电动推杆系统和具有其的沙发床的制作方法

本实用新型属于机械传动装置领域，更具体地，涉及一种电动推杆系统和具有该电动推杆系统的沙发床。

背景技术：

电动直线驱动器广泛用在医疗床、家居电动床、酒店电动床、电动康复床、牙科椅、电动休闲沙发、老年助站椅、电动升降桌、汽车座椅、按摩椅等可调节体位的产品中，其通过电机、减速箱、传动部件等驱动床、沙发、桌椅等的可调节身体体位的部件进而调节人体合适的体位。

目前的电动直线推杆电机和线性机构大多是三部分组成，电机部分、连接转换部分、线性驱动部分。中间连接转换部分大多采用箱体箱盖上下两半组合结构，依靠螺钉固定，来完成电机由旋转运动转换为线性运动的，并且当多个电动直线推杆同时运行时，很难达到同步的状态，多个电动直线推杆的行程不同，推进速度也不相同。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型提出一种电动推杆系统，该电动推杆系统能够实现多台电动直线推杆无行程偏差地同步运行。

本实用新型还提出一种伸缩沙发床，该伸缩沙发床能够通过电动推杆系统在沙发状态和床状态之间转换。

根据本实用新型第一方面实施例的电动推杆系统，包括：指令发出模块，所述指令发出模块能够发出控制指令；微控制模块，所述微控制模块与所述指令发出模块相连并接收所述控制指令；多个继电器，多个所述继电器分别与所述微控制模块电连接；多个电动直线推杆单元，多个所述电动直线推杆单元与多个所述继电器一一对应，每个所述电动直线推杆单元包括：驱动电机，所述驱动电机包括定子组件、转轴和转子铁芯，所述转子铁芯套设于所述转轴的外周，所述驱动电机与对应的所述继电器电连接且能够接收所述继电器发出的信号；丝杆，所述丝杆的一端与所述驱动电机的输出端进行传动配合；传动件，所述传动件套设于所述丝杆的外周且与所述丝杆螺纹连接以在所述驱动电机转动时沿着所述丝杆进行直线运动；霍尔组件，所述霍尔组件包括霍尔元件和霍尔感应磁环，所述霍尔组件设于所述驱动电机并能够根据所述驱动电机的转速信息输出脉冲信号，并将所述脉冲信号反馈至所述微控制模块，所述微控制模块控制对应的所述继电器并由所述继电器调节所述驱动电机的转速。

根据本实用新型实施例的电动推杆系统，采用指令发出模块、微控制模块、多个继电器、和多个电动直线推杆单元相结合，当转子组件运转时，霍尔感应磁环能够随之运转，从而霍尔元件能够监测霍尔感应磁环的n、s极变化，并将其转换为高低电平且输出脉冲信号，进而可实现多台电动直线推杆单元同步运行，行程相同，推进速度也相同。

根据本实用新型的一个实施例，所述驱动电机还包括：换向器，所述换向器设于所述转轴的外表面且与所述转子铁芯相对设置；滚珠轴承，所述滚珠轴承设于转轴的外表面且位于所述换向器背向所述转子铁芯所在位置的一侧，所述霍尔感应磁环设于所述转轴的外表面且位于所述换向器和所述滚珠轴承之间，所述霍尔元件位于所述霍尔感应磁环的一侧且与其相配合。

根据本实用新型的一个实施例，所述驱动电机还包括：pcb线路板，所述pcb线路板为碳刷架且设于所述换向器一侧，所述pcb线路板上设有与其电连接的所述霍尔元件。

根据本实用新型的一个实施例，还包括：主体，所述主体为一体成型件且限定有具有两个敞开端的容纳腔，所述驱动电机的输出轴穿过一所述敞开端伸入所述容纳腔，所述传动件的一端穿过另一所述敞开端伸入所述容纳腔且与所述输出轴相连。

根据本实用新型的一个实施例，所述pcb线路板设于一所述敞开端且与所述主体可拆卸地相连。

根据本实用新型的一个实施例，一所述敞开端位于所述主体的下端，另一所述敞开端位于所述主体的外周面。

根据本实用新型的一个实施例，还包括：异型管，所述异型管的一端伸入另一所述敞开端且与所述主体相连，所述异型管内限定有沿其轴向延伸的安装通道，所述丝杆的丝杆螺母设于所述安装通道且与所述异型管滑动配合；圆管，所述圆管套设于所述安装通道内，所述圆管的一端与所述丝杆螺母固定相连，所述丝杆延伸至所述圆管内设置。

根据本实用新型的一个实施例，所述定子组件内限定有两端敞开的腔室，所述转轴和所述转子铁芯分别设于所述腔室，所述驱动电机还包括：后盖，所述后盖可拆卸地设于所述腔室的下端的敞口且与所述定子组件相连；连接件，所述连接件的两端分别与所述后盖和所述主体可拆卸地相连。

根据本实用新型第二方面实施例的沙发床，包括上述任一实施例所述的电动推杆系统。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的电动推杆系统的附图；

图2是根据本实用新型实施例的电动推杆系统的电动推杆的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的电动推杆系统的电动推杆的剖面图；

图4是根据本实用新型实施例的电动推杆系统的电动推杆的局部装配图；

图5是根据本实用新型实施例的电动推杆系统的电动推杆的又一局部装配图；

图6是根据本实用新型实施例的电动推杆系统的控制方法的流程图。

附图标记：

电动推杆系统100；

指令发出模块10；

微控制模块20；

多个继电器30；

多个电动直线推杆单元40；

驱动电机41；定子组件411；转轴412；转子铁芯413；换向器414；滚珠轴承415；pcb线路板416；

丝杆42；丝杆螺母421；

霍尔组件43；霍尔元件431；霍尔感应磁环432；

主体44；异型管45；圆管46；后盖47；连接件48。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便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。此外，限定有“第一”、“第二”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”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；可以是机械连接，也可以是电连接；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。

下面参考附图具体描述根据本实用新型实施例的电动推杆系统及其控制方法。

如图1至图5所示，根据本实用新型实施例的电动推杆系统100，包括：指令发出模块10、微控制模块20、多个继电器30和多个电动直线推杆单元40。

具体而言，指令发出模块10能够发出控制指令，微控制模块20与指令发出模块10相连并接收控制指令，多个继电器30分别与微控制模块20电连接，多个电动直线推杆单元40与多个继电器30一一对应，每个电动直线推杆单元40包括：驱动电机41、丝杆42、传动件和霍尔组件43，驱动电机41包括定子组件411、转轴412和转子铁芯413，转子铁芯413套设于转轴412的外周，驱动电机41与对应的继电器30电连接且能够接收继电器30发出的信号，丝杆42的一端与驱动电机41的输出端进行传动配合，传动件套设于丝杆42的外周且与丝杆42螺纹连接以在驱动电机41转动时沿着丝杆42进行直线运动，霍尔组件43包括霍尔元件431和霍尔感应磁环432，霍尔组件43设于驱动电机41并能够根据驱动电机41的转速信息输出脉冲信号，并将脉冲信号反馈至微控制模块20，微控制模块20控制对应的继电器30并由继电器30调节驱动电机41的转速。

换言之，电动推杆系统100主要包括四个部分，分别为指令发出模块10、微控制模块20、多个继电器30和多个电动直线推杆单元40。其中，指令发出模块10具有发出控制指令并将指令传递到微控制模块20的功能，指令发出模块10可以是手控器。微控制模块20接收到指令后反馈给多个继电器30，多个继电器30接收到指令后继续传递给多个电动直线推杆单元40，此时，多个电动直线推杆单元40开始正常运行。

需要说明的是，指令发出模块10和微控制模块20的数量可以分别为一个，继电器30和电动直线推杆单元40的数量分别为多个，多个继电器30与多个电动直线推杆单元40是一一对应的关系。驱动电机41与对应的继电器30电连接且能够接收继电器30发出的信号，任一继电器30控制与之相对应的电动直线推杆单元40。当驱动电机41接收到对应的继电器30发出的电信号，开始驱动转子铁芯413转动，转子铁芯413套设于转轴412的外周，带动转轴412开始转动，转轴412又与丝杆42相配合，从而带动丝杆42沿轴线旋转，最后，由于传动件套设于丝杆42的外周且与丝杆42螺纹连接，因此传动件可以沿着丝杆42进行直线运动。

霍尔组件43设于驱动电机41，当转子铁芯413转动时，霍尔感应磁环432随之转动，此时，霍尔元件431感应霍尔感应磁环432的n/s极变化，并将其转化成高低电平，输出相对应的信号传回给微控制模块20，微控制模块20根据运算将结果反馈给对应的继电器30并由继电器30调节来达到调节驱动电机41的转速的目的。也就是说，微控制模块20接收到霍尔组件43穿出的高低电平信号频率，从而能够确定驱动电机41的转速快慢，再通过继电器30调节驱动电机41的内部的电压或电流，达到控制驱动电机41的转速的目的。

其中，每个电动直线推杆单元40还包括涡轮，涡轮与驱动电机41的蜗杆相啮合，涡轮与丝杆42进行装配后一体转动。

由此，根据本实用新型实施例的电动推杆系统，采用指令发出模块、微控制模块、多个继电器和多个电动直线推杆单元相结合，当转子组件运转时，霍尔感应磁环432能够随之运转，从而霍尔元件43能够监测霍尔感应磁环432的n、s极变化，并将其转换为高低电平且输出脉冲信号，进而可实现多台电动直线推杆单元40同步运行，行程相同，推进速度也相同。

根据本实用新型的一个实施例，驱动电机41还包括：换向器414和滚珠轴承415，换向器414设于转轴412的外表面且与转子铁芯413相对设置，滚珠轴承415设于转轴412的外表面且位于换向器414背向转子铁芯413所在位置的一侧，霍尔感应磁环432设于转轴412的外表面且位于换向器414和滚珠轴承415之间，霍尔元件431位于霍尔感应磁环432的一侧且与其相配合。通过将换向器414设置于转轴412上且与转子铁芯413相对分布，从而可以达到改变转子铁芯413转动方向的作用。滚珠轴承415安装于换向器414背向转子铁芯413所在位置的一侧，并且通过将霍尔感应磁环432设于转轴412的外表面且位于换向器414和滚珠轴承415之间，当转子铁芯413转动时，霍尔感应磁环432随之转动。霍尔元件431位于霍尔感应磁环432的一侧且与其相配合，可以起到更好的传递信号的效果。

在本实用新型的一些具体实施方式中，驱动电机41还包括pcb线路板416，pcb线路板416为碳刷架且设于换向器414一侧，pcb线路板416上设有与其电连接的霍尔元件431。通过将碳刷架设置为pcb线路板416，再将霍尔元件431的安装到pcb线路板416上时，更有利于信号的传输。

根据本实用新型的一个实施例，电动直线推杆单元40还包括主体44，主体44为一体成型件且限定有具有两个敞开端的容纳腔，驱动电机41的输出轴穿过一敞开端伸入容纳腔，传动件的一端穿过另一敞开端伸入容纳腔且与输出轴相连。通过将主体44设计为一体成型件，由现有技术中的电机、连接件和线性驱动装配的结构，改进为驱动电机部分和线性驱动部分，其中连接转换部分和电机部分合并，更有利于电动直线推杆单元40的装配，减少物料以及生产工序，提高整体效率，降低其生产成本。需要说明的是，在安装时，先将驱动电机41的碳刷和pcb线路板416固定在主体44上，然后对转子组件等进行装配。

可选地，pcb线路板416设于一敞开端且与主体44可拆卸地相连。将pcb线路板416可拆卸地与主体44相连，更有利于电动直线推杆单元40整体的安装与拆卸，当遇到pcb线路板416损坏时，可以轻松从主体上脱离以更换新的零部件。

根据本实用新型的一个实施例，一敞开端位于主体44的下端，另一敞开端位于主体44的外周面。主体44下端设计为敞开端，便于驱动电机41伸入主体44内部进行安装，而在外周面设有敞开端也是为了便于传动件装入主体44内部。

可选地，电动直线推杆单元40还包括：异型管45和圆管46，异型管45的一端伸入另一敞开端且与主体44相连，异型管45内限定有沿其轴向延伸的安装通道，丝杆42的丝杆螺母421设于安装通道且与异型管45滑动配合，圆管46套设于安装通道内，圆管46的一端与丝杆42螺母固定相连，丝杆42延伸至圆管46内设置。也就是说，异型管45与主体44相连，异型管45可以起到支撑保护的作用，在异型管45内部设有安装通道便于安装丝杆42，在装配时将丝杆螺母421安装在丝杆42上，在圆管46内部设有内螺纹，圆管46一端伸入异型管60内且与丝杆42相配合连接。当丝杆42开始转动时能够带动丝杆螺母421和圆管46在异型管45内滑动，从而圆管46可以做直线运动。当驱动电机41旋转，蜗杆、涡轮啮合，带动涡轮、丝杆42旋转，圆管46的内螺牙与丝杆42的外螺牙相对滑动，推动圆管46升缩。在驱动电机41顺时针旋转时，带动圆管46伸长直线运动，驱动电机41反向运转时，带动圆管46缩短直线运动。

优选地，定子组件411内限定有两端敞开的腔室，转轴412和转子铁芯413分别设于腔室，驱动电机41还包括：后盖47，后盖47可拆卸地设于腔室的下端的敞口且与定子组件411相连；连接件48，连接件48的两端分别与后盖47和主体44可拆卸地相连。后盖47能够密封驱动电机41并且可以通过连接件48固定于驱动电机41底部，在安装时连接件48穿过安装孔伸入定子组件411的容纳腔后与主体44相连。通过设置连接件48可以有效防止因驱动电机41冲力过大而损坏主体44，并且可以有效防止主体44轻易脱离驱动电机41。需要说明的是，采用主体44和后盖47相配合，能够替代现有技术中的电机前盖、箱体和箱盖三个零件的组合结构。

根据本实用新型实施例的伸缩沙发床，包括上述任一实施例所述的电动推杆系统，由于电动推杆系统具有能够实现多台电动直线推杆单元同步运行，因此，根据本实用新型实施例的伸缩沙发床具有沙发状态和沙发床状态之间快速转换，便于使用等优点。

根据本实用新型实施例的电动推杆系统100的控制方法，包括以下步骤：s1、通过指令发出模块10发出控制指令；s2、微控制模块20接收步骤s1中发出的控制指令，并将控制指令反馈给至少两个继电器；s3、每个继电器接收步骤s2中发出的控制指令后，将接收到的控制指令反馈给与继电器相对应的驱动电机41，驱动电机41开始工作，驱动件通过丝杆42与传动件43相配合以将驱动电机41的转动运动转化为直线运动；s4、通过霍尔组件43检测驱动电机41的转速信息，并将接收到的脉冲信息反馈至微控制模块20；s5、微控制模块20经过计算将信号反馈至每个继电器30，由继电器30调节对应的驱动电机41的电压或电流以使多个驱动电机41的运行同步。

也就是说，多个继电器30可以为继电器控制1和继电器控制2，多个电动直线推杆单元40可以为驱动器1和驱动器2，电动推杆系统100的控制方法主要包括以下步骤，通过指令发出模块10(可以为手控器)发出控制指令，微控制模块20接收到指令后反馈给继电器控制1和继电器控制2；继电器控制1和继电器控制2接收指令后，再分别反馈给驱动器1和驱动器2，驱动器1和驱动器2开始正常运行。运行过程中，霍尔元件431时时监控着驱动器1和驱动器2的转速快慢，并将接收到的脉冲信号，反馈回继电器控制1和继电器控制2，继电器控制1和继电器控制2再分别反馈给微控制模块20，微控制模块20通过精确计算，将信号反馈给继电器控制1和继电器控制2，由继电器控制1和继电器控制2内部结构，通过脉宽调制原理，调节输入驱动器1和驱动器2的电压，最终使驱动器1和驱动器2运行达到同步一致的状态。需要说明的是，多个电动直线推杆单元40还可以多台驱动器。

根据本实用新型的一个实施例，步骤s5中，继电器通过脉冲调制电路对对应的驱动电机41进行控制。需要说明的是，脉宽调制(pwm)基本原理是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲，使各脉冲的等值电压为正弦波形，所获得的输出平滑且低次谐波少。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，即可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。

根据本实用新型的一个实施例，电动推杆系统的控制方法还包括以下步骤：s6、指令发出模块10发出锁死指令，微控制模块20接收锁死指令并中断控制指令和脉冲信息的反馈；s7、在指令发出模块10再次发出新指令，微控制模块20接收新指令并恢复控制指令和脉冲信息的反馈。

其中，指令发出模块10可以为手控器，在电动推杆系统用于沙发床时，在手控器上设有控制推杆(电动直线推杆单元40)升降的上升按钮，和下降按钮。

其中上升是指推杆行程从零位起点上升达到该推杆规定的最大行程。当推杆达到最大行程时，可使沙发变为沙发床形态。其中下降是指推杆行程从最大行程位置下降直到该推杆行程归零为止。当推杆达到行程零位时，可使沙发床变为沙发形态。

当处于沙发形态时，按住手控器上的下降按钮，长按预设时间(例如5秒时间)，当听到警示信息(例如蜂鸣器滴滴或嘟嘟等警示音)时，表示按键被锁死，所有按键暂时性失去原有功能。当再次按住下降按钮，仍旧长按预设时间(例如5秒左右时间)，则恢复各按键功能。

总而言之，根据本实用新型实施例中的电动推杆系统100及其控制方法，采用指令发出模块10、微控制模块20、多个继电器30和多个电动直线推杆单元40相结合，通过利用霍尔组件43反馈信号，并通过微控制模块20做出精确地分析处理，能够可实现多台电动直线推杆单元40同步运行，行程相同，推进速度也相同。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨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权利要求及其等同物限定。