阀轴的螺钉孔结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型与连接件有关，具体属于一种开在阀轴上的螺钉孔结构，该阀轴具有开槽且开槽内安装其它部件，阀轴与开槽内的其它组件通过装入螺钉孔的螺钉相连接，特别适用于节气门体的阀轴和阀板上。
【背景技术】
[0002]节气门体(也称节流阀体)是控制发动机进气多少的一个阀门，属于发动机的核心执行部件，其主要包括位于中间位置的一根阀轴I以及安装在阀轴I上的一块阀板(通常为圆形)，所述阀轴I具有开槽2，阀板插入在该开槽2内，阀轴I与阀板通过螺钉连接，如图2所示。
[0003]节气门体的阀轴在外部信号驱动下由传动机构带动旋转，进而控制阀板打开一定角度，实现控制发动机进气量的目的。随着汽车对燃油经济性和排放标准的要求越来越高，节气门体的轻量化要求也越来越高，在这种情况下，作为有效降低节气门体重量的手段之一，缩小节气门的阀轴是新一代电子节气门体的设计趋势。
[0004]为了保证阀轴夹紧阀板，并使阀板在节气门体的生命周期内不会发生松动，装配阀轴和阀板时需要在螺钉上作用一定的扭矩，从而使开槽处的阀轴压紧阀板。装配后，螺钉头与阀轴螺钉孔的配合部分产生挤压应力，如图1所示，其中垂直于锥形面(螺钉孔中容置螺钉头的部分)的挤压应力对阀轴的弯曲影响最大。现有的螺钉孔中与螺钉头配合的锥形区域较大，螺钉拧紧过程中，螺钉头也会挤入螺钉孔的锥形区域内，产生的垂直于锥形面的挤压应力较大，如果直接缩小目前的阀轴直径(如从10_缩小至8_)，那么阀轴的刚度将会变差，该挤压应力会导致阀轴发生弯曲变形，如图1及图6中虚线所示。而这种弯曲变形的阀轴在运动过程中会与壳体发生接触和磨损，并且可能导致阀板与主气道发生卡滞，从而造成节气门体失效。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种阀轴的螺钉孔结构，在缩小阀轴直径的同时避免螺钉头与螺钉孔接触产生的挤压应力使阀轴发生弯曲变形。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型提供的阀轴的螺钉孔结构，包括自上而下依次排列的槽口、锥形孔、柱形孔，所述槽口的底面积大于锥形孔的开口面积，且锥形孔的高度小于螺钉杆和螺钉头之间的锥形连接段的高度。
[0007]在上述结构中，所述锥形孔的开口位于槽口底面的中间位置。
[0008]其中，所述锥形孔的开口边缘与槽口的侧壁之间为平面。
[0009]较佳的，所述槽口为圆柱状。
[0010]较佳的，所述螺钉头与槽口侧壁之间留有间隙。
[0011 ] 在上述结构中，所述螺钉杆位于柱形孔内，所述螺钉头位于槽口内。
[0012]本实用新型在现有的螺钉孔基础上增加容置螺钉头的槽口结构，从而降低了螺钉孔的锥形区域高度，使得螺钉头与螺钉杆之间的锥形连接段与阀轴的锥形孔接触的面积减少，螺钉头挤入锥形孔的高度变小，进而减少了垂直于锥形孔的挤压应力，因此螺钉在特定扭矩下对阀轴产生的压应力部分集中在垂直于阀轴的方向，缓解了阀轴在打螺钉后的弯曲变形问题。
【附图说明】
[0013]图1是现有的阀轴的螺钉孔的结构示意图；
[0014]图2是现有的阀轴螺钉孔安装螺钉后的弯曲变形示意图；
[0015]图3是本实用新型的阀轴的螺钉孔的立体示意图；
[0016]图4是本实用新型的阀轴的螺钉孔的剖视图；
[0017]图5是本实用新型的阀轴安装螺钉后的示意图；
[0018]图6是直径为8mm的阀轴采用普通螺钉孔与本实用新型螺钉孔的变形曲线示意图。
[0019]其中【附图说明】如下:
[0020]I为阀轴；2为开槽；3为阀板；4为螺钉；5为柱形孔；6为锥形孔；7为槽口。
【具体实施方式】
[0021]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的说明。
[0022]本实用新型提供的阀轴的螺钉孔结构，如图3所示，包括自上而下依次排列的槽口 7、锥形孔6、柱形孔5，所述槽口 7的底面积大于锥形孔6的开口面积，且锥形孔6的高度小于螺钉杆和螺钉头之间的锥形连接段的高度。所述螺钉杆位于柱形孔5内，所述螺钉头(包括部分锥形连接段和圆柱头)位于槽口 7内，如图5所示。
[0023]在本实施例中，如图4所示，锥形孔6的开口位于槽口 7底面的中间位置。锥形孔6的开口边缘与槽口 7的侧壁之间为平面，螺钉头位于锥形孔6与槽口 7侧壁之间，较佳的，螺钉头与槽口 7侧壁之间留有间隙。
[0024]在本实施例中，槽口 7为圆柱状，当然并不局限于此，也可以采用截面为其它形状的柱形槽。
[0025]本实用新型在现有的螺钉孔基础上增加容置螺钉头的槽口结构，从而降低了螺钉孔的锥形区域高度，减少了螺钉头与螺钉杆之间的锥形连接段与阀轴的锥形孔接触的面积，这样锥形连接段挤入锥形孔的高度变小，进而减少了垂直于锥形孔的挤压应力，因此螺钉在特定扭矩下对阀轴产生的压应力部分集中在垂直于阀轴的方向，如图4所示，缓解了阀轴在打螺钉后的弯曲变形问题。
[0026]为了实现降低节气门体重量的目的，缩小现有的节气门阀轴的直径，如从1mm缩小至8_，直径缩小后的阀轴虽然整体刚度有所下降，但是仍然在刚度要求范围内，改进后的螺钉孔中锥形孔的高度变小会在一定程度上削弱阀轴的刚度，使得阀轴在压应力的作用下仍会发生轻微的弯曲变形，但是由于阀轴两端与螺钉孔处刚度相差较大，在两个螺钉拧紧后会产生回拉的效果，所以会进一步削弱阀轴在打螺钉后的弯曲变形，如图6中实线所示，而虚线所示的采用现有螺钉孔的8mm阀轴则弯曲变形较大。直径8mm的阀轴比直径1mm的阀轴整体刚度虽然有所降低，但由于本实用新型中螺钉孔的改进使得8_阀轴的弯曲变形相比于原来1mm阀轴却有所改善，经CAE仿真计算、打螺钉开发工艺、阀轴验证试验的验证，结果表明，直径缩小后的阀轴采用该螺钉孔的结构设计满足产品需求。
[0027]以上通过具体实施例对本实用新型进行了详细的说明，该实施例仅仅是本实用新型的较佳实施例，其并非对本实用新型进行限制。在不脱离本实用新型原理的情况下，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下对槽口的形状、大小等通过任何修改、等同替换、改进等方式所获得的所有其它实施例，均应视为在本实用新型所保护的技术范畴内。
【主权项】
1.一种阀轴的螺钉孔结构，其特征在于，包括自上而下依次排列的槽口、锥形孔、柱形孔，所述槽口的底面积大于锥形孔的开口面积，且锥形孔的高度小于螺钉杆和螺钉头之间的锥形连接段的高度。
2.根据权利要求1所述的阀轴的螺钉孔结构，其特征在于，所述锥形孔的开口位于槽口底面的中间位置。
3.根据权利要求1所述的阀轴的螺钉孔结构，其特征在于，所述锥形孔的开口边缘与槽口的侧壁之间为平面。
4.根据权利要求1所述的阀轴的螺钉孔结构，其特征在于，所述槽口为圆柱状。
5.根据权利要求1所述的阀轴的螺钉孔结构，其特征在于，所述螺钉头与槽口侧壁之间留有间隙。
6.根据权利要求1所述的阀轴的螺钉孔结构，其特征在于，所述螺钉杆位于柱形孔内，所述螺钉头位于槽口内。
【专利摘要】本实用新型公开了一种阀轴的螺钉孔结构，包括自上而下依次排列的槽口、锥形孔、柱形孔，所述槽口的底面积大于锥形孔的开口面积，且锥形孔的高度小于螺钉杆和螺钉头之间的锥形连接段的高度。本实用新型在现有的螺钉孔基础上增加容置螺钉头的槽口结构，从而降低了螺钉孔的锥形区域高度，使得螺钉头与螺钉杆之间的锥形连接段与阀轴的锥形孔接触的面积减少，螺钉头挤入锥形孔的高度变小，进而减少了垂直于锥形孔的挤压应力，因此螺钉在特定扭矩下对阀轴产生的压应力部分集中在垂直于阀轴的方向，缓解了阀轴在打螺钉后的弯曲变形问题。
【IPC分类】F02D9-10
【公开号】CN204458050
【申请号】CN201420870511
【发明人】涂志强, 孙巍, 于明涛, 汪植亮
【申请人】联合汽车电子有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2014年12月31日