CN111697760B - 电子执行器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电子执行器，包括壳体、输出组件及限位防错组件，壳体形成有一安装腔，输出组件包括输出齿轮以及设于输出齿轮上的中心轴，输出齿轮转动安装于安装腔，中心轴用以伸出至安装腔外带动外接负载转动，限位防错组件设于安装腔内，限位防错组件包括电限位防错组件和/或物理限位防错组件，通过电限位防错组件和/或物理限位防错组件限制输出齿轮的转动，可以使得电子执行器在限定范围转动，限定范围为电子执行器的工作范围，从而实现了电子执行器始终处于工作范围。

Description

电子执行器
技术领域
本发明涉及车辆冷却系统技术领域，特别涉及一种电子执行器。
背景技术
电子执行器是一个广泛运用于人们生产生活的电子器件，其中以运用于空调鼓风机风道内电子执行器为例，电子执行器主要作用是给风道的挡板的开关提供动力来源，实现风道的通断。电子执行器不是在360度内都可以工作，有个工作范围，在工作范围内电压和位置度有一一对应关系，可以通过调节电压值来实现位置度的调节。但在工作范围外，无法通过电压控制位置度，并且一旦超出工作范围，无法返回到工作区域内，现有的电子执行器无法准确进行限位，且无法保证所述电子执行器始终处于工作范围。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种电子执行器，旨在能够准确进行限位，使得电子执行器始终处于工作范围。
为实现上述目的，本发明提出的电子执行器，包括：
壳体，形成有一安装腔；
输出组件，包括输出齿轮以及设于所述输出齿轮上的中心轴，所述输出齿轮转动安装于所述安装腔，所述中心轴用以伸出至所述安装腔外带动外接负载转动；以及，
限位防错组件，设于所述安装腔内，所述限位防错组件包括电限位防错组件和/或物理限位防错组件，所述电限位防错组件和/或所述物理限位防错组件用以限制所述输出齿轮的转动行程。
可选地，所述输出齿轮具有其转动行程上的两个定位位置；
所述电限位防错组件包括：
电路板，所述电路板与所述输出齿轮相对设置，所述电路板朝向所述输出齿轮的表面为安装面，所述安装面设置有一个导电环和两个导电防错块，所述导电环与所述输出齿轮同轴布置，两个所述导电限位块围设于所述导电环周侧，且间隔设置形成两个断电间隙，两个所述断电间隙对应处于所述输出齿轮的转动行程上，两个所述导电限位块的电极性相反；以及，
电刷，安装于所述输出齿轮朝向所述安装面的表面，在所述输出齿轮的转动行程上，所述电刷切换与其中之一所述导电防错块和所述导电环电导通，以控制所述输出组件切换所述输出齿轮的转动方向；
所述输出齿轮切换处于两个所述定位位置，所述电刷切换转动至对应两个所述断电间隙设置。
可选地，所述输出齿轮具有其转动行程上的两个定位位置；
所述输出齿轮包括沿其周向分布的有齿段和无齿段，所述有齿段具有与所述无齿段相邻的第一限位齿和第二限位齿；
所述物理限位防错组件包括限位部，所述限位部设于所述安装腔内，且对应处于所述输出齿轮的转动行程上，所述限位部具有分别与所述第一限位齿和所述第二限位齿对应设置的第一端部和第二端部；
其中，所述输出齿轮切换处于两个所述定位位置，所述第一端部与所述第一限位齿抵接，或所述第二端部与所述第二限位齿抵接。
可选地，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体与所述下壳体之间设置有第一密封空间，所述第一密封空间内设置有第一密封圈。
可选地，所述第一密封圈为矩形密封圈。
可选地，所述中心轴具有用于连接外界负载的输出端，所述输出端呈台阶设置，以形成朝向所述壳体内壁面的第一台阶面，
所述壳体内壁面设置有用于供所述输出齿轮放置的安放槽，所述安放槽侧壁呈台阶设置，以形成背离所述壳体内壁面的第二台阶面，所述第二台阶面与所述第一台阶面相抵。
可选地，所述安放槽的底部贯设有输出孔，所述输出孔用以供所述输出端伸出以与外界负载驱动连接；
所述输出端的侧壁形成有朝向所述壳体内壁面设置的第三台阶面，所述第三台阶面位于所述第二台阶面的下方，所述第三台阶面与所述安放槽的底壁面之间形成有第二密封空间，所述第二密封空间内放置有第二密封圈。
可选地，所述第二密封圈为星型密封圈。
可选地，所述电子执行器还包括：
电机组件，设于所述安装腔内，所述电机组件包括输出轴；以及，
蜗轮蜗杆传动结构，包括相互配合的蜗轮和蜗杆，所述蜗杆与所述输出轴驱动连接；以及，
传动齿轮组包括传动输入齿轮、传动输出齿轮以及处于所述输入齿轮以及所述输出齿轮之间的传动过渡齿轮，所述传动输入齿轮与所述蜗轮同轴转动，所述传动输出齿轮与所述输出齿轮同轴转动。
可选地，壳体上设置有电气接入口，所述电气接入口内设有引脚，所述引脚的一端与所述电路板电连接，所述引脚的另一端用于连接电源；
其中，所述引脚与所述壳体注塑固定成型。
本发明提供的技术方案中，所述电子执行器包括壳体、输出组件及限位防错组件，所述壳体形成有一安装腔，所述输出组件包括输出齿轮以及设于所述输出齿轮上的中心轴，所述输出齿轮转动安装于所述安装腔，所述中心轴用以伸出至所述安装腔外带动外接负载转动，所述限位防错组件设于所述安装腔内，所述限位防错组件包括电限位防错组件和/或物理限位防错组件，通过所述电限位防错组件和/或所述物理限位防错组件限制所述输出齿轮的转动，可以使得所述电子执行器在限定范围转动，所述限定范围为所述电子执行器的工作范围，从而实现了所述电子执行器始终处于工作范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提供的电子执行器的一实施例的结构示意图；
图2为图1中电子执行器部分结构示意图；
图3为图1中输出齿轮安装于所述下壳体内的结构示意图；
图4为图1中输出齿轮的结构示意图；
图5为图1中限位防错组件结构示意图；
图6为图1中电限位防错电路示意图；
图7为图5中第一限位齿和第一限位部相抵结构示意图；
图8为图5中第二限位齿和第二限位部相抵结构示意图；
图9为图1中第一密封圈的结构示意图；
图10为图1中输出齿轮剖视图；
图11为图1中电限位防错组件与引脚安装结构示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
1 壳体 321 第一端部
11 上壳体 322 第二端部
12 下壳体 4 电机组件
2 输出组件 5 蜗轮蜗杆传动结构
21 输出齿轮 51 蜗轮
211 有齿段 52 蜗杆
212 无齿段 6 传动齿轮组
22 中心轴 7 电气接入口
311 电路板 c 第一密封圈
312 电刷 d 第二密封圈
313 导电环 e 引脚
314 导电防错块
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
电子执行器是一个广泛运用于人们生产生活的电子器件，其中以运用于空调鼓风机风道内电子执行器为例，电子执行器主要作用是给风道的挡板的开关提供动力来源，实现风道的通断。电子执行器不是在360度内都可以工作，有个工作范围，在工作范围内电压和位置度有一一对应关系，可以通过调节电压值来实现位置度的调节。但在工作范围外，无法通过电压控制位置度，并且一旦超出工作范围，无法返回到工作区域内，现有的电子执行器无法准确进行限位，且无法保证所述电子执行器始终处于工作范围。
本发明提供一种电子执行器，其中，图1至图11为本发明提供的电子执行器的实施例的结构示意图。
请参阅图1至图3，所述电子执行器100包括壳体1、输出组件2及限位防错组件，所述壳体1形成有一安装腔，所述输出组件2包括输出齿轮21以及设于所述输出齿轮21上的中心轴22，所述输出齿轮21转动安装于所述安装腔，所述中心轴22用以伸出至所述安装腔外带动外接负载转动，所述限位防错组件设于所述安装腔内，所述限位防错组件包括电限位防错组件和/或物理限位防错组件，通过所述电限位防错组件和/或所述物理限位防错组件限制所述输出齿轮21的转动，可以使得所述电子执行器100在限定范围转动，所述限定范围为所述电子执行器100的工作范围，从而实现了所述电子执行器100始终处于工作范围。
具体地，参照图2、图4至图5，所述输出齿轮21具有其转动行程上的两个定位位置；所述电限位防错组件包括电路板311和电刷312，所述电路板311与所述输出齿轮21相对设置，所述电路板311朝向所述输出齿轮21的表面为安装面，所述安装面设置有一个导电环313和两个导电防错块314，所述导电环313与所述输出齿轮21同轴布置，两个所述导电限位块围设于所述导电环313周侧，且间隔设置形成两个断电间隙，两个所述断电间隙对应处于所述输出齿轮21的转动行程上，两个所述导电限位块的电极性相反，所述电刷312安装于所述输出齿轮21朝向所述安装面的表面，在所述输出齿轮21的转动行程上，所述电刷312切换与其中之一所述导电防错块314和所述导电环313电导通，以控制所述输出组件2切换所述输出齿轮21的转动方向，所述输出齿轮21切换处于两个所述定位位置，所述电刷312切换转动至对应两个所述断电间隙设置，在两个所述断电间隙处，所述电刷312、其中之一所述导电防错块314及所述导电环313所在电路断开，以控制所述输出齿轮21停止转动，以实现所述输出齿轮21在其转动行程上定位。
需要说明的是，因为一些干扰因素导致所述电刷312自其中之一所述导电防错块314脱离时，所述输出齿轮21本应该停止转动而没有停止转动而继续转动至与另一所述导电防错块314接触，因为两个所述导电限位块的电极性相反，假设当所述电刷312与其中之一所述导电防错块314接触时，所述输出齿轮21沿顺时针转动，所述电刷312与另一所述导电防错块314接触时，所述输出齿轮21则沿逆时针转动，使得所述输出齿轮21可以准确转动至所述定位位置。
图6为电限位防错电路示意图，参照图6，所述电刷312与滑动变阻器R相连接，当所述电刷312随着所述输出齿轮21转动，所述电刷312切换与其中之一所述导电防错块314和所述导电环313电导通的过程中，会导致所述滑动变阻器R的值阻发生变化，当电阻值发生变化时，导致电路中电压发生变化，以通过电压值确定输出齿轮转动的角度。
具体地，参照图5、图7至图8，所述输出齿轮21具有其转动行程上的两个定位位置，所述输出齿轮21包括沿其周向分布的有齿段211和无齿段212，所述有齿段211具有与所述无齿段212相邻的第一限位齿a和第二限位齿b，所述物理限位防错组件包括限位部，所述限位部设于所述安装腔内，且对应处于所述输出齿轮21的转动行程上，所述限位部具有分别与所述第一限位齿a和所述第二限位齿b对应设置的第一端部321和第二端部322，当所述输出齿轮21在转动行程中，所述第一端部321与所述第一限位齿a抵接，或所述第二端部322与所述第二限位齿b抵接，如此使得所述输出齿轮21切换处于两个所述定位位置，使得所述电子执行器100始终处于工作范围。
需要说明的是，实现限位的所述限位部的形状有很多，本申请的实施例中，所述限位部可以为两个限位柱，两个所述限位柱沿所述输出齿轮周向间隔设置，所述限位部还可以是一个弧线限位块，所述弧形限位块与所述无齿段相贴合。
需要说明的是，在本申请中，通过所述第一限位齿a与所述第一端部321相抵，所述第二限位齿b和所述第二端部322相抵，以限制所述输出齿轮21转动角度，因此，沿所述输出齿轮21周向分布的所述有齿段211和所述无齿段212可以根据需要进行调整，以控制所述输出齿轮21转动角度，因为所述电子执行器100的工作范围与所述输出齿轮21转动角度相对应，从而可以根据需要调整所述电子执行器100的工作范围。
参照图4，所述输出齿轮21在转动时，所述无齿段212可以实现所述输出齿轮21的空转，同样起到了一定的限位的作用。
上述所述电限位防错组件与所述物理限位防错组件可以同时设置也可以择一设置，当所述电限位防错组件与所述物理限位防错组件同时设置时，定位效果更好，进一步保证所述电子执行器100始终处于工作范围内。
参照图1和图9，，所述壳体1包括上壳体11和下壳体12，所述上壳体11与所述下壳体12之间设置有第一密封空间，所述第一密封空间内设置有第一密封圈c，因为所述第一密封圈c放置于所述第一密封空间内，可以保护所述第一密封圈c，且同时提高了所述电子执行器100壳体1的密封性。
进一步地，所述第一密封圈c为矩形密封圈，所述矩形密封圈起到定位作用，且便于所述上壳体11和所述下壳体12的安装。
为了便于安装所述输出齿轮21，所述中心轴22具有用于连接外界负载的输出端，所述输出端呈台阶设置，以形成朝向所述壳体1内壁面的第一台阶面，所述壳体1内壁面设置有用于供所述输出齿轮21放置的安放槽，所述安放槽侧壁呈台阶设置，以形成背离所述壳体1内壁面的第二台阶面，通过将所述第二台阶面与所述第一台阶面相抵，实现了所述输出齿轮21的安装。
进一步地，参照图10，所述安放槽的底部贯设有输出孔，所述输出孔用以供所述输出端伸出以与外界负载驱动连接，所述输出端的侧壁形成有朝向所述壳体1内壁面设置的第三台阶面，所述第三台阶面位于所述第二台阶面的下方，所述第三台阶面与所述安放槽的底壁面之间形成有第二密封空间，通过将所述第二密封空间内放置有第二密封圈d，进一步地提高了所述电子执行器100的密封性。
需要说明的是，所述第二密封圈d为星型密封圈，如此设置，所述星型密封圈具有立体式上下向设置的两个密封部，两个所述密封部共同作用可以防止外部环境导致其中一个所述密封部由于材质的热老化与光老化影响，另外一个密封部可以继续密封，同时上下向呈立体式分布的两个密封部，可以避免所述输出齿轮21沿所述中心轴22延伸方向上的角度晃动，保证了所述输出齿轮21安装的稳定，减少所述输出齿轮21的磨损和密封失效的可能，且在本申请的实施例中，所述星型密封圈的直径设计较大，如此极大的增大了所述电子执行器100的旋转扭矩，市场运用更广。
所述第一密封圈c和所述第二密封圈d的材质可以有多种选择，例如硅橡胶、EPDM等，本申请对此不做限定。
参照图2和图3，所述电子执行器100还包括电机组件4、蜗轮蜗杆传动结构5及传动齿轮组6，所述电机组件4设于所述安装腔内，所述电机组件4包括输出轴，所述蜗轮蜗杆传动结构5包括相互配合的蜗轮51和蜗杆52，所述蜗杆52与所述输出轴驱动连接，所述传动齿轮组6包括传动输入齿轮、传动输出齿轮以及处于所述输入齿轮以及所述输出齿轮21之间的传动过渡齿轮，所述传动输入齿轮与所述蜗轮51同轴转动，所述传动输出齿轮与所述输出齿轮21同轴转动，如此，所述电机组件4将动能通过所述传动齿轮组6传递至所述输出齿轮21，以使得所述输出齿轮21转动，进而带动所述外接负载转动。
考虑到需要外接电源，参照图2和图11，所述壳体1上设置有电气接入口7，所述电气接入口7内设有引脚e，所述引脚e的一端与所述电路板311电连接，所述引脚e的另一端用于连接电源，在本申请的实施例中，所述引脚e与所述壳体1注塑固定成型，如此设置，提高所述电子执行器100的密封性。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种电子执行器，其特征在于，包括：
壳体，形成有一安装腔；
输出组件，包括输出齿轮以及设于所述输出齿轮上的中心轴，所述输出齿轮转动安装于所述安装腔，所述中心轴用以伸出至所述安装腔外带动外接负载转动；以及，
限位防错组件，设于所述安装腔内，所述限位防错组件包括电限位防错组件和物理限位防错组件，所述电限位防错组件和所述物理限位防错组件限制所述输出齿轮的转动行程；
所述输出齿轮具有其转动行程上的两个定位位置；
所述电限位防错组件包括电路板和电刷，
所述电路板与所述输出齿轮相对设置，所述电路板朝向所述输出齿轮的表面为安装面，所述安装面设置有一个导电环和两个导电防错块，所述导电环与所述输出齿轮同轴布置，两个所述导电防错块围设于所述导电环周侧，且间隔设置形成两个断电间隙，两个所述断电间隙对应处于所述输出齿轮的转动行程上，两个所述导电防错块的电极性相反；
所述电刷安装于所述输出齿轮朝向所述安装面的表面，在所述输出齿轮的转动行程上，所述电刷与所述导电防错块和所述导电环其中之一电导通，以控制所述输出组件切换所述输出齿轮的转动方向；
所述输出齿轮切换处于两个所述定位位置，所述电刷切换转动至对应两个所述断电间隙设置；
其中，所述电刷与滑动变阻器相连，以根据所述滑动变阻器的阻值变化，确定所述输出齿轮转动的角度；
所述输出齿轮包括沿其周向分布的有齿段和无齿段，所述有齿段具有与所述无齿段相邻的第一限位齿和第二限位齿；
所述物理限位防错组件包括限位部，所述限位部设于所述安装腔内，且对应处于所述输出齿轮的转动行程上，所述限位部具有分别与所述第一限位齿和所述第二限位齿对应设置的第一端部和第二端部；
其中，所述第一端部与所述第一限位齿抵接，或所述第二端部与所述第二限位齿抵接。
2.如权利要求1所述的电子执行器，其特征在于，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体与所述下壳体之间设置有第一密封空间，所述第一密封空间内设置有第一密封圈。
3.如权利要求2所述的电子执行器，其特征在于，所述第一密封圈为矩形密封圈。
4.如权利要求1所述的电子执行器，其特征在于，所述中心轴具有用于连接外界负载的输出端，所述输出端呈台阶设置，以形成朝向所述壳体内壁面的第一台阶面，
所述壳体内壁面设置有用于供所述输出齿轮放置的安放槽，所述安放槽侧壁呈台阶设置，以形成背离所述壳体内壁面的第二台阶面，所述第二台阶面与所述第一台阶面相抵。
5.如权利要求4所述的电子执行器，其特征在于，所述安放槽的底部贯设有输出孔，所述输出孔用以供所述输出端伸出以与外界负载驱动连接；
所述输出端的侧壁形成有朝向所述壳体内壁面设置的第三台阶面，所述第三台阶面位于所述第二台阶面的下方，所述第三台阶面与所述安放槽的底壁面之间形成有第二密封空间，所述第二密封空间内放置有第二密封圈。
6.如权利要求5所述的电子执行器，其特征在于，所述第二密封圈为星型密封圈。
7.如权利要求1所述的电子执行器，其特征在于，所述电子执行器还包括：
电机组件，设于所述安装腔内，所述电机组件包括输出轴；以及，
蜗轮蜗杆传动结构，包括相互配合的蜗轮和蜗杆，所述蜗杆与所述输出轴驱动连接；以及，
传动齿轮组，包括传动输入齿轮、传动输出齿轮以及处于所述输入齿轮以及所述输出齿轮之间的传动过渡齿轮，所述传动输入齿轮与所述蜗轮同轴转动，所述传动输出齿轮与所述输出齿轮同轴转动。
8.如权利要求1所述的电子执行器，其特征在于，壳体上设置有电气接入口，所述电气接入口内设有引脚，所述引脚的一端与所述电路板电连接，所述引脚的另一端用于连接电源；
其中，所述引脚与所述壳体注塑固定成型。
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