CN204821026U - 风门伺服驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电机，提供一种风门伺服驱动装置，包括具有容纳腔的外壳体以及可绕自身轴线旋转的输出轴，所述输出轴由所述外壳体内侧延伸至外侧，于所述容纳腔内设置有用于驱使所述输出轴绕自身轴线旋转的伺服电机，所述输出轴上设置有可绕轴线旋转的抵挡部，且所述抵挡部凸出所述输出轴的外缘面，所述容纳腔内还设置有用于阻挡以限制所述抵挡部旋转角度的限位块。本实用新型中，通过抵挡部与限位块的配合结构，使得输出轴只能在一定角度内旋转，进而控制风门的打开或者关闭，且由于该过程与风门处的负荷无关，从而保证风门每次关闭或者打开的位置固定，不会出现偏差，停点位置精确度比较高，而且采取这种结构，有利于降低驱动装置的制作成本。

Description

风门伺服驱动装置

技术领域

本实用新型涉及电机，尤其涉及一种风门伺服驱动装置。

背景技术

现有的汽车空调风门伺服驱动装置在调节风门开关与闭合的角度时，是通过输出齿轮上安装的金属弹刷与PCB板接触产生的反馈电压来实现的，具体为金属弹刷与PCB板的铜箔接触产生的反馈电压以及金属弹刷与PCB板的碳膜接触产生的反馈电压，但是由于反馈电压受空调风门负载大小的不同而不同，从而导致不同负载条件下的反馈电压值也不同，因此风门停止位置偏差较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种风门伺服驱动装置，旨在用于解决现有的空调风门在停止时位置偏差较大的问题。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供一种风门伺服驱动装置，包括具有容纳腔的外壳体以及可绕自身轴线旋转的输出轴，所述输出轴由所述外壳体内侧延伸至外侧，于所述容纳腔内设置有用于驱使所述输出轴绕自身轴线旋转的伺服电机，所述输出轴上设置有可绕轴线旋转的抵挡部，且所述抵挡部凸出所述输出轴的外缘面，所述容纳腔内还设置有用于阻挡以限制所述抵挡部旋转角度的限位块。

具体地，所述限位块具有朝向所述输出轴设置的第一缺口，所述第一缺口具有相对设置的两个第一限位面，所述抵挡部沿所述第一缺口伸入两个所述第一限位面之间，且所述抵挡部与其中至少一个所述第一限位面之间具有间隙。

具体地，所述抵挡部具有朝向所述限位块设置的第二缺口，所述第二缺口具有相对设置的两个第二限位面，所述限位块沿所述第二缺口伸入两个所述第二限位面之间，且所述限位块与其中至少一个所述第二限位面之间具有间隙。

进一步地，所述第二缺口呈扇形，且沿靠近所述输出轴的方向呈渐缩状，所述限位块也呈扇形伸入所述第二缺口内，所述第二缺口的圆心角大于所述限位块的圆心角。

具体地，所述抵挡部为具有所述第二缺口的齿轮，所述伺服电机与所述齿轮之间通过齿轮传动。

进一步地，还包括减速齿轮组件，所述齿轮与所述伺服电机的驱动轴均与所述减速齿轮组件啮合。

进一步地，所述驱动轴的长度延伸方向垂直于所述输出轴的长度延伸方向，且所述驱动轴为蜗杆，所述减速齿轮组件包括与所述蜗杆啮合的蜗轮。

进一步地，于所述外壳体的外表面上设置有用于外接电源的至少一个插接座，所述插接座与所述伺服电机电连接。

进一步地，所述外壳体的外表面上设置有两个止点，所述输出轴位于所述外壳体外侧部分具有位于两个所述止点之间转动的指针。

进一步地，所述外壳体包括上壳以及下壳，所述上壳与所述下壳围设形成所述容纳腔，且所述上壳与所述下壳扣合连接。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的驱动装置中，输出轴伸出外壳体的外侧，且在伺服电机的作用下可绕自身轴线旋转，进而通过输出轴的旋转可以实现风门的开关，进一步地在输出轴上还设置有抵挡部，在输出轴旋转时其可以带动抵挡部同步旋转，而对应地在容纳腔内还设置有限位块，限位块能够限制抵挡部绕轴线旋转的角度。通过限位块与抵挡部的配合结构，从而使得输出轴在绕自身轴线旋转时被限制在一定角度范围内，可以根据需要设定该旋转角度，比如在控制风门开启时，当输出轴顺时针旋转一定角度后抵挡部被限位块阻挡，输出轴难以继续顺时针旋转，此时风门完全打开，反之当风门完全打开需要关闭时，则输出轴逆时针旋转相同角度后抵挡部再次被限位块阻挡，输出轴难以继续沿逆时针旋转，此时风门完全关闭。在上述工作过程中，输出轴被限制在该角度范围内旋转，且能够实现对风门的打开与关闭作用，同时由于该动作均采用机械结构的形式来控制风门打开与关闭，其与风门处的负荷无关，从而可以保证风门每次关闭或者每次打开时始终处于固定的位置，不会出现偏差，停点位置精确度比较高，另外采用上述的方式控制风门停点，可以减小传统方式中的PCB板与弹刷的使用，可以有效降低驱动装置的制作成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的风门伺服驱动装置的结构示意图；

图2为图1的风门伺服驱动装置的上壳与下壳打开后结构示意图；

图3为图1的风门伺服驱动装置的下壳的俯视图；

图4为图1的风门伺服驱动装置的抵挡部的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1-图4，本实用新型实施例提供一种风门伺服驱动装置，主要用于控制汽车中空调器风门的打开与关闭，包括外壳体1与输出轴2，外壳体1内具有容纳腔11，输出轴2则由外壳体1的容纳腔11伸出外侧，即输出轴2一部分位于容纳腔11内，而另一部分则位于外壳体1的外侧，且输出轴2可以绕自身轴线旋转，进而能够驱使风门打开或者关闭，在容纳腔11内设置有伺服电机3，伺服电机3为驱动装置的动力元件，当其工作时可驱使输出轴2绕自身轴线旋转，在输出轴2上设置有抵挡部21，该抵挡部21凸出输出轴2的外缘面，可随输出轴2同步旋转，当然该抵挡部21应位于容纳腔11内，在容纳腔11内还设置有限位块111，其固定于外壳体1上，限位块111可以阻挡抵挡部21的形式使得抵挡部21在一定角度范围内旋转。本实用新型中，限位块111通过阻挡的形式限制抵挡部21的旋转角度，进而限制输出轴2的旋转角度，且根据实际应用限定该旋转角度，比如将驱动装置用于控制空调器风门的打开与关闭时，则该旋转角度的一个停点为风门完全关闭，而另一个停点为风门完全打开，假设输出轴2顺时针旋转风门打开，逆时针旋转风门关闭，则当风门关闭需要打开，伺服电机3工作驱使输出轴2以及抵挡部21顺时针同步旋转，且在风门完全打开时，抵挡部21与限位块111接触，限位块111限制抵挡部21继续顺时针转动，伺服电机3停止工作，反之当风门由打开状态转向关闭，则伺服电机3工作驱使输出轴2以及抵挡部21同步逆时针旋转，限位块111与抵挡部21脱离，且在风门关闭时，抵挡部21再次与限位块111接触，限位块111再次限制抵挡部21继续逆时针旋转，伺服电机3停止工作。在上述工作过程中，输出轴2被限制在两个停点的角度范围内旋转，且两个停点刚好对应风门的完全关闭与完全打开两个状态，由于该动作采用抵挡部21与限位块111的配合实现，其为单纯的机械结构，不会受风门处负荷的变化干扰，从而可以保证风门每次关闭或者每次打开时始终处于固定的位置，不会出现偏差，停点位置精确度比较高。采用上述结构，相比传统结构可以减少对PCB板与弹刷的使用，不但可以简化容纳腔11内的结构，还能够降低驱动装置的生产成本。

对于限位块111与抵挡部21的配合结构可以有多种结构形式，其中一结构形式中，限位块111具有第一缺口(图中未示出)，第一缺口朝向输出轴2设置，第一缺口具有相对设置的两个第一限位面，两个第一限位面之间具有一定间隙，抵挡部21可沿第一缺口伸入两个第一限位面之间，且抵挡部21与其中至少一个第一限位面之间具有间隙，即抵挡部21不会同时与两个第一限位面接触，抵挡部21在两个第一限位面之间具有一定的活动空间。当输出轴2与抵挡部21同步旋转，且在输出轴2旋转至其中一停点位置时，抵挡部21与其中一第一限位面接触，该第一限位面限制抵挡部21继续同向旋转，而当抵挡部21反向旋转，直至抵挡部21与另一第一限位面接触时，该第一限位面也限制抵挡部21继续沿同向旋转，且此时输出轴2处于另一停点位置。

参见图2-图4，反之在另一种结构形式中，抵挡部21具有第二缺口211，该第二缺口211朝向限位块111设置，第二缺口211具有相对设置的两个第二限位面212，两个第二限位面212之间具有一定间隙，限位块111可沿第二缺口211伸入两个第二限位面212之间，且限位块111与其中至少一个第二限位面212之间具有间隙，即限位块111不会同时与两个第二限位面212接触。当输出轴2与抵挡部21同步旋转，且在输出轴2旋转至其中一停点位置时，限位块111与其中一第二限位面212接触，限位块111限制了抵挡部21沿该方向的继续旋转，而当输出轴2沿该状态反向旋转时，限位块111与该第二限位面212脱离，且在输出轴2旋转至另一停点位置，限位块111与另一第二限位面212接触，限位块111也限制了抵挡部21该方向的继续旋转。

针对上述后一结构形式，第二缺口211为扇形，两个第二限位面212相交，且第二缺口211沿靠近输出轴2的方向呈渐缩状，将限位块111也设定为扇形，其可以伸入扇形的第二缺口211内，对此第二缺口211的圆心角应大于限位块111的圆心角。本实施例中，抵挡部21可以为一具有扇形缺口的圆板状结构，其垂直于输出轴2的长度方向，限位块111可为扇形板状结构，其填塞于第二缺口211内，当输出轴2处于两个停点位置时，限位块111可与其中一第二限位面212为面接触，接触面积较大，限位块111阻挡抵挡部21旋转的效果较好。

参见图2以及图3，优化上述实施例，抵挡部21为具有第二缺口211的齿轮，伺服电机3与齿轮之间通过齿轮传动。本实施例中，抵挡部21固定于输出轴2上且两者同轴，当伺服电机3工作时，通过齿轮传动可使得齿轮绕轴线转动，进而由齿轮带动输出轴2同步同轴旋转，采用这种结构形式，不但传动比较平稳，而且传动效率也比较高。一般在齿轮与伺服电机3之间还增设有减速齿轮组件4，伺服电机3与齿轮均与减速齿轮组件4啮合连接。由于输出轴2用于驱使风门的打开或者关闭，为保证该过程的平稳性，通常输出轴2的旋转速度较慢，而通常伺服电机3的驱动轴31的旋转速度较大，通过减速齿轮组件4可以起到平衡伺服电机3驱动轴31转速与输出轴2转速的作用。继续优化上述实施例，伺服电机3的驱动轴31的长度延伸方向垂直于输出轴2的长度延伸方向，两者的旋转方向发生改变，且相互垂直，对此将驱动轴31设置为蜗杆，则减速齿轮组件4包括有一蜗轮41，通过蜗轮蜗杆的啮合传动改变伺服电机3传动轴的旋转方向。本实施例中，伺服电机3水平设置，其驱动轴31也水平设置，而减速齿轮组件4以及输出轴2的轴向均竖直设置，其可以起到优化外壳体1内容纳腔11空间的作用，使得外壳体1的体积不至于过大，而对于驱动轴31传动方向的改变，还可以再驱动轴31上套设有一锥齿轮，减速齿轮组件4包括有与该锥齿轮啮合的另一锥齿轮。

参见图1以及图2，进一步地，在外壳体1的外表面上设置有至少一个插接座12，插接座12与外壳体1内的伺服电机3电连接，主要用于外接电源。插接座12设置于外壳体1的外表面上，外设线路可以通过插接的方式与插接座12连接，进而使得外设线路与伺服电机3电连接，对于外设线路可为伺服电机3的电源线，还可以为信号线，用于控制伺服电机3的旋转。另外在外壳体1的外表面上可以设置有两个止点K1(K2)，两个止点K1(K2)可以代表输出轴2旋转的两个停点，在输出轴2位于外壳体1外侧部分设置有指针(图中未示出)，该指针可在两个止点K1(K2)之间旋转，即当输出轴2旋转至其中一停点时，该指针指向其中一止点K1，同理当输出轴2旋转至另一停点时，则指针指向另一止点K2，对此在外壳体1外侧即可获知输出轴2的旋转状态，比较方便。

进一步地，外壳体1包括两个部分，分别为上壳13与下壳14，上壳13与下壳14围设形成上述容纳腔11，且上壳13与下壳14采用扣合的方式连接。本实施例中，外壳体1分为两个部分，且这两部分之间为可拆卸连接，容纳腔11打开比较方便，对于上壳13与下壳14的扣点15应均设置有多个，且各扣点15间隔，保证两者扣合之后结构的稳定性。

以上所述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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风门伺服驱动装置，包括具有容纳腔的外壳体以及可绕自身轴线旋转的输出轴，所述输出轴由所述外壳体内侧延伸至外侧，于所述容纳腔内设置有用于驱使所述输出轴绕自身轴线旋转的伺服电机，其特征在于：所述输出轴上设置有可绕轴线旋转的抵挡部，且所述抵挡部凸出所述输出轴的外缘面，所述容纳腔内还设置有用于阻挡以限制所述抵挡部旋转角度的限位块。

2.如权利要求1所述的风门伺服驱动装置，其特征在于：所述限位块具有朝向所述输出轴设置的第一缺口，所述第一缺口具有相对设置的两个第一限位面，所述抵挡部沿所述第一缺口伸入两个所述第一限位面之间，且所述抵挡部与其中至少一个所述第一限位面之间具有间隙。

3.如权利要求1所述的风门伺服驱动装置，其特征在于：所述抵挡部具有朝向所述限位块设置的第二缺口，所述第二缺口具有相对设置的两个第二限位面，所述限位块沿所述第二缺口伸入两个所述第二限位面之间，且所述限位块与其中至少一个所述第二限位面之间具有间隙。

4.如权利要求3所述的风门伺服驱动装置，其特征在于：所述第二缺口呈扇形，且沿靠近所述输出轴的方向呈渐缩状，所述限位块也呈扇形伸入所述第二缺口内，所述第二缺口的圆心角大于所述限位块的圆心角。

5.如权利要求3所述的风门伺服驱动装置，其特征在于：所述抵挡部为具有所述第二缺口的齿轮，所述伺服电机与所述齿轮之间通过齿轮传动。

6.如权利要求5所述的风门伺服驱动装置，其特征在于：还包括减速齿轮组件，所述齿轮与所述伺服电机的驱动轴均与所述减速齿轮组件啮合。

7.如权利要求6所述的风门伺服驱动装置，其特征在于：所述驱动轴的长度延伸方向垂直于所述输出轴的长度延伸方向，且所述驱动轴为蜗杆，所述减速齿轮组件包括与所述蜗杆啮合的蜗轮。

8.如权利要求1所述的风门伺服驱动装置，其特征在于：于所述外壳体的外表面上设置有用于外接电源的至少一个插接座，所述插接座与所述伺服电机电连接。

9.如权利要求1所述的风门伺服驱动装置，其特征在于：所述外壳体的外表面上设置有两个止点，所述输出轴位于所述外壳体外侧部分具有位于两个所述止点之间转动的指针。

10.如权利要求1所述的风门伺服驱动装置，其特征在于：所述外壳体包括上壳以及下壳，所述上壳与所述下壳围设形成所述容纳腔，且所述上壳与所述下壳扣合连接。