一种电子执行器及其控制方法与流程 专利技术说明

五金工具产品及配附件制造技术1.本发明涉及汽车执行器技术领域，尤其涉及一种电子执行器及其控制方式。背景技术：2.传统的汽车外门把手基本都是手动式，当用户解锁门锁信号后，用户握住把手，在拉力作用下将车门打开，而手动把手与车门之间的连接是通过手动的弹性机械装置进行连接，为了方便操作者拉开，手动把手就需要外露于车门表面，不仅易附着灰尘，还会在高速行驶中带来风阻等问题。3.为了解决上述问题，部分厂商就推出了隐藏式汽车外把手。隐藏式汽车外把手一般都有三个状态，分别是初始隐藏状态、预展开状态和完全展开状态。使用时，一般是通过钥匙将电子锁解锁，此时行车电脑作出指令，通过执行器将汽车外把手从隐藏状态推出至预展开状态，然后用户即可握住并拉动汽车外把手使之从预展开状态切换至完全展开状态，同时将机械锁解锁并将车门打开。4.在汽车门把手解锁过程中，行车电脑需要随时监控门把手状态，在门把手完全展开之后将机械锁解锁并将车门打开。现有技术中通常在执行器上设置微动开关，门把手在完全展开状态下会触动微动开关，以此将开门信号传递给行车电脑。5.但是，使用微动开关仅能够使行车电脑监控门把手的瞬时状态，而无法监控门把手在行程中的状态。而且，在把手机构上安装微动开关时，需要保证安装位置准确，避免提前触发微动开关或者无法触发微动开关的情况，导致行车电脑无法接收到门把手的展开信号。因此，给装配产生了一定的难度。技术实现要素：6.为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种电子执行器，7.包括，8.壳体，其开设有接电端口和输出端口，且壳体的内部设有收纳空间与接电端口和输出端口连通；9.驱动机构，位于收纳空间内，并用于提供动力；10.输出杆，位于收纳空间内并且能够通过所述输出端口伸出至所述壳体外，从而沿自身轴线方向做直线往复运动并实现动力输出；11.传动组件，设置在收纳空间中且位于驱动机构和输出杆之间，用于将动力传递至输出杆以驱动输出杆的运动；12.所述收纳空间内还设有与汽车控制系统电连的信号插针，所述输出杆上设有能够与所述信号插针接触的触片；13.输出杆在运动过程中带动触片移动，使触片和信号插针接触和不接触两个状态，从而使汽车控制系统能够接收到不同的信号，信号插针将输出杆的位置信号传递给汽车控制系统。14.上述技术方案的进一步设置为：所述信号插针至少设置有一个，且数量为多个时每个信号插针的长度不一致。15.上述技术方案的进一步设置为：所述输出杆的两个端部分别为滑块段和输出段，所述触片的端部包注在所述滑块段，引脚露出到滑块段的外部；16.所述信号插针包注到所述壳体内，接触表面露出到收纳空间内。17.上述技术方案的进一步设置为：所述收纳空间分为相互连通的驱动腔、传动腔和输出腔；所述驱动腔和所述接电端口连通，所述输出腔和所述输出端口连通；所述传动组件位于所述传动腔内；18.所述接电端口向外侧延伸成型有护套，所述信号插针的外端延伸至所述护套内。19.上述技术方案的进一步设置为：所述驱动机构为一电机，所述电机上连接有电机插针，且电机插针的外端也延伸至所述护套内。20.上述技术方案的进一步设置为：所述传动组件至少包括有从前之后相互传动连接的输入蜗杆、双联齿轮和输出螺母座，其中所述输入蜗杆和所述驱动机构的输出端连接，输出螺母座套设在所述输出杆上；双联齿轮分别和所述输入蜗杆、输出螺母座啮合传动连接。21.上述技术方案的进一步设置为：所述输出杆上还设有螺杆段，所述输出螺母座与有与所述螺杆段螺纹连接的内螺纹。22.上述技术方案的进一步设置为：所述双联齿轮具有与所述输入蜗杆相啮合的斜齿轮部、以及与所述输出螺母座相啮合并与斜齿轮部一体设置的传动蜗杆部；所述输出螺母座的外壁上设置有与所述传动蜗杆部相啮合的输出斜齿轮。23.上述技术方案的进一步设置为：所述传动腔内还倾斜设置有一齿轮轴，所述双联齿轮套设在所述齿轮轴上，且该齿轮轴的中轴线与所述双联齿轮的中轴线重合。24.本发明还提供了一种电子执行器的控制方法，包括以下步骤，25.s1、汽车控制系统接收信号插针和触片之间的第一位置信号，从而确认输出杆的状态；26.s2、汽车控制系统向驱动机构发出开启信号，电机转动，通过传动部件带动输出杆运动，带动触片移动；27.s3、触片随着输出杆移动，到达第二位置，汽车控制系统接收到输出杆在此时的位置信号；28.s4、汽车控制系统控制电机继续转动，输出杆继续移动，带动触片到达第三位置；29.s5、汽车控制系统接收到输出杆此时的位置信号，向驱动机构发出关闭信号，电机停止；动作结束。30.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：31.1.通过设置触片和信号插针之间的不同位置反映输出杆的位置，从而使汽车控制系统得到把手的位置信号，该信号稳定且能够适配多种控制需求；32.2. 执行器的传动机构采用了输入蜗杆、双联齿轮和输出螺母座的配合，形成了两级蜗杆式的传动结构，从而实现对电机输出力的变向作用，即将电机的转动动作转化为输出螺杆的直线式往复动作，传动平稳且噪音很低；33.3. 双联齿轮和齿轮轴均斜向布置，配合两级蜗杆式的传动方式，使得传动更加平顺，并使得执行器整体布置更加紧凑，实现小型化的设计目的。附图说明34.图1为本发明的结构示意图。35.图2为本发明的内部组装示意图。36.图3为下盖的结构示意图。37.图4为本发明的爆炸图。38.图5为输出杆的结构示意图。39.图6为传动组件的结构示意图。40.图7为输出杆和下盖的分离结构示意图。41.图8为本发明的内部结构的俯视图。42.图9为输出杆在第一位置时触片和信号插针的位置状态示意图。43.图10为输出杆在第二位置时触片和信号插针的位置状态示意图。44.图11为输出杆在第三位置时触片和信号插针的位置状态示意图。45.附图上标注：100、壳体；102、接电端口；101、输出端口；110、上盖；120、下盖；103、驱动腔；104、传动腔；105、输出腔；130、护套；106、轴承孔；46.200、输出杆；210、滑块段；220、螺杆段；230、输出段；47.300、驱动机构；48.400、传动组件；49.500、信号插针；510、第一插针；520、第二插针；530、第三插针；50.600、触片；610、第一引脚；620、第二引脚；630、第三引脚；51.700、输入蜗杆；52.800、双联齿轮；810、斜齿轮部；820、传动蜗杆部；53.900、输出螺母座；910、内螺纹；920、输出斜齿轮；54.10、滑动轴承；20、齿轮轴；30、密封圈；40、电机插针；50、金属衬套；60、限位垫片。具体实施方式55.为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。56.实施例157.如图1~11所示，以下实施例提供了一种电子执行器。58.包括，59.壳体100，其开设有接电端口102和输出端口101，且壳体100的内部设有收纳空间与接电端口102和输出端口101连通；60.驱动机构300，位于收纳空间内，并用于提供动力；61.输出杆200，位于收纳空间内并且能够通过所述输出端口101伸出至所述壳体100外，从而沿自身轴线方向做直线往复运动并实现动力输出；62.传动组件400，设置在收纳空间中且位于驱动机构300和输出杆200之间，用于将动力传递至输出杆200以驱动输出杆200的运动；63.所述收纳空间内还设有与汽车控制系统电连的信号插针500，所述输出杆200上设有能够与所述信号插针500接触的触片600；64.输出杆200在运动过程中带动触片600移动，使触片600和信号插针500接触和不接触两个位置关系，信号插针500将输出杆200的位置信号传递给汽车控制系统。65.以上为本实施例的基础方案。汽车需要进行开门的操作时，汽车控制系统对驱动机构300发出指令，驱动机构300启动，通过传动组件400驱动输出杆200沿直线运动，输出杆200在运动过程中带动触片600移动，触片600在移动时触片上的引脚与信号插针500具有接触或者分开的位置关系，并且将位置信号传输给汽车控制系统，汽车控制系统由此判断汽车门把手的状态。66.本实施例中提供了一种优选的壳体100结构，以便于安装使用，具体为：壳体100包括相互盖合的上盖110和下盖120，收纳空间位于上盖110和下盖120之间。信号插针500设置在下盖120的内端面上。67.所述信号插针500至少设置有一个，且数量为多个时每个信号插针500的长度不一致。68.当信号插针500数量为一个时，触片600和信号插针500之间具有接触和不接触两种状态，即，汽车控制系统能够接收到两种信号，以判断输出杆的位置。69.当信号插针500数量为两个时，触片600上设有两个能够分别与两个信号500接触的引脚，并且触片600具有三个状态，两个引脚和信号插针500均不接触、仅一个引脚接触一个信号插针500和两个引脚分别和两个信号插针500接触。70.本实施例中提供了一种信号插针500数量和触片600上引脚数量的优选对应形式，具体为：所述信号插针500的数量设置有三个，且每个信号插针500的长度不一致；所述触片600上的引脚数量也设置有三个，分别与三个信号插针500对应。71.触片600上三个引脚分别为第一引脚600、第二引脚600和第三引脚600，而与三个引脚对应的信号插针500分别为第一插针510、第二插针520和第三插针530，并且第一插针510的长度最长，第三插针530的长度最短，三个引脚的触点在同一直线上。72.在初始状态下，输出杆200收缩在收纳空间内，输出杆200位于第一位置，三个引脚中仅其中第一引脚610与对应的第一插针510接触，不形成电流回路，汽车控制系统接收到第一位置信号；73.驱动机构300启动，通过传动部件带动输出杆200向外移动，在移动过程中带动触片600一起移动。当输出杆200位于第二位置时，第二引脚620到达第二插针520的位置，并且和第二插针520接触，同时，第一引脚610始终和第一插针510接触，两个插针都被触片600接触时形成电流回路，此时汽车控制系统接收到第二位置信号。74.驱动机构300继续工作，输出杆200继续向外移动。当输出杆200移动到第三位置时，第三引脚630到达第三插针530的位置并且和第三插针530接触，而第一引脚610始终和第一插针510接触，第二引脚620始终和第二插针520接触，即，此时，三个引脚分别和三个插针接触，且两两之间形成电流回路，此时汽车控制系统接收到第三位置信号。75.以上所述的第一位置信号、第二位置信号和第三位置信号可以是门把手在展开过程中的三个位置状态。在其他实施例中，也可以是反向设置，形成门把手缩回时的三个位置状态。76.本实施例提供了一种优选的触片600和信号插针500的位置安装结构，能够保证触片600的安装稳定，并且能够与信号插针500准确接触，具体结构为：所述输出杆200的两个端部分别为滑块段210和输出段230，所述触片600的端部包注在所述滑块段210，引脚露出到滑块段210的外部；77.所述信号插针500包注到所述壳体100内，接触表面露出到收纳空间内。78.所述收纳空间分为相互连通的驱动腔103、传动腔104和输出腔105；所述驱动腔103和所述接电端口102连通，所述输出腔105和所述输出端口101连通；所述传动组件400位于所述传动腔104内；79.所述接电端口102向外侧延伸成型有护套130，所述信号插针500的外端延伸至所述护套130内。80.本实施例中，输出杆200的位置受到壳体100输出端和壳体100内输出腔105的限制，输出杆200在移动时保证沿直线坐往复运动。将触片600包注到输出杆200的滑块段210后侧，保证触片600在移动过程中不会产生晃动或滑移等不稳定，能够始终与输出杆200保持稳定。同时，将信号插针500包注在壳体100上，即，信号插针500的位置相对壳体100无法移动，因此，触片600和信号插针500的位置始终处于同一直线上，不会产生错位。81.优选的，本实施例中，输出杆200的输出段230上套设有密封圈30，将输出段230和壳体100上的输出端进行密封，一方面对输出杆200提供足够的支撑，使输出杆200在进行直线运动时保持稳定的状态，使执行器输出更加稳定可靠，且大大减少整体的噪音量，另一方面避免了壳体100内渗水，损坏执行器内部的部件。82.优选的，所述驱动机构300为一电机，所述电机上连接有电机插针40，且电机插针40的外端也延伸至所述护套130内。83.现有技术中，电机插针40包注到单独的护套130里，再将护套130卡接到下盖120中，使电机插针40与驱动机构300连接通电。本实施例中将护套130延伸成型到接电端口102上，与下盖120形成一体，电机插针40包注到下盖120里，并且连通到护套130的位置。在驱动机构300工作过程中，电机插针40与下盖120成型在一起，不产生晃动，保证了驱动机构300和电机插针40的连接稳定。84.电机作为一种技术十分成熟的驱动件，能够将电能转化为机械能，广泛应用在各大场景中。85.但是电机在使用的过程中难免会出现抖动的现象，若不加以处理，可能会使得整个执行器出现异响，甚至于影响到执行器的正常实用。为了解决上述缺陷，本实施例在输出轴上套设有金属衬套50，输入蜗杆700位于金属衬套50和电机的主体之间，且电机的输出轴两端均设有限位垫片60。通过限位垫片60的设置，对电机的输出轴两端进行有效限位，通过金属衬套50的设置，对电机输出轴提供足够的支撑，进而使得整个电机的运行更加平稳，执行器输出更加稳定可靠，且大大减少整体的噪音量。86.所述传动组件400至少包括有从前之后相互传动连接的输入蜗杆700、双联齿轮800和输出螺母座900，其中所述输入蜗杆700和所述驱动机构300的输出端连接，输出螺母座900套设在所述输出杆200上；双联齿轮800分别和所述输入蜗杆700、输出螺母座900啮合传动连接。87.所述输出杆200上还设有螺杆段220，所述输出螺母座900与有与所述螺杆段220螺纹连接的内螺纹910。88.所述双联齿轮800具有与所述输入蜗杆700相啮合的斜齿轮部810、以及与所述输出螺母座900相啮合并与斜齿轮部810一体设置的传动蜗杆部820；所述输出螺母座900的外壁上设置有与所述传动蜗杆部820相啮合的输出斜齿轮920。89.本实施例中，所述输出螺母座900的两个端部均套设有滑动轴承10，且输出腔105中设有与滑动轴承10相适配的轴承孔106。通过在输出螺母座900上设置滑动轴承10，能够减少运行时产生的摩擦力和能力损耗，从而提高其传动效率，使得执行器有更大的推出力，同时也可以减少配件磨损，延长使用寿命。90.所述传动腔104内还倾斜设置有一齿轮轴20，所述双联齿轮800套设在所述齿轮轴20上，且该齿轮轴20的中轴线与所述双联齿轮800的中轴线重合。91.由于输出螺母座900与双联齿轮800独特的配合方式，即两者在传动过程中需要改变转动方向，因此会受到多个方向复合的作用力，通过轴承孔106的设置，能够对滑动轴承10起到良好的限位作用，防止其受力导致脱离工位，确保相关部件的稳定运行。92.本实施例中，将齿轮轴20倾斜设置，且齿轮轴20和壳体100端面之间始终呈锐角，能够保证稳定的传动效果，也能够使得相关部件的排布更加紧凑。93.实施例294.本实施例在实施例1的基础上，提供了一种电子执行器的控制方法，包括有以下步骤：95.s1、汽车控制系统接收信号插针500和触片600之间的第一位置信号，从而确认输出杆200的状态；96.s2、汽车控制系统向驱动机构300发出开启信号，电机转动，通过传动部件带动输出杆200运动，带动触片600移动；97.s3、触片600随着输出杆200移动，到达第二位置，汽车控制系统接收到输出杆200在此时的位置信号；98.s4、汽车控制系统控制电机继续转动，输出杆200继续移动，带动触片600到达第三位置；99.s5、汽车控制系统接收到输出杆200此时的位置信号，向驱动机构300发出关闭信号，电机停止；动作结束。100.本发明的工作原理为：执行器的接电端口102和车辆的整车线束连接，实现对驱动机构300的通电和控制。101.启动电机并使得电机正传，电机的输出轴带动输入蜗杆700同步正转，接着输入蜗杆700通过与双联齿轮800上斜齿轮部810的配合，驱动整个双联齿轮800以齿轮轴20为转动中心正转，然后通过双联齿轮800上传动蜗杆部820与输出螺母座900上的输出斜齿轮920的配合，驱动输出螺母座900的正转，最终再通过输出螺母座900的内螺纹910与输出杆200的配合带动输出杆200正转并从输出端口101直线式推出，输出杆200在推出过程中带动了滑块段210上的触片600移动，从而改变了触片600的位置，使触片600和下壳上的信号插针500具有不同的位置关系，使汽车控制系统接收到输出杆200的不同位置信号，以此判断门把手的位置状态。102.同理，驱动电机并使得电机反转，电机的输出轴带动输入蜗杆700同步反转，接着输入蜗杆700通过与双联齿轮800上斜齿轮部810的配合，驱动整个双联齿轮800以齿轮轴20为转动中心反转，然后通过双联齿轮800上传动蜗杆部820与输出螺母座900上的输出斜齿轮920的配合，驱动输出螺母座900的反转，最终再通过输出螺母座900的内螺纹910与输出杆200的配合带动输出杆200反转并从输出端口101直线式回缩。输出杆200在回缩过程中带动了触片600的反向移动，触片600在反向移动过程中也改变和信号插针500之间的位置关系，使汽车控制系统接收到输出杆200的不同位置信号，以判断门把手的位置状态。103.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。









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