具有第一选择齿轮和第二选择齿轮中的一个的齿轮驱动组件以及其制造方法技术

一种齿轮驱动组件用于致动器中。该齿轮驱动组件包括壳体和齿轮布置，该齿轮布置包括驱动齿轮、从动齿轮、以及与驱动齿轮和从动齿轮两者可接合的第一选择齿轮和第二选择齿轮中的一个。驱动齿轮和从动齿轮以及第一选择齿轮具有第一齿轮比。驱动齿轮和从动齿轮以及第二选择齿轮具有与第一齿轮比不相等的第二齿轮比。壳体的内表面限定第一齿轮保持特征和第二齿轮保持特征，以便于第一选择齿轮和第二选择齿轮分别与壳体的选择性旋转联接。一种制造该齿轮驱动组件的方法包括选择第一选择齿轮和第二选择齿轮中的一个、使其与驱动齿轮和从动齿轮相接合以及将其与壳体联接的步骤。

【技术实现步骤摘要】
具有第一选择齿轮和第二选择齿轮中的一个的齿轮驱动组件以及其制造方法
本专利技术涉及一种用于致动器的齿轮驱动组件以及制造齿轮驱动组件的方法。
技术介绍
车辆中的许多流体流动装置(例如，涡轮增压器和废气再循环(EGR)阀)使用致动器系统来控制它们的功能和性能。例如，在某些致动器系统中，气动和电动致动器用于提供对涡轮增压器的可变叶片或EGR阀的阀板的位置控制，从而调节和维持发动机的进气歧管内的流体压力和流体流动。对进气歧管内的流体压力和流体流动加以控制这一行为在保持合法的车辆排放的同时提供了最佳的性能。传统上而言，致动器包括齿轮驱动组件，齿轮驱动组件将旋转运动传递到流体流动装置。齿轮驱动组件提供多个齿轮，多个齿轮共同地相互作用以将速度和转矩提供至流体流动装置，用于移动流体流动装置。在不同的车辆应用下，移动流体流动装置所需的速度和转矩有所不同。这样就不得不制造出多种齿轮驱动组件，其中每种齿轮驱动组件都具有独特的齿轮布置和保持这些齿轮布置的独特的壳体，而这需要额外的加工线和制造线来进行制造。因此，仍然需要提供一种改进的齿轮驱动组件。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于与致动器中的电机一起使用并且由其驱动的齿轮驱动组件，致动器能够在多个位置之间移动输出轴。致动器具有第一输出和第二输出中的一个，第一输出具有第一速度和第一转矩，第二输出具有第二速度和第二转矩。齿轮驱动组件包括壳体和齿轮布置，壳体具有限定腔室的内表面，齿轮布置设置在腔室中且包括驱动齿轮、至少一个从动齿轮、以及第一选择齿轮和第二选择齿轮中的一个，第一选择齿轮和第二选择齿轮与驱动齿轮以及至少一个从动齿轮相接合，以将旋转从驱动齿轮传递到至少一个从动齿轮。驱动齿轮和至少一个从动齿轮各自与壳体旋转地联接。驱动齿轮和至少一个从动齿轮以及第一选择齿轮具有第一齿轮比，用于利用第一输出来选择性地移动输出轴。驱动齿轮和至少一个从动齿轮以及第二选择齿轮具有与第一齿轮比不相等的第二齿轮比，用于利用第二输出来选择性地移动输出轴。壳体的内表面限定第一齿轮保持特征，以便于第一选择齿轮与壳体的选择性旋转联接，并且限定第二齿轮保持特征，以便于第二选择齿轮与壳体的选择性旋转联接。本专利技术还提供了一种制造用于与致动器中的电机一起使用并由其驱动的齿轮驱动组件的方法。致动器能够在多个位置之间移动输出轴，致动器具有第一输出和第二输出中的一个，第一输出具有第一速度和第一转矩，第二输出具有第二速度和第二转矩。齿轮驱动组件包括壳体和齿轮布置，壳体具有限定腔室的内表面，齿轮布置设置在腔室中且包括驱动齿轮、至少一个从动齿轮、以及第一选择齿轮和第二选择齿轮中的一个。驱动齿轮和至少一个从动齿轮以及第一选择齿轮具有第一齿轮比，用于利用第一输出来选择性地移动输出轴；以及驱动齿轮和至少一个从动齿轮以及第二选择齿轮具有与第一齿轮比不相等的第二齿轮比，用于利用第二输出来选择性地移动输出轴。该方法包括以下步骤：将驱动齿轮和至少一个从动齿轮与腔室内的壳体联接、选择第一旋转齿轮和第二选择齿轮中的一个、将第一选择齿轮和第二选择齿轮中的一个与驱动齿轮和至少一个从动齿轮两者接合、以及将第一选择齿轮和第二选择齿轮中的一个与腔室内的壳体旋转地联接。因此，齿轮驱动组件通过在第一选择齿轮与第二选择齿轮之间进行选择来实现不同的性能(即第一输出和第二输出)。壳体相应地设计成容纳第一选择齿轮和第二选择齿轮中的每一个。这样，仅仅需要一个壳体来容纳两个不同的输出。由于需要的是一个而非两个壳体，因此，制造成本得到了降低。附图说明通过参照以下结合附图所作的详细说明，本专利技术的优点将容易更好地理解。图1为与发动机、进气歧管、排气歧管和涡轮增压器一起使用的致动器系统的示意图。图2为致动器系统的致动器的侧视图，其示出了电机和齿轮驱动组件。图3为用于与致动器系统一起使用的阀的透视图。图4为致动器系统的致动器的顶视图。图5为沿着图4中所示的部分A-A所截取的致动器的剖视图。图6为致动器的底视图，其中齿轮驱动组件的壳体的第二部分被移除并且示出了第一选择齿轮。图7为致动器的底视图，其中第二部分组件被移除并且示出了第二选择齿轮。图8为电机、壳体的第一部分、至少一个从动齿轮和第二从动齿轮的底视图。图9为壳体的第一部分、驱动齿轮、至少一个从动齿轮和第二从动齿轮的顶视图。图10为具有壳体的齿轮驱动组件的透视图，壳体具有第一部分、第二部分和第三部分。图11为在图10中示出的齿轮驱动组件的底视图，其中齿轮驱动组件的壳体的第二部分和第三部分被移除并且示出了第一选择齿轮和第一选择第一从动齿轮。图12为在图10中示出的齿轮驱动组件的底视图，其中齿轮驱动组件的壳体的第二部分和第三部分被移除并且示出了第二选择齿轮和第二选择第一从动齿轮。具体实施方式参考附图，其中在这几个附图中，相同的附图标记指代相同的或相应的部件，在图1中大体示出了致动器系统20。致动器系统20通常用于控制车辆内的控制轴21。在一个示例中，控制轴21控制流体流向车辆的发动机22或控制流体从发动机流出。如在图1中示意性地示出，车辆可以包括发动机22、构造为使空气流进发动机22的进气歧管24、以及构造为使废气流出发动机22的排气歧管26。在一个实施例中，控制轴21用在涡轮增压器28中，涡轮增压器与进气歧管24和排气歧管26中的每一个流体地联接，从而通过利用流出发动机22的移动废气的能量来增加流进发动机22的空气，如本领域普通技术人员所公知的。致动器系统20定位在排气歧管26与涡轮增压器28之间，且致动器系统20通过控制轴21来控制涡轮增压器28的位置(在以下更详细地描述)，这进而控制空气通过进气歧管24进入发动机22的压力和流动，并且这通常被称作为增压。车辆还可以包括电子控制单元(ECU)30和致动器控制器32。ECU30可以通过具有多个导体和连接器的线束34连接至致动器控制器32。致动器控制器32还可以通过具有多个导体和连接器的线束36连接至致动器系统20。对于该图示，致动器控制器32示出为分离的部件。然而，本领域技术人员将理解的是，致动器控制器32可以集成于致动器系统20或ECU30内。ECU30可以将电气位置输入信号提供至致动器控制器32，电气位置输入信号可以指示出通过致动器系统20控制的控制轴21的期望位置，这通过以下的进一步描述将被进一步理解。致动器控制器32可以将必要的电气控制信号提供至致动器系统20，以获取控制轴21的期望位置。致动器系统20还可以将形式为电气位置输出信号的反馈提供至致动器控制器32。“闭合环路”控制策略可以用于通过比较反馈电气位置输出信号值和期望值来维持通过致动器系统20控制的控制轴21的期望位置，并且可以调节至致动器系统20的电气控制信号，从而维持所产生的控制轴21的位置和所产生的流体流动和增压。尽管致动器系统20在图1中示出为控制涡轮增压器28的位置，但本领域技术人员将理解的是，致动器系统20可以在汽车内的任何地方用于控制流体流至发动机或控制流体从发动机流出，例如利用废气再循环(EGR)阀或流体联接至进气歧管24的节流阀。致动器系统20包括可在多个位置之间移动的输出轴88。如以上所描述，输出轴88可以联接至涡轮增压器28的控制轴21。涡轮增压器28可以包括与排气歧管26流体联接的涡轮机以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于与致动器中的电机一起使用并由其驱动的齿轮驱动组件，所述致动器能够在多个位置之间移动输出轴，所述致动器具有第一输出和第二输出中的一个，所述第一输出具有第一速度和第一转矩，所述第二输出具有第二速度和第二转矩，所述齿轮驱动组件包括：壳体，其具有限定腔室的内表面；以及齿轮布置，其设置在所述腔室中并包括驱动齿轮、至少一个从动齿轮以及第一选择齿轮和第二选择齿轮中的一个，所述第一选择齿轮和所述第二选择齿轮与所述驱动齿轮和所述至少一个从动齿轮两者可接合，以将旋转从所述驱动齿轮传递到所述至少一个从动齿轮，所述驱动齿轮和所述至少一个从动齿轮各自与所述壳体旋转地联接；其中所述驱动齿轮和所述至少一个从动齿轮以及所述第一选择齿轮具有第一齿轮比，用于利用所述第一输出来选择性地移动所述输出轴，并且所述驱动齿轮和所述至少一个从动齿轮以及所述第二选择齿轮具有与所述第一齿轮比不相等的第二齿轮比，用于利用所述第二输出来选择性地移动所述输出轴；以及其中所述壳体的所述内表面限定第一齿轮保持特征，从而便于所述第一选择齿轮与所述壳体的选择性旋转联接，并且限定第二齿轮保持特征，从而便于所述第二选择齿轮与所述壳体的选择性旋转联接。...

【技术特征摘要】
2016.06.21 US 62/3526971.一种用于与致动器中的电机一起使用并由其驱动的齿轮驱动组件，所述致动器能够在多个位置之间移动输出轴，所述致动器具有第一输出和第二输出中的一个，所述第一输出具有第一速度和第一转矩，所述第二输出具有第二速度和第二转矩，所述齿轮驱动组件包括：壳体，其具有限定腔室的内表面；以及齿轮布置，其设置在所述腔室中并包括驱动齿轮、至少一个从动齿轮以及第一选择齿轮和第二选择齿轮中的一个，所述第一选择齿轮和所述第二选择齿轮与所述驱动齿轮和所述至少一个从动齿轮两者可接合，以将旋转从所述驱动齿轮传递到所述至少一个从动齿轮，所述驱动齿轮和所述至少一个从动齿轮各自与所述壳体旋转地联接；其中所述驱动齿轮和所述至少一个从动齿轮以及所述第一选择齿轮具有第一齿轮比，用于利用所述第一输出来选择性地移动所述输出轴，并且所述驱动齿轮和所述至少一个从动齿轮以及所述第二选择齿轮具有与所述第一齿轮比不相等的第二齿轮比，用于利用所述第二输出来选择性地移动所述输出轴；以及其中所述壳体的所述内表面限定第一齿轮保持特征，从而便于所述第一选择齿轮与所述壳体的选择性旋转联接，并且限定第二齿轮保持特征，从而便于所述第二选择齿轮与所述壳体的选择性旋转联接。2.如权利要求1所述的齿轮驱动组件，其中所述第一选择齿轮和所述第二选择齿轮中的每一个限定从其中延伸通过的孔，所述第一选择齿轮和所述第二选择齿轮的所述孔分别与所述第一齿轮保持特征和所述第二齿轮保持特征相对应，从而便于所述第一选择齿轮和所述第二选择齿轮中的所述一个选择齿轮与所述壳体的选择性旋转联接。3.如权利要求2所述的齿轮驱动组件，其中所述壳体的所述内表面将一对第一齿轮凹口限定为所述第一齿轮保持特征，并且所述壳体的所述内表面将一对第二齿轮凹口限定为第二齿轮保持特征。4.如权利要求3所述的齿轮驱动组件，其进一步包括在第一端与第二端之间延伸通过所述第一选择齿轮和所述第二选择齿轮中的所述一个选择齿轮的所述孔的销，所述第一端和所述第二端单独地设置在所述壳体的所述一对第一齿轮凹口和所述一对第二齿轮凹口中的一个内，从而便于所述第一选择齿轮和所述第二选择齿轮中的所述一个选择齿轮与所述壳体的选择性旋转联接。5.如权利要求4所述的齿轮驱动组件，其中当所述销的所述第一端和所述第二端单独地设置在所述一对第一齿轮凹口内时，所述一对第二齿轮凹口是空的，并且当所述销的所述第一端和所述第二端单独地设置在所述一对第二齿轮凹口内时，所述一对第一齿轮凹口是空的。6.如前述权利要求中任一项所述的齿轮驱动组件，其中所述第一选择齿轮和所述第二选择齿轮中的所述一个选择齿轮的每一个具有第一齿轮部分以及与所述第一齿轮部分间隔开并固定到所述第一齿轮部分的第二齿轮部分，所述第一选择齿轮和所述第二选择齿轮中的每一个的所述第一齿轮部分与所述驱动齿轮可接合，并且所述第一选择齿轮和所述第二选择齿轮中的每一个的所述第二齿轮部分与所述至少一个从动齿轮可接合。7.如权利要求6所述的齿轮驱动组件，其中所述第一选择齿轮和所述第二选择齿轮中的每一个的所述第一齿轮部分具有径向延伸并且限定所述第一选择齿轮的第一直径和所述第二选择齿轮的第二直径的齿轮齿，和/或其中所述驱动齿轮具有径向延伸并且限定所述驱动齿轮的输入直径的齿轮齿，所述第一选择齿轮和所述第二选择齿轮的所述第一齿轮部分的所述第一直径和所述第二直径分别与所述壳体的所述第一齿轮保持特征和所述第二齿轮保持特征相对应，从而便于所述第一选择齿轮和所述第二选择齿轮中的所述一个选择齿轮的所述第一齿轮部分与具有所述输入直径的所述驱动齿轮的接合。8.如权利要求6所述的齿轮驱动组件，其中所述第一选择齿轮和所述第二选择齿轮中的每一个的所述第二齿轮部分具有径向延伸并且限定所述第一选择齿轮的第三直径和所述第二选择齿轮的第四直径的齿轮齿，和/或其中所述至少一个从动齿轮具有径向延伸并且限定所述至少一个从动齿轮的输出直径的齿轮齿，所述第一选择齿轮和所述第二选择齿轮的所述第二齿轮部分的所述第三直径和所述第四直径分别与所述壳体的所述第一齿轮保持特征和所述第二齿轮保持特征相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·P·博根，J·夏普，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：发明
国别省市：美国,US