CN202578950U - 一种两级齿轮驱动的电控egr阀 - Google Patents

一种两级齿轮驱动的电控egr阀 Download PDF

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陈东东
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Abstract

本实用新型公开了一种两级齿轮驱动的电控EGR阀，包括：一电机模组、一摇臂模组和一阀体模组；所述电机模组包括：一电机，其输出轴上具有电机齿轮；一固定在电机壳体上的齿轮传动装置，所述齿轮传动装置将电机模组的动作传动至摇臂模组；所述摇臂模组包括：末端齿轮和固定在末端齿轮轴上的摇臂；所述阀体模组包括：安装在阀体上的转化接头、回位弹簧、阀杆和阀片，转化接头连接所述摇臂上的连接轴承，阀杆一端固定于转换接头上，阀杆另一端固定有阀片，回位弹簧穿设固定于阀杆具有转换接头一端弹簧座的下方。本实用新型的两级齿轮驱动的电控EGR阀具有反馈信号，体积小巧，适应性强，能进行闭环控制。

Description

一种两级齿轮驱动的电控EGR阀
技术领域
本实用新型涉及汽车电子领域，特别是涉及一种两级齿轮驱动的电控EGR阀（废气流量控制阀）。 
背景技术
汽车废气再循环系统是发动机的尾气控制系统中的一个重要组成部分，EGR阀是废弃再循环系统中不可缺少的重要零件。EGR阀的开度大小决定了系统的EGR率的大小。传统的气动EGR阀，属于开环控制，控制精度低。电动EGR阀为闭环控制，控制精度高，效果更好，更加有利于汽车尾气排放的精确控制。 
目前，市场上大多数两级齿轮驱动的电控EGR阀的驱动方式都是两级齿轮减速传动。但是这种传动虽然结构简单体积也比较大，使用齿轮的模数一般也比较大。并且发动机周边的零件众多，对空间的要求比较高。相同传动能力下，体积越小的EGR阀适应性就越强。 
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有反馈信号，体积小巧，适应性强能进行闭环控制的两级齿轮驱动的电控EGR阀。 
为解决上述技术问题本实用新型的两级齿轮驱动的电控EGR阀包括：一电机模组、一摇臂模组和一阀体模组；电机模组和摇臂模组组合在一起构成驱动机构，驱动机构安装在阀体模组上； 
所述电机模组包括：一电机，其输出轴上具有电机齿轮；一固定在电机壳体上的齿轮传动装置，所述齿轮传动装置将电机模组的动作传动至摇臂模组； 
所述摇臂模组包括：末端齿轮和固定在末端齿轮轴上的摇臂，将接收的所述齿轮传动装置的动作传输至阀体模组； 
所述阀体模组包括：安装在阀体上的转化接头、回位弹簧、阀杆和阀片，转化接头连接所述摇臂上的连接轴承，阀杆一端固定于转化接头上，阀杆另一端固定有阀片，回位弹簧穿设固定于阀杆具有转化接头一端弹簧座的下方。 
其中，所述齿轮传动装置包括三个阶梯形齿轮，所述阶梯形齿轮较大端采用外啮合方式啮合于所述电机齿轮，所述阶梯形齿轮是均布所述电机齿轮周围，所述阶梯形齿轮较小端采用外啮合方式啮合于所述末端齿轮，所述末端齿轮位于三个阶梯形齿轮的中间，所述阶梯形齿轮的轴线与所述电机齿轮、末端齿轮的轴线平行。 
其中，所述驱动机构还包括一位置传感器，所述位置传感器包括一沿所述末端齿轮轴径向充磁的磁铁和一固定在电机壳体上能感知磁场变化的霍尔芯片；所述磁铁的轴线和霍尔芯片的感应中心重合，所述磁铁和霍尔芯片是非接触的。 
电机齿轮和三个阶梯形齿轮的较大端啮合作为第一级传动；电机齿轮和三个阶梯形中间齿轮的较小端啮合作为第二级传动。驱动机构中有一个电机齿轮，三个相同的阶梯形齿轮，一个末端齿轮；三个阶梯形齿轮，其 较大端与较小端齿数不同，其较大端齿数与电机齿轮齿数匹配，其较小端齿数与末端齿轮齿数匹配，其轴线与输入、输出齿轮的轴线平行。 
本实用新型采用了两级齿轮传动的分流式减速驱动机构，降低直流电动机传递过来的转速提高输出扭矩。末端齿轮的中心线和电机输出轴的中心线共线。在传动的过程中，阶梯形齿轮只围绕固定的阶梯形齿轮轴自转而不会围绕电机齿轮或者末端齿轮进行公转运动。在传动的过程中，三个阶梯形齿轮同时参与第一级和第二级的啮合；电机齿轮和末端齿轮同时有三个齿参与到啮合过程。此种传动机构中，将原有的扭矩分配到三个中间齿轮上面，再由三个阶梯形齿轮汇总到末端齿轮上输出。在相同传动比的情况下传递相同的扭矩，单个齿轮承受的力更小，模数就可以更小，所以整体结构体积会更小。 
末端齿轮里面装有一沿末端齿轮轮轴径向充磁的磁铁，电机壳体中固定有一个能够感知磁场变化的霍尔芯片，磁铁的轴线和霍尔芯片的感应中心重合。霍尔芯片和磁铁之间是非接触的。其间隙可以根据芯片能感应到的合适的磁场强度来选取最佳的距离，传感器的输出信号受外界的影响很小，耐候性好。 
通过一个摇臂模组，将末端齿轮的旋转运动转换成阀杆、阀片的直线位移。阀体中阀杆、阀片的开度和末端齿轮的转动角度有着一定的比例关系，根据系统的需求预先设定。一个末端齿轮的转角对应一个阀杆、阀片的位移。在工作角度范围内，末端齿轮的一个转角对应霍尔芯片的一个电压输出值，与控制系统相互配合后，形成了系统的反馈，构成了闭环控制。 
本实用新型的两级齿轮驱动的电控EGR阀具有反馈信号，体积小巧，适应性强，能进行闭环控制的。 
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明： 
图1是本实用新型的外形结构示意图。 
图2是本实用新型的内部结构示意图。 
图3是本实用新型内部结构的局部示意图，显示只有一个阶梯形齿轮时各部件的结构关系。 
图4是本实用新型位置传感器的结构示意图。 
附图标记说明 
1是电机； 
2是电机齿轮； 
3是阶梯形齿轮； 
4是末端齿轮（含径向充磁的磁铁）； 
5是位置传感器； 
6是摇臂； 
7是转化接头； 
8是回位弹簧； 
9是阀杆； 
10是阀片； 
11是阶梯形齿轮轴； 
12是电机壳体； 
13是末端壳体； 
14是阀体 
15是阶梯形齿轮较大端 
16是阶梯形齿轮较小端 
17是磁铁 
18是霍尔芯片 
19是末端齿轮轴（输出轴） 
20是连接轴承 
21是弹簧座。 
具体实施方式
如图1所示，本实用新型外部结构由电机壳体12、末端壳体13和阀体14组成。 
如图2、图3和图4所示，本实用新型包括：一电机模组、一摇臂模组和一阀体模组；电机模组和摇臂模组组合在一起构成驱动机构，驱动机构安装在阀体模组上； 
所述电机模组包括：一电机1，其输出轴上具有电机齿轮2；一固定在 电机壳体12上的齿轮传动装置，所述齿轮传动装置将电机模组的动作传动至摇臂模组； 
所述摇臂模组包括：末端齿轮4和固定在末端齿轮轴19上的摇臂6，摇臂6通过连接轴承20将接收的所述齿轮传动装置的动作传输至阀体模组； 
所述阀体模组包括：安装在阀体上的转化接头7、回位弹簧8、阀杆9和阀片10，转化接头7连接所述摇臂6上的连接轴承20，阀杆9一端固定于转化接头7上，阀杆9另一端固定有阀片10，回位弹簧8穿设固定于阀杆9具有转化接头7一端的弹簧座21下方。 
所述齿轮传动装置包括三个阶梯形齿轮3，所述阶梯形齿轮较大端15采用外啮合方式啮合于所述电机齿轮2，所述阶梯形齿轮3是均布所述电机齿轮2周围，所述阶梯形齿轮较小端16采用外啮合方式啮合于所述末端齿轮4，所述末端齿轮4位于三个阶梯形齿轮轴11的中间，所述阶梯形齿轮轴11的轴线与所述电机齿轮2、末端齿轮4的轴线平行； 
三个阶梯形齿轮3，其较大端15与较小端16齿数不同，其较大端15齿数与电机齿轮2齿数匹配，其较小端16齿数与末端齿轮4齿数匹配，其轴线与电机齿轮2、末端齿轮4的轴线平行。 
所述驱动机构还包括一位置传感器，所述位置传感器包括一沿所述末端齿轮轴径向充磁的磁铁17和一固定在电机壳体上能感知磁场变化的霍尔芯片18；所述磁铁17的轴线和霍尔芯片18的感应中心重合，所述磁铁17和霍尔芯片18是非接触的。 
以上通过具体实施方式和实施例对本实用新型进行了详细的说明，但这些并非构成对本实用新型的限制。在不脱离本实用新型原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本实用新型的保护范围。 

Claims (3)

1.一种两级齿轮驱动的电控EGR阀，其特征是，包括：一电机模组、一摇臂模组和一阀体模组；电机模组和摇臂模组组合在一起构成驱动机构，驱动机构安装在阀体模组上；
所述电机模组包括：一电机，其输出轴上具有电机齿轮；一固定在电机壳体上的齿轮传动装置，所述齿轮传动装置将电机模组的动作传动至摇臂模组；
所述摇臂模组包括：末端齿轮和固定在末端齿轮轴上的摇臂，将接收的所述齿轮传动装置的动作传输至阀体模组；
所述阀体模组包括：安装在阀体上的转化接头、回位弹簧、阀杆和阀片，转化接头连接所述摇臂上的连接轴承，阀杆一端固定于转化接头上，阀杆另一端固定有阀片，回位弹簧穿设固定于阀杆具有转化接头一端弹簧座的下方。
2.如权利要求1所述两级齿轮驱动的电控EGR阀，其特征是：所述齿轮传动装置包括三个阶梯形齿轮，所述阶梯形齿轮较大端采用外啮合方式啮合于所述电机齿轮，所述阶梯形齿轮是均布所述电机齿轮周围，所述阶梯形齿轮较小端采用外啮合方式啮合于所述末端齿轮，所述末端齿轮位于三个阶梯形齿轮的中间，所述阶梯形齿轮的轴线与所述电机齿轮、末端齿轮的轴线平行。
3.如权利要求2所述的两级齿轮驱动的电控EGR阀，其特征是：所述驱动机构还包括一位置传感器，所述位置传感器包括一沿所述末端齿轮轴径向充磁的磁铁和一固定在电机壳体上能感知磁场变化的霍尔芯片；所述 磁铁的轴线和霍尔芯片的感应中心重合，所述磁铁和霍尔芯片是非接触的。 
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