CN205117517U - 用于发动机的节气门 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于发动机的节气门，包括：节气门壳体(1)；安装在所述节气门壳体(1)内部的、带有多个轴向孔(24)的镶件(2)，该镶件(2)的内表面形成节气门的气流通道(3)；位于节气门壳体(1)内部的电机(4)；安装于节气门壳体(1)内部的轮轴(5)和安装在该轮轴(5)上的中间齿轮(6)，该中间齿轮(6)和所述电机(4)输出轴上的齿轮相互啮合；位于所述节气门壳体(1)内部的扇形齿轮(7)，以及固定安装在该扇形齿轮(7)上的回位弹簧机构(8)；位于所述气流通道(3)内部的节气门轴(9)和蝶阀(10)。根据本实用新型的节气门具有重量轻、成本低、易于加工的特点。

Description

用于发动机的节气门

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件产品，具体地说，涉及一种用于汽车动力总成中的发动机的节气门。

背景技术

在内燃机中通常设置有节气门装置，其布置于进气歧管的上游并与进气管道相连，用于控制供给进气歧管的空气流量，从而控制进入发动机气缸的空气流量。

目前市场上存在的节气门主要有两种，一种是由金属材料制成整个节气门阀体，包括齿轮箱、客户接口和气流通道制成一体，节气门轴和蝶阀安装在气流通道内，这种单件式的节气门阀体具有重量重，生产成本高的缺点；另外一种如授权公告号为CN203452915U，发明名称是“用于内燃机的节气门”的中国专利所述，但该专利中所述的环形内部主体的结构复杂，生产加工的工艺难度较高，重量重、成本高，且缺少在模具加工过程中所需要的工艺定位特征。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种用于发动机的节气门，该节气门采用了全新的镶件结构设计，从而解决了现有节气门重量重，制造工艺复杂以及生产成本高的问题。

本实用新型提供的用于发动机的节气门，包括：

节气门壳体1；安装在所述节气门壳体1内部的镶件2，该镶件2的内圆柱面31形成节气门的气流通道3；位于所述节气门壳体1内部的电机4；安装于所述节气门壳体1内部的轮轴5和安装在该轮轴5上的中间齿轮6，该中间齿轮6和所述电机4输出轴上的齿轮相互啮合；位于所述节气门壳体1内部的扇形齿轮7，以及固定安装在该扇形齿轮7和所述节气门壳体1上的回位弹簧机构8；位于所述气流通道3内部的节气门轴9，该节气门轴9与所述扇形齿轮7固定连接，并且其两端分别插入由所述节气门壳体1形成的第一装配孔11和第二装配孔12中；位于所述气流通道3内部的蝶阀10，该蝶阀10安装在所述节气门轴9上；所述镶件2上形成有位置相对的前轴孔22和后轴孔23，所述节气门轴9的一端插入所述前轴孔22后再安装在所述第一装配孔11中，所述节气门轴9的另外一端插入所述后轴孔23后再安装在所述第二装配孔12中；所述镶件2为由第一法兰面21、第二法兰面29、外圆柱面30以及内圆柱面31包围形成的环形立体结构；所述镶件2的第一法兰面21上形成有多个沿该镶件2轴向方向的轴向孔24，每一个轴向孔24均位于所述外圆柱面30和内圆柱面31之间，且每一个轴向孔24的内部均被所述节气门壳体1的制造材料所填充。

较佳地，每一个所述轴向孔24均被一个凸缘25所包围，所述凸缘25为位于所述镶件2的外圆柱面30上的凸起结构。

较佳地，所述前轴孔22两侧对称分布有两个凸缘25，每一个凸缘25上形成有一个销孔28，即共有两个销孔28，且所述两个销孔28分布于所述节气门轴9的轴线中心两侧，进一步地，所述前轴孔22两侧的两个凸缘25的凸起高度大于所述镶件2其他位置上的凸缘25的凸起高度。

较佳地，每一个所述凸缘25从所述镶件2的第一法兰面21延伸至第二法兰面29。

较佳地，所述前轴孔22和后轴孔23的内部被所述节气门壳体1的制造材料部分填充。

较佳地，所述轴向孔24从所述镶件2的第一法兰面21贯穿至第二法兰面29。

较佳地，所述多个轴向孔24沿所述镶件2的圆周方向均匀分布。

较佳地，所述节气门壳体1与所述镶件2为不同的材料制造而成，具体地，所述镶件2由铝合金材料或铜合金材料制成，所述节气门壳体1由塑料材料制成。

较佳地，所述节气门还包括与所述节气门壳体1配合安装的外盖组合件13，位于所述第一装配孔11中的滚针轴承14和位于所述第二装配孔12中的衬套15，所述节气门轴9的两端分别插入到所述滚针轴承14和所述衬套15中，以及还包括电气连接头、安装在所述扇形齿轮上的磁铁、以及安装在所述外盖组合件13内部的印刷电路板和位置传感器，所述电气连接头用于给所述电机4和位置传感器供电及信号反馈。

较佳地，所述节气门壳体1不完全包覆所述镶件2的第一法兰面21和第二法兰面29。

较佳地，所述节气门壳体1不包覆所述内圆柱面31。

与现有技术相比，本实用新型提供的用于发动机的节气门在满足进气流量控制精度的同时，由于应用了新的镶件结构和材料，使得整个节气门更兼具有重量轻，成本低，耐腐蚀以及易于加工制造的优点。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型所述节气门组装后的总成剖视图；

图2A是图1所示节气门的节气门壳体和镶件注塑成型后的剖视图；

图2B是图2A所示节气门壳体和镶件的左视图的剖视图；

图3是图2A所示A部的放大示意图；

图4是图2B所示B部的放大示意图；

图5是本实用新型中镶件的立体示意；

图6是图5所示镶件的正视图；

图7是图6所示镶件的俯视图。

具体实施方式

下面将参照附图并通过实施例来描述本实用新型所述的用于发动机的节气门。

对于应用于发动机的节气门，如果完全采用金属成型节气门阀体，则难以满足降低成本以及轻量化的要求，同时气流通道中的冷凝液会腐蚀节气门壳体，从而导致运动不畅；但是如果完全采用热塑性塑料成型节气门阀体，则成型后的节气门尺寸精度难以满足室温下气流量精度要求，同时更加难易满足高低温环境的要求。为了解决上述问题，本实用新型的节气门阀体(包括节气门壳体和镶件)由不同材料制成，其具体结构和工作原理如下结合附图所述。

图1是本实用新型所述节气门组装后的总成剖视图，图2A是图1所示节气门的节气门壳体和镶件注塑成型后的剖视图。如图1和图2A所示，本实用新型所述节气门包括如下多个零部件所组成：

节气门壳体1和安装在所述节气门壳体1内部的镶件2，该镶件2系为由第一法兰面21、第二法兰面29、外圆柱面30以及内圆柱面31包围形成的环形立体结构，其内圆柱面31形成节气门的气流通道3，空气通过该气流通道3输送给发动机；

位于所述节气门壳体1内部的电机4，以及安装于所述节气门壳体1内部的轮轴5和安装在该轮轴5上的中间齿轮6，该中间齿轮6和所述电机4输出轴上的齿轮相互啮合，该电机4将输入的电能转化为机械能输出给中间齿轮；

位于所述节气门壳体1内部的扇形齿轮7，以及固定安装在该扇形齿轮7上的回位弹簧机构8，该回位弹簧机构8和所述节气门体1以及所述扇形齿轮7之间均有固定连接，从而可以对扇形齿轮7初始位置进行定义并可以确保所述扇形齿轮7从其他位置回位到初始位置；

位于所述气流通道3内部的节气门轴9，该节气门轴9与所述扇形齿轮7通过焊接的方式固定连接，并且其两端分别插入由所述节气门壳体1形成的第一装配孔11和第二装配孔12中；更为具体地，所述第一装配孔11中的安装有滚针轴承14(也可以为球轴承结构)，所述第二装配孔12中安装有的衬套15(也可以为其他轴承结构)，所述节气门轴9的两端分别插入到所述滚针轴承14和所述衬套15中，所述滚针轴承14和衬套15对所述节气门轴9起支撑作用；

位于所述气流通道3内部的蝶阀10，该蝶阀10通过螺钉或者花键等方式安装在所述节气门轴9上，且可以在定义的开启位置和关闭位置之间转动，其具体位置取决于发动机控制单元的控制信号，控制信号经电机4、中间齿轮6、扇形齿轮7将扭矩传递给节气门轴9，从而带动所述蝶阀10在开启位置和关闭位置之间的转动；前面所述的回位弹簧机构8在没有发动机控制单元信号输入(断电)的情况下，会将所述蝶阀10拉回到初始默认位置，同时可以提供系统的负载，增加了系统的稳定性；另外，为了确保蝶阀10能够在高低温下连续转动、无刮擦、无卡滞，蝶阀10的可以由铝合金材料制成。

所述节气门还包括与所述节气门壳体1配合安装的外盖组合件13以及用于给所述电机4上电的电气连接头(图中未示出)、安装在所述扇形齿轮7上的磁铁、以及安装在所述外盖组合件13内部的印刷电路板和位置传感器，电气连接头与所述印刷电路板、位置传感器以及电机4之间具有电气连接，更为具体地，所述电气连接头的功能是给所述电机4和位置传感器供电以及进行信号反馈。

优选地，如图2A、图5、图6和图7所示，所述镶件2上形成有位置相对的前轴孔22和后轴孔23，所述节气门轴9的一端插入所述前轴孔22后再安装在所述第一装配孔11内的滚针轴承14中，所述节气门轴9的另外一端插入所述后轴孔23后再安装在所述第二装配孔12的衬套15中；所述镶件2的第一法兰面21上形成有多个沿该镶件2轴向方向的轴向孔24，每一个轴向孔24均位于所述外圆柱面30和内圆柱面31之间；且每一个轴向孔24的内部均被所述节气门壳体1的制造材料所填充，前轴孔22和后轴孔23的内部也被所述节气门壳体1的制造材料部分填充(如图2A至图4所示)；

18.优选地，所述镶件2和所述蝶阀10可以由不同的材料制成，在本实施例中，为了确保蝶阀10在高低温下连续转动，所述镶件2和蝶阀10均由铝合金材料制成，从而保证了两者较为接近的理化特性；而所述节气门壳体1由热塑性塑料或热固性塑料制成，因而具有较轻的重量，并可以以较低的成本制成，同时所需制造工艺温度较低，基本没有有毒气体释放，因而符合环保要求和劳动保护要求；

优选地，在生产过程中，所述镶件2通过注塑包覆的方式注塑固定在所述节气门壳体1上，具体地，所述第一法兰面21、第二法兰面29和所述镶件2的外圆柱面30与所述节气门壳体1的塑料材料相结合，在模具中轴向和径向定位所述镶件2并阻止泄漏，所述内圆柱面31可以被所述节气门壳体1的塑料包覆也可以不被塑料包覆，在本实施例中，我们优选内圆柱面31不被所述节气门壳体1的塑料所包覆并构成所述气流通道3；更为具体的，所述节气门壳体1的制造材料(热塑或热固塑料)被注塑填充到所述多个轴向孔24中、以及部分填充到前轴孔22的内侧和后轴孔23内侧中(如图2A、图3和图4中所示)，仅仅保留所述气流通道3完全可见，从而保证了所述镶件2在模具中的周向和横向定位，同时部分填充后的前轴孔22可以有效的减少气体泄漏，部分填充后的后轴孔23可以为所述节气门轴承9提供更好的支撑；另外，为了满足生产制造的工艺要求，所述节气门壳体1的制造材料不完全包覆所述镶件2的第一法兰面21和第二法兰面29，如图2B中所示，部分第一法兰面21和部分第二法兰面29分别有所裸露，没有完全被所述节气门壳体1所包覆。

优选地，每一个所述轴向孔24均被一个凸缘25所包围，所述凸缘25为位于所述镶件2的外圆柱面30上的凸起结构且每一个凸缘25均从所述镶件2的第一法兰面21延伸至第二法兰面29，该多个凸缘25为制造所述轴向孔24的过程中形成，其作用是增加所述第一法兰面21和第二法兰面29的强度，辅助所述镶件2在注塑的模具中进行周向和横向定位；较佳地，如图5，图6和图7所示，所述前轴孔22两侧对称形成有两个凸缘25(其作用是保证所述镶件2在模具中的轴向定位)，且每一个凸缘25上形成有一个销孔28，即共有两个分布于所述节气门轴9的轴线中心两侧的销孔28，其作用是保证所述镶件2在模具中的周向和旋转定位，更为具体地，所述前轴孔22两侧的这两个凸缘25的凸起高度大于所述镶件2其他位置上的凸缘25的凸起高度；

优选地，在本实施例中，所述多个轴向孔24可以从所述镶件2的第一法兰面21贯穿至第二法兰面29，但其他情况下，也可以不完全在上述两个法兰面之间贯穿；

优选地，在本实施例中，所述多个轴向孔24沿所述镶件2的圆周方向均匀分布，但在其他情况下，也可以不是均匀分布。

在实际生产过程中，作为气流输送通道的所述镶件2可以通过先生产出毛坯，并获得上述定位特征(凸缘结构25和销孔28等)，然后将镶件2放置在模具中，通过注塑的方式形成包含所述镶件2的所述节气门壳体1，在注塑过程中所述节气门壳体1的塑料材料部分填充到所述镶件2的前轴孔22和后轴孔23中，同时形成所述轴承装配孔(第一装配孔11)和衬套装配孔(第二装配孔12)，最后经少量机械加工确保所需的气流通道精度。由于所述节气门壳体1主要由塑料材料制成，因而具有较轻的重量，同时可以以较低的成本制成，所需的制造工艺温度也较低，基本没有有毒气体释放，因而符合环保要求和劳动保护要求。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，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所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，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。

Claims (17)

1.一种用于发动机的节气门，包括：

节气门壳体(1)；

安装在所述节气门壳体(1)内部的镶件(2)，该镶件(2)为由第一法兰面(21)、第二法兰面(29)、外圆柱面(30)以及内圆柱面(31)包围形成的环形立体结构，且该镶件(2)的内圆柱面(31)形成节气门的气流通道(3)；

位于所述节气门壳体(1)内部的电机(4)；

安装于所述节气门壳体(1)内部的轮轴(5)和安装在该轮轴(5)上的中间齿轮(6)，该中间齿轮(6)和所述电机(4)输出轴上的齿轮相互啮合；

位于所述节气门壳体(1)内部的扇形齿轮(7)，以及固定安装在该扇形齿轮(7)和所述节气门壳体(1)上的回位弹簧机构(8)；

位于所述气流通道(3)内部的节气门轴(9)，该节气门轴(9)与所述扇形齿轮(7)固定连接，并且其两端分别插入由所述节气门壳体(1)形成的第一装配孔(11)和第二装配孔(12)中；

位于所述气流通道(3)内部的蝶阀(10)，该蝶阀(10)安装在所述节气门轴(9)上；

其特征在于，

所述镶件(2)上形成有位置相对的前轴孔(22)和后轴孔(23)，所述节气门轴(9)的一端插入所述前轴孔(22)后再安装在所述第一装配孔(11)中，所述节气门轴(9)的另外一端插入所述后轴孔(23)后再安装在所述第二装配孔(12)中；

所述镶件(2)的第一法兰面(21)上形成有多个沿该镶件(2)轴向方向的轴向孔(24)，每一个轴向孔(24)均位于所述外圆柱面(30)和内圆柱面(31)之间，且每一个轴向孔(24)的内部均被所述节气门壳体(1)的制造材料所填充。

2.根据权利要求1所述的用于发动机的节气门，其特征在于，每一个所述轴向孔(24)均被一个凸缘(25)所包围，所述凸缘(25)为位于所述镶件(2)的外圆柱面(30)上的凸起结构。

3.根据权利要求2所述的用于发动机的节气门，其特征在于，所述前轴孔(22)两侧对称分布有两个凸缘(25)，每一个凸缘(25)上形成有一个销孔(28)。

4.根据权利要求3所述的用于发动机的节气门，其特征在于，所述前轴孔(22)两侧对称分布的两个凸缘(25)上的两个销孔(28)分布于所述节气门轴(9)的轴线中心两侧。

5.根据权利要求3所述的用于发动机的节气门，其特征在于，所述前轴孔(22)两侧的两个凸缘(25)的凸起高度大于所述镶件(2)其他位置上的凸缘(25)的凸起高度。

6.根据权利要求2所述的用于发动机的节气门，其特征在于，每一个所述凸缘(25)从所述镶件(2)的第一法兰面(21)延伸至第二法兰面(29)。

7.根据权利要求1所述的用于发动机的节气门，其特征在于，所述前轴孔(22)和后轴孔(23)的内部被所述节气门壳体(1)的制造材料部分填充。

8.根据权利要求1所述的用于发动机的节气门，其特征在于，所述轴向孔(24)从所述镶件(2)的第一法兰面(21)贯穿至第二法兰面(29)。

9.根据权利要求1所述的用于发动机的节气门，其特征在于，所述多个轴向孔(24)沿所述镶件(2)的圆周方向均匀分布。

10.根据权利要求1所述的用于发动机的节气门，其特征在于，所述节气门壳体(1)与所述镶件(2)为不同的材料制造而成。

11.根据权利要求1所述的用于发动机的节气门，其特征在于，所述镶件(2)由铝合金材料或铜合金材料制成。

12.根据权利要求1所述的用于发动机的节气门，其特征在于，所述节气门壳体(1)由塑料材料制成。

13.根据权利要求1所述的用于发动机的节气门，其特征在于，所述节气门还包括与所述节气门壳体(1)配合安装的外盖组合件(13)。

14.根据权利要求1所述的用于发动机的节气门，其特征在于，所述节气门还包括位于所述第一装配孔(11)中的滚针轴承(14)和位于所述第二装配孔(12)中的衬套(15)，所述节气门轴(9)的两端分别插入到所述滚针轴承(14)和所述衬套(15)中。

15.根据权利要求13所述的用于发动机的节气门，其特征在于，所述节气门还包括用于给所述电机(4)上电的电气连接头、安装在所述扇形齿轮上的磁铁、以及安装在所述外盖组合件(13)内部的印刷电路板和位置传感器。

16.根据权利要求1所述的用于发动机的节气门，其特征在于，所述节气门壳体(1)不完全包覆所述镶件(2)的第一法兰面(21)和第二法兰面(29)。

17.根据权利要求1所述的用于发动机的节气门，其特征在于，所述节气门壳体(1)不包覆所述内圆柱面(31)。