[实用新型]应用于汽车自动空调上的水阀执行器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽车空调中的水阀执行器，尤其涉及一种应用于汽车自动空调上的水阀执行器。

背景技术

汽车自动空调系统由微电脑控制，主要功能是ECU对采集设置在车内外的温度传感器的输入信号进行处理，按照操作者的输入指令，对风门、压缩机、鼓风机、水阀等控制机构进行自动控制，从而调节驾驶室内的温度、湿度等，使车舱内的小气候处于较舒适的状态。

在自动空调系统中，车内空气的流动及冷暖分配必须要经过各类执行器带动控制结构进行调节。这类执行器接受ECU送来的控制信号，并将其转换成相应的角位移或直线行程位移，以改变控制机构的开口度，从而改变介质的流量。执行器按驱动能源分为气动、电动和液压执行器，其中电动执行器应用的最广泛。它以普通12V直流电机驱动蜗杆，蜗杆带动减速机构，最终产生较大的扭矩驱动机械装置的移动。

自动空调中的水阀是用来控制冷暖分配的，具体就是控制暖风水箱（散热器）进水口的发动机冷却液的流量，当冬天制热时，水阀处于全开状态，夏天制冷时处于全关状态，自动控制时，水阀处于不同的开口度，从而控制冷却液的流量，达到调温的目的。水阀执行器大体分为两大类，一类是直流电机+位置传感器/位置开关，如福特、本田、三菱、野马、大众等轿车，以及一些重卡车如济重的HOWO系列，陕重的F3000等车型；另一类是采用步进马达，如宝马、LS400等高档车型。采用步进马达执行器虽然控制角度的精度高，寿命长，但这类执行器的成本太高，国内的很多汽车主机厂都是望而却步的。国内生产汽车的企业大多用的是第一类直流电机+位置开关型水阀执行器。

目前，国内的企业生产的水阀执行器普遍存在一些不足之处。首先是寿命问题，水阀执行器配套商往往销售一段时间后，就会面临大量的三包返回，造成这种后果的根本原因是电刷的结构设计不合理，材料硬度选择不好，镀金PCB的镀金厚度不够，导致电刷与PCB板接触时存在过大的弹力，加之水阀执行器的动作频次高，工作时磨损就更加严重。再则，水阀执行器工作时只有几个固定位置，不象步进马达那样能连续反馈位置信号，空调ECU不能实时跟踪水阀执行器的工作状态，只能简单的根据几个开关位置信号判定水阀执行器所处的大概位置，给软件的处理带来极大的麻烦，造成软件设计难度大大增加。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种应用于汽车自动空调上的水阀执行器，该水阀执行器能够实现跟踪定位和限位的双重功能，能够有效地解决上述技术问题。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种应用于汽车自动空调上的水阀执行器，包括内部具有空腔的壳体，壳体主要由上壳体和与上壳体相配合的下壳体构成，所述下壳体内腔中设有电机、减速齿轮啮合组、PCB板和电刷，所述电机的输出轴上固定连接有蜗杆，蜗杆与所述减速齿轮啮合组啮合，电刷固定设于减速齿轮啮合组的某个齿轮上；所述PCB板上包括有弧形电阻和与弧形电阻相匹配的信号反馈环，电刷的刷头分别匹配与弧形电阻、信号反馈环电连接；本水阀执行器上设有与减速齿轮啮合组相配合的调节输出阀。

为了更好地实现本实用新型，所述PCB板上还包括有信号弧形环一、信号弧形环二和信号弧形环三，所述信号弧形环一、信号弧形环二和信号弧形环三依次从外到内布置，并且信号弧形环一、信号弧形环二和信号弧形环三构成信号连接区域。

本实用新型提供一种优选的电刷结构技术方案是，所述电刷主要由刷柄和刷头两部分构成，为了便于电刷的安装，电刷的刷头平面与刷柄平面成一夹角，电刷的刷头可在与刷柄连接位置处弹性形变，当电刷安装在壳体内时，电刷的刷头依靠该弹性形变力与PCB板紧密接触。

本实用新型的电刷数量为两个，电刷包括电刷一和电刷二，其中电刷一的刷头分别匹配与弧形电阻、信号反馈环电连接，电刷一在弧形电阻、信号反馈环所构成的区域内滑动接触，电刷一起着跟踪调节输出阀转动角度并及时反馈调节输出阀角度值的作用；电刷二的刷头在由信号弧形环一、信号弧形环二和信号弧形环三所构成的信号连接区域内滑动，由于电刷二的刷头在信号连接区域内滑动，其位置会发生变化，从而起着反馈位置信号和限位的目的（当电刷二的刷头滑动到某一区域内，该区域的电阻会改变，水阀执行器根据反馈回来的改变信号，会及时地停止电机工作，从而实现对调节输出阀限位的目的，使得调节输出阀只能在所规定的转动角度范围内旋转）。