本實(shí)用新型涉及汽車零部件產(chǎn)品,具體地說,涉及一種用于汽車動力總成中的線性廢氣控制閥。
背景技術(shù):
在汽車工業(yè)中,為了減少氮氧化物的排放并提高燃油經(jīng)濟(jì)性,往往需要在動力總成系統(tǒng)中應(yīng)用能夠精確控制進(jìn)排氣的閥裝置,例如用在發(fā)動機(jī)廢氣再循環(huán)(Exhaust-Gas Recirculation)系統(tǒng)中的廢氣再循環(huán)控制閥等裝置。這樣的閥裝置多數(shù)為利用電機(jī)作為動力驅(qū)動源、然后將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)輸出轉(zhuǎn)化為線性運(yùn)動組件(例如:閥桿)的直線運(yùn)動的線性廢氣控制閥。
目前市場上的線性廢氣控制閥,具有如下特點(diǎn):電機(jī)裝配在殼體中、采用多級傳動以及齒輪外嚙合。上述結(jié)構(gòu)和布局具有如下缺點(diǎn):整個(gè)零件的體積偏大,零部件成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種線性廢氣控制閥,解決了現(xiàn)有線性廢氣控制閥所具有的結(jié)構(gòu)不緊湊、體積大、裝配工藝復(fù)雜、密封性差以及成本高的問題。
本實(shí)用新型提供的線性廢氣控制閥,包括:殼體;與所述殼體配合安裝的端蓋;電機(jī);與所述電機(jī)輸出軸上的輸出齒輪相嚙合的傳動齒輪;與所述傳動齒輪配合安裝、并將所述傳動齒輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動的線性運(yùn)動組件;以及傳感器,且所述傳感器和所述電機(jī)都安裝在所述端蓋的內(nèi)部。
進(jìn)一步地,所述傳感器通過熱鉚固定或者膠水粘貼的方式安裝在所述端蓋內(nèi)部。
進(jìn)一步地,所述線性運(yùn)動組件包括:調(diào)節(jié)桿、連桿結(jié)構(gòu)、軸承、磁鐵和閥頭;所述連桿結(jié)構(gòu)安裝在所述調(diào)節(jié)桿的一端;所述軸承和磁鐵均安裝在所述連桿結(jié)構(gòu)上,且所述軸承與所述傳動齒輪上的能夠產(chǎn)生線性位移的結(jié)構(gòu)相配合,從而將所述傳動齒輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為線性運(yùn)動組件的直線運(yùn)動;所述閥頭安裝在所述調(diào)節(jié)桿的另外一端。
進(jìn)一步地,所述的線性廢氣控制閥還包括回位彈簧。
進(jìn)一步地,所述回位彈簧為套裝在所述調(diào)節(jié)桿上的壓縮彈簧。
進(jìn)一步地,所述殼體與所述端蓋配合安裝,所述殼體與所述端蓋的配合安裝面均為平面。
進(jìn)一步地,所述端蓋的材料為塑料。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型提供的線性廢氣控制閥具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、密封效果好以及裝配工藝簡單的優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解,本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型,并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1是本實(shí)用新型所述線性廢氣控制閥的爆炸示意圖;
圖2是圖1所示線性廢氣控制閥組裝后的正視圖;
圖3是圖2的透視圖;
圖4是圖2所示線性廢氣控制閥的立體解剖示意圖;
圖5是圖2所示線性廢氣控制閥的端蓋、電機(jī)和傳感器的組裝示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將參照附圖并通過實(shí)施例來描述本實(shí)用新型所述的線性廢氣控制閥。
如圖1至圖5所示,本實(shí)用新型所述的線性廢氣控制閥包括:殼體1;與所述殼體1配合安裝的端蓋2;安裝在所述端蓋2內(nèi)部的電機(jī)3;與所述電機(jī)3輸出軸上的輸出齒輪4之間內(nèi)嚙合的傳動齒輪5(內(nèi)嚙合設(shè)計(jì)的好處在于使得線性廢氣控制閥的結(jié)構(gòu)更加緊湊),其安裝在固定于所述殼體1內(nèi)部的齒輪軸6上,該傳動齒輪5上形成有能夠產(chǎn)生線性位移的結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)具體可以為溝槽、凸起或者偏心圓,該傳動齒輪5的功能分解為兩部分,一部分與所述輸出齒輪4嚙合,實(shí)現(xiàn)齒輪的嚙合轉(zhuǎn)動,一部分為通過其上的線性位移結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為線性運(yùn)動;與所述傳動齒輪5配合安裝、并將所述傳動齒輪5的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動的線性運(yùn)動組件7;安裝在所述線性運(yùn)動組件7上彈簧回位系統(tǒng)8,當(dāng)線性廢氣控制閥斷電后,該彈簧回位系統(tǒng)8可以驅(qū)動線性運(yùn)動組件7回到初始位置;以及安裝在所述端蓋2中的傳感器9,該傳感器9可以選擇熱鉚固定或用膠水粘在所述端蓋2內(nèi)部。
具體地,如圖1,圖2和圖3所示,為了更好地將所述傳動齒輪5的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為線性的直線運(yùn)動,所述線性運(yùn)動組件7由進(jìn)一步如下部件構(gòu)成:調(diào)節(jié)桿71、連桿結(jié)構(gòu)72、軸承73、磁鐵74和閥頭75;所述連桿結(jié)構(gòu)72安裝在所述調(diào)節(jié)桿71的一端;所述閥頭75安裝在所述調(diào)節(jié)桿71的另外一端;所述軸承73和磁鐵74均安裝在所述連桿結(jié)構(gòu)72上,且所述軸承73可以與所述線性位移結(jié)構(gòu)相配合(例如可以位于所述傳動齒輪5的溝槽中),從而將所述傳動齒輪5的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為線性運(yùn)動組件7的直線運(yùn)動。
優(yōu)選地,同樣出于使得所述線性廢氣控制閥的結(jié)構(gòu)更加緊湊、降低成本和易于裝配的考慮,所述端蓋2采用塑料材料,所述電機(jī)3安裝在所述端蓋2中,其中所述電機(jī)3插針于所述端蓋2上的接插頭的連線上(圖中未示出),從而實(shí)現(xiàn)對所述電機(jī)3提供供電。這樣,所述電機(jī)3、傳感器9、和位于殼體1與端蓋2之間的密封圈可以預(yù)裝配,然后作為整體與所述殼體1裝配,這樣便于對子組件進(jìn)行密封性能檢測,其檢測的可行性和便利性大幅升高;另外,所述電機(jī)3轉(zhuǎn)移到所述端蓋2內(nèi)部后,所述殼體1(金屬材料)的用料和機(jī)加工面積減小,進(jìn)而降低了成本。
優(yōu)選地,如圖1和圖5所示,所述彈簧回位系統(tǒng)包括:套裝在所述線性運(yùn)動組件7上的調(diào)節(jié)桿71上的回位彈簧81;壓裝在所述殼體1內(nèi)部(與所述殼體1部分過盈)、并套裝所述回位彈簧81的彈簧固定器82;安裝在所述線性運(yùn)動組件7上的調(diào)節(jié)桿71上的彈簧支撐擋圈83,當(dāng)所述傳動齒輪5沿著某一方向運(yùn)動時(shí)(比如電機(jī)3驅(qū)動閥頭75運(yùn)動打開閥門時(shí)),該彈簧支撐擋圈83可以對所述回位彈簧81施加壓縮力從而將所述回位彈簧81壓縮。
在正常情況下,所述彈簧支撐擋圈83在彈簧力的作用下與所述連桿結(jié)構(gòu)72緊密貼合,在運(yùn)動過程中協(xié)助連桿結(jié)構(gòu)72推動所述回位彈簧81向下壓縮,所述彈簧固定器82可以支撐所述回位彈簧81,同時(shí)保證回位彈簧81在運(yùn)動過程中不會發(fā)生傾斜。在線性廢氣控制閥的初始位置,所述回位彈簧81已處于預(yù)緊狀態(tài),當(dāng)閥門(閥頭75向某一方向運(yùn)動,閥門會打開;向相反方向運(yùn)動,閥門會關(guān)閉)在所述電機(jī)3的驅(qū)動下打開時(shí),回位彈簧81進(jìn)一步被壓縮,相當(dāng)于在所述傳動齒輪5上作用了一個(gè)力矩,這個(gè)力矩使得閥門實(shí)現(xiàn)無電回位。在本實(shí)施例中,這個(gè)力矩克服系統(tǒng)摩擦力帶動圖5中所示傳動齒輪5按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動。
按照上述設(shè)計(jì)的彈簧回位系統(tǒng)8具有如下優(yōu)點(diǎn):1)系統(tǒng)的各個(gè)零部件之間可以采用預(yù)組裝的方式,形成子部件并插入所述線性運(yùn)動組件7之后作為一個(gè)整體再裝配到殼體1中,相比較之前的設(shè)計(jì),這種裝配方式的工藝復(fù)雜性降低了很多;2)采用壓縮彈簧代替了之前的渦卷彈簧后,可以去除渦卷彈簧后面的軸承、襯套組合、密封蓋等結(jié)構(gòu),同時(shí)所述殼體1上的機(jī)加工面積大大減小,成本有較大幅度的降低。
優(yōu)選地,如圖1至3所示,為了實(shí)現(xiàn)更好的密封效果,所述殼體1與端蓋2需要配合安裝,且所述殼體1與端蓋2的配合安裝面均為平面(圖1中所示平面11和平面21),而非傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的斜面。除了有利于密封,另一方面所述端蓋中的密封圈(圖1示出未標(biāo)號)由斜面變更為直面,密封效果增強(qiáng),且制造簡單,成本降低。
基于圖1至圖5,該線性廢氣控制閥的工作原理如下:
當(dāng)線性廢氣控制閥通電時(shí):所述電機(jī)3的輸出齒輪4順時(shí)針轉(zhuǎn)動帶動傳動齒輪5順時(shí)針轉(zhuǎn)動,傳動齒輪5的轉(zhuǎn)動進(jìn)而帶動了軸承73向下運(yùn)動,軸承73的向下運(yùn)動推動了連桿結(jié)構(gòu)72、調(diào)節(jié)桿71和閥頭75向下運(yùn)動,這樣閥門就打開了,廢氣由閥口而入;所述傳感器9通過感應(yīng)磁鐵74或者其他感應(yīng)片的位置,將信號反饋給發(fā)動機(jī)控制單元,電機(jī)3的輸出齒輪通過順時(shí)針/逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)對閥門開口大小進(jìn)行調(diào)節(jié),進(jìn)而控制氣流量的大小。
當(dāng)線性廢氣控制閥斷電時(shí):回位彈簧81在初始位置已經(jīng)壓縮預(yù)緊,斷電后,回位彈簧81的預(yù)緊力通過連桿結(jié)構(gòu)71和軸承73作用在傳動齒輪5上,回位彈簧81的作用力位置與齒輪軸6的中心有一個(gè)偏置距離,因此相當(dāng)于回位彈簧81在傳動齒輪5上作用了一個(gè)轉(zhuǎn)矩,傳動齒輪5在該轉(zhuǎn)矩的作用下逆時(shí)針轉(zhuǎn)動同時(shí)帶動電機(jī)3轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,傳動齒輪5帶動線性運(yùn)動組件7向上運(yùn)動直到閥門閉合,從而可實(shí)現(xiàn)對閥的無電關(guān)閉的控制。
雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例披露如上,但本實(shí)用新型并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)所作的各種更動與修改,均應(yīng)納入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi),因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。