直线电机的制作方法

1.本实用新型涉及传动技术领域，尤其涉及一种直线电机。


背景技术：

2.直线电机常采用丝杆和螺母配合的方式，实现套筒等部件的升降或伸缩，常应用于升降立柱、电动推杆等需升降或伸缩的装置中。
3.现有的升降立柱、电动推杆等装置，通常设置为多级升降或多级伸缩，且将驱动机构置于升降组件的端部，导致其轴向长度或高度过大，无法满足用户对于最低高度的要求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种直线电机，以改善现有技术中直线电机整体较大所导致运用场景受限的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种直线电机，所述直线电机包括：
6.固定丝杆，所述固定丝杆的内部中空且外表面设有第一外螺纹；
7.传动组件，所述传动组件包括呈中空结构的传动件以及设于所述传动件一端的传动螺母，所述传动件和所述传动螺母均套设于所述固定丝杆，且，所述传动螺母的内螺纹与所述第一外螺纹相配合；
8.驱动机构，所述驱动机构置于所述固定丝杆内，并且，所述驱动机构的动力输出端与所述传动件相连接，用于驱动所述传动件相对于所述固定丝杆旋转。
9.在一个实施例中，所述传动件为传动丝杆，所述传动丝杆的外表面设有用于外设传动结构相适配的第二外螺纹。
10.在一个实施例中，所述传动件的内表面沿所述传动件的轴向设有第一限位部，所述驱动机构包括：
11.动力部，所述动力部固定于所述固定丝杆内，所述动力部具有伸出所述固定丝杆的动力输出轴；以及
12.联动件，所述联动件固定于所述动力输出轴并位于所述传动件的内部，所述联动件具有第一限位配合部，所述第一限位配合部与所述第一限位部滑动配合。
13.在一个实施例中，所述动力部为电机，所述电机具有所述动力输出轴，所述动力输出轴连接于所述联动件；或者，所述动力部包括电机以及连接于所述电机的输出轴的齿轮箱，所述齿轮箱具有所述动力的动力输出轴，所述动力输出轴连接于所述联动件。
14.在一个实施例中，所述传动螺母具有安装段以及连接于所述安装段的基座段，所述安装段伸入于所述传动件内。
15.在一个实施例中，所述安装段的外表面上开设有与所述第一限位部相适配的限位槽结构；和\或，所述基座段通过螺钉连接于所述传动件。
16.在一个实施例中，所述第二外螺纹的旋向与所述第一外螺纹的旋向相反。
17.在一个实施例中，所述直线电机还包括丝杆螺母，所述丝杆螺母螺纹配合于所述传动件的第二外螺纹。
18.在一个实施例中，所述直线电机还包括若干个丝杆层组件，各所述丝杆层组件由内而外依次套设装配，最内层的所述丝杆层组件套设于所述传动件；所述传动件能够驱动各所述丝杆层组件转动并沿所述传动件的轴向移动，所述直线电机还包括丝杆螺母，所述丝杆螺母套设于所述丝杆层组件最外层。
19.在一个实施例中，所述直线电机还包括固定部，所述固定丝杆的一端固定于所述固定部；所述固定部具有凸设部，所述固定丝杆套设于所述凸设部；所述凸设部的外表面形状与所述固定丝杆的内表面形状相配合，以限制所述固定丝杆与所述凸设部相对转动。
20.本实用新型实施例中上述的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
21.本实用新型实施例提供的直线电机，通过设置固定丝杆、套设于固定丝杆的传动组件、动力输出端与传动组件相连接的驱动机构。其中，传动组件包括呈中空结构的传动件和设于传动件一端的传动螺母，传动螺母的内表面具有内螺纹，固定丝杆的外表面设有第一外螺纹，即传动螺母的内螺纹与第一外螺纹相适配。
22.外设传动机构是安装在传动件的外表面的。在传动螺母的内螺纹与第一外螺纹的配合下，可使传动组件作旋转运动的同时沿固定丝杆的轴向作直线运动，实现传动组件的升降或伸缩。以及，固定丝杆的内部中空，驱动机构设置于固定丝杆的内部，驱动机构的动力输出端延伸至固定丝杆的外部而与传动组件相连接。如此设置，驱动机构则不占用外部空间，可提高空间利用率，且更利于驱动传动组件相对于固定丝杆旋转，缩短驱动机构与传动组件之间的连接配合长度，提高传动稳定性。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型实施例提供的直线电机的爆炸图；
25.图2为本实用新型实施例提供的直线电机的结构示意图；
26.图3为本实用新型实施例提供的直线电机的俯视结构示意图；
27.图4为图3中a
‑
a方向的剖视图；
28.图5为本实用新型实施例提供的直线电机去除传动组件和丝杆螺母后的结构示意图；
29.图6为本实用新型实施例提供的直线电机的传动组件的爆炸图。
30.其中，图中各附图标记：
31.100、直线电机；10、固定丝杆；101、第一外螺纹；20、传动组件；20a、传动件；20b、传动螺母；20b1、安装段；20b2、基座段；20c、限位槽结构；201、第二外螺纹；30、丝杆螺母；40、驱动机构；41、动力部；42、联动件；50、固定部；51、凸设部；202、第一限位部；410、动力输出轴；420、第一限位配合部；411、电机；412、齿轮箱。
具体实施方式
32.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
33.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
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，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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.请参考图1至图4，本技术实施例提供了一种直线电机100，用于升降或伸缩传动，可应用于需要实现升降或伸缩功能的装置上，例如升降立柱、电动推杆、升降器、升降桌等，但不限于此；直线电机100包括固定丝杆10、传动组件20和驱动机构40，其中：
37.固定丝杆10是固定设置的，即不作旋转运动也不作直线运动，固定丝杆10内部中空且其外表面设有第一外螺纹101。
38.传动组件20包括均呈中空结构的传动件20a以及设于传动件20a一端的传动螺母20b，传动件20a和传动螺母20b均套设于固定丝杆10，且，传动螺母20b与第一外螺纹101相配合或相旋合，使得传动件20a和传动螺母20b在相对于固定丝杆10作旋转运动时能够通过在内外螺纹的配合下相对于固定丝杆10作直线运动。
39.驱动机构40置于呈中空的固定丝杆10内，且其的动力输出端与传动组件20的传动件20a相连接，用于驱动传动组件20相对于固定丝杆10旋转；其中，驱动机构40是指能够提供驱动力并能够驱动传动组件20相对于固定丝杆10旋转的机构或装置，例如，驱动机构40可以包括电机和连接于电机的输出端的传动件，通过电机提供驱动力，使传动件驱动传动组件20相对于固定丝杆10旋转。或者，驱动机构40也可以是电机，由电机的输出端直接驱动传动组件20。
40.本技术实施例提供的直线电机100，通过设置固定丝杆10、套设于固定丝杆10的传动组件20、动力输出端与传动组件20相连接的驱动机构40。其中，传动组件20包括呈中空结构的传动件20a和设于传动件20a一端的传动螺母20b，传动螺母20b的内表面具有内螺纹，固定丝杆10的外表面设有第一外螺纹101，即传动螺母20b的内螺纹与第一外螺纹相适配。驱动机构40驱动传动组件20相对于固定丝杆10作旋转运动，在传动螺母20b的内螺纹与第
一外螺纹101的配合下，可使传动组件20作旋转运动的同时沿固定丝杆10的轴向(即固定丝杆10的轴线方向)作直线运动，实现传动组件20的升降或伸缩。以及，固定丝杆10的内部中空，驱动机构40设置于固定丝杆10的内部，驱动机构40的动力输出端延伸至固定丝杆10的外部而与传动组件20相连接。如此设置，驱动机构40设置于固定丝杆10的内部，不占用外部空间，可提高空间利用率，且更利于驱动传动组件20相对于固定丝杆10旋转，缩短驱动机构40与传动组件20之间的连接配合长度，提高传动稳定性。
41.请参考图1和图2，传动件20a为传动丝杆，传动丝杆的外表面设有用于外设传动结构相适配的第二外螺纹201。驱动机构40驱动传动组件20相对于固定丝杆10作旋转运动，在传动螺母20b的内螺纹与第一外螺纹101的配合下，可使传动组件20作旋转运动的同时沿固定丝杆10的轴向(即固定丝杆10的轴线方向)作直线运动，实现传动组件20的升降或伸缩，与此同时，传动丝杆的旋转可通过其第二外螺纹201驱动螺纹配合于第二外螺纹201的外设传动机构沿传动丝杆的轴向作直线运动，从而使得螺纹配合于第二外螺纹201的外设传动机构在随传动丝杆相对于固定丝杆10轴向移动的同时又相对于传动丝杆轴向移动，即在传动丝杆2相对固定丝杆10移动的同时，螺纹配合于第二外螺纹的外设传动机构又相对于传动丝杆移动，实现了螺纹配合于第二外螺纹201的外设传动机构的快速升降或伸缩，进而实现了采用该直线电机100的升降立柱、电动推杆等装置的快速升降或伸缩，有效提高升降或伸缩效率。
42.在另一个实施例中，传动件20a为中空管体，外设传动结构固定连接于中空管体。可以理解地，在该种情况下，外设传动结构或待传动的机构直接固定在中空管体的外侧，即在中空管体的带动下沿固定丝杆10的轴向方向伸缩移动，此时，实现外设传动结构的一级传动。
43.在一个实施例中，请参考图1和图2，直线电机100还包括固定部50，固定丝杆10的一端固定于固定部50；其中，固定部50可以是底座，固定丝杆10可以竖向固定于固定部50，固定部50也可以是基座，固定丝杆10可以横向固定于固定部50，当然，固定部50还可以是其他结构。如此设置，固定部50可以固定固定丝杆10，防止固定丝杆10移动，增强稳定性。
44.需要说明的是，在其他一些实施例中，直线电机100也可以不设置固定部50，固定丝杆10可以直接固定于直线电机100所应用于的装置上，例如，固定丝杆10可以直接固定于升降立柱的外壳上。
45.可选地，在一个实施例中，请参考图2和图4，固定部50具有凸设部51，固定丝杆10套设于凸设部51，也即凸设部51插设于其内如此设置，凸设部51与固定丝杆10的空腔相配合，可防止固定丝杆10相对于固定部50偏摆或移动，提高固定丝杆10的稳固性。
46.需要说明的是，在其他一些实施例中，也可以不设置凸设部51，例如，固定丝杆10与固定部50之间直接通过螺钉、螺栓、铆接、焊接等方式固定连接。
47.可选地，在一个实施例中，请参考图2和图4，凸设部51的外表面形状与固定丝杆10的空腔的内表面形状相配合，以限制固定丝杆10与凸设部51相对转动；其中，凸设部51为非圆柱状凸设部，此时则可限制固定丝杆10与凸设部51相对转动，例如，凸设部51可以是棱柱状(例如四棱柱状)，可以是横截面呈椭圆状的凸柱，也可以是其他规则或不规则形状的凸柱。如此设置，凸设部51与固定丝杆10的空腔的配合，可以防止固定丝杆10发生转动，进一步提供其稳固性，进而提高传动组件20相对于固定丝杆10作旋转运动和直线运动的稳定
性。
48.可选地，在一个实施例中，请参考图4，固定丝杆10可拆卸地固定于固定部50上，例如，固定丝杆10可以通过螺钉或螺栓固定于固定部50上。如此设置，便于固定丝杆10与固定部50之间的拆卸和安装。
49.在一个实施例中，请参考图2和图4，第二外螺纹201的旋向和第一外螺纹101的旋向相反，可使得螺纹连接于第二外螺纹201的外设传动机构在作直线运动时的移动方向与传动丝杆作直线运动时的移动方向一致，从而实现螺纹连接于第二外螺纹201的外设传动机构与传动件20朝同一方向同时升降或伸缩；其中，旋向是指螺纹的旋进方向，顺时针旋转时旋入的螺纹称为右旋螺纹，逆时针旋转时旋入的螺纹称为左旋螺纹。
50.在一个实施例中，请参考图，传动件20a的内表面沿传动件20a的轴向设有若干个第一限位部202，驱动机构40包括动力部41和联动件42，动力部41固定于固定丝杆10，具体地，动力部41可以固定于固定丝杆10的内部，例如动力部41可以通过卡接、焊接、螺纹连接、螺钉或螺栓连接等方式固定于固定丝杆10的内部，但不限于此，动力部41位于固定丝杆10上背离于固定部50的一端，动力部41具有动力输出轴410，动力输出轴410延伸至固定丝杆10的外部，联动件42固定于动力输出轴410上并位于传动组件20的内部，联动件42具有若干个第一限位配合部420，第一限位配合部420与第一限位部202滑动配合，可限制联动件42与传动组件20发生相对旋转，而仅可作相对直线运动；其中，联动件42是指能够将动力输出轴410的旋转动力传递至传动组件20的中间动力传递件，例如，联动件42可以是花键，可以是呈圆柱状、扇形状、条状的联动件，也可以是其他规则或不规则形状的联动件；具体地，第一限位部202可以是沿传动组件20轴向凸设于传动组件20的内表面的凸条，第一限位配合部420可以是设于联动件42外周面的滑槽，当然，也可以是第一限位部202为沿传动组件20轴向凹设于传动组件20的内表面的滑槽，而第一限位配合部420为凸设于联动件42外周面的凸条或凸起，通过滑槽与凸条或凸起滑动配合，即可限制联动件42与传动组件20发生相对旋转，使联动件42旋转时可带动传动组件20旋转，同时又使传动组件20相对固定丝杆10作直线运动时能够与联动件42发生相对直线运动。工作时，通过动力部41动作，其动力输出轴410带动联动件42旋转，联动件42通过第一限位部202与第一限位配合部420的配合而带动传动组件20旋转，传动组件20在第一内螺纹201与第一外螺纹101的配合下而相对于固定丝杆10作直线运动，传动组件20与联动件42即发生相对直线运动，联动件42同时可起到支撑稳定传动组件20的作用。如此设置，利于驱动机构40稳定地驱动传动组件20相对于固定丝杆10同时作旋转运动和直线运动，使得固定丝杆10、驱动机构40以及传动组件20之间配合结构紧凑，稳定性高。
51.可选地，在一个实施例中，请参阅图2和图4，动力部41包括电机411和齿轮箱412，电机411安装于固定丝杆10内部，齿轮箱412的输入端与电机411的输出轴相连接，齿轮箱412具有动力输出轴410，具体地，电机411和齿轮箱412均固定于固定丝杆10的内部；可以理解，齿轮箱412可以采用现有齿轮箱的任一种；工作时，通过动力部41动作，电机411的动力由其输出轴传递至齿轮箱412，由齿轮箱412内部的齿轮组传递至动力输出轴410，再传递至联动件42。
52.需要说明的是，动力部41的结构不限于此，在其他一些实施例中，动力部41可以为减速电机，减速电机具有动力输出轴410。在一个实施例中，驱动机构40为电机，电机的动力
输出轴连接于联动件。
53.在一个实施例中，请参考图1、图4和图6，传动螺母20b具有安装段20b1以及连接于安装段20b1的基座段20b2，安装段20b1伸入于传动件20a内。可以理解地，为了提高传动螺母与传动件20a的快速连接，以及连接稳定性。在安装时，安装段20b1能够伸入于传动件20a起到定位、支撑的作用。
54.在一个实施例中，请参考图6，安装段20b1的外表面上开设有与第一限位部202相适配的限位槽结构20c。可以理解地，通过第一限位部202和限位槽结构20c的相适配，进一步地提高传动件20a与传动螺母20b的连接稳定性。即，传动件20a和传动螺母20b通过螺钉连接时，二者之间的扭转力使得螺钉受到剪切力，易发生折断。而，第一限位部可为沿传动件20a的轴向设置的凸筋，以及，限位槽结构20c也沿安装段20b1的轴向设置，这样，螺母段与丝杆段在周向方向形成结合力，连接稳定性大大提升。同时，为了进一步提供传动螺母与传动件20a之间稳定性，在基座段20b2的端面处旋拧入螺钉连接于传动件20a的端面。
55.可选地，在一个实施例中，丝杆层组件包括若干中空丝杆，中空丝杆的内部中空，中空丝杆的内表面设有内螺纹，中空丝杆的外表面设有外螺纹，各中空丝杆由内而外依次套设，且，相邻两中空丝杆中的较外一层的中空丝杆的内螺纹与较内一层的中空丝杆的外螺纹相配合或相旋合；最内层的中空丝杆套设于传动件20a，且，最内层的中空丝杆的内螺纹与传动件20a的第二外螺纹201相配合或相旋合。通过传动件20a旋转而使得第二外螺纹201驱动各中空丝杆作直线移动和/或旋转运动，从而实现多级升降或伸缩。对于本领域普通技术人员而言，第二外螺纹201和各中空丝杆的外螺纹的升角等参数可根据实际应用需要进行设置。
56.可选地，在一个实施例中，丝杆层组件包括从动丝杆以及螺母主体，从动丝杆的内部中空，从动丝杆的外表面设有外螺纹，螺母主体与从动丝杆的一端固定连接，即该丝杆层组件的结构形式与传动组件20的结构形成相同。其中，最内层的丝杆层组件的从动丝杆套设于传动件20a，最内层的丝杆层组件的螺母主体螺纹配合于第二外螺纹201，最内层的丝杆层组件的从动丝杆配合于传动件20a；在丝杆层组件的数量为一个时，最外层的丝杆层组件和最内层的丝杆层组件为同一丝杆层组件；传动件20a能够驱动各丝杆层组件转动并沿传动件20a的轴向移动，从而实现四级及四级以上的多级升降或伸缩。
57.具体地，在丝杆层组件的数量为一个时，通过驱动机构40驱动传动件20a作旋转运动和直线运动，传动件20a作旋转运动时带动从动丝杆旋转，同时通过第二外螺纹201驱动丝杆层组件的螺母相对于传动件20a作直线运动，使得从动丝杆同时作直线运动和旋转运动，从动丝杆作旋转运动，此种情况下，固定丝杆10可视为第一级，传动件20a可视为第二级，从动丝杆可视为第三级，从而实现三级升降或伸缩，且传动件20a、从动丝杆和丝杆螺母30可同时升降或伸缩，可有效提高效率。
58.具体地，在丝杆层组件的数量为两个及两个以上时，最内层的丝杆层组件的套设于传动件20a，次内层的丝杆层组件的从动丝杆套设于最内层的丝杆层组件的从动丝杆，次内层的丝杆层组件的螺母螺纹配合于最内层的丝杆层组件的从动丝杆的外螺纹，次内层的丝杆层组件的从动件固定于最内层的丝杆层组件的从动丝杆，以此类推，各丝杆层组件由内而外依次套设装配，通过传动件20a作旋转运动和直线运动即可驱动各丝杆层组件转动并沿传动件20a的轴向移动，可实现五级及五级以上的多级升降或伸缩。
59.在一个实施例中，请参阅图1和图4，直线电机100还包括丝杆螺母30，丝杆螺母30套设于传动件20a，丝杆螺母30的内表面设置有内螺纹，丝杆螺母30可以通过直线电机100所应用于的装置进行限位以限制丝杆螺母30旋转，传动件20a能够通过第二外螺纹201驱动丝杆螺母30沿传动件20a的轴向移动；其中，丝杆螺母30套设于传动件20a，是指丝杆螺母30直接套设于传动件20a或通过中间部件套设于传动件20a；其中一种方式，丝杆螺母30可以直接套设于传动件20a而螺纹配合于第二外螺纹201，传动件20a旋转时即通过第二外螺纹201而直接驱动丝杆螺母30作直线运动，此种情况下，固定丝杆10可视为第一级，传动件20a可视为第二级，丝杆螺母30可视为第三级，从而实现三级升降或伸缩。
60.在另一个实施例中，另一种方式，丝杆螺母30套设于丝杆层组件上，传动件20a旋转时通过第二外螺纹201驱动丝杆层组件作直线运动而间接驱动丝杆螺母30作直线运动。例如，丝杆层组件可以是套设于传动件20a的中空丝杆，丝杆螺母30可以螺纹配合于最外层中空丝杆，此种情况下，当中空丝杆为一个时，固定丝杆10可视为第一级，传动件20a可视为第二级，中空丝杆可视为第三级，丝杆螺母30可视为第四级，从而实现四级升降或伸缩，以此类推，中空丝杆可以设置多个，各中空丝杆可由内而外依次套设，丝杆螺母30螺纹配合于最外层的中空丝杆，从而可实现多级升降或伸缩。
61.可选地，在一个实施例中，请参阅图1和图4，丝杆螺母30螺纹配合于传动件20a的第二外螺纹201，即丝杆螺母30的内螺纹与第二外螺纹201相配合或相旋合，通过驱动机构40的联动件42驱动传动件20a相对于固定丝杆10作旋转运动和直线运动，传动件20a驱动丝杆螺母30相对于传动件20a作直线运动，此时，固定丝杆10可视为第一级，传动件20a可视为第二级，丝杆螺母30可视为第三级，从而实现三级升降或伸缩，稳定性较高，且传动件20a和丝杆螺母30同时升降或伸缩，可提高效率。
62.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。