CN220915078U - 一种紧凑型高精度旋转执行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种紧凑型高精度旋转执行器，包括壳体，其还包括：一设置在壳体内的电机，电机的输出端具有一蜗杆；设置在壳体内的齿轮传动系，齿轮传动系的动力输入端与蜗杆驱动连接；设置在壳体内的电位器，电位器中的碳刷与齿轮传动系的动力输出端驱动连接，电位器的电压值输出端与外部控制器连接，实现紧凑型高精度旋转执行器位置的识别与控制。本实用新型与现有技术相比，具有如下特点：1)输出扭矩小，结构紧凑，安装空间小，提高产品的适配性；2)输出角度根据实际实用工况可调节，机械调节角度360°；3)执行器内集成位置识别元件，与控制器端分开，相比位置读取和控制模块独立存在，实现位置识别功能执行器的模块化，适用范围广。

Description

一种紧凑型高精度旋转执行器

技术领域

本实用新型涉及机械领域，特别涉及一种紧凑型高精度旋转执行器。

背景技术

随着汽车制造水平的不断提高，现代汽车产品正朝着智能化的方向发展，一些车辆外部设备作为汽车智能化的重要部分，需要在汽车内需要旋转、平移等各种运动操作。在汽车内空间比较狭小的情况下，目前大部分外部设备旋转时动作单一，且旋转平移时占用空间大的问题就显得很突出。另外现有旋转执行器旋转精度较低，机械和控制没有分开，不够紧凑。

中国实用新型专利授权公告号CN207315094U公开了一种用于汽车用小门盖板的执行器，包括上盖、下盖、用于驱动的电机、设于电机输出轴的蜗杆和齿轮传动机构，所述的电机、蜗杆及齿轮传动机构均置于上盖及下盖之间形成的腔体内，所述的电机上安装有用于采集所述电机转动变化信息的感应元件，且该执行器通过齿轮传动机构的输出轴提供用于小门盖板的打开或关闭的扭矩。

中国发明专利申请公布号CN116658572A公开了一种电机堵转用执行机构、电机总成及输出扭矩控制方法，包括涡轮蜗杆机构，所述涡轮蜗杆机构连接有输出轴；所述涡轮蜗杆机构包括连接在电机转轴上的蜗杆；所述蜗杆通过涡轮与输出轴相连接；所述涡轮通过弹性机构与输出轴相连接。

实用新型内容

本实用新型所需要解决的技术问题在于针对现有技术所存在的上述技术问题而提供一种将机械和控制分开，实现了模块化的紧凑型高精度旋转执行器，以解决上述技术问题。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型的紧凑型高精度旋转执行器，包括壳体，还包括：

一设置在所述壳体内的电机，所述电机的输出端具有一蜗杆；

设置在所述壳体内的齿轮传动系，所述齿轮传动系的动力输入端与所述蜗杆驱动连接；

设置在所述壳体内的电位器，所述电位器中的碳刷与所述齿轮传动系的动力输出端驱动连接，所述电位器的电压值输出端与外部控制器连接，实现所述紧凑型高精度旋转执行器位置的识别与控制。

在本实用新型的一个优选实施例中，还包括一设置在所述壳体内的端子部件，所述端子部件的一端伸出所述壳体与外部电源连接，所述端子部件的另一端与所述电机线圈的端子连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述齿轮传动系包括第一双联齿轮、第二双联齿轮和输出齿轮，所述第一双联齿轮具有同轴的第一大齿轮和第一小齿轮，所述第二双联齿轮具有同轴的第二大齿轮和第二小齿轮，所述输出齿轮具有一外齿轮，所述第一大齿轮与所述蜗杆传动啮合，所述第一小齿轮与第二大齿轮传动啮合，所述第二小齿轮与所述输出齿轮中的外齿轮传动啮合。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述第一大齿轮位于所述第一小齿轮的上方，所述第二小齿轮位于所述第二大齿轮的上方。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述输出齿轮还具有与所述外齿轮同轴设置的内花键和输出轴，所述内花键与外部结构传动连接，所述输出轴与所述电位器中的碳刷驱动连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，在所述电位器上设置有一异形孔，所述碳刷设置在异形孔内；所述输出轴的末端设置有异形轴，所述异形轴插入所述异形孔内与所述碳刷驱动连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，在所述端子部件的一端设置有一插接筒和一对快插式蛇形端子，所述插接筒与所述电机进行插接，以实现快插式蛇形端子结构与电机之间的稳固机械连接；一对快插式蛇形端子与所述电机线圈的端子电插接连接；在所述端子部件的另一端设置有两个插接端子，用于与外部电源连接，这两个插接端子伸出所述壳体，每一插接端子与一个快插式蛇形端子电连接，

在本实用新型的一个优选实施例中，一对快插式蛇形端子分设在所述插接筒的两侧。

在本实用新型的一个优选实施例中，一对快插式蛇形端子纵向分设在所述插接筒的两侧。

在本实用新型的一个优选实施例中，在所述端子部件的一端设置有一插接筒和一对直形端子，所述插接筒与所述电机进行插接，以实现端子部件与电机之间的稳固机械连接；一对直形端子与所述电机线圈的端子电插接连接；在所述端子部件的另一端设置有两个插接端子，用于与外部电源连接，这两个插接端子伸出所述壳体，每一插接端子与一个直形端子电连接，所述壳体包括箱体和箱盖，在所述箱盖上镶嵌有一对橡胶阻尼元件，一对橡胶阻尼元件作用在所述直形端子上。

由于采用了如上的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有如下特点：

1)输出扭矩小，结构紧凑，安装空间小，提高产品的适配性；

2)输出角度根据实际实用工况可调节，机械调节角度360°；

3)执行器内集成位置识别元件，与控制器端分开，相比位置读取和控制模块独立存在，实现位置识别功能执行器的模块化，适用范围广；

4)执行器内部安有位置识别元件，通过外部控制器数据读取，可识别输出位置；

5)输出齿轮采用外齿轮、内花键和输出轴于一体，尺寸多功能，电气接插件机械结构仿形设计，利用产品本身的结构特点，在执行器输出端直接设计电机连接结构，节省空间，快插式蛇形端子结构巧用金属薄片的弹性结构和纵向布置特点实现电气系统的连接；

6)利用箱体与箱盖之间的空间，电机径向增加橡胶阻尼元件，通过橡胶阻尼元件的阻尼特性增大容差性实现端子的可靠连接，空间小。

7)对标的产品也有位置识别模块，是电位器，本实用新型是将电位器集成在执行器端，和控制器分开的，这样对于有位置识别功能的产品对标的产品只需要提供一个控制器就可以了。而本实用新型根据实际使用工况，位置识别元器件电位器可以加也可以不加。

8)本实用新型可以用于车载中控屏、格栅、空调出风口等需求旋转执行器的汽车部件。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的紧凑型高精度旋转执行器的外形示意图。

图2为本实用新型实施例1的紧凑型高精度旋转执行器的剖视图之一。

图3为本实用新型实施例1的紧凑型高精度旋转执行器的剖视图之二。

图4为本实用新型实施例1的紧凑型高精度旋转执行器的分解图之一。

图5为本实用新型实施例1的紧凑型高精度旋转执行器中的端子结构示意图。

图6为本实用新型实施例1的紧凑型高精度旋转执行器中的端子与电机之间的装配示意图。

图7为本实用新型实施例1的紧凑型高精度旋转执行器中的输出齿轮结构示意图。

图8为本实用新型实施例1的紧凑型高精度旋转执行器中的输出齿轮的剖视图。

图9为图10的左视图。

图10为图10的右视图。

图11为本实用新型实施例1的紧凑型高精度旋转执行器的分解图之二。

图12为本实用新型实施例2的紧凑型高精度旋转执行器的分解图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式来进一步描述本实用新型。

实施例1

参见图1至图11，图中所示的紧凑型高精度旋转执行器，包括壳体和设置在壳体内的电机10、传动齿轮系、端子部件20、电位器30。

壳体包括箱体41和箱盖42，箱体41和箱盖42可以采用紧固件或者卡扣方式固定在一起。

电机10的输出端具有一蜗杆11，齿轮传动系的动力输入端与蜗杆11驱动连接；具体是：齿轮传动系包括第一双联齿轮50、第二双联齿轮60和输出齿轮70，第一双联齿轮50通过销53安装在壳体内，具有同轴的第一大齿轮51和第一小齿轮52，第二双联齿轮60通过销63安装在壳体内，具有同轴的第二大齿轮61和第二小齿轮62，输出齿轮70具有一外齿轮71。第一大齿轮51位于第一小齿轮52的上方，第二小齿轮62位于第二大齿轮61的上方。

第一大齿轮51与蜗杆11传动啮合，第一小齿轮52与第二大齿轮61传动啮合，第二小齿轮62与输出齿轮70中的外齿轮71传动啮合，最终电机10带动输出齿轮70转动。

在端子部件20的一端设置有一插接筒21，插接筒21与电机10的转轴进行插接，以实现端子部件20与电机10之间的稳固机械连接；另外在端子部件20的一端设置有一对快插式蛇形端子22a、22b，这一对快插式蛇形端子22a、22b与电机10中的线圈端子12a、12b电插接连接；一对快插式蛇形端子22a、22b纵向分设在插接筒21的两侧,以提高容差。

在端子部件20的另一端设置有两个插接端子23a、23b，用于与外部电源连接，这两个插接端子23a、23b伸出所述壳体，每一插接端子23a、23b与一个快插式蛇形端子22a、22b电连接，例如金属薄片连接，这样就能巧用金属薄片的弹性特征，纵向排布，提高容差，实现电气连接。

输出齿轮70还具有与外齿轮71同轴设置的内花键72和输出轴73，内花键72与外部结构传动连接，输出轴73与电位器30中的碳刷驱动连接，这样可以实现狭小空间下的功能输出，不仅节省了空间还降低了成本。

在电位器30上设置有一异形孔31，碳刷设置在异形孔31内；输出轴73的末端设置有异形轴73a，异形轴73a插入异形孔31内与碳刷驱动连接。

本实用新型的紧凑型高精度旋转执行器，上电后通过端子20到达电机10，电机10上蜗杆11带动第一双联齿轮50中的第一大齿轮51转动，第一双联齿轮50中的第一小齿轮52通过啮合传动将动力传递到第二双联齿轮60中的第二大齿轮61，随后通过外齿啮合，运动从第二双联齿轮60中第二小齿轮62传动到输出齿轮70的外齿轮71，输出齿轮70中的异形轴73a与电位器30通过异形孔31定位连接，输出齿轮70运动的时候通过异形孔31带动电位器30内部的碳刷运动，与此同时，电位器30输出端的电压值发生改变，通过连接器与外部控制器连接，实现紧凑型高精度旋转执行器位置的识别与控制。

实施例2

该实施例与实施例1的区别在于：参见图12，在端子部件20a的一端设置有一插接筒21a，插接筒21a与电机10的转轴进行插接，以实现端子部件20a与电机10之间的稳固机械连接；另外在端子部件20a的一端设置有一对直形端子24a、24b，这一对直形端子24a、24b与电机10中的线圈端子12a、12b电插接连接；一对直形端子24a、24b纵向分设在插接筒21的两侧,以提高容差。

在端子部件20a的另一端设置有两个插接端子25a、25b，用于与外部电源连接，这两个插接端子25a、25b伸出所述壳体，每一插接端子25a、25b与一个直形端子24a、24b电连接，例如金属薄片连接，这样就能巧用金属薄片的弹性特征，纵向排布，提高容差，实现电气连接。

在箱盖41上镶嵌有一对橡胶阻尼元件81、82，一对橡胶阻尼元件81、82作用在端子20a上，通过一对橡胶阻尼元件81、82的变形力保证直形端子24a、24b与电机10的可靠连接，同时增加了安装容差。

该实施例与实施例1其余结构相同。

Claims (10)

1.一种紧凑型高精度旋转执行器，包括壳体，其特征在于，还包括：

一设置在所述壳体内的电机，所述电机的输出端具有一蜗杆；

设置在所述壳体内的齿轮传动系，所述齿轮传动系的动力输入端与所述蜗杆驱动连接；

设置在所述壳体内的电位器，所述电位器中的碳刷与所述齿轮传动系的动力输出端驱动连接，所述电位器的电压值输出端与外部控制器连接，实现所述紧凑型高精度旋转执行器位置的识别与控制。

2.根据权利要求1所述的紧凑型高精度旋转执行器，其特征在于，还包括一设置在所述壳体内的端子部件，所述端子部件的一端伸出所述壳体与外部电源连接，所述端子的另一端与所述电机线圈的端子连接。

3.根据权利要求2所述的紧凑型高精度旋转执行器，其特征在于，所述齿轮传动系包括第一双联齿轮、第二双联齿轮和输出齿轮，所述第一双联齿轮具有同轴的第一大齿轮和第一小齿轮，所述第二双联齿轮具有同轴的第二大齿轮和第二小齿轮，所述输出齿轮具有一外齿轮，所述第一大齿轮与所述蜗杆传动啮合，所述第一小齿轮与第二大齿轮传动啮合，所述第二小齿轮与所述输出齿轮中的外齿轮传动啮合。

4.根据权利要求3所述的紧凑型高精度旋转执行器，其特征在于，所述第一大齿轮位于所述第一小齿轮的上方，所述第二小齿轮位于所述第二大齿轮的上方。

5.根据权利要求4所述的紧凑型高精度旋转执行器，其特征在于，所述输出齿轮还具有与所述外齿轮同轴设置的内花键和输出轴，所述内花键与外部结构传动连接，所述输出轴与所述电位器中的碳刷驱动连接。

6.根据权利要求5所述的紧凑型高精度旋转执行器，其特征在于，在所述电位器上设置有一异形孔，所述碳刷设置在异形孔内；所述输出轴的末端设置有异形轴，所述异形轴插入所述异形孔内与所述碳刷驱动连接。

7.根据权利要求2至6任一项所述的紧凑型高精度旋转执行器，其特征在于，在所述端子部件的一端设置有一插接筒和一对快插式蛇形端子，所述插接筒与所述电机进行插接，以实现快插式蛇形端子结构与电机之间的稳固机械连接；一对快插式蛇形端子与电机线圈的端子电插接连接；在所述端子部件的另一端设置有两个插接端子，用于与外部电源连接，这两个插接端子伸出所述壳体，每一插接端子与一个快插式蛇形端子电连接。

8.根据权利要求7所述的紧凑型高精度旋转执行器，其特征在于，一对快插式蛇形端子分设在所述插接筒的两侧。

9.根据权利要求8所述的紧凑型高精度旋转执行器，其特征在于，一对快插式蛇形端子纵向分设在所述插接筒的两侧。

10.根据权利要求2至6任一项所述的紧凑型高精度旋转执行器，其特征在于，在所述端子部件的一端设置有一插接筒和一对直形端子，所述插接筒与所述电机进行插接，以实现端子部件与电机之间的稳固机械连接；一对直形端子与电机线圈的端子电插接连接；在所述端子部件的另一端设置有两个插接端子，用于与外部电源连接，这两个插接端子伸出所述壳体，每一插接端子与一个快插式蛇形端子电连接，所述壳体包括箱体和箱盖，在所述箱盖上镶嵌有一对橡胶阻尼元件，一对橡胶阻尼元件作用在所述直形端子上。