动轴连接。
10.进一步的，所述阻力组件包括从上到下依次套装在所述传动轴上的上摩擦片、中间摩擦片、下摩擦片和摩擦件底座，所述上摩擦片和所述下摩擦片将所述中间摩擦片压紧在两者之间，所述中间摩擦片随所述传动轴转动。
11.进一步的，所述上摩擦片和所述下摩擦片分别与所述摩擦件底座径向锁止固定。
12.进一步的，所述摩擦件底座上设置有一个环形凹槽，所述环形凹槽内设置有用于补偿阻力组件磨损后压力损失的弹性元件。
13.进一步的，所述连接传动组件包括从上到下依次套装在所述传动轴上蜗轮和连接件，所述蜗轮内侧下部和所述传动轴之间设置有所述单向部件，所述蜗轮和所述连接件通过设置在所述蜗轮内侧下部的花键槽和设置在所述连接件外侧上部的花键啮合相接。
14.进一步的，所述摩擦件底座、所述蜗轮内侧上部和和所述传动轴之间设置有钢套。
15.进一步的，所述驱动组件安装在所述摩擦件底座侧面，包括驱动电机和安装于所述驱动电机输出端上的蜗杆，所述蜗杆和所述蜗轮啮合，用于驱动所述连接传动组件转动。
16.进一步的，所述上摩擦片上设置有若干环形均布的螺钉安装孔，所述摩擦件底座上端面设置有与所述螺钉安装孔对应的螺钉安装柱，所述上摩擦片和所述摩擦件底座通过螺钉固定；所述下摩擦片底端设置有环形均布的限位柱，所述摩擦件底座上端面设置有与所述限位柱相匹配的限位槽。
17.进一步的，所述单向部件为单向轴承，所述弹性元件为碟簧。
18.采用上述技术方案后，本实用新型具有以下积极的效果：
19.(1)本实用新型可以有方向性地提供摩擦力。即装置正向运动时不增加额外的摩擦力，在装置反向运动或停止状态时，又能提供摩擦力用于形成自锁力，提高了整体系统的效率与可靠性。
20.(2)本实用新型的整体结构与电机合为一体，且不增加原电机的外形尺寸，结构精简，可移植到其它设备中，与直线驱动设备形式无关，兼容性强。
21.(3)本实用新型的阻尼值可调，通过调整上摩擦片和摩擦件底座之间的压紧间隙来调整装置的压紧力，可以针对不同的需求设置不同的阻尼，适用性强。
22.(4)本实用新型可以降低蜗轮蜗杆的自锁力，提高蜗轮蜗杆的传动效率。
23.(5)本实用新型的弹性元件用于补偿摩擦片微量磨损后的压力损失，使中间摩擦片受到的压力值稳定在一定范围内。
附图说明
24.为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
25.图1为本实用新型结构爆炸图；
26.图2为本实用新型整体结构示意图；
27.图3为本实用新型俯视图；
28.图4为图3a-a剖视图。
具体实施方式
29.见图1至图4，本实用新型具有阻力组件1、连接传动组件2和驱动组件3，阻力组件1和连接传动组件2都套装在驱动组件3的驱动端并随之转动，阻力组件1和连接传动组件2分别设置在驱动端的上下两侧，连接传动组件2内侧固定设置有单向部件4并且和阻力组件1同轴设置，阻力组件1的阻尼值可调。单向部件4为单向轴承，阻力组件1和连接传动组件2通过传动轴5连接。
30.阻力组件1包括从上到下依次套装在传动轴5上的上摩擦片101、中间摩擦片102、下摩擦片103和摩擦件底座104，上摩擦片101和下摩擦片103将中间摩擦片102压紧在两者之间，中间摩擦片102随传动轴5转动。上摩擦片101和下摩擦片103分别与摩擦件底座104径向锁止固定。摩擦件底座104上设置有一个环形凹槽，环形凹槽内设置有用于补偿阻力组件1磨损后压力损失的弹性元件105，弹性元件105为碟簧。用于补偿摩擦片微量磨损后的压力损失，使中间摩擦片102受到的压力值稳定在一定范围内。上摩擦片101上设置有若干环形均布的螺钉安装孔101a，摩擦件底座104上端面设置有与螺钉安装孔101a对应的螺钉安装柱104a，上摩擦片101和摩擦件底座104通过螺钉固定；使中间摩擦片102受到压力，在中间摩擦片102转动时与上、下摩擦片之间产生摩擦力。下摩擦片103底端设置有环形均布的限位柱103a，摩擦件底座104上端面设置有与限位柱103a相匹配的限位槽104b。中间摩擦片的中心有与传动轴5端部相配合的槽，用于传递中间摩擦片102产生的力矩。单向轴承与传动轴5之间无相对转动，相互之间传递力矩。
31.连接传动组件2包括从上到下依次套装在传动轴5上蜗轮201和连接件202，蜗轮201内侧下部和传动轴5之间设置有单向部件4，单向部件4与蜗轮201之间通过形状限位，使得单向部件4无径向运动。蜗轮201和连接件202通过设置在蜗轮201内侧下部的花键槽和设置在连接件202外侧上部的花键啮合相接，二者之间无相对转动，相互之间传递力矩。连接传动组件2与外部直线驱动设备相连接，传递力矩。
32.摩擦件底座104、蜗轮201内侧上部和和传动轴5之间设置有钢套6。
33.驱动组件3安装在摩擦件底座104侧面，包括驱动电机301和安装于驱动电机301输出端上的蜗杆302，蜗杆302和蜗轮201啮合，用于驱动连接传动组件2转动。
34.阻力组件1也可以为摩擦力组件、油压阻尼器、空气阻尼器等可以提供相同阻力效果的装置。
35.本实用新型的工作原理为：
36.摩擦力、预紧力的调节：其摩擦力的大小一方面取决于上摩擦片101与摩擦件底座104之间的压紧间隙。压紧间隙越大，则上摩擦片101与底座104之间的形变越大，从而摩擦力也越大。另一方面摩擦件底座104有碟簧，可以通过调节碟簧的材料、厚度、碟簧高度等参数对预紧力进行调整，从而调节摩擦力值。
37.正向运动(运动方向为立柱上升方向)：蜗杆302带动蜗轮201转动
→
连接件202
→
输出到直线驱动设备。正向运动时，单向轴承与蜗轮201共同转动，单向轴承内圈不动，不传递力矩，所以没有额外的摩擦力。
38.反向运动(运动方向为立柱下降方向)：蜗杆302带动蜗轮201转动
→
连接件202
→
输出到直线驱动设备。同时摩擦力的传递路径为阻力组件1
→
传动轴5
→
单向轴承外圈、单向轴承内圈与蜗轮201共同转动
→
连接件202
→
输出到直线驱动设备。此时蜗轮201蜗杆302
的力矩与阻力组件1的摩擦力相叠加。
39.由上摩擦片101、中间摩擦片102、下摩擦片103、传动轴5与碟簧组成的阻力组件1产生摩擦力，并且阻力组件1与端盖有径向约束，不会产生相对转动。
40.阻力组件1通过传动轴5与单向轴承相连接。当直线驱动向上运动时，驱动电机301正向运动，单向轴承不传递力矩，阻力组件1无运动。
41.反之，当直线驱动设备向下运动时，驱动电机301反向运动。同时单向轴承与传动轴5抱紧，传动轴5摩擦力传递至蜗轮201，与驱动电机301共同克服重力产生的扭力，提高自锁力。
42.以上所述的具体实施例，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例而已，并不用于限制本实用新型，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。