专利名称：用于涡轮增压器的电动废气门致动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于涡轮增压器的电动废气门致动器；更具体地，涉及这样的用于涡轮增压器的电动废气门致动器，其包括用于辅助最终输出齿轮的保持力的复位弹簧和用于调节最终输出齿轮的旋转角度的止动件，从而减小为将最终输出齿轮维持在恒定位置所消耗的电流量。
背景技术：
通常，内燃机产生的动力依赖于可以供应到内燃机的空气质量和燃料量。为了提高内燃机的动力，必须供应更大量的燃烧空气和燃料。内燃机动力的提高可以通过提高吸入发动机的容积或旋转速度而实现。然而，容积的提高导致具有相对较重的重量和较大的尺寸的昂贵内燃机。特别地，旋转速度的提高伴随着相对较大的内燃机中严重的问题和缺
点ο通常采用增压作为提高内燃机动力的技术方案。增压指采用通过发动机机械地驱动的气体涡轮增压器或压缩机预压缩燃烧空气。废气涡轮增压器基本上包括连接到公共轴上并以恒定旋转速度旋转的涡轮机和压缩机。涡轮机通过废气将无用的排放能量转换为旋转能量。该涡轮机驱动压缩机。压缩机吸入新的空气并将预压缩的空气供应到发动机的各个气缸中。增加的燃料量供应到气缸中相对大量的空气中。结果，内燃机输出更高的动力。 因此，优选另外影响燃烧过程，从而内燃机具有更高的总效率水平。此外，可以非常好地形成通过涡轮增压器增压的内燃机的扭矩分布(torque profile).由于来自车辆制造商的一系列感应电机采用废气涡轮增压器，可以在不会大范围影响内燃机结构的情况下显著优化。通常，增压的内燃机具有相对较低的比燃料消耗和更低的污染物排放率。而且，由于废气涡轮增压器自身用作额外的消音器，相对于典型的吸气发动机，涡轮发动机在相同动力水平下要更安静。在具有宽的旋转速度范围(例如用于小汽车的内燃机)的内燃机中，高的增压在低发动机旋转速度下是需要的。为此，增压控制阀，称为废气门阀，已被应用于涡轮增压器中。通过选择相应的涡轮机外壳，在低发动机旋转速度下形成高的增压。该废气门阀根据发动机旋转速度的增加而将增压限制在预定的水平。在具有上述功能的传统的电动废气门致动器中，用于旋转最终输出齿轮的动力只从电机的驱动力中获得。因此，大量的电流被消耗以将最终输出齿轮维持在恒定位置中。
发明内容
本发明的一个方面致力于用于涡轮增压器的电动废气门致动器，其包括用于辅助最终输出齿轮的保持力的复位弹簧和用于调节最终输出齿轮的旋转角度的止动件，从而减小为将最终输出齿轮维持在恒定位置所消耗的电流量。根据本发明的实施方式，一种用于涡轮增压器的该电动废气门致动器包括由本体和盖形成的具有安装空间的外壳；安装在该安装空间内的驱动电机；减速器，该减速器包括设有多个齿轮的齿轮系，使得该减速器联接至安装在该外壳外的杆，并传递该驱动电机的动力；和弹性元件，该弹性元件与该驱动电机协作，从而维持所述齿轮系中的用于最终将动力传递至该杆的最终输出齿轮的旋转角度。所述盖可以包括插入孔，该最终输出齿轮的旋转轴插入到该插入孔内；和凹槽部，其绕该插入孔形成，使得所述弹性元件设置在该凹槽部中。所述弹性元件可以是螺旋弹簧，其一端设置于在该凹槽部一侧形成的凹进部内， 而另一端固定到该最终输出齿轮，从而当该最终输出齿轮旋转时该螺旋弹簧产生回复力。所述盖可以包括在其后表面上绕插入孔突出的止动件，所述最终输出齿轮的旋转轴插入到该插入孔中。该最终输出齿轮可以包括突出部。相应地，该最终输出齿轮的旋转可受该突出部和该止动件之间的接触的限制。所述电动废气门致动器还可以包括磁体，其在所述外壳内安装在该最终输出齿轮的旋转轴的一端；传感器，其在该外壳内在该磁体的下方安装在该安装空间中，并通过感测该磁体的磁通量的变化而测量该最终输出齿轮的旋转角度；和电子控制单元(ECU)，其在该安装空间外安装在该外壳中。
图1是表示根据本发明的实施方式的用于涡轮增压器的电动废气门致动器的分解立体图；图2是示意性地表示根据本发明的实施方式的用于涡轮增压器的电动废气门致动器的部分切除的剖视图；图3A是表示在根据本发明的实施方式的用于涡轮增压器的电动废气门致动器中，盖的底部的立体图，在盖中设置有复位弹簧；图IBB是表示在根据本发明的实施方式的用于涡轮增压器的电动废气门致动器中，盖的底部的立体图，最终输出齿轮设置在盖中。附图标记10 外壳lib:凹进部20:阻挡板40:传感器单元55 复位弹簧55b 复位弹簧的另一端G 最终输出齿轮
11 盖
lie 止动件
30 驱动电机
50 减速器
55a 复位弹簧的一端
60 =ECU
S 最终输出齿轮的旋转轴
具体实施例方式下面将参考附图详细地描述本发明的示例性实施方式。然而，本发明不应当解释为限于在这里陈述的示例性实施方式。在整个公开中，在本发明的全部附图和实施方式中， 相同附图标记始终标识相同部件。图1是表示根据本发明的实施方式的用于涡轮增压器的电动废气门致动器的分解立体图。图2是示意性地表示根据本发明的实施方式的用于涡轮增压器的电动废气门致动器的部分切除的剖视图。图3A是表示在根据本发明的实施方式的用于涡轮增压器的电动废气门致动器中，盖的底部的立体图，在盖中设置有复位弹簧。图3B是表示在根据本发明的实施方式的用于涡轮增压器的电动废气门致动器中，盖的底部的立体图，在盖中设置有最终输出齿轮。作为参考，需要注意的是，图2是根据本发明的实施方式的用于涡轮增压器的电动废气门致动器的部分切除的视图，从而减速器的一部分没有在这里示出。此外，需要注意的是，下面的说明将参考图2进行，关注于元件的安装方向。参见图1和2，根据本发明的实施方式的用于涡轮增压器的电动废气门致动器包括外壳10，其内具有安装空间13。减速器50安装在安装空间13的上部。杆70安装在外部，从而使得杆70联接到减速器50的上端。驱动电机30安装在安装空间13的下部。阻挡板20将安装空间分为上部和下部。电子控制单元(ECU)60安装在外壳10的外周处。外壳10包括盖11和圆柱形本体12。本体12具有打开的上端并形成安装空间13。 盖11闭合本体12的打开的上端。盖11具有板形形状，且在盖11的一侧形成插入孔11a。驱动电机30安装在安装空间13的下部并产生扭矩。密封元件15设置在盖11和本体12之间，以密封在盖11和本体12之间的间隙。在图1和2中，尽管为最终输出齿轮G、最终输出齿轮G的旋转轴S和作为弹性元件的复位弹簧阳分配了附图标记，但是减速器50包括形成齿轮系的多个齿轮、形成齿轮轴的多个旋转轴和复位弹簧55。电机轴31朝安装空间13的上部延伸，并在结构上联接到减速器50的齿轮中的位于下部的齿轮。联接到电机轴31的减速器50产生与驱动电机30产生的相比较高的扭矩。同时，设置在上部处的旋转轴S穿过插入孔Ila并露出到外部，且露出的旋转轴S的上部联接到杆70。因此，减速器50可以通过负载71将扭矩传递到涡轮增压器(未示出)。阻挡板20包括电机终端23和板21。电机终端23具有板形形状，其中钻有第一通孔23a。电机终端23闭合地安装在驱动电机30的上端，从而使得电机终端23固定驱动电机30的位置，而板21闭合地安装在电机终端23的顶表面上。板21具有板形形状，其中钻有第二通孔21a。板21闭合地安装在电机终端23的顶表面上。第一通孔23a和第二通孔21a在竖向上互相连通。因此，从驱动电机30的上端垂直地突出的电机轴31通过第一通孔23a和第二通孔21a并联接到安装空间13的上部。安装空间13由阻挡板20分为上部和下部。此外，减速器50的最终输出齿轮G的旋转轴S穿过阻挡板20的一部分，且旋转轴 S的下端联接到安装空间13的下部。磁体41安装在旋转轴S的联接到安装空间13下部的下端。传感器43在磁体41的下方安装在安装空间13的下部。如上安装的磁体41和传感器43构成传感器单元40。传感器43是非接触式的并安装在磁体41的下方。传感器43通过感测磁通量的变化而测量旋转角度，该磁通量是在磁体41随着旋转轴S的旋转而旋转时产生的。E⑶60设置在外壳10的外周上。特别地，E⑶60在传感器43的下方设置在驱动电机30的一侧。由于阻挡板20如上所述那样将安装空间13分为了上部和下部，减速器50与驱动电机30、传感器单元40和ECU 60分离开。因此，可防止齿轮G的磨损和齿轮G中使用的油脂产生的异物颗粒被引入驱动电机30、传感器单元40和ECU 60中而可能产生的故障或性能下降。而且，由于传感器43具有非接触式的结构，安装空间13的空间限制在结构上减少。因此，易于支撑包括在减速器50中的旋转轴的两端。也即，可能优选的是，减速器50 的旋转轴S被支撑到阻挡板20。同时，由于E⑶60分离地安装在外壳10的外周上，水不直接地渗入到E⑶60内。 另外，在驱动电机30中产生的电刷颗粒不会粘附到齿轮中所用的油脂中。参见图3A和3B，在盖11的后表面上形成具有近似环形的凹槽部，从而使得复位弹簧55插入并位于凹槽部中。凹槽部绕着插入孔Ila形成。在凹槽部的一侧形成凹进部 lib。从盖11的后表面突出的止动件Ilc形成在凹槽部的外侧。复位弹簧55的一端5 设置在凹进部lib内，以防止复位弹簧55自由地旋转。如图3B所示，复位弹簧55的另一端55b固定到形成在最终输出齿轮G中的固定部(Λ。相应地，当在图:3B中看时，当最终输出齿轮G以逆时针方向旋转时，在复位弹簧55中产生回复力。最终输出齿轮G包括具有近似半圆形或扇形的突出部Ga。最终输出齿轮G的旋转可以受突出部( 和止动件11C之间的接触的限制。根据本发明的实施方式，由于安装了能够辅助最终输出齿轮G的保持力的复位弹簧55，相比于最终输出齿轮G的旋转角度只通过电机的驱动力得以维持的情形，电机消耗的电流量可以减少。此外，由于在盖11的后表面上形成的止动件Ilc和最终输出齿轮G的突出部( 之间的相互作用，最终输出齿轮G不会在复位弹簧55的弹性力作用下不必要地旋转。因此，最终输出齿轮G的旋转角度可以得到限制。如上所述，根据本发明的实施方式，电动废气门致动器包括用于辅助最终输出齿轮的保持力的复位弹簧和用于调节最终输出齿轮的旋转角度的止动件。相应地，电动废气门致动器可以减少为将最终输出齿轮维持在恒定位置所消耗的电流量。尽管本发明的实施方式已经参考专门的实施方式而进行了描述，本领域技术人员显而易见的是，不同的改变和变形可以在不脱离如后面的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情形下实现。相关申请的交叉参考本申请要求2010年12月7日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第 10-2010-0123922号的优先权，将该专利申请完整结合于此作为参考。
权利要求
1.一种用于涡轮增压器的电动废气门致动器，该电动废气门致动器包括由本体和盖形成的具有安装空间的外壳；安装在该安装空间内的驱动电机；减速器，该减速器包括设有多个齿轮的齿轮系，使得该减速器联接至安装在所述外壳外的杆，并传递所述驱动电机的动力；和弹性元件，该弹性元件与所述驱动电机协作，从而维持所述齿轮系中的用于最终将动力传递至所述杆的最终输出齿轮的旋转角度。
2.根据权利要求1所述的电动废气门致动器，其中，所述盖包括插入孔，所述最终输出齿轮的旋转轴插入到该插入孔内；以及凹槽部，该凹槽部绕所述插入孔形成，使得所述弹性元件设置在该凹槽部处。
3.根据权利要求2所述的电动废气门致动器，其中，所述弹性元件是螺旋弹簧，其一端设置于在所述凹槽部的一侧形成的凹进部内，而另一端固定至所述最终输出齿轮，从而当该最终输出齿轮旋转时该螺旋弹簧产生回复力。
4.根据权利要求1所述的电动废气门致动器，其中所述盖包括在其后表面上绕插入孔突出的止动件，所述最终输出齿轮的旋转轴插入到该插入孔中；所述最终输出齿轮包括突出部；并且所述最终输出齿轮的旋转受所述突出部和所述止动件之间的接触的限制。
5.根据权利要求1所述的电动废气门致动器，该电动废气门致动器还包括磁体，该磁体在所述外壳内安装在所述最终输出齿轮的旋转轴的一端；传感器，该传感器在所述外壳内在所述磁体下方安装在所述安装空间中，开通过感测所述磁体的磁通量的变化而测量所述最终输出齿轮的旋转角度；和电子控制单元(ECU)，该电子控制单元在所述安装空间外安装在所述外壳中。
全文摘要
本发明提供用于涡轮增压器的电动废气门致动器，其包括用于辅助最终输出齿轮的保持力的复位弹簧和用于调节最终输出齿轮的旋转角度的止动件，从而减小为将最终输出齿轮维持在恒定位置所消耗的电流量。用于涡轮增压器的该电动废气门致动器包括由本体和盖形成的具有安装空间的外壳；安装在该安装空间内的驱动电机；减速器，该减速器包括设有多个齿轮的齿轮系，使得该减速器联接至安装在所述外壳外的杆，并传递所述驱动电机的动力；和弹性元件，该弹性元件与所述驱动电机协作，从而维持所述齿轮系中的用于最终将动力传递至所述杆的最终输出齿轮的旋转角度。
文档编号F02B37/12GK102562266SQ20111046228
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月7日 优先权日2010年12月7日
发明者金珍罗 申请人:株式会社万都