一种执行机构及其电位器装置的制作方法

1.本实用新型涉及行程控制技术领域，特别涉及一种执行机构及其电位器装置。


背景技术：

2.电动执行器是执行机构的一种具体结构，其以电力为驱动能源的一种执行器，利用某种驱动能源并在某种控制信号作用下工作。电动执行器包含了各种多种装置，例如位置感应装置、力矩感应装置、逻辑控制装置、pid控制模块等等，这些装置全部安装在一个紧凑的外壳内。
3.因此，执行机构的结构紧凑性是本领域内技术人员始终关注的技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的为提供一种结构紧凑的执行机构及其电位器装置。
5.本实用新型提供一种执行机构的电位器装置，包括电位器电路板、齿轮箱和传动齿轮组件，所述传动齿轮组件位于所述齿轮箱内部，所述传动齿轮组件至少包括输入齿轮和输出齿轮，所述齿轮箱具有开口，所述输入齿轮穿过所述开口与所述执行机构的主轴齿轮啮合配合，所述输出齿轮的输出轴包括穿出所述齿轮箱并伸入所述电位器电路板的电位器孔内部的连接轴段。
6.执行机构工作时，主轴齿轮转动带动主轴沿直线运动，同时带动与其啮合的输入齿轮转动，输入齿轮的转动经各齿轮依次减速传递至输出齿轮，最后经输出齿轮的输出轴传递至电路板的电位器孔，这样可以知晓主轴的直线移动位移，从而实现精确控制。通过合理设置传动齿轮组件的布局，可以实现电位器装置整体结构紧凑、占用体积少，有利于执行机构结构紧凑。
7.可选的，所述连接轴段设置有轴向孔，并且所述轴向孔的侧壁设置有纵向延伸的豁口，所述轴向孔与所述电位器电路板上的转轴过盈配合。
8.可选的，所述输出齿轮的输出轴还包括位于所述齿轮箱内部的限位轴段，所述限位轴段设置有限位件，用于与所述齿轮箱配合以限制所述输出齿轮的轴向位置。
9.可选的，所述限位件包括设置于所述限位轴段的至少一个斜面，所述斜面沿轴向延伸，并且越靠近所述输出齿轮，所述斜面与中心轴线距离越大。
10.可选的，所述齿轮箱的箱体局部朝远离所述输出齿轮的一侧凸起形成支撑体，所述电位器电路板支撑于所述支撑体外部，所述支撑体上设置有通孔以供所述连接轴段穿出；
11.或者/和，所述齿轮箱的箱体设置有供所述连接轴段穿出的通孔，所述通孔与所述输出轴周向转动配合以限制所述输出轴的径向位置；
12.或者/和，所述齿轮箱的箱体外壁设置有第一指示标记，所述输出齿轮伸出所述齿轮箱的轴段还设置有第二指示标记，当所述第一指示标记和所述第二指示标记位置相对时，所述电位器装置位于零位置。
13.可选的，所述支撑体与所述电位器通过卡扣结构连接固定；
14.或者/和，所述支撑体和所述电位器电路板其中一者设置有定位柱，另一者设置有与所述定位柱配合的定位孔。
15.可选的，所述齿轮箱包括扣合配合的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体围合形成用于安装所述传动齿轮组件的腔体，所述传动齿轮组件的各级齿轮转动支撑于所述第一壳体和所述第二壳体。
16.此外，本实用新型还提供了一种执行机构，包括主轴、与所述主轴同轴且螺纹配合的主轴齿轮，还包括上述任一项所述的执行机构的电位器装置，所述主轴齿轮与所述输入齿轮啮合。
17.可选的，还包括主箱体，所述齿轮箱定位于所述主箱体内部，所述主箱体设置有通孔以供所述电位器电路板穿出所述主箱体外部；
18.或者/和，所述齿轮箱和所述主箱体通过定位柱和定位孔配合定位。
19.再者，本实用新型还提供了一种执行机构，包括具有容腔的主箱体，所述容腔内部设置有主轴、与所述主轴同轴且螺纹配合的主轴齿轮，还包括上述任一项所述的执行机构的电位器装置，所述主轴齿轮与所述输入齿轮啮合，所述传动齿轮组件位于所述容腔内部，所述电位器位于所述主箱体的外部，所述连接轴段穿过所述主箱体的箱体壁连接所述电位器电路板上的转轴。
20.本实用新型所提供的执行机构包括上述电位器装置，故也具有电位器装置的上述技术效果。
附图说明
21.图1为本实用新型一种实施例中电位器装置的结构示意图；
22.图2为图1中第二壳体的结构示意图；
23.图3为图1中第一壳体的结构示意图；
24.图4为安装有传动齿轮组件的第二壳体的结构示意图；
25.图5为第一壳体的俯视图；
26.图6为输出齿轮与电位器电路板的爆炸图；
27.图7为本实用新型第一种实施例中执行机构的爆炸示意图；
28.图8为本实用新型第二种实施例中执行机构的爆炸示意图。
具体实施方式
29.不失一般性，本实用新型以电位器装置应用于电动执行机构为例介绍技术方案和技术效果，本领域内技术人员应当理解，本实用新型中的电位器装置还可以应用于其他类型的执行机构。
30.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
31.请参考图1至图6，本实用新型提供了一种电位器装置，主要包括电位器电路板、齿轮箱和传动齿轮组件。
32.传动齿轮组件位于齿轮箱内部，传动齿轮组件至少包括输入齿轮4和输出齿轮5，
传动齿轮组件的传动级数和各级齿轮传动比可以根据具体使用环境而设定。图4中示出了设置四组齿轮实现三级传动，第一组齿轮至第三组齿轮均包括能够同步转动的大径齿轮和小径齿轮，大径齿轮与前一级的小径齿轮啮合，第一级为输入齿轮4，最后一级为输出齿轮5。
33.具体地，各齿轮可以通过以下方式安装于齿轮箱内部，例如齿轮箱固定有轴体，各齿轮转动安装于相应安装轴体，齿轮沿轴向的定位可以通过齿轮箱两侧的内壁限制，例如齿轮箱可以包括第一壳体1和第二壳体2，第一壳体1和第二壳体2可以扣合连接，方便拆卸和维护内部结构。如图2所示第二壳体2的侧壁上设置有第一卡扣2-2，图3中示出了与第一卡扣2-2卡扣配合的第二卡扣1-2。
34.为了快速安装第一壳体1和第二壳体2，第一壳体1和第二壳体2还可以其中一者设置定位凸起，另一者设置与定位凸起配合的定位凹部，如图2和图3所述第一壳体设置定位凹部1-1，第二壳体上设置有定位凸起2-3。第一壳体1和第二壳体2围合形成齿轮的安装空间，其中第二壳体2上设置有安装轴体，如图2所示，输入齿轮4转动安装于第一安装轴体2-1，输出齿轮5转动安装于第二安装轴体2-4。在一种具体示例中，齿轮箱的箱体设置有供连接轴段5-1穿出的通孔，输出齿轮5位于通孔1-4内部的轴段还进一步与通孔1-4周向转动配合以限制输出轴的径向位置，也就是说，本技术中的输出齿轮5与第二安装轴体2-4形成下方支撑及径向限位配合，输出轴与通孔1-4形成上方径向限位配合，共同保证输出齿轮5正常转动。其他齿轮的安装轴体未标识出，但是并不妨碍本领域内技术人员对本文技术方案的理解和实施。相应地，第一壳体1可以设置安装轴体自由端的定位孔，如图3示出了第一壳体1上的定位孔1-3，用于与第一安装轴体2-1配合。
35.请参考图3和图6，齿轮箱具有开口2a，具体地，在一种实施例中第一壳体1和第二壳体2围合形成开口2a，其中第一壳体1具有挡板1a，挡板1a与第二壳体2之间形成开口2a，详见图1。输入齿轮4穿过开口1a与执行机构的主轴齿轮8啮合配合，输出齿轮5的输出轴包括穿出齿轮箱并伸入电位器电路板3的电位器孔3-2内部的连接轴段5-1。
36.上述齿轮箱能够为传动齿轮组件的工作提供预定空间，预定空间大小根据传动齿轮组件的结构布局而定。
37.执行机构工作时，主轴齿轮8转动带动主轴沿直线运动，同时带动与其啮合的输入齿轮4转动，输入齿轮4的转动经各齿轮依次减速传递至输出齿轮5，最后经输出齿轮5的输出轴传递至电路板的电位器孔3-2，这样可以知晓主轴的直线移动位移，从而实现精确控制。通过合理设置传动齿轮组件的布局，可以实现电位器装置a1整体结构紧凑、占用体积少，有利于执行机构结构紧凑。
38.在一种具体示例中，连接轴段设置有轴向孔514，并且轴向孔514的周壁设置有纵向延伸的豁口5-3，轴向孔514与电位器电路板3上的转轴过盈配合。
39.豁口5-3的数量可以为一条也可以为两条或者两条以上，豁口5-3能够提高轴向孔514沿径向的变形能力，便于与转轴装配。
40.电位器电路板3安装于齿轮箱的外侧，为了避免齿轮箱中的齿轮润滑油接触电位器电路板3，电位器电路板3距离输出齿轮5应当尽量远，在一种示例中，齿轮箱的箱体局部朝远离输出齿轮5的一侧凸起形成支撑体11，电位器电路板3支撑于支撑体11外部，支撑体11上设置有通孔1-4以供连接轴段穿出。
41.进一步地，为了定位输出齿轮5的轴向位置，输出齿轮5的输出轴还可以包括位于齿轮箱内部的限位轴段513，限位轴段513设置有限位件，用于与齿轮箱配合以限制输出齿轮5的轴向位置。即在限位件和齿轮箱的抵靠约束下，输出齿轮5的轴向位置被约束。
42.限位件的结构可以有多种方式，在一种具体方式中，限位件包括设置于限位轴段的至少一个斜面511，斜面511沿轴向延伸，并且越靠近输出齿轮5，斜面511与中心轴线距离越大。
43.为了提高电位器装置a1的测量精度，本实用新型还进行了如下设置。
44.在一种实施例中，齿轮箱的箱体外壁还设置有第一指示标记1-7，输出齿轮5伸出齿轮箱的轴段还设置有第二指示标记，当第一指示标记1-7和第二指示标记位置相对时，电位器装置a1位于零位置。这样在电位器装置a1工作之前，可以对电位器装置a1进行调零，提高工作测量的准确性。
45.第一指示标记1-7和第二指示标记可以为任何起到标识性意义的部件，图5中示出了第一指示标记为三角形的具体实施方式，图6中示出了第二指示标记为角形凸台5-2的具体实施方式。
46.具体地，支撑体11与电位器电路板3通过卡扣结构连接固定。如图1和图3所示，支撑体上设置有卡扣结构1-6将电位器电路板固定安装于支撑体。
47.支撑体11和电位器电路板3其中一者可以设置有定位柱，另一者设置有与定位柱配合的定位孔，定位柱与定位孔配合能够实现电位器孔3-2与连接轴段5-1的同轴要求。请参考图3和图6，图3中示出了支撑体上设置定位柱1-5，图6中示出了电位器电路板3上设置定位孔311的具体实施方式，当然，支撑体上也可以设置定位孔，电位器电路板3上可以设置定位柱。
48.如上文所述，齿轮箱包括第一壳体1和第二壳体2，二者可以扣合配合，第一壳体1和第二壳体2围合形成用于安装传动齿轮组件的腔体，传动齿轮组件的各级齿轮转动支撑于第一壳体1和第二壳体2。
49.此外，本实用新型还提供了一种执行机构，包括主轴、与主轴同轴且螺纹配合的主轴齿轮8，还包括上述任一实施例所述的执行机构的电位器装置a1，主轴齿轮8与输入齿轮4啮合。
50.具体地，执行机构还包括主箱体，齿轮箱定位于主箱体内部，主箱体设置有通孔以供电位器电路板3穿出主箱体外部；
51.当然，齿轮箱和主箱体通过定位柱和定位孔配合定位，如图7中示出了主箱体中设置定位孔7-1，图1中示出了齿轮箱上设置插入定位孔7-1内部的定位柱2-5，以及图1中定位柱1-8和图7中定位孔6-2配合定位。
52.为了维护主箱体内部零部件的便利性，主箱体也可以设计可拆卸模式，例如主箱体包括底座7和上箱盖6上设置有通孔6-1，供电位器电路板3穿出，底座7还设置有与主轴齿轮8同轴的通孔，供主轴穿入主箱体内部与主轴齿轮8配合连接。
53.上述实施例提供了一种电位器电路板3位于主箱体内部的具体实施方式，当然，电位器电路板3还可以如下设置。
54.请参考图8，在另一种具体实施方式中，本实用新型中的执行机构包括具有容腔的主箱体，容腔内部设置有主轴、与主轴同轴且螺纹配合的主轴齿轮8，以及上述任一项所述
的执行机构的电位器装置a1，主轴齿轮8与输入齿轮4啮合，传动齿轮组件位于容腔内部，电位器位于主箱体的外部，连接轴段穿过主箱体的箱体壁连接电位器电路板3上的转轴。
55.该实施方式中电位器电路板3位于主箱体外部。
56.执行机构的其他结构可以参考其他资料，本文不做赘述。
57.本实用新型所提供的执行机构包括上述电位器装置，故也具有电位器装置的上述技术效果。
58.以上对本实用新型所提供的一种执行机构及其电位器装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。