CN110173346A - 用于致动器系统的齿轮传动组件 - Google Patents

用于致动器系统的齿轮传动组件 Download PDF

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CN110173346A CN201910094628.5A CN201910094628A CN110173346A CN 110173346 A CN110173346 A CN 110173346A CN 201910094628 A CN201910094628 A CN 201910094628A CN 110173346 A CN110173346 A CN 110173346A
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Abstract

一种齿轮传动组件与致动器系统的致动器一起使用。该齿轮传动组件包括壳体和设置在壳体中的齿轮装置,并且包括具有至少三个从动齿轮的至少三个齿轮级。对于至少三个从动齿轮中的每个齿轮,至少三个从动齿轮在塑料材料和金属材料之间交替。

Description

用于致动器系统的齿轮传动组件
背景技术
1.技术领域
本发明总体上涉及用于车辆上的致动器系统,并且更具体地涉及用于车辆上的致动器系统的齿轮传动组件。
2.相关现有技术的描述
车辆中的许多装置(诸如涡轮增压器和排气再循环(EGR)阀)使用致动器系统来控制它们的功能和性能。例如,在某些致动器系统中,气动和电动致动器用于提供涡轮增压器的可变叶片或EGR阀的阀板的位置控制,以调节和维持发动机的进气歧管内的流体压力和流体流。控制进气歧管内的流体压力和流体流以提供最佳性能,同时将车辆排放保持在法定范围。
常规地,致动器系统包括齿轮传动组件,其将旋转运动传递到该装置。齿轮传动组件设置了多个齿轮,它们整体相互作用以向该装置提供速度和扭矩以移动该装置。齿轮传动组件通常具有三个或更多个齿轮级并且使用金属驱动齿轮,并且其余所有齿轮全部由金属或塑料制成。对于使用全为金属齿轮的那些致动器,从动齿轮通常由每个从动齿轮处的滚珠轴承或滚针轴承系统支撑,它们更大并且更贵。全为塑料从动齿轮的致动器不能满足最近的中型到重型车辆的要求,因为在施加外部负载的多个测试循环中,齿轮过度磨损会导致故障。虽然全为金属齿轮的系统可以满足这些要求,但是这种系统很昂贵。这样,仍然需要提供一种改进的齿轮传动组件。
发明内容
本发明提供一种齿轮传动组件,其用于与致动器系统的致动器中的马达一起使用并由其驱动。齿轮传动组件包括壳体和设置在壳体中的齿轮装置,并且包括具有至少三个从动齿轮的至少三个齿轮级。对于至少三个从动齿轮中的每个齿轮,至少三个从动齿轮在金属材料和塑料材料之间交替。
另外,本发明提供了一种致动器系统,其包括输出轴和能够移动输出轴的致动器。致动器包括马达和由马达驱动的齿轮传动组件。齿轮传动组件包括壳体和设置在壳体中的齿轮装置。齿轮装置包括由金属材料制成的驱动齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮以及至少一个第三从动齿轮,以将旋转从驱动齿轮传递到至少一个第三从动齿轮,该至少一个第三从动齿轮可旋转地耦接到壳体。第一从动齿轮、第二从动齿轮和至少一个第三从动齿轮在塑料材料和金属材料之间交替。
本发明的一个优点是齿轮传动组件包括至少三个级,其具有金属驱动齿轮、从动塑料齿轮,并且然后每个后续齿轮为金属-塑料齿轮材料组合。本发明的另一个优点是齿轮传动组件(对于金属销径向支撑的金属齿轮)包括了用于减小齿轮与销之间的摩擦的塑料衬套。本发明的又另一个优点是齿轮传动组件包括带凸缘的塑料衬套,使得也在轴向支撑表面的方向上减小摩擦。本发明的还另一个优点是该齿轮传动组件解决了齿轮过度磨损的问题,使得能够满足耐久性要求,同时限制了成本影响。本发明的进一步的优点是与致动器系统一起使用的齿轮传动组件改善了耐久性并满足了中型和重型车辆应用的最新耐久性要求。本发明的又进一步的优点是该齿轮传动组件的成本低于所有齿轮都由金属制成的现有组件。
当结合附图考虑时,本发明的其他特征和优点将变得容易理解,并且通过参考以下具体实施方式,可以更好地理解本发明的其他特征和优点。
附图说明
图1是根据本发明的致动器系统的示意图,其与发动机、进气歧管、排气歧管和涡轮增压器一起使用。
图2是根据本发明的图1的致动器系统的致动器的透视图,示出了马达和齿轮传动组件。
图3是用于与图1的致动器系统一起使用的阀的透视图。
图4是图2的致动器的顶视图。
图5A是沿图4的线5A-5A截取的横截面视图。
图5B是沿图4的线5B-5B截取的横截面视图。
图5C是沿图4的线5C-5C截取的横截面视图。
图6是图3或图4的齿轮传动组件的齿轮装置的透视图。
图7是图6的齿轮装置的正视图。
图8是图6的齿轮装置的后视图。
图9是示出了测量的齿轮装置的在第二级处的磨损相对于测试循环数量的关系的曲线图。
具体实施方式
参考附图,其中在多个视图中相同的数字表示相同或相应的部分,致动器系统20总体上在图1中示出。致动器系统20通常用于控制车辆(未示出)内的控制轴21。在一个示例中,控制轴21控制流入或流出车辆的发动机22的流体流。如图1中示意性所示,车辆可包括发动机22、配置为使空气流入发动机22的进气歧管24,以及配置为使排气流出发动机22的排气歧管26。在一个实施例中,控制轴21用于涡轮增压器28中,涡轮增压器与进气歧管24和排气歧管26中的每一个流体耦接,以通过利用流出发动机22的运动排气的能量来增加进入发动机22的空气流(如本领域普通技术人员所公知的那样)。致动器系统20定位在排气歧管26和涡轮增压器28之间,并且致动器系统20通过控制轴21控制涡轮增压器28的位置,涡轮增压器进而又控制通过进气歧管24进入发动机22的压力和空气流,其通常被称为增压压力。应当理解,致动器系统20可用于控制机械装置,其进行换挡、提升后挡板、提升窗户等。
车辆可进一步包括电子控制单元(ECU)30和致动器控制器32。ECU 30可以通过具有多个导线和连接器的线束34连接到致动器控制器32。致动器控制器32还可以通过具有多个导线和连接器的线束37连接到致动器系统20。对于该图示,致动器控制器32被示出为单独的部件。然而,本领域普通技术人员将理解,致动器控制器32可以集成在致动器系统20或ECU 30内。
ECU 30可以向致动器控制器32提供电位置输入信号,其可以指示由致动器系统20控制的控制轴21的期望位置。致动器控制器32可以向致动器系统20提供必要的电控制信号,以实现控制轴21的期望位置。
致动器系统20还可以以电位置输出信号的形式向致动器控制器32提供反馈。“闭环”控制方案可用于在致动器系统20控制下通过将反馈电位置输出信号值与期望值进行比较来保持控制轴21的期望位置,并且可调节到致动器系统20的电控制信号以保持控制轴21的最终位置以及由此产生的流体流和增压压力。尽管图1中示出了致动器系统20控制涡轮增压器28的位置,但是本领域普通技术人员将理解,致动器系统20可以在车辆内的任何地方使用,用于控制流入或流出发动机的流体流,诸如与排气再循环(EGR)阀、流体地耦接到进气歧管24的节流阀、废气门、排气节流阀等一起使用。
致动器系统20还包括可在多个位置之间移动的输出轴36。如上所述,输出轴36可以耦接到涡轮增压器28的控制轴21。涡轮增压器28可包括与排气歧管26流体耦接的涡轮(未示出)以及与进气歧管24流体耦接的压缩机(未示出)。涡轮可具有多个叶片(未示出)。通过输出轴36的运动控制轴21的运动可以改变叶片的定向从而改变流过涡轮的流体流,这进而又改变了来自压缩机进入进气歧管24的压力和流体流。
在另一个实施例中,控制轴21可以用在阀38中。如图3中所示,输出轴36可以耦接到阀38的控制轴21。输出轴36在多个位置之间的移动可以使阀38的控制轴21在多个位置之间移动。阀38可进一步限定为蝶形阀40。蝶形阀40可包括板42,其耦接到控制轴21并可枢转地设置在限定孔46的阀壳体44内,并且板42能够在多个位置之间改变孔46的横截面积以改变流体流。本领域普通技术人员将理解,阀38可以是能够控制流体流的任何特定阀,诸如提升阀、瓣阀或球阀。
阀38的控制轴21的多个位置可包括完全打开位置和完全关闭位置。当阀38的控制轴21处于完全打开位置时,阀38对流体流的限制量最少。当阀38的控制轴21处于完全关闭位置时,阀38对流体流的限制量最大。对流体流的限制量最大可导致完全停止流体流。多个位置可包括在完全打开位置和完全关闭位置之间的至少一个中间位置,其能够部分地限制流体流。本领域普通技术人员将理解,阀38的控制轴21的多个位置可以是产生所需的流体流的任何数量的位置和任何类型的位置。本领域普通技术人员将理解,致动器系统20可以配置为通过输出轴36的旋转致动任何合适的部件。
致动器系统20还包括致动器48,其在图2和图4中示出。致动器48能够使输出轴36在多个位置之间移动。这样,致动器48可以配置为满足输出轴36的期望速度和扭矩特性。致动器48可以具有第一和第二输出。应当理解,致动器48可配置为具有任何数目的合适输出。
此外,致动器48可以产生旋转或线性运动。为了说明的目的,图中所示的致动器48产生旋转运动。该致动器48包括马达50(图5A-图5C)。马达50可以是直流(D.C.)马达。该D.C.马达可以包括或不包括电刷而产生运动。马达50可以配置为由电控制信号控制。更具体地,ECU 30和致动器控制器32中的至少一个通过电控制信号控制马达50(此外还有致动器48)。本领域普通技术人员将理解,可以通过任何合适的机构控制马达50和致动器48,诸如机械开关。
如图2、图4和图5A-图5C中所示,致动器系统20进一步包括根据本发明的一个实施例的齿轮传动组件52,其由致动器48的马达50驱动。齿轮传动组件52可包括壳体54。壳体54包括限定腔58的内表面56和设置在腔58中的齿轮装置(总体上用60表示)。齿轮装置60包括至少三个齿轮级。在一个实施例中,齿轮装置60包括驱动齿轮62和至少三个从动齿轮,包括第一从动齿轮64、第二从动齿轮66和至少一个第三从动齿轮68。在一个实施例中,第一从动齿轮64包括第一齿轮部分64A和第二齿轮部分64B,并且第二从动齿轮66包括第一齿轮部分66A和第二齿轮部分66B。驱动齿轮62可与第一从动齿轮64的第一齿轮部分64A接合,第一从动齿轮64的第二齿轮部分64B可与第二从动齿轮66的第一齿轮部分66A接合,第二从动齿轮66的第二齿轮部分66B可与至少一个第三从动齿轮68接合,以将旋转从驱动齿轮62传递到至少一个第三从动齿轮68。在一个实施例中,驱动齿轮62可旋转地耦接到马达壳体。在另一个实施例中,驱动齿轮62可以可操作地耦接到致动器壳体54。从动齿轮64、66、68均可旋转地与壳体54耦接。驱动齿轮62和从动齿轮64、66、68具有齿轮比以选择性地移动输出轴36,并且基圆齿距对于每个齿轮级是相同的。本领域普通技术人员将理解,齿轮比可以由齿轮的相应直径或由每个齿轮的齿轮齿数确定。
如图5A-图5C中所示,马达50可具有可绕轴轴线S旋转的轴70,并且能够与轴70一起传递旋转力。轴70可以延伸穿过壳体54并且可以至少部分地设置在腔58中,并且驱动齿轮62可操作地与轴70耦接。此外,驱动齿轮62可以固定到轴70并且可以绕轴轴线S与轴70一起旋转。这样,驱动齿轮62固定到轴70,使得轴70的运动直接施加到驱动齿轮62。本领域普通技术人员将理解,驱动齿轮62可以以任何合适的方式耦接到轴70。
如图6-图8所示,驱动齿轮62可具有多个径向延伸并限定驱动齿轮62的输入直径的齿轮齿72。如图中所示,驱动齿轮62可以具有基本上圆形的构造。这样,驱动齿轮62可以被称为正齿轮。此外,驱动齿轮62可以相对比第一从动齿轮64、第二从动齿轮66和至少一个第三从动齿轮68要小。这样,驱动齿轮62可以被称为小齿轮。本领域技术人员将理解,驱动齿轮62可具有任何合适的齿轮构造,诸如锥齿轮构造。
第一从动齿轮64可以具有在第一齿轮部分64A上的多个径向延伸并限定第一从动齿轮64的输出直径的齿轮齿74。第一从动齿轮64可以具有在第二齿轮部分64B上的多个径向延伸的齿轮齿76。如图中所示,第一从动齿轮64可以具有基本上圆形的构造。这样,第一从动齿轮64可以被称为正齿轮。此外,第一从动齿轮64可以具有第一齿轮部分64A和与第一齿轮部分64A间隔开并固定到第一齿轮部分64A的第二齿轮部分64B。第一齿轮部分64A和第二齿轮部分64B都可以具有基本上圆形的构造。这样,第一从动齿轮64可以被称为两个正齿轮。另外,第一齿轮部分64A和第二齿轮部分64B可以彼此固定,使得第一齿轮部分64A和第二齿轮部分64B绕轴线一致地旋转。这样,第一从动齿轮64可以被称为复合齿轮。本领域技术人员将理解,第一从动齿轮64可以具有任何合适的齿轮构造,诸如锥齿轮构造。
齿轮装置60的第二从动齿轮66可以具有在第一齿轮部分66A上的多个径向延伸并限定第二从动齿轮66的输出直径的齿轮齿78。第二从动齿轮66可以具有在第二齿轮部分66B上的多个径向延伸的齿轮齿80。如图中所示,第二从动齿轮66可以具有基本上圆形的构造。这样,第二从动齿轮66可以被称为正齿轮。此外,第二从动齿轮66可以具有第一齿轮部分66A和与第一齿轮部分66A间隔开并固定到第一齿轮部分66A的第二齿轮部分66B。第一齿轮部分66A和第二齿轮部分66B都可以具有基本上圆形的构造。这样,第二从动齿轮66可以被称为两个正齿轮。另外,第一齿轮部分66A和第二齿轮部分66B可以彼此固定,使得第一齿轮部分66A和第二齿轮部分66B绕轴线一致地旋转。这样,第二从动齿轮66可以被称为复合齿轮。本领域技术人员将理解,第二从动齿轮66可以具有任何合适的齿轮构造,诸如锥齿轮构造。
齿轮装置60的第三从动齿轮68可以具有多个径向延伸并限定第三从动齿轮68的输出直径的齿轮齿82。如图中所示,第三从动齿轮68可以具有基本上半圆形的构造。这样,第三从动齿轮68可以被称为半正齿轮。第三从动齿轮68可以绕轴线A旋转,并且可以与输出轴36可操作地耦接。输出轴36可以沿着轴线A从腔58延伸穿过壳体54。输出轴36可以通过轴承和衬套由壳体54支撑,这允许输出轴36绕轴线A旋转。至少一个第三从动齿轮68的旋转可使输出轴36在多个位置之间旋转。在一个实施例中,至少一个第三从动齿轮68可以固定到输出轴36,其在本领域中通常称为三级齿轮传动。本领域技术人员将理解,至少一个第三从动齿轮68可以具有任何合适的齿轮构造,诸如完整的正齿轮或锥齿轮构造。
如图6-图8中所示,第一从动齿轮64的第一齿轮部分64A的齿轮齿74可与驱动齿轮62的齿轮齿72接合,以限定第一齿轮级。第一从动齿轮64的第二齿轮部分64B的齿轮齿76与第二从动齿轮66的第一齿轮部分66A的齿轮齿78接合,以限定第二齿轮级。第二从动齿轮66的第二齿轮部分66B的齿轮齿80可以与至少一个第三从动齿轮68的齿轮齿82啮合,以限定第三齿轮级。
在齿轮装置60中,驱动齿轮62由金属材料制成。第一从动齿轮64由塑料材料制成。第二从动齿轮66由金属材料制成。至少一个第三从动齿轮68由塑料材料制成。在所示的实施例中,至少一个第三从动齿轮68也是齿轮装置中的最后的齿轮,其也可以称为输出齿轮。应当理解,对于每个后续齿轮,在至少一个第三从动齿轮68之后的任何齿轮级都由金属-塑料齿轮材料组合制成。
齿轮传动组件52还包括可旋转地支撑第一从动齿轮64的第一固定销84和可旋转地支撑第二从动齿轮66的第二固定销86。每个固定销84和86通常都是圆柱形的。每个固定销84和86都由金属材料制成并耦接到壳体54。齿轮传动组件52进一步包括一对塑料衬套88(每个端部一个)以支撑与第二固定销86连接的第二从动齿轮66。每个塑料衬套88具有相对薄的横截面,这允许金属第二从动齿轮66可以容易地与具有相同齿几何形状的低成本塑料版本进行互换。每个衬套88通常为圆柱形,并具有径向向外延伸的凸缘90。应当理解,第一从动齿轮64和第二从动齿轮66分别绕第一固定销84和第二固定销86旋转。
为了说明的目的,下面描述根据图中所示的实施例的将旋转从马达50传递到输出轴36的操作。本领域普通技术人员将理解,尽管未在本文中明确地叙述,但是根据本发明可以进行许多操作。
当启动马达50时,马达50使轴70绕轴轴线S旋转。轴70耦接到驱动齿轮62,这使得驱动齿轮62绕轴线S旋转。驱动齿轮62在第一级接合第一从动齿轮64的第一齿轮部分64A,这使得第一从动齿轮64绕其轴线旋转。第一从动齿轮64的第一齿轮部分64A和第二齿轮部分64B彼此固定。这样,第一齿轮部分64A的旋转导致第二齿轮部分64B同时旋转。
第一从动齿轮64的第二齿轮部分64B在第二级接合第二从动齿轮66的第一齿轮部分66A,这使得第二从动齿轮66绕其轴线旋转。第二从动齿轮66的第一齿轮部分66A和第二齿轮部分66B彼此固定。这样,第一齿轮部分66A的旋转导致第二齿轮部分66B同时旋转。第二从动齿轮66的第二齿轮部分66B在第三级接合第三从动齿轮68,这使得至少一个第三从动齿轮68绕轴线A旋转。至少一个第三从动齿轮68耦接到输出轴36,这使得输出轴36在多个位置之间绕轴线A旋转。
参照图9,示出了示出测量的齿轮装置60在第二级处的磨损相对于测试循环数量的关系的曲线图92。该测试示例来自致动器耐久性循环测试,其中温度在-40℃到+140℃循环,并且致动器48在施加外部负载的情况下运动。曲线图92包括表示以百万为单位的循环数的X轴94和表示以毫米(mm)为单位的总第二级磨损的Y轴96。曲线图92包括表示第二级齿轮的各种材料组合的多个曲线98。示出了最小磨损量的两个曲线98是金属齿轮和塑料齿轮的材料组合。
因此,本发明的齿轮传动组件52包括齿轮装置60,其具有金属从动齿轮,并且在每级结合塑料从动齿轮。金属-塑料耦接显著改善了齿轮磨损。通过将塑料从动齿轮用于一半耦接,与全金属系统相比实现了成本优势,同时通过在另一半耦接上仍使用金属,在抗磨损性能方面获得了很大的优势。
已经以说明性方式描述了本发明。应该理解,已使用的术语旨在描述词语的性质而不是进行限制。如本领域技术人员现在显而易见的,根据上述教导,本发明可能进行许多修改和变化。
因此应当理解,在所附权利要求书的范围内,其中附图标记仅仅是为了方便起见而不是以任何方式进行限制,本发明可以以不同于具体描述的方式来实施。

Claims (21)

1.一种齿轮传动组件,其用于与致动器系统的致动器中的马达一起使用并由其驱动,所述齿轮传动组件包含:
壳体;以及
设置在所述壳体中并包含具有至少三个从动齿轮的至少三个齿轮级的齿轮装置;
其中对于所述至少三个从动齿轮中的每个齿轮,所述至少三个从动齿轮在塑料材料和金属材料之间交替。
2.根据权利要求1所述的齿轮传动组件,其中所述齿轮装置包含驱动齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮以及至少一个第三从动齿轮,以将旋转从所述驱动齿轮传递到所述至少一个第三从动齿轮,并且所述至少一个第三从动齿轮可旋转地耦接到所述壳体。
3.根据权利要求2所述的齿轮传动组件,其中所述驱动齿轮由金属材料制成。
4.根据权利要求3所述的齿轮传动组件,其中所述第一从动齿轮由塑料材料制成。
5.根据权利要求4所述的齿轮传动组件,其中所述第二从动齿轮由金属材料制成。
6.根据权利要求5所述的齿轮传动组件,其中所述至少一个第三从动齿轮由塑料材料制成。
7.根据权利要求2到6中任一项所述的齿轮传动组件,其中所述第一从动齿轮包括能够与所述驱动齿轮接合的第一齿轮部分和能够与所述第二从动齿轮接合的第二齿轮部分。
8.根据权利要求7所述的齿轮传动组件,其中所述第二从动齿轮包括能够与所述第一从动齿轮的所述第二齿轮部分接合的第一齿轮部分和能够与所述第三从动齿轮接合的第二齿轮部分。
9.根据权利要求2到6中任一项所述的齿轮传动组件,其中所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮各自具有具有径向延伸的多个齿的第一齿轮部分和具有径向延伸的多个齿轮齿的第二齿轮部分,其中所述第一齿轮部分和所述第二齿轮部分间隔开并围绕轴线一致地旋转。
10.根据权利要求2到6中任一项所述的齿轮传动组件,包括耦接到所述壳体的第一固定销,以可旋转地支撑所述第一从动齿轮。
11.根据权利要求10所述的齿轮传动组件,包括耦接到所述壳体的第二固定销,以可旋转地支撑所述第二从动齿轮。
12.根据权利要求11所述的齿轮传动组件,包括设置在所述第二从动齿轮的每一端上并围绕所述第二固定销的一对衬套。
13.根据权利要求12所述的齿轮传动组件,其中所述衬套由塑料材料制成。
14.一种致动器系统,包含:
输出轴;
能够移动所述输出轴的致动器;所述致动器包含:
马达;
由所述马达驱动的齿轮传动组件;所述齿轮传动组件包含:
壳体;以及
齿轮装置,设置在所述壳体中并包含由金属材料制成的驱动齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮以及至少一个第三从动齿轮,以将旋转从所述驱动齿轮传递到所述至少一个第三从动齿轮,并且所述至少一个第三从动齿轮可旋转地耦接到所述壳体;
其中所述第一从动齿轮、所述第二从动齿轮和所述至少一个第三从动齿轮在塑料材料和金属材料之间交替。
15.根据权利要求14所述的致动器系统,其中所述第一从动齿轮由塑料材料制成。
16.根据权利要求14所述的致动器系统,其中所述第二从动齿轮由金属材料制成。
17.根据权利要求14所述的致动器系统,其中所述至少一个第三从动齿轮由塑料材料制成。
18.根据权利要求14到17中任一项所述的致动器系统,其中所述第一从动齿轮包括能够与所述驱动齿轮接合的第一齿轮部分和能够与所述第二从动齿轮接合的第二齿轮部分,并且所述第二从动齿轮包括能够与所述第一从动齿轮的所述第二齿轮部分接合的第一齿轮部分和能够与所述第三从动齿轮接合的第二齿轮部分。
19.根据权利要求14到17中任一项所述的致动器系统,包括耦接到所述壳体的第一固定销,以可旋转地支撑所述第一从动齿轮,以及耦接到所述壳体的第二固定销,以可旋转地支撑所述第二从动齿轮。
20.根据权利要求19所述的致动器系统,包括设置在所述第二从动齿轮的每一端上并围绕所述第二固定销的由塑料材料制成的一对衬套。
21.一种致动器系统,包含:
马达,具有能够绕轴轴线转动的轴,并且能够利用所述轴传递旋转力,并且所述马达配置为由电控制信号控制;
由所述马达驱动的齿轮传动组件;所述齿轮传动组件包含:
具有腔的壳体;以及
齿轮装置,设置在所述腔中,并且包含由金属材料制成的驱动齿轮、由塑料材料制成的第一从动齿轮、由金属材料制成的第二从动齿轮,以及由塑料材料制成的至少一个第三从动齿轮,以将旋转从所述驱动齿轮传递到所述至少一个第三从动齿轮;
其中所述第一从动齿轮包括能够与所述驱动齿轮接合的第一齿轮部分和能够与所述第二从动齿轮接合的第二齿轮部分,并且所述第二从动齿轮包括能够与所述第一从动齿轮的所述第二齿轮部分接合的第一齿轮部分和能够与所述第三从动齿轮接合的第二齿轮部分;
耦接到所述壳体的第一固定销,以可旋转地支撑所述第一从动齿轮,以及耦接到所述壳体的第二固定销,以可旋转地支撑所述第二从动齿轮;以及
由塑料材料制成的一对衬套,设置在所述第二从动齿轮的每一端上并围绕所述第二固定销。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112977161A (zh) * 2021-04-19 2021-06-18 禾美(浙江)汽车股份有限公司 一种新能源汽车用电池管理方法、装置及电子设备

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023110492A (ja) * 2022-01-28 2023-08-09 トヨタ自動車株式会社 スロットル制御システム

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3845668A (en) * 1973-02-20 1974-11-05 Mallory & Co Inc P R Clutch and gear train utilizing same
CN1162695A (zh) * 1996-03-08 1997-10-22 瓦莱奥电机设备公司 具有啮合小齿轮且无自由轮的汽车起动机
US5993564A (en) * 1997-02-07 1999-11-30 Matthew J. C. Witt Piston cleaning and coating method and apparatus
DE10149759A1 (de) * 2001-10-04 2003-05-08 Joma Polytec Kunststofftechnik Zahnrad-Welle-Verbindung
CN201078831Y (zh) * 2006-12-05 2008-06-25 许晓华 低磨损汽车升降电机
CN202165558U (zh) * 2011-07-15 2012-03-14 王雪芬 一种用于高速旋转的双联齿轮
CN203656061U (zh) * 2013-10-28 2014-06-18 瓯宝安防科技股份有限公司 闭门器减速箱

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3761000A (en) * 1972-08-31 1973-09-25 Teletype Corp Web metering mechanism
US4939945A (en) * 1989-04-13 1990-07-10 Ryder International Corp. Gearbox drive system with plastic output gear
US5423232A (en) * 1993-10-22 1995-06-13 Imo Industries Inc., Boston Gear Division Self-lubricating gear system
US5402207A (en) * 1993-12-30 1995-03-28 Michlin; Steven B. Long-life and improved photoreceptor drum gear
US6173939B1 (en) * 1999-11-10 2001-01-16 Ford Global Technologies, Inc. Electronic throttle control system with two-spring failsafe mechanism
US6267352B1 (en) * 1999-11-11 2001-07-31 Ford Global Technologies, Inc. Electronic throttle return mechanism with default and gear backlash control
US6435169B1 (en) * 2000-03-17 2002-08-20 Borgwarner Inc. Integrated motor and controller for turbochargers, EGR valves and the like
US6386178B1 (en) * 2000-07-05 2002-05-14 Visteon Global Technologies, Inc. Electronic throttle control mechanism with gear alignment and mesh maintenance system
JP2002242995A (ja) 2001-02-19 2002-08-28 Koyo Seiko Co Ltd 歯車装置ならびに無段変速機
EP1378655B1 (en) * 2002-07-02 2010-11-03 BorgWarner, Inc. Gaseous fluid metering valve
DE10239577B4 (de) 2002-08-23 2012-07-12 Ims Gear Gmbh Planetengetriebe
US20060011001A1 (en) * 2004-07-16 2006-01-19 Showalter Dan J Differential drive actuator
CN101171416A (zh) * 2005-03-08 2008-04-30 博格华纳公司 具有休止位置的egr阀
KR101462242B1 (ko) * 2007-05-21 2014-11-18 보르그워너 인코퍼레이티드 연소 엔진 브리딩 시스템용 밸브 모듈
US20090255506A1 (en) * 2008-04-14 2009-10-15 Walker S Paul Rotary internal combustion engine
US8453621B2 (en) * 2010-10-22 2013-06-04 Magneti Marelli Powertrain Usa, Llc Integrated throttle body for electronic fuel injection system and method of manufacture
JP2013044309A (ja) * 2011-08-26 2013-03-04 Denso Corp 内燃機関の制御装置
JP5850306B2 (ja) * 2011-09-08 2016-02-03 株式会社リコー 駆動伝達装置及びこれを備えた画像形成装置
US9638108B2 (en) * 2012-11-27 2017-05-02 Continental Automotive Systems, Inc. Sector gear with integrated bushing
JP5875612B2 (ja) * 2013-02-28 2016-03-02 ミネベア株式会社 樹脂潤滑用グリース組成物を塗布した樹脂歯車装置
US20140260726A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Cummins Ip, Inc. Multi-purpose actuator
EP2884086B1 (en) * 2013-12-11 2017-12-20 Borgwarner Inc. Actuator with valve return
DE102014221456A1 (de) 2014-10-22 2016-04-28 Zf Friedrichshafen Ag Zahnradpaarung eines Getriebes
US10215302B2 (en) * 2016-11-27 2019-02-26 Natural Gas Solutions North America, Llc Regulating operation of a drive assembly for manual overide of an actuator
JP6728109B2 (ja) * 2017-06-28 2020-07-22 愛三工業株式会社 Egrクーラバイパスバルブ
US10816079B2 (en) * 2018-02-19 2020-10-27 Johnson Controls Technology Company Actuator with stacked gears and bend shaft
US10724625B2 (en) * 2018-02-20 2020-07-28 Sikorsky Aircraft Corporation Torsionally compliant geartrain carrier assembly

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3845668A (en) * 1973-02-20 1974-11-05 Mallory & Co Inc P R Clutch and gear train utilizing same
CN1162695A (zh) * 1996-03-08 1997-10-22 瓦莱奥电机设备公司 具有啮合小齿轮且无自由轮的汽车起动机
US5993564A (en) * 1997-02-07 1999-11-30 Matthew J. C. Witt Piston cleaning and coating method and apparatus
DE10149759A1 (de) * 2001-10-04 2003-05-08 Joma Polytec Kunststofftechnik Zahnrad-Welle-Verbindung
CN201078831Y (zh) * 2006-12-05 2008-06-25 许晓华 低磨损汽车升降电机
CN202165558U (zh) * 2011-07-15 2012-03-14 王雪芬 一种用于高速旋转的双联齿轮
CN203656061U (zh) * 2013-10-28 2014-06-18 瓯宝安防科技股份有限公司 闭门器减速箱

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112977161A (zh) * 2021-04-19 2021-06-18 禾美(浙江)汽车股份有限公司 一种新能源汽车用电池管理方法、装置及电子设备

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Publication number Publication date
US20190257394A1 (en) 2019-08-22
US10871210B2 (en) 2020-12-22
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