CN111425307A - 联动式多缸电子节气门总成 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种联动式多缸电子节气门总成，包括节气门壳体，该节气门壳体具有2N个同向贯穿的喉口，喉口中均设置有阀片，节气门壳体上设置有N根转轴，各根转轴均分别与两个对应的阀片连接，并能够在同一转轴驱动机构的带动下同步转动，转轴驱动机构包括电机、中间齿轮组以及分别固套在各根转轴同一端的转轴驱动齿轮，相邻转轴驱动齿轮之间相互啮合，电机能够通过中间齿轮组驱动其中一个转轴驱动齿轮。采用以上技术方案，大幅减小了各根转轴之间的轴距，同时减小了节气门的整体尺寸，不仅减小了安装空间的占用，能够适用于更多的应用场景，而且结构更简化，既降低了成本，又提升了装配效率。

Description

联动式多缸电子节气门总成
技术领域
本发明涉及节气门技术领域，具体涉及一种联动式多缸电子节气门总成。
背景技术
节气门是控制空气进入发动机的一道可控阀门，气体进入进气管后会和汽油混合变成可燃混合气，从而燃烧形成做功。它上接空气滤清器，下接发动机缸体，被称为是汽车发动机的咽喉。相对于纯机械式节气门，电子节气门可以使节气门开度得到更精确的控制，实现更合理的空燃比，使混合气体的燃烧更加充分，减少排放，改善发动机的动力性、经济性和舒适性。
现有的多缸电子节气门(例如四缸电子节气门)通常采用一个电机驱动各根转轴同步转动的方式，电机处于各根转轴的中间位置，通过转轴驱动机构同时带动各根转轴上转轴驱动齿轮同步转动，导致各根转轴之间的轴距较大，使节气门的整体尺寸较大，不仅安装空间占用多，难以满足一些特殊需求，而且结构相对复杂，成本较高。
解决以上问题成为当务之急。
发明内容
为解决以上的技术问题，本发明提供了一种联动式多缸电子节气门总成。
其技术方案如下：
一种联动式多缸电子节气门总成，包括节气门壳体，该节气门壳体具有若干同向贯穿的喉口，所述喉口中均设置有阀片，其要点在于：所述节气门壳体上设置有至少两根相互平行的转轴，各根所述转轴均分别至少与两个对应的阀片连接，并能够在同一转轴驱动机构的带动下同步转动，所述转轴驱动机构包括电机、中间齿轮组以及分别固套在各根转轴同一端的转轴驱动齿轮，相邻转轴驱动齿轮之间相互啮合，且各个转轴驱动齿轮与节气门壳体之间均设置有回位扭簧，所述电机能够通过中间齿轮组驱动其中一个转轴驱动齿轮，以使各根转轴同步转动。
采用以上结构，由于各根转轴的转轴驱动齿轮相互啮合，电机只需通过中间齿轮组驱动其中一个转轴驱动齿轮，就可以实现各根转轴同步转动，使各根转轴无需再围绕电机设置，电机设置在外侧即可，从而大幅减小了各根转轴之间的轴距，同时减小了节气门的整体尺寸，不仅减小了安装空间的占用，能够适用于更多的应用场景，而且结构更简化，既降低了成本，又提升了装配效率。
作为优选：所述中间齿轮组包括固套在电机的电机轴上的一级主动齿轮以及可转动地安装在节气门壳体上的双联齿轮，所述双联齿轮包括与一级主动齿轮啮合的一级从动齿以及与其中一个转轴驱动齿轮啮合的二级主动齿。采用以上结构，通过双联齿轮的设置，减少了齿轮数量，不仅降低了成本，而且结构更加紧凑，进一步减小了整体尺寸，同时配合更加稳定可靠。
作为优选：所述节气门壳体上具有驱动机构安装槽以及可拆卸地盖合在驱动机构安装槽上的安装槽槽盖，所述驱动机构安装槽与安装槽槽盖之间设置有密封圈，并合围形成驱动机构安装腔室，所述电机、中间齿轮组、转轴驱动齿轮和回位扭簧均位于驱动机构安装腔室中。采用以上结构，简单可靠，易于装配，密封性好，保证了转轴驱动机构的稳定运行。
作为优选：其中一个所述转轴驱动齿轮远离对应转轴一侧端面的中心位置设置有永磁体，所述安装槽槽盖上设置有与永磁体相适应的霍尔传感器。采用以上结构，能够准确监测转轴的转动角度，从而实现对阀片开度的精确控制，并且抗干扰能力强，稳定可靠。
作为优选：各个所述回位扭簧分别套设在对应转轴插入驱动机构安装腔室的一端，其中一根搭接臂搭接在对应的转轴驱动齿轮上，另外一根搭接臂搭接在驱动机构安装腔室中的对应搭接座上。采用以上结构，相对于现有将扭簧安装转轴中部(两个阀片之间)的方式，不仅能够减小两个阀片(喉口) 的间距，使整体结构更加紧凑，进一步减小了整体尺寸，而且大幅降低了扭簧及相关零部件的装配难度，提升了装配效率。
作为优选：各根所述转轴的两端各通过一个轴承可转动地安装在节气门壳体上。采用以上结构，每根转轴只用配两个轴承，就能够保证装配的可靠性，简单可靠。
作为优选：所述喉口的进气端均嵌设有铜套，所述铜套上均开设有若干进油微孔，且各个铜套的外壁分别与对应喉口的孔壁之间形成环形供油通道，所述节气门壳体上具有若干喷油器安装孔，安装在各个喷油器安装孔中的喷油器能够分别向两个对应铜套上的环形供油通道供油。采用以上结构，各个喷油器能够分别向对应的两个环形供油通道供油，从而最终使汽油通过进油微孔进入喉口中，实现一个喷油器能够向两个喉口供油，不仅能够充分利用喷油器的性能，减少喷油器的使用数量，降低生产成本，而且使整体结构更加紧凑，减少占用的安装空间，适用性更佳。
作为优选：每两个所述铜套的环形供油通道之间分别通过节气门壳体上的对应输油通道连通，各个所述喷油器安装孔分别与其中一个对应铜套的环形供油通道连通。采用以上结构，能够使安装在喷油器安装孔中的喷油器先对一个环形供油通道供油，再经输油通道向另一个环形供油通道供油，实现同时对两个环形供油通道供油。
作为优选：每两个所述铜套的环形供油通道之间分别通过节气门壳体上的对应输油通道连通，各个所述喷油器安装孔分别与对应的输油通道连通。采用以上结构，能够使安装在喷油器安装孔中的喷油器对输油通道供油，再通过输油通道同时对两个环形供油通道供油，供油更加均衡，从而利于更精确地控制空气和燃油的比例，提高燃烧效率。
作为优选：所述铜套靠近出气端的位置具有至少一圈环形凹槽，所述喉口的孔壁与对应的环形凹槽合围形成所述环形供油通道，各个进油微孔分别开设在对应环形凹槽的槽底，相邻环形凹槽之间通过环形凸筋分隔，所述环形凸筋的外径小于对应铜套的外径。采用以上结构，燃油被限制在环形凹槽中流动，既能够避免漏油，又使流动更加顺畅；并且，环形凸筋的外径小于对应铜套的外径，使燃油能够在相邻环形凹槽之间流动，实现相互补充。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
采用以上技术方案的联动式多缸电子节气门总成，结构新颖，设计巧妙，大幅减小了各根转轴之间的轴距，同时减小了节气门的整体尺寸，不仅减小了安装空间的占用，能够适用于更多的应用场景，而且结构更简化，既降低了成本，又提升了装配效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的正视图；
图3为图2中A-A处的剖视图；
图4为图2中B-B处的剖视图；
图5为铜套的结构示意图；
图6为图1的后视图；
图7为图6中C-C处的剖视图；
图8为转轴驱动机构的结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
如图1和图7所示，一种联动式多缸电子节气门总成，其主要包括节气门壳体1，该节气门壳体1具有若干同向贯穿的喉口1a，喉口1a中均设置有阀片4，节气门壳体1上设置有至少两根相互平行的转轴5，即：每根转轴5 转动时，能够带动对应的各个阀片4(至少两个阀片4)与其同步转动。
请参见图7和图8，各根转轴5能够在同一转轴驱动机构的带动下同步转动。具体地说，转轴驱动机构包括电机7、中间齿轮组以及分别固套在各根转轴5同一端的转轴驱动齿轮6，相邻转轴驱动齿轮6之间相互啮合，且各个转轴驱动齿轮6与节气门壳体1之间均设置有回位扭簧10，电机7能够通过中间齿轮组驱动其中一个转轴驱动齿轮6，以使各根转轴5同步转动。
中间齿轮组包括固套在电机7的电机轴上的一级主动齿轮8以及可转动地安装在节气门壳体1上的双联齿轮9，双联齿轮9包括与一级主动齿轮8啮合的一级从动齿9a以及与其中一个转轴驱动齿轮6啮合的二级主动齿9b。
电机7的电机轴带动一级主动齿轮8转动，一级主动齿轮8带动双联齿轮9转动，双联齿轮9带动其中一个转轴驱动齿轮6转动，同时其他转轴驱动齿轮6与该转轴驱动齿轮6同步转动。
请参见图6和图7，节气门壳体1上具有驱动机构安装槽1d以及可拆卸地盖合在驱动机构安装槽1d上的安装槽槽盖1e，驱动机构安装槽1d与安装槽槽盖1e之间设置有密封圈1g(密封圈1g安装在安装槽槽盖1e上)，并合围形成驱动机构安装腔室，电机7、中间齿轮组、转轴驱动齿轮6和回位扭簧 10均位于驱动机构安装腔室中。
请参见图7和图8，其中一个转轴驱动齿轮6远离对应转轴5一侧端面的中心位置设置有永磁体11，安装槽槽盖1e上设置有与永磁体11相适应的霍尔传感器12。通过霍尔传感器12检测永磁体11的转动角度，能够确定转轴驱动齿轮6的转动角度，相应的，能够准确获知转轴5和阀片4的转动角度，以便于精确控制阀片4的开度。
请参见图7和图8，各个回位扭簧10分别套设在对应转轴5插入驱动机构安装腔室的一端，其中一根搭接臂搭接在对应的转轴驱动齿轮6上，另外一根搭接臂搭接在驱动机构安装腔室中的对应搭接座1f上。通过回位扭簧10 的设置，能够使转轴5具有自动回位的趋势，当电机7不再施力时，阀片4 能够自动回转到关闭位置。
进一步地，请参见图7，各根转轴5的两端各通过一个轴承13可转动地安装在节气门壳体1上。每根转轴5只用配两个轴承13，就能够保证装配的可靠性，简单可靠。
请参见图1-图4，喉口1a的进气端均嵌设有铜套2，铜套2上均开设有若干进油微孔2a，且各个铜套2的外壁分别与对应喉口1a的孔壁之间形成环形供油通道3，节气门壳体1上具有若干喷油器安装孔1b，安装在各个喷油器安装孔1b中的喷油器能够分别向两个对应铜套2上的环形供油通道3供油。
具体地说，有以下两种方式：
方式一：请参见3和图4，每两个铜套2的环形供油通道3之间分别通过节气门壳体1上的对应输油通道1c连通，各个喷油器安装孔1b分别与其中一个对应铜套2的环形供油通道3连通，能够使安装在喷油器安装孔1b中的喷油器先对一个环形供油通道3供油，再经输油通道1c向另一个环形供油通道3供油，实现同时对两个环形供油通道3供油。采用这一方式，喷油器安装孔1b均开设在节气门壳体1的同一侧壁上，即：喷油器均安装在节气门壳体1的同一侧壁上，使安装结构更加紧凑，进一步减少空间的占用。
方式二：每两个铜套2的环形供油通道3之间分别通过节气门壳体1上的对应输油通道1c连通，各个喷油器安装孔1b分别与对应的输油通道1c连通。采用这一方式，能够使安装在喷油器安装孔1b中的喷油器对输油通道1c 供油，再通过输油通道1c同时对两个环形供油通道3供油，供油更加均衡，从而利于更精确地控制空气和燃油的比例，提高燃烧效率。
请参见图2和图3，各个输油通道1c分别靠近对应铜套2的出气端，能够连通两个对应的环形供油通道3。具体地说，在节气门壳体1上加工输油通道1c时，先从节气门壳体1的外壁上铣出一个细长深孔，该深孔能够连通两个环形供油通道3，再将深孔的入口端通过堵头1c1封堵，即形成输油通道 1c。这一加工方式简单可靠，能够保证加工精度。
请参见图4和图5，铜套2整体呈圆筒形结构，并且在铜套2靠近出气端的位置具有至少一圈环形凹槽2b，本实施例中，每个铜套2上均设有两圈环形凹槽2b。各个喉口1a的孔壁与对应铜套2的两个环形凹槽2b合围形成环形供油通道3，需要指出的是，相邻环形凹槽2b之间通过环形凸筋2c分隔，环形凸筋2c的外径小于对应铜套2的外径(请参见图4中的放大部分)，从而使燃油能够在相邻环形凹槽2b之间流动，实现相互补充。铜套2其它部分的外壁与对应喉口1a的孔壁紧密贴合，能够有效避免漏油。
相应的，各个进油微孔2a分别开设在对应环形凹槽2b的槽底，为了使燃油能够更加分散且均匀地流入喉口1a中，各个进油微孔2a呈环形均匀分布在对应的环形凹槽2b中。并且，相邻环形凹槽2b中的进油微孔2a错位分布，以进一步分散各个进油微孔2a的空间分布。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种联动式多缸电子节气门总成，包括节气门壳体，该节气门壳体具有若干同向贯穿的喉口，所述喉口中均设置有阀片，其特征在于：所述节气门壳体上设置有至少两根相互平行的转轴，各根所述转轴均分别至少与两个对应的阀片连接，并能够在同一转轴驱动机构的带动下同步转动，所述转轴驱动机构包括电机、中间齿轮组以及分别固套在各根转轴同一端的转轴驱动齿轮，相邻转轴驱动齿轮之间相互啮合，且各个转轴驱动齿轮与节气门壳体之间均设置有回位扭簧，所述电机设置在外侧，并能够通过中间齿轮组驱动其中一个转轴驱动齿轮，以使各根转轴同步转动。
2.根据权利要求1所述的联动式多缸电子节气门总成，其特征在于：所述中间齿轮组包括固套在电机的电机轴上的一级主动齿轮以及可转动地安装在节气门壳体上的双联齿轮，所述双联齿轮包括与一级主动齿轮啮合的一级从动齿以及与其中一个转轴驱动齿轮啮合的二级主动齿。
3.根据权利要求1所述的联动式多缸电子节气门总成，其特征在于：所述节气门壳体上具有驱动机构安装槽以及可拆卸地盖合在驱动机构安装槽上的安装槽槽盖，所述驱动机构安装槽与安装槽槽盖之间设置有密封圈，并合围形成驱动机构安装腔室，所述电机、中间齿轮组、转轴驱动齿轮和回位扭簧均位于驱动机构安装腔室中。
4.根据权利要求3所述的联动式多缸电子节气门总成，其特征在于：其中一个所述转轴驱动齿轮远离对应转轴一侧端面的中心位置设置有永磁体，所述安装槽槽盖上设置有与永磁体相适应的霍尔传感器。
5.根据权利要求3所述的联动式多缸电子节气门总成，其特征在于：各个所述回位扭簧分别套设在对应转轴插入驱动机构安装腔室的一端，其中一根搭接臂搭接在对应的转轴驱动齿轮上，另外一根搭接臂搭接在驱动机构安装腔室中的对应搭接座上。
6.根据权利要求1所述的联动式多缸电子节气门总成，其特征在于：各根所述转轴的两端各通过一个轴承可转动地安装在节气门壳体上。
7.根据权利要求1所述的联动式多缸电子节气门总成，其特征在于：所述喉口的进气端均嵌设有铜套，所述铜套上均开设有若干进油微孔，且各个铜套的外壁分别与对应喉口的孔壁之间形成环形供油通道，所述节气门壳体上具有若干喷油器安装孔，安装在各个喷油器安装孔中的喷油器能够分别向两个对应铜套上的环形供油通道供油。
8.根据权利要求7所述的联动式多缸电子节气门总成，其特征在于：每两个所述铜套的环形供油通道之间分别通过节气门壳体上的对应输油通道连通，各个所述喷油器安装孔分别与其中一个对应铜套的环形供油通道连通。
9.根据权利要求7所述的联动式多缸电子节气门总成，其特征在于：每两个所述铜套的环形供油通道之间分别通过节气门壳体上的对应输油通道连通，各个所述喷油器安装孔分别与对应的输油通道连通。
10.根据权利要求7所述的联动式多缸电子节气门总成，其特征在于：所述铜套靠近出气端的位置具有至少一圈环形凹槽，所述喉口的孔壁与对应的环形凹槽合围形成所述环形供油通道，各个进油微孔分别开设在对应环形凹槽的槽底，相邻环形凹槽之间通过环形凸筋分隔，所述环形凸筋的外径小于对应铜套的外径。
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