专利名称：汽油机电子节气门体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种节气门体，特别涉及一种汽油机电子节气门体。
背景技术：
传统的节气门体与加速踏板之间通过拉索连接，节气门体的开度完全由驾驶员通过加速踏板来控制。这种机械连接方式只能使发动机电子控制系统完全按驾驶员对加速踏板的操作控制发动机的工作，不能确保发动机的工作状态与汽车的运行情况形成最佳的匹配。由于整个操作过程都是通过机械连杆机构来完成，因此从驾驶员通过踩下加速踏板发出操作指令到执行机构做出响应就会出现一个时间滞后现象，这样就会导致驾驶员所期望的最好燃油经济性能和排放性能与发动机是实现的往往并不一样。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种汽油机电子节气门体，其取代了现有的机械连接方式并在任何工况下都直接由直流电机驱动，提高发动机的动力性、经济性和安全性。为解决所述技术问题，本发明提供了一种汽油机电子节气门体，其特征在于，汽油机电子节气门体包括节气门壳体、节气门阀片、节气门轴、轴承、复位弹簧、耦合弹簧、中间齿轮、电机齿轮、耦合环支脚、调节螺钉、节气门轴组件、第一接触点、复位齿轮、磁铁组件、 第二接触点、耦合环、轴向限位板、第一挂脚、第二挂脚、接触铜片、电机压板和直流电机，节气门阀片插入节气门轴的槽内并与节气门壳体间隙配合，节气门轴与轴承滚动连接，耦合弹簧的一支扭臂挂在第一挂脚上且另一支扭臂挂在第二挂脚上，复位齿轮在耦合弹簧的作用下转动耦合环的扇形凸块与第一接触点相接触，并且耦合环支脚顶在调节螺钉上，复位齿轮与节气门轴组件焊接在一起，复位弹簧的一支扭臂挂在节气门壳体上且另一支扭臂挂在耦合环上，当节气门体需要关闭时直流电机通过中间齿轮带动复位齿轮转动克服耦合弹簧的扭力，使耦合环的扇形凸块与第二接触点相接触，磁铁组件固定在节气门轴上，节气门轴与轴向限位板通过注塑工艺成为一个整体，直流电机通过电机压板定位并固定在节气门壳体上，电机齿轮与中间齿轮啮合，接触铜片从电机压板的两个孔穿出。优选地，所述轴向限位板注塑在节气门轴上并装配在轴承与节气门壳体之间。优选地，所述汽油机电子节气门体还包括传感器印刷电路板、铜板嵌件、防护钢板和防尘盖，传感器印刷电路板、防护钢板、铜板嵌件和防尘盖构成防尘盖总成，防护钢板贴在传感器印刷电路板后面并装入防尘盖内，铜板嵌件通过注塑工艺内置在防尘盖内。优选地，所述汽油机电子节气门体还包括直流电机插孔和线束插座，接触铜片插入两个直流电机插孔，线束插座通过注塑工艺与防尘盖成为一个整体，直流电机通过铜板嵌件和线束插座连接。本发明的积极进步效果在于一、防尘盖总成集成了驱动电路、内外通信的插座、处理角度位置信息的传感器印
3刷电路板，以前的设计是通过锡焊连接，容易出现虚焊等造成整个线路的虚短、虚断风险。 此设计采用接触式连接，利用铜板材料的韧性及塑料的塑性，当直流电机上的接触铜片插入到对面的直流电机插孔时，两个接触铜片由于自身的韧性发生弹性形变使两者之间产生了足够的压紧力，在受到外界的震动情况下也不会脱离，并且也缩短了装配的工艺流程，避免了虚焊连接的风险。二、应急复位系统的设计应急复位系统设计由复位齿轮、耦合环、耦合弹簧、节气门轴组件、复位弹簧等元件组成，功用是节气门体在失电或其它受损时，能使节气门体从开启的任何位置关闭到默认位置；由于节气门体在耦合弹簧作用下带动复位齿轮转动一个角度，使节气门体不能在复位弹簧的作用下完全关闭，这样可以给发动机提供一个稳定的应急空气流量。其结构特征是复位弹簧的一支扭臂挂在节气门壳体上，另一支扭臂挂在耦合环上。然后复位齿轮压入耦合环内利用齿轮上的倒钩挂在耦合环上避免了两者之间的脱离，使耦合环、耦合弹簧、复位齿轮成为一个整体。装配时，在耦合弹簧的作用力下，耦合环上面的扇形凸块与第一接触点配合，即节气门体的默认位置；当节气门体需要关闭时，扇形凸块与第二接触点贴合。然后把以上装配好的应急系统部件装到节气门轴上，让复位弹簧的一端挂在耦合环上，另一端挂在节气门壳体上，耦合环支脚顶在调节螺钉上，并把复位齿轮与节气门轴组件焊接在一起。此结构优点是保证了应急角度的一致性，即而应急流量在制造过程中得到了稳定一致；而且此设计结构巧妙，改善了装配性。三、节气门轴的方向窜动量设计此设计结构的特点是由于节气门轴在复位弹簧压缩力下拉动轴向一个方向窜动使轴向限位板与本体轴承孔台阶面之间有一个足够的间隙，而轴向限位板紧贴轴承端面，当轴承转动时轴承端面与轴向限位板滑动摩擦。优点是轴向限位板注塑在节气门轴上，而且轴向限位板采用耐磨的工程塑料与光滑的轴承端面滑动，因而摩擦系数很小，增加了轴向限位板的寿命。四、电机压板设计此设计好处是取消以往安装定位及减震所需要的定位圈、波形垫圈等零件，利用电机压板组件内嵌钢件的韧性减震。并且与电机配合的电机压板组件内孔和与本体配合的电机压板组件的外圆采用一次性精密注塑，保证了电机安装定位的可靠性，减少了安装变差。五、非接触传感器的结构设计带有角度位置的传感器印刷电路板被封装在防尘盖内，磁铁组件压入节气门轴预孔内，传感器通过感应磁铁强度的变化，来计算节气门位置的变化，优点是磁铁占用空间小，而且在传感器印刷电路板后面装有防止外界干扰的防护钢板，使输出的信号稳定和准确。
图1为本发明中的节气门壳体至耦合弹簧的结构示意图。图2为本发明中的中间齿轮至调节螺钉的结构示意图。图3为本发明中的节气门轴组件至轴向限位板的结构示意图。图4为本发明中的第一挂脚和第二挂脚的结构示意图。图5为本发明中的直流电机插孔至防护钢板的结构示意图。图6为本发明中的接触铜片至直流电机的结构示意图。
具体实施例方式下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。如图1至图6所示，本发明汽油机电子节气门体包括节气门壳体1、节气门阀片2、 节气门轴3、轴承4、复位弹簧5、耦合弹簧6、中间齿轮7、电机齿轮8、节气门体机械上止点 9、耦合环支脚10、调节螺钉11、节气门轴组件12、第一接触点13、复位齿轮14、磁铁组件 15、第二接触点16、耦合环17、轴向限位板18、第一挂脚19、第二挂脚20、直流电机插孔21、 线束插座22、传感器印刷电路板23、防护钢板M、接触铜片25、电机压板沈、直流电机27和防尘盖观，第一接触点13为复位齿轮扇形孔在节气门默认位置时与耦合环的接触点，第二接触点16为复位齿轮扇形孔在节气门全闭位置时与耦合环的接触点，第一挂脚19为耦合弹簧挂在复位齿轮上的挂脚，第二挂脚20为耦合弹簧挂在耦合环上的挂脚，节气门阀片2 插入节气门轴3的槽内并与节气门壳体1间隙配合，节气门轴3与轴承4滚动连接。耦合弹簧6的一支扭臂挂在第一挂脚19上，另一支扭臂挂在第二挂脚20上，复位齿轮14在耦合弹簧6的作用下转动使耦合环17的扇形凸块与第一接触点13相接触，并且耦合环支脚10 顶在调节螺钉U上，用于调整全闭泄漏量。复位弹簧5的一支扭臂挂在节气门壳体1上， 另一支扭臂挂在耦合环17上。当节气门需要从默认位置关闭时，直流电机27通过中间齿轮7带动复位齿轮14转动克服耦合弹簧6的扭力，使耦合环17的扇形凸块与第二接触点 16相接触，即到达了节气门体机械下止点。复位弹簧5与耦合弹簧6在直流电机27断电等其它非正常因素情况下使节气门体回到节气门体的默认位置，为了防止线路断路或直流电机故障损害时，ECU (Electronic Throttle Control，电子节气门控制)系统对直流电机失去控制作用，则此时第一挂脚19会拉动复位齿轮14从而带动节气门开启一定的角度，也就是到应急位置。复位齿轮14、耦合环17、耦合弹簧6、节气门轴组件12、复位弹簧5构成应急复位系统。磁铁组件15固定在节气门轴3上，节气门轴3与轴向限位板18通过注塑工艺成为一个整体，轴向限位板18注塑在节气门轴3上且位于轴承4与节气门壳体1之间，两者之间并留有足够的间隙。当节气门轴3转动时，磁场强度发生变化，经过贴在传感器印刷电路板23上的芯片处理后转化成电压信号输出。线束插座22与外界进行通信，线束插座22 内嵌的插针及与传感器、电机通信的线路由铜板排线制作，线束插座22通过注塑工艺与防尘盖观成为一个整体。直流电机27通过电机压板沈定位并固定在节气门壳体1上，且电机齿轮8与中间齿轮7啮合，中间齿轮7带动复位齿轮14转动。直流电机27与电机压板沈内孔配合， 两个接触铜片25刚好从电机压板沈的两个孔穿出，然后装入节气门壳体1内，用紧固螺钉拧紧。传感器印刷电路板23、铜板嵌件、防护钢板M和防尘盖观构成防尘盖总成，防护钢板M贴在传感器印刷电路板23后面并装入防尘盖观内，并用硅胶密封。直流电机27 的接触铜片25首先插入防尘盖观上面的两个直流电机插孔21后，再用卡扣卡住节气门壳体1和防尘盖观，铜板嵌件通过注塑工艺内置在防尘盖观内，直流电机27通过铜板嵌件和线束插座22连接从而实现相互通讯。本发明汽油机电子节气门体集成了执行元件直流电机、角度位置检测的非接触传感器、减速齿轮、应急复位系统部件等，ECU系统在检测到角度位置传感器给的角度信号后综合相关传感器的信号进行最佳节气门开度判断，并输出控制信号，控制节气门驱动装置 (直流电机)，直流电机通过中间齿轮带动复位齿轮转动，将节气门体调整到适当开度。节气门体在默认状态下，节气门阀片在耦合弹簧的作用下使复位齿轮转动了一个角度，此时耦合环17的扇形凸块与第一接触点13相接触。由于复位齿轮14与节气门轴组件12焊接在一起，节气门阀片2插入到节气门轴3的槽里，两者之间用螺钉连接，当节气门轴3转动时，节气门阀片2跟随转动，使节气门开启或关闭。在节气门体需要打开时，直流电机通过中间齿轮带动复位齿轮转动，此时节气门阀片打开，并到节气门体处于机械上止点，节气门体全开。在节气门从默认位置需要关闭时，直流电机带动中间齿轮驱动复位齿轮克服耦合弹簧的作用力转动，当耦合环17的扇形凸块与第二接触点16相接触，达到全闭位置，即机械下止点。本发明采用电子节气门控制系统则可以避免现有技术的时间滞后现象的发生，电子节气门体技术不仅可以实现发动机扭矩控制和精确空燃比控制，以提高发动机的动力性、燃油经济性以及降低排放污染，而且电子节气门体技术集成于发动控制系统中时，还有助于更好地完成与进气相关的汽车驱动防滑控制、巡航控制、车辆稳定控制及自动变速控制等汽车动力控制功能。在混合电动汽车中，电子节气门是实现动力切换、能量优化分配、 改善汽车排放、提高燃油经济性和车辆动力性方面不可缺少的部分。虽然以上描述了本发明的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。
权利要求
1.一种汽油机电子节气门体，其特征在于，汽油机电子节气门体包括节气门壳体、节气门阀片、节气门轴、轴承、复位弹簧、耦合弹簧、中间齿轮、电机齿轮、耦合环支脚、调节螺钉、 节气门轴组件、第一接触点、复位齿轮、磁铁组件、第二接触点、耦合环、轴向限位板、第一挂脚、第二挂脚、接触铜片、电机压板和直流电机，节气门阀片插入节气门轴的槽内并与节气门壳体间隙配合，节气门轴与轴承滚动连接，耦合弹簧的一支扭臂挂在第一挂脚上且另一支扭臂挂在第二挂脚上，复位齿轮在耦合弹簧的作用下转动耦合环的扇形凸块与第一接触点相接触，并且耦合环支脚顶在调节螺钉上，复位齿轮与节气门轴组件焊接在一起，复位弹簧的一支扭臂挂在节气门壳体上且另一支扭臂挂在耦合环上，当节气门体需要关闭时直流电机通过中间齿轮带动复位齿轮转动克服耦合弹簧的扭力，使耦合环的扇形凸块与第二接触点相接触，磁铁组件固定在节气门轴上，节气门轴与轴向限位板通过注塑工艺成为一个整体，直流电机通过电机压板定位并固定在节气门壳体上，电机齿轮与中间齿轮啮合，接触铜片从电机压板的两个孔穿出。
2.如权利要求1所述的汽油机电子节气门体，其特征在于，所述轴向限位板注塑在节气门轴上并装配在轴承与节气门壳体之间。
3.如权利要求1所述的汽油机电子节气门体，其特征在于，所述汽油机电子节气门体还包括传感器印刷电路板、铜板嵌件、防护钢板和防尘盖，传感器印刷电路板、防护钢板、铜板嵌件和防尘盖构成防尘盖总成，防护钢板贴在传感器印刷电路板后面并装入防尘盖内， 铜板嵌件通过注塑工艺内置在防尘盖内。
4.如权利要求3所述的汽油机电子节气门体，其特征在于，所述汽油机电子节气门体还包括直流电机插孔和线束插座，接触铜片插入两个直流电机插孔，线束插座通过注塑工艺与防尘盖成为一个整体，直流电机通过铜板嵌件和线束插座连接。
全文摘要
本发明公开了一种汽油机电子节气门体，其包括节气门壳体等元件，节气门阀片插入节气门轴的槽内并与节气门壳体间隙配合，节气门轴与轴承滚动连接，耦合弹簧的一支扭臂挂在第一挂脚上且另一支扭臂挂在第二挂脚上，复位齿轮在耦合弹簧的作用下转动耦合环的扇形凸块与第一接触点相接触，并且耦合环支脚顶在调节螺钉上，复位齿轮与节气门轴组件焊接在一起，磁铁组件固定在节气门轴上，节气门轴与轴向限位板通过注塑工艺成为一个整体，直流电机通过电机压板定位并固定在节气门壳体上，电机齿轮与中间齿轮啮合，接触铜片从电机压板的两个孔穿出。本发明取代现有的机械连接方式并在任何工况下都直接由直流电机驱动，提高发动机的动力性和安全性。
文档编号F02D9/16GK102207034SQ20101013507
公开日2011年10月5日 申请日期2010年3月30日 优先权日2010年3月30日
发明者戴益锋 申请人:上海奥众汽车部件制造有限公司