CN101384412A - 一体化的轴、齿轮和转子 - Google Patents

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Abstract

说明了一种轴和齿轮的组件以及形成该组件的方法，其中该组件包括输出轴构件(12)、置于该输出轴构件(12)末端上的传感器转子构件(14)、以及的围绕输该出轴构件(12)和传感器转子构件(14)的至少一部分重叠模制的输出齿轮构件(14)。

Description

一体化的轴、齿轮和转子
相关申请的交叉引用
本申请要求于2006年2月21日提交的美国临时申请号60/775,183的权益。
发明领域
本发明总体上涉及在轴和齿轮部件上形成多个传感器。
发明背景
常规的电动机/齿轮驱动致动器典型地需要一个输出轴，该输出轴一般包括镀层的钢、不锈钢以及其他类似的材料；一个输出齿轮、以及典型地位置传感所需要的一个传感器转子。在典型情况下，该输出齿轮和传感器转子通过不同方法彼此接近地安装在输出轴一个合适的末端上。但是，当前的组装电子节流阀体的方法并非完全令人满意，这是在于它们可能导致传感器转子和/或其他的部件的损坏。
因此，存在对于新的并且改进的轴和齿轮部件及其制造方法的需要。
发明概述
根据本发明的总体性传授，提供了新的并且改进的轴和齿轮部件以及用于制造它们的方法。
根据本发明的第一实施方案，提供了具有输出轴构件的一种轴和齿轮部件；安置在该输出轴构件的一端上的传感器转子构件；以及围绕输出轴构件和传感器转子构件的至少一部分的被重叠模制的输出齿轮构件。
从以下提供的详细说明中本发明的适用性的进一步的领域将变得清楚。应该理解，详细的说明和具体的实例虽然表明了本发明的优选实施方案，它们仅仅是旨在用于说明的目的并且无意限制本发明的范围。
附图简要说明
从详细的说明以及附图中，本发明将得到更全面的理解，在附图中:
图1是根据本发明的总体传授的轴和齿轮部件的一个透视图；
图2是根据本发明的总体传授的轴和齿轮部件的一个截面视图；
图3是根据本发明的总体传授的轴和齿轮部件的一个俯视平面图；
图4是根据本发明的一个实施方案的轴和齿轮部件的输出轴构件的正视图；
图5是根据本发明一个第二实施方案的轴和齿轮部件上的传感器转子构件的俯视平面图；以及
图6是本发明的一个替代实施方案的截面图。
优选实施方案的详细说明
以下优选实施方案的说明本质上只是示例性的并且绝非旨在限定本发明、其应用或用途。
总体上参见这些附图，并且具体地参见图1-3，总体上示出了根据本发明的总体传授用于轴和齿轮部件的组件10。该组件能够用于任何类型的使用电动机齿轮驱动的致动器的应用，例如但不限于，排气循环阀、节流阀本体、涡轮致动器、旁路阀、位置传感器，等等。
组件10包括了输出轴构件(总体上为12所示)、传感器转子构件(总体上为14所示)、以及输出齿轮构件(总体上为16所示)。至少两个或更多的这些构件被紧固在一起，如在此将要详细说明。
输出轴构件12优选地包括一个任选的区域，该任选的区域定义了用于接收节流板构件(未示出)的节流板孔120，以及至少一个任选区域，该区域分别定义了多个接收槽122、124，用于将节流板构件紧固到输出轴构件12上。此外，可以在输出轴构件12的外表面上提供任选的滚花部分126。如本领域中所知，可以与输出轴构件12协同提供进一步的特征。
总体上具体参见这些附图，并且具体地参见图4，邻近输出轴构件12的在总体上为130所示的末端的总体上为128所示的区域配备有定义了凹口132的区域(该凹口与临近的通孔134联通)，以及平表面136，所有这些特征的目的在此将详细说明。
总体上参见这些附图，并且具体地参见图5，所示出的传感器转子构件14是大致圆形的构件。应该认识到，该传感器转子构件14可以构形为许多的形状，包括但不限于大致扁平的或平面的构件。传感器转子构件14优选地围绕输出轴构件12的末端130的极端部分安置并且优选固定到那(或者直接地或者间接地)，如在此将详细说明。
印刷电路板140连接到该传感器转子构件14上并且具有与其可运行地相关联的导体环路144，用于非接触(例如感应的)位置传感器，该传感器在模制过程中能被直接先导安装在输出轴构件12上(这将在此详细说明)以确保传感器转子构件14与输出轴构件12彼此间保持同心对齐。
至少一个区域定义了对应的多个孔(例如象但不限于倒角的孔)146、148、150，它们形成在表面140上，其目的在此将详细说明。
总体上参见这些图，并且具体地参见图3，所示出的输出齿轮构件16是大体圆形的构件。应该认识到，该输出齿轮构件16可以构形为许多的形状，包括但不限于大体扁平的或者平面的构件。该输出齿轮构件16围绕该输出轴构件12的末端130的尽头部分放置并且被固定到输出轴构件12和/或传感器转子14上，如在此将详细说明。
该输出齿轮构件16优选地配备有在其表面上形成的齿轮齿部分160，其目的在本领域中是众所周知的。该输出齿轮构件16是由一种可模制的材料形成(例如塑料)，以及可以是但不限于高温热塑材料。
对于输出轴构件12、传感器转子构件14和/或输出齿轮构件16中的至少两个进行的紧固可以通过使用注塑模制技术将包括输出齿轮构件16的材料重叠模制来实现。
通过一个非限定实例的方式，该输出轴构件12可以放置在注塑模制机中并且然后该传感器转子构件14可以相对于输出轴构件12而被放入模具中。作为替代方案，该传感器转子构件14可以放置在该输出轴构件12的平表面136上，然后两个部件均放入注塑模制机中。
一旦这些部件在注塑模制机内被正确地定位和固定，该机器可以密封(例如使两个模具部分合在一起以便在其间形成空间或腔)。优选地，模具的一部分提供了可运行的表面以形成该输出齿轮构件16的不同轮廓和构形。然后优选将塑料材料以充足的量注入该空间或腔中以形成输出齿轮构件16，连同形成在输出轴构件12、传感器转子构件14和/或输出齿轮构件16当中的一种连接。通过一个非限定的实例，该塑料材料优选地(至少部分地以及更优选地实质性地)分别渗透邻近凹口132和/或通孔134，同样地渗透多个孔146、148、150的区域。在通孔134中的硬化的塑料材料将输出齿轮构件16固定到输出轴构件12上。
随着塑料硬化和/或固化，它起到的作用是在输出轴构件12、传感器转子构件14、和/或输出齿轮构件16之间的一种重叠模制的紧固件。以此方式，该重叠模制将传感器转子构件14固定到输出轴构件12上，同样还提供了输出齿轮构件16。另外，该重叠模制的功能是防止传感器转子构件14独立地旋转和/或从该输出轴构件12的表面上升起。
根据本发明的一个替代实施方案，该传感器转子构件14优选在模具中通过一个区域在角度上对齐，该区域限定了在传感器转子构件14的表面140上形成的任选的孔152，其中孔152未填充包括该输出齿轮构件16的塑料材料。
根据本发明的一个第二替代实施方案，限定了另一个任选的孔(未示出)的一个区域可以形成在传感器转子构件14的表面140上，其中该孔也是未填充包括输出齿轮构件16的塑料材料。该孔优选具有分别与先前说明的孔146、148、150和/或152不同的大小，该孔所实现的用途是在为注塑模制工序进行的准备中在模具中组装时，确保该传感器转子构件14在输出轴构件12上被正确地定方向。
现在参见图6，图6示出了本发明的一个替代实施方案。在适用的地方使用了相同的参考数字。如图所示，轴和齿轮组件200示出具有滚花部分202的轴12。该滚花部分202可以是菱形滚花、直线滚花或者其他合适的设计。该输出齿轮构件16具有模制区域204，在形成组件200的过程中，熔化的塑料将与滚花区域202接触。熔化的塑料将流入滚花区域202的表面上的不同槽中并且将齿轮构件16固定到轴12上。
本发明的说明本质上仅是示例性的，并且因此不脱离本发明的精髓的变体是旨在处于本发明的范围之内。这类变体不得被认为脱离本发明的精神和范围。

Claims (28)

1.一种组件，包括:
输出轴构件，该输出轴构件具有末端，该末端带有与邻近通孔相联通的凹口；
输出齿轮构件，该输出齿轮构件被模制在所述输出轴构件的所述末端上，其中所述输出齿轮构件的一部分被模制在所述凹口以及所述通孔之内用于将所述输出齿轮构件固定到所述输出轴构件的所述末端；以及
传感器转子构件，该传感器转子构件具有导体环，所述传感器转子构件被可运行地连接到所述输出齿轮构件上。
2.如权利要求1所述的组件，其中所述输出齿轮构件具有齿轮齿的部分。
3.如权利要求1所述的组件，其中所述传感器转子构件具有一个或多个孔，并且所述输出齿轮构件的可模制材料的一部分被置于所述的系列孔之中以便将所述转子固定到所述输出齿轮构件上。
4.如权利要求3所述的组件，所述传感器转子构件进一步包括基本上形成于所述传感器转子构件中心处的孔，当所述传感器转子构件被连接到输出轴构件上时，该孔使传感器转子构件相对于所述输出轴构件而中心定位。
5.如权利要求1所述的组件，其中所述组件是电动机驱动的致动器的一部分。
6.如权利要求1所述的组件，其中所述组件是选自下组之一的一部分，该组包括:多个排气再循环阀、多个节流阀本体、多个涡轮致动器、多个旁路阀以及多个位置传感器。
7.一种组件，包括:
输出轴构件；
输出齿轮构件，该输出齿轮构件被模制在所述输出轴构件的末端上；
以及
传感器转子构件，该传感器转子构件具有导体环，其中所述传感器转子构件具有一个或多个孔，其中所述输出构件的一部分被模制为穿透所述一个或多个孔用于将所述传感器转子附装到所述输出轴构件上。
8.如权利要求7所述的组件，所述输出齿轮构件进一步包括齿轮的部分，所述齿轮的部分外接于所述输出轴构件的一部分上。
9.如权利要求7所述的组件，其中所述输出齿轮构件的所述可模制材料的一部分被置于所述输出轴构件之中用于将所述输出齿轮构件连接到所述输出轴构件上。
10.如权利要求7所述的组件，其中所述传感器转子进一步包括基本上位于所述传感器转子中心处的孔。
11.如权利要求7所述的组件，其中所述组件是电动机驱动的致动器的一部分。
12.如权利要求7所述的组件，其中所述组件是选自下组之一的一部分，该组包括:多个排气再循环阀、多个节流阀本体、多个涡轮致动器、多个旁路阀以及多个位置传感器。
13.一种组件，包括:
输出轴构件，该输出轴构件具有末端，该末端带有与邻近通孔相联通的凹口；
节流板孔，该节流板孔被置于所述输出轴构件上并且具有一个或多个接收紧固件的槽；
输出齿轮构件，该齿轮被模制在所述输出轴构件的所述末端上，其中该输出齿轮构件的一部分被模制到所述凹口以及所述通孔之中用于将所述输出齿轮构件固定到所述输出轴构件的所述末端上；以及
传感器转子构件，该传感器转子构件具有印刷电路板，所述印刷电路板中含有导体环路，其中所述传感器转子构件具有一个或多个孔，其中所述输出构件的一部分被模制为通过所述一个或多个孔用于将所述传感器转子固定到所述输出轴构件上。
14.如权利要求13所述的组件，其中所述输出齿轮构件具有齿轮齿的部分。
15.如权利要求13所述的组件，其中所述传感器转子构件具有一个或多个孔，并且所述输出齿轮构件的可模制的材料的一部分被置于所述系列孔之内从而将所述转子构件固定到所述输出齿轮构件上。
16.如权利要求13所述的组件，其中所述传感器转子构件进一步包括基本上形成在所述传感器转子构件中心处的孔，当所述传感器转子构件被附装到所述输出轴构件上时，该孔使所述传感器转子构件相对于所述输出轴构件而中心定位。
17.如权利要求13所述的组件，其中所述组件是电动机驱动的致动器的一部分。
18.如权利要求13所述的组件，其中所述组件是选自下组之一的一部分，该组包括:多个排气再循环阀、多个节流阀本体、多个涡轮致动器、多个旁路阀以及多个位置传感器。
19.一种制造用于轴和齿轮组件的组件的方法，包括以下步骤:
提供输出轴构件，该输出轴构件具有末端，该末端带有通孔，以及凹口；
提供传感器转子构件；
提供输出齿轮构件；
将所述输出齿轮构件围绕所述输出轴构件的所述末端进行重叠模制，这样所述输出齿轮构件的一部分被置于所述孔和凹口之中；并且
当所述输出齿轮构件被重叠模制在所述输出构件的至少一部分上时，将所述传感器转子构件连接至所述输出轴构件上。
20.如权利要求19的方法，进一步包括以下步骤:在所述传感器转子构件上提供一个或多个孔；并且在将所述转子固定至所述齿轮构件上的所述连接步骤中使所述重叠模制的齿轮构件的一部分渗透进入所述一个或多个孔之中。
21.一种制造用于轴和齿轮组件的组件的方法，包括以下步骤:
提供具有滚花部分的输出轴构件；
提供具有模制区域的传感器转子构件；
提供输出齿轮构件；
将所述输出齿轮构件围绕所述输出轴构件的所述滚花部分进行重叠模制，这样使所述模制区域安置为围绕所述滚花部分以便将所述输出轴可模制地固定在所述输出齿轮构件上；并且
当所述输出齿轮构件被重叠模制在所述输出构件的至少一部分上时，将所述传感器转子构件连接至所述输出轴构件上。
22.如权利要求21所述的方法，进一步包括以下步骤:
在所述传感器转子构件上提供一个或多个孔；并且
在将所述转子固定到所述齿轮构件的所述连接步骤中将所述重叠模制的齿轮构件的一部分渗透进入所述一个或多个孔之中。
23.一种组件，包括:
输出轴构件，该输出轴构件具有滚花的部分；
输出齿轮构件，该输出齿轮构件被模制在所述输出轴构件的末端上，其中所述输出齿轮构件具有被模制到所述输出轴构件的所述滚花部分上的模制区域用于将所述输出齿轮构件固定到所述输出轴构件的所述末端上；以及
传感器转子构件，该传感器转子构件具有导体环路，所述传感器转子构件被可运行地连接到所述输出齿轮构件上。
24.如权利要求23所述的组件，其中所述输出齿轮构件具有齿轮齿的部分。
25.如权利要求23所述的组件，其中所述传感器转子构件具有一个或多个孔，并且所述输出齿轮构件的所述可模制材料的一部分被置于所述系列孔中以便将所述转子固定到所述输出齿轮构件上。
26.如权利要求23所述的组件，所述传感器转子构件进一步包括基本上形成于所述传感器转子构件中心的孔，当所述传感器转子构件被附装到输出轴构件上时所述孔使所述传感器转子构件相对于所述输出轴构件而中心定位。
27.如权利要求23所述的组件，其中所述组件是电动机驱动的致动器的一部分。
28.如权利要求23所述的组件，其中所述组件是选自下组之一的一部分，该组包括:多个排气再循环阀、多个节流阀本体、多个涡轮致动器、多个旁路阀以及多个位置传感器。
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