组合式线性和旋转的致动器以及致动器组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型总地涉及致动器，并具体涉及一种组合式线性和旋转的致动器。
【背景技术】
[0002]汽车空调外壳通常包括至少两个活瓣式空气流量控制门，各自通过绕外壳的壁枢转并穿过外壳的壁的曲柄在开启极限位置与关闭极限位置之间旋转。虽然每个门可通过专用的各自的电机旋转和控制，使用单个电机操作和控制两个门可能会是节省费用和空间的方法。现有的这样做的方案涉及了非常复杂而庞大的多拉杆系统或多齿轮减速系统，这些系统涉及多个自由度并由此在系统中击打与咯咯作响，同时也消耗和占据从使用单个电机的优势中减掉的体积。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型提供了一种使用单个电机运行和控制在空调外壳上的一对门的简单紧凑的致动器。
[0004]在公开的实施例中，在曲柄端部附近的具有销钉的成对的门曲柄在大间隔的位置绕空调外壳的壁枢转并穿过空调外壳的壁。每个曲柄在其旋转过预定的弧度时，使外壳内的门在开启位置和关闭位置之间运动。
[0005]电机支承和引导支架通过螺栓固定到从那里隔开并覆盖曲柄的外壳的壁。安装到支架壁外侧的单个电机转动位于支架内侧的单个圆柱齿轮。一对平行的直导向槽贯穿支架形成，该成对的导向槽通向以齿轮轴线为中心的一对斜角相对、半圆形的间隙槽。
[0006]一对交错的第一和第二凸轮盘在支架与外壳壁之间堆叠。每个凸轮盘面向圆柱齿轮的内侧具有与圆柱齿轮的一侧相啮合的直齿条以及与四分之一圆柱齿轮相匹配的半圆形齿条。凸轮盘齿条面向相反的方向，并且凸轮盘布置成沿相反方向线性地滑动，且各个凸轮盘具有在对应的支架导向槽中行进的导向销钉。另外，每个凸轮盘具有凸缘，该凸缘在支架上的直导轨上行进直至该凸缘与每个凸轮盘的直齿条部分共同延伸。
[0007]当圆柱齿轮在一个方向旋转时，凸轮盘沿着直线被拉向彼此直至它们的齿弧同时与圆柱齿轮啮合。当它们这样做时，在凸轮盘上的相互配合的滑动锁定件使凸轮盘配合并锁定到齿轮。当导向凸缘从导轨移开而导向销钉从支架的直导向槽移出并进入半圆形间隙槽时，齿轮的进一步旋转使得锁定在一起的凸轮盘绕着齿轮轴线旋转。齿轮的反转使得凸轮盘的路径倒回，沿着相反的方向旋转并随后线性地滑动离开并回到起点。
[0008]在公开的实施例中，在枢转曲柄端部上的销钉在凸轮盘内表面上的凸轮轨道上行进。每个凸轮轨道具有活动的部分和不活动的部分，这些部分是直的或者弯曲的，当凸轮盘运动时它们分别在希望的路径上有效地枢转曲柄，或者使它们静止。因此，单对紧凑的凸轮盘的全部线性或旋转的运动，可用于从单个电机以紧凑并密切引导的方式枢转杆件，并由此操作阀门。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的优选实施例的分解透视图；
[0010]图2是图1的致动器部件的放大图；
[0011]图3是与图2类似的视图，但是以相反的方向观察；
[0012]图4A-4C是当支承支架移动时，穿过剖开的支承支架观察的设备的视图；
[0013]图5A-5C是对应于图4A-4C的设备的视图，但是从相反的方向观察并示出了致动器设备如何移动曲柄以及活瓣门。
【具体实施方式】
[0014]首先参照图1，在公开的优选实施例中，基础结构是HVAC外壳，通常以10指示，侧壁12贯穿该HVAC外壳并且上曲柄14和下曲柄16绕着该HVAC外壳枢转。曲柄14和16各具有端部销钉15和17，并在外壳10内在极限位置之间移动一对活瓣门(图中不可见)。在分解视图中示出了本实用新型的组合式线性和旋转的致动器(以18表示)，该致动器18仅包括四个由单个常见的可逆电机20操作的基本的紧凑元件。电机20可具有常见的控制器(未示出)，以使其来回旋转至足以使致动器18充分地移动以轮流移动曲柄14和16的程度。
[0015]接着参照图2和3，四个基本部件中的一个为模制塑料支承支架22，该支架22在外侧支承电机20，并且该支架22螺栓连接到外壳侧壁12，而在该支架和外壳侧壁之间存在相对较窄的空间。该空间的厚度足以容纳大的圆柱齿轮24，该圆柱齿轮24轴连到电机20，从而随其一对一地绕着中心轴线A转动。支架24还包括一对上下直导轨26和28，以及一对上下直导向槽30和32，它们均互相平行。每个直导向槽30和32分别通向成对的半圆形间隙槽34和36中的一个，半圆形间隙槽34和36相对于轴线A同心并且斜角相对。此外，支架22以及它的全部结构细部是刚性的并且相对于外壳侧壁12固定。
[0016]仍然参照图2和3，本实用新型的其他两个基础部件是一对致动器构件，该对致动器构件是以38和40表示的上下凸轮盘。同样由塑料模制的凸轮盘38和40嵌套并堆叠在支架22内侧与外壳侧壁12外侧之间的空间中，从而能够在没有互相干扰的情况下来回滑动。在每个凸轮盘的面对支架22内侧的外表面上，每个凸轮盘38和40分别具有互相平行的直齿条42和44，并终止在半圆形齿条46和48处，该半圆形齿条以互相斜角相对并与齿轮24的直径匹配。全部齿条与圆柱齿轮24密切地相互配合。另外，每个凸轮盘38和40具有对应的导向凸缘50，52，该导向凸缘50，52沿着支架22上的对应导轨26，28自由而贴合地行进。每个对应的凸轮盘38和40的外表面还具有突出的导向销钉54，56，导向销钉54，56在相互对准的成对的导向槽30，32以及间隙槽34，36中贴合地行进。最后，每个凸轮盘38，40在对应的半圆齿条48，46的端部具有直的侧钩58，60，该侧钩58，60分别具有可滑动地接收对面的凸轮盘40，38的直齿条44，42的末端的尺寸。
[0017]接着参照图4A-4C，示出了致动器18的基本操作，也就是说，该致动器的基本动作与它所操作的部件无关。如图4A中所见，当齿轮24开始顺时针方向转动，通过导向凸缘50和52与支架导轨26和28配合来引导，并且还通过在直导向槽30和52中行进的导向销钉54和56的引导，使直齿条42和44沿相反的方向呈直线地被拉到一起。如图4B中所见，该初始运动持续，直到圆形齿条46和48与齿轮24啮合并且直导轨42和44的端部滑入侧钩60和58为止。这用于在导向销钉54和56移到半圆形间隙槽34，36时使凸轮盘38和40同时锁紧到齿轮24。在那时，如图4C中所见，使得凸轮盘38和40与齿轮24旋转，并且凸缘50和52旋转离开导轨26和28，直至未示出的控制系统使电