CN114811146A - 驱动装置和控制阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种驱动装置以及控制阀,驱动装置包括外壳、电机以及传动组件,外壳包括第一壳体和第二壳体,第一壳体包括第一凸出部和第二凸出部,第二壳体包括第三凸出部,传动组件包括第一级蜗杆、第二级蜗杆和传动轮,第一级蜗杆与电机的输出轴传动连接,第二级蜗杆通过传动轮与第一级蜗杆传动连接,第一级蜗杆包括第一齿形部,第二级蜗杆包括第二齿形部,第一凸出部和第二凸出部均与第二级蜗杆限位配合,沿第二齿形部的轴向,第一凸出部位于第二齿形部一侧,第二凸出部位于第二齿形部的另一侧,第三凸出部与传动轮之间的间距在预设范围内;这样驱动装置便于稳定的驱动控制阀的阀芯的转动。
Description
技术领域
本发明涉及流体控制领域,具体涉及一种驱动装置和控制阀。
背景技术
驱动装置广泛应用于各种需要驱动的装置(例如流体控制阀等)中,驱动装置包括电机和的传动组件,传动组件的结构会影响驱动装置的驱动性能,因此对驱动装置提出了新的要求,以保障驱动装置能够稳定的驱动控制阀的阀芯转动。
发明内容
本发明的目的在于提供一种驱动装置和控制阀,能够稳定的驱动控制阀的阀芯的转动。
一方面,本发明实施例提供一种驱动装置,包括外壳、电机以及传动组件,所述外壳具有容纳腔,所述传动组件的至少部分和所述电机位于所述容纳腔,所述外壳包括第一壳体和第二壳体,所述第一壳体包括底壁,所述第二壳体包括顶壁,所述底壁和所述顶壁相对设置,所述传动组件包括第一级蜗杆、第二级蜗杆和传动轮,所述第一级蜗杆与所述电机的输出轴传动连接,所述第二级蜗杆通过所述传动轮与所述第一级蜗杆传动连接,所述第一级蜗杆的轴向与所述第二级蜗杆的轴向相交,
所述第一级蜗杆包括第一齿形部,所述第二级蜗杆包括第二齿形部,所述第一齿形部与所述传动轮形成传动啮合结构,所述第二齿形部位于所述第二级蜗杆的远离所述第一齿形部的一端;
所述第一壳体还包括第一凸出部和第二凸出部,所述第一凸出部和所述第二凸出部均由所述底壁向所述容纳腔延伸,所述第一凸出部和所述第二凸出部均与所述第二级蜗杆限位配合,沿所述第二齿形部的轴向,所述第一凸出部位于所述第二齿形部一侧,所述第二凸出部位于所述第二齿形部的另一侧;
所述第二壳体还包括第三凸出部,所述第三凸出部由所述顶壁向所述容纳腔方向延伸,沿所述第二级蜗杆轴向,所述第三凸出部靠近所述传动轮设置,且所述第三凸出部与所述传动轮之间的间距在预设范围内。
另一方面,本发明实施例还提供一种控制阀,包括阀芯以及上述任一实施方式所述的驱动装置,所述驱动装置的传动组件还包括输出齿轮,所述阀芯包括输入轴段,所述输入轴段与所述输出齿轮传动配合,以使所述输入轴段与所述输出齿轮同步转动。
根据本发明实施例提供的驱动装置和控制阀,驱动装置的传动组件包括第一级蜗杆和第二级蜗杆,第一级蜗杆与电机的输出轴传动连接,第二级蜗杆与第一级蜗杆传动连接,相较于仅设置一级蜗杆传动,在传动组件实现相同输出扭矩和具有相同传动比的情况下,本发明实施例通过设置两级蜗杆传动能够使输出齿轮具有较小的尺寸,使得驱动装置的结构紧凑;进一步地,驱动装置的第一壳体包括第一凸出部和第二凸出部,第一凸出部和第二凸出部设置于第二级蜗杆的第二齿形部的两侧,以便于支撑和限位第二级蜗杆,第二壳体包括第三凸出部,第三凸出部靠近传动轮设置且第三凸出部与传动轮之间的间距在预设范围内,能够限制由于传动轮和第一级蜗杆在啮合运转过程中产生沿蜗杆的径向上的移动,从而使驱动装置能够稳定地驱动控制阀的阀芯转动,提高驱动装置的驱动性能。
附图说明
图1是本发明一个实施例提供的驱动装置的爆炸示意图;
图2是本发明一个实施例提供的第一壳体的立体结构示意图;
图3是图2中Q1处的放大示意图;
图4是本发明一个实施例提供的第二壳体的立体结构示意图;
图5是图4中Q2处的放大示意图;
图6是本发明一个实施例提供的驱动装置的一个截面示意图;
图7是本发明一个实施例提供的第二级蜗杆的立体结构示意图;
图8是本发明一个实施例提供的第一级蜗杆的立体结构示意图;
图9是图8中示出的第一级蜗杆的截面示意图;
图10是本发明一个实施例提供的第一壳体的俯视结构示意图;
图11是图10中沿A-A方向的剖视图;
图12是本发明一个实施例提供的驱动装置的局部结构示意图;
图13是本发明一个实施例提供的驱动装置的另一个截面示意图;
图14是本发明一个实施例提供的第一级蜗杆和磁性元件的装配结构示意图。
图15是本发明一个实施例提供的电机、第一级蜗杆和磁性元件的一体结构示意图;
图16是图15中示出的电机、第一级蜗杆和磁性元件的一体结构的截面示意图;
图17是本发明另一个实施例提供的电机、第一级蜗杆和磁性元件的一体结构的截面示意图;
图18是本发明一个实施例提供的电机、第一级蜗杆和磁性元件的一体结构的制造方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本发明进行进一步详细描述。
如图1至图9,本发明实施例提供一种驱动装置1000,能够应用于控制阀,以驱动控制阀的阀芯转动,从而实现控制阀对流体的控制。本发明实施例的驱动装置1000包括外壳、电机30和传动组件。外壳具有容纳腔101,传动组件的至少部分和电机30位于容纳腔101。电机30用于提供动力,传动组件能够将电机30的动力进行传递,以驱动阀芯转动。
本实施例中,外壳包括第一壳体11和第二壳体12,第一壳体11包括底壁111,第二壳体12包括顶壁121,底壁111和顶壁121相对设置,传动组件和电机30位于底壁111和顶壁121之间,传动组件包括第一级蜗杆21、第二级蜗杆22和传动轮23,第一级蜗杆21与电机30的输出轴31传动连接,第二级蜗杆22通过传动轮23与第一级蜗杆21传动连接,第一级蜗杆21的轴向与第二级蜗杆22的轴向相交,如图1,在本发明实施例中,第一级蜗杆21的轴向与第二级蜗杆22的轴向相互垂直。传动轮23可以与第二级蜗杆22一体注塑成型或者过盈配合,以使传动轮23与第二级蜗杆22同步转动。第一级蜗杆21包括第一齿形部211,第二级蜗杆22包括第二齿形部221,第一齿形部211与传动轮23形成传动啮合结构,第二齿形部221位于传动轮23的远离第一齿形部211的一端,即第二齿形部221位于第二级蜗杆22的远离第一齿形部211的一端。其中,传动组件还包括输出齿轮24,输出齿轮24与第二齿形部221形成传动啮合结构。
为实现第二级蜗杆22的稳定设置,第一壳体11还包括第一凸出部112和第二凸出部113,第一凸出部112和第二凸出部113均由底壁111向容纳腔101延伸,第一凸出部112和第二凸出部113均与第二级蜗杆22限位配合,沿第二齿形部221的轴向,第一凸出部112位于第二齿形部221一侧,第二凸出部113位于第二齿形部221的另一侧,通过设置第一凸出部112和第二凸出部113,第一凸出部112和第二凸出部113分设于第二级蜗杆22的第二齿形部221的两侧,以便于支撑和限位第二级蜗杆22。进一步地,第二壳体12还包括第三凸出部122,第三凸出部122由顶壁121向容纳腔101方向延伸,沿第二级蜗杆22轴向,第三凸出部122位于第二齿形部221和传动轮23之间且第三凸出部122靠近传动轮23设置,第三凸出部122与传动轮23之间的间距在预设范围内。可以理解的是,当传动轮23与第一级蜗杆21的第一齿形部211均为斜齿时,两者在啮合运转过程中会产生竖直方向的作用力,易造成传动轮23产生移动,本发明实施例通过设置第三凸出部122靠近传动轮23设置且第三凸出部122与传动轮23之间的间距在预设范围内,能够限制由于传动轮23和第一级蜗杆21在运转过程中产生沿第一级蜗杆21的径向上的移动。其中,第三凸出部122与传动轮23之间的间距可以根据用户需求进行设定,能够限制传动轮23产生沿靠近顶壁121的移动。可以理解的是,本发明实施例的驱动装置1000还可以设置三级或者更多级的蜗杆传动。
在一些实施例中,驱动装置1000包括位于外壳外周侧的至少三个安装部13,以便于实现驱动装置1000的稳定安装,其中,安装部13可以与外壳一体成型,全部数量的安装部13与外壳的外表面所限定矩形区域的面积小于等于9230平方毫米,传动组件的传动比大于等于620小于等于700,传动组件的输出扭矩为3N.m~7N.m。通过上述设置,使得本发明实施例中设置两级蜗杆传动,在实现传动比和输出扭矩的基础上,使得输出齿轮以及传动齿轮位于安装部13的限定区域内,便于实现驱动装置1000的结构紧凑。
基于此,如图1、图2和图10所示,驱动装置1000包括位于外壳外周侧的第一安装部131、第二安装部132以及第三安装部133,第一安装部131和第二安装部132位于第二级蜗杆22沿径向的两侧,第三安装部133位于第二级蜗杆22远离第一级蜗杆21的一侧,外壳包括第一侧壁102,沿第二级蜗杆22的轴向,第一级蜗杆21和第二级蜗杆22位于第一侧壁102和第三安装部133之间,沿第二级蜗杆22的径向,定义第一安装部131的安装孔和第二安装部132的安装孔之间的中心距为a,a小于79毫米,沿第二级蜗杆22的轴向,定义第三安装部133的安装孔和第一侧壁102的外表面之间的距离为b,b小于117毫米。
请一并参阅图1至图7,在一些实施例中,第二级蜗杆22包括第一柱形部222和第二柱形部223,第二齿形部221位于第一柱形部222和第二柱形部223之间,第二柱形部223的至少部分位于第二齿形部221和传动轮23之间,第一凸出部112包括第一凹槽部1120,第二凸出部113包括第二凹槽部1130,第三凸出部122包括第三凹槽部1220,第一柱形部222的至少部分位于与第一凹槽部1120的槽腔内,且第一柱形部222与第一凹槽部1120间隙配合,第二柱形部223包括沿轴向排布的第一子部和第二子部,第一子部的至少部分位于第二凹槽部1130的槽腔内,且第一子部与第二凹槽部1130间隙配合,第二子部的至少部分位于第三凹槽部1220的槽腔内,且第二子部与第三凹槽部1220间隙配合。通过上述设置,便于使第一凸出部112、第二凸出部113以及第三凸出部122相互配合以对第二级蜗杆22的支撑和限位,以使第二级蜗杆22稳定转动,减少第二级蜗杆22在转动时产生噪音。
如图2、图3和图5,为实现第二级蜗杆22的稳定转动,在一些实施例中,第一凹槽部1120包括第一抵接部1121和第一油槽1122,第一柱形部222与第一抵接部1121抵接,第一油槽1122自第一抵接部1121的部分壁部凹陷形成,且第一油槽1122位于第一柱形部222的部分外周侧;和/或,第二凹槽部1130包括第二抵接部1131和第二油槽1132,第一子部与第二抵接部1131抵接,第二油槽1132自第二抵接部1131的部分壁部凹陷形成,且第二油槽1132位于第一子部的部分外周侧;和/或,第三凹槽部1220包括第三抵接部1221和第三油槽1222,第二子部与第三抵接部1221抵接,第三油槽1222自第三抵接部1221的部分壁部凹陷形成,且第三油槽1222位于第二子部的部分外周侧。通过上述设置,使得第二级蜗杆22能够具有较好的润滑作用,减小第二级蜗杆22与各凸出部之间的摩擦力。可选地,可以使第一凹槽部1120、第二凹槽部1130以及第三凹槽部1220均设置相应的油槽,以对第二级蜗杆22实现充分润滑。
在一些实施例中,第二级蜗杆22沿轴向的长度大于第一级蜗杆21沿轴向的长度,第二级蜗杆22沿轴向的长度大于等于550毫米且小于等于650毫米,由于第二级蜗杆22的长度较长,此时设置第二级蜗杆22的强度大于第一级蜗杆21的强度,具体地,第一级蜗杆21可以由塑料制成,第二级蜗杆22可以由金属制成,可选地,传动轮23也可以由塑料制成。通过设置第二级蜗杆22由金属制成,能够防止第二级蜗杆22的长度较长,在传递较大的扭矩时产生断裂的情况,同时设置第一级蜗杆22为塑料,也能较好地限制驱动装置1000的质量。可以理解的还是,第二级蜗杆22还可以的制作材料也可以为高强度的塑料,只要能够提高第二级蜗杆22的强度即可,本发明对第二级蜗杆22的材料不进行限定。
由于第二级蜗杆22的轴向长度较长,为了更好地支撑和限位第二级蜗杆22,如图2和图6,在一些实施例中,第一壳体11还包括至少一个第四凸出部114,第四凸出部114由底壁111向容纳腔101方向延伸,至少部分第四凸出部114位于第二凸出部113和第三凸出部122之间,第四凸出部114包括第四凹槽部1140,第四凹槽部1140包括第四抵接部1141,第二柱形部223的部分位于第四凹槽部1140的槽腔内且与第四凹槽部1140间隙配合,第二柱形部223与第四抵接部1141抵接。其中,部分第四凸出部114的结构可以与第一凸出部112、第二凸出部113相似,第四凹槽部1140上还可以设置第四油槽,以对第二级蜗杆22的中间位置进行润滑,可选地,也可以不在第四凸出部114上设置油槽,使第四凸出部114能够起到较好的支撑和限定作用,防止第二级蜗杆22的长度较长时产生变形情况。
为了防止第二级蜗杆22在运动过程中产生径向窜动,即竖直方向的窜动,如图4和图6,第二壳体12还包括至少一个第五凸出部123,第五凸出部123包括第五凹槽部1230,第五凹槽部1230包括第五抵接部1231,第二级蜗杆22的部分位于第五凹槽部1230的槽腔内且与第五抵接部1231抵接,第五凸出部123与第一凸出部112、第二凸出部113以及第四凸出部114的至少一者邻近设置,以限制第二级蜗杆22沿垂直于底壁111方向的运动。在图6中,第二壳体12还包括两个间隔设置的第五凸出部123,第一凸出部112、第二凸出部113位于两个第五凸出部123之间,使得第一凸出部112、第二凸出部113以及第五凸出部123相互配合,以防止第二级蜗杆22产生竖直方向的窜动。
如图1、图11和图12,在一些实施例中,驱动装置1000还包括导电件40和控制件50,电机30包括供电端子32,供电端子32暴露于电机31的外表面。控制件50包括供电控制端子51,供电端子32通过导电件40与供电控制端子51电连接,导电件40的部分埋设于底壁111,导电件40包括相互电连接的第一电连接部41、第二电连接部42,第一电连接部41和第二电连接部42均为刚性导电部,供电端子32与第一电连接部41焊接,或者供电端子32与第一电连接部41卡合连接;供电控制端子51与第二电连接部42焊接,或者供电控制端子51与第二电连接部42卡合连接。通过上述设置,便于实现第一电连接部41和电机30的供电端子32的自动化装配,以及第二电连接部42与控制件50的供电控制端子51的自动化装配。可以理解的是,导电件40也可以为柔性导线,本发明对此不进行限定。
在具体实施时,第一电连接部41靠近供电端子32设置,且第一电连接部41与供电端子32之间的距离在第一预设范围内,此时的第一电连接部41紧靠供电端子32设置,且第一电连接部41与供电端子32之间的距离较小,能够便于二者的自动化装配以及便于实现二者通过焊锡电连接或者扣合电连接。需要说明的是,第一电连接部41与供电端子32之间的距离在第一预设范围内是指第一电连接部41与供电端子32之间的间隔距离小于等于能够使焊料将二者固定连接的距离或者卡合连接的距离即可,本发明对第一预设范围的具体尺寸不做限定,在具体实施时,第一电连接部41与供电端子32之间的间隔距离可以为零,使得第一电连接部41与供电端子32接触设置,然后利用焊料将两者固定电连接,或者如图12所示,第一电连接部41包括卡簧411,卡簧411与供电端子32卡合连接。
具体地,电机30包括正极供电端子和负极供电端子,通过对正极供电端子和负极供电端子通电以使得电机30的输出轴31转动。相应地,如图12所示,导电件40的数量为两个,其中一个导电件40与正极供电端子电连接,另一个导电件与负极供电端子电连接,以实现电信号的稳定传输。
参阅图11,为了防止在装配电机的过程中造成导电件40中第一电连接部41和第二电连接部42的弯折或变形,在一些实施例中,第一壳体11还包括凸出结构,凸出结构由底壁111向容纳腔101延伸,第一电连接部41的部分和/或第二电连接部42的部分埋设于凸出结构中,以更好地固定和保护第一电连接部41的部分和/或第二电连接部42。
为实现两个导电件40之间相互绝缘设置,当导电件40的至少部分埋设于第一壳体11的底壁111时,例如可以通过注塑工艺将导电件40的至少部分埋设于底壁111时,可以将两个导电件40间隔预定距离设置,此时相邻两个导电件40被底壁111间隔开以实现相互绝缘。
在一些实施例中,为了便于实现导电件40和供电端子32的电连接,供电端子32与第一电连接部41焊接;或者,供电端子32与第一电连接部41卡合连接。为了便于实现导电件40和供电控制端子51的电连接,可选地,供电控制端子51与第二电连接部42焊接;或者,供电控制端子51与第二电连接部42焊接卡合连接。
请进一步参阅图9、图12至图14,在一些实施例中,第一级蜗杆21具有沿轴向贯穿第一级蜗杆21的安装通道212,电机30的输出轴31的贯穿安装通道212,此时凸出于安装通道212的输出轴31可以通过支撑结构进行支撑,使得电机30在转动时能够收到平稳的支撑,减少电机30在转动过程中产生噪音,驱动装置1000还包括至少两个磁性元件61和霍尔元件62,霍尔元件62靠近磁性元件61设置,磁性元件61位于输出轴31的外周侧,第一级蜗杆21还包括第三柱形部213,第三柱形部213位于第一齿形部211和电机30之间,第三柱形部213具有至少两个第一孔道214,第一孔道214沿第三柱形部213的周向均匀排布且沿第三柱形部213的径向延伸,磁性元件61的至少部分位于第一孔道214,其中第一孔道241可以为盲孔,便于将磁性元件61安装到位且防止磁性元件61在安装过程中对电机30的输出轴31造成损伤。如图14,驱动装置1000可以包括两个磁性元件61,其中一个磁性元件为南级(S级),另一个为北级(N级),在电机30的输出轴31带动两个磁性元件61转动过程中,N级和S级交替靠近霍尔元件62,以使霍尔元件62检测磁性元件61的磁性变化,进而将检测信号传输至控制件,以得到电机30的转速等参数信息。
如图13,在具体实施时,磁性元件61安装于第一级蜗杆21上,电机30运行时,该电机30的输出轴31转动并带动第一级蜗杆21进行转动,磁性元件61随第一级蜗杆21进行转动。霍尔元件62与磁性元件61相互作用,其中,霍尔元件62可以为霍尔传感器或者位置传感器或者其他位置检测器,该霍尔传感器的反馈信号为霍尔信号,位置传感器的反馈信号为霍尔信号。以霍尔传感器为例进行说明,当输出轴31带动第一级蜗杆21转动,磁性元件61随着第一级蜗杆21旋转时,磁性元件61周期性经过霍尔传感器,霍尔传感器会产生周期性的反馈信号,即反馈信号从低电平向高电平变化或者从低电平向高电平变化,当步进电机运行一圈,即磁性元件61转动一圈。控制件采集上述反馈信号,并通过反馈信号的状态来判断电机30的运行状态,电机30的运行状态至少包括电机30正常运行状态、电机30堵转状态。霍尔元件62与磁性元件61的外周侧之间具有间距,防止磁性元件61在随电机30的输出轴31转动过程中与霍尔元件62产生干涉,损坏霍尔元件62。
在一些实施例中,当驱动装置1000还包括磁性元件61时,磁性元件61的至少部分嵌入第一级蜗杆21内部,例如在图15至图17中,第一级蜗杆21具有第一孔道214,磁性元件61的至少部分位于该第一孔道214内。第一级蜗杆21可以由塑料制成,此时,磁性元件16、第一级蜗杆21和电机30的输出轴31通过注塑工艺形成一体结构。通过上述设置,能够使磁性元件16、第一级蜗杆21和电机30的输出轴31牢固连接,防止磁性元件16的脱落,相较于将磁性元件16压装至第一孔道214内,本发明实施例提供的驱动装置1000能够减小磁性元件16的损坏,且第一级蜗杆21和电机30的输出轴31也通过注塑工艺固定设置,提高第一级蜗杆21和电机30的输出轴31同心度,减小第一级蜗杆21转动时产生较大的侧向力,从而提高第一级蜗杆21的传动效率。其中,如图15和图16,磁性元件61的数量可以为两个,磁性元件61为圆柱体结构,其中一个磁性元件为南级(S级),另一个为北级(N级),两个磁性元件61位于输出轴31的外周侧且沿输出轴31的周向均匀排布,磁性元件61沿输出轴31的径向方向延伸。可以理解的是,如图17,磁性元件61的数量也可以为一个,磁性元件61为圆柱体结构,此时磁性元件61沿轴向上的一端为南极,另一端为北极;或者磁性元件也可以为圆环状结构,第一级蜗杆21轴向上的一端包括环状凹槽,磁性元件的部分套设至环状凹槽内并与第一级蜗杆21通过注塑工艺固定。
本发明实施例还提供一种电机30的输出轴31、第一级蜗杆21和磁性元件61的一体结构的制造方法,如图15至图18,该制造方法包括以下步骤:
S110、提供磁性元件61和电机30,电机30包括输出轴31。
S120、将磁性元件61和电机30放入第一级蜗杆21的注塑模具中,并将磁性元件61和电机30定位。
S130、在注塑模具中成型第一级蜗杆21,并将第一级蜗杆21、磁性元件61以及电机30的输出轴31固定连接。
在本实施例中,将制作第一级蜗杆21的塑料材料填充至注塑模具中,并通过注塑工艺将第一级蜗杆21制作成型,成型后的第一级蜗杆21包括第一齿形部211和第三柱形部213,在第一级蜗杆21成型过程中,磁性元件61和电机30的输出轴31与第一级蜗杆21通过注塑工艺实现紧固连接,且磁性元件61的部分嵌入至第三柱形部213的内部,磁性元件61的轴向与第三柱形部213的轴向垂直设置,电机30的输出轴31的至少部分套设于第一级蜗杆21内且与第一级蜗杆21同轴设置。
S140、将第一级蜗杆21、电机30以及磁性元件61的一体结构脱离注塑模具。
具体地,由于成型后的第一级蜗杆21具有第一齿形部211,在将该一体结构从注塑模具中取出时,可以使电机30通电启动,电机30的输出轴31在旋转过程中,使得该一体结构从注塑模具中旋出。
S150、对磁性元件61充磁。
由于在步骤S130、在注塑模具中成型第一级蜗杆21时,注塑模具中会存在高温环境,为避免高温环境对磁性元件61的磁性产生影响,本发明实施例中通过将第一级蜗杆21、电机30以及磁性元件61的一体结构脱离注塑模具后,再对磁性元件61充磁,提高驱动装置1000中磁性元件61的磁性,充磁后的磁性元件61具有南极和北极,使得该磁性元件61与霍尔元件相互配合,以使霍尔元件62准确检测磁性元件61的磁性变化,以提高对电机30的转速等参数信息检测的准确性。
在具体实施时,如图16,当磁性元件61为圆柱体结构且磁性元件61的数量为两个时,可以对其中一个磁性元件61充磁使该磁性元件的磁性为南极,对另一个磁性元件61充磁使该磁性元件的磁性为北极。如图17,当磁性元件为圆柱体结构且磁性元件的数量为一个时,可以对磁性元件沿轴向的一端充磁为南极,另一端充磁为北极。
为实现驱动装置1000输出传动扭矩,请进一步参阅图1,在一些实施例中,传动组件还包括输出齿轮24,输出齿轮24与第二级蜗杆22的第二齿形部221形成传动啮合结构,输出齿轮24由塑料制成。
综上,根据本发明实施例提供的驱动装置1000,驱动装置1000的传动组件包括第一级蜗杆21和第二级蜗杆22,第一级蜗杆21与电机30的输出轴31传动连接,第二级蜗杆22与第一级蜗杆21传动连接,相较于仅设置一级蜗杆传动,在传动组件实现相同输出扭矩和具有相同传动比的情况下,本发明实施例提供的通过设置两级蜗杆传动结构能够减小传动组件中输出齿轮的尺寸,使得驱动装置1000的结构紧凑;进一步地,驱动装置1000的第一壳体11包括第一凸出部112和第二凸出部113,第一凸出部112和第二凸出部113设置于第二级蜗杆22的第二齿形部221的两侧,以便于支撑和限位第二级蜗杆22,第二壳体12包括第三凸出部122,第三凸出部122靠近传动轮23设置且第三凸出部122与传动轮23之间的间距在预设范围内,能够限制由于传动轮23和第一级蜗杆21在啮合运转过程中产生沿蜗杆的径向上的移动,从而使驱动装置能够稳定地驱动控制阀的阀芯转动,提高驱动装置1000的驱动性能。
另一方面,本发明还提供一种控制阀,控制阀包括阀芯以及上述任一实施方式的驱动装置1000,驱动装置1000的传动组件还包括输出齿轮24,阀芯包括输入轴段,输入轴段与输出齿轮24传动配合,以使输入轴段与输出齿轮24同步转动。可选地,输出齿轮24的输出轴可以包括方形轴孔,阀芯的输入轴段的外表面为与方形轴孔相匹配的方形轴段,方形轴段嵌套至方形轴孔中,以实现输出齿轮24带动阀芯的转动。或者,输出齿轮24的输出轴可以包括方形轴段,阀芯的输入轴段也可以包括方形轴孔,方形轴段嵌套至方形轴孔中,以实现输出齿轮24带动阀芯的转动。本发明提供的控制阀具有与上述的驱动装置1000相同的有益效果,不再赘述。
需要说明的是:以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案,尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明,但是,本领域的普通技术人员应当理解,所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换,而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进,均应涵盖在本发明的权利要求范围内。
Claims (12)
1.一种驱动装置,包括外壳、电机以及传动组件,所述外壳具有容纳腔,所述传动组件的至少部分和所述电机位于所述容纳腔,其特征在于,所述外壳包括第一壳体和第二壳体,所述第一壳体包括底壁,所述第二壳体包括顶壁,所述底壁和所述顶壁相对设置,所述传动组件包括第一级蜗杆、第二级蜗杆和传动轮,所述第一级蜗杆与所述电机的输出轴传动连接,所述第二级蜗杆通过所述传动轮与所述第一级蜗杆传动连接,所述第一级蜗杆的轴向与所述第二级蜗杆的轴向相交,
所述第一级蜗杆包括第一齿形部,所述第二级蜗杆包括第二齿形部,所述第一齿形部与所述传动轮形成传动啮合结构,所述第二齿形部位于所述第二级蜗杆的远离所述第一齿形部的一端;
所述第一壳体还包括第一凸出部和第二凸出部,所述第一凸出部和所述第二凸出部均由所述底壁向所述容纳腔延伸,所述第一凸出部和所述第二凸出部均与所述第二级蜗杆限位配合,沿所述第二齿形部的轴向,所述第一凸出部位于所述第二齿形部一侧,所述第二凸出部位于所述第二齿形部的另一侧;
所述第二壳体还包括第三凸出部,所述第三凸出部由所述顶壁向所述容纳腔方向延伸,沿所述第二级蜗杆轴向,所述第三凸出部靠近所述传动轮设置,且所述第三凸出部与所述传动轮之间的间距在预设范围内。
2.根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于,所述驱动装置包括位于所述外壳外周侧的至少三个安装部,所述安装部与所述外壳一体成型,全部数量的所述安装部与所述外壳的外表面所限定矩形区域的面积小于等于9230平方毫米,
所述传动组件的传动比大于等于620小于等于700,所述传动组件的输出扭矩为3N.m~7N.m。
3.根据权利要求2所述的驱动装置,其特征在于,所述驱动装置包括位于所述外壳外周侧的第一安装部、第二安装部以及第三安装部,所述第一安装部和所述第二安装部位于所述第二级蜗杆沿径向的两侧,所述第三安装部位于所述第二级蜗杆远离所述第一级蜗杆的一侧,所述外壳包括第一侧壁,沿所述第二级蜗杆的轴向,所述第一级蜗杆和所述第二级蜗杆位于所述第一侧壁和所述第三安装部之间,
沿所述第二级蜗杆的径向,所述第一安装部的安装孔和所述第二安装部的安装孔之间的中心距小于79毫米,沿所述第二级蜗杆的轴向,所述第三安装部的安装孔和所述第一侧壁的外表面之间的距离小于117毫米。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的驱动装置,其特征在于,所述第二级蜗杆包括第一柱形部和第二柱形部,所述第二齿形部位于所述第一柱形部和所述第二柱形部之间,所述第二柱形部的至少部分位于所述第二齿形部和所述传动轮之间,
所述第一凸出部包括第一凹槽部,所述第二凸出部包括第二凹槽部,所述第三凸出部包括第三凹槽部,所述第一柱形部的至少部分位于所述与所述第一凹槽部的槽腔内,且所述第一柱形部与所述第一凹槽部间隙配合,所述第二柱形部包括沿轴向排布的第一子部和第二子部,所述第一子部的至少部分位于所述第二凹槽部的槽腔内,且所述第一子部与所述第二凹槽部间隙配合,所述第二子部的至少部分位于所述第三凹槽部的槽腔内,且所述第二子部与所述第三凹槽部间隙配合。
5.根据权利要求4所述的驱动装置,其特征在于,所述第一凹槽部包括第一抵接部和第一油槽,所述第一柱形部与所述第一抵接部抵接,所述第一油槽自所述第一抵接部的部分壁部凹陷形成,且所述第一油槽位于第一柱形部的部分外周侧;
和/或,所述第二凹槽部包括第二抵接部和第二油槽,所述第一子部与所述第二抵接部抵接,所述第二油槽自所述第二抵接部的部分壁部凹陷形成,且所述第二油槽位于第一子部的部分外周侧;
和/或,所述第三凹槽部包括第三抵接部和第三油槽,所述第二子部与所述第三抵接部抵接,所述第三油槽自所述第三抵接部的部分壁部凹陷形成,且所述第三油槽位于第二子部的部分外周侧。
6.根据权利要求4所述的驱动装置,其特征在于,所述第一壳体还包括至少一个第四凸出部,所述第四凸出部由所述底壁向所述容纳腔方向延伸,至少部分所述第四凸出部位于所述第二凸出部和所述第三凸出部之间,所述第四凸出部包括第四凹槽部,所述第四凹槽部包括第四抵接部,所述第二柱形部的部分位于所述第四凹槽部的槽腔内且与所述第四凹槽部间隙配合,所述第二柱形部与所述第四抵接部抵接;
所述第二壳体还包括至少一个第五凸出部,所述第五凸出部包括第五凹槽部,所述第五凹槽部包括第五抵接部,所述第二级蜗杆的部分位于所述第五凹槽部的槽腔内且与所述第五抵接部抵接,所述第五凸出部与所述第一凸出部、所述第二凸出部以及所述第四凸出部的至少一者邻近设置,以限制所述第二级蜗杆沿垂直于所述底壁方向的运动。
7.根据权利要求1至3任意一项所述的驱动装置,其特征在于,所述第二级蜗杆沿轴向的长度大于所述第一级蜗杆沿轴向的长度,所述第二级蜗杆沿轴向的长度大于等于550毫米且小于等于650毫米,所述第二级蜗杆的强度大于所述第一级蜗杆的强度,
所述第一级蜗杆由塑料制成,所述第二级蜗杆由金属制成。
8.根据权利要求1至3任意一项所述的驱动装置,其特征在于,所述驱动装置还包括导电件和控制件,所述电机包括供电端子,所述控制件包括供电控制端子,所述供电端子通过所述导电件与所述供电控制端子电连接,所述导电件的至少部分埋设于所述底壁,
所述导电件包括相互电连接的第一电连接部和第二电连接部,第一电连接部和第二电连接部均为刚性导电部,
所述供电端子与所述第一电连接部焊接,或者所述供电端子与所述第一电连接部卡合连接;所述供电控制端子与所述第二电连接部焊接,或者所述供电控制端子与所述第二电连接部卡合连接。
9.根据权利要求1至3任意一项所述的驱动装置,其特征在于,所述第一级蜗杆具有沿轴向贯穿所述第一级蜗杆的安装通道,所述电机的输出轴的贯穿所述安装通道,
所述驱动装置还包括至少两个磁性元件和霍尔元件,所述霍尔元件靠近所述磁性元件设置,所述磁性元件位于所述输出轴的外周侧,所述第一级蜗杆还包括第三柱形部,所述第三柱形部位于所述第一齿形部和所述电机之间,所述第三柱形部具有至少两个第一孔道,所述第一孔道沿所述第三柱形部的周向均匀排布且沿所述第三柱形部的径向延伸,所述磁性元件的至少部分位于所述第一孔道。
10.根据权利要求1至3任意一项所述的驱动装置,其特征在于,所述传动组件还包括输出齿轮,所述输出齿轮与所述第二级蜗杆的第二齿形部形成传动啮合结构,所述输出齿轮由塑料制成。
11.根据权利要求1至10任意一项所述的驱动装置,其特征在于,所述驱动装置还包括磁性元件,所述磁性元件位于所述输出轴的外周侧且能够与所述输出轴同步转动,所述磁性元件的部分嵌入所述第一级蜗杆的内部,
所述第一级蜗杆由塑料制成,所述磁性元件、所述第一级蜗杆和所述输出轴通过注塑工艺形成一体结构。
12.一种控制阀,其特征在于,包括阀芯以及权利要求1至11任意一项所述的驱动装置,所述驱动装置的传动组件还包括输出齿轮,所述阀芯包括输入轴段,所述输入轴段与所述输出齿轮传动配合,以使所述输入轴段与所述输出齿轮同步转动。
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