专利名称：节气门的轴与扇形齿轮的连接结构、节气门轴及扇形齿轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车电子技术，特别是涉及一种节气门的轴与扇形齿轮的连接结 构、节气门轴及扇形齿轮。
背景技术：
节气门，是汽车发动机进气系统的重要部件。它包括本体、阀片、节气门轴、 直流电机、扇形齿轮减速机构、扭簧、转子等等。固定在轴上的转子反映阀片的位置， 位置信号通过传感器输出至ECU(汽车电子控制单元)。阀片固定在轴上，ECU驱动直 流电机，通过扇形齿轮减速机构控制轴的旋转以控制阀片的开度，进而控制发动机的进 气量。在发动机工作过程中，扇形齿轮与轴之间的联结承担将经齿轮传动系放大后的直 流电机输出扭矩传递到阀片上，在整个传动系中，该联接部位作用力最大，所以，保证 轴与扇形齿轮之间的可靠连接是整个节气门的关键点之一。为了保证节气门在轴与扇形齿轮的连接上稳定可靠，现有的节气门在实现轴与 扇形齿轮连接时，通常采用激光焊接方式，但是采用激光焊接设备投入很高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是节气门在轴与扇形齿轮的连接上稳定可靠，组装操 作工艺简单，成本较低。为解决上述技术问题，本发明提供了一种节气门的轴与扇形齿轮的连接结构， 包括节气门轴、扇形齿轮；节气门轴为圆柱形，节气门轴的一端的下方形成有一环状凸块槽，节气门轴的 该端并形成有贯通节气门轴两侧的过轴心的一轴平键槽；扇形齿轮形成有与节气门轴匹配的轴孔，在轴孔一端两侧形成有轴对称分布的 两个齿轮平键槽，在轴孔内齿轮平键槽下方形成有两个轴对称分布的凸块，两个轴对称 分布的凸块与两个轴对称分布的齿轮平键槽之间有夹角。节气门的轴与扇形齿轮的连接结构还包括一转子，转子形成有一转子平键。2h<2d<a<g<k< g+2n, j < c, b < e, a+h > g, i S m < f < a ；其
中，a为节气门轴的直径，b为环状凸块槽到节气门轴的一端的距离，c为环状凸块槽的 宽度，d为环状凸块槽的深度，e为轴平键槽的深度，f为轴平键槽及齿轮平键槽的宽度， g为轴孔21的直径，h为凸块的高度，i为凸块的宽度，j为凸块的厚度，k为转子平键 的长度，m为转子平键的宽度，η为齿轮平键槽的深度。为解决上述技术问题，本发明还提供了一种节气门轴，节气门轴的一端的下方 形成有一环状凸块槽，节气门轴的该端并形成有贯通节气门轴两侧的过轴心的一轴平键 槽；环状凸块槽到节气门轴的该端的距离小于轴平键槽的深度。为解决上述技术问题，本发明还提供了一种扇形齿轮，形成有轴孔，在轴孔一 端两侧形成有轴对称分布的两个齿轮平键槽，在轴孔内齿轮平键槽下方形成有两个轴对称分布的凸块，两个轴对称分布的凸块与两个轴对称分布的齿轮平键槽之间有夹角。两个轴对称分布的凸块与两个轴对称分布的齿轮平键槽之间的夹角可以为30 度、60度或90度。本发明的节气门的轴与扇形齿轮的连接结构，节气门轴端部沿轴线形成的轴平 键槽及扇形齿轮一端两侧形成的轴对称分布的两个齿轮平键槽，其宽度与略大于扇形齿 轮轴孔内齿轮平键槽下方形成的轴对称分布的小凸块的宽度及转子上形成的转子平键的 宽度，本发明的节气门的轴与扇形齿轮的连接结构组装时，先将节气门轴的有轴平键槽 的一端插入扇形齿轮的轴孔，然后使扇形齿轮与节气门轴之间发生相对旋转，只有当扇 形齿轮的轴孔内的凸块与轴平键槽对齐时，扇形齿轮才可以进一步沿轴向压入，使得凸 块沿轴平键槽滑入环状凸块槽，只有当凸块完全滑入环状凸块槽后，凸块才可以在环状 凸块槽内周向旋转，从而可以使得扇形齿轮与节气门轴之间发生相对旋转，然后旋转扇 形齿轮与节气门轴之间的相对角度，使轴平键槽与齿轮平键槽对齐，当轴平键槽与齿轮 平键槽对齐后，即实现了节气门轴与扇形齿轮之间的轴向定位，最后将转子平键压入轴 平键槽与齿轮平键槽对齐组成的长槽，即可实现节气门轴与扇形齿轮的周向定位。本发明的节气门的轴与扇形齿轮的连接结构，节气门轴与扇形齿轮间为可拆分 结构，连接稳定可靠，组装操作工艺简单，成本较低，可大大节约设备投入。
下面结合附图及
具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。图1是本发明的节气门轴的一实施方式的正视图；图2是本发明的节气门轴的一实施方式的测视图；图3是本发明的扇形齿轮的一实施方式的俯视图；图4是本发明的扇形齿轮的一实施方式的一剖面图；图5是本发明中转子的正视图；图6是本发明中转子的侧视图。
具体实施例方式本发明的节气门的轴与扇形齿轮的连接结构一实施方式，包括节气门轴、扇形 齿轮、转子；节气门轴是扭矩的输出零件，如图1、图2所示，节气门轴1为圆柱形，节气门 轴1的一端的下方形成有一环状凸块槽11，节气门轴的该端并形成有贯通节气门轴两侧 的过轴心的一轴平键槽12，环状凸块槽到节气门轴的该端的距离小于轴平键槽的深度； 图1、图2中a为节气门轴1的直径，b为环状凸块槽到节气门轴的一端的距离，c为环 状凸块槽的宽度，d为环状凸块槽的深度，e为轴平键槽的深度，f为轴平键槽的宽度；扇形齿轮是安装基座，也是扭矩的输入零件，如图3、图4所示，扇形齿轮2形 成有与节气门轴1匹配的轴孔21，轴孔21的直径略大于节气门轴1的直径，在轴孔21 — 端两侧形成有轴对称分布的两个齿轮平键槽22，在轴孔21内齿轮平键槽下方形成有两个 轴对称分布的凸块23，两个轴对称分布的凸块23与两个轴对称分布的齿轮平键槽22之间 有一夹角，夹角可以为30度、60度或90度等(图中所示夹角为90度)，图3、图4中，g为轴孔21的直径，f为齿轮平键槽22的宽度，η为齿轮平键槽的深度，h为凸块的高 度，i为凸块的宽度，j为凸块的厚度；转子是扇形齿轮与节气门轴之间的联结件，是扭矩传递的桥梁，转子反映固定 在节气门轴上的阀片的位置，如图5、图6所示，转子3形成有一转子平键31，图5、图 6中，k为转子平键31的长度，m为转子平键31的宽度；本发明的节气门的轴与扇形齿轮的连接结构该实施方式，环状凸块槽11，是扇 形齿轮的凸块23安装到位后的轴向定位槽；轴平键槽12，是转子平键31的部分插槽， 也是扇形齿轮凸块23的安装滑槽；齿轮平键槽22，也是转子平键31的部分插槽；凸块 23，是节气门轴1与扇形齿轮2之间的轴向限位块；2h<2d<a<g<k<g+2n，j < c，b < e，a+h > g, i$m<f<a。本发明的节气门的轴与扇形齿轮的连接结构，节气门轴端部沿轴线形成的轴平 键槽及扇形齿轮一端两侧形成的轴对称分布的两个齿轮平键槽，其宽度与略大于扇形齿 轮轴孔内齿轮平键槽下方形成的轴对称分布的小凸块的宽度及转子上形成的转子平键的 宽度，本发明的节气门的轴与扇形齿轮的连接结构组装时，先将节气门轴的有轴平键槽 的一端插入扇形齿轮的轴孔，然后使扇形齿轮与节气门轴之间发生相对旋转，只有当扇 形齿轮的轴孔内的凸块与轴平键槽对齐时，扇形齿轮才可以进一步沿轴向压入，使得凸 块沿轴平键槽滑入环状凸块槽，只有当凸块完全滑入环状凸块槽后，凸块才可以在环状 凸块槽内周向旋转，从而可以使得扇形齿轮与节气门轴之间发生相对旋转，然后旋转扇 形齿轮与节气门轴之间的相对角度，使轴平键槽与齿轮平键槽对齐，当轴平键槽与齿轮 平键槽对齐后，即实现了节气门轴与扇形齿轮之间的轴向定位，最后将转子平键压入轴 平键槽与齿轮平键槽对齐组成的长槽，即可实现节气门轴与扇形齿轮的周向定位。本发明的节气门的轴与扇形齿轮的连接结构，节气门轴与扇形齿轮间为可拆分 结构，连接稳定可靠，组装操作工艺简单，成本较低，可大大节约设备投入。
权利要求
1.一种节气门的轴与扇形齿轮的连接结构，包括节气门轴、扇形齿轮，其特征在于，节气门轴为圆柱形，节气门轴的一端的下方形成有一环状凸块槽，节气门轴的该端 并形成有贯通节气门轴两侧的过轴心的一轴平键槽； 扇形齿轮形成有与节气门轴匹配的轴孔，在轴孔一端两侧形成有轴对称分布的两个 齿轮平键槽，在轴孔内齿轮平键槽下方形成有两个轴对称分布的凸块，两个轴对称分布 的凸块与两个轴对称分布的齿轮平键槽之间有夹角。
2 根据权利要求1所述的节气门的轴与扇形齿轮的连接结构，其特征在于，节气门的 轴与扇形齿轮的连接结构还包括一转子，转子形成有一转子平键。
3.根据权利要求2所述的节气门的轴与扇形齿轮的连接结构，其特征在于，2h<2d < a < g < k < g+2n, j < c，b < e，a+h > g, i < m < f < a ；其中，a为节气门轴的直径，b为环状凸块槽到节气门轴的一端的距离，c为环状凸 块槽的宽度，d为环状凸块槽的深度，e为轴平键槽的深度，f为轴平键槽及齿轮平键槽 的宽度，g为轴孔21的直径，h为凸块的高度，i为凸块的宽度，j为凸块的厚度，k为 转子平键的长度，m为转子平键的宽度，η为齿轮平键槽的深度。
4.一种节气门轴，为圆柱形，其特征在于，节气门轴的一端的下方形成有一环状凸块槽，节气门轴的该端并形成有贯通节气门 轴两侧的过轴心的一轴平键槽；环状凸块槽到节气门轴的该端的距离小于轴平键槽的深度。
5.—种扇形齿轮，形成有轴孔，其特征在于，在轴孔一端两侧形成有轴对称分布的 两个齿轮平键槽，在轴孔内齿轮平键槽下方形成有两个轴对称分布的凸块，两个轴对称 分布的凸块与两个轴对称分布的齿轮平键槽之间有夹角。
6.根据权利要求5所述的扇形齿轮，其特征在于，两个轴对称分布的凸块与两个轴对 称分布的齿轮平键槽之间的夹角为30度、60度或90度。
全文摘要
本发明公开了一种节气门的轴与扇形齿轮的连接结构，包括节气门轴、扇形齿轮；节气门轴为圆柱形，其一端的下方有一环状凸块槽，节气门轴在该端形成有贯通节气门轴两侧的过轴心的轴平键槽；扇形齿轮形成有与节气门轴匹配的轴孔，在轴孔一端两侧形成有轴对称分布的两个齿轮平键槽，在轴孔内齿轮平键槽下方形成有两个轴对称分布的凸块，两个轴对称分布的凸块与两个轴对称分布的齿轮平键槽之间有夹角。本发明还公开了一种节气门轴、一种扇形齿轮。本发明节气门在轴与扇形齿轮的连接上稳定可靠，组装操作工艺简单，成本较低。
文档编号F16B21/09GK102011780SQ20101060672
公开日2011年4月13日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年12月27日
发明者刘健, 屈晨竹, 王永山, 薛晓贞, 邸剑涛, 韩明 申请人:联合汽车电子有限公司