一种电控执行器、尾气处理系统和车辆
技术领域
本发明涉及车辆的废气循环技术领域,具体而言,涉及一种电控执行器、尾气处理系统和车辆。
背景技术
随着车辆工业技术的发展,电控执行器作为车辆重要组成部分,电气设备对汽车工业发展有一定的影响。
在环境保护和节能被日益重视的前景下,车辆会在发动机处安装废气循环系统,当突然加油时,发动机内的燃料会不完全燃烧,从而废气中会夹杂一定的可燃烧物质,此时通过电控执行器控制废气循环系统处的阀门打开,使得部分废气进入发动机进行重新燃烧,进而减少了排气对环境的污染,起到了节能的效果。
但是,在现有技术中,电控执行器对于内部的结构并未做到精细化布设,也即对内部的安装空间利用率低下,从而使得市面上的电控执行器的整体尺寸偏大,以便于增大内部的安装空间。但是,结合电控执行器安装至车辆时,需要在车辆上预留较大的安装位,以便于能够顺利安装电控执行器。
发明内容
本发明解决的问题是由于电控执行器的内部结构未做到精细化布设,使得电控执行器的整体尺寸较大的技术问题。
为解决上述问题,本发明提供一种电控执行器,包括:下壳体和上壳体,所述下壳体或所述上壳体设有多个第一配合孔;其中,所述下壳体与所述上壳体配合形成安装空间;隔离板,夹设于所述下壳体与所述上壳体之间,且所述隔离板设有多个第二配合孔;其中,所述第一配合孔与所述第二配合孔通过定位件配合连接;紧凑齿轮组件和驱动电机,二者都内设于所述安装空间;其中,所述紧凑齿轮组件与所述驱动电机配合连接。
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:通过所述定位件连接所述第一配合孔和所述第二配合孔,实现对所述隔离板定位至所述下壳体或所述上壳体的作用。结合实际安装过程,一方面,使得所述上壳体或所述下壳体二者中任一个设有所述第一配合孔,使得仅需要将所述定位件依次连接所述第一配合孔和相应位置的所述第二配合孔便可实现对所述隔离板的定位安装;与之相比的是,若是在所述上壳体和所述下壳体上都设有所述第一配合孔时,使得装配所述下壳体和所述上壳体的过程中,难以将使得所述定位件同时限位连接设于所述上壳体和所述下壳体上的所述第一配合孔,从而增大了整个装配难度,降低了装配效率;另一方面,所述紧凑齿轮组件能够实现所述电控执行器内部的各个零部件之间位置紧凑,也即提高了对所述安装空间的利用率,从而可将所述壳体设置成小巧的体型,节约了制作成本的支出。
在本发明的一个实例中,所述紧凑齿轮组件包括:第一减速齿轮,与所述驱动电机的电机轴传动连接;第二减速齿轮,与所述第一减速齿轮同轴固定连接,且设于所述第一减速齿轮靠近所述驱动电机的一侧;扇形齿轮,与所述第二减速齿轮啮合,且所述扇形齿轮设有配合槽,所述配合槽用以穿过所述电机轴。
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:一方面,通过使得所述电机轴穿过所述配合槽,与现有技术相比,在现有技术中,所述电机轴设于所述扇形齿轮的外部位置,增大了预留给所述电机轴的安装空间,从而造成了所述电控执行器的内部各个零部件安装不紧凑,在本技术方案中,通过将所述电机轴设置于所述扇形齿轮的内部,从而使得所述各个零部件之间的位置更加紧凑,从而可减小所述电控执行器的壳体大小,一定程度上减少了生产所述壳体的成本支出;另一方面,结合所述电控执行器的安装环境,例如安装至车辆上时,也减小了预留安装所述电控执行器的空间,使得整体结构更加紧凑。
在本发明的一个实例中,包括:限位结构,对应设于所述定位件远离所述第一配合孔的一侧;其中,所述限位结构设有支撑面,当所述下壳体与所述上壳体配合连接时,所述支撑面抵接于所述隔离板远离所述第一配合孔的一侧
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:结合所述电控执行器的实际安装环境,通过所述下壳体与所述上壳体夹设所述限位结构,进而使得所述限位结构支撑在所述隔离板上,对应至所述定位件、所述第一配合孔和相应的所述第二配合孔上,从而避免了所述电控执行器在动态的安装环境中,使得所述定位件从所述第一配合孔上脱离,导致所述隔离板在所述安装空间内活动,对所述紧凑齿轮组件的传动运行等造成干涉,甚至于发生严重的损坏。
在本发明的一个实例中,所述第一配合孔的数量为两个,沿所述下壳体或所述上壳体的对角线设置;其中,所述第一配合孔与所述第二配合孔一一对应连接。
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:通过对角线设置的方式,使得定位所述隔离板的手段高效,避免设置过多的所述第一配合孔和所述第二配合孔增加了所述安装空间内的零件数量,此外,也会导致由于开孔数量过多,而降低了所述电控执行器的整体结构强度。
在本发明的一个实例中,所述配合槽为圆弧槽结构置;其中,所述电机轴在所述圆弧槽结构内的运动轨迹与所述扇形齿轮的齿根圆之间的距离恒定。
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:结合所述扇形齿轮的转动过程,通过将所述配合槽设置成所述圆弧槽结构,避免了所述电机轴对于所述扇形齿轮的正常转动造成干涉。
在本发明的一个实例中,还包括:输出轴,设于所述上壳体,与所述扇形齿轮同轴心转动连接;限位件,套设于所述输出轴;弹性件,套设于所述输出轴,且与所述扇形齿轮夹设所述限位件;其中,所述弹性件设有相对的第一端和第二端,所述第一端与所述限位件连接,所述第二端与所述上壳体配合连接。
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:通过在所述输出轴上套设限位件,使所述限位件夹设于所述扇形齿轮与所述弹性件之间,一方面,便于对所述弹性件进行安装;另一方面,使得所述弹性件与所述扇形齿轮之间形成避让空间,例如用于避让所述驱动电机的电机轴,以避免干涉所述弹性件,使得所述安装空间内的各个零部件之间的位置合理分布,相互之间的结构更加紧凑。
在本发明的一个实例中,所述限位件靠近所述弹性件的一侧设有第一卡槽,所述第一卡槽用于与所述第一端限位配合;所述上壳体设有第二卡槽,所述第二卡槽用于与所述第二端限位配合;其中,所述限位件随着所述输出轴的转动而转动。
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:用于限定所述弹性件的配合方式简单,也即减小了将所述弹性件定位安装至所述安装空间内的难度,以使得所述输出轴在转动过程中,所述弹性件能够进行有效的形变,结合所述电控执行器用于控制废气管道中的阀门开度调节过程时,使得所述驱动电机停止运行后,可由所述弹性件发生形变将存储的弹性势能释放,进而转化成使得所述阀门关闭的动力,从而无需再对所述驱动电机输入动力,仅可依靠所述弹性力便可以完成对所述阀门的关闭的动作,以减少了所述驱动电机的运行做功,而延长了所述驱动电机的使用寿命和节约电能。
另一方面,本发明还提供一种尾气处理系统,包括:如上述任一实例所述的电控执行器。
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:能够实现如上述任一技术方案对应的技术效果,此处不再赘述。
在本发明的一个实例中,所述尾气处理系统包括阀门,所述阀门设置在所述尾气处理系统的废气循环管道上,所述电控执行器用于控制所述阀门的打开或关闭。
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:所述电控执行器的所述驱动轴与所述尾气处理系统的阀门轴连接,以控制所述阀门打开或者关闭。
再一方面,本发明还提供一种车辆,包括:如上述任一项实例所述的电控执行器;或,如上述任一实例所述的尾气处理系统。
与现有技术相比,采用该技术方案所达到的技术效果:能够实现上述任一技术方案对应的技术效果,此处不再赘述。
采用本发明的技术方案后,能够达到如下技术效果:
(1)通过所述定位件连接所述第一配合孔和所述第二配合孔,实现对所述隔离板定位至所述下壳体或所述上壳体的作用。结合实际安装过程,一方面,使得所述上壳体或所述下壳体二者中任一个设有所述第一配合孔,使得仅需要将所述定位件依次连接所述第一配合孔和相应位置的所述第二配合孔便可实现对所述隔离板的定位安装;与之相比的是,若是在所述上壳体和所述下壳体上都设有所述第一配合孔时,使得装配所述下壳体和所述上壳体的过程中,难以将使得所述定位件同时限位连接设于所述上壳体和所述下壳体上的所述第一配合孔,从而增大了整个装配难度,降低了装配效率;另一方面,所述紧凑齿轮组件能够实现所述电控执行器内部的各个零部件之间位置紧凑,也即提高了对所述安装空间的利用率,从而可将所述壳体设置成小巧的体型,节约了制作成本的支出;
(2)一方面,通过使得所述电机轴穿过所述配合槽,与现有技术相比,在现有技术中,所述电机轴设于所述扇形齿轮的外部位置,增大了预留给所述电机轴的安装空间,从而造成了所述电控执行器的内部各个零部件安装不紧凑,在本技术方案中,通过将所述电机轴设置于所述扇形齿轮的内部,从而使得所述各个零部件之间的位置更加紧凑,从而可减小所述电控执行器的壳体大小,一定程度上减少了生产所述壳体的成本支出;另一方面,结合所述电控执行器的安装环境,例如安装至车辆上时,也减小了预留安装所述电控执行器的空间,使得整体结构更加紧凑;
(3)结合所述电控执行器的实际安装环境,通过所述下壳体与所述上壳体夹设所述限位结构,进而使得所述限位结构支撑在所述隔离板上,对应至所述定位件、所述第一配合孔和相应的所述第二配合孔上,从而避免了所述电控执行器在动态的安装环境中,使得所述定位件从所述第一配合孔上脱离,导致所述隔离板在所述安装空间内活动,对所述紧凑齿轮组件的传动运行等造成干涉,甚至于发生严重的损坏。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种电控执行器的结构示意图。
图2为图1中另一视角下的结构示意图。
图3为图2中A-A方向的剖视图。
图4为电控执行器的内部结构示意图。
图5为图4中的扇形齿轮的结构示意图。
图6为图1中的下壳体的结构示意图。
图7为图6中另一视角下的结构示意图。
图8为图2中的上壳体的结构示意图。
图9为图4中的限位件的结构示意图。
附图标记说明:
100-电控执行器;10-下壳体;11-风冷组件;12-水冷组件;13-电机安装部;14-第一安装部;15-限位结构;16-第一安装空间;20-上壳体;21-隔离板;22-电控板;23-定位件;24-第二卡槽;25-输出端口;26-第一配合孔;27-第二安装空间;30-驱动电机;31-电机轴;32-第一齿轮轴部;33-第二齿轮轴部;41-第一减速齿轮;42-第二减速齿轮;43-扇形齿轮;44-配合槽;50-输出轴;51-弹性件;52-第二端;53-限位件;54-第一卡槽。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
实施例一:
参见图1,其为本发明实施例一提供的一种电控执行器100的结构示意图。电控执行器100例如包括壳体、驱动电机30和紧凑齿轮组件,其中,壳体内设有安装空间,驱动电机30和紧凑齿轮组件都内设于安装空间,且紧凑齿轮组件与驱动电机30配合连接;驱动电机30设有电机轴31,通过电机轴31可实现与紧凑齿轮组件的传动连接。
结合图2-图5,具体的,紧凑齿轮组件例如包括第一减速齿轮41、第二减速齿轮42和扇形齿轮43。第一减速齿轮41与电机轴31传动连接;第二减速齿轮42与第一减速齿轮41同轴固定连接,且第二减速齿轮42设于第一减速齿轮41靠近驱动电机30的一侧;扇形齿轮43与第二减速齿轮42啮合,且扇形齿轮43设有配合槽44,其中,配合槽44用于配合连接电机轴31。其中,第一减速齿轮41的分度圆大于第二减速齿轮42的分度圆。
在一个具体实施例中,电机轴31为齿轮轴,于是,电机轴31与第一减速齿轮41之间为外啮合传动。具体的,电机轴31与扇形齿轮43为偏心设置,且电机轴31部分伸出配合槽44,将电机轴31伸出配合槽44的部位结构记为第一齿轮轴部32,于是,第一齿轮轴部32与第一减速齿轮41外啮合;而配合进入配合槽44的部分结构记为第二齿轮轴部33,随着扇形齿轮43的转动,第二齿轮轴部33在配合槽44内相对扇形齿轮43转动。结合驱动电机30的运行过程,具体的,由齿轮轴转动,从而带动与之啮合的第一减速齿轮41转动,由于第一减速齿轮41与第二减速齿轮42同轴固定连接,于是带动第二减速齿轮42转动,最后带动扇形齿轮43进行转动。
优选的,配合槽44为圆弧槽结构,其中,电机轴31在圆弧槽结构内的运动轨迹与扇形齿轮43的齿根圆之间的距离保持恒定。
举例来说,圆弧槽结构设于扇形齿轮43的偏心位置;其中,圆弧槽结构与扇形齿轮43同圆心设置。具体的说,圆弧槽结构为部分环状结构,随着扇形齿轮43的转动,使得第二齿轮轴在圆弧槽结构内的位置发生移动,可看作是第二齿轮轴在圆弧槽结构内作围绕着扇形齿轮43轴心转动的运动。为了避免扇形齿轮43沿同一方向转过的角度过大而使得第二齿轮轴碰撞至圆弧槽结构的内壁,可通过预设驱动电机30沿着同一方向转过的最大圈数,以使得扇形齿轮43在正转或反转过程中,避免与圆弧槽结构的内壁发生干涉。
结合图6-图8,优选的,壳体例如包括下壳体10、上壳体20和隔离板21。下壳体10内设有用于安装驱动电机30的第一安装空间16;上壳体20与下壳体10配合连接,且上壳体20内设有用于安装紧凑齿轮组件的第二安装空间27;其中下壳体10或上壳体20设有多个第一配合孔,对应的,隔离板21设有多个第二配合孔,隔离板21夹设于下壳体10与上壳体20之间。其中,第一配合孔26与第二配合孔一一对应设置,且通过与定位件23的配合连接,以使得将隔离板21定位安装在下壳体10或上壳体20上。举例来说,第一配合孔26可设于上壳体20用于与下壳体10配合的端面上。
在一个具体实施例中,第一配合孔26的数量为两个,沿对角线的方向设置在端面上,对应的,第二配合孔的数量也为两个,同样的,沿着隔离板21的对角线设置,定位件23例如可以为销轴,而第一配合孔26和第二配合孔都可以为光孔设置,只需将销轴插入相应的第一配合孔26和第二配合孔上,即可完成二者的定位安装。当然了,也可取定位件23为螺栓,可通过对第一配合孔26和第二配合孔进行紧固螺纹连接方式,结合将电控执行器100应用至车辆时,车辆在运行过程中,尤其是跨越障碍时,使得电控执行器100所处的安装环境为动态环境,于是,在震动或者晃动的安装环境中,易使得销轴从第一配合孔26和第二配合孔中脱落,造成隔离板21从上壳体20中脱离。同样的,也容易使得螺栓松动。
于是,进一步的,可使得下壳体10对应定位件23的位置处设有限位结构15,使得下壳体10与上壳体20配合连接时,限位结构15支撑至隔离板21的表面,同时也避免了定位件23从第二配合孔中脱离。举例来说,限位结构15可以为加强筋,加强筋还能够起到加强下壳体10的整体结构强度。具体的,限位结构15对应设于定位件23远离第一配合孔26的一侧,其中,限位结构15设有支撑面,当下壳体10与上壳体20配合连接时,支撑面抵接于隔离板21远离第一配合孔26的一侧。
优选的,下壳体10例如包括第一安装部14、电机安装部13和风冷组件11。第一安装部14设有相对设置的安装侧和配合侧,配合侧用于配合连接上壳体20;电机安装部13设于安装侧,其中,电机安装部13与第一安装部14连通形成第一安装空间16;风冷组件11设于第一安装部14,且位于安装侧,具体的,风冷组件11围绕着电机安装部13的周围设置,也即电机安装部13可以是设置于第一安装部14的中间位置,以便于能够在第一安装部14预留给风冷组件11足够的安装位置,以使得风冷组件11能够围绕电机安装部13的周围设置,进而可以使得风冷组件11能够以电机安装部13为中心,进行均衡合理的散热。
举例来说,风冷组件11例如可以为散热翅片组,通过增大第一安装部14的相应位置的表面积,从而提高由驱动电机30运行而散发至第一安装空间16内的热量及时排出,起到加速降温的效果,避免驱动电机30过热而发生过热减低使用寿命。
进一步的,下壳体10例如还包括水冷组件12,水冷组件12设于第一安装部14,与风冷组件11对应设置;其中,水冷组件12围绕电机安装部13的周围设置。
具体的,水冷组件12例如为水冷通道,且水冷通道与第一安装空间16相互隔离。其中,水冷通道例如包括进水通道和出水通道。进水通道的进水口和出水通道的出水口都开设于第一安装部14的表面,且进水通道与出水通道的内部相互连通。
举例来说,在对第一安装部14进行加工过程中,为了降低其加工难度,进水通道与出水通道都为设在第一安装部14上的直通道,同时为了保证水冷组件12的水冷作用能够得到良好实现,可在第一安装部14的表面另开设一个第三通道,第三通道、进水通道和出水通道相互连通,使得水冷组件12发挥水冷作用的过程中,可将第三通道堵上,使得冷却液从进水口流入进水通道,再流经出水通道,最后从出水口流出。
优选的,电控执行器100例如包括电控板22,电控板22设于第一安装空间16内。由于电控板22和驱动电机30都设置在第一安装空间16内,于是使得电控板22的所在环境温度受到驱动电机30运行的影响,处于较高的温度,于是,结合上述技术方案,可通过风冷组件11和水冷组件12的协同散热作用,使得电控板22能够正常发挥作用。
优选的,上壳体20开设有输出端口25,电控执行器100例如还包括输出轴50、限位件53和弹性件51。输出轴50设于上壳体20,且部分伸出输出端口25,其中,输出轴50与扇形齿轮43同轴心转动连接;限位件53套设于输出轴50上;弹性件51套设于输出轴50,且与扇形齿轮43夹设限位件53。
进一步的,弹性件51设有相对的第一端和第二端52,第一端与限位件53连接;第二端52与上壳体20配合连接;此外,电机轴31夹设于输出轴50与紧凑齿轮组件之间。
结合图9,在一个具体实施例中,弹性件51为扭簧,限位件53靠近弹性件51的一侧设有第一卡槽54,第一卡槽54用于与第一端限位配合,从而实现扭簧与限位件53的连接;而在上壳体20对应第二端52的位置处设有第二卡槽24,第二端52通过与第二卡槽24进行卡接,从而实现扭簧与上壳体20之间的连接。其中,由于限位件53套接至输出轴50上,于是,限位件53可随着输出轴50的转动而作同步运动,从而带动扭簧的第一端沿着输出轴50的转动而转动,使得扭簧处于形变状态。结合驱动电机30运行的情况下,例如可定义电机轴31正转的过程中,带动输出轴50也作正转,此时使得与输出轴50转动连接的阀门的开度不断增大,反之,当电机轴31反转的过程中,使得阀门的开度不断减小,直到完全关闭。
于是,控制电机轴31正转时,与之啮合的第一减速齿轮41为反转,而此时第二减速齿轮42也为反转,由于第二减速齿轮42与扇形齿轮43外啮合,使得扇形齿轮43为正转,从而带动输出轴50正转,控制与之传动连接的阀门的开度增大,其中,驱动电机30在正转的过程中,还需要克服扭簧发生形变的力。具体的,当驱动电机30沿正转方向转过的角度越大,相应的,使得阀门打开的开度也就越大。反之,当驱动电机30停止运行后,可在扭簧的回复力的作用下,带动输出轴50反转,也即使得阀门的开度减小,最终完成关闭阀门的作用。
在一个具体实例中,电机轴31、输出轴50和紧凑齿轮组件的依次排列顺序可以为:输出轴50、扇形齿轮43、电机轴31、第一减速齿轮41和第二减速齿轮42。需要注意的是,电机轴31配合连接至扇形齿轮43的配合槽44内,与之对应的是,在现有技术中,例如依次的排列顺序为:输出轴50、扇形齿轮43,第一减速齿轮41和第二减速齿轮42、电机轴31,也即本技术方案与现有技术的区别在于,利用在扇形齿轮43上开设有配合槽44,将电机轴31的位置调整在了扇形齿轮43与第一减速齿轮41之间,从而减小了内部空间,使得电控执行器100的各个零部件相互之间的位置更加紧凑,实现了精细化布设的效果。此外,可以理解的是,对应驱动电机30的位置从原先的设置于第一安装部14的靠边位置调整至了位于第一安装部14的中间位置,进而使得风冷组件11能够围绕电机安装部13的周围设置,能够对驱动电机30在运行过程中产生的热量进行充分散热,进一步提高了电控执行器100内部与外界安装环境之间的换热效率,避免因为散热不及时,而使得电控执行器100易发生故障,缩短使用寿命。
实施例二:
本发明实施例二还提供一种尾气处理系统,尾气处理系统例如包括如上述实施例一所述的电控执行器100。相应的,能够实现如实施例一中任一技术方案所对应的技术效果,此处不再赘述。
优选的,尾气处理系统例如包括阀门,阀门设置在废气循环管道上,电控执行器100用于控制阀门的打开或者关闭。
举例来说,尾气处理系统可以为:涡轮增压系统、排气制动系统以及废气再循环系统。
实施例三:
本发明实施例三还提供一种车辆,车辆例如包括如上述实施例一所述的电控执行器100,对应的,本实施例三能够实现如上述实施例一中的任一技术方案对应的技术效果;或,包括如上述实施例二提供的尾气处理系统。对应的,本实施例三能够实现如上述实施例二中的任一技术方案对应的技术效果,此处不再赘述。举例来说,所述车辆可以为:汽车、卡车、货车以及商用车等。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。