CN212178004U - 控制装置及电动阀 - Google Patents

Abstract

一种控制装置以及包括该控制装置的电动阀，其中控制装置包括输出齿轮和电位器，输出齿轮包括传动部、配合部以及第一部，配合部与电位器连接，第一部连接传动部和配合部，输出齿轮可以通过第一部来补偿输出齿轮在装配或运动过程中可能出现的偏心量，以此来减小或消除配合部对电位器的径向应力作用，有利于提高电位器的使用寿命，进而有利于提高电动阀的使用寿命。

Description

控制装置及电动阀

【技术领域】

本实用新型涉及一种控制装置以及包括该控制装置的电动阀。

【背景技术】

控制装置可以应用于电动阀，控制装置一般包括电路板、驱动机构、减速机构，电路板控制驱动机构输出转矩，驱动机构通过减速机构来带动电动阀的阀芯动作，从而达到流体切换或通断的目的。为提高控制装置的控制精度，发明人已知有在控制装置上设置电位器进行位置反馈的结构，如何提高电位器的使用寿命是一个技术问题。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种控制装置以及包括该控制装置的电动阀，有利于提高电位器的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种控制装置，包括减速机构，电路板以及电位器，所述电位器位于所述电路板的一侧，所述电位器与所述电路板电连接和/或信号连接，其特征在于：所述减速机构包括输出齿轮，所述输出齿轮包括传动部、配合部以及第一部，所述配合部与所述电位器连接，所述第一部连接所述传动部和所述配合部，所述第一部能够减小或抵消所述配合部对所述电位器的径向应力。

一种电动阀，包括控制装置、阀芯球、阀体组件以及输出轴，所述控制装置与所述阀体组件固定连接，所述阀芯球位于所述阀体组件形成的内腔，所述输出轴的一端与所述控制装置传动连接，所述输出轴的另一端与所述阀芯球传动连接，所述阀体组件设置有至少一个用于与外部连通的流通通道，所述阀芯球包括孔道，所述孔道贯穿所述阀芯球设置，所述电动阀通过所述控制装置带动所述阀芯球转动，使所述阀芯球的孔道与所述流通通道连通或不连通或选择性地与所述流通通道中的一个连通或不连通，所述控制装置为上述的控制装置。

本实用新型提供了一种控制装置以及包括该控制装置的电动阀，其中控制装置包括输出齿轮和电位器，输出齿轮包括传动部、配合部以及第一部，配合部与电位器连接，第一部连接传动部和配合部，输出齿轮可以通过第一部来补偿输出齿轮在装配或运动过程中可能出现的偏心量，以此来减小或消除配合部对电位器的径向应力作用，有利于提高电位器的使用寿命，进而有利于提高电动阀的使用寿命。

【附图说明】

图1是控制装置应用于电动阀的一个实施例的一个截面结构示意图；

图2是图1中控制装置的一个截面结构示意图；

图3是图2中控制装置不包括上壳体的一个立体结构示意图；

图4是图2中下壳体的一个立体结构示意图；

图5是图2中减速机构立体结构示意图；

图6是图5中输出齿轮的一个截面结构示意图；

图7是图2中基板的一个立体结构示意图；

图8是图2中控制装置不包括上壳体和电路板的一个立体结构示意图；

图9是图2中电路板和电位器的一个立体结构示意图；

图10是图3中电位器与输出齿轮配合的一个局部放大立体结构示意图；

图11是图2中上壳体的一个立体结构示意图；

图12是输出齿轮的第二种实施方式的一个正视和立体结构示意图；

图13是输出齿轮的第三种实施方式的一个立体结构示意图；

图14是图13中传动部和齿部的一个立体结构示意图；

图15是图13中配合部的一个立体结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：

参见图1，为本实用新型的控制装置应用于电动阀的一个实施例，电动阀可应用于汽车空调系统，电动阀100包括控制装置1、阀芯球2、阀体组件3以及输出轴4，控制装置1与阀体组件3固定连接，阀芯球2位于阀体组件3形成的内腔，输出轴4的一端与控制装置1传动连接，输出轴 4的另一端与阀芯球2传动连接，控制装置1输出转矩给输出轴4，输出轴 4带动阀芯球2一起转动。阀芯球2设置有孔道21，孔道21贯穿阀芯球2 设置，阀体组件3设置有至少一个用于与外部连通的流通通道31，流通通道31的一个流通路径如图1中虚线所示，电动阀100通过控制装置1带动阀芯球2转动，使阀芯球2的孔道21与流通通道31连通或不连通或选择性地与流通通道中的一个连通或不连通，从而打开或关闭或切换电动阀 100的流通路径。

参见图2和图3，控制装置1包括上壳体11、下壳体12、电机13以及减速机构14，上壳体11和下壳体12可以分别通过一体注塑成型，上壳体11与下壳体12固定连接。参见图4，下壳体12包括第一安装部121，第一安装部121形成第一安装腔1211，第一安装部121包括第一安置部122 和第一通孔123，沿下壳体12的轴向方向，第一安置部122向下凹陷形成，定义沿轴向方向，远离上壳体11的方向为向下，靠近上壳体11的方向为向上；第一通孔123贯穿第一安装部121，第一通孔123与第一安装腔1211 连通设置。参见图3，至少部分电机13位于第一安装腔1211，具体地，部分电机13位于第一安置部122形成的第一安置腔，电机13与第一安置部 122贴合设置，电机13通过第一安置部122进行限位，进一步地，为减小电机13在运动过程中的抖动，在第一安置部122和电机13之间还可以设置有第一电机缓冲垫5。另外，第一安装部121还设置有凸起的第一加强筋124，第一加强筋124位于第一安置部122和第一通孔123以外的部分，设置第一加强筋124有利于提高下壳体12的强度，另外还可以防止干涉。

参见图5，在本实施例中，减速机构14包括第一齿轮组，第二齿轮组以及第三齿轮组，第一齿轮组包括第一齿轮141和第二齿轮142，第一齿轮141和第二齿轮142可以为固定连接或一体注塑成型；第二齿轮组包括第三齿轮143和第四齿轮144，第三齿轮143与第四齿轮144固定连接或一体注塑成型；第三齿轮组包括第五齿轮145和第六齿轮146，第五齿轮145和第六齿轮146固定连接或一体注塑成型，减速机构14还包括输出齿轮147。参见图4，第一安装部121还包括第一齿轮轴125、第二齿轮轴126 以及第三齿轮轴127，第一齿轮组套设于第一齿轮轴125的径向外周，第二齿轮组套设于第二齿轮轴126的径向外周，第三齿轮组套设于第三齿轮轴127的径向外周，这样对减速机构径向限位，第一齿轮轴125、第二齿轮轴126以及第三齿轮轴127的自由端部支撑于上壳体11，这样，第一齿轮组、第二齿轮组以及第三齿轮组通过上壳体11和下壳体12进行轴向限位。参见图3和图5，电机13包括蜗杆131，蜗杆131作为电机13的旋转轴，蜗杆131与第一齿轮141啮合连接，第二齿轮142与第三齿轮143啮合连接，第四齿轮144与第五齿轮145啮合连接，第六齿轮146与输出齿轮147啮合连接，这样，电机13带动蜗杆131转动，蜗杆131与第一齿轮 141啮合，即蜗杆131带动第一齿轮141转动，而第一齿轮141与第二齿轮142固定连接或一体注塑成型，即第一齿轮141转动时，第二齿轮142 以相同角速度跟随第一齿轮141转动，第二齿轮142又与第三齿轮143啮合，即第二齿轮142带动第三齿轮143转动，同样，第四齿轮144与第三齿轮143以相同角速度转动，第四齿轮144带动第五齿轮145转动，第六齿轮146与第五齿轮145以相同角速度转动，第六齿轮146带动输出齿轮 147转动。设置电机13以蜗杆的形式与齿轮啮合传动，可以使电机13水平放置，有利于减小控制装置的轴向体积。

参见图5和图6，输出齿轮147包括齿部1471、连接部1472、传动部 1473以及配合部1474，沿输出齿轮147的轴向方向，连接部1472位于齿部1471的一侧，传动部1473和配合部1474位于齿部1471的另一侧，传动部1473位于齿部1471和配合部1474之间，或者说配合部1474通过传动部1473与齿部1471一体连接。结合图1和图2，输出齿轮147穿过第一通孔123，具体地，输出齿轮的连接部1472穿过第一通孔123，部分连接部1472位于第一通孔123，部分连接部1472位于下壳体12的外部，输出齿轮147通过下壳体12限位；连接部1472与输出轴4的一端传动连接，这样，当输出齿轮147转动时，输出齿轮147带动输出轴4转动，而输出轴4的另一端又与阀芯2传动连接，从而带动阀芯2转动，即可以实现输出齿轮147和阀芯2的同角度转动。进一步地，输出齿轮147与下壳体12 之间还进行有密封设置，参见图1和图2，控制装置1还包括密封件10，密封件10套设于连接部1472的径向外周，部分密封件10与下壳体12抵接，部分密封件10与连接部1472抵接，密封件10处于密封压紧状态，设置密封件10有利于防止外界环境中的湿气进入下壳体12的第一安装腔 1211对电路板造成损坏。

参见图7，控制装置1还包括基板6，基板6一体注塑成型，基板6 上设置有第二加强筋63，以提高基板6的强度。基板6包括第二通孔61 和支撑部62，支撑部62设置有贯穿的圆孔621，在本实施例中，支撑部 62的数量为两个，当然作为其他实施方式，支撑部62还可以为其他数量。相应地，参见图4，第一安装部121还包括固定部128，固定部128的数量与支撑部62的数量相同，固定部128上设置有螺纹孔。参见图8和图2，基板6位于第一安装腔1211，基板6的支撑部62的一端与固定部128抵接，输出齿轮147的传动部1473和配合部1474穿过第二通孔61，部分传动部1473位于第二通孔61，齿部1471与基板6抵接或留有较小间隙；这样，输出齿轮147在轴向方向通过外壳体12和基板6进行限位；第一通孔 123和第二通孔61可以对齐设置或者说趋于同一中心轴线设置，这样，通过设置第一通孔123和第二通孔61有利于提高输出齿轮147在装配过程和 /或转动过程中与第一通孔123和第二通孔61的同轴度，有利于减少输出齿轮147出现偏心的情况或者有利于减小输出齿轮147的偏心量。

参见图3，控制装置1还包括电路板7和电位器8，电位器8设置于电路板7的一侧，并能够与电路板7电连接和/或信号连接；参见图9，电位器8包括转动部件81，转动部件81能够进行周向转动，转动部件81形成有容置腔82；参见图2，电路板7上设置有用于与容置腔82连通的连通孔 70。参见图4，第一安装部121还包括定位柱129；参见图9，电路板7上设置有与定位柱129配合的定位孔71，电路板7还包括用于固定电路的连接孔72；参见图3和图8，电路板7和至少部分电位器8位于第一安装腔 1211，电路板7和下壳体12通过定位孔71与定位柱129配合定位。电路板7与基板6的支撑部62的另一端抵接，并使电路板7的连接孔72与支撑部62的圆孔621对齐设置，控制装置1包括螺钉9，螺钉9穿过电路板 7的连接孔72和基板6的圆孔621后，与下壳体12的固定部128的螺纹孔螺纹连接，从而实现电路板7、基板6以及外壳体12的相对固定。参见图2和图10，输出齿轮147的配合部1474穿过电路板7的连通孔70后位于电位器8的容置腔82，配合部1474与转动部件81配合固定。当输出齿轮147带动阀芯2转动时，配合部1474以同样的角速度转动，由于配合部 1474与电位器8的转动部件81配合固定，配合部1474的转动带动转动部件81以同样的角速度转动，这样，电位器8可以根据转动部件81的转动，以电阻分压的方式反馈转动部件81转过的角度，控制装置1可以根据电位器8的角度反馈，计算得出阀芯2转过的角度，从而对阀芯2进行位置反馈。

由于配合部1474与转动部件81配合固定，当输出齿轮147在装配过程和/或转动过程中出现偏心的情况时，转动部件81将受到配合部1474施加的一个径向方向的应力，当输出齿轮147长时间或频繁处于偏心状态时，转动部件81将长时间或频繁受到一个径向应力，这样容易造成转动部件 81的损坏，从而导致电位器8的损坏，降低电位器的使用寿命。为此，参见图5和图6，输出齿轮147还包括第一部1475，第一部1475连接传动部 1473和配合部1474，在本实施例中，第一部1475为柔性条，柔性条大致呈S形设置，柔性条等圆周分布或者说柔性条呈对称分布，彼此相邻的两个柔性条之间镂空设置，第一部1475的稳定性或强度小于传动部1473和配合部1474的稳定性或强度，这样，配合部1474可以通过第一部1475 来补偿输出齿轮147在装配过程和/或转动过程中的偏心量，以此来减小或消除配合部1474对转动部件81的应力作用，即而提高电位器8的使用寿命。当然作为其他实施方式，第一部1475还可以为本领域技术人员容易想到的其他结构形状。

参见图4和图2，控制装置1还包括第一导电单元15和第二导电单元 16，以第一导电单元15和第二导电单元16为注塑嵌件，一体注塑形成下壳体12，下壳体12还包括接口部120；参见图3，第一导电单元15的一端与电机13电连接，第一导电单元15的另一端穿过基板6后与电路板7 电连接；参见图2，第二导电单元16的一端与电路板7电连接和/或信号连接，第二导电单元16的另一端位于接口部120形成的容纳腔1201，用于与外界电连接和/或信号连接；参见图3，控制装置1还包括接地片17，接地片17的一端通过螺钉9与电路板7固定连接，接地片17的另一端与电机13的金属罩壳抵接，设置接地片17有利于降低电路板7上电子元器件受静电的干扰，对电子元器件的安全进行保护。

参见图11，上壳体11包括第二安置部111，第二安置部111形成第二安置腔，当上壳体11与下壳体12固定连接时，部分电机13位于第二安置腔，电机13与第二安置部111贴合设置，这样，电机13通过下壳体12 的第一安置部122和上壳体11的第二安置部111进行定位，进一步地，为减小电机13在运动过程中的抖动，在第二安置部111和电机13之间还可以设置有第二电机缓冲垫。在本实施例中，上壳体11上还设置有第三安安置部112，部分电位器8位于第三安置部112形成的第三安置腔；上壳体 11还设置有用于插接齿轮轴自由端部的第一接插孔113，用于插接定位柱 129自由端部的第二接插孔114，齿轮轴的自由端部通过第一接插孔113 支撑于上壳体11，定位柱129的自由端部通过第二接插孔114支撑于上壳体11。

参见图12，为输出齿轮147的第二种实施方式，在第二种实施方式中，第一部1475为柔性轴，柔性轴设置有从外周壁向内凹陷形成的缺口，在本实施例中，缺口的截面呈锐角设置，缺口可以为对称分布，如图12(a) 所示，或者缺口可以为依次交错分布，如图12(b)所示，传动部1473通过柔性轴(第一部1475)与配合部1474连接。

参见图13至图15，为输出齿轮147的第三种实施方式，在第三种实施方式中，第一部1475的一部分位于传动部1473，第一部1475的另外部分位于配合部1474，第一部1475连接传动部1473和配合部1474，具体地，第一部1475包括第一凹槽1476和第一凸起部1477，第一凹槽1476和第一凸起部1477设置于传动部1473上，在本实施例中，第一凹槽1476和第一凸起部1477的数量各为两个且对称设置，第一凹槽1476和第一凸起部 1477沿传动部1473的圆周交替间隔分布，第一部1475还包括第二凹槽 1478和第二凸起部1479，第二凹槽1478和第二凸起部1479设置于配合部 1474上，第二凹槽1478和第二凸起部1479的数量各为两个且对称设置，第二凹槽1478和第二凸起部1479沿配合部1474的圆周交替间隔分布，第一部1475还包括抵接部14751、卡钩部14752、台阶部14753以及卡钩槽 14754，抵接部14751和卡钩部14752设置于配合部1474上，台阶部14753 和卡钩槽14754设置于传动部1473上，第一部1475连接传动部1473和配合部1474时，至少部分第一凸起部1477位于第二凹槽1478形成的第二槽腔，第一凸起部1477与第二凹槽1478间隙配合，至少部分第二凸起部1479 位于第一凹槽1476形成的第一槽腔，第二凸起部1479与第一凹槽1476 间隙配合，抵接部14741与台阶部14731抵接，卡钩部14742与卡钩槽14732 抵接配合，这样，配合部1474在轴向方向被定位，防止配合部1474相对于传动部1473轴向窜动，配合部1474在径向方向能够利用凹槽和凸起部的配合间隙进行限位活动，配合部1474可以利用配合间隙的限位活动来补偿输出齿轮147在装配过程和/或转动过程中的偏心量，以此来减小或消除配合部1474对转动部件81的应力作用，即而提高电位器8的使用寿命。

需要说明的是：以上实施例仅用于说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，例如对“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等方向性的界定，尽管本说明书参照上述的实施例对本实用新型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实用新型进行修改或者等同替换，而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种控制装置，包括减速机构，电路板以及电位器，所述电位器位于所述电路板的一侧，所述电位器与所述电路板电连接和/或信号连接，其特征在于：所述减速机构包括输出齿轮，所述输出齿轮包括传动部、配合部以及第一部，所述配合部与所述电位器连接，所述第一部连接所述传动部和所述配合部，所述第一部能够减小或抵消所述配合部对所述电位器的径向应力。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于：所述第一部包括柔性条，所述柔性条呈S形设置，所述柔性条等圆周分布，彼此相邻的两个柔性条之间镂空设置，所述柔性条的强度小于所述传动部和所述配合部的强度。

3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于：所述第一部包括柔性轴，所述柔性轴设置有从外周壁向内凹陷形成的缺口，所述缺口的截面呈锐角设置，所述缺口对称分布或所述缺口依次交错分布，所述柔性轴的强度小于所述传动部和所述配合部的强度。

4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于：所述第一部包括第一凹槽、第二凹槽、第一凸起部以及第二凸起部，所述第一凹槽和所述第一凸起部位于所述传动部，所述第二凹槽和所述第二凸起部位于所述配合部，至少部分所述第二凸起部位于所述第一凹槽形成的第一槽腔，至少部分所述第一凸起部位于所述第二凹槽形成的第二槽腔，所述第二凸起部与所述第一凹槽间隙配合，所述第一凸起部与所述第二凹槽间隙配合。

5.根据权利要求1-4任一项所述的控制装置，其特征在于：所述电位器包括转动部件，所述转动部件包括容置腔，至少部分所述配合部位于所述容置腔，所述配合部与所述转动部件固定连接。

6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于：所述控制装置包括第一安装部和基板，所述第一安装部包括第一通孔，所述基板包括第二通孔，所述输出齿轮还包括连接部和齿部，所述连接部位于所述齿部的一侧，所述传动部和所述配合部位于所述齿部的另一侧，所述传动部位于所述齿部和所述配合部之间，所述传动部连接所述齿部和所述配合部，所述基板与所述第一安装部固定连接，所述第一通孔与所述第二通孔趋于同一中心轴线设置，部分所述连接部位于所述第一通孔，部分所述传动部位于所述第二通孔，所述齿部位于所述第一安装部和所述基板之间。

7.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于：所述控制装置包括电机，所述电机包括蜗杆，所述减速机构包括第一齿轮组、第二齿轮组以及第三齿轮组，所述蜗杆与所述第一齿轮组啮合连接，所述第一齿轮组与所述第二齿轮组啮合连接，所述第二齿轮组与所述第三齿轮组啮合连接，所述第三齿轮组与所述输出齿轮啮合连接。

8.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于：所述控制装置包括上壳体和下壳体，所述下壳体包括第一安置部，所述上壳体包括第二安置部，所述上壳体与所述下壳体固定连接，部分所述电机位于所述第一安置部形成的第一安置腔，部分所述电机与所述第一安置部贴合设置；部分所述电机位于所述第二安置部形成的第二安置腔，部分所述电机与所述第二安置部贴合设置，所述电机通过所述第一安置部和所述第二安置部定位；所述第一安置部和所述电机之间设置有第一电机缓冲垫；所述第二安置部和所述电机之间设置有第二电机缓冲垫。

9.根据权利要求8所述的控制装置，其特征在于：所述控制装置还包括第一导电单元、第二导电单元以及接地片，以所述第一导电单元和所述第二导电单元为注塑嵌件，一体注塑形成所述下壳体，所述第一导电单元的一端与所述电机电连接，所述第一导电单元的另一端与所述电路板电连接；所述第二导电单元的一端与所述电路板电连接和/或信号连接，所述第二导电单元的另一端用于与外界电连接和/或信号连接；所述接地片的一端与所述电路板固定连接，所述接地片的另一端与所述电机的金属罩壳抵接。

10.一种电动阀，包括控制装置、阀芯球、阀体组件以及输出轴，其特征在于：所述控制装置与所述阀体组件固定连接，所述阀芯球位于所述阀体组件形成的内腔，所述输出轴的一端与所述控制装置传动连接，所述输出轴的另一端与所述阀芯球传动连接，所述阀体组件设置有至少一个用于与外部连通的流通通道，所述阀芯球包括孔道，所述孔道贯穿所述阀芯球设置，所述电动阀通过所述控制装置带动所述阀芯球转动，使所述阀芯球的孔道与所述流通通道连通或不连通或选择性地与所述流通通道中的一个连通或不连通，所述控制装置为权利要求1-9任一项所述的控制装置。

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