CN114508429A - 一种方便安装的柴油机用电子节气门体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种方便安装的柴油机用电子节气门体，包括节气门本体（1）、节气门轴（2）、磁芯组件（6）和扇形齿轮（7），节气门轴（2）的一端开设有节气门轴环槽（17）及节气门轴扁槽（18）；扇形齿轮（7）通过节气门轴环槽（17）固定在节气门轴（2）上；所述磁芯组件（6）通过扇形齿轮（7）和节气门轴扁槽（18）固定在节气门轴（2）上；直流电机（5）设置在节气门本体（1）的底部；位置传感器（4）通过螺钉（16）与节气门本体（1）相连接。本发明结构紧凑、安装方便，并且能满足柴油机相对汽油机工作粗暴所需强度。解决了现有节气门体装卸不便的技术问题。

Description

一种方便安装的柴油机用电子节气门体

技术领域

本发明涉及汽车柴油发动机技术领域，具体涉及一种方便安装的柴油机用电子节气门体。

背景技术

一般柴油机是没有节气门的，随着智能化技术的发展，有一些采用先进技术的柴油机，采用节气门控制进气，其目的是改善尾气排放，达到排放法规。轿车柴油机通常使用EGR（排气再循环）技术，而柴油发动机在部分负荷的时候，过量空气系数是很大的（通俗理解是燃烧1kg燃油所消耗的空气量比理论空气消耗量多，此时在汽缸中的混合气为稀混合气），所以可以通过增加EGR率，将废气引入进气管道，从而降低氮氧化合物的排放。

在全负荷的时候为了保证功率的输出，一般采用较低的EGR率。针对EGR的控制主要有进气负压控制，排气压力控制，负荷比例及电子控制式，要实现对EGR率的精确控制，光靠进排气的压差是很困难的，所以现在的柴油轿车发动机一般都会使用节气门加VGT（可变截面涡轮增压技术）的方法来改变进排气管之间的压差，最终实现EGR率的精确控制，这是使用节气门的目的所在。

当前的电子节气门体中，为实现电子节气门体正反转回位力矩要求，大部分电子节气门体分别使用一体化的左右旋向的双扭簧，制造工艺性差、制造成本高。当前的电子节气门体中，大部分直流电机使用独立压板、独立电机定子、独立底座，由后续装配实现电机的安装固定，零件多、结构复杂、装配困难、成本高。当前的电子节气门体大多传感器采用卡箍与本体连接，成本高、安装和拆卸均较困难，且不能满足柴油机工作粗暴所需强度。

随着汽车技术的发展，牵引力控制、巡航控制、怠速控制等汽车智能化控制已成为汽车的标准化配置，得到了汽车厂商和客户的青睐。发动机电控单元（ECU）对电子节气门体快速精确的控制具有为车辆提供最佳动力性和燃油经济性、改善发动机排放性能等优点，应用越来越广泛，逐渐取代了传统的机械节气门体。当前的电子节气门体中，扇形齿轮与节气门轴连接，普遍采用激光焊接的方式，对零件的制造精度要求高、设备投资大。

在专利CN202110756715.X中，公开了一种新型柴油机用电子节气门体，包括节气门体、节气门轴、节气门片和位置传感器，节气门轴转动安装在节气门体内，节气门片固定安装在节气门轴上，还包括直流电机、电机齿轮、中间齿轮、扇形齿轮和扭簧，直流电机安装在节气门体的一侧，电机齿轮安装在直流电机的输出轴上，中间齿轮转动安装在节气门体上，中间齿轮与电机齿轮啮合，扇形齿轮与中间齿轮啮合，扭簧套装在扇形齿轮上，扭簧两端固定在扇形齿轮限位支脚上。该专利能够实现节气效果，但难以满足正反转回位力矩要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种方便安装的柴油机用电子节气门体。位置传感器与节气门本体之间采用螺钉连接，扇形齿轮通过磁芯组件与节气门轴相连接并固定，节气门轴通过滚针轴承和滑动轴承支撑在节气门本体内，使得结构紧凑、安装方便，并且能满足柴油机相对汽油机工作粗暴所需强度。解决了现有节气门体装卸不便的技术问题。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种方便安装的柴油机用电子节气门体，包括直流电机、滚针轴承、滑动轴承、节气门本体、节气门轴、磁芯组件和扇形齿轮，其中：

所述节气门轴上设有节气门片；

所述节气门轴的两端分别通过滚针轴承和滑动轴承安装固定在节气门本体内；

所述节气门轴靠近滚针轴承的一端开设有节气门轴环槽及节气门轴扁槽；

所述扇形齿轮通过节气门轴环槽固定在节气门轴上；

所述磁芯组件 通过扇形齿轮和节气门轴扁槽固定在节气门轴上；

所述直流电机设置在节气门本体的底部；

所述直流电机旁设有位置传感器；所述位置传感器通过螺钉与节气门本体相连接。

可选或优选地，所述扇形齿轮的中心开设有坡形槽，内缘设有两个限位凸台；所述限位凸台装卡在节气门轴环槽内。

可选或优选地，所述磁芯组件的两侧设有耳板，底部设有磁芯组件安装板；所述磁芯组件安装板安装在节气门轴扁槽内；

所述磁芯组件安装板的两侧设有倾斜面，可与扇形齿轮的坡形槽相配合。

可选或优选地，所述直流电机上设有集成压板，位于电机齿轮与电机主体之间；

所述集成压板通过螺钉连接安装在节气门本体上；

所述集成压板的外缘设有两个非对称的安装过孔。

可选或优选地，所述扇形齿轮与节气门轴之间设有内扭簧；

所述内扭簧为右旋弹簧；

所述内扭簧上设有内扭簧支脚A和内扭簧支脚B。

可选或优选地，所述扇形齿轮外设有外扭簧；

所述外扭簧为左旋弹簧，所述外扭簧上设有外扭簧支脚C和外扭簧支脚D。

本发明提供的有益效果包括：

（1）本发明的扇型齿轮的限位凸台与节气门轴环槽连接，通过磁芯组件将扇型齿轮与节气门轴连接固定，使得结构紧凑、安装方便可靠、成本低；

（2）本发明的直流电机旁设有集成压板，且集成压板的外缘设有两个非对称的安装过孔，使得直流电机安装固定方便、可靠；

（3）本发明使用内扭簧和外扭簧，实现电子节气门体正反转回位力矩要求，制造成本低，可靠性高；

（4）本发明的位置传感器与本体连接采用螺钉连接，安装方便，便于后续拆卸分析，同时满足柴油机相对汽油机工作粗暴所需强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1 为本发明的结构示意图（立体图）；

图2 为本发明的结构示意图（主视图）；

图3 为本发明的结构示意图（剖视图）；

图4 为本发明中节气门轴的结构示意图；

图5 为本发明中扇形齿轮的结构示意图；

图6 为本发明中扇形齿轮的剖视图（A-A截面）；

图7 为本发明中磁芯组件的结构示意图；

图8 为本发明中扇形齿轮、节气门轴和磁芯组件的连接示意图；

图9 为本发明中扇形齿轮、节气门轴和磁芯组件的连接示意图（A-A截面）；

图10 为本发明中扇形齿轮、节气门轴和磁芯组件的连接示意图（B-B截面）；

图11 为本发明中直流电机的结构示意图；

图12 为本发明中内扭簧的结构示意图；

图13 为本发明中外扭簧的结构示意图；

图14 为本发明中内扭簧的安装示意图；

图15 为本发明中外扭簧的安装示意图；

图中附图标记为：

1-节气门本体，2-节气门轴，3-节气门片，4-位置传感器，5-直流电机，6-磁芯组件，7-扇形齿轮，8-中间齿轮，9-内扭簧，10-外扭簧，11-滚针轴承，12-滑动轴承，13-电机齿轮，14-波形垫圈，16-螺钉，17-节气门轴环槽，18-节气门轴扁槽，19-限位凸台，20-限位凸台内圆面，21-限位凸台端面，22-坡形槽，23-磁芯组件安装板，24-集成压板，25-内扭簧支脚A，26-内扭簧支脚B，27-外扭簧支脚C，28-外扭簧支脚D。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1-图15所示：

本实施例提供了一种方便安装的柴油机用电子节气门体，包括直流电机5、滚针轴承11、滑动轴承12、节气门本体1、节气门轴2、磁芯组件6和扇形齿轮7，其中：

所述节气门轴2上设有节气门片3；

所述节气门轴2的两端分别通过滚针轴承11和滑动轴承12安装固定在节气门本体1内；

所述节气门轴2靠近滚针轴承11的一端开设有节气门轴环槽17及节气门轴扁槽18；

所述扇形齿轮7通过节气门轴环槽17固定在节气门轴2上；

所述磁芯组件6 通过扇形齿轮7和节气门轴扁槽18固定在节气门轴2上；

所述直流电机5设置在节气门本体1的底部；

所述直流电机5旁设有位置传感器4；所述位置传感器4通过螺钉16与节气门本体1相连接，安装方便，便于后续拆卸分析，同时满足柴油机相对汽油机工作粗暴所需强度。

本实施例中，所述扇形齿轮7的中心开设有坡形槽22，内缘设有两个限位凸台19；

所述限位凸台19装卡在节气门轴环槽17内，扇型齿轮7通过限位凸台19的限位凸台内圆面20和限位凸台端面21装入节气门轴环槽17内，通过扇型齿轮7的限位凸台内圆面20和限位凸台端面21实现与节气门轴2的轴向与径向连接限位；

所述扇形齿轮7通过磁芯组件安装板23与坡形槽22、节气门轴扁槽18装配，实现扇型齿轮7与节气门轴2的连接固定。

本实施例中，所述磁芯组件6的两侧设有耳板，底部设有磁芯组件安装板23；

所述磁芯组件安装板23安装在节气门轴扁槽18内；

所述磁芯组件安装板23的两侧设有倾斜面，可与扇形齿轮7的坡形槽22相配合。

本实施例中，所述直流电机5上设有集成压板24，位于电机齿轮13与电机主体之间；

所述集成压板24通过螺钉连接安装在节气门本体1上；

所述集成压板24的外缘设有两个非对称的安装过孔，直流电机5安装固定方便、可靠、成本低。

本实施例中，所述扇形齿轮7与节气门轴2之间设有内扭簧9；

所述内扭簧9为右旋弹簧；

所述内扭簧9上设有内扭簧支脚A25和内扭簧支脚B26。

本实施例中，所述扇形齿轮7外设有外扭簧10；

所述外扭簧10为左旋弹簧，所述外扭簧10上设有外扭簧支脚C27和外扭簧支脚D28，在直流电机5不输出动力时节气门片3在外扭簧10的扭力作用下处于自然位置。

本实施例具有以下优点：

（1）本实施例的扇型齿轮7的限位凸台19与节气门轴环槽17连接，通过磁芯组件6将扇型齿轮7与节气门轴2连接固定，使得结构紧凑、安装方便可靠、成本低；

（2）本实施例的直流电机5旁设有集成压板24，且集成压板24的外缘设有两个非对称的安装过孔，使得直流电机5安装固定方便、可靠；

（3）本实施例使用内扭簧9和外扭簧10，实现电子节气门体正反转回位力矩要求，制造成本低，可靠性高；

（4）本实施例的位置传感器4与节气门本体1连接采用螺钉连接，安装方便，便于后续拆卸分析，同时满足柴油机相对汽油机工作粗暴所需强度。

本文揭露的结构、功能和连接形式，可以通过其它方式实现。例如，以上所描述的实施例仅是示意性的，例如节气门轴与滚针轴承和滑动轴承之间可以有其他安装方式，例如多个组件可以结合或者集成于另一个组件；另外，在本文各个实施例中的各功能组件可以集成在一个功能组件中，也可以是各个功能组件单独物理存在，也可以两个或两个以上功能组件集成为一个功能组件。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种方便安装的柴油机用电子节气门体，包括直流电机（5）、滚针轴承（11）、滑动轴承（12），其特征在于：还包括节气门本体（1）、节气门轴（2）、磁芯组件（6）和扇形齿轮（7），其中：

所述节气门轴（2）上设有节气门片（3）；

所述节气门轴（2）的两端分别通过滚针轴承（11）和滑动轴承（12）安装固定在节气门本体（1）内；

所述节气门轴（2）靠近滚针轴承（11）的一端开设有节气门轴环槽（17）及节气门轴扁槽（18）；

所述扇形齿轮（7）通过节气门轴环槽（17）固定在节气门轴（2）上；

所述磁芯组件（6） 通过扇形齿轮（7）和节气门轴扁槽（18）固定在节气门轴（2）上；

所述直流电机（5）设置在节气门本体（1）的底部；

所述直流电机（5）旁设有位置传感器（4）；所述位置传感器（4）通过螺钉（16）与节气门本体（1）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种方便安装的柴油机用电子节气门体，其特征在于：所述扇形齿轮（7）的中心开设有坡形槽（22），内缘设有两个限位凸台（19）；所述限位凸台（19）装卡在节气门轴环槽（17）内。

3.根据权利要求1所述的一种方便安装的柴油机用电子节气门体，其特征在于：所述磁芯组件（6）的两侧设有耳板，底部设有磁芯组件安装板（23）；所述磁芯组件安装板（23）安装在节气门轴扁槽（18）内；所述磁芯组件安装板（23）的两侧设有倾斜面，可与扇形齿轮（7）的坡形槽（22）相配合。

4.根据权利要求1所述的一种方便安装的柴油机用电子节气门体，其特征在于：所述直流电机（5）上设有集成压板（24），位于电机齿轮（13）与电机主体之间；所述集成压板（24）通过螺钉连接安装在节气门本体（1）上；所述集成压板（24）的外缘设有两个非对称的安装过孔。

5.根据权利要求1所述的一种方便安装的柴油机用电子节气门体，其特征在于：所述扇形齿轮（7）与节气门轴（2）之间设有内扭簧（9）；所述内扭簧（9）为右旋弹簧；所述内扭簧（9）上设有内扭簧支脚A（25）和内扭簧支脚B（26）。

6.根据权利要求1所述的一种方便安装的柴油机用电子节气门体，其特征在于：所述扇形齿轮（7）外设有外扭簧（10）；所述外扭簧（10）为左旋弹簧，所述外扭簧（10）上设有外扭簧支脚C（27）和外扭簧支脚D（28）。

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