CN101498497A - 一种驱动装置的驱动模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种驱动装置的驱动模块,尤其适用于车辆中的空调系统。该驱动模块包括电机(22)、输出部分(23)以及连接所述电机和所述输出部分的齿轮传动系(30),所述电机(22)为压电电机,所述电机(22)通过所述齿轮传动系(30)驱动所述输出部分(23)。可选地,所述齿轮传动系包括轴锁组件(34)以防止负载通过所述输出轴逆向驱动所述电机。本发明的驱动模块采用压电电机作为动力源,压电电机具有噪音小、自锁转矩大的优点,尤其适用于车用空调系统中。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种驱动装置的驱动模块,尤其适用于驱动车用空调系统的挡板(flap)或者隔板(barrier)。
【背景技术】
现有的车用空调系统通常使用驱动装置(actuator)来控制挡板或者隔板,该挡板或者隔板用来控制或者重定向车辆内的空气流,例如,允许更多或者更少的空气流过换热器的盘管,或者将空气流重定向到车辆的某些位置例如玻璃窗的通风口(windscreen vents)或者脚部的通风口(feet vents)。驱动装置包括一个或多个驱动模块,每个驱动模块都包括电机,可通过中央控制盘或者远程控制板来控制驱动模块的电机使其驱动挡板或者隔板。在实施时,通常使用永磁直流(PMDC)电机或者步进电机,因为这些类型的电机容易控制,具有可接受的使用寿命,且相对便宜。但是,这些类型的电机具有较大的机械噪声,这些机械噪音在乘客车厢里会显得很响亮,因为乘客车厢隔离了路上的噪声。此外,这些类型的电机还具有电子噪音,电子噪音会干扰车辆上对电子噪声敏感的多部计算机系统和其它电子设备。再有,这些类型的电机的自锁转矩较小,这可能会导致挡板或者隔板逆向驱动电机,因为作用到空气挡板的力可能会很大,尤其是空调风扇以最大速度运行的时候。
【发明内容】
本发明提供一种驱动装置的驱动模块,可适用于车用空调系统,该驱动模块具有较低的电子噪声和较高的自锁转矩。
为此,本发明提供的驱动模块包括电机、输出部分以及连接所述电机和所述输出部分的齿轮传动系,其中,所述电机为压电电机,所述电机通过所述齿轮传动系驱动所述输出部分。
在一个优选的方案中,所述压电电机包括固定的电机轴、安装到所述电机轴可绕电机轴转动的圆盘、位于所述圆盘内的两个压电元件、用于安装压电元件的两个元件支架以及连接所述两个元件支架的弹簧;所述圆盘包括底部以及从底部周边沿轴向延伸的壁部,所述两个元件支架可转动地连接在一起,所述弹簧对所述两个元件支架施加侧向的作用力以使得所述两个压电元件的摩擦头与圆盘的壁部摩擦接触,所述圆盘充当所述电机的转子。
优选地,所述齿轮传动系包括小齿轮、第一齿轮和第二齿轮;所述小齿轮安装到所述电机的转子由所述电机的转子驱动并驱动所述第一齿轮,所述第一齿轮驱动所述第二齿轮,所述第二齿轮驱动所述输出部分。
与现有的驱动装置的驱动模块相比,本发明的驱动模块采用压电电机作为动力源,压电电机具有噪音小、自锁转矩大的优点,尤其适用于车用空调系统中。
【附图说明】
下面将结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述。
图1是空调系统的示意图,用来描述驱动装置的工作过程;
图2是本发明一个实施例中的驱动装置的驱动模块的爆炸图;
图2A是图2所示的驱动模块的齿轮驱动关系的示意图;
图3是图2的驱动模块中的压电电机的局部放大图;
图4与图2类似,是本发明另一个实施例的驱动装置的驱动模块的爆炸图;
图4A是图2所示的驱动模块的齿轮驱动关系的示意图;
图5是图4所示驱动模块的轴锁组件的示意图;
图6至图18分别是本发明各个实施例中的驱动装置的驱动模块的爆炸图;
图6A至18A分别是图6至图18所示各个驱动模块的齿轮驱动关系示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
图1是空调系统的导风设备10的简图。参考图1,空气从端口11进入,然后从端口12或者端口13流出,该空气通道中分成两个支路的地方安装有导风板14,导风板14可以在位置P1和位置P2之间活动,导风板14位于位置P1时所有的空气都从端口12流出,导风板14位于位置P2时所有的空气都从端口13流出。导风板14可以位于位置P1和位置P2之间的任何位置,这种情况下,空气被分流到端口12和13。导风板14的运动由驱动装置15控制,通常,导风板14安装在转轴16上,转轴16由驱动装置15驱动。
图2是图1的驱动装置15的驱动模块20的示意图。驱动模块20包括外壳21、压电(piezoelectric)电机22、输出轴23以及连接所述压电电机22和输出轴23的齿轮传动系,该齿轮传动系包括若干齿轮。外壳21用于安装压电电机22,包括主体40和盖体41,主体40和盖体41通过扣合连接件(snap fit connectors)例如连接扣42和卡销43扣合在一起。
图3示出了压电电机22的更多细节。压电电机22包括圆盘25以及位于圆盘25内的两个压电元件24(图3只示出了其中一个)。所述圆盘25具有底部及从底部周边沿轴向延伸的壁部。所述两压电元件24轴向隔开且方向相反(oppositelydirected),每个压电元件24都包括一个摩擦头27用于与圆盘25的壁部摩擦接触。具体地,每个压电元件24均安装在一个元件支架26中,所述两元件支架26可转动地连接在一起,优选地连接点偏离圆盘25的中心;受压缩的弹簧39驱使两元件支架26侧向分开,以弹性地驱使两个压电元件24的摩擦头27与圆盘25壁部的内表面摩擦接触。施加到压电元件24的电信号导致压电元件24震动,从而使得摩擦头27按照预定的轨迹运动,如按照椭圆形的轨迹运动,导致压电元件24挤推圆盘25壁部的内表面,这种挤推具有侧向分力,导致圆盘25转动,可通过改变压电元件的振动来选择或者控制圆盘25的转动方向。不再对压电元件施加电信号之时,摩擦头27依然挤压圆盘25的内壁,导致压电元件24与圆盘25之间具有摩擦自锁力。这种摩擦自锁力阻止了圆盘25的进一步运动,作为关闭模式(offmode)下的静态自锁力。
返回图2,压电电机22安装在固定的电机轴28上,圆盘25可以以电机轴28为中心转动。小齿轮(cog)29安装到圆盘25上,以电机轴28为中心。小齿轮29与第一直齿齿轮(spur gear)50啮合,第一直齿齿轮50与第二直齿齿轮51啮合,第二直齿齿轮51驱动输出轴23。在本实施例中,第二直齿齿轮51模压到输出轴23。这样,压电电机22运行时导致圆盘25转动,而圆盘25的转动又通过包括小齿轮29、第一直齿齿轮50、第二直齿齿轮51在内的齿轮传动系驱动输出轴23。小齿轮29可以是独立的齿轮,也可以是齿状切口(teeth cut),或者直接构造在作为压电电机转子的圆盘25上。在本实施例中,小齿轮29是独立的部件,安装到电机22的圆盘状的主体上。小齿轮29具有齿轮部52和齿盘部53,小齿轮29中间设有通孔54允许电机轴28穿过。齿盘部53安装在圆盘25的外表面,具有若干凸出的销55;圆盘25具有对应的凹口56用于接纳销55以驱动小齿轮29。作为一种替换,小齿轮29是组合的部件,由齿轮部52和圆盘25组合而成。圆盘25上设有围绕电机轴28的凸环(boss)57,该凸环57由小齿轮29的凹口(图中未示出)接纳,这是为了方便将小齿轮29安装到圆盘25。该齿轮传动系作为一种减速装置,增加了电机的驱动转矩和自锁转矩。图2A是图2所示的齿轮传动系的原理示意图。
外壳21内的电路32用于驱动压电电机22。连接器33伸出外壳21用于将驱动模块20连接到外部的电源和控制信号,该控制信号用于启动压电电机以及选择想要的转动方向。
图4是本发明第二实施例的驱动模块示意图。第二实施例与第一实施例类似,不同的地方在于,本实施例还包括一个轴锁(spindle lock)组件34,轴锁组件34与齿轮传动系30配合用于防止输出轴23逆向(back driving)驱动电机22。所谓逆向驱动,是指负载通过输出轴23驱动小齿轮29;相应地,小齿轮29驱动输出轴23就称为正向驱动。优选地,轴锁组件34直接位于第二直齿齿轮51与输出轴23之间。这种设计下的齿轮关系如图4A所示。
图5示出了轴锁组件34的更多细节。轴锁组件34包括主动部分35、从动部分36、固定部分37和栓锁件38,其中,主动部分35安装到第二直齿齿轮51以随着第二直齿齿轮51转动。可选地,连接主动部分35与第二直齿齿轮51的方式可以相似于连接小齿轮29和圆盘25的方式,即,主动部分35设有突出的销44用于与第二直齿齿轮51的凹口咬合。从动部分36安装在输出轴23并随着输出轴23转动。在该实施例中,从动部分36具有一个非圆形的中心孔,该中心孔与输出轴23的非圆形的端部咬合。优选地,在输出轴23端部的相对两侧具有平面45,从而形成上述的非圆形端部,可通过冲压或者碾磨来形成平面45。固定部分37安装到外壳21。固定部分37包括径向伸出的凸块46以使得固定部分37的外轮廓不是圆形。外壳21主体40上的缺口47咬合上述径向凸块46,防止固定部分37相对于外壳主体转动。栓锁件38为滚动体(roller),与主动部分35、固定部分37配合,允许主动部分35驱动从动部分36,防止从动部分36驱动主动部分35,其中,主动部分35驱动从动部分36成为正向驱动,而从动部分36驱动主动部分35称为逆向驱动。在正向驱动时,主动部分35的T形凸块挤推从动部分36和栓锁件38。而在逆向驱动时,从动部分36驱动栓锁件38,在从动部分36试图驱动主动部分35时,轴锁组件38被卡在从动部分36和固定部分37的径向内表面之间,栓锁组件34作为一种双向逆止离合器,防止了逆向驱动。
如图4所示,主动部分35可通过销44与第二直齿齿轮51的凹孔咬合。从动部分36通过非圆形的通孔咬合输出轴23的非圆形的端部。
图6为本发明的第三实施例的驱动模块的示意图,图6A是该驱动模块的齿轮驱动关系的示意图,该实施例中,齿轮传动系30包括小齿轮29、第一斜齿齿轮50’和第二斜齿齿轮51’,也就是说,小齿轮29和第一斜齿齿轮50’、第二斜齿齿轮51’的齿是斜齿。在一个替换的实施例中,第二斜齿齿轮51’和输出轴23紧紧地按压在一起。作为一种改进,还可以结合图4所示的轴锁结构34。
图7为本发明的第四实施例的驱动模块的示意图,图7A是其中的齿轮驱动关系的示意图。在该实施例中,齿轮传动系30与行星齿轮箱(planetary gearbox)60配合。小齿轮29固定到电机22并由电机22驱动。小齿轮29驱动惰齿轮(idlergear)70,惰齿轮70驱动大齿轮71。小齿轮29、惰齿轮70和大齿轮71都是斜齿。大齿轮72通过短轴62驱动太阳齿轮61,太阳齿轮61驱动若干个行星齿轮63(在本实施例中是为3个),该若干个行星齿轮63与静止的环形齿轮64啮合,该若干行星齿轮由齿轮架65支承。与图4所示类似,环形齿轮64的外周具有对应的径向伸出的凸块66,环形齿轮64通过该凸块66以及外壳的插槽47安装到外壳主体40。齿轮架65固定到输出轴23,或者合成到输出轴23中。这样,电机22的转动通过惰齿轮70和大齿轮71驱使太阳齿轮61转动,而太阳齿轮61又以降低后的速度驱使行星齿轮63、齿轮架65以及输出轴23关于环形齿轮64转动。行星齿轮箱是NGW类型的,也就是说,该行星齿轮箱只有一排齿(only one set of teeth),该排齿与太阳齿轮和环形齿轮接触。
图7所示的实施例中是不容易发生逆向驱动的,但是,这种结构还是有可能发生逆向驱动的。因此,最好增加轴锁组件34,如图8所示。在土8所示的第五实施例中,齿轮传动系30与图7的第四实施例所示的齿轮传动系30类似,只是增加了轴锁组件34而已。轴锁组件34安装在行星齿轮箱60和输出轴23之间。主动部分35具有凸出的销44用于咬合行星齿轮箱的齿轮架65上的孔(图中未示出)。作为一种替换的优选方案,主动部分35作为齿轮架65,而销44形成转轴用于安装行星齿轮箱63并由行星齿轮箱63转动。支架67支撑销44的端部。齿轮的驱动关系如图8A所示。
图9是本发明第六实施例,本实施例是在图7所示的第四实施例的一种变形。在该实施例中,齿轮传动系30包括NW类型的行星齿轮箱60,也就是说,行星齿轮63具有两排齿,第一排齿68与太阳齿轮61啮合,第二排齿(图中未示出)与环形齿轮64啮合。行星齿轮箱呈阶梯状排列,使第一排齿和第二排齿在轴向和径向隔开。第一排齿68的外径大于第二排齿的外径,使得行星齿轮箱具有较多的齿与太阳齿轮啮合而不需要增加环形齿轮的物理大小,使得行星齿轮箱的减速比例较大。和图7所示的实施例类似,输出轴23可以合成到或者固定到齿轮架65,而支架67支撑齿轮轴69的顶端。图9A是本实施例的齿轮驱动关系的示意图。
图10是本发明的第七实施例,本实施例是在图9所示的第六实施例基础上结合轴锁组件34而成,与图8所示的实施例类似。外壳主体上的凹口47用于收容轴锁组件34和行星齿轮箱63,环形齿轮64及轴锁组件34的固定部分37固定到外壳主体40。主动部分35作为齿轮架65,而主动部分35凸出的销44作为行星齿轮箱63的齿轮轴69。从动部分36以合适的方式连接到输出轴23,以顺时针方向或者逆时针方向驱动输出轴23。图10A是本发明的齿轮驱动关系的示意图。
图11是本发明第八实施例的示意图,本实施例是图7所示的第四实施例的一种变形。在本实施例中,惰齿轮70和71具有直的切齿,行星齿轮箱60是NGWN类型。也就是说,太阳齿轮61与行星齿轮63啮合,而行星齿轮63又与环形齿轮64啮合。每个行星齿轮63都具有一排齿。但是,在本实施例中,环形齿轮64没有固定到外壳21,相反,环形齿轮64是可旋转的,固定到输出轴23上以驱动输出轴23。行星齿轮63由齿轮架65的对应齿轮轴69支承。齿轮架65相对于外壳21固定,以防止行星齿轮63转动环形齿轮64。这种类型的行星齿轮箱就成为NN(Zc=Zd),图11A是本实施例的齿轮驱动关系的示意图。
图12是本发明第九实施例的示意图,该实施例与图11所示的第八实施例类似,不同的地方在于行星齿轮63具有两排齿,和图9所示的行星齿轮63类似。具体地,行星齿轮具有第一排齿68和第二排齿72,第一排齿68与太阳齿轮61啮合,第二排齿72与环形齿轮64啮合。与上述的实施例类似,环形齿轮64驱动输出轴23,优选地,换齿轮64固定到输出轴23。这种类型的行星齿轮箱也称为NGWN(Zc≠Zd),图12A是本实施了齿轮结构的示意图。
图13是本发明第十实施例的示意图。在该实施例中,行星齿轮箱60是NN类型,也就是说,电机22通过齿轮传动系30驱动输出轴23,齿轮传动系30包括小齿轮29、惰齿轮70、大齿轮71和行星齿轮箱80。行星齿轮箱80包括带有偏心轮82的输入轴81、与偏心轮82配合的轴承83、传动齿轮84、固定的环形齿轮85以及可移动的环形齿轮86。其中,传动齿轮84安装到轴承83,传动齿轮84的外周边缘具有一排齿。输出轴23安装到可移动的环形齿轮86并由环形齿轮86驱动。大齿轮71安装到输入轴81的端部,输入轴81转动时,偏心轮82通过轴承83引起传动齿轮84震动和滚动,或者随后与固定的环形齿轮85的齿啮合。在输入轴81旋转时,固定的环形齿轮85与传动齿轮84的齿的相对数量决定了传动齿轮84是滚动、振动还是与静止的环形齿轮啮合。可移动的环形齿轮86的内径和静止的环形齿轮85的内径相同,但是齿的数量不同,通常是多一个齿或者少一个齿,当然,齿的差额也可以两个或者更多个。因为传动齿轮84与两个环形齿轮的齿啮合,所以,每次输入轴81旋转时,具有不同数目的齿的环形齿轮86将会转动该数目的齿数,因为环形齿轮86由传动齿轮84推动。这样,就可以获得较大的齿轮齿数比。这种类型的齿轮箱称为少齿差(less teeth difference)齿轮箱,不会发生逆向驱动,所以不需要轴锁组件。图13A是本实施例的齿轮结构的示意图。
图14是本发明第十一实施例的示意图。在本实施中,使用谐波锥齿齿轮箱(harmonic bevel gear gearbox,也可称为锥形齿轮少齿差齿轮箱)90代替行星齿轮箱80。即,齿轮传动系30包括小齿轮29、惰齿轮70和大齿轮72以及谐波锥齿齿轮箱90,而谐波锥齿齿轮箱90包括输入轴91、第一锥齿齿盘93和第二锥齿齿盘94。电机22通过小齿轮29、惰齿轮70和大齿轮72驱动输入轴91。凸缘92倾斜地(at a angle)设置在输入轴91上。第一锥齿齿盘93被弹簧(图中未示出)弹性地推到凸缘92,使得第一锥齿齿盘93伸展到凸缘92所在的平面。第二锥齿齿盘94和第一锥齿齿盘93相对,垂直于输入轴91的轴向,使得第一锥齿齿盘93和第二锥齿齿盘94成一夹角,也就是说,第一锥齿齿盘93和第二锥齿齿盘94的齿在一个轴向位置啮合,在对角的位置分离。第一锥齿齿盘93由外壳支撑,不能转动,但是可以轴向移动。优选地,第一锥齿齿轮的外表面具有具有轴向的凸块95,而外壳主体40的柱上具有轴向伸展的凹槽或者凹口97以接纳上述的凸块95。这样,在输入轴91转动时,凸缘92导致第一锥齿齿轮93摇摆,或者改变第一锥齿齿轮的垂直于或者倾斜到第二锥齿齿轮94的部分在圆周上的位置。这种情况就像是第一锥齿齿轮93关于凸缘92旋转,但实际上第一锥齿齿轮93并没有关于凸缘92旋转。第二锥齿齿轮94的齿数与第一锥齿齿轮93的齿数不同,也就是说,当第一锥齿齿轮93摇摆时,第一锥齿齿轮93导致第二锥齿齿轮94发生轻微的旋转,这种旋转的路径等于两个锥齿齿盘的齿数差乘以齿的径向距离。也就是说,对于第一锥齿齿轮93具有50个齿而第二锥齿齿轮94具有49个齿的情况,齿数比例是50∶1,这意味着输出轴23的一圈等于输入轴91的50圈。齿轮传动系30的总减速比例包括小齿轮29和惰齿轮70、大齿轮71之间的任何的减速。这种类型的齿轮箱不会发生逆向转动,所以不需要轴锁组件。图14是本实施例的齿轮结构的示意图。
图15是本发明第十二实施例的示意图。本实施例中,齿轮传动系30包括小齿轮29、驱动齿轮(pinion)73、摆线齿轮箱(cycloid gearbox)100。摆线齿轮箱100包括带有偏心轮的输入轴101、摆线齿轮103、环形齿轮104和从动部分105。可选地,本实施中,偏心轮是安装到输入轴101的偏心轴承102。摆线齿轮103的中部具有通孔,偏心轴承102以压配合(press fit)的方式安装到该通孔。摆线齿轮103位于静止的环形齿轮104内。摆线齿轮103和环形齿轮104的齿的数量不同,优选地,两者相差一个齿。偏心轴承102偏离摆线齿轮103的中心,当输入轴101转动时,偏心轴承102向摆线齿轮103传到一种有轨运动。摆线齿轮103的外径略小于环形齿轮104的内径,偏心轴承102施加的偏移导致摆线齿轮103和环形齿轮104的齿在一个位置啮合,而在对角的位置分离。也就是说,当输入轴101转动时,摆线齿轮103以有轨的方式在环形齿轮104内滚动,并慢慢地转动一个齿,也就是两者的齿差。从动部分105宽松地连接到摆线齿轮103,由摆线齿轮103驱动,并驱动输出轴23。优选地,从动部分105作为输出轴23的一部分,或者安装到输出轴23。这种宽松的连接允许摆线齿轮103转动从动部分105,而不会传到有轨运动。优选地,宽松连接方式是:从动部分105上面具有若干个凸块106,而摆线齿轮103的主体上有对应的孔107收容上述的凸块106。当然,也可以反过来实施,即,孔设置在从动部分105上,而凸块设置在摆线齿轮103上。摆线齿轮箱100安装在外壳主体40的牙厢47内。环形齿轮104的径向外表面具有若干凹槽108,凹槽108与牙厢47的脊109咬合,防止环形齿轮104关于输出轴23的轴向转动、关于外壳21转动。这种类型的齿轮箱也是一种少齿差齿轮箱,通过转架(摆线齿轮103)输出。图15A是本实施例的齿轮结构的示意图。
图16是本发明第十六实施例的示意图,该实施例是图15所示的实施例的一种变形。在该实施例中,齿轮传动系30包括还包括传动带74用于连接小齿轮29和驱动齿轮73。该实施例的摆线齿轮箱和第十二实施的摆线齿轮箱相似。外壳主体40和盖体41可以以更牢固的方式结合在一起,例如粘合、焊接如激光焊接,如果外壳为塑料材料可以塑料熔接或者超声波熔接。图16A是本实施例的齿轮驱动关系的示意图。
图17是本发明第十四实施例的示意图,在实施例中,对小齿轮29进行了变形,尤其是改变了其连接电机22的方式。齿轮传动系30包括的小齿轮29、驱动齿轮73和摆线齿轮箱100,其中,驱动齿轮73直接啮合小齿轮29和摆线齿轮箱100,本实施例的摆线齿轮箱100与图15所示的摆线齿轮箱100类似。在该实施例中,小齿轮29直接形成在压电电机22的外转子或者圆盘25上,优选地,与外转子或者圆盘25作为一个整体,例如通过模制、模锻或者铸造的方式。虽然图17中的小齿轮29和驱动齿轮73的齿为直齿,但是它们的齿也可以是螺旋状的齿。图17A是本实施例的齿轮结构的示意图。
图18是本发明第十五实施例的示意图。在本实施例中,压电电机22安装到外壳主体40,直接轴向地驱动传动轴110。也就是说,电机作为一种直线电机(linear motor)。传动轴110由安装在外壳主体40上的轴承滑动支承,传动轴110两端具有轴套48用与保护传动轴110的端部。传动轴110有一部分直径变大,术语上将这部分称为“齿条”(rack)111。齿条111的下表面(lower surface)具有齿(图中未示出),电机22直接与齿条111的上表面摩擦接触。齿条111在靠近轴承的位置形成了轴肩,所以齿条111也限制了驱动轴110的轴向移动。齿条111的齿作为齿轮传动系30的小齿轮29,与直齿齿轮或者驱动齿轮75咬合,而直齿齿轮或者驱动齿轮75又与安装在输出轴23端部的输出齿轮76咬合。用于封装外壳主体的盖体41可通过螺钉(图中未示出)安装到外壳主体40。这样,齿轮传动系30通过齿条111、驱动齿轮齿轮箱工作,而电机22以线性的方式驱动传动轴110,使输出轴23转动。图18A是本实施例的齿轮结构的示意图。
在本发明的说明书和权力要求书中,词语“包括”、“包括”、“具有”
及其同义词是开放式的,也就是说,包含所声明的内容项,但是不排除额外的内容项。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。例如,可以组合使用上述的齿轮、传动带、齿轮箱和轴锁组件。同样,虽然上述实施例以输出轴的形式输出,替换地,本发明也包括以凹孔或者缺口等形式进行输出。
Claims (12)
1、一种驱动装置的驱动模块,包括电机(22)、输出部分(23)以及连接所述电机转子和所述输出部分的齿轮传动系(30),其特征在于,所述电机(22)为压电电机,所述压电电机的转子通过所述齿轮传动系(30)驱动所述输出部分(23)。
2、根据权利要求1所述的驱动模块,其特征在于:
所述压电电机包括固定的电机轴(23)、安装到所述电机轴可绕电机轴转动的圆盘(25)、位于所述圆盘内的两个压电元件(24)、用于安装压电元件的两个元件支架(26)以及连接所述两个元件支架的弹簧(39);所述圆盘包括底部以及从底部周边沿轴向延伸的壁部,所述两个元件支架(26)可转动地连接在一起,所述弹簧(39)对所述两个元件支架施加侧向的作用力以使得所述两个压电元件的摩擦头与圆盘的壁部摩擦接触,所述圆盘充当所述电机的转子。
3、根据权利要求1或2所述的驱动模块,其特征在于:
所述齿轮传动系(30)包括小齿轮(29)、第一齿轮(50)和第二齿轮(51);
所述小齿轮(29)安装到所述电机转子由所述电机转子驱动并驱动所述第一齿轮(50),所述第一齿轮(50)驱动所述第二齿轮(51),所述第二齿轮(51)驱动所述输出部分(23)。
4、根据权利要求3所述的驱动模块,其特征在于:
所述齿轮传动系(30)还包括位于所述第二齿轮(51)和所述输出部分(23)之间的轴锁组件(34);所述轴锁组件(34)包括固定部分(37)及安装到固定部分的主动部分(35)、从动部分(36)和滚动体形式的栓锁件(38),所述主动部分(35)由所述第二齿轮(51)驱动,所述从动部分(36)用于驱动所述输出部分(23);
所述栓锁件(38)与所述主动部分(35)、固定部分(37)配合,允许所述主动部分(35)驱动从动部分(36),防止从动部分(36)驱动主动部分(35)。
5、根据权利要求3所述的驱动模块,其特征在于:
所述齿轮传动系(30)还包括位于所述第二齿轮和所述输出部分(23)之间的行星齿轮箱(60);
所述行星齿轮箱(60)为NGW型、NW型或者NGWN型,包括太阳轮(62)、若干行星齿轮(63)、环形齿轮(64)以及用于支撑所述行星齿轮(63)的齿轮架(65),所述太阳轮(62)由所述第二齿轮驱动并驱动所述行星齿轮(63),所述行星齿轮(63)与所述环形齿轮(64)啮合并通过所述环形齿轮(64)或者所述齿轮架(65)驱动所述输出部分(23)。
6、根据权利要求5所述的驱动模块,其特征在于,所述齿轮传动系(30)还包括位于所述行星齿轮箱(60)和所述输出部分(23)之间的轴锁组件(34);
所述轴锁组件(34)包括固定部分(37)及安装到固定部分的主动部分(35)、从动部分(36)和滚动体形式的栓锁件(38),所述主动部分(35)由所述第二齿轮(51)驱动,所述从动部分(36)用于驱动所述输出部分(23);
所述栓锁件(38)与所述主动部分(35)、固定部分(37)配合,允许所述主动部分(35)驱动从动部分(36),防止从动部分(36)驱动主动部分(35)。
7、根据权利要求3所述的驱动模块,其特征在于:
所述齿轮传动系(30)还包括位于所述第二齿轮和所述输出部分(23)之间的行星齿轮箱(80),所述行星齿轮箱(80)包括由所述第二齿轮驱动的输入轴(81)、安装到输入轴(81)的偏心轮(82)、与偏心轮(82)配合的轴承(83)、安装到轴承(83)的传动齿轮(84)、固定环形齿轮(85)、用于驱动所述输出部分(23)的活动环形齿轮(86);
所述固定环形齿轮(85)与所述活动环形齿轮(86)的齿数不同,均啮合到所述传动齿轮(84)。
8、根据权利要求3所述的驱动模块,其特征在于:
所述齿轮传动系(30)还包括位于所述第二齿轮和所述输出部分(23)之间的谐波锥齿齿轮箱(90),所述谐波锥齿齿轮箱(90)包括由所述第二齿轮驱动的输入轴(91)、第一锥齿齿盘(93)和用于驱动所述输出部分(23)的第二锥齿齿盘(94),所述输入轴(91)包括不垂直于轴向的凸缘(92),所述第二锥齿齿盘(94)垂直于所述输入轴(91)可绕所述输入轴(91)转动,所述第一锥齿齿盘(93)位于所述凸缘(92)和第一锥齿齿盘(930)之间并紧靠所述凸缘(92)以及可相对于所述输入轴(91)进行轴向运动。
9、根据权利要求3所述的驱动模块,其特征在于,所述齿轮传动系(30)还包括位于所述第二齿轮和所述输出部分(23)之间的摆线齿轮箱(100),所述摆线齿轮箱(100)包括由所述第二齿轮驱动的输入轴(101)、偏心轴承(102)、摆线齿轮(103)、环形齿轮(104)和从动部分(105),所述偏心轴承(102)安装到所述摆线齿轮(103)并偏离所述摆线齿轮(103)的中心,所述摆线齿轮(103)安装在所述环形齿轮(104)内并与所述环形齿轮(104)的部分齿啮合,所述环形齿轮(104)通过从动部分(105)驱动所述输出部分(23)。
10、根据权利要求1或2所述的驱动模块,其特征在于,所述齿轮传动系(30)包括小齿轮(29)、驱动齿轮(73)、传动齿轮(74)以及摆线齿轮箱(100),所述小齿轮(29)安装到所述电机转子由所述电机转子驱动并通过所述传动齿轮(74)驱动所述驱动齿轮(73),所述驱动齿轮(73)通过所述摆线齿轮箱(100)驱动所述输出部分(23)。
11、根据权利要求1或2所述的驱动模块,其特征在于,所述齿轮传动系(30)包括小齿轮(29)、驱动齿轮(73)、摆线齿轮箱(100),所述小齿轮(29)与所述电机转子合为一体用于驱动所述驱动齿轮(73),所述驱动齿轮(73)通过所述摆线齿轮箱(100)驱动所述输出部分(23)。
12、根据权利要求1所述的驱动模块,其特征在于,所述压电电机包括一具有摩擦头的压电元件,所述齿轮传动系(30)包括设置在传动轴(110)上的齿条(111)、与所述齿条(111)啮合的驱动齿轮(75)、由所述驱动齿轮(75)驱动的输出齿轮(76),所述压电元件的摩擦头与传动轴的外表面摩擦接触,当所述压电元件被激励时,所述摩擦头可驱动所述传动轴沿其轴线运动,从而带动所述齿条(111)运动,所述输出齿轮(76)驱动所述输出部分(23)。
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GB (1) | GB0801423D0 (zh) |
Cited By (2)
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CN109595730A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-04-09 | 甬港现代工程有限公司 | 一种节能建筑通风设备 |
CN112392914A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-02-23 | 福建思普计量检测科技有限公司 | 一种多传动比的圆盘分布式输出机构 |
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2009
- 2009-01-16 CN CNA2009100024518A patent/CN101498497A/zh active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN112392914A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-02-23 | 福建思普计量检测科技有限公司 | 一种多传动比的圆盘分布式输出机构 |
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GB0801423D0 (en) | 2008-03-05 |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090805 |