組合式線性和旋轉(zhuǎn)的致動(dòng)器以及致動(dòng)器組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型總地涉及致動(dòng)器，并具體涉及一種組合式線性和旋轉(zhuǎn)的致動(dòng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車(chē)空調(diào)外殼通常包括至少兩個(gè)活瓣式空氣流量控制門(mén)，各自通過(guò)繞外殼的壁樞轉(zhuǎn)并穿過(guò)外殼的壁的曲柄在開(kāi)啟極限位置與關(guān)閉極限位置之間旋轉(zhuǎn)。雖然每個(gè)門(mén)可通過(guò)專用的各自的電機(jī)旋轉(zhuǎn)和控制，使用單個(gè)電機(jī)操作和控制兩個(gè)門(mén)可能會(huì)是節(jié)省費(fèi)用和空間的方法。現(xiàn)有的這樣做的方案涉及了非常復(fù)雜而龐大的多拉桿系統(tǒng)或多齒輪減速系統(tǒng)，這些系統(tǒng)涉及多個(gè)自由度并由此在系統(tǒng)中擊打與咯咯作響，同時(shí)也消耗和占據(jù)從使用單個(gè)電機(jī)的優(yōu)勢(shì)中減掉的體積。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型提供了一種使用單個(gè)電機(jī)運(yùn)行和控制在空調(diào)外殼上的一對(duì)門(mén)的簡(jiǎn)單緊湊的致動(dòng)器。
[0004]在公開(kāi)的實(shí)施例中，在曲柄端部附近的具有銷(xiāo)釘?shù)某蓪?duì)的門(mén)曲柄在大間隔的位置繞空調(diào)外殼的壁樞轉(zhuǎn)并穿過(guò)空調(diào)外殼的壁。每個(gè)曲柄在其旋轉(zhuǎn)過(guò)預(yù)定的弧度時(shí)，使外殼內(nèi)的門(mén)在開(kāi)啟位置和關(guān)閉位置之間運(yùn)動(dòng)。
[0005]電機(jī)支承和引導(dǎo)支架通過(guò)螺栓固定到從那里隔開(kāi)并覆蓋曲柄的外殼的壁。安裝到支架壁外側(cè)的單個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)位于支架內(nèi)側(cè)的單個(gè)圓柱齒輪。一對(duì)平行的直導(dǎo)向槽貫穿支架形成，該成對(duì)的導(dǎo)向槽通向以齒輪軸線為中心的一對(duì)斜角相對(duì)、半圓形的間隙槽。
[0006]一對(duì)交錯(cuò)的第一和第二凸輪盤(pán)在支架與外殼壁之間堆疊。每個(gè)凸輪盤(pán)面向圓柱齒輪的內(nèi)側(cè)具有與圓柱齒輪的一側(cè)相嚙合的直齒條以及與四分之一圓柱齒輪相匹配的半圓形齒條。凸輪盤(pán)齒條面向相反的方向，并且凸輪盤(pán)布置成沿相反方向線性地滑動(dòng)，且各個(gè)凸輪盤(pán)具有在對(duì)應(yīng)的支架導(dǎo)向槽中行進(jìn)的導(dǎo)向銷(xiāo)釘。另外，每個(gè)凸輪盤(pán)具有凸緣，該凸緣在支架上的直導(dǎo)軌上行進(jìn)直至該凸緣與每個(gè)凸輪盤(pán)的直齒條部分共同延伸。
[0007]當(dāng)圓柱齒輪在一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪盤(pán)沿著直線被拉向彼此直至它們的齒弧同時(shí)與圓柱齒輪嚙合。當(dāng)它們這樣做時(shí)，在凸輪盤(pán)上的相互配合的滑動(dòng)鎖定件使凸輪盤(pán)配合并鎖定到齒輪。當(dāng)導(dǎo)向凸緣從導(dǎo)軌移開(kāi)而導(dǎo)向銷(xiāo)釘從支架的直導(dǎo)向槽移出并進(jìn)入半圓形間隙槽時(shí)，齒輪的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)使得鎖定在一起的凸輪盤(pán)繞著齒輪軸線旋轉(zhuǎn)。齒輪的反轉(zhuǎn)使得凸輪盤(pán)的路徑倒回，沿著相反的方向旋轉(zhuǎn)并隨后線性地滑動(dòng)離開(kāi)并回到起點(diǎn)。
[0008]在公開(kāi)的實(shí)施例中，在樞轉(zhuǎn)曲柄端部上的銷(xiāo)釘在凸輪盤(pán)內(nèi)表面上的凸輪軌道上行進(jìn)。每個(gè)凸輪軌道具有活動(dòng)的部分和不活動(dòng)的部分，這些部分是直的或者彎曲的，當(dāng)凸輪盤(pán)運(yùn)動(dòng)時(shí)它們分別在希望的路徑上有效地樞轉(zhuǎn)曲柄，或者使它們靜止。因此，單對(duì)緊湊的凸輪盤(pán)的全部線性或旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)，可用于從單個(gè)電機(jī)以緊湊并密切引導(dǎo)的方式樞轉(zhuǎn)桿件，并由此操作閥門(mén)。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的分解透視圖；
[0010]圖2是圖1的致動(dòng)器部件的放大圖；
[0011]圖3是與圖2類(lèi)似的視圖，但是以相反的方向觀察；
[0012]圖4A-4C是當(dāng)支承支架移動(dòng)時(shí)，穿過(guò)剖開(kāi)的支承支架觀察的設(shè)備的視圖；
[0013]圖5A-5C是對(duì)應(yīng)于圖4A-4C的設(shè)備的視圖，但是從相反的方向觀察并示出了致動(dòng)器設(shè)備如何移動(dòng)曲柄以及活瓣門(mén)。
【具體實(shí)施方式】
[0014]首先參照?qǐng)D1，在公開(kāi)的優(yōu)選實(shí)施例中，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是HVAC外殼，通常以10指示，側(cè)壁12貫穿該HVAC外殼并且上曲柄14和下曲柄16繞著該HVAC外殼樞轉(zhuǎn)。曲柄14和16各具有端部銷(xiāo)釘15和17，并在外殼10內(nèi)在極限位置之間移動(dòng)一對(duì)活瓣門(mén)(圖中不可見(jiàn))。在分解視圖中示出了本實(shí)用新型的組合式線性和旋轉(zhuǎn)的致動(dòng)器(以18表示)，該致動(dòng)器18僅包括四個(gè)由單個(gè)常見(jiàn)的可逆電機(jī)20操作的基本的緊湊元件。電機(jī)20可具有常見(jiàn)的控制器(未示出)，以使其來(lái)回旋轉(zhuǎn)至足以使致動(dòng)器18充分地移動(dòng)以輪流移動(dòng)曲柄14和16的程度。
[0015]接著參照?qǐng)D2和3，四個(gè)基本部件中的一個(gè)為模制塑料支承支架22，該支架22在外側(cè)支承電機(jī)20，并且該支架22螺栓連接到外殼側(cè)壁12，而在該支架和外殼側(cè)壁之間存在相對(duì)較窄的空間。該空間的厚度足以容納大的圓柱齒輪24，該圓柱齒輪24軸連到電機(jī)20，從而隨其一對(duì)一地繞著中心軸線A轉(zhuǎn)動(dòng)。支架24還包括一對(duì)上下直導(dǎo)軌26和28，以及一對(duì)上下直導(dǎo)向槽30和32，它們均互相平行。每個(gè)直導(dǎo)向槽30和32分別通向成對(duì)的半圓形間隙槽34和36中的一個(gè)，半圓形間隙槽34和36相對(duì)于軸線A同心并且斜角相對(duì)。此外，支架22以及它的全部結(jié)構(gòu)細(xì)部是剛性的并且相對(duì)于外殼側(cè)壁12固定。
[0016]仍然參照?qǐng)D2和3，本實(shí)用新型的其他兩個(gè)基礎(chǔ)部件是一對(duì)致動(dòng)器構(gòu)件，該對(duì)致動(dòng)器構(gòu)件是以38和40表示的上下凸輪盤(pán)。同樣由塑料模制的凸輪盤(pán)38和40嵌套并堆疊在支架22內(nèi)側(cè)與外殼側(cè)壁12外側(cè)之間的空間中，從而能夠在沒(méi)有互相干擾的情況下來(lái)回滑動(dòng)。在每個(gè)凸輪盤(pán)的面對(duì)支架22內(nèi)側(cè)的外表面上，每個(gè)凸輪盤(pán)38和40分別具有互相平行的直齒條42和44，并終止在半圓形齒條46和48處，該半圓形齒條以互相斜角相對(duì)并與齒輪24的直徑匹配。全部齒條與圓柱齒輪24密切地相互配合。另外，每個(gè)凸輪盤(pán)38和40具有對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向凸緣50，52，該導(dǎo)向凸緣50，52沿著支架22上的對(duì)應(yīng)導(dǎo)軌26，28自由而貼合地行進(jìn)。每個(gè)對(duì)應(yīng)的凸輪盤(pán)38和40的外表面還具有突出的導(dǎo)向銷(xiāo)釘54，56，導(dǎo)向銷(xiāo)釘54，56在相互對(duì)準(zhǔn)的成對(duì)的導(dǎo)向槽30，32以及間隙槽34，36中貼合地行進(jìn)。最后，每個(gè)凸輪盤(pán)38，40在對(duì)應(yīng)的半圓齒條48，46的端部具有直的側(cè)鉤58，60，該側(cè)鉤58，60分別具有可滑動(dòng)地接收對(duì)面的凸輪盤(pán)40，38的直齒條44，42的末端的尺寸。
[0017]接著參照?qǐng)D4A-4C，示出了致動(dòng)器18的基本操作，也就是說(shuō)，該致動(dòng)器的基本動(dòng)作與它所操作的部件無(wú)關(guān)。如圖4A中所見(jiàn)，當(dāng)齒輪24開(kāi)始順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)導(dǎo)向凸緣50和52與支架導(dǎo)軌26和28配合來(lái)引導(dǎo)，并且還通過(guò)在直導(dǎo)向槽30和52中行進(jìn)的導(dǎo)向銷(xiāo)釘54和56的引導(dǎo)，使直齒條42和44沿相反的方向呈直線地被拉到一起。如圖4B中所見(jiàn)，該初始運(yùn)動(dòng)持續(xù)，直到圓形齒條46和48與齒輪24嚙合并且直導(dǎo)軌42和44的端部滑入側(cè)鉤60和58為止。這用于在導(dǎo)向銷(xiāo)釘54和56移到半圓形間隙槽34，36時(shí)使凸輪盤(pán)38和40同時(shí)鎖緊到齒輪24。在那時(shí)，如圖4C中所見(jiàn)，使得凸輪盤(pán)38和40與齒輪24旋轉(zhuǎn)，并且凸緣50和52旋轉(zhuǎn)離開(kāi)導(dǎo)軌26和28，直至未示出的控制系統(tǒng)使電