一種電機內置的電動推桿的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電機內置的電動推桿，屬于電機領域，解決了現有技術軸向承重能力差的問題，解決該問題的技術方案主要包括內管、中管和外管，內管的前端插入中管內，中管的前端插入外管內，所述外管的前端設有驅動裝置，所述中管內設有第一聯動組件，第一聯動組件包括相互嚙合的第一螺桿和第一螺母，第一螺桿的前端與驅動裝置連接，第一螺母與中管固定連接，所述內管內設有第二聯動組件，第二聯動組件包括相互嚙合的第二螺桿和第二螺母，第二螺桿與第一螺桿同步轉動，第二螺桿相對中管軸向定位，第二螺母與內管固定連接。本實用新型主要用于軸向往復驅動，特別是升降機構。
【專利說明】一種電機內置的電動推桿
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電動伸縮桿，特別是一種電機內置且具有內管、中管、外管三節的電動推桿。
【背景技術】
[0002]—般的具有三節管體的電動伸縮管或伸縮桿結構，內管的后端插入中管內，中管的后端插入外管內，然后在外管內設置的驅動電機帶動螺桿轉動，螺桿上設有螺母，螺母與內管固定連接，內管無法相對中管轉動，因此螺母無法跟隨螺桿轉動，而沿著螺桿的軸向運動，從而帶動內管伸縮，例如電動伸縮管伸長時，內管先運動，相對中管伸出到一定尺寸后，會帶動中管繼續伸縮，直到中管也伸出額定長度后，驅動電機停止工作，電動伸縮管收縮時，驅動電機驅動螺桿，使螺母螺桿軸向運動，帶動內管縮回，當內管縮回至中管的設定位置，中管開始縮回，直到中管縮回到外管的設定位置，驅動電機停止工作。可見不論是伸長還是縮短，這種結構的電動伸縮管都是內管先運動到位才會使中管開始運動，一旦螺母與螺桿產生松動，會導致內管和中管一起松動，所以在傳動的穩定性和結構的可靠性方面都不是很好，軸向承重能力差。
實用新型內容
[0003]本實用新型所要達到的目的就是提供一種軸向承重能力強的電機內置的電動推桿。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案:一種電機內置的電動推桿，包括內管、中管和外管，內管的前端插入中管內，中管的前端插入外管內，所述外管的前端設有驅動裝置，所述中管內設有第一聯動組件，第一聯動組件包括相互嚙合的第一螺桿和第一螺母，第一螺桿的前端與驅動裝置連接，第一螺母與中管固定連接，所述內管內設有第二聯動組件，第二聯動組件包括相互嚙合的第二螺桿和第二螺母，第二螺桿與第一螺桿同步轉動，第二螺桿相對中管軸向定位，第二螺母與內管固定連接。
[0005]進一步的，所述中管連接有連接件，連接件的前端固定在中管的前端，第一螺母固定在連接件的后端，所述電動推桿處于收縮狀態時，連接件的后端伸入內管中。
[0006]進一步的，所述第二螺桿具有內孔，第一螺桿的后端插入第二螺桿的內孔內，第一螺桿的后端固定有限位件，限位件與第二螺桿的內孔周向定位實現第二螺桿與第一螺桿同步轉動，限位件跟隨第一螺桿沿第二螺桿的內孔軸向運動，限位件前端的外徑大于第一螺母的內徑。
[0007]進一步的，所述第二螺桿通過連接軸承與第一螺母裝配連接實現相對中管軸向定位，第一螺母的后端面設有環形槽，第二螺桿的前端伸入環形槽內，第二螺桿的內孔套在環形槽的內環側壁上，連接軸承的外圈與環形槽的外環側壁過盈配合，連接軸承的內圈與第二螺桿前端的外圓周面過盈配合，環形槽的外環側壁設有對連接軸承外圈的前端進行軸向定位的定位臺階，連接軸承外圈的后端抵在連接件上定位，第二螺桿的前端穿過連接軸承并設有對連接軸承內圈的前端進行軸向定位的軸用擋圈，第二螺桿的前端設有對連接軸承內圈的后端進行軸向定位的螺桿軸肩。
[0008]進一步的，所述驅動裝置包括驅動電機和減速箱，減速箱包括減速箱體、傳動機構和輸出軸，所述驅動電機的電機軸具有蝸桿結構，所述傳動機構包括一級傳動組件和二級傳動組件，一級傳動組件和二級傳動組件均設有兩組，一級傳動組件包括同軸且同步轉動的一級蝸輪和一級蝸桿，一級蝸輪與電機軸的蝸桿結構嚙合傳動，二級傳動組件包括同軸且同步轉動的二級蝸輪和二級齒輪，二級蝸輪與一級蝸桿嚙合傳動，輸出軸上設有與二級齒輪嚙合傳動的從動齒輪，輸出軸與第一螺桿連接。
[0009]進一步的，所述減速箱體內側壁的后端設有軸承座，輸出軸通過輸出軸承安裝在軸承座上，軸承座后端設有定位輸出軸的端蓋，輸出軸的后端設有聯軸器安裝孔，聯軸器安裝孔中設有聯軸器，第一螺桿的前端穿過端蓋與聯軸器連接，端蓋上設有與第一螺桿前端裝配的螺桿軸承，端蓋的后端設有將螺桿軸承定位的蓋板。
[0010]進一步的，所述驅動電機的前端設有螺紋孔，蓋板上裝有長螺栓，長螺栓依次穿過蓋板、端蓋、軸承座、減速箱體后與螺紋孔連接，將蓋板、端蓋、軸承座、減速箱體和驅動電機固定為一體。
[0011]進一步的，所述中管與外管之間設有減少中管與外管之間的滑動摩擦阻力的第一滑動摩擦組件，內管與中管之間設有減少內管與中管之間的滑動摩擦阻力的第二滑動摩擦組件。
[0012]進一步的，所述第一滑動摩擦組件包括設于外管后端的第一后滑塊組件和設于中管的第一前滑塊組件，第一前滑塊組件位于第一后滑塊組件的前方，第一后滑塊組件包括第一固定框架和第一后滑塊，第一固定框架的外側壁與外管的內側壁配合，第一后滑塊卡扣連接在第一固定框架的內側壁上，第一后滑塊具有彈性卡扣，所述外管上設有卡扣孔，第一后滑塊的彈性卡扣穿過第一固定框架與外管的卡扣孔配合將第一固定框架固定，第一后滑塊的內側壁與中管的外側壁貼合摩擦，第一前滑塊組件包括固定在中管外側壁上的第一前滑塊，第一前滑塊的外側壁與外管的內側壁貼合摩擦。
[0013]進一步的，所述第二滑動摩擦組件包括設于中管后端的第二后滑塊組件和設于內管的第二前滑塊組件，第二前滑塊組件位于第二后滑塊組件的前方，第二后滑塊組件包括第二固定框架和第二后滑塊，第二固定框架的外側壁與中管的內側壁配合，第二后滑塊卡扣連接在第二固定框架的內側壁上，第二后滑塊具有彈性卡扣，所述中管上設有卡扣孔，第二后滑塊的彈性卡扣穿過第二固定框架與中管的卡扣孔配合將第二固定框架固定，第二后滑塊的內側壁與內管的外側壁貼合摩擦，第二前滑塊組件包括固定在內管外側壁上的第二前滑塊，第二前滑塊的外側壁與外管的內側壁貼合摩擦，第二前滑塊伸入內管中形成插銷將第二螺母固定。
[0014]采用上述技術方案后，本實用新型具有如下優點:內管、中管和外管是不能相對轉動的，只能相對軸向移動，由于第一螺母與中管固定連接，所以第一螺母無法轉動，驅動電機啟動正轉后會帶動第一螺桿相對第一螺母轉動，因此第一螺桿相對第一螺母向上移動，外管會跟隨第一螺桿向上移動，從而實現外管相對中管向上移動；同時，第二螺桿跟隨第一螺桿轉動，第二螺母是固定不動的，所以第二螺桿會相對第二螺母向上移動，中管跟隨第二螺桿向上移動，從而實現中管相對內管向上移動。電動推桿收縮時，驅動電機反轉即可，也是外管和中管同步運動。可見，通過一個驅動電機實現對外管和中管的分別驅動，可靠性和穩定性都非常好，而且外管和中管同步運動，外管相對內管的移動速度翻倍，使得伸長或收縮過程的時間大大縮短，螺桿與螺母配合，具有自鎖效果，而且是兩對螺桿、螺母嚙合結構，具有雙重自鎖，電動推桿的軸向承重能力提到大大提高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0016]圖1為本實用新型一種實施例的結構示意圖；
[0017]圖2為圖1中I處放大圖；
[0018]圖3為圖1中II處放大圖；
[0019]圖4為驅動裝置的爆炸圖；
[0020]圖5為驅動裝置的剖視圖；
[0021]圖6為圖1中III處放大圖；
[0022]圖7為第一滑動摩擦組件與外管的示意圖；
[0023]圖8為第一滑動摩擦組件的剖視圖；
[0024]圖9為圖8中IV處放大圖；
[0025]圖10為第一固定框架的示意圖；
[0026]圖11為第一滑動摩擦組件的仰視圖。
【具體實施方式】
[0027]如圖1所示為本實用新型一種實施例，一種電機內置的電動推桿，包括內管1、中管2和外管3，內管I的前端插入中管2內，中管2的前端插入外管3內，所述外管3的前端設有驅動裝置，所述中管2內設有第一聯動組件，第一聯動組件包括相互嚙合的第一螺桿21和第一螺母22，第一螺桿21的前端與驅動裝置連接，第一螺母22與中管2固定連接，所述內管I內設有第二聯動組件，第二聯動組件包括相互嚙合的第二螺桿11和第二螺母12，第二螺桿11與第一螺桿21同步轉動，第二螺桿11相對中管2軸向定位，第二螺母12與內管I固定連接。
[0028]本實用新型中除了驅動裝置以外的所有零部件上涉及的前后方位，結合圖1來看，“前”即圖1中的“上”，“后”即圖1中的“下”。只有驅動裝置是以電機軸的伸出方向為參照的，電機軸從驅動電機的前端伸出，在圖1中表現出來的就是向下伸出驅動電機。為了便于結合附圖來理解本實用新型，除了涉及驅動裝置外，其它就用“上”來替換“前”，“下”替換“后”。另外，任一零部件上涉及的“內、外”的定義是以電動推桿的中心軸線為參照，靠近電動推桿的中心軸線則為“內”，相反的，遠離電動推桿的中心軸線則為“外”。
[0029]首先，假設內管I的下端是固定住的，比如固定在地面上，電動推桿先處于收縮狀態，在伸長過程中，中管2相對內管I向上移動，外管3相對中管2向上移動。在本實施例中，內管1、中管2和外管3的橫截面形狀均是六邊形，具體結構后面會描述，內管1、中管2和外管3是不能相對轉動的，只能相對軸向移動，由于第一螺母22與中管2固定連接，所以第一螺母22無法轉動，驅動電機4啟動正轉后會帶動第一螺桿21相對第一螺母22轉動，因此第一螺桿21相對第一螺母22向上移動，外管3會跟隨第一螺桿21向上移動，從而實現外管3相對中管2向上移動；同時，第二螺桿11跟隨第一螺桿21轉動，第二螺母12是固定不動的，所以第二螺桿11會相對第二螺母12向上移動，中管2跟隨第二螺桿11向上移動，從而實現中管2相對內管I向上移動。電動推桿收縮時，驅動電機4反轉即可，也是外管3和中管2同步運動。可見，通過一個驅動電機4實現對外管3和中管2的分別驅動，可靠性和穩定性都非常好，而且外管3和中管2同步運動，外管3相對內管I的移動速度翻倍，使得伸長或收縮過程的時間大大縮短，螺桿與螺母配合，具有自鎖效果，而且是兩對螺桿、螺母嚙合結構，具有雙重自鎖，電動推桿的軸向承重能力提到大大提高。
[0030]為了使電動推桿處于收縮狀態時的整體長度不會超過外管3的長度太多，使電動推桿的整體結構更加緊湊。在本實施例中，所述中管2連接有連接件23，連接件23的上端固定在中管2的上端，第一螺母22固定在連接件23的下端，連接件23包括連接臂231和連接盤232，連接臂231具有至少兩根，一般是兩根或三根就足夠保證強度，如圖2所示，連接臂231的上端通過螺釘91固定在中管2的上端口部，為了便于連接件23在安裝前能夠先行定位好，所述連接臂231的上端的外側設有卡位臺階2311，卡位臺階2311具有平行中管2徑向的徑向面和平行中管2軸向的軸向面，卡位臺階2311的徑向面抵在中管2的上端面上，卡位臺階2311的軸向面貼在中管2的內側壁上。連接臂231的下端與連接盤232連接為一體，可以結合圖3看，連接盤232具有供第二螺桿11穿過的中心孔2320，第一螺母22固定在連接盤232上，連接盤232的外徑小于內管I的內徑。連接件23的主要作用是將中管2與第一螺母22連接起來，而且為了讓內管I盡量縮回中管2內，縮短整個電動推桿在收縮狀態時的長度，所以連接件23的下端伸入內管I內，并且在電動推桿處于收縮狀態時，連接盤232貼在第二螺母12上。從圖1中看，電動推桿處于收縮狀態，可以非常明顯地看到，不僅連接件23的下端伸入內管I中，驅動裝置都可以伸到內管I中，內管I幾乎全部位于中管2內，而中管2也幾乎全部位于外管3內，整個電動推桿在收縮狀態時的長度只比外管3長一點，因此占用空間小，便于存放和運輸。
[0031]結合圖1和圖3，第二螺桿11具有內孔110，第一螺桿21的下端插入第二螺桿11的內孔I1內，圖1中看電動推桿處于收縮狀態，第一螺桿21有很大一部分都在第二螺桿11內，同樣有利于縮短電動推桿在收縮狀態時的長度，第一螺桿21的下端固定有限位件211，例如通過螺栓92固定，限位件211與第二螺桿11的內孔110周向定位實現第二螺桿11與第一螺桿21同步轉動，限位件211跟隨第一螺桿21沿第二螺桿11的內孔110軸向運動，例如限位件211與第二螺桿11的內孔110之間通過鍵槽配合，或者是花鍵配合，限位件211上端的外徑大于第一螺母22的內徑，在第一螺桿21向上運動到極限時，限位件211的上端會抵到第一螺母22的下端，防止第一螺桿21相對第一螺母22繼續向上移動。
[0032]結合圖1和圖3，在本實施例中，所述第二螺桿11通過連接軸承111與第一螺母22裝配連接實現相對中管2軸向定位，第一螺母22的下端面設有環形槽221，第二螺桿11的上端伸入環形槽221內，第二螺桿11的內孔110套在環形槽221的內環側壁上，連接軸承111的外圈與環形槽221的外環側壁過盈配合，連接軸承111的內圈與第二螺桿11上端的外圓周面過盈配合，環形槽221的外環側壁設有對連接軸承111外圈的上端進行軸向定位的定位臺階2211，連接軸承111外圈的下端抵在連接盤232上定位，第二螺桿11的上端穿過連接軸承111并設有對連接軸承111內圈的上端進行軸向定位的軸用擋圈112，第二螺桿11的上端設有對連接軸承111內圈的下端進行軸向定位的螺桿軸肩113。將連接軸承Ill放置到環形槽221中，一來便于連接軸承111定位，二來減少定位連接軸承111所需要的零件，三來連接軸承111可以不占用軸向的空間，也有利于縮短整個電動推桿在收縮狀態時的長度。除此之外，連接軸承111也可以定位在連接件23上，例如將連接軸承111通過孔用卡簧定位在連接盤232的中心孔2320內。
[0033]結合圖1、圖4和圖5，驅動裝置包括驅動電機4和減速箱，驅動電機4通過連接板49吊裝在外管3的上端，減速箱包括減速箱體41、傳動機構和輸出軸42，所述驅動電機4的電機軸40具有蝸桿結構，所述傳動機構包括一級傳動組件和二級傳動組件，一級傳動組件和二級傳動組件均設有兩組，一級傳動組件包括同軸且同步轉動的一級蝸輪431和一級蝸桿432，一級蝸輪431與電機軸40的蝸桿結構嚙合傳動，二級傳動組件包括同軸且同步轉動的二級蝸輪441和二級齒輪442，二級蝸輪441與一級蝸桿432嚙合傳動，輸出軸42上設有與二級齒輪442嚙合傳動的從動齒輪421，輸出軸42與第一螺桿21連接。
[0034]一般小型電機配置的減速箱，特別是在驅動電機4的電機軸40與減速箱的輸出軸42平行的情況下，會采用兩級以上的齒輪嚙合減速，但都不具有很好的反向自鎖功能，例如在升降機構中，在上升過程中，驅動電機4的負載較大，一旦驅動電機4停止輸出扭矩，負載可能會使驅動電機4反轉，導致負載無法上升到目標高度，不僅影響正常工作需要，嚴重的可能導致負載下墜，存在很大的不安全因素。但是在本實施例中，通過一級蝸輪431和電機軸40上的蝸桿結構嗤合傳動，電機軸40的輸出扭矩傳遞至一級蝸輪431和一級蝸桿432時已經相對電機軸40輸出時旋轉90度，然后再通過一級蝸桿432和二級蝸輪441嚙合傳動，使輸出扭矩傳遞至二級蝸輪441和二級齒輪442時反向旋轉90度，此時輸出扭矩又恢復到電機軸40輸出時平行的輸出方向，再通過二級齒輪442與輸出軸42的從動齒輪421嚙合，使輸出軸42的軸線與電機軸40的軸線重合，這樣就可以使得輸出軸42輸出扭矩時與電機軸40輸出扭矩的方向完全相同，因此通過傳動機構的傳遞，輸出扭矩的輸出方向并不受影響，而且傳動機構具有兩級蝸輪蝸桿嚙合，同時一級傳動組件和二級傳動組件均設有兩組，相當于有四級蝸輪蝸桿嚙合，反向自鎖能力得到極大的加強，而且能夠提供更強勁的輸出扭矩，因此特別適用于驅動升降機構。
[0035]雖然傘齒輪也具有改變輸出扭矩方向的能力，但是傘齒輪一般位于轉軸的軸頭，或安裝在轉軸上或將轉軸直接加工成傘齒軸，因此兩個傘齒輪嚙合時會占用轉軸以外的空間，因此會導致減速箱體41的體積增大。而蝸輪蝸桿嚙合時，蝸輪必須位于蝸桿軸向兩端的范圍內，蝸桿必須位于蝸輪軸向兩端的范圍內，因此蝸輪蝸桿嚙合不會占用額外空間，所以本實用新型采用蝸輪蝸桿嚙合傳動來實現輸出扭矩的換向，能夠使整個傳動機構的結構更加緊湊，減速箱體41的體積可以更小。
[0036]一級蝸輪431和一級蝸桿432軸向定位在一級轉軸433上，所述一級轉軸433的兩端通過轉軸軸承45與減速箱體41連接，所述一級蝸輪431和一級蝸桿432上設有相互配合實現一級蝸輪431和一級蝸桿432同步轉動的周向限位結構。所述周向限位結構包括周向限位孔4311和周向限位塊4321，周向限位孔4311設于一級蝸輪431上面向一級蝸桿432的端面上，周向限位塊4321設于一級蝸桿432上面向一級蝸輪431的端面上。在本實施例中，周向限位孔4311為方孔，一級轉軸433從周向限位孔4311中穿過，周向限位塊4321為方塊，一級蝸桿432上用來安裝一級轉軸433的通孔從周向限位塊4321中穿過。除此之外，周向限位孔4311和周向限位塊4321也可以是截面為三角形、D形或其它多邊形結構，要保證輸出扭矩的正常傳遞，以及足夠的反向自鎖能力，強度要滿足要求。一級蝸輪431和一級蝸桿432分開加工，屬于標準件，維護成本較低，除此之外，一級蝸輪431和一級蝸桿432也可以整體加工出來，雖然安裝方便，而且同步轉動的可靠性更高，但屬于非標件，加工難度比較大，加工成本高，維護成本也會增加。
[0037]減速箱體41的側壁設有轉軸安裝通孔410，減速箱體41的內側壁上設有與轉軸安裝通孔410同軸對應的轉軸安裝盲孔，一級轉軸433的一端通過轉軸軸承45定位在轉軸安裝盲孔內，一級轉軸433的另一端通過轉軸軸承45定位在轉軸安裝通孔410中。安裝一級轉軸433時，從減速箱體41的外側通過轉軸安裝通孔410插入減速箱體41，減少減速箱體41上通孔的數量，減少需要密封的地方，有利于潤滑脂或潤滑油長期儲存在減速箱體41內。
[0038]二級蝸輪441和二級齒輪442軸向定位在二級轉軸443上，二級蝸輪441和二級齒輪442為一體結構實現同步轉動，二級轉軸443的兩端通過轉軸軸承45與減速箱體41連接，具體是減速箱體41內側壁的下端設有軸承座46，所述二級轉軸443的下端定位在軸承座46上，二級轉軸443的上端通過轉軸軸承45定位在減速箱體41的后端蓋上。二級蝸輪441和二級齒輪442雖然也可以像一級蝸輪431和一級蝸桿432 —樣分開加工，通過周向限位結構實現同步轉動，但是因為二級齒輪442與輸出軸42上的從動齒輪421是簡單的圓柱齒輪嚙合，二級齒輪442受到反向沖擊會比較大，容易導致周向限位結構松動或損壞，所以這里優選是二級蝸輪441和二級齒輪442為一體結構，雖然整體加工屬于非標件，但是二級蝸輪441和二級齒輪442是同軸結構，蝸輪結構類似斜齒輪，因此加工相對簡單，不會增加過多的成本。二級齒輪442與輸出軸42上的從動齒輪421優選的是直齒輪，在驅動電機4會正轉和反轉的情況下，直齒輪不會影響輸出扭矩，而且使用壽命最長。
[0039]所述輸出軸42上安裝有輸出軸承422，軸承座46的下端設有容置輸出軸承422的安裝槽461，安裝槽461的上端具有定位端面，輸出軸承422外圈的上端定位在定位端面上，輸出軸42的下端具有將輸出軸承422內圈的下端定位的出軸軸肩423，所述軸承座46下端設有定位輸出軸42的端蓋47，端蓋47將輸出軸承422外圈的下端定位。在本實施例中，軸承座46的下端具有向下凸起的第一凸環462，安裝槽461位于第一凸環462內，第一凸環462的外圓周面與減速箱體41內側壁的下端之間具有間隙，所述端蓋47的上端設有向上凸起的第二凸環471，第二凸環471插入所述間隙中，這樣形成配合結構，能夠增加安裝時的便利性，而且安裝后的穩定性也提到提高。
[0040]輸出軸42的下端設有聯軸器安裝孔424，聯軸器安裝孔424中設有聯軸器425，第一螺桿21的上端穿過端蓋47與聯軸器425連接，端蓋47上設有與第一螺桿21的上端裝配的螺桿軸承212，端蓋47的下端設有將螺桿軸承212定位的蓋板48。驅動電機4的前端蓋401設有螺紋孔400，蓋板48上裝有長螺栓，長螺栓依次穿過蓋板48、端蓋47、軸承座46、減速箱體41后與螺紋孔400連接，將蓋板48、端蓋47、軸承座46、減速箱體41和驅動電機4固定為一體。
[0041]所述減速箱體41的后端蓋411設有軸承安裝孔4111，所述驅動電機4的前端蓋401上設有軸承定位槽402，電機軸40從軸承定位槽402中伸出，軸承定位槽402中安裝有中間軸承403，中間軸承403的內圈與電機軸40過盈配合，中間軸承403外圈的上端與軸承定位槽402過盈配合，中間軸承403外圈的下端與軸承安裝孔4111過盈配合。中間軸承403能夠增加電機軸40的強度以及輸出扭矩時的穩定性，提高其使用壽命。
[0042]此外，見圖1和圖6，所述中管2與外管3之間設有減少中管2與外管3之間的滑動摩擦阻力的第一滑動摩擦組件，內管I與中管2之間設有減少內管I與中管2之間的滑動摩擦阻力的第二滑動摩擦組件。所述第一滑動摩擦組件包括設于外管3下端的第一后滑塊組件和設于中管2的第一前滑塊組件，第一前滑塊組件位于第一后滑塊組件的上方，第一后滑塊組件包括第一固定框架31和第一后滑塊32，第一固定框架31的外側壁與外管3的內側壁配合，第一后滑塊32卡扣連接在第一固定框架31的內側壁上，第一后滑塊32具有第一彈性卡扣321，所述外管3上設有第一卡扣孔300，第一彈性卡扣321穿過第一固定框架31與第一卡扣孔300配合將第一固定框架31固定，第一后滑塊32的內側壁與中管2的外側壁貼合摩擦，第一前滑塊組件包括固定在中管2外側壁上的第一前滑塊24，第一前滑塊24的外側壁與外管3的內側壁貼合摩擦。第一后滑塊32和第一前滑塊24采用耐磨且摩擦系數小的材料制成，減少外管3相對中管2移動時的摩擦阻力。所述第二滑動摩擦組件包括設于中管2下端的第二后滑塊組件和設于內管I的第二前滑塊組件，第二前滑塊組件位于第二后滑塊組件的上方，第二后滑塊組件包括第二固定框架25和第二后滑塊26，第二固定框架25的外側壁與中管2的內側壁配合，第二后滑塊26卡扣連接在第二固定框架25的內側壁上，第二后滑塊26具有第二彈性卡扣261，所述中管2上設有第二卡扣孔200，第二彈性卡扣261穿過第二固定框架25與第二卡扣孔200配合將第二固定框架25固定，第二后滑塊26的內側壁與內管I的外側壁貼合摩擦，第二前滑塊組件包括固定在內管I外側壁上的第二前滑塊13，第二前滑塊13的外側壁與外管3的內側壁貼合摩擦，第二前滑塊13伸入內管I中形成插銷將第二螺母12固定。同樣的，第二后滑塊26和第二前滑塊13采用耐磨且摩擦系數小的材料制成，減少中管2相對內管I移動時的摩擦阻力。另外，第二螺母12通過第二前滑塊13插銷固定，簡化了結構，也便于安裝維護。
[0043]在本實施例中，第一后滑塊組件和第二后滑塊組件的結構是一樣的，只是尺寸有所不同。就以第一后滑塊組件為例來說明第一后滑塊組件和第二后滑塊組件的具體結構。
[0044]一般情況下，第一固定框架31的厚度是固定的，即第一固定框架31的外側壁到內側壁的垂直距離處處相等，第一固定框架31的外側壁的橫截面形狀與外管3的內側壁的橫截面形狀相同，而中管2穿過第一固定框架31插入外管3中，并且中管2的外側壁與第一后滑塊32接觸摩擦，因此外管3、第一固定框架31和中管2可以采用強度較高的材質制成，而第一后滑塊32則采用耐磨且摩擦系數低的材質制成，從而實現電動推桿在伸縮時受到的滑動摩擦阻力減小，外管3和中管2之間不會直接發生摩擦，使用壽命延長。
[0045]如圖7、圖8、圖9和圖10所示，所述第一固定框架31的內側壁上設有第一卡槽311、第二卡槽312和安裝孔313，所述第一后滑塊32的一端卡在第一卡槽311中，第一后滑塊32的另一端卡在第二卡槽312中，第一彈性卡扣321從安裝孔313中穿過。在本實施例中，第一卡槽311和第二卡槽312沿外管3的軸向依次設置，第一卡槽311靠近外管3的下端，也就是靠近第一固定框架31的下端，由此也可以定義第一后滑塊32的下端卡入第一卡槽311中，第一后滑塊32的上端卡入第二卡槽312中，在外管3的軸向上，所述第一卡槽311和第二卡槽312之間的距離，是從第一固定框架31的內側壁上看，第一^^槽311的下側壁到第二卡槽312的上側壁之間的距離，即圖中9的D1。第一卡槽311中設有平行外管3軸向的第一臺階面3111，第一后滑塊32的下端設有下卡鉤322，下卡鉤322向第一固定框架31的下端延伸，下卡鉤322的內側壁抵在第一臺階面3111上定位。同樣的，第二卡槽312中設有平行外管3軸向的第二臺階面3121，第一后滑塊32的上端設有上卡鉤323，上卡鉤323向第一固定框架31的上端延伸，上卡鉤323的內側壁抵在第二臺階面3121上定位，從而將第一后滑塊32固定在第一固定框架31上。第一后滑塊32的兩端之間的距離，即下卡鉤322的下端到上卡鉤323的上端的距離，如圖9中的D2，Dl小于D2，所以第一后滑塊32的兩端通過相互靠近的彈性形變分別扣入第一卡槽311和第二卡槽312。本實施例中，第一后滑塊32與第一固定框架31卡扣連接的兩端位于中管2、外管3相對運動的方向上，在中管2開始滑動的瞬間，中管2對第一后滑塊32產生沖擊力，第一后滑塊32可以有一定距離的彈性竄動(下卡鉤322和上卡鉤323具有一定的彈性)來對這個沖擊力進行緩沖，避免第一后滑塊32受中管2的沖擊而損壞，提高使用壽命。在安裝中管2時，也同樣具有這樣的效果。因為有臺階面，為了便于加工，所以第一卡槽311和第二卡槽312是貫穿第一固定框架31的通槽。此外，第一后滑塊32的兩端也可以通過相互遠離的彈性形變分別扣入第一卡槽311和第二卡槽312，將下卡鉤322和上卡鉤323的延伸方向反向設置即可。
[0046]在外管3的軸向上，所述第一后滑塊32的內側壁上靠近第一固定框架31下端的一端設有倒角324，這樣便于中管2裝配時插入。為了減少外管3的內側壁與內管I的外側壁之間的間距，即縮短第一固定框架31的外側壁到第一后滑塊32的內側壁之間的距離，在第一固定框架31的內側壁上設有容置槽314，第一后滑塊32置于容置槽314中，第一后滑塊32的內側壁高出容置槽314，倒角324的下端位于容置槽314內。這樣內管I剛插入外管3時，不管兩者之間有沒有對正中心，都是直接接觸第一后滑塊32內側壁上的倒角324，而不是第一后滑塊32的端面，不僅對內管I的安裝具有一定的導向作用，便于內管I的安裝，而且在安裝時內管I的端面不會直接撞擊第一后滑塊32的端面，避免第一后滑塊32被撞壞。在本實施例中，第一彈性卡扣321是從容置槽314的底面穿過第一固定框架31的。
[0047]由于在安裝第一固定框架31時，第一彈性卡扣321需要向第一固定框架31的內側壁縮回，在第一彈性卡扣321進入外管3內，會抵在外管3的內側壁上，但是在剛開始安裝第一固定框架31時，第一彈性卡扣321會卡在外管3的下端面上，為了便于第一彈性卡扣321縮回，第一彈性卡扣321上伸出第一固定框架31的外側壁的一端設有斜面3211，斜面3211沿外管3的軸向向第一固定框架31的內側傾斜，斜面3211上相對遠離第一固定框架31的內側壁的一端靠近外管3的下端。這樣在安裝第一固定框架31時，不會刻意使第一彈性卡扣321縮回，而是直接由外管3的內側壁使第一彈性卡扣321縮回，從而方便第一固定框架31的安裝。
[0048]為了防止第一固定框架31裝入外管3的速度過快而導致第一彈性卡扣321錯過第—^扣孔300，第一固定框架31的外側壁設有向外凸出的定位檐315，所述第一彈性卡扣
321與第--^扣孔300配合時，定位檐315抵在外管3的下端上，這樣的設計，只要定位檐
315抵在外管3的下端上，第一彈性卡扣321就會與第—^扣孔300配合好，使第一固定框架31百分百安裝成功。在本實施例中，定位檐315環繞第一固定框架31的外側壁設置一整圈。此外，定位檐315也可以在第一固定框架31的外側壁的周向上均布有多段。
[0049]另外，在本實施例中，外管3的橫截面為六邊形，中管2、內管I也同樣，因此第一固定框架31和第二固定框架25也是。同樣以第一后滑塊組件為例來說明，第二后滑塊組件以此為參考。見圖11，第一固定框架31由六個平板構成，一般是一體制造成型的，也可以由幾個平板焊接得來，第一后滑塊32分布在外管3的六個平板上，第一后滑塊32的內側壁為平面。這樣第一后滑塊32容易加工，而且容易保證第一后滑塊32的內側壁與中管2的外側壁之間接觸的穩定性。而且值得一提的是，外管3、內管I和第一固定框架31的橫截面是由正六邊形變化而來的，將正六邊形的其中一對對邊的長度減小至原來的0.65?0.75，形成一對短邊，相當于是橫截面形狀變扁了，在不削弱六邊形的穩定性的前提下，提高內管1、中管2、外管3在短邊方向上的負載能力，還能減少材料用量和空間占用量，使得電動推桿適合成對使用，例如用作桌子的桌腿，可以實現桌面板的升降。
[0050]除此之外，外管3、中管2、內管I的橫截面也可以是三角形、四邊形、五邊形、八邊形等等，滑塊結構沒什么變化。外管3、中管2、內管I的橫截面還可以是橢圓形，這樣的話，第一后滑塊32的內側壁就有必要設置成橢圓弧面，會增加一定的加工成本，而且所有第一后滑塊32的內側壁的圓心重合，否則可能與中管2的外側壁配合不好，對于所有第一后滑塊32之間安裝定位的精確度要求比較高。
[0051]內管I與中管2之間、中管2與外管3之間并無直接接觸，而是通過滑塊支撐隔開，滑塊可以采用耐磨且摩擦系數小的材料制成，因此有利于減少內管I相對中管2滑動時、中管2相對外管3滑動時的摩擦力，能減少驅動電機4的無用功。滑塊固定安裝的方式簡單，先將多個滑塊通過卡扣方式固定在固定框架上，多個滑塊之間可以互換通用，再由固定框架統一與管體配合，最妙的一點是，最后通過滑塊的彈性卡扣與管體的卡扣孔配合實現固定框架和滑塊相對管體的固定關系，這樣可以簡化固定框架的結構，不需要在固定框架上設置與管體連接的連接結構，而且每個滑塊都與管體連接，固定結構的穩定性、可靠性較高；除了滑塊和固定框架，再無其它零件，零件數量非常少，整體重量小，有利于縮短安裝工時，而且節省人力。
[0052]上述實施例中，除了將內管的下端固定外，也可以將外管的上端固定住，這樣就變成第一螺桿不動，第一螺母沿第一螺桿的軸向運動，第一螺母帶動第二螺桿運動，同時第二螺母又沿第二螺桿的軸向運動，讓中管和內管同時運動；甚至還可以將中管固定住，讓外管和內管運動。除上述優選實施例外，本實用新型還有其他的實施方式，本領域技術人員可以根據本實用新型作出各種改變和變形，只要不脫離本實用新型的精神，均應屬于本實用新型權利要求書中所定義的范圍。
【權利要求】
1.一種電機內置的電動推桿，包括內管、中管和外管，內管的前端插入中管內，中管的前端插入外管內，所述外管的前端設有驅動裝置，其特征在于:所述中管內設有第一聯動組件，第一聯動組件包括相互嚙合的第一螺桿和第一螺母，第一螺桿的前端與驅動裝置連接，第一螺母與中管固定連接，所述內管內設有第二聯動組件，第二聯動組件包括相互嚙合的第二螺桿和第二螺母，第二螺桿與第一螺桿同步轉動，第二螺桿相對中管軸向定位，第二螺母與內管固定連接。
2.根據權利要求1所述的電機內置的電動推桿，其特征在于:所述中管連接有連接件，連接件的前端固定在中管的前端，第一螺母固定在連接件的后端，所述電動推桿處于收縮狀態時，連接件的后端伸入內管中。
3.根據權利要求2所述的電機內置的電動推桿，其特征在于:所述第二螺桿具有內孔，第一螺桿的后端插入第二螺桿的內孔內，第一螺桿的后端固定有限位件，限位件與第二螺桿的內孔周向定位實現第二螺桿與第一螺桿同步轉動，限位件跟隨第一螺桿沿第二螺桿的內孔軸向運動，限位件前端的外徑大于第一螺母的內徑。
4.根據權利要求3所述的電機內置的電動推桿，其特征在于:所述第二螺桿通過連接軸承與第一螺母裝配連接實現相對中管軸向定位，第一螺母的后端面設有環形槽，第二螺桿的前端伸入環形槽內，第二螺桿的內孔套在環形槽的內環側壁上，連接軸承的外圈與環形槽的外環側壁過盈配合，連接軸承的內圈與第二螺桿前端的外圓周面過盈配合，環形槽的外環側壁設有對連接軸承外圈的前端進行軸向定位的定位臺階，連接軸承外圈的后端抵在連接件上定位，第二螺桿的前端穿過連接軸承并設有對連接軸承內圈的前端進行軸向定位的軸用擋圈，第二螺桿的前端設有對連接軸承內圈的后端進行軸向定位的螺桿軸肩。
5.根據權利要求1至4任一所述的電機內置的電動推桿，其特征在于:所述驅動裝置包括驅動電機和減速箱，減速箱包括減速箱體、傳動機構和輸出軸，所述驅動電機的電機軸具有蝸桿結構，所述傳動機構包括一級傳動組件和二級傳動組件，一級傳動組件和二級傳動組件均設有兩組，一級傳動組件包括同軸且同步轉動的一級蝸輪和一級蝸桿，一級蝸輪與電機軸的蝸桿結構嚙合傳動，二級傳動組件包括同軸且同步轉動的二級蝸輪和二級齒輪，二級蝸輪與一級蝸桿嗤合傳動，輸出軸上設有與二級齒輪嗤合傳動的從動齒輪，輸出軸與第一螺桿連接。
6.根據權利要求5所述的電機內置的電動推桿，其特征在于:所述減速箱體內側壁的后端設有軸承座，輸出軸通過輸出軸承安裝在軸承座上，軸承座后端設有定位輸出軸的端蓋，輸出軸的后端設有聯軸器安裝孔，聯軸器安裝孔中設有聯軸器，第一螺桿的前端穿過端蓋與聯軸器連接，端蓋上設有與第一螺桿前端裝配的螺桿軸承，端蓋的后端設有將螺桿軸承定位的蓋板。
7.根據權利要求6所述的電機內置的電動推桿，其特征在于:所述驅動電機的前端設有螺紋孔，蓋板上裝有長螺栓，長螺栓依次穿過蓋板、端蓋、軸承座、減速箱體后與螺紋孔連接，將蓋板、端蓋、軸承座、減速箱體和驅動電機固定為一體。
8.根據權利要求1至4任一所述的電機內置的電動推桿，其特征在于:所述中管與外管之間設有減少中管與外管之間的滑動摩擦阻力的第一滑動摩擦組件，內管與中管之間設有減少內管與中管之間的滑動摩擦阻力的第二滑動摩擦組件。
9.根據權利要求8所述的電機內置的電動推桿，其特征在于:所述第一滑動摩擦組件包括設于外管后端的第一后滑塊組件和設于中管的第一前滑塊組件，第一前滑塊組件位于第一后滑塊組件的前方，第一后滑塊組件包括第一固定框架和第一后滑塊，第一固定框架的外側壁與外管的內側壁配合，第一后滑塊卡扣連接在第一固定框架的內側壁上，第一后滑塊具有彈性卡扣，所述外管上設有卡扣孔，第一后滑塊的彈性卡扣穿過第一固定框架與外管的卡扣孔配合將第一固定框架固定，第一后滑塊的內側壁與中管的外側壁貼合摩擦，第一前滑塊組件包括固定在中管外側壁上的第一前滑塊，第一前滑塊的外側壁與外管的內側壁貼合摩擦。
10.根據權利要求8所述的電機內置的電動推桿，其特征在于:所述第二滑動摩擦組件包括設于中管后端的第二后滑塊組件和設于內管的第二前滑塊組件，第二前滑塊組件位于第二后滑塊組件的前方，第二后滑塊組件包括第二固定框架和第二后滑塊，第二固定框架的外側壁與中管的內側壁配合，第二后滑塊卡扣連接在第二固定框架的內側壁上，第二后滑塊具有彈性卡扣，所述中管上設有卡扣孔，第二后滑塊的彈性卡扣穿過第二固定框架與中管的卡扣孔配合將第二固定框架固定，第二后滑塊的內側壁與內管的外側壁貼合摩擦，第二前滑塊組件包括固定在內管外側壁上的第二前滑塊，第二前滑塊的外側壁與外管的內側壁貼合摩擦，第二前滑塊伸入內管中形成插銷將第二螺母固定。
【文檔編號】H02K7/06GK204244001SQ201420697834
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月19日 優先權日:2014年11月19日
【發明者】陸小健, 胡仁昌, 李威強 申請人:浙江捷昌線性驅動科技股份有限公司