[發明專利]汽車發動機的節溫器主球閥及其電動執行器、多級齒輪傳動機構

在審

• 申請號: 202010363902.7
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN112177751A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 徐光中;華瑤;杜京;許智誠
• 申請（專利權）人: 延鋒安道拓方德電機有限公司
• 主分類號: F01P7/16
• 分類號: F01P7/16;F01P11/00;F16H57/02
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司 33214
• 代理人: 徐金杰

本發明公開了主球閥電動執行器的多級齒輪傳動機構，包括電機、行星輪組以及行星架，行星輪組包括齒環、太陽輪以及多個行星輪；太陽輪的一側還固定有轉輪；行星架上的輸出軸貫穿通過太陽輪和轉輪的中央且能夠相對于太陽輪和轉輪轉動；行星輪上的行星軸與星盤固定連接；電機的輸出軸上的蝸桿轉輪相嚙合或兩者之間通過齒輪傳動連接；蝸桿轉動帶動轉輪和太陽輪轉動；太陽輪轉動驅動行星輪能夠繞太陽輪軸向公轉并帶動行星架旋轉。該多級齒輪傳動機構的結構緊湊，占用空間小，且輸出扭矩大；將該多級齒輪傳動機構應用在電動執行器上，能夠大大的縮小電動執行器的體積，且電動執行器的承載能力高，速比大，傳動平穩、傳動效率高，且輸出扭矩大。

技術領域

本發明涉及汽車發動機智能熱管理系統的球閥式節溫器領域，更具體地說，它涉及汽車發動機的節溫器主球閥及其電動執行器、多級齒輪傳動機構。

背景技術

在汽車行業的全新業態下,隨著越來越多的汽車制造商將注意力轉向“新四化”領域，其中發動機溫度控制和電池冷卻等自動閥門執行器的“電動化”應用需求廣泛。在惡劣的溫度和振動環境下如何實現執行器結構緊湊、高可靠性、高轉矩、低電流、低制造成本等需求尤為重要。市場上現有的汽車發動機智能熱管理系統主球閥電動控制執行器一般包括箱體、蓋板、直流有刷電機、蝸輪蝸桿與多級直齒輪傳動系統、位置傳感器等電器裝置。專利申請號為CN201610804853.X的中國專利公開了一種執行器，其由固定的多軸直齒輪傳動，扭矩密度低，體積大。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明在于提供汽車發動機的節溫器主球閥及其電動執行器、多級齒輪傳動機構，該多級齒輪傳動機構的結構緊湊，占用空間小，傳動平穩、傳動效率高，且輸出扭矩大。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：主球閥電動執行器的多級齒輪傳動機構，包括電機、行星輪組以及行星架，所述行星輪組包括齒環以及設置在齒環內側的太陽輪，所述齒環與所述太陽輪之間設置有多個行星輪，多個行星輪的內側均與太陽輪嚙合，多個行星輪的外側均與齒環上的環形內齒嚙合；所述太陽輪的一側沿太陽輪的軸向方向還固定或者一體成型有轉輪；

所述行星架包括輸出軸，所述輸出軸的中部沿輸出軸的徑向延伸形成星盤；所述輸出軸貫穿通過所述太陽輪和所述轉輪的中央且能夠相對于太陽輪和轉輪轉動；所述行星輪的中央部位還轉動設置有行星軸，所述行星軸上靠近星盤的一端與所述星盤固定連接；-

所述電機的輸出軸上安裝有蝸桿，所述蝸桿與所述轉輪相嚙合或兩者之間通過齒輪傳動連接；蝸桿轉動帶動轉輪和太陽輪轉動；太陽輪轉動驅動行星輪轉動，行星輪能夠繞太陽輪軸向公轉并帶動行星架旋轉，同時，行星輪也能夠繞自身軸向旋轉，行星架旋轉進而帶動輸出軸轉動。上述技術方案中，當電機的輸出端的蝸桿與轉輪之間嚙合時，蝸桿與轉輪形成一級傳動，行星輪組為二級傳動；當電機的輸出端的蝸桿與齒輪嚙合時，蝸桿與齒輪之間形成一級傳動，齒輪與轉輪之間形成二級傳動，行星輪組為三級傳動；電機的輸出軸轉動帶動蝸桿轉動，蝸桿轉動帶動轉輪轉動或者蝸桿通過齒輪帶動轉輪轉動，轉輪帶動太陽輪轉動，太陽輪帶動行星輪繞太陽輪軸向公轉，行星輪帶動帶動星盤和轉軸轉動；該多級齒輪傳動機構相對于傳統執行器的多級直齒輪傳動方案結構緊湊，占用空間小，傳動平穩、傳動效率高，且輸出扭矩密度大；通過蝸桿和行星輪組的多級齒輪傳動設計，實現了輸出軸的平穩轉動。

作為優選，所述蝸桿與所述轉輪之間通過齒輪組傳動連接，所述齒輪組包括至少兩個齒輪，通過齒輪組的傳動作用使得蝸桿轉動帶動齒輪組和轉輪的轉動。蝸桿轉動帶動齒輪組上的齒輪轉動，齒輪轉動帶動轉輪轉動，轉輪帶動太陽輪轉動，太陽輪帶動行星輪繞太陽輪軸向公轉，行星輪帶動帶動星盤和轉軸轉動。

作為優選，所述齒輪組包括第一齒輪以及與所述第一齒輪同軸設置的第二齒輪，且所述第一齒輪與所述第二齒輪固定連接或者一體成型，所述第一齒輪與所述蝸桿嚙合，所述第二齒輪與所述轉輪嚙合。

作為優選，所述第一齒輪的外徑尺寸大于所述第二齒輪的外徑尺寸。