高精度电子节气门制造技术

本发明专利技术公开了一种高精度电子节气门，包括壳体和用于带动阀片转动的转轴，在所述壳体中设置有用于带动转轴转动的转轴驱动机构，所述转轴驱动机构包括电机以及能够在电机带动下驱动转轴转动的齿轮组，所述齿轮组包括固套在转轴上的执行齿轮，该执行齿轮通过双向回位部件安装在壳体上。采用本发明专利技术提供的高精度电子节气门，结构新颖，易于实现，通过双向回位部件能够驱使执行齿轮从任意位置回位到怠速位置，同时使执行齿轮朝相反方向转动时承受双向回位部件提供不同大小的回转力，克服传统单向回位扭簧存在的问题，能够保护电机和阀片，大幅提高了电子节气门的可靠性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
高精度电子节气门
本专利技术属于内燃机部件
，具体涉及一种高精度电子节气门。
技术介绍
电子节气门是汽车发动机的重要控制部件，能够向发动机提供持续可变的空气流量，采用电子节气门控制系统，可以使节气门开度得到精确控制，实现合理的空燃比，使混合气体充分燃烧，减少排放，改善发动机的动力性、经济性和舒适性。电子节气门的阀片通常具有“怠速状态”以及“全关状态”和“全开状态”两个极限状态，现在的做法是通过转轴的转动来控制阀片的开闭，而转轴的转动角度则是由转轴驱动机构控制。转轴驱动机构中的执行齿轮具有“怠速位置”以及“全关位置”和“全关位置”两个极限位置，通常在执行齿轮上安装单向回位扭簧，为执行齿轮提供“全关—怠速”以及“全开—怠速”的回位力。现有技术存在的问题是：在“怠速—全关”段中，单向回位扭簧对执行齿轮加载的力矩等于“怠速—全开”段中加载的力矩，但是，在“怠速—全关”段中，执行齿轮的转动行程远小于在“怠速—全开”段中的转动行程，因此，这样的设计使电机在怠速—全关”段的载荷较大，影响电子节气门电机和阀片的可靠性和使用寿命。解决以上问题成为当务之急。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种高精度电子节气门，通过双向回位部件的设计，能够驱使执行齿轮回位到怠速位置，同时使执行齿轮朝相反方向转动时承受双向回位部件提供不同大小的回转力，能够保护电机和阀片。为实现上述目的，本专利技术技术方案如下：一种高精度电子节气门，其要点在于：包括壳体和用于带动阀片转动的转轴，在所述壳体中设置有用于带动转轴转动的转轴驱动机构，其特征在于：所述转轴驱动机构包括电机以及能够在电机带动下驱动转轴转动的齿轮组，所述齿轮组包括固套在转轴上的执行齿轮，该执行齿轮通过双向回位部件安装在壳体上；所述执行齿轮具有怠速位置以及分别向相反方向转动到极限点的全关位置和全开位置，当执行齿轮在电机的驱动下由怠速位置转动至全关位置时，所述阀片从怠速状态转动至全关状态，所述双向回位部件能够驱动执行齿轮从全关位置回位到怠速位置；当执行齿轮在电机的驱动下由怠速位置转动至全开位置时，所述阀片从怠速状态转动至全开状态，所述双向回位部件能够驱动执行齿轮从全开位置回位到怠速位置。采用以上结构，执行齿轮与壳体之间连接有双向回位部件，该双向回位部件能够驱使执行齿轮从任意位置回位到怠速位置，同时使执行齿轮朝相反方向转动时承受双向回位部件提供不同大小的回转力，克服传统单向回位扭簧存在的问题，能够保护电机和阀片，大幅提高了电子节气门的可靠性和稳定性。作为优选：所述壳体包括相互连通的喉口和安装腔，所述转轴穿设在喉口上，其一端伸入所述安装腔，该转轴伸入端的端部固套有所述执行齿轮，在位于安装腔腔底与执行齿轮之间的所述转轴上外套所述双向回位部件，该双向回位部件分别与安装腔和执行齿轮弹性连接。采用以上结构，双向回位部件的安装简单可靠。作为优选：所述执行齿轮上具有全关扭转驱动部和全开扭转驱动部，所述安装腔内具有全开回位支撑部和全关回位支撑部；所述双向回位部件为双向回位扭簧，该双向回位扭簧外套在所述转轴上，该双向回位扭簧具有第一臂、第二臂和第三臂，所述第一臂和第二臂之间为全关螺旋回转体部，所述第二臂和第三臂之间为全开螺旋回转体部，所述全关螺旋回转体部和全开螺旋回转体部一体成型，且全关螺旋回转体的扭矩小于全开螺旋回转体的扭矩，所述第一臂支撑在全关扭转驱动部上，所述第三臂支撑全开回位支撑部上；当执行齿轮处于怠速位置时，所述第二臂支撑在第二支撑部和全关回位支撑部上；当执行齿轮由怠速位置朝全关位置转动时，所述第一臂在全关扭转驱动部的带动下扭转全关螺旋回转体，所述第二臂支撑在全关回位支撑部上，并与全开扭转驱动部分离；当执行齿轮由怠速位置朝全开位置转动时，所述第二臂在全开扭转驱动部的带动下扭转全开螺旋回转体，并与全关回位支撑部分离。采用以上结构，由于全关螺旋回转体部和全开螺旋回转体部提供的扭矩不同，因此，执行齿轮由怠速位置朝全关位置转动时承受的扭矩小于执行齿轮由怠速位置朝全开位置转动时承受的扭矩，从而能够有效减小节气门电机的载荷，提高节气门电机和阀片的可靠性和使用寿命；并且，不再需要专用的固定套即能够可靠地固定双向回位扭簧，结构简单可靠，装配难度低，效率高。作为优选：所述全关螺旋回转体的有效圈数小于全开螺旋回转体的有效圈数。采用以上结构，结构简单，易于加工成型。作为优选：所述安装腔包括齿轮安装槽以及位于在该齿轮安装槽槽底的电机安装槽和弹性部件安装槽，该弹性部件安装槽与喉口连通，所述弹性部件安装槽的槽壁上具有所述全开回位支撑部，所述齿轮安装槽紧邻弹性部件安装槽的槽壁上具有所述全关回位支撑部。采用以上结构，通过全开回位支撑部和全关回位支撑部能够分别为双向回位扭簧的第三臂和第二臂提供支撑，从而可靠地安装双向回位扭簧安装在双向扭簧安装槽中，并且，电机安装槽能够可靠地固定电机，安装腔结构简单，设计巧妙，稳定可靠，易于加工制造。作为优选：所述弹性部件安装槽的槽壁上凹陷形成有第三臂搭接槽，所述全开回位支撑部位于第三臂搭接槽的一端；所述齿轮安装槽的槽壁上具有凸出形成有第二臂搭接凸起，所述全关回位支撑部位于第二臂搭接凸起的一侧壁上。采用以上结构，通过第三臂搭接槽和第二臂搭接凸起具体实现了全开回位支撑部和全关回位支撑部的设计，结构巧妙，位置合理，且易于加工成型。作为优选：所述执行齿轮朝向安装腔的一侧盘面上具有第一扭簧限位座，所述安装腔的腔底上具有与第一扭簧限位座相适应且为第二扭簧限位座，所述双向回位扭簧外套在第一扭簧限位座和第二扭簧限位座上。采用以上结构，能够更加可靠地支撑双向回位扭簧。作为优选：所述第一扭簧限位座和第二扭簧限位座均为圆筒形，所述执行齿轮朝向安装腔的一侧盘面上具有转轴安装座，该转轴安装座位于第一扭簧限位座中，且中心线与第一扭簧限位座的中心线重合，所述转轴的伸入端穿过第二扭簧限位座后其端部固定连接在转轴安装座上。采用以上结构，结构简单可靠，设计巧妙，便于执行齿轮与转轴的可靠连接。作为优选：所述执行齿轮为扇形齿轮，该扇形齿轮包括齿盘部，在该齿盘部的外缘上具有一个安装座和一段弧形的齿部，所述齿部和安装座之间具有扭簧臂安装间隙，在所述齿部靠近扭簧臂安装间隙的一端设置有安装限制凸起，该安装限制凸起与齿盘部盘面之间的夹缝为所述全关扭转驱动部；所述全开扭转驱动部为安装座靠近双向回位部件的一侧内壁上的限位槽，当执行齿轮处于怠速位置时，所述第二臂嵌入该限位槽中，且外端伸出限位槽后与所述全关回位支撑部抵接。采用以上结构，通过安装限制凸起的设计，能够使第一臂被可靠地限定在安装限制凸起与齿盘部盘面之间的夹缝中；通过将第二搭接部设计为限位槽，使转轴驱动齿轮能够在由怠速位置向全关位置转动时，便于第二臂滑出限位槽、且支撑在全关回位支撑部上，结构简单可靠，易于实现。作为优选：所述限位槽靠近齿盘部的一侧槽壁上具有延伸支撑面，该延伸支撑面自限位槽的端部朝扭簧臂安装间隙方向延伸。采用以上结构，能够在第二臂的整个运动过程中，持续地对第二臂提供可靠地支撑，大大提高了双向回位扭簧与执行齿轮连接的可靠性。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：采用本专利技术提供的高精度电子节气门，结构新颖，易于实现，通过双向回位部件能够驱使执行齿轮从任意位置回位到怠速位置，同时使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度电子节气门，包括壳体(300)和用于带动阀片(400)转动的转轴(500)，在所述壳体(300)中设置有用于带动转轴(500)转动的转轴驱动机构，其特征在于：所述转轴驱动机构包括电机(600)以及能够在电机(600)带动下驱动转轴(500)转动的齿轮组(200)，所述齿轮组(200)包括固套在转轴(500)上的执行齿轮(210)，该执行齿轮(210)通过双向回位部件(100)安装在壳体(300)上；所述执行齿轮(210)具有怠速位置以及分别向相反方向转动到极限点的全关位置和全开位置，当执行齿轮(210)在电机(600)的驱动下由怠速位置转动至全关位置时，所述阀片(400)从怠速状态转动至全关状态，所述双向回位部件(100)能够驱动执行齿轮(210)从全关位置回位到怠速位置；当执行齿轮(210)在电机(600)的驱动下由怠速位置转动至全开位置时，所述阀片(400)从怠速状态转动至全开状态，所述双向回位部件(100)能够驱动执行齿轮(210)从全开位置回位到怠速位置。

【技术特征摘要】
1.一种高精度电子节气门，包括壳体(300)和用于带动阀片(400)转动的转轴(500)，在所述壳体(300)中设置有用于带动转轴(500)转动的转轴驱动机构，其特征在于：所述转轴驱动机构包括电机(600)以及能够在电机(600)带动下驱动转轴(500)转动的齿轮组(200)，所述齿轮组(200)包括固套在转轴(500)上的执行齿轮(210)，该执行齿轮(210)通过双向回位部件(100)安装在壳体(300)上；所述执行齿轮(210)具有怠速位置以及分别向相反方向转动到极限点的全关位置和全开位置，当执行齿轮(210)在电机(600)的驱动下由怠速位置转动至全关位置时，所述阀片(400)从怠速状态转动至全关状态，所述双向回位部件(100)能够驱动执行齿轮(210)从全关位置回位到怠速位置；当执行齿轮(210)在电机(600)的驱动下由怠速位置转动至全开位置时，所述阀片(400)从怠速状态转动至全开状态，所述双向回位部件(100)能够驱动执行齿轮(210)从全开位置回位到怠速位置。2.根据权利要求1所述的高精度电子节气门，其特征在于：所述壳体(300)包括相互连通的喉口(310)和安装腔(320)，所述转轴(500)穿设在喉口(310)上，其一端伸入所述安装腔(320)，该转轴(500)伸入端的端部固套有所述执行齿轮(210)，在位于安装腔(320)腔底与执行齿轮(210)之间的所述转轴(500)上外套所述双向回位部件(100)，该双向回位部件(100)分别与安装腔(320)和执行齿轮(210)弹性连接。3.根据权利要求1或2所述的高精度电子节气门，其特征在于：所述执行齿轮(210)上具有全关扭转驱动部(211)和全开扭转驱动部(212)，所述安装腔(320)内具有全开回位支撑部(320a)和全关回位支撑部(320b)；所述双向回位部件(100)为双向回位扭簧，该双向回位扭簧外套在所述转轴(500)上，该双向回位扭簧具有第一臂(130)、第二臂(140)和第三臂(150)，所述第一臂(130)和第二臂(140)之间为全关螺旋回转体部(110)，所述第二臂(140)和第三臂(150)之间为全开螺旋回转体部(120)，所述全关螺旋回转体部(110)和全开螺旋回转体部(120)一体成型，且全关螺旋回转体(110)的扭矩小于全开螺旋回转体(120)的扭矩，所述第一臂(130)支撑在全关扭转驱动部(211)上，所述第三臂(150)支撑全开回位支撑部(320a)上；当执行齿轮(210)处于怠速位置时，所述第二臂(140)支撑在第二支撑部(212)和全关回位支撑部(320b)上；当执行齿轮(210)由怠速位置朝全关位置转动时，所述第一臂(130)在全关扭转驱动部(211)的带动下扭转全关螺旋回转体(110)，所述第二臂(140)支撑在全关回位支撑部(320b)上，并与全开扭转驱动部(212)分离；当执行齿轮(210)由怠速位置朝全开位置转动时，所述第二臂(140)在全开扭转驱动部(212)...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨大明，张建，
申请(专利权)人：重庆渝辉机械有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50