專利名稱：具有手搖驅(qū)動功能的電動直線推桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電動推桿技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種具有手搖驅(qū)動功能的電動直線推 桿，主要用于電動調(diào)節(jié)病床、沙發(fā)辦公家具、家用電器等，當(dāng)電源中斷或故障時，可通過手搖 裝置驅(qū)動推桿升降，作為應(yīng)急方式調(diào)節(jié)器械。
背景技術(shù)：
目前，電動推桿廣泛用于調(diào)節(jié)病床、沙發(fā)、辦公家具、家用電器，以及工業(yè)電器設(shè) 備。在一些情況下，當(dāng)電源突然中斷或器械故障時，我們?nèi)韵Ｍ軌蛴心撤N應(yīng)急的方式可以 調(diào)節(jié)器械，以降低危險或提高舒適感，因此需要在一些特定用途的電動推桿中設(shè)置可以人 工驅(qū)動的機構(gòu)。在LINAK的專利W02004018901A1中提及類似的裝置，主要做法是在推桿主軸絲桿 的后端同軸地設(shè)置一個驅(qū)動軸，驅(qū)動軸與絲桿間通過聯(lián)軸器連接并伸出至推桿外部，當(dāng)用 手動曲柄搖動驅(qū)動軸時，也同時驅(qū)動主軸絲桿轉(zhuǎn)動，從而可以應(yīng)急地調(diào)節(jié)推桿。在這個專利 方案中，聯(lián)軸器需要被旋鉚固定在主軸絲桿上，并相對主軸絲桿不可旋轉(zhuǎn)，同時需要在聯(lián)軸 器加工開口，用來和驅(qū)動軸上的傳動銷相配合，以傳遞用手柄搖動的力矩，因此其結(jié)構(gòu)和工 藝都相對復(fù)雜，會引起成本的上升。手搖驅(qū)動時，可能會由于搖動轉(zhuǎn)速太快，引起推桿或器具的損壞，甚至發(fā)生危險。
實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是為了解決上述存在的缺點與不足，提供一種結(jié) 構(gòu)簡單且成本低廉的具有手搖驅(qū)動功能的電動直線推桿，防止了搖動過快引起危險或器械 損壞的問題。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種具有手搖驅(qū)動功能的電動 直線推桿，具有其內(nèi)安裝蝸輪的齒輪箱、安裝在齒輪箱上的雙向運轉(zhuǎn)電機、固定安裝在蝸輪 軸孔內(nèi)的主軸絲桿，電機的輸出軸前端加工成蝸桿，主軸絲桿一頭的絲桿端上套有絲桿螺 母，絲桿螺母外圍有安裝在齒輪箱上防止絲桿螺母旋轉(zhuǎn)的外管，絲桿螺母上安裝有用于帶 動負載運動的驅(qū)動連接件，齒輪箱上固定安裝有后安裝座，主軸絲桿遠離絲桿螺母一端伸 出后安裝座，主軸絲桿伸出后安裝座的部分設(shè)置為手動曲柄的安裝件。本實用新型主要用于民用及工業(yè)的電器設(shè)備中直線運動結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)，可以在電源 突然中斷或器械故障時，通過手搖裝置驅(qū)動推桿升降。電機為雙向旋轉(zhuǎn)的電動機，出于控制 系統(tǒng)簡易和成本的考慮，通常采用有刷永磁直流電機，電機輸出端連接有減速機構(gòu)，經(jīng)減速 機構(gòu)驅(qū)動主軸絲桿，當(dāng)主軸絲桿旋轉(zhuǎn)時，絲桿螺母軸向直線運動，通過絲桿螺母及裝在其上 的驅(qū)動連接件，使得推桿可以電動地驅(qū)動器械和設(shè)備。通常情況下，手搖曲柄不裝在主軸絲 桿上，當(dāng)需要手動驅(qū)動推桿時，將手動曲柄裝在主軸絲桿端頭，通過手動曲柄直接驅(qū)動主軸 絲桿轉(zhuǎn)動，當(dāng)主軸絲桿旋轉(zhuǎn)時，絲桿螺母軸向直線運動，通過絲桿螺母及裝在其上的驅(qū)動連 接件，使得推桿可以手動地驅(qū)動器械和設(shè)備。3[0008]所述的安裝件為主軸絲桿伸出后安裝座的端頭、端頭上開有孔、孔內(nèi)安裝傳動銷。所述的安裝件為主軸絲桿伸出后安裝座的端頭，其加工成與手動曲柄相匹配的方 軸或扁軸或端頭上開槽，使得手動曲柄容易固定。所述的電機正負引出線兩端并聯(lián)一個手動曲柄轉(zhuǎn)速越快阻礙力矩越大防止機構(gòu) 損壞的瞬變二極管，限定操作者搖動的速度。在電機的正負引出線兩端并聯(lián)一只瞬變二極 管，瞬變二極管的導(dǎo)通值可選定。當(dāng)手動驅(qū)動推桿，主軸絲桿會通過減速機構(gòu)反拖電機運 轉(zhuǎn)，電機被反拖的轉(zhuǎn)速是主軸絲桿轉(zhuǎn)速與減速機構(gòu)速比的乘積。由于永磁直流電機中存在 磁場，在電機正、負兩端開路的情況下，電機被反拖運轉(zhuǎn)時，電動機將發(fā)電產(chǎn)生電壓，電壓值 與電機轉(zhuǎn)速成正比。如果手搖速度較低，電機發(fā)電產(chǎn)生的電壓較低，不足以使瞬變二極管導(dǎo) 通，電機一直處于開路狀態(tài)，轉(zhuǎn)子線圈中無電流，不會產(chǎn)生力矩。當(dāng)手搖速度高于一定值時， 電機的發(fā)電電壓高于瞬變二極管的導(dǎo)通電壓，瞬變二極管導(dǎo)通，電機通過瞬變二極管形成 閉合回路，轉(zhuǎn)子線圈中有發(fā)電電流通過，發(fā)電電流在電機磁場中產(chǎn)生力矩，這個力矩的方向 與電機運轉(zhuǎn)的方向相反，并經(jīng)減速機構(gòu)和主軸絲桿傳遞手搖曲柄上，增加搖動時的阻力，并 且搖動的速度越快，阻力越大，從而使操作者自然地降低搖動速度。通過選用瞬變二極管的 導(dǎo)通值，可改變手搖轉(zhuǎn)速的限制值。本實用新型的有益效果是，本實用新型的具有手搖驅(qū)動功能的電動直線推桿，其 主軸絲桿的一端直接伸出至推桿外部，并通過可連接在其上的手動曲柄驅(qū)動，人工操作推 桿伸縮。同時，通過并聯(lián)在電機正負引出線兩端的瞬變二極管，利用手搖過快時電機的發(fā)電 電壓使瞬變二極管的導(dǎo)通值產(chǎn)生阻力力矩，從而防止搖動過快引起危險或器械損壞。以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本發(fā)明的優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明的主電路電氣原理圖；圖3是瞬變二極管開路時的主電路電氣原理圖；圖4是瞬變二極管導(dǎo)通時的主電路電氣原理圖。圖中1、電機，2、齒輪箱，3、輸出軸，4、蝸輪，5、鍵，6、主軸絲桿，7、絲桿螺母，8、外 管，9.、引出線，10、驅(qū)動管，11、后安裝座，12、傳動銷，13、轉(zhuǎn)子，14、永磁體，15、轉(zhuǎn)子線圈， 16、換向器，17、電刷，18、瞬變二級管。
具體實施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖， 僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。如
圖1所示的具有手搖驅(qū)動功能的電動直線推桿，具有其內(nèi)安裝蝸輪4的齒輪箱 2、安裝在齒輪箱2上的雙向運轉(zhuǎn)電機1、固定安裝在蝸輪4軸孔內(nèi)的主軸絲桿6，電機1的 輸出軸3前端加工成蝸桿，主軸絲桿6 —頭的絲桿端上套有絲桿螺母7，絲桿螺母7外圍有 安裝在齒輪箱2上防止絲桿螺母7旋轉(zhuǎn)的外管8，絲桿螺母7上安裝有用于帶動負載運動的 驅(qū)動連接件，齒輪箱2上固定安裝有后安裝座11，主軸絲桿6遠離絲桿螺母7 —端伸出后安 裝座11，主軸絲桿6伸出后安裝座11的部分設(shè)置為手動曲柄的安裝件。電機1為雙向旋轉(zhuǎn)的電動機，出于控制系統(tǒng)簡易和成本的考慮，通常采用有刷永磁直流電機1，電機1輸出端 連接有減速機構(gòu)，經(jīng)減速機構(gòu)驅(qū)動主軸絲桿6。電機1裝在齒輪箱2上，電機1輸出軸3前端被加工成蝸桿，蝸輪位于齒輪箱2中 并通過鍵5與主軸絲桿6連接，蝸輪與主軸絲桿6同軸，可一起旋轉(zhuǎn)。絲桿螺母7裝在絲桿 上，外管8限制絲桿螺母7，使其不能旋轉(zhuǎn)，只能軸向移動，絲桿螺母7上安裝有驅(qū)動連接件， 驅(qū)動連接件為驅(qū)動管10。主軸絲桿6的一端從后安裝座11伸出部分的末端加工有一個徑向的孔，并在孔中 裝入傳動銷12，傳動銷12與孔緊配。電機1上連接有引出線9，當(dāng)經(jīng)引出線9給電機1供電時，電機1輸出軸3旋轉(zhuǎn)， 其前端蝸桿驅(qū)動蝸輪減速旋轉(zhuǎn)，蝸輪通過鍵5帶動主軸絲桿6旋轉(zhuǎn)，絲桿螺母7軸向直線移 動，通過裝配在絲桿螺母7上的驅(qū)動管10驅(qū)動負載。改變供電電源的方向，電機1將正向 或反向運轉(zhuǎn)，從而使驅(qū)動管10推動或拉動負載，實現(xiàn)電動調(diào)節(jié)推桿。當(dāng)電源中斷或其它一些故障，無法使推桿電動地伸縮時，將手動曲柄套入主軸絲 桿6，并卡住傳動銷12，轉(zhuǎn)動手動曲柄，主軸絲桿6將跟隨同步運轉(zhuǎn)，絲桿螺母7軸向直線移 動，通過裝配在絲桿螺母7上的驅(qū)動管10驅(qū)動負載。改變轉(zhuǎn)動手動曲柄的方向，主軸絲桿6 將正向或反向運轉(zhuǎn)，從而使驅(qū)動管10推動或拉動負載，實現(xiàn)手動調(diào)節(jié)推桿。手動曲柄作為 一種常見的構(gòu)件，不具體描述其結(jié)構(gòu)。當(dāng)推桿被手動曲柄驅(qū)動時，主軸絲桿6通過鍵5驅(qū)動蝸輪同步地運轉(zhuǎn)，蝸輪通過電 機1輸出軸3前端的蝸桿驅(qū)動電機1增速運轉(zhuǎn)，電機1輸出軸3帶動電機1的轉(zhuǎn)子13旋轉(zhuǎn)， 轉(zhuǎn)速滿足如下關(guān)系電機1轉(zhuǎn)速=主軸絲桿6轉(zhuǎn)速X蝸輪蝸桿減速比本例中電機1為有刷永磁直流電動機，永磁體14為電機1提供磁場，當(dāng)轉(zhuǎn)子13在 永磁體14形成的磁場中被動運轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子線圈15中將產(chǎn)生發(fā)電電勢，發(fā)電電勢與轉(zhuǎn)子13 轉(zhuǎn)速成正比。發(fā)電電勢經(jīng)換向器16和電刷17導(dǎo)出至引出線9。如圖2所示，電機1兩端并聯(lián)有瞬變二極管18。當(dāng)手動曲柄搖動速度較低時，發(fā)電 電勢達不到瞬變二極管18的導(dǎo)通電壓，電機1處于開路狀態(tài)，如圖3所示。此時，操作人員 只需克服負載和機構(gòu)磨擦產(chǎn)生的力矩，搖動時較輕松。當(dāng)手動曲柄搖動速度較高時，發(fā)電電勢超過瞬變二極管18的導(dǎo)通電壓，電機1經(jīng) 瞬變二極管18形成閉合回路，如圖4所示。此時，發(fā)電電勢在轉(zhuǎn)子13的線圈中產(chǎn)生電流， 由于永磁體14形成的磁場與線圈中電流相互作用，產(chǎn)生與手動曲柄轉(zhuǎn)動方向相反的力矩， 阻礙手動曲柄的轉(zhuǎn)動，并且搖動曲柄轉(zhuǎn)速越高，阻礙力矩越大，操作者需克服負載和機構(gòu)磨 擦產(chǎn)生的力矩以及發(fā)電電勢產(chǎn)生的阻礙力矩，搖動時費力，使操作者自然地降低搖動速度， 從而防止出現(xiàn)機構(gòu)損壞或危險。本結(jié)構(gòu)原理的電機1采用了有刷直流永磁電機1，但并不限制使用其它形式永磁 電機1。主軸絲桿6的尾部并不限于采用傳動銷12的方案，出可加工成方軸、扁軸、或開槽， 以便于與手動曲柄聯(lián)接。以上述依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人 員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項實 用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù) 性范圍。
權(quán)利要求1.一種具有手搖驅(qū)動功能的電動直線推桿，主要用于民用及工業(yè)的電器設(shè)備中直線運 動結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)，具有其內(nèi)安裝蝸輪的齒輪箱O)、安裝在齒輪箱(2)上的雙向運轉(zhuǎn)電機 (1)、固定安裝在蝸輪(4)軸孔內(nèi)的主軸絲桿(6)，電機(1)的輸出軸( 前端加工成蝸桿， 主軸絲桿(6) —頭的絲桿端上套有絲桿螺母(7)，絲桿螺母(7)外圍有安裝在齒輪箱(2)上 防止絲桿螺母(7)旋轉(zhuǎn)的外管(8)，絲桿螺母(7)上安裝有用于帶動負載運動的驅(qū)動連接 件，其特征在于齒輪箱(2)上固定安裝有后安裝座(11)，主軸絲桿(6)遠離絲桿螺母(7) 一端伸出后安裝座(11)，主軸絲桿(6)伸出后安裝座(11)的部分設(shè)置為手動曲柄的安裝 件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有手搖驅(qū)動功能的電動直線推桿，其特征在于所述的安 裝件為主軸絲桿(6)伸出后安裝座(11)的端頭、端頭上開有孔、孔內(nèi)安裝傳動銷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有手搖驅(qū)動功能的電動直線推桿，其特征在于所述的安 裝件為主軸絲桿(6)伸出后安裝座(11)的端頭，其加工成與手動曲柄相匹配的方軸或扁軸 或端頭上開槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有手搖驅(qū)動功能的電動直線推桿，其特征在于所述的電 機(1)正負引出線兩端并聯(lián)一個手動曲柄轉(zhuǎn)速越快阻礙力矩越大防止機構(gòu)損壞的瞬變二 極管(18)。
專利摘要本實用新型涉及電動推桿技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種具有手搖驅(qū)動功能的電動直線推桿，具有其內(nèi)安裝蝸輪的齒輪箱、安裝在齒輪箱上的輸出軸前端加工成蝸桿的雙向運轉(zhuǎn)電機、固定穿插在蝸輪內(nèi)的主軸絲桿，主軸絲桿一頭的絲桿端上套有絲桿螺母，絲桿螺母外圍有安裝在齒輪箱上防止絲桿螺母旋轉(zhuǎn)的外管，絲桿螺母上安裝有用于帶動負載運動的驅(qū)動連接件，主軸絲桿遠離絲桿螺母一端安裝有后安裝座，主軸絲桿的端頭伸出后安裝座用于手動曲柄的安裝。通過連接在主軸絲桿上的手動曲柄，人工操作推桿伸縮。同時，通過并聯(lián)在電機兩端的瞬變二極管，利用手搖過快時電機的發(fā)電電壓使瞬變二極管的導(dǎo)通值產(chǎn)生阻力力矩，從而防止搖動過快引起危險或器械損壞。
文檔編號F16H37/02GK201836329SQ20102057833
公開日2011年5月18日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者周偉強, 姚步堂 申請人:常州市凱迪電器有限公司