[发明专利]一种自锁可调的电动推杆

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动推杆或电动缸，尤其涉及在机械外骨骼等领域中，要求可以控制推杆自锁力的应用场景。

背景技术

电动推杆，又称推杆电机、电动缸及现行制动器，是一种将电动机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的电力驱动装置，主要被应用于电动医疗床、电动沙发、升降系统等领域。由于早期应用场景的功能要求，电动推杆多被设计为有自锁的形式，即由于摩擦力或者减速比过大，电动推杆不能反向驱动，即使能反向驱动，其所需的驱动力也非常之大。随着功能需求的不断变化，在机械外骨骼等应用领域，要求电动推杆的反应速度、与人的交互性等方面得到提升。这就需要对电动推杆的自锁性进行实时控制和调节。同时，自锁力控制装置在电动推杆内的集成也是自然的和优化的。另一方面，对于推杆实时的伸长量、实时的伸长速度和实时的负载力等参数的监测手段，也是电动推杆本身和机械外骨骼等应用领域中，实现低成本精确控制的关键问题。本发明就是着眼于解决以上问题。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是，提供一种自锁可调的电动推杆，即在应用过程中可以调节电动推杆的自锁情况，进而实现灵活省力的反向驱动功能。同时，本发明还要解决对电动推杆的低成本精确控制问题，即使用简单的方法取得电动推杆的实时伸长量、实时伸长速度、实时负载力。

通过下面结合附图所进行的描述，本发明的上述目的和其它目的、特征和优点将会变得更加明显，其中，所述附图以说明性的例子的方式表示出本发明的优选实施例。

附图说明

图1是表示根据本发明的实施例的电动推杆的总体示意图；

图2是表示图1所示的电动推杆的传动机构的示意图；

图3是表示根据本发明的另一种实施例的电动推杆的总体示意图；

图4是表示图3所示的电动推杆的传动机构的示意图；

图5是表示获取电动推杆实时伸长量的方法示意图；

图6是表示根据本发明的另一种方案的实施例的电动推杆缸体机构中电磁铁与丝杠螺母的组合图，其中图6A为一种组合形式，图6B为另一种组合形式，图6C为本方案中丝杠螺母的结构图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

参考图1，表示根据本发明的实施例的电动推杆。电动推杆由三部分组成：驱动机构1，在施加电流后可以将电能直接或间接地转换为机械能输出，驱动传动机构2或执行结构3，在电动推杆中，主要以电机的形式出现；传动机构2，将驱动机构1产生的动力传递给缸体机构3，传递的过程通常通过齿轮的配比实现减速的功能；缸体机构3，将传动机构2传递过来的动力以直线运动的方式输出。

传动机构2，包括：驱动输出齿轮21，是与电机输出轴连接的齿轮；连接部件22，用于连接驱动机构1的输出和缸体机构3的输入，一般要求同时实现减速功能，即减速机构或减速器，通过不同的齿轮配合，实现传动和减速功能；缸体连接齿轮24，将连接部件22传入的驱动力，导入缸体机构3中，一般缸体连接齿轮24与缸体机构3中的丝杠31连接，通过缸体连接齿轮24的转动带动丝杠31旋转。

本实施例中连接部件22，是由两个合为一体的齿轮组成，它们分别是：与驱动输出齿轮21啮合的减速齿轮，即减速输入齿轮221；与缸体连接齿轮24啮合的减速齿轮，即减速输出齿轮222。

传动机构2，还包括电磁铁模块23。电磁铁模块23包括：电磁线圈231，通电后产生磁场，吸引电磁铁模块23与连接部件（减速机构）22之间的连接件233，使其产生位移；弹簧232，用于将连接件233复位，电磁线圈231通电后由于磁场吸引，连接件233产生位移，使弹簧232压缩，断电后，弹簧232弹出，使连接件233复位；电磁铁模块与连接部件之间的连接件233，通过连接件233的移动是连接部件22随动，进而接通或断开驱动机构1和缸体机构3之间的连接。

接通时，自锁力回复，推杆不易被反向驱动，可以被正向驱动。断开时，自锁力大部分被解除，推杆容易被反向驱动，不被正向驱动。本例中为接通状态。

同时在控制电动推杆的自锁力时，对电磁铁模块的控制信号最好要优先于对驱动机构的驱动信号给出。在断开状态下，尽量减少驱动机构的空转。