CN220118218U - 一种气体流量调节阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种气体流量调节阀，其包括阀体、阀片和马达，所述阀体具有用于安装马达的阀体安装孔，所述马达用于通过齿轮系转动所述阀片，其特征在于，所述马达安装孔的孔口边缘通过翻边形成3～8个铆压点，所述铆压点铆接在所述马达的外壳的顶表面上，从而将所述马达铆压在所述马达安装孔中；并且，在所述外壳上设置有至少两个突起或凹槽，所述至少两个突起或凹槽与所述阀体安装孔上设置的至少两个凹槽或突起形成相互贴合的配合，以限制马达的轴向旋转。本实用新型在降低了产品成本同时提升了效率，避免了螺钉松动的风险。

Description

一种气体流量调节阀

技术领域

本实用新型涉及气体流量控制阀。

背景技术

在内燃机进气系统中，通常在进气歧管前设置有节气门阀体总成，用于控制内燃机的进气流量或两侧压力差，进而控制发动机的功率、扭矩、转速或者EGR效率等。节气门阀体总成或压力调节阀总成是现在汽车燃油电子喷射系统中极为重要的组成部分。目前市场上通用的阀体总成，其马达都需要通过螺栓或螺钉连接将马达与阀体连接在一起。一种方法是在阀体上加工出盲孔(或螺纹孔)，放置好马达后，再用扭矩扳手用特定扭矩将自攻螺钉(或螺钉)旋入，起到紧固的作用。第二种方法是在马达的法兰面上预先加工出螺纹孔，阀体与马达安装面预留有光孔，放置好马达后，再用扭矩扳手用特定扭矩将螺钉旋入，起到紧固的作用。

图5示出现有技术的气体流量调节阀的马达固定结构，如图所示，马达11被定位于阀体1的马达安装孔中，两个螺钉20在马达的两侧旋入马达安装孔的台阶上的孔中，从而固定马达。现有技术的这种固定结构加工成本高，尤其是螺钉容易松脱，因而，有必要加以改进。

实用新型内容

本实用新型之目的在于提供一种气体流量调节阀，以解决了现有阀体马达螺钉易松动、制造成本高之缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种气体流量调节阀，包括阀体、阀片和马达，所述阀体具有用于安装马达的阀体安装孔，所述马达用于通过齿轮系转动所述阀片，所述马达安装孔的孔口边缘通过翻边形成3～8个铆压点，所述铆压点铆接在所述马达的外壳的顶表面上，从而将所述马达铆压在所述马达安装孔中；并且，在所述外壳上设置有至少两个突起或凹槽，所述至少两个突起或凹槽与所述阀体安装孔上设置的至少两个凹槽或突起形成相互贴合的配合，以限制马达的轴向旋转。

作为优选方式，在所述马达安装孔的底部设置压缩弹簧承接所述马达的底部，以固定所述马达并给所述马达减振。

作为优选方式，所述压缩弹簧为单个，所述压缩弹簧的内径是10～35mm，弹簧压紧力0.2～1KN，变形量是1～3mm。

作为优选方式，所述压缩弹簧的内径是10～35mm，弹簧压紧力0.2～1KN，变形量是1～3mm。

作为优选方式，所述铆压点的数量是3个，沿马达安装孔的孔口边缘均布。

作为优选方式，所述铆压点的数量是4个，沿马达安装孔的孔口边缘均布。

作为优选方式，所述外壳上设置有突起或凹槽的数量共两个，相对于外壳的中轴线对称布置，所述阀体安装孔上设置的总共两个凹槽或突起的位置与所述外壳上设置的总共两个突起或凹槽相应而形成相互贴合的配合。

经发明人研究，现有技术存在如下缺点。

1)现有技术都是螺纹连接，螺纹连接在使用过程中会有松动的现象产生，螺纹松动会导致马达连接不紧固，产生螺钉脱落现象，影响系统的正常运行。

2)由于现有技术都通过螺纹连接，尤其是螺钉自攻丝时会有碎屑产生，这些碎屑在阀体腔体中会影响齿轮侧的清洁度，影响产品的性能，情况严重者还需要增加相应的防尘或除尘设备进行清理，增加生产成本。基于以上原因，会导致较高的故障率以及生产成本

具体来说，马达通过工装定位放置在阀体上，马达上通孔与阀体上盲孔对正，放入自攻螺钉，待螺钉进入阀体上的盲孔后，自攻螺钉逐渐旋入阀体中，实现阀体与螺纹连接。由于一般情况下阀体为铸造铝合金材质，螺钉为碳钢材质，铝合金的强度远小于碳钢，需要控制扭矩扳手扭矩在4NM±1NM，过大的扭矩易造成螺纹破坏，过小的扭矩会导致连接力不足而导致螺钉松开甚至脱落等。由于自攻过程属于切削作业，因此会有碎屑产生，后续需要有相应的防尘或除尘设备进行清理，增加了生产成本。

发明人认为，由于行业竞争日趋激烈，需要零部件产品有足够的成本优势才能赢得客户的新应用项目。因而，有必要研制更为精简的机构和更低的零部件成本来实现产品的完整功能性。

与现有技术相比，本实用新型能够提供一种流量调节阀，解决了现有阀体马达螺钉易松动、以及制造和物料成本高的问题，从而在降低了产品成本同时提升了效率，避免了螺纹松动的风险。

附图说明

图1为本实用新型的流量调节阀的剖视图。

图2为本实用新型的流量调节阀的正视图。

图3示出本实用新型的流量调节阀的马达固定结构实施例的剖视示意图。

图4示出本实用新型的流量调节阀的马达固定结构实施例的俯视示意图。

图5示出示出现有技术的流量调节阀的马达固定结构的剖视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本实用新型的气体流量调节阀的实施方式。

在此记载的实施方式为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施方式外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括对在此记载的实施方式做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。

参见图1和2，本实用新型的一种气体流量调节阀包括阀体1、阀片2、节气门轴3、卡圈4、阀片螺钉5、复位扭簧6、扇形齿轮7、位置传感器8、中间齿轮9、马达齿轮10、马达11、阀体喉口12、滚针轴承13、滑动轴承14。

节气门轴3转动安装在节气门体1内，阀片2通过阀片螺钉5固定安装在节气门轴3上，位置传感器8通过卡子固定在阀体1上。

马达11安装在节气门体1的一侧，马达齿轮10安装在马达11的输出轴上，中间齿轮9转动安装在节气门体1上，中间齿轮9与马达齿轮10啮合，扇形齿轮9固定在节气门轴2的端部，扇形齿轮7与中间齿轮9啮合，复位扭簧6套装在节气门轴3上，复位扭簧6的一端固定在节气门体1上，另一端固定在扇形齿轮7上。

节气门轴3在阀体喉口12的两端安装孔内有两个轴承负责支撑，靠近齿轮侧的为滚针轴承13，靠近尾端为滑动轴承14。节气门轴2的尾端环槽内，设置有限制节气门轴2轴向定位结构及轴向运动间隙的卡圈4，卡圈4固定在阀体1安装孔内。

本实用新型的流量调节阀的工作过程如下所述。通过马达11及马达11齿轮10，带动中间齿轮9，驱动扇形齿轮7及与扇形齿轮7连接在一起的节气门轴3，最终使连接在节气门轴3上的节气门阀片2发生转动，改变节气门阀片2在节气门喉口12中的角度，调节喉口12的流通截面积，从而实现对发动机进气流量的控制。另外，在扇形齿轮7的顶部设置有磁性结构，与位置传感器8配合，位置传感器8以电信号的方式向发动机电子控制单元实时反馈扇形齿轮7的角度位置，即节气门阀片2的角度情况，进而实现对节气门的闭环控制。

再参见图3和4，其中，图3示出本实用新型的流量调节阀的马达固定结构实施例的剖视示意图，图4示出本实用新型的流量调节阀的马达固定结构实施例的俯视示意图。

在本实施例中，如图3和4所示，流量调节阀的马达固定结构包括阀体1、马达11和压缩弹簧17，阀体1具有用于安装马达11的阀体安装孔。

如图所示，马达安装孔的孔口边缘4个铆压点15铆接在马达11的外壳的顶表面上，将11马达铆压在马达安装孔中。铆压点15是用铆压头铆压马达安装孔的孔口边缘翻边形成。4个铆压点沿马达安装孔的孔口边缘均布。

在马达安装孔的底部设置有压缩弹簧17，压缩弹簧17承接马达11的底部，用于固定马达11并给马达11减振。

马达11的外壳上设置有突起或凹槽，在阀体安装孔上设置有与所述外壳的突起或凹槽位置相应的突起或凹槽，外壳的突起或凹槽与阀体安装孔的突起或凹槽相互啮合，形成相互贴合的配合，以限制马达11在马达安装孔中绕轴向旋转。

当然，马达11的外壳上和阀体安装孔上的突起或凹槽须便于马达11在于达安装孔落位。

马达11的外壳上设置的可以全部是突起或全部是凹槽，相应地，阀体安装孔与之相匹配可以全部设置凹槽或全部设置突起。当然，马达11的外壳上既可以设置一部分突起也可以设置一部分凹槽，相应地，阀体安装孔也可以同时设置一部分凹槽和一部分突起。本领域技术人员可以根据实际需要设计马达11的外壳与阀体安装孔上设置的相互配合的突起和凹槽的数量以及位置，甚至于在有配合的突起和凹槽存在的情况下，外壳与阀体安装孔之间相互配合的还可以突起与突起配合以及凹槽与凹槽啮合，只要能满足外壳与阀体安装孔之间利用突起或凹槽相互配合来实现限制马达11的轴向旋转即可。

发明人推荐的优选方式是在马达11的外壳上两个突起或两个凹槽，即只有两个突起或只有两个凹槽，这两个突起或两个凹槽相对于马达11的中轴线对称布置，阀体安装孔也设置两个凹槽或两个突起，它们的位置与外壳的两个突起或凹槽相应，从而马达11的外壳与阀体安装孔之间形成相互啮合的配合。

在本实施例中，要先将压缩弹簧17放入马达安装孔中，再安装马达11。压缩弹簧17的作用是产生预紧力和阻尼，在工作时预紧以提高马达11的耐振动性。而且，压缩弹簧17的预紧力能够固定马达11，使马达11不易脱离马达安装孔松动。

根据形状的不同，压缩弹簧包括圆柱形、圆锥形、中凹形、中凸形和矩形压缩弹簧等，本领域技术人员可以根据实际情况选择，优选常用的圆柱形压缩弹簧。

在本实施例中，马达11底部具有凸出的圆柱部分，压缩弹簧17至少要大于该圆柱部分才能平稳地承接马达11的底部。而且，为了力的平衡、生产的简便，本实用新型适宜采用单个压缩弹簧承接马达的底部。在本实施例中即是采用单个压缩弹簧。

经本发明人实验研究，优选压缩弹簧的内径可以选择的范围是10～35mm，弹簧压紧力可以选择的范围是0.2～1KN，弹簧变形量可以选择的范围是1～3mm。在实施本专利时，本领域技术人员可以根据设计气体流量调节阀的实际需要再从上述范围中确定具体的压缩弹簧的内径值以及工作参数值。

通过使用压缩弹簧，改善了对马达的固定，而且提高了马达的抗振性，可以使马达不易松动。但是，如果在振动要求低的应用中，本实用新型的实施也可以不设置预紧弹簧。

在本实施例中，要先将压缩弹簧17放入马达安装孔中，再安装马达11。压缩弹簧17的作用是产生预紧力和阻尼，在工作时预紧以提高马达11的耐振动性。而且，压缩弹簧17的预紧力能够固定马达11，使马达11不易脱离马达安装孔松动。

在本实施例中，马达11底部具有凸出的圆柱部分，压缩弹簧17至少要大于该圆柱部分才能平稳地承接马达11的底部。而且，为了力的平衡、生产的简便，本实用新型适宜采用单个压缩弹簧承接马达的底部。

经本发明人实验研究，优选压缩弹簧的内径可以选择的范围是10～35mm，弹簧压紧力可以选择的范围是0.2～1KN，弹簧变形量可以选择的范围是1～3mm。在实施本专利时，本领域技术人员可以根据设计气体流量调节阀的实际需要再从上述范围中确定具体的压缩弹簧的内径值以及工作参数值。

通过使用压缩弹簧，改善了对马达的固定，而且提高了马达的抗振性，可以使马达不易松动。但是，如果在振动要求低的应用中，本实用新型的实施也可以不设置预紧弹簧。

在本实施例中铆压点是4个，但是，本实用新型可以采用3-8个铆压点，铆压点的具体数量可以由本领域技术人员根据实际需要来确定。本实用新型推荐采用3个或4个铆压点，发明人经研究确认3个或4个沿周向均布铆压点既足以固定马达，又便于铆压。

在本实用新型的方案中采用了马达外壳与阀体安装孔上设置的相互配合的突起和凹槽的方式来限制马达的轴向旋转，但是，在采用了压缩弹簧的情况下，实际上也可以采用使压缩弹簧固定连接于马达的底部并固定连接于马达安装孔的底部的方式来限制马达的轴向旋转，这样就不必采用马达外壳与阀体安装孔上设置突起和凹槽的结构。

例如，压缩弹簧的一端以卡合的方式固定于马达外壳的底部，并且压缩弹簧的另一端以卡合的方式固定于马达安装孔的底部。

再例如，所述压缩弹簧的一端以粘接的方式固定于马达外壳的底部，并且压缩弹簧的另一端以粘接的方式固定于马达安装孔的底部。

本实用新型的流量调节阀解决了现有阀体马达螺钉易松动、制造成本高的问题。整个工艺只有压接物和被压接物，没有中间连接件(现有技术中均有螺纹连接件)，无需前置对中工位，一步实现马达和阀体的连接，避免了碎屑的产生和螺钉的物料成本以及对中工序的制造成本，降低了产品成本同时提升了效率，避免了螺纹松动的风险。可借助现有设备，通过调整基本工装，即可实现产品功能。

以上对本实用新型的气体流量调节阀的实施方式进行了说明，其目的在于解释本实用新型之精神。请注意，本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神的情况下对上述各实施方式的特征进行修改和组合，因此，本实用新型并不限于上述各实施方式。对于气体流量调节阀的具体特征如形状、尺寸和位置可以上述披露的特征的作用进行具体设计，这些设计均是本领域技术人员能够实现的。而且，上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据实用新型之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本实用新型之目的为准。

Claims (7)

1.一种气体流量调节阀，包括阀体、阀片和马达，所述阀体具有用于安装马达的阀体安装孔，所述马达用于通过齿轮系转动所述阀片，

其特征在于，所述马达安装孔的孔口边缘通过翻边形成3～8个铆压点，所述铆压点铆接在所述马达的外壳的顶表面上，从而将所述马达铆压在所述马达安装孔中；并且

在所述外壳上设置有至少两个突起或凹槽，所述至少两个突起或凹槽与所述阀体安装孔上设置的至少两个凹槽或突起形成相互贴合的配合，以限制马达的轴向旋转。

2.根据权利要求1所述的气体流量调节阀，其特征在于，在所述马达安装孔的底部设置压缩弹簧承接所述马达的底部，以固定所述马达并给所述马达减振。

3.根据权利要求2所述的气体流量调节阀，其特征在于，所述压缩弹簧为单个，所述压缩弹簧的内径是10～35mm，弹簧压紧力0.2～1KN，变形量是1～3mm。

4.根据权利要求3所述的气体流量调节阀，其特征在于，所述压缩弹簧的内径是10～35mm，弹簧压紧力0.2～1KN，变形量是1～3mm。

5.根据权利要求1所述的气体流量调节阀，其特征在于，所述铆压点的数量是3个，沿马达安装孔的孔口边缘均布。

6.根据权利要求1所述的气体流量调节阀，其特征在于，所述铆压点的数量是4个，沿马达安装孔的孔口边缘均布。

7.根据权利要求1所述的气体流量调节阀，其特征在于，所述外壳上设置有突起或凹槽的数量共两个，相对于外壳的中轴线对称布置，所述阀体安装孔上设置的总共两个凹槽或突起的位置与所述外壳上设置的总共两个突起或凹槽相应而形成相互贴合的配合。