电动执行机构的自锁装置及电动执行机构的制作方法

电动执行机构的自锁装置及电动执行机构
【技术领域】
1.本实用新型涉及线性制动设备领域，尤其涉及电动执行机构的自锁装置及电动执行机构。


背景技术：

2.传统的电动推杆为实现机构自锁，常常采用扭簧与蜗轮配合。扭簧实际加工过程中的公差不好控制，并且为了不磨损蜗轮，对扭簧的光洁度要求较高，导致扭簧加工难度加大，推杆运行过程中，扭簧位置会窜动，导致异音的产生，扭簧和蜗轮是通过一定的过盈量来实现机构自锁，蜗轮为塑胶材质，无法承受高温易变形，批量生产中，扭簧和蜗轮的过盈量无法保证一致，导致推杆缩回时的电流值大小不稳定，空载伸出与缩回时电流也不一致。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提出电动执行机构的自锁装置，能够增强电动执行机构的自锁能力。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
5.电动执行机构的自锁装置，包括单向轴承和摩擦座，所述单向轴承具有内圈和外圈，所述内圈套装在所述电动执行机构的传动丝杆上，所述摩擦座在所述外圈上且固定在所述电动执行机构内，所述传动丝杆正转时，所述内圈相对所述外圈转动，所述传动丝杆反转时，所述内圈带动所述外圈转动，所述摩擦座具有径向摩擦部和轴向摩擦部，所述径向摩擦部与所述外圈的外周接触，所述轴向摩擦部与所述外圈的端部接触，以在所述传动丝杆具有反转趋势时，所述外圈和所述摩擦座之间产生周向自锁力。
6.本实用新型公开了用于电动执行机构的自锁装置，能够产生自锁力，避免传动丝杆反转复位，通过单向轴承的单向性使其外圈和摩擦座配合，来实现自锁，传动丝杆正向转动时，能够驱动物体上升，此时内圈随同传动丝杆转动，与外圈保持相对转动，外圈与摩擦座之间无摩擦力，传动丝杆停止转动后，当其有着反转的趋势时，由于单向轴承的单向性，内圈会带动外圈同步转动，外圈与摩擦座之间便会产生摩擦力，阻挡传动丝杆的反向转动，在自锁时也不会出现异音，且在传动丝杆正转和反转时电流值的大小能保持稳定；
7.外圈的外周与摩擦座的径向摩擦部接触，外圈的端部与摩擦座的轴向摩擦部接触，当外圈相对摩擦座转动时，能够产生在传动丝杆周向上的摩擦力，轴向摩擦部可以作为对单向轴承的支撑部件，传动丝杆承载的负载重力以及传动丝杆自身的重力可以通过外圈作用在轴向摩擦部上，可以增加外圈与摩擦座之间的摩擦力，并可以避免单向轴承从传动丝杆上脱落，若是缺少轴向摩擦部，则外圈与径向摩擦部之间除了作用在传动丝杆周向上的摩擦力，还会产生在传动丝杆轴向上的摩擦力，但这摩擦力并不属于自锁力的一部分，当传动丝杆具有反转的趋势时，外圈与摩擦座之间产生静摩擦力，静摩擦力即为自锁力，从而避免传动丝杆反转，且传动丝杆上负载的重量越大，外圈与摩擦座之间产生的摩擦力也越大，从而增强了电动执行机构的自锁能力；
8.当需要控制传动丝杆上的负载向下移动时，控制传动丝杆反转即可，反转时的动力远大于外圈与摩擦座之间的静摩擦力，因此可以克服摩擦力以使负载下降。
9.进一步的，所述传动丝杆外还套装有传动件，所述传动件的下端与所述外圈的上端相抵。传动丝杆上负载的重力会增加传动丝杆向下的压力，压力作用在传动件上并通过传动件作用在外圈上，从而增加了外圈作用在摩擦座上的压力，提高了摩擦力，而不是传动丝杆直接将作用力传导至内圈，再由内圈传递至外圈上，从而可以减少内圈和外圈在相对转动时的摩擦力。
10.进一步的，所述传动件包括垫片和平面轴承，所述垫片与所述传动丝杆连接，所述平面轴承与所述传动丝杆间隙配合，所述平面轴承的上端与垫片相抵，下端与所述外圈相抵。平面轴承的上端和下端可以相对转动，传动丝杆通过垫片将向下的压力传递至平面轴承上，使得平面轴承与传动丝杆之间不需要进行紧密连接，这样一来传动丝杆转动时与平面轴承之间不会产生影响平面轴承传动的摩擦力，平面轴承与垫片相抵的上端能随着垫片同步运动，与外圈相抵的下端能随着外圈保持同步运动。
11.进一步的，所述垫片的周缘向下延伸将所述平面轴承的上端包覆在内。垫片的周缘向下延伸后能在垫片下端形成一圆形的区域，以将平面轴承限制在内，能够限制其径向位移，这样一来可以避免平面轴承与传动丝杆的接触，从而不会影响到平面轴承的正常传动。
12.进一步的，所述外圈的上端高于所述内圈的上端。这样设计可以避免内圈会与平面轴承接触，从而防止内圈相对外圈转动时与平面轴承之间产生摩擦力或带动平面轴承的下端转动而使平面轴承的下端与外圈之间产生摩擦力。
13.进一步的，所述径向摩擦部环绕在所述外圈外侧，所述轴向摩擦部由所述径向摩擦部的端部向所述传动丝杆延伸形成，所述轴向摩擦部与所述传动丝杆之间存在间隙。传动丝杆在转动时不会与轴向摩擦部接触而产生摩擦，同时内圈也可以因间隙的存在而避免与轴向摩擦部接触，减少摩擦力。
14.进一步的，所述摩擦座为金属件或塑胶件。金属件耐磨性好，强度高；塑胶件摩擦系数高，摩擦时产生的噪音小。
15.电动执行机构，包括驱动件、传动螺母、内管、外管和上述的电动执行机构的自锁装置，所述传动丝杆由所述驱动件驱动转动，所述传动螺母在所述传动丝杆转动时在轴向移动，所述传动螺母带动所述内管相对所述外管伸缩，所述摩擦座通过螺钉固定安装在所述外管上。
16.电动执行机构采用了上述的自锁装置，能够减少电动执行机构运行过程中出现的噪音，并可以产生阻碍传动丝杆具有反转复位趋势时的自锁力，通过驱动件能够驱动传动丝杆转动，传动丝杆转动时传动螺母能够沿着传动丝杆的轴向移动，并带动内管做轴向移动，摩擦座固定安装在外管上，与外管保持静止，从而可以在传动丝杆具有反转趋势时提供较为稳定的摩擦力，且自锁装置也可以起到对传动丝杆的径向限位作用，减少传动丝杆转动过程中的晃动。
17.进一步的，还包括传动外壳，所述外管与所述传动外壳连接，所述传动丝杆伸入所述传动外壳内，所述驱动件与所述传动外壳连接，所述传动外壳内设有传动部件，用于将所述驱动件的动力传递至所述传动丝杆上，所述自锁装置设置于所述传动外壳内。驱动件运
行后，通过传动部件能够将驱动件的动力转化为传动丝杆转动的动力，传动外壳能够阻挡外界的灰尘堆积在自锁装置和传动部件上，从而影响自锁装置的自锁效果和传动部件的传动能力。
18.进一步的，所述传动外壳包括彼此连接的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体上设有轴肩，用于限制所述自锁装置向上的位移。第一壳体和第二壳体能通过拼接的方式组成传动外壳，在安装过程中可以先安装第一壳体后在布置自锁装置以及传动部件，可以方便安装操作，通过第一壳体的轴肩，能够限制自锁装置向上的位移，摩擦座与外管的固定，可以限制单向轴承向下的位移，从而限制了自锁装置的轴向位移。
19.本实用新型的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
【附图说明】
20.下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：
21.图1为本实用新型实施例中具有自锁装置的传动丝杆的结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例中具有自锁装置的传动丝杆的爆炸图；
23.图3为本实用新型实施例中自锁装置处的剖视图；
24.图4为本实用新型实施例中电动执行机构的结构示意图；
25.图5为本实用新型实施例中电动执行机构的爆炸图；
26.图6为本实用新型实施例中电动执行机构的又一爆炸图。
27.附图标记：
28.单向轴承100、内圈110、外圈120；
29.摩擦座200、径向摩擦部210、轴向摩擦部220；
30.传动丝杆300、驱动件310、传动螺母320、内管330、外管340、传动外壳350、第一壳体351、第二壳体352、传动部件360；
31.传动件400、垫片410、平面轴承420。
【具体实施方式】
32.下面结合本实用新型实施例的附图对本实用新型实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
33.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”、“顺时针”、“逆时针”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。
34.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，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，除非另有明确的限定。
35.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
37.参照图1至图3，本实用新型实施例公开了电动执行机构的自锁装置，包括单向轴承100和摩擦座200，单向轴承100具有内圈110和外圈120，内圈110套装在电动执行机构的传动丝杆300上，摩擦座200在外圈120上且固定在电动执行机构内，传动丝杆300正转时，内圈110相对外圈120转动，传动丝杆300反转时，内圈110带动外圈120转动，摩擦座200具有径向摩擦部210和轴向摩擦部220，径向摩擦部210与外圈120的外周接触，轴向摩擦部220与外圈120的端部接触，以在传动丝杆200具有反转趋势时，外圈120和摩擦座200之间产生周向自锁力。
38.本实用新型的用于电动执行机构的自锁装置，能够产生自锁力，避免传动丝杆反转复位，通过单向轴承100的单向性使其外圈120和摩擦座200配合，来实现自锁，传动丝杆300正向转动时，能够驱动物体上升，此时内圈110随同传动丝杆300转动，与外圈120保持相对转动，外圈120与摩擦座200之间无摩擦力，传动丝杆300停止转动后，当其有着反转的趋势时，由于单向轴承100的单向性，内圈110会带动外圈120同步转动，外圈120与摩擦座200之间便会产生摩擦力，阻挡传动丝杆300的反向转动，在自锁时也不会出现异音，且在传动丝杆300正转和反转时电流值的大小能保持稳定，摩擦座200可以为金属材料制成，金属件耐磨性好，强度高，也可以为塑胶材料制成，橡胶件摩擦系数高，摩擦时产生的噪音小；
39.外圈120的外周与摩擦座200的径向摩擦部210接触，外圈120的端部与摩擦座200的轴向摩擦部220接触，当外圈120相对摩擦座200转动时，能够产生在传动丝杆300周向上的摩擦力，轴向摩擦部220可以作为对单向轴承100的支撑部件，传动丝杆300承载的负载重力以及传动丝杆300自身的重力可以通过外圈120作用在轴向摩擦部220上，可以增加外圈120与摩擦座200之间的摩擦力，并可以避免单向轴承100从传动丝杆300上脱落，若是缺少轴向摩擦部220，则外圈120与径向摩擦部210之间除了作用在传动丝杆300周向上的摩擦力，还会产生在传动丝杆300轴向上的摩擦力，但这摩擦力并不属于自锁力的一部分，当传动丝杆300具有反转的趋势时，外圈120与摩擦座200之间产生静摩擦力，静摩擦力即为自锁力，从而避免传动丝杆300反转，且传动丝杆300上负载的重量越大，外圈120与摩擦座200之间产生的摩擦力也越大，从而增强了电动执行机构的自锁能力；
40.当需要控制传动丝杆300上的负载向下移动时，控制传动丝杆300反转即可，反转时的动力远大于外圈120与摩擦座200之间的静摩擦力，因此可以克服摩擦力以使负载下降。
41.上述中的自锁装置，其能够根据传动丝杆300上的负载重量改变自锁力的大小，若是传动丝杆300通过内圈110将负载以及自身的重力传递至外圈120上，再提高外圈120与摩擦座200之间的摩擦力，这样则会增加外圈120与内圈110之间的摩擦力，当传动丝杆300正向转动时，外圈120和内圈110之间也会具有一定的磨损，长时间的使用容易损坏单向轴承100，为此在传动丝杆300上还设有一传动件400，传动丝杆300能够通过传动件400将负载的压力直接作用在外圈120上，具体的，将传动件400的下端与外圈120的上端相抵，这样一来，传动丝杆300上负载的重力负载以及自身的重力便可以作用在传动件400上再传递到外圈120上，增加了外圈120作用在摩擦座200上的压力，提高了摩擦力。
42.由于传动件400与传动丝杆300连接，能够随着传动丝杆300保持同步运动，而其下端与外圈120相抵，在传动丝杆300正向转动时，传动件400会与外圈120之间产生不必要的摩擦力，在本实用新型中，传动件400被设置为由两部分组成，分别为垫片410和平面轴承420，其中垫片410与传动丝杆300连接，平面轴承420与传动丝杆300间隙配合，平面轴承420的上端与垫片410相抵，下端与外圈120相抵，平面轴承420的上端和下端可以相对转动，传动丝杆300通过垫片410将向下的压力传递至平面轴承420上，使得平面轴承420与传动丝杆300之间不需要进行紧密连接，这样一来传动丝杆300转动时与平面轴承420之间不会产生影响平面轴承420传动的摩擦力，平面轴承420与垫片410相抵的上端能随着垫片410同步运动，与外圈120相抵的下端能随着外圈120保持同步运动。
43.进一步的，为了保证传动丝杆300运行时不会与平面轴承420出现摩擦，垫片410的周缘向下延伸将平面轴承420的上端包覆在内，垫片410的周缘向下延伸后能在垫片410下端形成一圆形的区域，能够限制平面轴承420的径向位移，这样一来可以避免在运行过程中平面轴承420因径向位移而与传动丝杆300接触。
44.基于上述实施例，为了避免在传动丝杆正向转动时自锁装置会与传动丝杆之间产生摩擦，在本实用新型的另一个实施例中，参照图3，外圈120的上端高于内圈110的上端，这样设计可以避免内圈110会与平面轴承420接触，从而防止内圈110相对外圈120转动时与平面轴承420之间产生摩擦力或带动平面轴承420的下端转动而使平面轴承420的下端与外圈120之间产生摩擦力。
45.径向摩擦部210环绕在外圈120外侧，轴向摩擦部220由径向摩擦部210的端部向传动丝杆300延伸形成，轴向摩擦部220与传动丝杆300之间存在间隙，传动丝杆300在转动时不会与轴向摩擦部220接触而产生摩擦，同时内圈110也可以因间隙的存在而避免与轴向摩擦部220接触，减少摩擦力。
46.参照图4至图6，本实用新型还公开了电动执行机构，包括驱动件310、传动螺母320、内管330、外管340和上述的电动执行机构的自锁装置，传动丝杆300由驱动件310驱动转动，传动螺母320在传动丝杆300转动时在轴向移动，传动螺母320带动内管330相对外管340伸缩，摩擦座200通过螺钉固定安装在外管340上。
47.电动执行机构采用了上述的自锁装置，能够减少电动执行机构运行过程中出现的噪音，并可以产生阻碍传动丝杆300具有反转复位趋势时的自锁力，通过驱动件310能够驱动传动丝杆300转动，传动丝杆300转动时传动螺母320能够沿着传动丝杆300的轴向移动，并带动内管330做轴向移动，摩擦座200固定安装在外管340上，与外管340保持静止，从而可以在传动丝杆300具有反转趋势时提供较为稳定的摩擦力，且自锁装置也可以起到对传动
丝杆300的径向限位作用，减少传动丝杆300转动过程中的晃动。
48.进一步的，电动执行机构还包括传动外壳350，外管340与传动外壳350连接，传动丝杆300伸入传动外壳350内，驱动件310与传动外壳350连接，传动外壳350内设有传动部件360，用于将驱动件310的动力传递至传动丝杆300上，驱动件310运行后，通过传动部件360能够将驱动件310的动力转化为传动丝杆300转动的动力，自锁装置设置于传动外壳350内，传动外壳350能够阻挡外界的灰尘堆积在自锁装置和传动部件360上，从而影响自锁装置的自锁效果和传动部件360的传动能力。
49.为了对自锁装置进行轴向限位，传动外壳350包括彼此连接的第一壳体351和第二壳体352，第一壳体351上设有轴肩(图中未画出)，轴肩与传动件400的边缘处相抵，能够限制自锁装置向上的位移，摩擦座200与外管340的固定，可以限制单向轴承100向下的位移，从而限制了自锁装置的轴向位移，第一壳体351和第二壳体352能通过拼接的方式组成传动外壳350，在安装过程中可以先安装第一壳体351后在布置自锁装置以及传动部件360，可以方便安装操作。
50.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。