电动推杆的制作方法

1.本发明涉及电动推杆。


背景技术：

2.电动推杆也称直线驱动器，是一种将旋转运动转变成直线往复运动的驱动装置。电动推杆可应用于医院、办公室、工厂、家庭等各种环境中，用来以推拉、升降、倾斜等方式移动重物，例如床、桌、椅、医疗设备、工业机械等等。
3.一般来说，电动推杆主要包括电机、螺杆、螺母、传动装置、制动器等。
4.在一种现有技术的电动推杆中，为了防止传动装置的两部件之间的相对旋转，采用了金属制成的中空销或夹紧套筒，并采用键槽和键的接合方式。这种电动推杆的零部件较多，制造成本较高。
5.为了对上述电动推杆进行改进，还提出了一种现有技术的电动推杆，其中，需要把紧固件插入到传动装置一部件的孔中，并焊接在另一部件上。由于需要在部件上开孔，这种电动推杆的制造工艺较为复杂，制造成本也相应较高。
6.此外，在另一种现有技术的电动推杆中，传动装置由蜗轮和蜗杆组成。蜗轮经由套筒形式的中间联接件而固定到螺杆上。由于零部件较多，制造成本也较高。


技术实现要素：

7.本发明提供一种电动推杆，采用的零部件较少，消除了易于产生损坏的应力集中点，能够解决现有技术中存在的上述问题。
8.根据本发明，提供了一种电动推杆，包括：
9.壳体；
10.外管，连接在壳体中；
11.内管，布置在外管内；
12.螺杆主轴，在内管内延伸；
13.主轴螺母，与螺杆主轴啮合，并与内管相连接；
14.电机，安装在壳体外；
15.传动装置，包括设置在电机输出轴上的蜗杆和通过螺纹啮合直接固定安装在螺杆主轴上的蜗轮，蜗杆与蜗轮啮合，以把电机和螺杆主轴的旋转运动转化成主轴螺母和内管由外管引导的直线往复运动；
16.其特征在于，
17.蜗轮具有在螺杆主轴的轴向上依序布置的第一轴向部、第二轴向部和第三轴向部，第二轴向部处于第一轴向部和第三轴向部之间，第一轴向部的直径大于第二轴向部的直径，第二轴向部的直径大于第三轴向部的直径，从而在第一轴向部和第二轴向部之间以及在第二轴向部和第三轴向部之间均形成了径向延伸台阶壁面；
18.用于支撑螺杆主轴的轴承安装在蜗轮的第三轴向部的外表面上，以把螺杆主轴支
撑在壳体中；
19.轴承的一侧抵接第二轴向部与第三轴向部之间的径向延伸台阶壁面，轴承的另一侧被设置在螺杆主轴末端的端部紧固件抵接，从而轴承被夹紧固定。
20.根据本发明的一实施例，壳体后端还包括后部安装件，螺杆主轴上的载荷通过轴承传递到后部安装件上。
21.根据本发明的一实施例，轴承随蜗轮一起旋转。
22.根据本发明的一实施例，第三轴向部的后端至少部分地与螺杆主轴的后端齐平。
23.根据本发明的一实施例，端部紧固件抵接第三轴向部的末端，并且焊接到螺杆主轴的末端。
24.根据本发明的一实施例，端部紧固件为多叶式星形平板。
25.根据本发明的一实施例，壳体后端还包括后部安装件，后部安装件与端部紧固件和/或轴承抵接。
26.根据本发明的一实施例，电动推杆还包括制动装置，制动装置固定到蜗轮的第二轴向部上。
27.根据本发明的一实施例，制动装置包括制动鼓，制动鼓的前侧抵接第一轴向部与第二轴向部之间的径向延伸台阶壁面，后侧被轴承抵接，以防止旋转。
28.根据本发明的一实施例，制动装置还包括弹簧，弹簧围绕制动鼓设置，当主轴螺母向外直线移动时弹簧松开对制动鼓的夹持，当主轴螺母缩回时弹簧围绕制动鼓张紧以施加制动力。
29.根据本发明的电动推杆，能够减少零部件数量，简化制造过程，节省制造成本，同时还能稳定有效地操作。
附图说明
30.通过以下参照附图对实施例的详细描述，本领域技术人员将会明白本发明的目的、特征和优点。此外，附图中的各个元件不是必定按比例绘制；相反，附图中的各个元件的尺寸可以适当放大或缩小，以更清楚地示出本发明的实施例。
31.下面结合附图和实施例对本发明进一步的说明，其中，相同的附图标记指代相同的元件。
32.图1是本发明电动推杆的俯视图，去除了壳体的上半部以便示出壳体的内部构造。
33.图2是图1所示电动推杆的沿着螺杆主轴轴线的纵向局部剖视图，省略了一些细节，以便更清楚地示出本发明的要点。
34.图3是图2所示电动推杆的右侧端视图。
35.图4是本发明电动推杆的整体外观图。
36.图5是沿着螺杆主轴轴线所取的图4的纵向剖视图。
具体实施方式
37.本文使用的术语应该被理解和解释为具有与本领域技术人员的理解相一致的含义，而非与本领域技术人员所理解的惯常含义不同的特殊定义。对于特殊定义，将会在说明书中明确指出。
38.在下文中，将参照附图对本发明的实施例进行描述。然而，可以根据应用本发明的设备的构造、各种条件等来适当地改变在实施例中描述的构成元件的尺寸、材料、形状、相对布置关系等。因此，在实施例中描述的构成元件的尺寸、材料、形状、相对布置关系等不旨在将本发明的范围限制于以下的实施例。
39.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为表示相对重要性或者表明技术特征的数量。
40.如图1和图4所示，本发明的电动推杆包括壳体5，壳体5可由塑料制成。外管6连接在壳体5中，外管6可伸出到壳体5外。内管在外管6内沿纵向轴线可伸缩地由外管6引导。外管6的一端可包括用于引导内管的衬套。此外，在壳体5的后端处设有后部安装件13，在内管的前端处设有前部安装件14，以便于电动推杆在使用中的安装。
41.电动推杆包括电机，例如可逆电机，并且可以是直流电机或交流电机。电机安装在壳体底部，电机输出轴的轴向垂直于外管6的纵向轴线。
42.如图2和图5所示，电动推杆还包括在内管内部延伸的螺杆主轴1。电机输出轴的伸出部设计成蜗杆7，以与安装在螺杆主轴1后端附近的蜗轮2啮合。蜗轮2固定成相对于螺杆主轴1不旋转。这样，当蜗轮2旋转时，螺杆主轴1也一起旋转。
43.蜗轮2和蜗杆7构成了电动推杆的传动装置。但是，本发明不限于蜗轮蜗杆式传动装置，也可以采用本领域中已知的其他形式的传动装置，例如齿轮系传动装置、齿轮齿条式传动装置等。
44.主轴螺母(未示出)布置在外管6内部，具有内螺纹，以与螺杆主轴1的外螺纹啮合。内管的后端紧固到主轴螺母上，例如通过螺纹或其他紧固方式。主轴螺母被固定成相对于螺杆主轴1、外管6和内管都不旋转，要么是通过与外管接合(直接固定)，要么是当电动推杆固定到要被移动的物体(例如床)上(间接固定)。
45.这样，电机启动后，在电机输出轴的蜗杆7的驱动下，蜗轮2开始旋转，以使螺杆主轴1旋转，螺杆主轴1的旋转运动转化成主轴螺母在外管6内由外管6引导的直线运动，从而内管与主轴螺母一起在外管6内沿纵向轴线进行直线伸缩运动。电机正转时，内管向前伸出运动；电机反转时，内管向后缩回运动。
46.根据本发明的电动推杆，蜗轮2直接固定到螺杆主轴1上，并与螺杆主轴1共轴线。蜗轮2与螺杆主轴1通过螺纹直接啮合，无需额外的中间联接件。
47.为了防止主轴螺母从螺杆主轴1的前端掉落，在螺杆主轴1的前端还可设有止挡件。
48.根据本发明，蜗轮2具有在螺杆主轴1的轴向上依序布置的第一轴向部8、第二轴向部9和第三轴向部10，第二轴向部9处于第一轴向部8和第三轴向部10之间。第一轴向部8的直径大于第二轴向部9的直径，第二轴向部9的直径大于第三轴向部10的直径，从而在第一轴向部8和第二轴向部9之间以及在第二轴向部9和第三轴向部10之间均形成了径向延伸台阶壁面。第三轴向部10的后端至少部分地与螺杆主轴1的后端齐平。
49.支撑螺杆主轴1的轴承3安装在蜗轮2的第三轴向部10的外表面上，以用于把螺杆主轴1支撑在壳体5中。例如，轴承3可以是滚珠轴承。螺杆主轴1上的载荷通过轴承3传递到后部安装件13上。
50.根据本发明，设置在螺杆主轴1后端处的端部紧固件4抵接第三轴向部10的后端，
并且焊接到螺杆主轴1的后端。端部紧固件4由金属制成，螺杆主轴1由金属制成。安装在第三轴向部10上的轴承3的前侧抵接第二轴向部9与第三轴向部10之间的径向延伸台阶壁面，而后侧被端部紧固件4抵接，从而轴承3被夹紧固定。轴承3随蜗轮2一起旋转。
51.这样，蜗轮2被固定成不能相对于螺杆主轴1旋转。在如前所述蜗轮2与螺杆主轴1通过螺纹直接啮合后，相对于螺杆主轴1的纵向轴线在轴向和周向上蜗轮2和螺杆主轴1彼此固定。
52.如图3所示，端部紧固件4为三叶式星形平板。但是，本发明不限于此形状。端部紧固件4也可以为三叶以上的多叶形。
53.后部安装件13与端部紧固件4和/或轴承3的后侧抵接。通过以上述方式在轴承3的两侧夹紧，推拉力可以在前安装件14和后安装件13之间传递。更具体地，作用在前安装件14上的推力将通过内管、主轴螺母、螺杆主轴1、蜗轮2、轴承3传递到后安装件13。
54.本发明的电动推杆还可包括制动装置。作为示例，如图1所示，制动装置包括圆筒形制动鼓11和弹簧12。制动鼓11固定到蜗轮2的第二轴向部9上。制动鼓11的前侧抵接第一轴向部8与第二轴向部9之间的径向延伸台阶壁面，而后侧被轴承3抵接，以防止旋转。制动装置的弹簧12围绕制动鼓11设置。弹簧12的一端径向向外弯曲，并保持在后安装件的凹槽中。当主轴螺母向外直线移动(即推动负载)时，弹簧12松开对制动鼓11的夹持。当主轴螺母缩回时，弹簧12围绕制动鼓11张紧，对制动鼓11施加制动力，并从而对螺杆主轴1施加制动力。
55.在本说明书中，以上描述的具体特征、结构、材料或者特性可以以任何合适的方式结合。
56.虽然已参考以上示例性实施例描述了本发明，但本领域技术人员应理解的是，可以对以上公开的具体实施例进行各种修改，本发明不限于以上示例性实施例。权利要求的范围应给予最广义的解释，以便涵盖所有变型以及等同的结构和功能。