具有包含第一聚合物的齿轮和包含第二聚合物的衬套的齿轮组件制造技术

齿轮组件围绕致动器中的销旋转。齿轮组件包括齿轮。该齿轮包括齿轮本体，该齿轮本体包括围绕旋转轴线并远离旋转轴线而径向延伸的第一聚合物。齿轮本体具有内表面，该内表面限定沿着和围绕旋转轴线的孔。齿轮还包括从齿轮本体延伸的多个齿。齿轮组件还包括衬套，衬套包括不同于第一聚合物的第二聚合物。衬套设置在孔内。衬套和齿轮本体中的一个沿着内表面包覆模制到衬套和齿轮本体中的另一个上。衬套具有轴承表面，该轴承表面限定沿着和围绕旋转轴线的孔，用于使轴承表面与孔中的销可旋转地接合。

A gear assembly having a gear comprising a first polymer and a bushing comprising a second polymer

【技术实现步骤摘要】
具有包含第一聚合物的齿轮和包含第二聚合物的衬套的齿轮组件本专利技术的背景
本专利技术涉及一种齿轮组件，所述齿轮组件具有包含第一聚合物的齿轮和包含第二聚合物的衬套。
技术介绍
车辆中的许多装置(例如涡轮增压器和废气再循环(EGR)阀)使用致动器来控制它们的功能和性能。例如，在某些致动器中，气动和电动致动器用于提供涡轮增压器的可变叶片或EGR阀的阀板的位置控制，以调节和保持发动机的进气歧管内的流体压力和流体流动。控制进气歧管内的流体压力和流体流动可提供最佳性能，同时保持法定的车辆排放。传统上，致动器包括将运动传递到装置的齿轮驱动组件。齿轮驱动组件提供多个齿轮，这些齿轮共同相互作用以向用于移动该装置的装置提供速度和扭矩。齿轮驱动组件通常具有多个由金属或塑料制成的齿轮。对于使用全部金属齿轮的那些致动器，齿轮通常在每个从动齿轮处由滚珠轴承或滚针轴承系统支撑，这种致动器较大且成本较高。塑料齿轮已经直接模制到轴上，所述轴由壳体内齿轮下面的轴承支撑。塑料齿轮与轴承的间隔由于施加到塑料齿轮的负载而在轴承上产生悬臂效应，这增加了轴承上的摩擦和磨损。因此，仍然需要提供一种用于齿轮驱动组件的改进的齿轮。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于围绕致动器中的销旋转的齿轮组件。齿轮组件包括齿轮。该齿轮包括齿轮本体，该齿轮本体包括围绕旋转轴线并远离旋转轴线而径向延伸的第一聚合物。齿轮本体具有内表面，该内表面限定沿着旋转轴线和围绕旋转轴线的钻孔。齿轮还包括从齿轮本体延伸的多个齿。齿轮组件还包括衬套，衬套包括不同于第一聚合物的第二聚合物。衬套设置在钻孔内。衬套和齿轮本体中的一个沿着内表面包覆模制到衬套和齿轮本体中的另一个上。衬套具有支承表面，该支承表面限定沿着旋转轴线和围绕旋转轴线的孔，用于使支承表面与孔中的销能够旋转地接合。因此，在本专利技术中，衬套和齿轮本体中的一个与衬套和齿轮本体中的另一个的包覆模制提供了以下优点：由于材料流入并填充其间的空隙，第一聚合物和第二聚合物之间沿着材料的整个界面直接接触。材料之间沿着材料的整个界面的直接接触增加了材料之间的摩擦并促进了材料之间的结合。照此，通过消除对衬套与齿轮之间的紧密公差的需要并且消除当包括聚合物的衬套被压配合到另一个部件中时由于钻孔中的拔模斜度而发生的衬套的偏转，可降低齿轮组件的总体复杂性。衬套和齿轮简单地模制为彼此直接接触。本专利技术进一步的优点在于，与通常需要额外的机加工和步骤来将衬套或轴承压配合到钻孔中的传统金属齿轮相比，分别将第一聚合物和第二聚合物用于齿轮和衬套，这减少了重量和成本，并且减少了制造步骤的数量。附图说明当结合附图考虑时，通过参考下面的详细描述，本专利技术的优点将变得更加容易理解。图1是根据本专利技术的致动器的示意图，该致动器与发动机、进气歧管、排气歧管和涡轮增压器一起使用。图2是图1的致动器的透视图，示出了壳体和输出轴。图3是图1的致动器的透视图，示出了马达和具有齿轮组件的齿轮驱动组件。图4是与图1的致动器一起使用的阀的透视图。图5是沿图3的线5-5截取的齿轮组件的剖面图。图6是图3的齿轮组件的透视图，示出了第二销。图7是图6的齿轮组件的俯视立视图。图8是图6的齿轮组件的仰视立视图。图9是示出衬套和轴组件的轴的齿轮组件的透视图。图10是图9的齿轮组件的俯视立视图。图11是图9的齿轮组件的仰视立视图。图12是沿图9的线12-12截取的齿轮组件的剖视透视图。图13是图9的轴组件和衬套的透视图。图14是图13的轴组件和衬套的俯视立视图。具体实施方式参考附图，在几个视图中，相同的附图标记表示相同或相应的部件，在图1中大致示出了致动器20。致动器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控制流体流入或流出车辆的发动机22。如图1示意性所示，车辆可包括发动机22、构造成使空气流入发动机22的进气歧管24，以及构造成使废气流出发动机22的排气歧管26。在一个实施例中，如本领域普通技术人员所公知的，控制轴21用于涡轮增压器28中，涡轮增压器28与进气歧管24和排气歧管26中的每一个流体联接，以通过利用流出发动机22的运动排气的能量来增加进入发动机22中的空气流。致动器20位于排气歧管26和涡轮增压器28之间，致动器20通过控制轴21控制涡轮增压器28的位置，从而控制通过进气歧管24进入发动机22的空气的压强和流动，这通常称为增压压力。应当理解，致动器20可用于控制换档、提升尾门、提升窗户等的机械装置。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连接到致动器控制器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37连接到致动器20。对于该图示，致动器控制器32被示为单独的部件。然而，本领域普通技术人员将理解，致动器控制器32可以集成在致动器20或ECU30内。ECU30可以向致动器控制器32提供电位置输入信号，该电位置输入信号可以指示由致动器20控制的控制轴21的期望位置。致动器控制器32可向致动器20提供必要的电控制信号以实现控制轴21的期望位置。致动器20还可以以电位置输出信号的形式向致动器控制器32提供反馈。“闭环”控制方案可以用于通过将反馈电位置输出信号值与期望值进行比较来维持由致动器20控制的控制轴21的期望位置，并且可以调节至致动器20的电控制信号以维持控制轴21的最终位置以及最终流体流动和增压压力。尽管致动器20在图1中示出为控制涡轮增压器28的位置，但是本领域普通技术人员将理解，致动器20可以在车辆内的任何地方用于控制去往或来自发动机22的流体的流动，例如用于排气再循环(EGR)阀、流体联接到进气歧管24的节气门、废气门、排气节气门等。致动器20还包括可在多个位置之间移动的输出轴36。如上所述，输出轴36可以联接到涡轮增压器28的控制轴21上。涡轮增压器28可以包括与排气歧管26流体联接的涡轮机和与进气歧管24流体联接的压缩机。涡轮机可以具有多个叶片。由输出轴36的运动引起的控制轴21的运动可以改变叶片的取向，以改变经过涡轮机的流体的流动，这进而改变从压缩机进入进气歧管24的流体的压强和流动。在另一实施例中，控制轴21可用于阀38中。如图4所示，输出轴36可以联接到阀38的控制轴21。输出轴36在多个位置之间的移动可以使阀38的控制轴21在多个位置之间移动。阀38可以进一步限定为蝶形阀40。蝶形阀40可以包括板42，板42联接到控制轴21并且可枢转地布置在限定钻孔46的阀壳体44内，板42能够在多个位置之间改变钻孔46的截面积，以改变流体的流动。本领域普通技术人员将理解，阀38可以是能够控制流体流动的任何特定阀，例如提升阀、瓣阀或球阀。阀38的控制轴21的多个位置可以包括完全打开位置和完全关闭位置。当阀38的控制轴21处于完全打开位置时，阀38对流体的流动产生最小量的限制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于围绕致动器中的销旋转的齿轮组件，所述齿轮组件包括：/n齿轮，所述齿轮包括：/n齿轮本体，所述齿轮本体包括围绕旋转轴线并远离旋转轴线而径向延伸的第一聚合物，所述齿轮本体具有内表面，所述内表面限定沿着所述旋转轴线并围绕所述旋转轴线的钻孔；以及/n从所述齿轮本体延伸的多个齿；以及/n衬套，所述衬套包括不同于所述第一聚合物的第二聚合物，其中所述衬套布置在所述钻孔内并且所述衬套和所述齿轮本体中的一个沿着所述内表面包覆模制到所述衬套和所述齿轮本体中的另一个上，并且其中所述衬套具有支承表面，支承表面沿着所述旋转轴线并且围绕所述旋转轴线限定孔，用于将所述支承表面与所述孔中的销能够旋转地接合。/n

【技术特征摘要】
20180917 US 16/1325621.一种用于围绕致动器中的销旋转的齿轮组件，所述齿轮组件包括：
齿轮，所述齿轮包括：
齿轮本体，所述齿轮本体包括围绕旋转轴线并远离旋转轴线而径向延伸的第一聚合物，所述齿轮本体具有内表面，所述内表面限定沿着所述旋转轴线并围绕所述旋转轴线的钻孔；以及
从所述齿轮本体延伸的多个齿；以及
衬套，所述衬套包括不同于所述第一聚合物的第二聚合物，其中所述衬套布置在所述钻孔内并且所述衬套和所述齿轮本体中的一个沿着所述内表面包覆模制到所述衬套和所述齿轮本体中的另一个上，并且其中所述衬套具有支承表面，支承表面沿着所述旋转轴线并且围绕所述旋转轴线限定孔，用于将所述支承表面与所述孔中的销能够旋转地接合。


2.根据权利要求1所述的齿轮组件，其中，所述齿轮本体和所述衬套中的一者具有相对于所述旋转轴线径向延伸的突出部，并且所述齿轮本体和所述衬套中的另一者限定了凹部，所述凹部配置成接纳所述突出部以围绕所述旋转轴线将所述齿轮本体和所述衬套能够旋转地保持在一起。


3.根据权利要求2所述的齿轮组件，其中，所述突出部具有凸形弧形构型并且所述凹部具有对应的凹形弧形构型。


4.根据权利要求2所述的齿轮组件，其中，所述突出部进一步限定为多个突出部，并且所述凹部进一步限定为与所述多个突出部单独对应的多个凹部。


5.根据权利要求4所述的齿轮组件，其中，所述突出部和所述凹部围绕所述旋转轴线交替。


6.根据权利要求4所述的齿轮组件，其中，所述齿轮本体和所述衬套各自具有围绕所述旋转轴线径向间隔开的所述多个突出部中的一个，并且所述齿轮本体和所述衬套各自限定围绕所述旋转轴线径向间隔开的所述多个凹部中的一个，所述衬套的所述凹部构造成接收所述齿轮本体的所述突出部，并且所述齿轮本体的所述凹部构造成接收所述突出部。


7.根据权利要求6所述的齿轮组件，其中，所述衬套包括凸缘，所述凸缘具有环形构型并且远离所述旋转轴线而径向延伸，所述衬套的所述凸缘具有所述多个突出部中的所述一个并且限定所述多个凹部中的所述一个。


8.根据权利要求1-7中任一项所述的齿轮组件，其中，所述衬套限定了横向于所述旋转轴线的第一表面，并且所述齿轮本体限定了横向于所述旋转轴线并且与所述第一表面相反的第二表面，其中所述第一表面和第二表面配置成彼此抵靠并...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·哈恩，I·巴图施，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：发明
国别省市：美国;US