專利名稱：轉向系統執行器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種控制執行器的轉向系統執行器，特別是一種帶限位功能的轉向器。
背景技術：
目前，在汽車控制領域、各類機電控制領域、家電控制領域及航天航海控制領域經常會用到帶轉向系統的執行器，在實際應用中這些執行器由電控模塊控制驅動執行器內的伺服電機，由電機帶動齒輪減速傳動機構工作旋轉，再通過與執行器相連的連桿機構驅動某類閥門的開口度，位置的改變。有些閥門機構允許360°旋轉，而有些閥門就限制在較小的角度范圍內，一旦超過極限角度，就會損壞閥門機構。例如某車型中的空調系統，其中水閥轉向器控制水閥的開口度，水閥的旋轉角度限定在91°范圍之內，兩個極限位置為水閥全開和全關。若空調系統在異常的情況下，轉向器失控，導致360°旋轉，角度超過極限位置，就會導致水閥連接桿變形甚至斷裂。諸如此類情況很多，目前很多應用場合對轉向器均沒有限位措施，解決此類問題的出發點均是放在如何提高電控模塊軟件系統的健壯性，硬件電路的可靠性方面，或者在軟件上采取保護措施，具體方法是控制單元不僅根據位置反饋信號來決定是否停止驅動電機，還要結合時間延時判定，即在轉向器工作時開始定時，在規定時間內(轉向器正常旋轉一定角度所需的時間)是否能檢測到位置反饋信號，若未檢測到，則停止驅動電機。此類方法也存在弊端，不能從根本上杜絕故障的發生；若控制單元因干擾失控，或硬件電路出問題，接觸不良等原因引起對轉向器失控，也會導致轉向器旋轉角度超出極限位置而損壞水閥連接機構的故障發生。
實用新型內容本實用新型克服了現有技術的不足，提供一種轉向系統執行器，以期望可以解決現在轉向執行器因干擾失控，或硬件電路出問題，接觸不良等原因引起對轉向器失控的問題。為解決上述的技術問題，本實用新型采用以下技術方案一種轉向系統執行器，包括控制器信號端口，電機，主體和限位裝置；控制器信號端口設置在主體上，電機設置在主體上，限位裝置設置在主體上；控制器信號端口第一端與電機第一端電連接，電機第二端與限位裝置第一端電連接，限位裝置第二端與控制器信號端口第二端電連接。更進一步的技術方案是限位裝置包括限位環，齒輪和整流二極管，齒輪的一面固定設有以齒輪圓心為中心點的兩個中心對稱的電刷，齒輪帶電刷面與印制電路板活動連接。更進一步的技術方案是限位環是印制電路板上具體形狀的鍍金層，限位環包括隔離電路控制件和閥門位置反饋控制件，限位環與齒輪位置相對應，隔離電路控制件和閥門位置反饋控制件為中心對稱，兩個電刷分別與限位環上的隔離電路控制件和閥門位置反饋控制件相接觸。更進一步的技術方案隔離電路控制件包括第一導電區，第二導電區，第三導電區；導電區均為扇形,依次向圓心外排列。更進一步的技術方案是隔離電路控制件第一導電區扇形覆蓋面為閥門關閉區，閥門工作區，閥門開啟區，隔離電路控制件第二導電區扇形覆蓋面為閥門關閉區，閥門工作區，隔離電路控制件第三導電區扇形覆蓋面為閥門工作區，閥門開啟區。更進一步的技術方案是閥門位置反饋控制件包括第四導電區和角度反饋區，角度反饋區至少有兩個，第四導電區呈扇形，角度反饋區與第四導電區沿同一圓心并行排列，第四導電區接地。更進一步的技術方案是閥門位置反饋控制件閥門位置反饋區包括閥門開啟位置反饋區，閥門工作位置反饋區和閥門關閉位置反饋區。更進一步的技術方案是齒輪是塑料齒輪。更進一步的技術方案是整流二極管為1N4007。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是該方法使轉向系統本身具有限位功能，即使控制單元因干擾失控，硬件電路出問題，或接觸不良等原因引起對轉向系統失控，也會防止轉向器旋轉角度超出極限位置而損壞連接機構的故障發生，從根本上杜絕此類故障的發生。
圖1為本實用新型一種實施方式的結構示意圖。圖2為本實用新型一種實施方式的電路圖。圖3為本實用新型一種實施方式的閥門關閉狀態限位裝置電路圖。圖4為本實用新型一種實施方式的閥門工作狀態限位裝置電路圖。圖5為本實用新型一種實施方式的閥門開啟狀態限位裝置電路圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。圖1示出了本實用新型轉向系統執行器的一個實施例的結構圖一種轉向系統執行器，包括控制器信號端口，電機，主體和限位裝置；控制器信號端口設置在主體，電機設置在主體上，限位裝置設置在主體上；控制器信號端口第一端與電機第一端電連接，電機第二端與限位裝置第一端電連接，限位裝置第二端與控制器信號端口第二端電連接。控制信號端口接受來自限位裝置的信號，反饋給電機，又通過電機控制限位裝置的轉動。圖2示出了本實用新型轉向系統執行器的一個實施例限位裝置包括限位環，齒輪和整流二極管，齒輪的一面固定設有以齒輪圓心為中心點的兩個中心對稱的電刷，齒輪帶電刷面與印制電路板活動連接。限位環是印制電路板上具體形狀的鍍金層，限位環包括隔離電路控制件和閥門位置反饋控制件，限位環與齒輪位置相對應，隔離電路控制件和閥門位置反饋控制件為中心對稱，兩個電刷分別與限位環上的隔離電路控制件和閥門位置反饋控制件相接觸。兩個電刷能隨齒輪的轉動而轉動，電刷的刷頭與限位環相接觸，齒輪轉動在不同角度上時電刷作為導體使相應的限位環導通，通過整流二極管單向導電性，隔離電機電源，達到限位目的。隔離電路控制件第一導電區扇形覆蓋面為閥門關閉區，閥門工作區，閥門開啟區，隔離電路控制件第二導電區扇形覆蓋面為閥門關閉區，閥門工作區，隔離電路控制件第三導電區扇形覆蓋面為閥門工作區，閥門開啟區。閥門位置反饋控制件包括第四導電區和閥門位置反饋區，閥門位置反饋區至少有兩個，可以有兩個，三個，五個或者更多個。第四導電區呈扇形，閥門位置反饋區與第四導電區沿同一圓心并行排列，第四導電區接地。閥門位置反饋控制件閥門位置反饋區包括閥門開啟位置反饋區，閥門工作位置反饋區，閥門關閉位置反饋區。這樣就保證閥門在關閉的時候一個電刷能與第一導電區和第二導電區接觸，另一個電刷能與第四導電區和閥門關閉位置反饋區接觸；與閥門在工作的時候一個電刷能與第一導電區，第二導電區和第三導電區接觸，另一個電刷能與第四導電區和閥門工作位置反饋區接觸，或者僅與四號導電區接觸；閥門在開啟的時候一個電刷能與第一導電區和第三導電區接觸，另一個電刷與第四導電區和閥門開啟位置反饋區接觸。本實用新型的一個實施例的印制電路板為鍍金電路板，鍍金層厚度為0. 015微米至0. 75微米，特別是0. 015微米，0. 02微米，0. 05微米，0.1微米，0. 2微米，0. 5微米和0. 75微米。選擇鍍金電路板能是電路表面不容易氧化，其中優選項為0. 5微米；齒輪為塑料齒輪，所用材料可以是塑料件聚甲醛，在本實施例中齒輪起傳動作用；電刷為鈹青銅帶，電刷起導電作用，保證在齒輪旋轉過程中或停止時與PCB板的鍍金層可靠接觸。采用工藝熱壓或者冷鐓將電刷固定在大齒輪上；整流二極管為1N4007，1N4007的整流電流1A，對于不同的轉向系統，由于內部電機功率有差異，可根據實際使用情況選擇不同參數的整流二極管。實施例1:當一個齒輪電刷接觸第四導電區和閥門關閉位置反饋區，另一個齒輪電刷接觸第一導電區和第二導電區。此時一個電刷處于隔離電路控制件的閥門關閉區，使第四導電區和閥門關閉位置反饋區導通，使8號端口接收到低電平信號，從而讓控制機控制5號端口電機驅動為低電壓，I號端口電機驅動為高電壓。此時另一電刷讓第一導電區和第二導電區導通，限位裝置形成如圖3所示的電路，5號端口電機驅動為低電壓，I號端口電機驅動為高電壓。由于整流二極管的單向導電性，隔離了電機的電源，也就切斷了電源，達到限位的目的。實施例2 :當一個齒輪電刷接觸第四導電區和閥門工作位置反饋區，另一個齒輪電刷接觸第一導電區，第二導電區和第三導電區。此時一個電刷處于隔離電路控制件的閥門工作區，使第四導電區和閥門工作位置反饋區導通，使3號端口接收到低電平信號，從而讓控制機I號，5號端口電壓維持不變。此時另一電刷讓第一導電區，第二導電區和第三導電區導通，限位裝置形成如圖4所示的電路，電機直接由導通，不通過整流二極管。實施例3:當一個齒輪電刷接觸第四導電區，另一個齒輪電刷接觸第一導電區，第二導電區和第三導電區。此時一個電刷處于隔離電路控制件的閥門工作區，使第四導電區不和任何閥門位置反饋區導通，3號，6號和8號端口維持電平信號不變，I號，5號端口電壓維持不變。此時另一電刷讓第一導電區，第二導電區和第三導電區導通，限位裝置形成如圖4所示的電路，電機直接由導通，不通過整流二極管。實施例4:當一個齒輪電刷接觸第四導電區和閥門開啟位置反饋區，另一個齒輪電刷接觸第一導電區和第三導電區。此時一個電刷處于隔離電路控制件的閥門開啟區，使第四導電區和閥門開啟位置反饋區導通，使6號端口接收到低電平信號，從而讓控制機控制I號端口電機驅動為低電壓，5號端口電機驅動為高電壓。此時另一電刷讓第一導電區和第三導電區導通，限位裝置形成如圖5所示的電路，I號端口電機驅動為低電壓，5號端口電機驅動為高電壓。由于整流二極管的單向導電性，隔離了電機的電源，也就切斷了電源，達到限位的目的。在本說明書中所談到的“一個實施例”、“另一個實施例”、“實施例”、“優選實施例”
等，指的是結合該實施例描述的具體特征、結構或者特點包括在本申請概括性描述的至少一個實施例中。在說明書中多個地方出現同種表述不是一定指的是同一個實施例。進一步來說，結合任一實施例描述一個具體特征、結構或者特點時，所要主張的是結合其他實施例來實現這種特征、結構或者特點也落在本實用新型的范圍內。盡管這里參照本實用新型的多個解釋性實施例對本實用新型進行了描述，但是，應該理解，本領域技術人員可以設計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內。更具體地說，在本申請公開、附圖和權利要求的范圍內，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變型和改進外，對于本領域技術人員來說，其他的用途也將是明顯的。
權利要求1.一種轉向系統執行器，包括控制器信號端口，電機，主體和限位裝置；所述控制器信號端口設置在所述主體上，所述電機設置在所述主體上，所述限位裝置設置在所述主體上；所述控制器信號端口第一端與所述電機第一端電連接，所述電機第二端與所述限位裝置第一端電連接，所述限位裝置第二端與所述控制器信號端口第二端電連接。
2.根據權利要求1所述轉向系統執行器，其特征在于所述限位裝置包括限位環，齒輪和整流二極管，所述齒輪的一面固定設有以齒輪圓心為中心點的兩個中心對稱的電刷，齒輪帶電刷面與印制電路板活動連接。
3.根據權利要求2所述轉向系統執行器，其特征在于所述限位環是印制電路板上具體形狀的鍍金層，所述限位環包括隔離電路控制件和閥門位置反饋控制件，所述限位環與所述齒輪位置相對應，所述隔離電路控制件和所述閥門位置饋控制件是中心對稱，兩個所述電刷分別與所述限位環上的隔離電路控制件和閥門位置反饋控制件相接觸。
4.根據權利要求3所述轉向系統執行器，其特征在于所述隔離電路控制件包括第一導電區，第二導電區，第三導電區；導電區均為扇形，依次向圓心外排列。
5.根據權利要求4所述轉向系統執行器，其特征在于所述隔離電路控制件第一導電區扇形覆蓋面為閥門關閉區，閥門工作區，閥門開啟區，所述隔離電路控制件第二導電區扇形覆蓋面為閥門關閉區，閥門工作區，所述隔離電路控制件第三導電區扇形覆蓋面為閥門工作區，閥門開啟區。
6.根據權利要求3所述轉向系統執行器，其特征在于所述閥門位置反饋控制件包括第四導電區和閥門位置反饋區，閥門位置反饋區至少有兩個，第四導電區呈扇形，閥門位置反饋區與第四導電區沿同一圓心并行排列，所述第四導電區接地。
7.根據權利要求6所述轉向系統執行器，其特征在于所述閥門位置反饋控制件閥門位置反饋區包括閥門開啟位置反饋區，閥門工作位置反饋區和閥門關閉位置反饋區。
8.根據權利要求2
9.根據權利要求2所述轉向系統執行器，其特征在于所述轉向系統執行器，其特征在于:所述齒輪是塑料齒輪。:所述整流二極管為1N4007。
專利摘要本實用新型涉及一種控制執行器的轉向系統執行器，特別是一種帶限位功能的轉向器，包括控制器信號端口，電機，主體和限位裝置；所述控制器信號端口設置在所述主體上，所述電機設置在所述主體上，所述限位裝置設置在所述主體上；所述控制器信號端口第一端與所述電機第一端電連接，所述電機第二端與所述限位裝置第一端電連接，所述限位裝置第二端與所述控制器信號端口第二端電連接。本實用新型的有益效果在于該方法使轉向系統本身具有限位功能，即使控制單元因干擾失控，硬件電路出問題，或接觸不良等原因引起對轉向系統失控，也會防止轉向器旋轉角度超出極限位置而損壞連接機構的故障發生，從根本上杜絕此類故障的發生。
文檔編號B62D5/04GK202863532SQ20122045217
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月6日 優先權日2012年9月6日
發明者李國軍 申請人:四川泛華電器有限責任公司