具有铸态防旋转特征的集成VDA适配器壳体的减少材料插口设计的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年5月8日提交的临时申请62/668,511的权益。上述申请的公开内容通过引用结合于此。

本发明总体上涉及一种具有一体地形成的防旋转特征的电子节气门体，其中防旋转特征在模制或铸造过程中与几个外部扇形体一起形成，以减小电子节气门体的各个区域的厚度，从而减小多孔性。

背景技术：

电子节气门体是众所周知的，典型的是管道或导管连接到节气门体并与节气门体流体连通，用于将空气导入节气门体，其中节气门体控制空气进入发动机的流动。导管通常通过使用连接器连接到节气门体，并且通过与导管接合的某种类型的防旋转特征来防止导管相对于节气门体旋转。

典型的节气门体具有作为单个部件制造的部分，但是形成为节气门体的一部分的某些部分更复杂，并且制造成本也更高。节气门体的一些部分利用铸造过程形成，而其他部分利用各种机加工过程形成。额外的机加工过程增加了成本，并且在制造过程中需要额外的步骤。一些节气门体具有在诸如机加工的后续制造过程中形成的防旋转特征，或者防旋转特征形成为节气门组件的组装在一起的几个独立部件之一的一部分。后续制造过程的使用或几个部件的制造增加了成本、制造时间，并且增加了节气门体组件制造的整体复杂性。此外，由组装在一起的几个部件制成的节气门体组件通常不能满足严格的包装要求。

一些节气门体采用注射成型过程或压铸过程制造，由于节气门体的某些部分的壁厚，当使用金属时，这通常会导致不希望的多孔性。

因此，需要一种节气门体，其制造更简单，包括不使用额外机加工过程形成的防旋转特征，并且还包括减少多孔性的一个或多个特征。

技术实现要素：

在一个实施例中，本发明是一种节气门控制组件，其包括壳体、与壳体一体地形成的适配器以及与壳体一体地形成的防旋转特征。扇形体一体地形成为壳体的一部分，使得扇形体基本上围绕防旋转特征。第一锥形部分和第二锥形部分都与适配器一体地形成。

第一凹槽一体地形成为适配器的一部分，使得第一凹槽部分地包围适配器，第一凹槽邻近第二锥形部分，肋部分一体地形成为适配器的一部分，使得肋部分部分地包围适配器，并且肋部分邻近第一凹槽。节气门控制组件还包括作为适配器的一部分一体地形成的多个外部扇形体，并且每个外部扇形体包括具有减小厚度的多个部段之一。在一个实施例中，多个部段中的每一个都减少了适配器中的多孔性，并且多个部段中的每一个都减少了铸造材料的量并减少了节气门控制组件的重量。铸造材料量的减少降低了成本，且重量的减少提高了燃料经济性。在模制过程中，防旋转特征、扇形体和多个外部扇形体中的每一个与壳体一体地形成。

在一个实施例中，节气门控制组件还包括作为适配器的一部分的壳体部分和中心端口。中心端口的一部分延伸穿过适配器的壳体部分，并且中心端口的一部分延伸穿过壳体。

在一个实施例中，节气门控制组件包括作为壳体的一部分一体地形成的第二凹槽，使得第二凹槽部分地包围壳体，并且肋部分设置在第一凹槽和第二凹槽之间。

在一个实施例中，多个外部扇形体的一部分形成为第二锥形部分的一部分，并且多个外部扇形体的一部分形成为肋部分的一部分。

根据下文提供的详细描述，本发明的其他应用领域将变得显而易见。应当理解，详细描述和具体示例虽然指示了本发明的优选实施例，但是仅仅是为了说明的目的，而并非意图限制本发明的范围。

附图说明

本发明将从详细描述和附图变得被更加全面地理解，其中：

图1是根据本发明的实施例的具有防旋转特征的电子节气门体的第一透视图；

图2是根据本发明的实施例的具有防旋转特征的电子节气门体的第二透视图；

图3是根据本发明的实施例的具有防旋转特征的电子节气门体的侧视图；

图4是根据本发明的实施例的具有防旋转特征的电子节气门体的一部分的放大侧视图；

图5是根据本发明的实施例的具有防旋转特征的电子节气门体的第三透视图；以及

图6是根据本发明的实施例的具有防旋转特征的电子节气门体的一部分的放大透视图。

具体实施方式

对优选实施例的以下描述本质上仅仅是示例性的，决不旨在限制本发明、其应用或用途。

一种根据本发明的具有一体地形成的防旋转特征的电子节气门控制组件在附图中大体以10示出。组件10包括节气门体壳体12，并且形成为壳体12的一部分的是大体以14示出的中心端口，在组件10的操作过程中，空气穿过该中心端口。存在延伸穿过中心端口14的一部分的轴(未示出)，其中该轴是可旋转的，并且阀板(也未示出)安装到该轴。

轴安装在形成为壳体12的一部分的内孔16中。壳体12还包括空腔，并且在空腔中设置有致动器(未示出)。致动器用于控制齿轮组件，齿轮组件然后连接到轴，从而控制阀板在中心端口14中的位置。改变阀板的位置控制空气通过中心端口14的流动。

组件10还包括大体以20示出的适配器，其中适配器20适于与导管连接。适配器20包括壳体部分22，并且形成为壳体部分22的一部分的是孔口24，该孔口24形成中心端口14的一部分，并且具有基本上恒定的内径。中心端口14的剩余部分形成为壳体12的一部分并延伸穿过壳体12。壳体部分22还包括邻近第一锥形部分28的第一直径部分26。壳体部分22还具有邻近第一直径部分26的第二锥形部分30。锥形部分28、30中的每一个都有助于导管和节气门控制组件10之间的连接。在组装过程中，壳体部分22插入导管的端部部分，并且锥形部分28、30和防旋转特征38在制造节气门控制组件10的设施处的组装过程中提供壳体部分22和导管之间的适当对准。

邻近第二锥形部分30的是第一凹槽32，邻近第一凹槽32的是肋部分34，并且邻近肋部分34的是第二凹槽36。与壳体12和适配器20一体地形成的是防旋转特征38，防旋转特征38从壳体12突出，并邻近壳体部分22。

与壳体12和适配器20一体地形成的是大体以40示出的扇形体。扇形体40的一部分邻近第一凹槽32的第一端部42a和肋部分34的第一端部44a。扇形体40的一部分也邻近第一凹槽32的第二端部42b和肋部分34的第二端部44b。第二凹槽36的端部部分46也终止于下壁62，该下壁62邻近扇形体40的一部分。凹槽32、36和肋部分34也用于将导管连接到组件10。凹槽32、36能够接纳卡环、夹子或用于将导管固定到组件10的一些其他类型的连接装置。

节气门控制组件10使用各种制造过程形成。壳体12、第二凹槽36、防旋转特征38和扇形体40在铸造过程中形成。

一旦铸造过程完成，还必须形成节气门控制组件10的各个部分。然后使用机加工过程来形成壳体部分22、第一凹槽32和肋部分34。扇形体40提供足够的空间，这允许各种工具作业（tooling）作为机加工过程的一部分使用，以形成壳体部分22、第一凹槽32和肋部分34。第二凹槽36部分地包围壳体12，并且第一凹槽32和肋部分34几乎完全包围壳体部22，除了由防旋转特征38和扇形体40占据的区域之外。

第二凹槽36(在铸造过程中形成)不完全包围壳体12。外部部分48在沿着壳体12外侧的区域(在铸造过程中没有形成第二凹槽36的区域)部分地包围壳体12，使得外部部分48以类似于第二凹槽36的方式邻近肋部分34的一部分。外部部分48在机加工过程中与壳体部分22、第一凹槽32和肋部分34一起形成。外部部分48的一部分在具有空腔18的部分与壳体12一体地形成的区域中沿着壳体12的外侧延伸。外部部分48的另一部分也沿着齿轮箱50与壳体12一体地形成的区域沿着壳体12的外侧延伸。

轴线52延伸穿过中心端口14，并且防旋转特征38可以在铸造过程中在沿着壳体12的外表面的许多可能的位置形成。

第二锥形部分30和肋部分34不完全包围壳体部分22。如图1-2所示，还有几个外部扇形体64一体地形成为壳体部分22的一部分。外部扇形体64在铸造过程中形成，以减小第二锥形部分30和肋部分34的区域中的材料厚度，这减小了铸造过程中的多孔性的风险。在第二锥形部分30和肋部分34的区域中使用的材料的减少也降低了节气门控制组件10的成本和总重量。

在节气门控制组件10形成之后，在第二锥形部分30和肋部分34之间的第一凹槽32中有几个弹簧接触点54，其中弹簧夹(未示出)可以用于将导管连接到壳体部分22。弹簧接触点54位于第二锥形部分30和肋部分34的区域中，在形成外部扇形体64之后，材料仍然保留在该区域中(即，第二锥形部分30和肋部分34中没有形成外部扇形体64的部分)。在该实施例中，有四个弹簧接触点54，但是在本发明的范围内，第一凹槽32可以具有更多或更少的弹簧接触点54，这取决于作为壳体部分22的一部分形成了多少外部扇形体64。

防旋转特征38在铸造过程中形成，并且整个节气门控制组件10形成为单个部件，这减少了节气门控制组件10的制造过程中的步骤数，降低了制造成本。

此外，防旋转特征38的尺寸可以变化，以适合各种包装和设计要求，以及具有不同连接装置的不同类型的导管。

虽然上面已经描述了壳体12、第二凹槽36、防旋转特征38和扇形体40在铸造过程中形成，但是在本发明的范围内，这些部件也可以在其他类型的过程中形成，例如但不限于金属注射成型和3d打印。

本发明的描述本质上仅仅是示例性的，因此，不背离本发明主旨的变型都意图在本发明的范围内。这种变型不应被视为背离本发明的精神和范围。