磁铁、齿轮及两者的连接结构和连接方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及一种汽车的节气门体中的磁铁与齿轮的紧固连接结构。
【背景技术】
[0002]节气门体是汽车发动机的一个执行部件，用来控制发动机进气量。ECU(电子控制单元)控制节气门体中阀板的打开角度，同时节气门体通过非接触式霍尔传感器实时向ECU反馈当前阀板的位置信号，形成闭环控制。
[0003]节气门体通常包括阀板，阀轴，扇形齿轮和磁铁。齿轮通常为塑料材质，磁铁通常为金属材质，两者需要形成紧固连接。目前塑料齿轮与金属磁铁之间进行连接需要引入第三方介质(如涂胶)或需要复杂的焊接工艺实现，这导致工艺成本较高、工艺耗时较长且过程控制困难。例如涂胶连接会带来涂胶不均匀、固化工艺控制困难、耗时长、生产线管理繁琐等问题。而焊接工艺会导致成本较高、且对齿轮和磁铁的材质有特殊要求。
【发明内容】
[0004]本申请所要解决的技术问题是提供一种塑料齿轮与金属磁铁之间的连接方法和连接结构，以达到成本低、连接可靠、工艺稳定且容易控制等目标。
[0005]为解决上述技术问题，本申请的磁铁是汽车的节气门体的金属材质的磁铁；该磁铁具有多个用于固定在齿轮上的通孔，在通孔的上端外缘具有一圈凸起部。
[0006]本申请的齿轮是汽车的节气门体的塑料材质的扇形齿轮；该齿轮具有多个凸起的铆柱用于固定磁铁；在铆柱的底部具有一圈凹陷部，在凹陷部的外缘具有一圈凸台。
[0007]本申请的磁铁和齿轮的连接结构，该磁铁是汽车的节气门体的金属材质的磁铁，该齿轮是汽车的节气门体的塑料材质的扇形齿轮；磁铁上的通孔套在齿轮上的铆柱外，磁铁的下表面放置在齿轮的凸台之上；热熔后的塑料材质的铆柱和铆头连为一体，并在通孔的下端外缘、侧壁和上端外缘包围且固定磁铁。
[0008]本申请的磁铁和齿轮的连接方法，该磁铁是汽车的节气门体的金属材质的磁铁，该齿轮是汽车的节气门体的塑料材质的扇形齿轮；该方法包括如下步骤:
[0009]第I步，将磁铁的通孔套设在齿轮的铆柱之外，磁铁的下表面放置在齿轮的凸台上;
[0010]第2步，将塑料材质的铆柱加热成为熔融状态；
[0011]第3步，将常温的塑料铆头通过压接的方式挤压熔融状态的塑料铆柱，使得熔融状态的塑料铆柱填充至齿轮的凹陷部、通孔与铆柱之间的间隙、磁铁的凸起部上方；
[0012]第4步，冷却至常温。
[0013]本申请磁铁、齿轮及两者连接结构和连接方法由于采用热熔塑料在三个方向包围金属，因此连接稳固且寿命长、可以承受较大范围的温度变化，并在较大振动下保持连接可
A+-.与巨O
【附图说明】
[0014]图1a是本申请的节气门体的磁铁的示意图；
[0015]图1b是图1a中磁铁的局部剖视图；
[0016]图2a是本申请的节气门体的齿轮的示意图；
[0017]图2b是图1a中齿轮的局部剖视图；
[0018]图3a和图3b是本申请的磁铁和齿轮的连接工艺的示意图；
[0019]图4a是本申请的磁铁和齿轮的连接结构的示意图；
[0020]图4b是图4a中铆头的剖面示意图。
[0021]图中附图标记说明:
[0022]I为磁铁；11为通孔；lla为凸起部；12为铆头；2为齿轮；21为铆柱；22为凸台；22a为凹陷部。
【具体实施方式】
[0023]请参阅图1a和图lb，本申请的磁铁I是用于汽车的节气门体的金属材质的磁铁。其上具有多个用于固定在齿轮2上的通孔11。通孔11的内径例如称为a。在通孔11的上端外缘具有一圈凸起部11a。
[0024]请参阅图2a和图2b，本申请的齿轮2是用于汽车的节气门体的塑料材质的扇形齿轮。其上具有多个凸起的铆柱21用于固定磁铁I。磁铁I上的通孔11的数量、位置与齿轮2上的铆柱21的数量、位置相对应。铆柱21的直径例如称为b，则a > b。在铆柱21的底部具有一圈凹陷部22a，在一圈凹陷部22a的外缘具有一圈凸台22。凸台22之外的齿轮2表面低于凸台22。
[0025]本申请的磁铁I和齿轮2的连接工艺包括如下步骤:
[0026]第I步，请参阅图3a，将磁铁I的通孔11套设在齿轮2的铆柱21之外，磁铁I的下表面放置在齿轮2的凸台22之上。此时图4b所示的塑料材质的铆头12尚未加入。
[0027]第2步，通过热风枪或其他加热装置将塑料材质的铆柱21加热成为熔融状态。
[0028]第3步，请参阅图3b，将常温的塑料铆头12通过压接的方式挤压熔融状态的塑料铆柱21，使得熔融状态的塑料铆柱21填充至以下三个区域:齿轮2的凹陷部22a、通孔11与铆柱21之间的间隙中、磁铁I的凸起部11上方。
[0029]热熔后的塑料材质的铆柱21将齿轮2的凹陷部22a填充满，从而在通孔11的下端外缘接触磁铁I ;还将通孔11与铆柱21之间的间隙填充满，从而在通孔11的侧壁接触磁铁I ;还将磁铁I的凸起部Ila包围着，从而在通孔11的上端外缘接触磁铁I。
[0030]第4步，将磁铁I与齿轮2的连接结构冷却至常温，此时塑料材质的铆头12和铆柱21成为一体，并在磁铁I的通孔11的下端、侧壁、上端共三个方向紧紧地包围且固定住金属材质的磁铁I。
[0031]请参阅图4a和图4b，本申请磁铁I和齿轮2的连接结构为:磁铁I的通孔11套设在齿轮2的铆柱21之外，磁铁I的下表面放置在齿轮2的凸台22之上。热熔后的塑料材质的铆柱21和铆头12连为一体，并在通孔11的下端外缘和侧壁接触磁铁I，还在通孔11的上端外缘包围着磁铁I的凸起部11a。
[0032]由于热熔后的塑料材质的铆柱21将通孔11与铆柱21之间的间隙填充满，因此磁铁I在径向上相对于齿轮2不会产生位移。由于热熔后的塑料材质的铆柱21将磁铁I的凸起部Ila包围着，还将通孔11的下端外缘也包围着(通过填充满凹陷部22a)，因此磁铁I在轴向上相对于齿轮2不会产生位移。最终保证连接工艺的稳定性和可靠性。
[0033]本申请的连接工艺不引入新的介质(如胶水)，也无需采用昂贵的激光焊接、超声波焊接等工艺，仅通过热熔塑料即可实现金属磁铁I与塑料齿轮2之间的可靠连接，具有工艺简单、成本低廉、耗时短等优点。
[0034]以上仅为本申请的优选实施例，并不用于限定本申请。对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
【主权项】
1.一种磁铁，是汽车的节气门体的金属材质的磁铁；其特征是，该磁铁具有多个用于固定在齿轮上的通孔，在通孔的上端外缘具有一圈凸起部。
2.—种齿轮，是汽车的节气门体的塑料材质的扇形齿轮；其特征是，该齿轮具有多个凸起的铆柱用于固定磁铁；在铆柱的底部具有一圈凹陷部，在凹陷部的外缘具有一圈凸台。
3.—种磁铁和齿轮的连接结构，该磁铁是汽车的节气门体的金属材质的磁铁，该齿轮是汽车的节气门体的塑料材质的扇形齿轮；其特征是，磁铁上的通孔套在齿轮上的铆柱外，磁铁的下表面放置在齿轮的凸台之上；热熔后的塑料材质的铆柱和铆头连为一体，并在通孔的下端外缘、侧壁和上端外缘包围且固定磁铁。
4.根据权利要求3所述的磁铁和齿轮的连接结构，其特征是，热熔后的塑料材质的铆柱将齿轮的凹陷部填充满，从而在通孔的下端外缘接触磁铁。
5.根据权利要求3所述的磁铁和齿轮的连接结构，其特征是，热熔后的塑料材质的铆柱将通孔与铆柱之间的间隙填充满，从而在通孔的侧壁接触磁铁。
6.根据权利要求3所述的磁铁和齿轮的连接结构，其特征是，热熔后的塑料材质的铆柱将磁铁的凸起部包围着，从而在通孔的上端外缘接触磁铁。
7.一种磁铁和齿轮的连接方法，该磁铁是汽车的节气门体的金属材质的磁铁，该齿轮是汽车的节气门体的塑料材质的扇形齿轮；其特征是，该方法包括如下步骤: 第I步，将磁铁的通孔套设在齿轮的铆柱之外，磁铁的下表面放置在齿轮的凸台上； 第2步，将塑料材质的铆柱加热成为熔融状态； 第3步，将常温的塑料铆头通过压接的方式挤压熔融状态的塑料铆柱，使得熔融状态的塑料铆柱填充至齿轮的凹陷部、通孔与铆柱之间的间隙、磁铁的凸起部上方； 第4步，冷却至常温。
【专利摘要】本申请公开了一种汽车的节气门体的金属材质的磁铁；该磁铁具有多个用于固定在齿轮上的通孔，在通孔的上端外缘具有一圈凸起部。本申请还公开了一种汽车的节气门体的塑料材质的扇形齿轮；该齿轮具有多个凸起的铆柱用于固定磁铁；在铆柱的底部具有一圈凹陷部，在凹陷部的外缘具有一圈凸台。本申请的磁铁和齿轮的连接结构是将磁铁上的通孔套在齿轮上的铆柱外，磁铁的下表面放置在齿轮的凸台之上；热熔后的塑料材质的铆柱和铆头连为一体，并在通孔的下端外缘、侧壁和上端外缘包围且固定磁铁。本申请磁铁、齿轮及两者连接结构和连接方法连接稳固且寿命长、工艺简单且成本低。
【IPC分类】F02D9-10
【公开号】CN104564362
【申请号】CN201410851380
【发明人】周进, 孙巍, 涂志强
【申请人】联合汽车电子有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月30日