一种节气门用转角执行器的制作方法

文档序号:31675068发布日期:2022-09-28 01:49阅读:61来源:国知局

1.本实用新型属于燃烧发动机技术领域,具体涉及一种节气门用转角执行器。


背景技术:

2.发动机的进气系统中不设任何机构的柴油车辆,在熄火时通常会产生剧烈的抖动现象,带来不舒适感,甚至存有安全隐患。为此,中国实用新型专利200720079675.5公开了一种柴油发动机进气控制装置,其增加了空气进气阀,其在阀体12的气流通道上设置阀片11,并在阀体12上设置气缸,气缸的活塞杆能压触到阀片11上将其关闭。此空气进气阀需要借用车辆的高压气来控制气缸阀杆的伸缩,以实现阀片的开启与关闭,这样不仅增加了高压气体支路,提高了气路密封性需求;还先由电能带动气缸工作,产生高压气体,再由高压气体推动活塞移动,即由电能转换为高压气体能,然后再转换为动能,存在多次能源转换的问题,在转换的过程中降低了能源利用率。
3.也有的采用电机作为阀片转动的动力源,然后再配备位置传感器,以控制电机的启停,实现阀片的开启与关闭。此种方式倒是避免了上述多次能源转换的问题,但是在提高了动力源成本的同时,还复杂了控制结构。所以,需要寻求一种成本低廉且不需要复杂控制的执行机构。


技术实现要素:

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种节气门用转角执行器,能够简化控制结构,降低成本。
5.为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:设计一种节气门用转角执行器,包括壳体,壳体内设有转子支座,转子支座中固定有转轴,其特征在于:所述转子支座上安装有四组沿转轴的周向均匀分布的磁体,两相邻磁体的极性相反,壳体内固定有四组沿转轴的周向均匀分布的电磁铁,电磁铁与磁体沿转轴的轴向排布,相邻两组电磁铁的绕线方向相反;
6.转子支座还联接有复位机构,复位机构的另一端连接壳体,转子支座还联接拨臂,壳体上设有第一限位挡块和第二限位挡块,拨臂位于第一限位挡块和第二限位挡块之间。
7.进一步的,所述电磁铁安装在绕组支架中,绕组支架固定在壳体内。
8.进一步的,所述转轴穿设在绕组支架中,转轴与绕组支架间安装有轴承。
9.进一步的,所述轴承为平面轴承,平面轴承的紧环与转子支座相固定、松环与绕组支架相固定,转轴紧固在平面轴承的紧环中孔内。
10.进一步的,还包括检测转轴位置的位置传感器。
11.进一步的,所述位置传感器包括安装转子支座上的信号磁环和安装在壳体上的霍尔传感器,霍尔传感器感应信号磁环的信号。
12.进一步的,所述复位机构为扭簧。
13.进一步的,转子支座上固定有扭簧支架,扭簧的一端固定在扭簧支架上、另一端固
定在壳体上。
14.进一步的,所述拨臂固定在扭簧支架上。
15.与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
16.1、由于本实用新型沿转子的周向均匀安装有四组磁体和四组电磁铁,两相邻磁体的极性相反,相邻两组电磁铁的绕线方向相反,可以通过改变电磁铁的电流方向来改变电磁铁的极性,使得电磁铁与磁体产生同极相斥状或者异极相吸状,转轴在磁力的作用下转动90度或者维持原有位置,从而为改变节气门的状态提供动力,并辅以复位机构和限位机构,使得转轴在一定的约束范围内自动复位,简化了该执行机构的控制结构,利于降低其成本。
17.2、由于电磁铁安装在绕组支架中,绕组支架固定在壳体内,可以先安装电磁铁后,再将绕组支架安装在壳体内,便于电磁铁的定位控制与安装。
18.3、由于转轴穿设在绕组支架中,转轴与绕组支架间安装有轴承,实现了转轴支撑,利于转轴平稳转动。
19.4、由于设置了检测转轴位置的位置传感器,可以根据位置传感器的信号判定转轴的当前位置,判断是否位于目标位,从而控制电磁铁的通电情况,自动实现转轴的转动控制。
20.5、由于复位机构选用扭簧,转子支座上固定有扭簧支架,扭簧的一端固定在扭簧支架上、另一端固定在壳体上,技术简单,易于实现,并且便于扭簧的安装。
21.6、本实用新型构思巧妙,通过四组磁体与四组电磁铁的配合,来控制转轴90度的转动角度,简化了技术手段,便于在行业内推广应用。
附图说明
22.图1是本实用新型的立体结构图;
23.图2是图1的a向视图;
24.图3是图2中b-b剖视图;
25.图4是图3中c-c剖视图。
26.图中标记:1、壳体;2、转轴;3、绕组支架;4、电磁铁;5、扭簧支架;6、扭簧;7、信号磁环;8、霍尔传感器;9、磁体;10、转子支座;11、平面轴承;12、拨臂;13、第一限位挡块;14、第二限位挡块。
具体实施方式
27.下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
28.如图1、图2和图3所示,本实用新型在壳体1内设有转子支座10,转子支座10中固定有转轴2。转子支座10上安装有四组沿转轴2的周向均匀分布的磁体9,两相邻磁体9的极性相反。壳体1内固定有绕组支架3,转轴2穿设在绕组支架3中,转轴2与绕组支架3间安装有平面轴承11,平面轴承11的紧环与转子支座10相固定、松环与绕组支架3相固定,转轴2紧固在平面轴承11的紧环中孔内。绕组支架3中安装有四组电磁铁4,四组电磁铁4沿转轴2的周向均匀分布,电磁铁4与磁体9沿转轴2的轴向排布,相邻两组电磁铁4的绕线方向相反。还在转子支座10上固定有扭簧支架5,扭簧支架5中安装有扭簧6,扭簧6的一端固定在扭簧支架5
上、另一端固定在壳体1上。如图4所示,扭簧支架5上设有拨臂12,壳体1上设有第一限位挡块13和第二限位挡块14,拨臂12位于第一限位挡块13和第二限位挡块14之间。
29.为了便于通过检测转轴2的位置,自动实现其转动方向控制,本实用新型中设置了用来检测转轴2位置的位置传感器。具体地,在转子支座10上安装有信号磁环7,并在在壳体1上安装感应信号磁环7信号的霍尔传感器8。
30.本实用新型的工作过程如下:
31.在车辆的发动机处于正常工作状态时,本实用新型中的电磁铁4处于断电状态,在扭簧6的作用下,转轴2转动至第一限位挡块13处,使得节气门处于打开状态,为发动机提供柴油燃烧所需要的空气。当车辆的发动机突然熄火或者停车熄火时,车辆的中控单元就会接通电磁铁4的电源,使得相对的电磁铁4与磁体9产生同极相斥的作用力,迫使转子支座10克服扭簧6的弹力,带动转轴2转动,以使电磁铁4与磁体9达成异极相吸的状态,待扭簧支架5的拨臂12到达第二限位挡块14处,转轴2停止转动,刚好使得节气门关闭,阻止空气在发动机熄火后仍能进入发动机燃烧室,从而避免了发动机熄火时产生剧烈的抖动。
32.在上述转轴2转动的过程中,也可以事先通过位置传感器确认转轴2的位置,判定当前位置是否是要求的目标位置,如果当前位置与目标位置相符,则维持转轴2不动;如果当前位置与目标位置不符,则通过电磁铁4的通电情况控制转轴2转动,转动后还可通过位置传感器确认转轴2是否确实达到了目标位置,以便确保转轴2的位置无误。
33.上述磁体9选用汝铁硼等永磁体。当然,也可以其它具体结构的位置传感器,只要能够检测转轴2的位置即可,对其结构不做具体限定,只是信号磁环7配合霍尔传感器8的结构能够实现位置的无接触式检测,更加便于安装而已。
34.以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非是对本实用新型作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
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