凸轮齿轮和包括该凸轮齿轮的直线驱动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种凸轮齿轮，该凸轮齿轮用在将第一部件的旋转运动转换成第二部件的直线运动的直线驱动装置中，在该凸轮齿轮的一个端面上具有凸轮沟槽，其中，所述凸轮齿轮构造成扇形齿轮，并且所述凸轮沟槽在齿轮周向上的两个端部中的至少一个是开放的。本实用新型专利技术还涉及一种包括该凸轮齿轮的直线驱动装置。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
凸轮齿轮和包括该凸轮齿轮的直线驱动装置
本技术涉及用于将旋转运动转换成直线运动的直线驱动装置，特别涉及用在该直线驱动装置中的凸轮齿轮(即带有凸轮沟槽的齿轮)。
技术介绍
在工业、例如汽车工业中，往往需要能精确控制的阀装置，例如用在发动机废气再循环(Exhaust-Gas Recirculation)系统中的控制阀(下文中简称为EGR控制阀)。由于在这样的阀装置中多数利用电机作为驱动源，所以需要将电机的旋转输出转化为阀杆的直线运动的直线驱动装置。为了实现用一级传动代替两级或多级传动以便减小装置的整体尺寸和制造成本，已知可以在这种直线驱动装置中采用凸轮齿轮，在该凸轮齿轮的一个端面上形成有凸轮沟槽。电机的旋转运动传递到凸轮齿轮的轮齿，并引起凸轮齿轮的转动。在凸轮齿轮的转动过程中，与阀杆固定连接的随动件在凸轮沟槽内且沿着阀杆的轴向线性往复运动，带动阀杆上下移动。在现有的凸轮齿轮中，凸轮沟槽的两端都是封闭的，因而只能够将随动件沿垂直于齿轮平面的方向装配在凸轮沟槽中，装配工作不易进行。而且，现有的凸轮沟槽的凸轮曲线不能有效地降低刚性冲击。此外，凸轮齿轮上与复位系统中的轮轴相配合的轴孔为圆孔，因而该轴孔与轮轴之间的配合易于打滑。另外，在为了实现轻量化而采用塑料齿轮的情况下，轮齿强度不够，易于发生断齿。
技术实现思路
本技术旨在解决现有技术中的上述一个或多个问题。本技术的第一方面涉及一种凸轮齿轮，该凸轮齿轮用在将第一部件的旋转运动转换成第二部件的直线运动的直线驱动装置中，在该凸轮齿轮的一个端面上具有凸轮沟槽，其中，所述凸轮齿轮构造成扇形齿轮，并且所述凸轮沟槽在齿轮周向上的两个端部中的至少一个是开放的。根据一优选实施方式，所述凸轮沟槽的凸轮曲线是在起点和终点处平缓的五次多项式曲线。根据一优选实施方式，所述凸轮沟槽在齿轮周向上延伸的角度在180度到320度的范围内。根据一优选实施方式，所述凸轮沟槽包括导入段、运动段和啮合段，其中所述导入段用于导入与所述第二部件固定连接的随动件，所述运动段用于引起所述随动件的线性行程，所述啮合段用于防止当所述随动件达到行程终点时所述凸轮齿轮与所述第一部件脱离啮合。优选地，所述导入段的开口处是向外扩开的喇叭口。所述导入段的至少一部分的曲线轮廓可增高一预定高度。另外优选地，所述运动段在齿轮周向上延伸的角度在150度到300度的范围内。根据一优选实施方式，在所述凸轮齿轮的中央设有具有非圆形横截面的轴孔。优选地，所述轴孔的横截面为“D”字形。根据一优选实施方式，所述凸轮齿轮的扇面在齿轮周向上的延伸长度与所述凸轮沟槽在齿轮周向上的延伸长度相同。优选地，所述凸轮沟槽在齿轮周向上的两个端部都是开放的。本技术的第二方面涉及一种直线驱动装置，该直线驱动装置包括:电机；减速传动级，该减速传动级包括与电机的输出轴固定连接的小齿轮和与该小齿轮相啮合的传动齿轮；直线传动级，该直线传动级将所述传动齿轮的旋转运动转换成输出连杆的直线运动，所述输出连杆被接纳在一套件中从而只能进行直线运动；其中，所述传动齿轮为如上所述根据本技术的第一方面的凸轮齿轮。根据本技术，凸轮齿轮构造成扇形齿轮，并且凸轮沟槽在齿轮周向上的两个端部中的至少一个是开放的，因此在不降低强度的情况下实现了轻量化，并且能够容易地将随动件装配在该凸轮沟槽中。此外，通过将凸轮沟槽的凸轮曲线设计成在起点和终点处平缓的五次多项式曲线，能够有效地降低刚性冲击。另外，通过将凸轮齿轮的轴孔设计成具有非圆形的横截面，能够有效地在轴孔与配合的轴之间传递扭矩。【附图说明】图1示出根据本技术的直线驱动装置的优选实施方式的立体图。图2示出根据本技术的直线驱动装置的优选实施方式的另一立体图，其中没有不出外部的壳体。图3示出根据本技术的直线驱动装置的优选实施方式的剖视图。图4示出根据本技术的传动齿轮连同接纳在其沟槽中的随动件的正视图。图5示出包括输出连杆与随动件的输出组件的剖视图。图6示出传动齿轮的正视图。图7示出凸轮曲线的示意图。图8示出涡卷弹簧连同轮轴的立体图。图9示出涡卷弹簧连同轮轴的正视图。【具体实施方式】下面参照附图描述根据本技术一实施例的直线驱动装置及用在该直线驱动装置中的凸轮齿轮。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属
的技术人员更全面地了解本技术。但是，对于所属
内的技术人员明显的是，本技术的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本技术并不限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本技术，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。下面以用于发动机废气再循环的EGR控制阀的直线驱动装置为例对根据本技术的直线驱动装置进行说明，但本技术并不限于此。根据本技术的直线驱动装置可以用于任何需要小的精确的直线控制的设备、例如各种阀和致动器。图1?3中示出根据本技术的直线驱动装置的一个优选的实施例。在该实施例中，直线驱动装置I包括电机2、第一传动级(减速传动级)和第二传动级(直线传动级)。该直线驱动装置通过电机2的驱动而实现输出连杆7的直线运动。为避免灰尘或其它杂物进入而损害该传动装置，设有壳体11及相应的密封系统。第一传动级、即减速传动级包括与电机输出轴固连的小齿轮5和与该小齿轮5哨合的传动齿轮6。当电机2运行时驱动小齿轮5转动，从而使与小齿轮5啮合的传动齿轮6转动。第二传动级是将传动齿轮6的旋转运动转换成输出连杆7的直线运动的直线传动级。第二传动级包括形成在传动齿轮6上的螺旋状的沟槽8、接纳在该沟槽8中的随动件9以及与该随动件9固定连接的输出连杆7。随动件9可以包括滚子或滚动轴承或滑动轴承。优选地,随动件9包括如图4中所示的球轴承。通过使用球轴承降低了摩擦损失，提高了效率。在图5所示的实施例中，随动件9包括一球轴承和一销轴，该球轴承支承在传动齿轮6的沟槽8中并且能沿该沟槽滚动，而该销轴一端与球轴承的内圈连接并且另一端支撑在连接器17中。图5示出了包括随动件9和输出连杆7的输出组件，其中输出连杆7通过连接器17与球轴承的内圈连接。输出连杆7设置在一套件10中因而只能进行上、下直线运动(见图3)。当传动齿轮6转动时，随动件9沿着沟槽8移位，由于该沟槽8的螺旋形形状而使该随动件9上、下移动，从而带动输出连杆7上、下移动。下面参照图6和7详细描述根据本技术一实施例的传动齿轮6。传动齿轮6实现了凸轮与齿轮的统一，因此也被称为凸轮齿轮。传动齿轮6构造成扇形齿轮。由于省去了不使用的一部分，所以节省了材料并且实现了轻量化。与通过采用塑料齿轮来实现轻量化相比，根据本技术的传动齿轮6的强度提高，从而降低了发生断齿的风险。优选地，在传动齿轮6的周向上，传动齿轮的扇面的延伸长度(即延伸的角度范围)与螺旋状的沟槽8的延伸长度相适应。在这种情况下，沟槽8在齿轮周向上的两个端部都是开放的。通过这种结构，能够容易地将随动件9从开放端部滑入到沟槽8中。与沟槽两端封闭从而必须将随动件沿垂直于齿轮平面的方向装配在凸轮沟槽中的结构相比，装配简单易行。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种凸轮齿轮，该凸轮齿轮用在将第一部件的旋转运动转换成第二部件的直线运动的直线驱动装置中，在该凸轮齿轮的一个端面上具有凸轮沟槽，其特征在于，所述凸轮齿轮构造成扇形齿轮，并且所述凸轮沟槽在齿轮周向上的两个端部中的至少一个是开放的。

【技术特征摘要】
1.一种凸轮齿轮，该凸轮齿轮用在将第一部件的旋转运动转换成第二部件的直线运动的直线驱动装置中，在该凸轮齿轮的一个端面上具有凸轮沟槽，其特征在于，所述凸轮齿轮构造成扇形齿轮，并且所述凸轮沟槽在齿轮周向上的两个端部中的至少一个是开放的。2.根据权利要求1所述的凸轮齿轮，其特征在于，所述凸轮沟槽的凸轮曲线是在起点和终点处平缓的五次多项式曲线。3.根据权利要求1所述的凸轮齿轮，其特征在于，所述凸轮沟槽在齿轮周向上延伸的角度在180度到320度的范围内。4.根据权利要求1所述的凸轮齿轮，其特征在于，所述凸轮沟槽包括导入段、运动段和啮合段，其中所述导入段用于导入与所述第二部件固定连接的随动件，所述运动段用于引起所述随动件的线性行程，所述啮合段用于防止当所述随动件达到行程终点时所述凸轮齿轮与所述第一部件脱离啮合。5.根据权利要求4所述的凸轮齿轮，其特征在于，所述导入段的开口处是向外扩开的喇叭口。6.根据权利要求4所述的凸轮齿轮，其特征在于，所述导入段的至少一部分的曲线轮廓增高一预定高度。7.根据权利要求4所述的凸轮齿轮，其特征在于，所述运动段在齿轮周向上延伸的角度...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹向广，赵龙生，杜晓林，宋静静，叶文娟，
申请(专利权)人：大陆汽车电子芜湖有限公司，
类型：实用新型
国别省市：