CN111742469A - 用于机动车辆的加热、通风和/或空调系统的电致动器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电致动器(1),其适于驱动用于机动车辆的加热、通风和/或空调系统的可移动元件,所述电致动器包括:电马达(10),包括定子(100)和转子(101);卫星齿圈(12),包括至少一个卫星(120);输出轮(13),适合于由所述卫星齿圈(12)旋转;其中:所述电致动器(1)还包括直接连接到所述转子(101)的驱动轮(11),所述驱动轮适于由所述转子(101)旋转并且适于使所述卫星齿圈(12)旋转;所述输出轮(13)包括适于驱动所述通风、加热和/或空调系统的所述可移动元件(20)的输出星形轮(130)。
Description
技术领域
本发明涉及一种电致动器,其适于驱动用于机动车辆的加热、通风和/或空调系统的可移动元件。
其特定但非限制性的应用是在机动车辆的加热、通风和/或空调系统中。
背景技术
本领域技术人员已知一种适于驱动机动车辆的加热、通风和/或空调系统的可移动元件的电致动器,该电致动器包括:
-包括定子和转子的电马达;
-包括至少一个卫星的卫星齿圈;
-适合于由所述卫星齿圈旋转的输出轮;
-连接到电马达并且适于旋转所述卫星齿圈的驱动轴。
该现有技术的缺点在于,驱动轴需要垂直于电马达、卫星齿圈和输出轮的平面垂直地正确地对准,以允许电致动器的正确操作,特别是为了确保驱动轴和卫星齿圈之间的连接良好,因此电致动器效率高。由于驱动轴的轴承,可能难以获得对准或其随着时间的推移会发生变化。然后,驱动轴可以进行进动运动,这会削弱与卫星齿圈的连接,从而降低输出轮上的输出扭矩。
在这种情况下,本发明的目的是提出一种前述现有技术的替代解决方案。
发明内容
为此,本发明提出一种电致动器,其适合于驱动用于机动车辆的加热、通风和/或空调系统的可移动元件,该电致动器包括:
-电马达,包括定子和转子;
-卫星齿圈,包括连接到所述输出轮的至少一个卫星;
-输出轮,适合于由所述卫星齿圈旋转;
其中:
-所述电致动器还包括直接连接到所述转子的驱动轮,该驱动轮适于由所述转子旋转并且适于使所述卫星齿圈旋转;
-所述输出轮包括适于驱动所述通风、加热和/或空调系统的所述可移动元件的输出星形轮。
因此,如将在下文中详细看到的,用直接连接到所述转子的驱动轮代替驱动轴,一方面将消除对准问题,另一方面,将增加电致动器的紧凑性。此外,不再存在由于进动运动引起的卫星齿圈过早磨损的问题。
根据非限制性实施例,电致动器还可包括以下特征中的一个或多个附加特征:
根据非限制性实施例,所述驱动轮与所述电马达的所述转子包覆模制。这允许减少电致动器中要组装的零件的数量。
根据一个非限制性实施例,所述电马达完全或部分地由所述输出轮的所述输出星形轮穿过。这允许电致动器以任何方向安装在加热、通风和/或空调系统上。
根据一个非限制性实施例,所述电马达的所述转子和所述驱动轮是中空的。这允许输出星形轮穿过所述电马达。
根据非限制性实施例,所述电马达、所述驱动轮、所述卫星齿圈和所述输出轮沿着所述电马达的相同马达轴线延伸。这允许减小所述电致动器的体积。所述驱动轮、所述卫星齿圈和所述输出轮因此绕所述电马达的马达轴线旋转。
根据非限制性实施例,所述电致动器还包括壳体,并且所述电马达、所述驱动轮、所述卫星齿圈和所述输出轮容纳在所述壳体中。这允许省去通常仅用于容纳电马达的电马达外壳。
根据一个非限制性实施例,所述至少一个卫星包括具有不同直径的两个齿轮级。这允许扭矩增加并且旋转速度减小。
根据非限制性实施例,所述卫星齿圈包括奇数个卫星。这可以使卫星齿圈达到平衡,并改善电致动器的输出。
根据非限制性实施例,所述驱动轮、所述卫星齿圈和所述输出轮形成行星齿轮系。这允许在大大减小的空间中为电致动器提供足够的扭矩。
根据非限制性实施例,所述电致动器还包括位于所述电马达上或下方的电子板。这允许减小所述电致动器的横向体积,并且电子板组装快速且容易。
根据非限制性实施例,所述电子板适于沿着垂直于所述电马达的马达轴线的平面延伸。这允许增加电致动器的紧凑性。
根据非限制性实施例,电子板位于定子上。
根据非限制性实施例,所述电子板适合于包围所述转子和所述驱动轮的全部或部分。因此,转子的开口不会受到电子板的阻碍。输出轮的输出星形轮可以容易地穿过所述开口。
根据一个非限制性实施例,驱动轮直接连接到所述卫星齿圈的至少一个卫星。
驱动轮包括齿,齿与所述卫星齿圈的所述至少一个卫星的齿啮合。这允许所述卫星齿圈直接由所述驱动轮驱动。特别地,驱动轮的齿适于与所述至少一个卫星的第一齿轮级接合。
根据非限制性实施例,所述卫星齿圈中的至少一个卫星直接连接到所述输出轮。
特别地,其包括与所述输出轮的齿啮合的齿。这允许输出轮由所述至少一个卫星直接驱动。特别地,输出轮的齿适于与所述至少一个卫星的第二齿轮级啮合。
根据非限制性实施例,输出星形轮直接连接至所述加热、通风和/或空调系统的可移动元件。
特别地,其包括与所述加热、通风和/或空调系统的可移动元件的齿啮合的齿。这允许所述可移动元件直接由所述输出轮驱动,而无需额外的运动学部件。
根据非限制性实施例,输出星形轮的形状与可移动元件的部分匹配。
还提出了一种加热、通风和/或空调系统,其包括根据前述特征中的任一项所述的电致动器。
附图说明
通过阅读以下说明并参考附图,将会更好地理解本发明及其各种应用,在附图中:
图1示出了根据非限制性实施例的用于机动车辆的加热、通风和/或空调系统的电致动器的运动学框图,所述电致动器包括壳体、电马达、驱动轮、电子板、卫星齿圈和输出轮;
图2示出了根据非限制性实施例的图1的电致动器的分解图;
图3示出了根据非限制性实施例的图1和图2的电致动器的剖视图,不包括壳体;
图4是根据非限制性实施例的图3的电致动器的剖视图;
图5示出了根据非限制性实施例的图1至图4的电致动器的电马达的定子和转子的透视图;
图6a示出了根据非限制性实施例的组装在图1至图4的电致动器的驱动轮上的电马达的转子的透视图;
图6b示出了根据非限制性实施例的与图5的电马达的定子组装在一起的图6a的转子-驱动轮组件的透视图;
图7a示出了根据非限制性实施例的与图6a的转子-驱动轮组件组装在一起的图1-4的电致动器的电子板的透视图;
图7b示出了根据非限制性实施例的与图5的电马达的定子组装在一起的图7a的转子-驱动轮-电子板组件的透视图;
图8a示出了根据非限制性实施例的与转子-驱动轮-电子板组件组装在一起的图1至图4的电致动器的卫星齿圈的透视图;
图8b示出了根据非限制性实施例的与图5的电马达的定子组装在一起的图8a的转子-驱动轮-电子板组件的透视图;
图9a示出了根据非限制性实施例的与转子-驱动轮-电子板-卫星齿圈组件组装在一起图1至图4的电致动器的输出轮的透视图;
图9b示出了根据非限制性实施例的与图5的电马达的定子组装在一起的图9a的转子-驱动轮-电子板-卫星齿圈-输出轮组件的立体图;
图10a示出了根据非限制性实施例的图1和2的电致动器的壳体的透视图;和
图10b示出了根据非限制性实施例图10a的壳体的透视图,图1至图4的电致动器的电马达、驱动轮、卫星齿圈和输出轮被容纳在该壳体中。
具体实施方式
除非另有说明,否则在结构或功能上均相同且在各个图中出现的元素将使用相同的附图标记。
根据非限制性实施例,参照图1至图10b描述了电致动器1。
电致动器1适于驱动用于机动车辆的加热、通风和/或空调系统(未示出)的可移动元件20(在图1中示意性地示出),加热、通风和/或空调系统通常被称为HVAC“加热通风和空调”系统。
在说明书的其余部分中,加热、通风和/或空调系统也称为HVAC系统。
机动车辆被理解为任何类型的机动车辆。
电致动器1适合于安装在HVAC系统中。在非限制性实施例中,电致动器1适合于安装在HVAC系统的壁的一侧上,而可移动元件20安装在另一侧上。
在非限制性实施例中,HVAC系统被定位在机动车辆的仪表板下方。
HVAC系统热管理机动车辆的乘客车厢。其允许引导进入乘客车厢的空气流被移动和热调节,尤其是为了加热和/或冷却所述乘客车厢。
为此,HVAC系统包括允许提供加热功能的热交换器(特别是散热器)以及允许提供冷却功能的热交换器(特别是蒸发器)。在HVAC系统中流通的气流被引导至热交换器中一个和/或另一个,以实现所需的热调节。HVAC系统在乘客车厢的特定区域输送经过热处理的气流,特定区域诸如乘客车厢的称为“基部”的下部区域,挡风玻璃的区域和/或乘客车厢的称为“通风区域”的上部区域,其特别是位于车辆乘客面部附近的区域。
通过热交换器的气流的流通和朝向乘客车厢的上述各个区域的经处理的气流的选择性分配通过激活可移动元件20而发生,该可移动元件20设置通过在HVAC系统中布置的分配管道。可移动元件20由电致动器1单独地电控制,或者多个可移动元件20由电致动器1电气地控制。它们从电致动器1接收的电设定值被转换成可移动元件20的移动,以将它们移动到特定位置。因此,电致动器1允许一个或多个可移动元件20被自动控制。
在非限制性实施例中,这些可移动元件20是气门。在整个说明书的其余部分中都使用该非限制性实施例。
如图1和图2所示,电致动器1包括:
-电马达10,包括定子100和转子101;
-驱动轮11;
-包括至少一个卫星120的卫星齿圈12;
-输出轮13。
驱动轮11、卫星齿圈12和输出轮13形成齿轮系,该齿轮系是减速齿轮。
在非限制性实施例中,电致动器1还包括电子板14。
在非限制性实施例中,电致动器1还包括壳体15。
在非限制性实施例中,电致动器1具有基本圆形的形状。
如图1至3所示,电马达10、驱动轮11、卫星齿圈12和输出轮13是同轴的。因此,它们沿着相同的轴线延伸,该轴线是所述电马达10的马达轴线102。这允许横向紧凑性改善。
如图1所示,要注意的是,可移动元件20的轴线也与马达轴线102重合。
在非限制性实施例中,电致动器1适合于检测可动元件20(例如气门)已经达到行程极限。行程极限处存在物理止动件。电致动器1能够检测行程极限。因此,它包括止动检测功能。这允许电马达10的控制被切断,使得不存在由于到达止动件的可移动元件20而造成的噪声,并且使得电致动器1的各个轮11、12、13的齿中没有磨损。此时,电致动器1被称为智能电致动器。由于止动检测功能及其实现是本领域技术人员已知的,因此在此不再详细描述。
下文中将详细描述电致动器1的各种元件。
·壳体15
壳体15在图1、2、10a和10b中示出。
它允许将电致动器1安装在HVAC系统中。
在非限制性实施例中,壳体15由塑料材料制成。这允许提供这样的壳体15,该壳体比由金属材料制成的壳体更轻、更便宜和更安静。
壳体15适合于容纳电马达10,驱动轮11,卫星齿圈12和输出轮13。因此,电马达10,驱动轮11,卫星齿圈12和输出轮13被容纳在单个壳体15中。
在所示的非限制性实施例中,壳体15具有基本圆形的形状。
如图10a所示,壳体15包括上盖15a和下盖15b,其适于覆盖和保护电致动器1的其他元件10、11、12、13、14。
在非限制性示例中,上盖15a和下盖15b通过夹子或通过粘结而组装在一起。
上盖15a和下盖15b基本上在垂直于马达轴线102的平面中延伸。
在非限制性实施例中,壳体15还包括设置在上盖15a中的开口150,如图10a所示,输出轮13的输出星形轮130的端部(在下文中描述)可以插入该开口150中,如图10b所示。该开口150允许输出轮13保持在适当位置。
在非限制性实施例中,壳体15还包括用于安装到HVAC系统上的装置151。在非限制性实施例中,安装装置151从上盖15a或下盖15b或在两个盖的两侧上径向突出。
在所示的非限制性示例中,安装装置由两个凸耳151形成,适于分别接收螺钉的孔穿过这两个凸耳151。如图10a所示,两个凸耳151从上盖15a和下盖15b径向突出。
应当注意,在上盖15a和下盖15b的两侧上都具有安装装置151允许与安装装置151接合的螺钉保持上盖15a和下盖15b,从而防止它们在压力施加到上盖15a上时彼此分离。当可移动元件20安装在输出轮13上时,施加这样的压力。
在非限制性实施例中,壳体15还包括电插头152。电插头152从壳体15伸出并径向延伸。它在下文描述的电子板14和电连接器(未示出)之间形成电接口,电接口传输用于分别控制所述电子板14并为其供电的控制信号和电力信号。这些控制信号和电力信号由机动车辆的电子控制单元(未示出)产生。
·电马达10
在图1至9b中全部或部分地示出了电马达10。
在非限制性实施例中,电马达10是双极步进电马达或三相电马达,或有刷或无刷直流电马达。
它被容纳在壳体15中。
电马达10包括图1和图3所示的马达轴线102。
如图5所示,在非限制性实施例中,转子101是内部转子,即,其位于定子100的内部。因此,它嵌套在定子100内。
定子100呈空心环形,并包括围绕转子101的一系列铜线圈104。在所示示例中,存在三个线圈104。在未示出的其他非限制性示例中,存在六个或八个线圈104。
电马达10适于使驱动轮11旋转,从而使卫星齿圈12和输出轮13旋转,从而使可移动元件20移动。
更具体地,电马达10的转子101适于使驱动轮11旋转。
在图6a所示的非限制性实施例中,例如,转子101和驱动轮11刚性地连接在一起。因此,转子101直接连接至驱动轮11。这允许转子101形成由驱动轮11、卫星齿圈12和所述输出轮13形成的齿轮系的一部分。
在非限制性替代实施例中,转子101和驱动轮11嵌套在一起。在另一个非限制性实施例中,驱动轮11与转子101包覆模制。这使得电致动器1的组装更加简单快捷,因为组装的零件更少。
在所示的非限制性实施例中,转子101的直径大于驱动轮11的直径。
在未示出的非限制性实施例中,驱动轮11的嵌套在转子101内的部分的直径小于转子101的直径,而连接至卫星齿圈12的另一部分的直径大于转子101的直径。
在图5所示的非限制性实施例中,例如,转子101是空心圆柱体。这样的转子101允许获得比包括实心转子的电马达10更轻的电马达10。实际上,在后一种情况下,在相等的转矩下,需要增加定子中的磁通量,并且为此目的,需要具有更大线圈的定子,或者需要因此更重的更大的定子。
在非限制性实施例中,输出星形轮130完全或部分地穿过电马达10。由此,所述电马达完全或部分地由所述输出轮的所述输出星形轮穿过。
特别地,作为空心圆柱体的转子101被所述输出轮13的输出星形轮130完全或部分地穿过。因此,转子101包括开口103,所述输出轮13的输出星形轮130(下文描述)可以完全或部分穿过该开口103。
因此,转子101包括宽的基部1010,以允许穿过输出星形轮130。加宽转子101的基部1010允许减小电马达10的高度。由此获得相对平坦且功率更大的电马达10。
此外,与较小的转子相比,这允许获得更大的磁场,因此允许获得更大的扭矩。
在驱动轮11与转子101刚性连接的情况下,输出星形轮130因此也完全或部分地穿过驱动轮11。因此,驱动轮11还包括所述开口103。
·驱动轮11
在图1至4和6a至9b中示出了驱动轮11。
驱动轮也称为内部行星齿轮。
如前所述,在非限制性实施例中,驱动轮11刚性地连接至转子101。在非限制性的替代实施例中,它与电马达10的转子101包覆模制。
如图6b所示,转子-驱动轮组件嵌套在定子100内。
在将驱动轮刚性地连接到转子101的情况下,不会产生进动运动。此外,不再有任何轴承也没有驱动轴保持在轴线上。因此安装更简单。因此减少了零件数量。
驱动轮11适用于:
-如上所述,由电马达10的转子101旋转;和
-由卫星齿圈12旋转。
驱动轮11绕马达轴线102旋转。
驱动轮11嵌套在下文所述的卫星齿圈120内,特别是嵌套在其支撑件121内。
驱动轮11与卫星齿圈12中的至少一个卫星120接合。在图中所示的示例中,它与三个卫星120接合。
在非限制性实施例中,当卫星120包括具有不同直径的两个齿轮级120a、120b时,驱动轮11与卫星120的单个齿轮级120a接合。所述齿轮级120a是最接近电马达10的级。
驱动轮11直接连接到卫星120,在这种情况下尤其是通过其齿轮级120a。
在非限制性实施例中,驱动轮11包括带齿的外表面,该带齿的外表面的齿与卫星120(特别是齿轮级120a)的齿接合,使得其可以旋转。
为了调节输出扭矩和速度的值,调节驱动轮11和齿轮组件的齿数。
借助于行星齿轮系(在下文中描述),输出扭矩增加,以便移动可移动元件20。因此,不需要具有大功率的电马达10。因此,节省了用于旋转电马达的能量。在非限制性示例中,电马达10的功率为至少0.2N/cm。因此,通过调节齿轮比,例如行星齿轮系,电马达10的功率越低,输出扭矩越高。
·卫星齿圈12
卫星齿圈12在图1至4和8a至9b中示出。
卫星齿圈12包括:
-至少一个卫星120;
-支撑架121,也称为卫星承载件。
卫星120也称为行星齿轮。
卫星齿圈12适用于:
-由驱动轮11旋转,如前所述;
-旋转输出轮13。
卫星120适合于绕自身旋转。其绕轴线完成一个旋转。此外,它适于绕马达轴线102旋转。
在非限制性实施例中,卫星120由至少一个带齿的轮(也称为齿轮)形成,该带齿的轮的齿与下文所述的输出轮13上形成的齿啮合,从而可以旋转。
在非限制性实施例中,卫星齿圈12是双级齿轮。因此,卫星120包括两个齿轮级120a、120b。
在非限制性实施例中,卫星120包括具有不同直径和不同齿数的两个齿轮级120a、120b。在非限制性实施例中,卫星120是一件式零件。
齿轮级120b(也称为上齿轮级120b)的直径大于齿轮级120a(另称为下齿轮级120a)的直径。
这允许扭矩增加并且旋转速度减小。
特别地,如前所述,下齿轮级120a适于与驱动轮11接合。它直接连接到驱动轮11。
上齿轮级120b适合于与输出轮13啮合,以便其可以旋转。它直接连接到所述输出轮13。特别地,它与输出轮13(下文描述)的外行星齿轮131的齿接触。
在非限制性实施例中,卫星齿圈12包括多个卫星120。这使得由驱动轮11、卫星齿圈12和所述输出轮13形成的齿轮系的效率得以提高,因为接合在一起的齿之间的打滑较少;换句话说,跳齿的次数更少。
在非限制性实施例中,它包括奇数个卫星120。在所示的非限制性示例中,它包括三个卫星120。这允许卫星齿圈12平衡。具有三个卫星120是效率和体积之间的良好折衷。
如图8a所示,支撑件121由两个支撑环121a、121b形成,该两个支撑环121a、121b适于保持卫星120在其上旋转的机械轴(未示出)。卫星120因此被布置在两个支撑环121a和121b之间。
卫星齿圈12绕马达轴线102旋转。特别是,其支撑件121绕所述马达轴102旋转,从而使卫星120绕所述马达轴102旋转。
·输出轮13
在图1至4、9a、9b和10b中示出了输出轮13。
输出轮13适用于:
-由卫星齿圈12旋转,如先前所见;
-驱动HVAC系统的可移动元件20。
输出轮13尤其包括:
-外行星齿轮131;和
-输出星形轮130。
外行星齿轮131适合于由卫星齿圈12旋转。特别地,外行星齿轮131适于与卫星齿圈12的卫星120的上齿轮级120b啮合,如前所述。外行星齿轮131包括带齿的内表面1301(在图9b中示出),该带齿的内表面的齿与卫星齿圈12的卫星120的齿啮合。
输出星形轮130适于驱动可移动元件20,从而使所述元件移动。因此,可移动元件20具有与输出星形轮130相同的旋转速度。
特别地,输出星形轮130适于与可移动元件20的突出部分200(在图1中示意性地示出)接合。
因此,输出星形轮130的形状与可移动元件20的突出部分200匹配。
在一个非限制性实施例中,输出星形轮130是空心的,并且在其内表面上具有花键,例如,如图4所示。因此,在该非限制性实施例中,输出轮13是称为阴轮的输出轮。
输出星形轮130的高度足以推入可移动元件20的突出部分200。
如图9a所示,输出星形轮130从外行星齿轮131部分地轴向突出,以便插入到壳体15的上盖15a中,如图10b所示。尽管电致动器1的其他元件10、11、12、14被容纳在壳体15中而不能接近,但是因此输出星形轮130是可接近的,以便将可移动元件20的突出部分200插入其中。
如图4所示,输出星形轮130沿着马达轴线102朝向定子101延伸。
在非限制性实施例中,输出星形轮13完全或部分地穿过电致动器1。
这允许可移动元件20的突出部分200插入致动器1的一侧或另一侧。因此,当将致动器1安装在HVAC系统中时,这提供了更大的灵活性。最后,这允许提供这样的电致动器,该电致动器相对于作为非贯穿轮并且主要作为来自壳体15的突出部延伸的输出星形轮在轴向上更紧凑。
在非限制性实施例中,输出星形轮13完全或部分地穿过电马达10。特别地,其因此全部或部分地穿过前述转子100的开口103。
在图1和图4所示的非限制性替代实施例中,输出星形轮130完全穿过电马达10,直到其出现在致动器1的定子侧100上。因此,它一路穿过电致动器1。这允许在输出星形轮130的花键与可移动元件20的突出部分200之间提供更大的连接表面,并且因此使得可移动元件20更牢固且更可靠地安装在电致动器1上。
输出星形轮130和外行星齿轮131牢固地连接。因此,外行星齿轮131的旋转引起输出星形轮131的旋转。在非限制性实施例中,输出星形轮130与外行星齿轮131包覆模制或嵌套在所述外行星齿轮131内。
所描述的驱动轮11,卫星齿圈12和所述输出轮13因此被堆叠和嵌套。它们形成行星齿轮系,也称为行星减速齿轮。
应当注意,当卫星齿圈12的卫星120包括两个齿轮级120a、120b时,参考双级行星齿轮系。
行星齿轮系允许在大大减小的空间中提供足够的扭矩。这还允许提供保持扭矩,该保持扭矩足以在电致动器1不通电时提供不可逆性。因此,在非限制性示例中,保持扭矩小于100N/cm(牛顿厘米)。换句话说,当电致动器1不被供电时,将被施加用于旋转电致动器1的扭矩大于或等于100N/cm。因此,当存在低于100N/cm的力时,电致动器1是不可逆的(无法旋转)。
因此,行星齿轮系允许提供足够的保持扭矩,以防止可移动元件20在振动过程中运动,这在机动车辆行驶时、例如在超速行驶时会发生。因此,抑制了来自可移动元件20的任何噪声。
此外,具有足以防止可移动元件20移动的保持扭矩允许在已经实施热调节(加热、空调和/或通风的调节)之后切断电致动器1的电源,以便将可移动元件20放置在确定的位置。所述电致动器1不需要为使可移动元件20保持在所确定的位置而进行操作。这允许消耗更少的能量。
·电子板14
在图1至图4和图7a至图9b中示出了电子板14。
在非限制性实施例中,电子板14是平坦的,并且在垂直于马达轴线102的平面中延伸。延伸平面因此与马达轴线102相交。
在非限制性实施例中,电子板14位于所述电马达10上或下方。
在图7b所示的非限制性替代实施例中,其定位在电马达10的定子100上。
在非限制性实施例中,它适合于包围转子101的全部或一部分。因此,它是完全或部分钻孔的盘。
电子板14组装简单且迅速,因为仅需将其放置在定子100上即可。电子板14的组装因此可以自动化。
在所示的非限制性替代实施例中,电子板14是大致圆形的并且具有开口,转子101可以插入其中。因此,它是一个以马达102的轴线为中心的完全钻孔的盘。因此,仅需要将电子板14装配在转子101上。
在图示的非限制性实施例中,电子板14包括窗口140,该窗口140适于允许定子100的线圈104穿过。因此,线圈104用作用于将电子板14定位在定子100上的防错器件。在组装期间,将线圈104强行插入到窗口140中。
电子板14包括电绝缘基板,该电绝缘基板支撑多个导电极限和多个电子部件(未示出)。在非限制性实施例中,其还包括用于电马达10的控制装置,称为“驱动器”,该控制装置适合于接收来自电插头152的用于电马达10的控制信号和电力信号。
此外,电子板14连接到定子101的线圈104,从而允许它们被供电。
在非限制性示例中,电子板14是被称为PCBA(“印刷电路板组件”)的印刷电路板。
所描述的电子板14在电马达10上或下方的配置允许提供这样的电子板14,该电子板14足够大以将有源部件(电容器,晶体管,电感器等)定位为彼此足够远以确保良好的电磁兼容性。
可以看出,图6b,7b,8b,9b和10b示出了在非限制性实施例中的用于组装电致动器1的元件的方法的步骤。
在该非限制性实施例中:
-驱动轮11与转子101一起包覆模制
-电子板是盘形的并且具有孔,转子101和驱动轮11可以穿过该孔。
因此,步骤如下:
-将转子101-驱动轮11组件嵌套在定子100内(图6b);
-将电子板14定位在定子101上(图7b);
-将卫星齿圈12嵌套在驱动轮11内,以便围绕所述驱动轮11,并将所述卫星齿圈12定位在电子板14上(图8b);
-将输出星形轮130插入电马达的转子101中,以使输出轮13嵌套在卫星齿圈12内和驱动轮11内(图9b);
-将组件10-11-12-13-14定位在壳体15的下盖15b中;
-将上盖15a放置在下盖15b上以关闭壳体15。
因此,电马达10,驱动轮11,电子板14,卫星齿圈12和输出轮13沿着马达轴线102依该顺序堆叠。
当然,本发明的描述不限于上述应用和实施例。
因此,除了在HVAC系统中使用之外,电致动器1还可以用于驱动可移动元件20,例如位于机动车辆前表面上的瓣片,以调节发动机室内的进气并用于提高机动车辆的空气动力学渗透性。
因此,电致动器1可以用于需要可移动元件旋转的任何系统中。
因此,在另一个非限制性实施例中,壳体15由金属材料制成。
因此,在另一个非限制性实施例中,壳体15的形状可以不同于圆形形状,使得其安装装置151可以适合于现有的HVAC系统上的附接点,并且因此能够用作为本发明主题的致动器代替现有的电致动器。
因此,在另一个非限制性实施例中,电子板14是半圆形的并且具有半圆形的开口。
因此,在另一个非限制性实施例中,电子板是称为“挠性板”的柔性板。
因此,在另一个非限制性实施例中,电子板14也适合于经由与电插头152接合的电连接器(未示出)将诊断信号从电致动器1发送到CAN或LIN类型的多路复用网络。
因此,在另一个非限制性实施例中,可移动元件20是连接到多个气门的运动学部件。因此,从动轮13的从动星形轮130适合于与所述运动学部件接合。因此,电致动器1适于电控制多个风门。
因此,在另一个非限制性实施例中,卫星齿圈12包括单级或多于两级的卫星120。应当注意,级数增加的越多,齿轮系的齿轮减速比增加的越多,并且输出扭矩增加的越多。
因此,所描述的发明尤其具有以下优点:
-它允许提供在径向和轴向上更紧凑的电致动器1。高度和宽度减小;
-它提供了避免在可移动元件20和电致动器1之间具有中间运动学部件的可能性。因此,没有噪声通过中间运动部件产生。移除中间部件减少了HVAC系统的整体重量以及用于移动可移动元件20的部件的数量。因此,由于制造商趋向于增加机动车辆中可移动元件20的数量以增加机动车辆使用者的热舒适面积,所以该优点是特别有利的。此外,HVAC可移动元件链上的磨损更少,这使得HVAC系统具有更好的可靠性和更高的强度;
-它避免了使用用于致动齿轮系的环形螺钉并提供足够的保持扭矩,从而避免了必须将电马达躺在HVAC系统中。实际上,使用环形螺钉涉及放置电马达以使得马达轴线垂直于输出星形轮的轴线。这导致这种带有水平电马达的电致动器的高度增加,因为所述电马达的直径大于电致动器的高度;
-借助行星齿轮系,可以提高效率,并减少源自可移动元件20的噪声;
-通过电致动器1的单个壳体15,避免了必须具有两个单独的壳体,包括用于电马达10的外壳以及包括用于由驱动轮11、卫星齿圈12和输出轮13形成的齿轮系的另一壳体;
-它使不再使用驱动轴,并避免了相关的缺点。
Claims (10)
1.一种电致动器(1),其适合于驱动用于机动车辆的加热、通风和/或空调系统的可移动元件(20),所述电致动器包括:
电马达(10),包括定子(100)和转子(101);
卫星齿圈(12),包括至少一个卫星(120);
输出轮(13),适合于由所述卫星齿圈(12)旋转;
其中:
所述电致动器(1)还包括直接连接到所述转子(101)的驱动轮(11),所述驱动轮适于由所述转子(101)旋转并且适于使所述卫星齿圈(12)旋转;
所述输出轮(13)包括适于驱动所述通风、加热和/或空调系统的所述可移动元件(20)的输出星形轮(130)。
2.根据权利要求1所述的电致动器(1),其中,所述驱动轮(11)与所述电马达(10)的所述转子(101)一起包覆模制。
3.根据权利要求1或2所述的电致动器(1),其中,所述电马达(10)由所述输出轮(13)的所述输出星形轮(130)完全或部分地穿过。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电致动器(1),其中,所述电马达(10)的所述转子(101)和所述驱动轮(11)是空心的。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电致动器(1),其中,所述电马达(10)、所述驱动轮(11)、所述卫星齿圈(12)和所述输出轮(13)沿着所述电马达(10)的同一马达轴线(102)延伸。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电致动器(1),其中,所述电致动器(1)还包括壳体(15),并且其中所述电马达(10)、所述驱动轮(11)、所述卫星齿圈(12)和所述输出轮(13)被容纳在所述壳体(15)中。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电致动器(1),其中,所述至少一个卫星(120)包括具有不同直径的两个齿轮级(120a、120b)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电致动器(1),其中,所述卫星齿圈(12)包括奇数个卫星(120)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电致动器(1),其中,所述驱动轮(11)、所述卫星齿圈(12)和所述输出轮(13)形成行星齿轮系。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电致动器(1),其中,所述电致动器(1)还包括位于所述电马达(10)上或下方的电子板(14)。
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