本發(fā)明涉及一種電動驅(qū)動裝置,尤其涉及一種應(yīng)用于汽車尾門的驅(qū)動裝置。
背景技術(shù):
汽車尾門目前主要有兩種,第一種是手動尾門,利用氣彈簧實現(xiàn)手動開關(guān),這類結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用與中低端車上;第二種是電動尾門,利用電機(jī)驅(qū)動實現(xiàn)尾門的自動升降,操作方便快捷,同時解決了大部分的女性乘客由于力量小而開啟尾門費(fèi)力的問題。
電動尾門的驅(qū)動裝置現(xiàn)有公開的有很多種,如申請?zhí)枮?01310343833.3的中國發(fā)明專利申請公開《電動氣彈簧》(申請公布號為cn103410906a),該申請通過驅(qū)動電機(jī)來驅(qū)動活塞桿來回移動,從而實現(xiàn)自動控制,這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用在汽車尾門的啟閉中存在,長度較大,伸縮距離有限的不足。
還有另外一類改進(jìn)結(jié)構(gòu),參考申請?zhí)枮?01010288083.0的中國發(fā)明專利申請公開《汽車電動尾門驅(qū)動機(jī)構(gòu)》(申請公布號為cn101967930a),該申請包括電機(jī)、電機(jī)套筒、絲桿套筒、多頭絲桿、多頭螺母及彈簧,多頭絲桿隨微型電機(jī)的驅(qū)動使多頭螺母相對于多頭絲桿運(yùn)動,同時螺母套筒相對于絲桿套筒運(yùn)動。類似的還可以參考申請?zhí)枮?01410206864.9的中國發(fā)明專利申請公開《汽車尾門電動升降裝置》(申請公布號為cn105089408a)。
上述這類電動尾門的驅(qū)動裝置主要通過鋼制彈簧來支撐,驅(qū)動力由電機(jī)產(chǎn)生,通過絲桿來實現(xiàn)伸縮,由于鋼制彈簧存在以下不足:首先,鋼制彈簧穩(wěn)定性差,且容易斷裂,存在安全隱患;其次,汽車尾門重量大小不一,需要適配不同規(guī)格的驅(qū)動裝置,而鋼制彈簧力矩不能實施調(diào)節(jié),再次,鋼制彈簧在往復(fù)運(yùn)動中與鋼管壁易摩擦產(chǎn)生噪音;最后,鋼制彈簧必須造的比較粗大,整體較為笨重,造成承載兩端在尾門關(guān)閉時承載力倍增,對兩端固定裝置強(qiáng)度要求提高。
為此,現(xiàn)有技術(shù)中公開了一種改進(jìn)的驅(qū)動裝置,見申請?zhí)枮?01510433203.4的中國發(fā)明專利申請公開《汽車后背門電動氣彈簧撐桿》(申請公布號為cn105275301a),該申請將氣彈簧結(jié)構(gòu)和電機(jī)驅(qū)動結(jié)構(gòu)緊湊的裝配同一個筒體內(nèi),同時用氣彈簧替代了鋼制彈簧,解決了鋼制彈簧帶來的一系列問題。但該申請的技術(shù)方案也存在如下不足:第一,噪音比較大,噪音主要來自電機(jī)自身及多頭螺桿和多頭螺套的轉(zhuǎn)動配合上;第二,整體結(jié)構(gòu)還是比較臃腫,內(nèi)部氣壓沒有充分利用,無法做到細(xì)??;第三,整體的長度還是較長,應(yīng)用較受限制;第四,中空螺桿結(jié)構(gòu)加工精度要求較高,工藝實現(xiàn)上存在一定困難。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、輕便的智能電動驅(qū)動氣缸裝置。
本發(fā)明所要解決的又一個技術(shù)問題是針對上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種噪音小的智能電動驅(qū)動氣缸裝置。
本發(fā)明所要解決的又一個技術(shù)問題是針對上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種容易制造的智能電動驅(qū)動氣缸裝置。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種智能電動驅(qū)動氣缸裝置,其特征在于包括
外管;
直流電機(jī),設(shè)于前述的外管內(nèi)并設(shè)有傳感器;
減速器,設(shè)于前述的外管內(nèi)并輸入端與前述直流電機(jī)的動力輸出端連接;
缸套,相對前述外管能來回移動并包括小缸套和大缸套,前述的小缸套位于大缸套中間,前述的小缸套外壁與大缸套內(nèi)壁之間形成環(huán)形區(qū)域;
活塞桿,中空形成內(nèi)腔并前端形成活塞,該活塞桿套設(shè)于前述的小缸套上,前述的活塞則位于前述小缸套外壁與大缸套內(nèi)壁之間的環(huán)形區(qū)域內(nèi);
絲套,設(shè)于前述小缸套內(nèi)壁;
多頭絲桿,一端與前述減速器的輸出端連接,另一端伸入前述小缸套內(nèi)并與前述的絲套連接配合;以及
定位套,設(shè)于前述大缸套內(nèi)壁并能限制前述的活塞桿脫離大缸套。
減速器的固定有選如下設(shè)置:所述的減速器設(shè)于一減速器固定套上,而該減速器固定套則設(shè)于外管內(nèi)。
進(jìn)一步,所述活塞上設(shè)有一小o形圈。
進(jìn)一步,所述活塞上開設(shè)有通孔,該通孔使活塞兩端的氣室相通。
進(jìn)一步,所述外管的末端設(shè)有一外管悶蓋,而所述的球頭螺栓連接部件則設(shè)于該外管悶蓋上,并且,該外管悶蓋上上設(shè)有一大o形圈。
進(jìn)一步,所述活塞上設(shè)有一小油封,所述的定位套上設(shè)有一大油封。
作為優(yōu)選,所述的傳感器為磁環(huán)轉(zhuǎn)動雙向霍爾傳感器。
為保證缸套相對外管直線運(yùn)動,所述大缸套外壁具有缸套凸體,對應(yīng)地,所述外管內(nèi)壁具有與前述缸套凸體導(dǎo)向配合的外管凹槽。
所述外管的前端設(shè)有一防水圈,該防水圈與缸套外壁緊密接觸。以防雨水進(jìn)而外管內(nèi),影響直流電機(jī)正常工作。
作為優(yōu)選,所述的多頭絲桿通過橫銷連接于減速器上。
所述活塞上開設(shè)有通孔,該通孔使活塞兩端的氣室相通。活塞桿在運(yùn)動中,活塞受到壓縮氣體的作用力保持基本穩(wěn)定。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點在于:采用中空的活塞桿及大缸套和小缸套的配合結(jié)構(gòu),可以使多頭絲桿在小缸套內(nèi)完全來回驅(qū)動,活塞的作用面積為環(huán)形,可以充分利用內(nèi)部的壓力空間,將整體體積作的比較小而輕便,同時,將驅(qū)動結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)兩者內(nèi)外設(shè)置,可以有效降低整體長度,拓展應(yīng)用空間;另外,多頭絲桿與絲套的轉(zhuǎn)動配合在一個相對封閉的空間內(nèi),因此產(chǎn)生的噪音大大降低。本發(fā)明加工工藝簡單,能產(chǎn)生不同力矩抵消物品上下運(yùn)動重力,降低電機(jī)瓦數(shù),節(jié)省能源;它還能有效防止缸套旋轉(zhuǎn),減小摩擦,延長氣缸使用壽命。
本發(fā)明的應(yīng)用不局限于汽車尾門的升降,原來采用氣彈簧作為升降支撐的結(jié)構(gòu),均可以采用本發(fā)明的電動方式加以取代,如太陽能板轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)、醫(yī)療床的電動升降及油煙機(jī)防護(hù)罩的電動啟閉等。
附圖說明
圖1為實施例1縮短時外觀示意圖。
圖2為圖1的剖視圖。
圖3為實施例1分解圖。
圖4為圖2中缸套部分放大圖。
圖5為實施例1中外管與缸套結(jié)合部分結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為實施例1驅(qū)動部分結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為實施例1伸長時放大剖視圖。
圖8為實施例2中缸套結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖1~圖6所示,本實施例中的智能電動驅(qū)動氣缸裝置能應(yīng)用于汽車尾門的升降,具體包括外管1、直流電機(jī)6、減速器5、缸套2、活塞桿4、絲套31、多頭絲桿3及定位套33。
外管1的前端設(shè)有一防水圈36,該防水圈36與缸套2外壁緊密接觸,外管1的末端設(shè)有外管悶蓋7,外管悶蓋7上設(shè)有o型圈71。球頭螺栓連接部件81設(shè)于該外管悶蓋7上,并且,該外管悶蓋7上上設(shè)有大o形圈。
直流電機(jī)6設(shè)于外管1內(nèi)并設(shè)有傳感器61,直流電機(jī)6具有外接電源線62,本實施例中的傳感器61為磁環(huán)轉(zhuǎn)動雙向霍爾傳感器。減速器5設(shè)于外管1內(nèi)并輸入端與直流電機(jī)6的動力輸出端連接,具體地,減速器5設(shè)于減速器固定套34上,減速器固定套34則設(shè)于外管1內(nèi),,減速器固定套34上設(shè)有o形圈35。
缸套2相對外管1能來回移動并包括小缸套22和大缸套21,小缸套22位于大缸套21中間,小缸套22外壁與大缸套21內(nèi)壁之間形成環(huán)形區(qū)域,絲套31設(shè)于小缸套22內(nèi)壁。
活塞桿4中空形成內(nèi)腔并前端形成活塞41,該活塞桿4套設(shè)于小缸套22上,活塞41位于小缸套22外壁與大缸套21內(nèi)壁之間的環(huán)形區(qū)域內(nèi),活塞41上設(shè)有小油封43和小o形圈42。
多頭絲桿3一端通過橫銷51連接于減速器5的輸出端,另一端伸入小缸套22內(nèi)并與絲套31連接配合;定位套33設(shè)于大缸套21內(nèi)壁并能限制活塞桿4脫離大缸套21,定位套33上設(shè)有一大油封32。
缸套2的前端和外管1的末端分別設(shè)有球頭螺栓連接部件81和球頭螺栓連接部件82。為保證缸套2在外管1內(nèi)直線運(yùn)動,大缸套21外壁具有缸套凸體23,對應(yīng)地,外管1內(nèi)壁具有與缸套凸體23導(dǎo)向配合的外管凹槽11。
結(jié)合圖2和圖7所示,工作原理:直流電機(jī)6通過減速器5驅(qū)動多頭絲桿3來回移動,因絲套31與小缸套22連接固定,所以絲套31帶動缸套2整體來回移動,實現(xiàn)升降。同時,活塞桿4在環(huán)形區(qū)域內(nèi)來回移動,提供足夠的支撐力。
密封的缸套2能產(chǎn)生一個單向的強(qiáng)大的推力,小缸套22與大缸套21的環(huán)形區(qū)域裝壓縮氣體;多頭絲桿3、絲套31和直流電機(jī)6組成一個電動氣缸推桿,讓其成直線運(yùn)動;傳感器61用來檢測直流電機(jī)6運(yùn)行狀況,具體地,直流電機(jī)6轉(zhuǎn)動一圈霍爾發(fā)出3個或7個(1~12個)脈沖信號,2個霍爾元件出來2個信號,讓2個脈沖信號成四分之一相位差(90度相位差),從而計算出向上或向下的數(shù)字脈沖數(shù)量和電機(jī)轉(zhuǎn)動的圈速,反映裝置運(yùn)行狀況和運(yùn)行位置。
缸套2和多頭絲桿3、絲套31、傳感器61、直流電機(jī)6的組成,讓產(chǎn)品伸長和縮短直線運(yùn)行產(chǎn)生2個不同的力矩(比如伸長產(chǎn)生的力矩為900n,縮短產(chǎn)生的力矩為200n),這樣可以使物體上下運(yùn)動抵消重力,本來需要30w的電機(jī),現(xiàn)在只要15w的直流電機(jī)6即可,可以把產(chǎn)品縮小,節(jié)約能源,使直線運(yùn)動的氣缸推桿承載力大大減小,不通電的情況下,推動物體可以用更小的力。
實施例2,本實施例中的活塞41上開設(shè)有通孔411,該通孔411使活塞41前后兩端的氣室相通,這樣活塞桿4在運(yùn)動中,產(chǎn)生大壓力差時壓縮氣體能在通孔內(nèi)流動,保證平衡,使活塞41受到壓縮氣體的作用力保持基本穩(wěn)定,從而實現(xiàn)比鋼彈簧更具優(yōu)異的性能。其他結(jié)構(gòu)參考實施例1。