一种基于无刷电机驱动的新型线性执行器结构的制作方法

1.本实用新型涉及线性驱动设备技术领域，尤其是涉及一种基于无刷电机驱动的新型线性执行器结构。


背景技术：

2.电动家具是目前高档家具中的新宠，如电动沙发、电动床等，电动家具因其可以通过电动方式进行调节的优点，如：座椅靠背角度、倾斜角度、高度等，给使用的方便性和舒适度带来很大改善，深受人们所喜爱。目前，电动家具的调节功能都是通过电动线性驱动器实现的，使用时，电动线性驱动器通过电机带动螺杆转动，从而对电动家具的设定参数进行调节，电动线性驱动器内设置有行程开关，当调节到设定位置时，滑动部件触发行程卡关，控制电机停止转动。
3.现有技术中的电动家具所采用的线性驱动器的电机大多是直流有刷电机，这类线性驱动器需要安装限位开关以实现推杆位置及行程的控制，而限位开关电路需要安装在推杆支架内，导致推杆支架尺寸变大，且为异形结构，造成成型精度难以保证的问题，并且材料及加工费用成本都相应提高；此外，直流有刷电机的结构包含了换向器和电刷，电机高速运转中，电刷摩擦换向器产生高频噪音和电磁干扰，为了抑制干扰，又必须加装容性感性元件，可这又会进一步导致成本的上升，以及使线性驱动执行器的结构复杂，体积更大化。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种基于无刷电机驱动的新型线性执行器结构，采用永磁直流无刷电机取代现有的永磁直流有刷电机，进一步缩小线性执行器的空间和体积，节省了成本。
5.为实现上述目的，本实用新型采用以下内容：
6.一种基于无刷电机驱动的新型线性执行器结构，包括机壳，机壳的内部设有前后相平行的辅助轴承、蜗轮和定位轴承，于机壳的下部设有无刷电机，无刷电机的输出轴伸入机壳内部，并且与蜗轮传动连接，所述机壳的前端固设有一外套筒，外套筒的内部活动地套设一内套筒，所述内套筒为空心结构，并且于内套筒的尾部固设一丝杆螺母，所述丝杆螺母内套装有一丝杆，丝杆的末端依次穿过辅助轴承、蜗轮后与定位轴承相连接，并且丝杆与蜗轮固定连接，使得蜗轮旋动时，丝杆与蜗轮同步旋动。
7.优选的是，所述机壳由第一壳体和第二壳体盖合而成，所述第二壳体的左右侧壁相对设有卡合凸起，外套筒的尾部左右相对设有卡合凹槽，所述卡合凸起与卡合凹槽卡接配合。
8.优选的是，所述丝杆螺母尾部的直径大小大于两个卡合凸起之间的间距。
9.优选的是，所述外套筒的前端设有一端盖，端盖上开设有一可供内套筒穿过的贯穿孔。
10.优选的是，所述内套筒的前端连接有一转接头，所述转接头为空心结构，并且转接
头的尾部上下相对设有第一通孔，所述内套筒的前端上下相对设有第二通孔，当内套筒的前端伸入转接头内时，相互重叠的第一通孔与第二通孔内设有将转接头和内套筒固定的紧固件。
11.优选的是，所述内套筒的前端螺纹连接一转接头，所述转接头上相对设有两个相互贯通的第一通孔，所述内套筒的前端上下相对设有第二通孔，当内套筒与转接头相连接时，相互重叠的第一通孔与第二通孔内设有将转接头和内套筒固定的紧固件。
12.优选的是，所述紧固件为螺栓螺母组件。
13.优选的是，所述紧固件为销轴紧固件。
14.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型采用永磁直流无刷电机取代现有的永磁直流有刷电机，内套筒运动的位置监测直接由无刷电机集成的控制器采集，取消原本线性驱动执行器内的限位开关电路和部件，从而进一步地缩小了线性执行器的空间和体积，进而线性执行器的形状可以根据需要设计成最合理的圆管结构，尺寸精度和材料成本得到很大的改善。
附图说明
15.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
16.图1是本实用新型的一种基于无刷电机驱动的新型线性执行器结构的结构示意图；
17.图2是本实用新型实施例的一种基于无刷电机驱动的新型线性执行器结构的爆炸示意图；
18.图3是本实用新型实施例的一种基于无刷电机驱动的新型线性执行器结构的a
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a面剖视图；
19.图4是本实用新型实施例的一种基于无刷电机驱动的新型线性执行器结构的b
‑
b面剖视图；
20.图中，各附图标记为：
21.10
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机壳，20
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无刷电机，30
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外套筒，40
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内套筒，50
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丝杆，60
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转接头，110
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第一壳体，120
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第二壳体，121
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卡合凸起，11
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辅助轴承，12
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蜗轮，13
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定位轴承，21
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输出轴，31
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卡合凹槽，32
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端盖，321
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贯穿孔，41
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丝杆螺母，42
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第二通孔，61
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第一通孔。
具体实施方式
22.为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例对本实用新型做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。
23.如图1、图2和图3所示，本实用新型提出一种基于无刷电机驱动的新型线性执行器结构，采用永磁直流无刷电机取代现有的永磁直流有刷电机，具体包括：机壳10，机壳10的内部设有前后相平行的辅助轴承11、蜗轮12和定位轴承13，于机壳10的下部设有无刷电机20，无刷电机20的输出轴21伸入机壳10内部，并且与蜗轮12传动连接，于机壳10的前端固设有一外套筒30，外套筒30的内部活动地套设一内套筒40，内套筒40为空心结构，并且于内套筒40的尾部固设一丝杆螺母41，丝杆螺母41内套装有一丝杆50，丝杆50的末端依次穿过辅
助轴承11、蜗轮12后与定位轴承13相连接，并且丝杆50与蜗轮12固定连接，使得蜗轮12旋动时，丝杆50与蜗轮12同步旋动。
24.为了便于安装外套筒以及保证外套筒与机壳安装配合时的稳定性，使其不会出现外套筒脱落或晃动的问题。在本实用新型的一种实施方式中，机壳10由第一壳体110和第二壳体120盖合而成，第二壳体120的左右侧壁相对设有卡合凸起121，外套筒30的尾部左右相对设有卡合凹槽31，卡合凸起121与卡合凹槽31卡接配合，值得注意的是，卡合凸起121与卡合凹槽31过盈配合，使得配合紧密牢固，为了优化安装需求，取消用螺纹连接的方式。
25.为了限制内套筒在外套筒内移动的极限距离，在本实用新型的一种实施方式中，如图4所示，丝杆螺母41尾部的直径大小大于两个卡合凸起121之间的间距，这样当内套筒运动至外套筒内最深处时，会被两个卡合凸起所阻挡，起到定位保险效果。
26.为了保证内套筒可在外套筒中能够平稳的移动，在本实用新型的一种实施方式中，于外套筒30的前端设有一端盖32，端盖32上开设有一可供内套筒40穿过的贯穿孔321，其中贯穿孔321与内套筒40间隙配合，有利于内套筒40与端盖32的相对运动。
27.由于内套筒的前端是要与被推物体连接的，为了提高内套筒的负载能力和稳定性，在本实用新型的一种实施方式中，内套筒40的前端连接有一转接头60，转接头60为空心结构，并且转接头60的尾部上下相对设有第一通孔61，内套筒40的前端上下相对设有第二通孔42，当内套筒40的前端伸入转接头60内时，相互重叠的第一通孔61与第二通孔42内设有将转接头60和内套筒40固定的紧固件(图中未示出)。通过在内套筒40的前端加装一转接头60，将转接头与被推物体相连接，这样线性执行器推拉过程中所产生的压力或拉力会通过转接头直接传递至被推物体上，只有少量分散在内套筒上，避免压力或拉力全集中在内套筒上，使得整个连接结构的负载承受力得以增大，适用范围广。
28.在本实用新型的另一种实施方式中，转接头与内套筒采用螺纹连接的方式进行紧固，转接头可内接于内套筒的内部，或是转接头外接于内套筒的外部，同样的，转接头上相对设有两个相互贯通的第一通孔，所述内套筒的前端上下相对设有第二通孔，当内套筒与转接头相连接时，相互重叠的第一通孔与第二通孔内设有将转接头和内套筒固定的紧固件。
29.需要说明的是，紧固件可以选用螺栓螺母组件或是销轴紧固件。不管是螺栓螺母组件，还是销轴紧固件，都便于安装和拆卸，使用非常方便。
30.本实用新型采用永磁直流无刷电机取代现有的永磁直流有刷电机，内套筒运动的位置监测直接由无刷电机集成的控制器采集，控制器通过对无刷电机中转子位置的实时检测，可以很容易实现内套筒位置的检测、位置记忆、负载检测、过载保护等，无刷电机的结构上可以使用内转子无刷电机，或者外转子无刷电机，转子位置的检测可以采用有霍尔，或者无霍尔的方式实现；取消原本线性驱动执行器内的限位开关电路和部件，从而进一步地缩小了线性执行器的空间和体积，进而线性执行器的形状可以根据需要设计成最合理的圆管结构，尺寸精度和材料成本得到很大的改善；由于无刷电机的体积较小，使得线性执行器的整体体积可以更小，优化了安装需求，而取消了限位开关回路及部件，进一步优化了线性执行器的内部空间，同时又避免了开关触点失效的风险，而且无刷电机可以解决直流有刷电机的摩擦噪音及电磁噪音，提升最终产品的用户体验。
31.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而
并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。