專利名稱:一種電動執(zhí)行器的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及空調中電動執(zhí)行器技術領域,其屬于一種直流電驅動的多個停止位置的執(zhí)行器,主要用于汽車空調電動執(zhí)行器,也適用于其他具有多個停止位置的電動執(zhí)行器。
背景技術:
電動執(zhí)行器是一種常見的執(zhí)行部件,大量使用在自動化控制中,其中我們日常生活中要經常使用的空調也要使用到該種部件,如專利號為00261473的中國專利就公開了一種電動執(zhí)行器,其包括電氣部分,及由面板、底板和兩側板組成的盒體和裝在盒體內的中間板;在盒體內依次安裝了裝有扇形齒輪的軸套,分別裝在兩根軸上且相互嚙合的大齒輪和小齒輪,以及帶電機固定架的直流電機;其特征在于a、在軸套上安裝了可保證閥門主軸與執(zhí)行器軸套同心的夾緊自定心卡;b、在裝有大齒輪的軸上依次加裝了可與扇形齒輪嚙合的離合器齒輪總成和壓縮彈簧;c、撥叉軸裝在底板上,帶撥叉架的撥叉裝在撥叉軸上,撥叉與離合器齒輪總成相連接;d、在裝有小齒輪的軸上加裝了可與離合器齒輪總成相嚙合的蝸輪;e、在直流電機的傳動軸上裝有帶蝸桿架的蝸桿,并與蝸輪相嚙合;f、帶繼電器固定架的繼電器安裝在中間板上,它存在問題是傳動機構比較復雜,需要比較多的機械部件如扇形齒輪、離合器齒輪、撥叉、彈簧等部件,不方便制造和組裝,成本也比較高,限制其推廣應用,其它一些電動執(zhí)行器也存在類似的問題,個別的電動執(zhí)行器需要電氣元件也比較多,如需要多套的電磁機構,造成其生產成本大大上升。
發(fā)明內容
本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術而提供一種電動執(zhí)行器,它與目前通常的通過電位比較或時間比較或位移比較的方式決定目標軸停止位置的執(zhí)行器相比,具有原理簡單、電氣元件少、動作可靠、成本低優(yōu)點。
本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為該種電動執(zhí)行器,其包括有可逆電機,其特征在于對于N個停止位置,以執(zhí)行齒輪的中心點為旋轉中心,旋轉地在執(zhí)行齒輪的兩側分別依次設置了N-1個金屬弧段,執(zhí)行齒輪通過減速機構與可逆電機的輸出軸進行連接,另有銅刷A和銅刷B成一定夾角θ,它們中心端共同與執(zhí)行齒輪的中心點進行連接,而遠離的兩端分別接觸分布在執(zhí)行齒輪兩側的金屬弧段,一個金屬弧段的頂端位置與其對應的另一側金屬弧段的頂段位置就決定了各自目標的停止位置,并且它們頂端位置與旋轉中心之間形成的夾角也為θ,而各個停止位置與旋轉中心之間形成的夾角是設計參數,最后銅刷A和銅刷B通過導電機構和驅動電路去連接可逆電機的電源端,另配以帶高電位、有N個選擇位置的選擇開關,選擇開關的第1位置、第2位置直至第N-1個選擇位置的連接端分別通過各自導線接各自二極管的正極,各自二極管的負極通過導線與在執(zhí)行齒輪的中心點一側的第1個、第2個直至第N-1個金屬弧段進行依次連接,同時上述的導線之間還接有正向連接的二極管,而選擇開關的第2位置、第3位置直至第N個位置的連接端也通過各自導線接各自二極管的正極,各自二極管的負極與在執(zhí)行齒輪的中心點另一側的第2個、第3個直至第N個金屬弧段進行依次連接,同時上述的導線之間還接有反向連接的二極管,其中N為大于2的自然數;或者該種電動執(zhí)行器,其包括有可逆電機,其特征在于對于N個停止位置,以執(zhí)行齒輪的中心點為旋轉中心,旋轉地在執(zhí)行齒輪的兩側分別依次設置了N-1個金屬弧段,執(zhí)行齒輪通過減速機構與可逆電機的輸出軸進行連接,另有銅刷A和銅刷B成一定夾角θ,它們中心端共同與執(zhí)行齒輪的中心點進行連接,而遠離的兩端分別接觸分布在執(zhí)行齒輪兩側的金屬弧段,一個金屬弧段的頂端位置與其對應的另一側金屬弧段的頂端位置就決定了各自目標的停止位置,并且它們頂端位置與旋轉中心之間形成的夾角也為θ,而各個停止位置與旋轉中心之間形成的夾角是設計參數,最后銅刷A和銅刷B通過導電機構和驅動電路去連接可逆電機的電源端,另配以接地、有N個選擇位置的選擇開關,選擇開關的第1位置、第2位置直至第N-1個選擇位置的連接端分別通過各自導線接各自二極管的負極,各自二極管的正極通過各自導線與在執(zhí)行齒輪的中心點一側的第1個、第2個直至第N-1個金屬弧段進行依次連接,同時上述的導線之間還接有反向連接的二極管,而選擇開關的第2位置、第3位置直至第N個位置的連接端也通過各自導線接各自二極管的負極,各自二極管的正極通過各自導線與在執(zhí)行齒輪的中心點另一側的第2個、第3個直至第N個金屬弧段進行依次連接,同時上述的導線之間還接有正向連接的二極管,其中N為大于2的自然數。
上述的N自然數定義為5,使執(zhí)行器目標軸的停止位置個數有5個,以適合一般空調執(zhí)行器的要求。
上述的導電機構采用兩個金屬弧段,它們對稱地分布在旋轉中心的兩側,并各自與銅刷A和銅刷B進行接觸,而該金屬弧段通過連接線去連接驅動電路的輸入端。
與現有技術相比,本實用新型的優(yōu)點在于具有原理簡單、電氣元件少、動作可靠、成本低優(yōu)點,并且設計靈活,調整參數比較方便,使執(zhí)行器的目標軸停留位置和位置個數可以有比較大設計余地和數目,以適合不同使用場合的需要,適合在空調或其它自動化控制系統(tǒng)上推廣使用。
圖1本實用新型電動執(zhí)行器的電路原理圖之一;圖2本實用新型電動執(zhí)行器的電路原理圖之二;圖3本實用新型電動執(zhí)行器的局部放大圖。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
實施例1如圖1、3所示意,本實用新型的電動執(zhí)行器采用5個停止位置,即N的自然數定義為5。對于5個停止位置,以執(zhí)行齒輪C的中心點為中心,旋轉地在執(zhí)行齒輪C的兩側分別依次設置了4個金屬弧段,一側各為四個金屬弧段,就是在旋轉中心的左側逆時針依次分布有A1、A2、A3、A4金屬弧段,而在旋轉中心的右側也逆時針依次分布有B2、B3、B4、B5金屬弧段,這些金屬弧段可以做在一圓盤上,上述執(zhí)行齒輪通過減速機構與可逆電機M的輸出軸進行連接,另有銅刷A和銅刷B成一定夾角θ,與上述的各個停止位置夾角是相同的,都為θ,銅刷A和銅刷B的中心端共同與執(zhí)行齒輪C的中心點進行連接,而遠離的兩端分別接觸分布在執(zhí)行齒輪C兩側的金屬弧段,一個金屬弧段的頂端位置與其對應的另一側金屬弧段的頂端位置就決定了各自目標的停止位置,并且它們頂端位置與旋轉中心之間形成的夾角也為θ,如金屬弧段A1的頂端位置通過旋轉中心和其對應的另側金屬弧段B2的頂端位置即1-0-1′決定了目標軸的停止位置一,依次類推,金屬弧段A2的頂端位置2和旋轉中心0、金屬弧段B2的頂端位置2′即2-0-2′決定了目標軸的停止位置二,金屬弧段A3的頂端位置3和旋轉中心0、金屬弧段B3的頂端位置3′即3-0-3′決定了目標軸的停止位置三,金屬弧段A4的頂端位置4和旋轉中心0、金屬弧段B4的頂端位置4′即4-0-4′決定了目標軸的停止位置四,金屬弧段B5的頂端位置5和旋轉中心0、金屬弧段B5的頂端位置5′即5-0-5′決定目標軸的停止位置五,并且它們的夾角∠1-0-1′=∠2-0-2′=∠3-0-3′=∠4-0-4′=∠5-0-5′=θ。目標軸的五個停止位置之間的夾角θ1、θ2、θ3、θ4是由使用者給定的設計參數,各金屬弧段頂端位置1-0-1′、2-0-2′、3-0-3′、4-0-4′、5-0-5′之間的夾角即為θ1、θ2、θ3、θ4。最后銅刷A和銅刷B通過導電機構和驅動電路去連接可逆電機M的電源端,另配以帶高電位、有5個選擇位置的選擇開關K,選擇開關K的第1位置、第2位置直至第4個選擇位置的連接端分別通過各自導線接各自二極管D13、D1、D2、D3的正極,而二極管D13、D1、D2、D3的負極通過各自導線與在執(zhí)行齒輪的中心點左側的第1個、第2個直至第4個金屬弧段即A1、A2、A3、A4金屬弧段進行依次連接,同時上述的導線之間還接有正向連接的二極管D4、D5、D6,而選擇開關K的第2位置、第3位置直至第5個位置的連接端也通過各自導線接各自二極管D10、D11、D12、D14的正極,而二極管D10、D11、D12、D14的負極通過各自導線與在執(zhí)行齒輪C的中心點另一側的第2個、第3個直至第5個金屬弧段即B2、B3、B4、B5金屬弧段進行依次連接,同時上述的導線之間還接有反向連接的二極管D7、D8、D9。上述的導電機構采用兩個金屬弧段即A0、B0金屬弧段,它們對稱地分布在旋轉中心的兩側,并各自與銅刷A和銅刷B進行接觸,而該金屬弧段通過連接線去連接驅動電路的輸入端。驅動電路是由集成電路IC1、電阻R2~R9、電容C1與電機M構成的電路。當金屬弧段A0和金屬弧段B0均懸空時,金屬弧段A0、金屬弧段B0均為中電位,約為高電位的1/2,電機M停轉;當金屬弧段A0為高電位而金屬弧段B0懸空中電位時,電機M正向旋轉;當金屬弧段A0為懸空中電位而金屬弧段B0為高電位時,電機M反向旋轉;當金屬弧段A0和金屬弧段B0均為高電位時,電機M停轉,這種驅動電路在電機中是比較常見的,可以用來參考。
本實用新型的電動執(zhí)行器工作原理是這樣的,當選擇開關K使輸入端1與高電位導通,輸入端2、3、4、5懸空或小于中電位時,二極管D4、D5、D6、D13正向導通使金屬弧段A1、A2、A3、A4為高電位,二極管D1、D2、D3、D10、D11、D12、D14反向截止使金屬弧段B2、B3、B4、B5懸空,此時無論"銅刷A-0-銅刷B"處于何位置,金屬弧段A1或A2或A3或A4經過銅刷A使金屬弧段A0為高電位,而金屬弧段B2、B3、B4、B5懸空使金屬弧段B0為中電位,其電位差導致電機M正向旋轉,減速后帶動裝有目標軸的執(zhí)行齒輪順時針轉動,當固定在執(zhí)行齒輪上的銅刷A轉動至金屬弧段A1的頂端位置1后,回路斷開,金屬弧段A0恢復中電位,其與金屬弧段B0的電位差消失,電機M停轉,執(zhí)行齒輪停轉,目標軸停在位置一處。
當使輸入端2與高電位導通,輸入端1、3、4、5懸空或小于中電位時,二極管D1、D5、D6、D10正向導通使金屬弧段A2、A3、A4、B2為高電位,二極管D4、D2、D3、D13、D7、D11、D12、D14反向截止使金屬弧段A1、B3、B4、B5懸空。當"銅刷A-0-銅刷B"原先處于2-0-2′以左時,金屬弧段A2或A3或A4經過銅刷A使金屬弧段A0為高電位,而金屬弧段B3、B4、B5懸空使金屬弧段B0為中電位,其電位差導致電機M正向旋轉,減速后帶動執(zhí)行齒輪C順時針轉動,當固定在執(zhí)行齒輪上的銅刷B轉動至金屬弧段B2的頂端位置2′后,金屬弧段B2經過銅刷B使金屬弧段B0為高電位,其與金屬弧段A0的電位差消失,電機M停轉,執(zhí)行齒輪C停轉,目標軸停在位置二處。當"銅刷A-0-銅刷B"原先處于2-0-2′以右時,金屬弧段B2經過銅刷B使金屬弧段B0為高電位,而金屬弧段A1懸空使金屬弧段A0為中電位,其電位差導致電機M反向旋轉,減速后帶動執(zhí)行齒輪逆時針轉動,當銅刷A轉動至金屬弧段A2的頂端位置2后,金屬弧段A2經過銅刷A使金屬弧段A0為高電位,其與金屬弧段B0的電位差消失,電機M停轉,執(zhí)行齒輪停轉,目標軸也停在位置二處。
當使輸入端3與高電位導通,輸入端1、2、4、5懸空或小于中電位時,二極管D2、D6、D7、D11正向導通使金屬弧段A3、A4、B2、B3為高電位,二極管D5、D3、D1、D13、D8、D10、D12、D14反向截止使金屬弧段A1、A2、B4、B5懸空。當"銅刷A-0-銅刷B"原先處于3-0-3′以左時,金屬弧段A3或A4經過銅刷A使金屬弧段A0為高電位,而金屬弧段B4、B5懸空使金屬弧段B0為中電位,其電位差導致電機M正向旋轉,減速后帶動執(zhí)行齒輪C順時針轉動,當固定在執(zhí)行齒輪C上的銅刷B轉動至金屬弧段B3的頂端位置3′后,金屬弧段B3經過銅刷B使金屬弧段B0為高電位,其與金屬弧段A0的電位差消失,電機M停轉,執(zhí)行齒輪C停轉,目標軸停在位置三處。當"銅刷A-0-銅刷B"原先處于3-0-3′以右時,金屬弧段B2或B3經過銅刷B使金屬弧段B0為高電位,而金屬弧段A1、A2懸空使金屬弧段A0為中電位,其電位差導致電機M反向旋轉,減速后帶動執(zhí)行齒輪C逆時針轉動,當銅刷A轉動至金屬弧段A3的頂端位置3后,金屬弧段A3經過銅刷A使金屬弧段A0為高電位,其與金屬弧段B0的電位差消失,電機M停轉,執(zhí)行齒輪停轉,目標軸也停在位置三處。
當使輸入端4與高電位導通,輸入端1、2、3、5懸空或小于中電位時,二極管D3、D7、D8、D12正向導通使金屬弧段A4、B2、B3、B4為高電位,二極管D6、D2、D1、D13、D9、D10、D11、D14反向截止使金屬弧段A1、A2、A3、B5懸空。當"銅刷A-0-銅刷B"原先處于4-0-4′以左時,金屬弧段A4經過銅刷A使金屬弧段A0為高電位,而金屬弧段B5懸空使金屬弧段B0為中電位,其電位差導致電機M正向旋轉,減速后帶動執(zhí)行齒輪C順時針轉動,當固定在執(zhí)行齒輪上的銅刷B轉動至金屬弧段B4的頂端位置4′后,金屬弧段B4經過銅刷B使金屬弧段B0為高電位,其與金屬弧段A0的電位差消失,電機M停轉,執(zhí)行齒輪停轉,目標軸停在位置四處。當"銅刷A-0-銅刷B"原先處于4-0-4′以右時,金屬弧段B2或B3或B4經過銅刷B使金屬弧段B0為高電位,而金屬弧段A1、A2、A3懸空使金屬弧段A0為中電位,其電位差導致電機M反向旋轉,減速后帶動執(zhí)行齒輪逆時針轉動,當銅刷A轉動至金屬弧段A4的頂端位置4后,金屬弧段A4經過銅刷A使金屬弧段A0為高電位,其與金屬弧段B0的電位差消失,電機M停轉,執(zhí)行齒輪停轉,目標軸也停在位置四處。
當使輸入端5與高電位導通,輸入端1、2、3、4懸空或小于中電位時,二極管D7、D8、D9、D14正向導通使金屬弧段B2、B3、B4、B5為高電位,二極管D1、D2、D3、D13、D10、D11、D12反向截止使金屬弧段A1、A2、A3、A4懸空,此時無論"銅刷A-0-銅刷B"處于何位置,金屬弧段B2或B3或B4或B5經過銅刷B使金屬弧段B0為高電位,而金屬弧段A1、A2、A3、A4懸空使金屬弧段A0為中電位,其電位差導致電機M反向旋轉,減速后帶動裝有目標軸的執(zhí)行齒輪逆時針轉動,當固定在執(zhí)行齒輪上的銅刷B轉動至金屬弧段B5的頂端位置5′后,回路斷開,金屬弧段B0恢復中電位,其與金屬弧段A0的電位差消失,電機M停轉,執(zhí)行齒輪停轉,目標軸停在位置五處。
本實用新型,輸入端1~5的高電位,可以由開關接通電源高電位給定,也可以由單片機或其他方式給定。當且僅當電路輸入端1~5電位變化時,執(zhí)行器從當前停止位置運轉并停止于給定的停止位置。
實施例2如圖2、3所示意,本實用新型的電動執(zhí)行器采用5個停止位置,即N的參數定義為5。對于5個停止位置,以執(zhí)行齒輪C的中心點為中心,旋轉地在執(zhí)行齒輪C的兩側分別依次設置了4個金屬弧段,一側各為四個金屬弧段,就是在旋轉中心的左側逆時針依次分布有A1、A2、A3、A4金屬弧段,而在旋轉中心的右側也逆時針依次分布有B2、B3、B4、B5金屬弧段,這些金屬弧段可以做在一圓盤上,上述執(zhí)行齒輪通過減速機構與可逆電機M的輸出軸進行連接,另有銅刷A和銅刷B成一定夾角θ,與上述的各個停止位置夾角是相同的,都為θ,銅刷A和銅刷B的中心端共同與執(zhí)行齒輪C的中心點進行連接,而遠離的兩端分別接觸分布在執(zhí)行齒輪兩側的金屬弧段,一個金屬弧段的頂端位置與其對應的另一側金屬弧段的頂端位置就決定了各自目標的停止位置,并且它們頂端位置與旋轉中心之間形成的夾角也為θ,如金屬弧段A1的頂端位置通過旋轉中心和其對應的另側金屬弧段B2的頂端位置即1-0-1′決定了目標軸的停止位置一,依次類推,金屬弧段A2的頂端位置和旋轉中心0、金屬弧段B2的頂端位置2′即2-0-2′決定了目標軸的停止位置二,金屬弧段A3的頂端位置和旋轉中心0、金屬弧段B3的頂端位置3′即3-0-3′決定了目標軸的停止位置三,金屬弧段A4的頂端位置和旋轉中心0、金屬弧段B4的頂端位置4′即4-0-4′決定了目標軸的停止位置四,金屬弧段B5的頂端位置5和旋轉中心0、金屬弧段B5的頂端位置5′即5-0-5′決定目標軸的停止位置五,并且它們的夾角∠1-0-1′=∠2-0-2′=∠3-0-3′=∠4-0-4′=∠5-0-5′=θ。目標軸的五個停止位置之間的夾角θ1、θ2、θ3、θ4是由使用者給定的設計參數,各金屬弧段頂端位置1-0-1′、2-0-2′、3-0-3′、4-0-4′、5-0-5′之間的夾角即為θ1、θ2、θ3、θ4。最后銅刷A和銅刷B通過導電機構和驅動電路去連接可逆電機M的電源端,另配以帶接地、有5個選擇位置的選擇開關K,選擇開關的第1位置、第2位置直至第4個選擇位置的連接端分別通過各自導線接各自二極管D13、D1、D2、D3的負極,而二極管D13、D1、D2、D3的正極通過各自導線與在執(zhí)行齒輪C的中心點左側的第1個、第2個直至第4個金屬弧段即A1、A2、A3、A4金屬弧段進行依次連接,同時上述的導線之間還接有反向連接的二極管D4、D5、D6,而選擇開關K的第2位置、第3位置直至第5個位置的連接端也通過各自導線接各自二極管D10、D11、D12、D14的負極,而二極管D10、D11、D12、D14的正極通過各自導線與在執(zhí)行齒輪的中心點另一側的第2個、第3個直至第5個金屬弧段即B2、B3、B4、B5金屬弧段進行依次連接,同時上述的導線之間還接有正向連接的二極管D7、D8、D9。上述的導電機構采用兩個金屬弧段即A0、B0金屬弧段,它們對稱地分布在旋轉中心的兩側,并各自與銅刷A和銅刷B進行接觸,而該金屬弧段通過連接線去連接驅動電路的輸入端。驅動電路是由集成電路IC1、電阻R2~R9、電容C1與電機M構成的電路當金屬弧段A0和金屬弧段B0均懸空時,金屬弧段A0、金屬弧段B0均為中電位,約為電源電位的1/2,電機M停轉;當金屬弧段A0為低電位而金屬弧段B0懸空中電位時,電機M正向旋轉;當金屬弧段A0為懸空中電位而金屬弧段B0為低電位時,電機M反向旋轉;當金屬弧段A0和金屬弧段B0均為低電位時,電機M停轉,這種驅動電路在電機中是比較常見的,可以用來參考。
其工作原理是這樣的當使選擇開關K的輸入端1與接地Gnd導通,輸入端2、3、4、5懸空或大于中電位時,二極管D4、D5、D6、D13正向導通金屬使金屬弧段A1、A2、A3、A4為低電位,二極管D1、D2、D3、D10、D11、D12、D14反向截止使金屬弧段B2、B3、B4、B5懸空,此時無論"銅刷A-0-銅刷B"處于何位置,金屬弧段A1或A2或A3或A4經過銅刷A使金屬弧段A0為低電位,而金屬弧段B2、B3、B4、B5懸空使金屬弧段B0為中電位,其電位差導致電機M正向旋轉,減速后帶動裝有目標軸的執(zhí)行齒輪順時針轉動,當固定在執(zhí)行齒輪上的銅刷A轉動至金屬弧段A1的頂端位置1后,回路斷開,金屬弧段A0恢復中電位,其與金屬弧段B0的電位差消失,電機M停轉,執(zhí)行齒輪停轉,目標軸停在位置一處。
當使輸入端2與接地Gnd導通,輸入端1、3、4、5懸空或大于中電位時,二極管D1、D5、D6、D10正向導通使金屬弧段A2、A3、A4、B2為低電位,二極管D4、D2、D3、D13、D7、D11、D12、D14反向截止使金屬弧段A1、B3、B4、B5懸空。當"銅刷A-0-銅刷B"原先處于2-0-2′以左時,金屬弧段A2或A3或A4經過銅刷A使弧段A0為低電位,而金屬弧段B3、B4、B5懸空使金屬弧段B0為中電位,其電位差導致電機M正向旋轉,減速后帶動執(zhí)行齒輪順時針轉動,當固定在執(zhí)行齒輪上的銅刷B轉動至金屬弧段B2的頂端位置2′后,金屬弧段B2經過銅刷B使金屬弧段B0為低電位,其與金屬弧段A0的電位差消失,電機M停轉,執(zhí)行齒輪停轉,目標軸停在位置二處。當"銅刷A-0-銅刷B"原先處于2-0-2′以右時,金屬弧段B2經過銅刷B使金屬弧段B0為低電位,而金屬弧段A1懸空使金屬弧段A0為中電位,其電位差導致電機M反向旋轉,減速后帶動執(zhí)行齒輪逆時針轉動,當銅刷A轉動至金屬弧段A2的頂端位置2后,金屬弧段A2經過銅刷A使金屬弧段A0為低電位,其與金屬弧段B0的電位差消失,電機M停轉,執(zhí)行齒輪停轉,目標軸也停在位置二處。
當使輸入端3與接地Gnd導通,輸入端1、2、4、5懸空或大于中電位時,二極管D2、D6、D7、D11正向導通使金屬弧段A3、A4、B2、B3為低電位,二極管D5、D3、D1、D13、D8、D10、D12、D14反向截止使金屬弧段A1、A2、B4、B5懸空。當"銅刷A-0-銅刷B"原先處于3-0-3′以左時,金屬弧段A3或A4經過銅刷A使金屬弧段A0為低電位,而金屬弧段B4、B5懸空使金屬弧段B0為中電位,其電位差導致電機M正向旋轉,減速后帶動執(zhí)行齒輪順時針轉動,當固定在執(zhí)行齒輪上的銅刷B轉動至金屬弧段B3的頂端位置3′后,金屬弧段B3經過銅刷B使金屬弧段B0為低電位,其與金屬弧段A0的電位差消失,電機M停轉,執(zhí)行齒輪停轉,目標軸停在位置三處。當"銅刷A-0-銅刷B"原先處于3-0-3′以右時,金屬弧段B2或B3經過銅刷B使金屬弧段B0為低電位,而金屬弧段A1、A2懸空使金屬弧段A0為中電位,其電位差導致電機M反向旋轉,減速后帶動執(zhí)行齒輪逆時針轉動,當銅刷A轉動至金屬弧段A3的頂端位置3后,金屬弧段A3經過銅刷A使金屬弧段A0為低電位,其與金屬弧段B0的電位差消失,電機M停轉,執(zhí)行齒輪停轉,目標軸也停在位置三處。
當使輸入端4與接地Gnd導通,輸入端1、2、3、5懸空或大于中電位時,二極管D3、D7、D8、D12正向導通使金屬弧段A4、B2、B3、B4為低電位,二極管D6、D2、D1、D13、D9、D10、D11、D14反向截止使金屬弧段A1、A2、A3、B5懸空。當"銅刷A-0-銅刷B"原先處于4-0-4′以左時,金屬弧段A4經過銅刷A使金屬弧段A0為低電位,而金屬弧段B5懸空使金屬弧段B0為中電位,其電位差導致電機M正向旋轉,減速后帶動執(zhí)行齒輪順時針轉動,當固定在執(zhí)行齒輪上的銅刷B轉動至金屬弧段B4的頂端位置4′后,金屬弧段B4經過銅刷B使金屬弧段B0為低電位,其與金屬弧段A0的電位差消失,電機M停轉,執(zhí)行齒輪停轉,目標軸停在位置四處。當"銅刷A-0-銅刷B"原先處于4-0-4′以右時,金屬弧段B2或B3或B4經過銅刷B使金屬弧段B0為低電位,而金屬弧段A1、A2、A3懸空使金屬弧段A0為中電位,其電位差導致電機M反向旋轉,減速后帶動執(zhí)行齒輪逆時針轉動,當銅刷A轉動至金屬弧段A4的頂端位置4后,金屬弧段A4經過銅刷A使金屬弧段A0為低電位,其與金屬弧段B0的電位差消失,電機M停轉,執(zhí)行齒輪停轉,目標軸也停在位置四處。
當使輸入端5與接地Gnd導通,輸入端1、2、3、4懸空或大于中電位時,二極管D7、D8、D9、D14正向導通使金屬弧段B2、B3、B4、B5為低電位,二極管D1、D2、D3、D13、D10、D11、D12反向截止使金屬弧段A1、A2、A3、A4懸空,此時無論"銅刷A-0-銅刷B"處于何位置,金屬弧段B2或B3或B4或B5經過銅刷B使金屬弧段B0為低電位,而金屬弧段A1、A2、A3、A4懸空使金屬弧段A0為中電位,其電位差導致電機M反向旋轉,減速后帶動裝有目標軸的執(zhí)行齒輪逆時針轉動,當固定在執(zhí)行齒輪上的銅刷B轉動至金屬弧段B5的頂端位置5′后,回路斷開,金屬弧段B0恢復中電位,其與金屬弧段A0的電位差消失,電機M停轉,執(zhí)行齒輪停轉,目標軸停在位置五處。
本實用新型,輸入端1~5的低電位,可以由開關接通接地Gnd給定,也可以由單片機或其他方式給定。當且僅當電路輸入端1~5電位變化時,執(zhí)行器從當前停止位置運轉并停止于給定的停止位置。
權利要求1.一種電動執(zhí)行器,其包括有可逆電機,其特征在于對于N個停止位置,以執(zhí)行齒輪(C)的中心點為旋轉中心,旋轉地在執(zhí)行齒輪(C)的兩側分別依次設置了N-1個金屬弧段,執(zhí)行齒輪通過減速機構與可逆電機的輸出軸進行連接,另有銅刷(A)和銅刷(B)成一定夾角θ,它們中心端共同與執(zhí)行齒輪(C)的中心點進行連接,而遠離的兩端分別接觸分布在執(zhí)行齒輪兩側的金屬弧段,一個金屬弧段的頂端位置與其對應的另一側金屬弧段的頂段位置就決定了各自目標的停止位置,并且它們頂端位置與旋轉中心之間形成的夾角也為θ,而各個停止位置與旋轉中心之間形成的夾角是設計參數,最后銅刷(A)和銅刷(B)通過導電機構和驅動電路去連接可逆電機的電源端,另配以帶高電位、有N個選擇位置的選擇開關K,選擇開關K的第1位置、第2位置直至第N-1個選擇位置的連接端分別通過各自導線接各自二極管的正極,各自二極管的負極通過導線與在執(zhí)行齒輪(C)的中心點一側的第1個、第2個直至第N-1個金屬弧段進行依次連接,同時上述的導線之間還接有正向連接的二極管,而選擇開關K的第2位置、第3位置直至第N個位置的連接端也通過各自導線接各自二極管的正極,各自二極管的負極與在執(zhí)行齒輪(C)的中心點另一側的第2個、第3個直至第N個金屬弧段進行依次連接,同時上述的導線之間還接有反向連接的二極管,其中N為大于2的自然數。
2.一種電動執(zhí)行器,其包括有可逆電機,其特征在于對于N個停止位置,以執(zhí)行齒輪(C)的中心點為旋轉中心,旋轉地在執(zhí)行齒輪(C)的兩側分別依次設置了N-1個金屬弧段,執(zhí)行齒輪(C)通過減速機構與可逆電機的輸出軸進行連接,另有銅刷(A)和銅刷(B)成一定夾角θ,它們中心端共同與執(zhí)行齒輪(C)的中心點進行連接,而遠離的兩端分別接觸分布在執(zhí)行齒輪兩側的金屬弧段,一個金屬弧段的頂端位置與其對應的另一側金屬弧段的頂端位置就決定了各自目標的停止位置,并且它們頂端位置與旋轉中心之間形成的夾角也為θ,而各個停止位置與旋轉中心之間形成的夾角是設計參數,最后銅刷(A)和銅刷(B)通過導電機構和驅動電路去連接可逆電機的電源端,另配以接地、有N個選擇位置的選擇開關K,選擇開關K的第1位置、第2位置直至第N-1個選擇位置的連接端分別通過各自導線接各自二極管的負極,各自二極管的正極通過各自導線與在執(zhí)行齒輪(C)的中心點一側的第1個、第2個直至第N-1個金屬弧段進行依次連接,同時上述的導線之間還接有反向連接的二極管,而選擇開關K的第2位置、第3位置直至第N個位置的連接端也通過各自導線接各自二極管的負極,各自二極管的正極通過各自導線與在執(zhí)行齒輪(C)的中心點另一側的第2個、第3個直至第N個金屬弧段進行依次連接,同時上述的導線之間還接有正向連接的二極管,其中N為大于2的自然數。
3.根據權利要求1或2所述的電動執(zhí)行器,其特征在于所述的N自然數定義為5。
4.根據權利要求1或2所述的電動執(zhí)行器,其特征在于所述的導電機構采用兩個金屬弧段,它們對稱地分布在旋轉中心的兩側,并各自與銅刷(A)和銅刷(B)進行接觸,而該金屬弧段通過連接線去連接驅動電路的輸入端。
專利摘要本實用新型涉及電動執(zhí)行器的技術領域。它主要包括由決定N個停止位置的金屬弧段、固定在執(zhí)行齒輪上的銅刷、二極管、接入端子構成的電路和由集成電路、電阻、電容與電機構成的電路。當給相應輸入端賦以高電位而其它輸入端懸空或小于中電位,或者當給相應輸入端與接地Gnd導通而其它輸入端懸空或高于中電位,執(zhí)行器即可自行運轉停于相應的停止位置。它屬于一種直流電驅動的N個停止位置的執(zhí)行器,主要用于汽車空調電動執(zhí)行器,也適用于其他具有N個停止位置的電動執(zhí)行器,具有原理簡單、電氣元件少、動作可靠、成本低的優(yōu)點,值得推廣應用。
文檔編號G05D3/10GK2606382SQ03228969
公開日2004年3月10日 申請日期2003年2月24日 優(yōu)先權日2003年2月24日
發(fā)明者徐瑞雯, 譚鷹 申請人:徐瑞雯, 譚鷹