节气门体的制作方法
【专利摘要】本实用新型的目的在于公开一种节气门体，它包括：节气门本体，节气门本体的内部设置有一进气通道；与进气通道垂直设置的节气门轴；镶嵌并固定在节气门轴上的节气门片；固定在节气门轴一端的拉线轮；及作用在节气门轴上的复位弹簧；在所述节气门本体的侧面设置有一电控单元，在节气门轴靠近电控单元的一端设置有一永磁体，永磁体与节气门轴同心；在电路板上及与永磁体接近的位置，焊接有一个感应永磁体磁场旋转角度的霍尔芯片；与现有技术相比，具有结构轻而坚固，使用中不变形，结构紧凑维护性好，同时工艺性好，适合机械和电子部件分开制造和调试和可靠性好寿命长的特点，实现本实用新型的目的。
【专利说明】节气门体
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种节气门结构，特别涉及一种适用于小型汽油机电控喷射系统 的节气门体。
【背景技术】
[0002] 节气门体用于调节汽油机的进气量，节气门体包括一内部有进气通道的节气门本 体、与进气通道垂直的节气门轴、镶嵌并固定在节气门轴上的节气门片、固定在节气门轴一 端的拉线轮及作用在节气门轴上的复位弹簧。
[0003] 现有的节气门体，存在如下问题：
[0004] (1)大都由金属构成，结构比较重；
[0005] (2)电控单元与节气门体分离，集成度低，不利于维护；
[0006] (3)节气门体上安装有分立的节气门位置传感器，尺寸大，可靠性差。
[0007] 上述这些缺点在小型汽油机，比如摩托车发动机上应用尤其突出。
[0008] 例如，申请号为201110032450. 5的实用新型专利公布了一种塑料节气门体，包括 塑料壳体、复位弹簧、节气门片、第一自攻螺钉、节气门轴、轴承、限位卡板、长槽、第一挂脚、 第二挂脚和安装孔嵌件等零件，与目前常规节气门体的主要差别是用塑料代替了通常的铝 合金，为了解决螺纹孔的强度问题，采用了许多嵌件，该方案在使用中无法解决塑料注塑过 程中产生的收缩问题，以及在使用过程中产生的蠕变问题，同时上述的问题（2)与问题（3) 没有解决。
[0009] 又如，申请号为200410072018. 9的实用新型专利申请公开了一种整体式的节气 门体，其主要特点是节气门一侧有一电控单元壳体，内含电控单元电路板，虽然解决了上述 的问题（2)，即集成度高，但是在生产过程中发现，这种电控单元壳体与节气门体具有不可 分离的设计特点，不能将电子部件与机械部件分开制造和调试，工艺性差，同时该设计不能 解决上述的问题（1)和问题（3)。
[0010] 因此，特别需要一种节气门体，以解决上述现有存在的问题。 实用新型内容
[0011] 本实用新型的目的在于提供一种节气门体，针对现有技术的不足，具有结构轻而 坚固，使用中不变形，结构紧凑，维护性好，同时工艺性好，适合机械和电子部件分开制造和 调试和可靠性好寿命长的特点。
[0012] 本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
[0013] 一种节气门体，其特征在于，它包括：由内部充填有增强纤维的工程塑料制成的节 气门本体，节气门本体的内部设置有一进气通道；与进气通道垂直设置的节气门轴；镶嵌 并固定在节气门轴上的节气门片；固定在节气门轴一端的拉线轮；及作用在节气门轴上的 复位弹簧；在所述节气门本体的侧面设置有一电控单元，所述电控单元包括一电控单元壳 体和用于发动机控制的电路板，电路板的平面与节气门轴的轴心线垂直，电控单元壳体与 节气门本体之间通过紧固件连接为一体；在节气门轴靠近电控单元的一端设置有一永磁 体，永磁体与节气门轴同心；在电路板上与永磁体接近的位置，焊接有一个感应永磁体磁场 旋转角度的霍尔芯片，霍尔芯片与永磁体相对的两个外表面平行且与节气门轴的轴心线垂 直。
[0014] 在本实用新型的一个实施例中，所述永磁体外端面上等面积且对称分布S和N两 个磁极。
[0015] 在本实用新型的一个实施例中，所述节气门本体的一侧设置有一安装法兰，所述 电控单元壳体与安装法兰之间通过螺钉互相紧固为一体。
[0016] 在本实用新型的一个实施例中，所述电路板上焊接有连接器插座，所述电控单元 壳体的相应位置设置有窗口，所述连接器插座从所述窗口中伸出。
[0017] 在本实用新型的一个实施例中，所述进气通道的侧壁上设置有第一通道和第二通 道，在安装法兰的外端面上设置有与第一通道和第二通道联通的沟槽，在节气门轴的定位 槽中卡接有一卡板，且卡板同时覆盖在沟槽上，卡板上开设有阀孔，阀孔位于沟槽上方，一 阀芯深入在阀孔中并可在沟槽深度方向上作升降运动，阀芯的直径与沟槽的宽度相接近， 阀芯的头部形状与沟槽底部形状相配合。
[0018] 在本实用新型的一个实施例中，所述节气门本体一侧还设置有一个拉线轮防尘 盒，所述拉线轮被笼罩在其内腔中，所述拉线轮防尘盒由内壳体与外壳体两部分组成，内壳 体与节气门本体一体设置，外壳体通过螺钉与内壳体紧固连接为一体。
[0019] 在本实用新型的一个实施例中，所述拉线轮上设置有一凸台，所述凸台上设置有 怠速限位平面和最大开度限位平面，拉线轮防尘盒上固定有一嵌件，该嵌件内安装有怠速 开度调整螺钉，拉线轮防尘盒上还设置有最大开度限制凸台。
[0020] 在本实用新型的一个实施例中，拉线轮防尘盒外围设置有一个油门拉线支架，油 门拉线支架上设置有油门拉线安装孔，油门拉线的外套头部固定在油门拉线安装孔中，油 门拉线从外套头部伸出并环绕在拉线轮的沟槽中，油门拉线的头部的固定销卡在拉线轮的 销孔中。
[0021] 在本实用新型的一个实施例中，所述电控单元外壳和拉线轮防尘盒的外壳体由工 程塑料制成。
[0022] 在本实用新型的一个实施例中，所述工程塑料为聚苯硫醚（PPS)，所述增强纤维为 玻璃纤维。
[0023] 本实用新型的节气门体的有益效果：
[0024] 1、节气门本体由工程塑料制成，减轻了节气门体的重量；同时采用塑料内充填增 强纤维，解决了塑料在加工过程中的收缩问题，以及在使用过程中的蠕变问题；
[0025] 2、电控单元与节气门本体在使用过程中结合为一体，结构紧凑安装工艺性好，同 时两者在生产过程中是分离的，可以实现电子部件与机械部件的分开生产和调试，生产工 艺性好；
[0026] 3、采用霍尔元件感应节气门位置，不但实现了无接触测量，提高了传感器的寿命， 同时由于固定在节气门轴端的永磁体，与位于电路板上的霍尔芯片之间只通过磁场发生联 系，之间没有插头和连线，可靠性进一步提高，装配工艺性进一步提高。
[0027] 本实用新型的节气门体，与现有技术相比，具有结构轻而坚固，使用中不变形，结 构紧凑维护性好，同时工艺性好，适合机械和电子部件分开制造和调试和可靠性好寿命长 的特点，实现本实用新型的目的。
[0028] 本实用新型的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚 地了解。
【专利附图】
【附图说明】
[0029] 图1为本实用新型的节气门体的结构示意图；
[0030] 图2为本实用新型的拉线轮防尘盒的结构示意图；
[0031] 图3为本实用新型拆除电控单元之后电控单元安装法兰面的正向示意图；
[0032] 图4为本实用新型的电控单元的电路板连接器插座及窗口的剖视图。
【具体实施方式】
[0033] 为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。 实施例
[0034] 如图1和图2所示，本实用新型的节气门体，它包括：节气门本体100,节气门本体 100的内部设置有一进气通道200 ;与进气通道200垂直设置的节气门轴300,节气门轴300 通过轴承110与节气门本体100相连接；节气门轴300中间开有缝隙，节气门片400镶嵌其 中，两个螺钉310将节气门片400与节气门轴300固定为一体；固定在节气门轴300 -端的 拉线轮500 ;及作用在节气门轴300上的复位弹簧600,复位弹簧600作用在节气门轴300 上，使得节气门轴300始终受到旋向怠速开度的复位力。
[0035] 在所述节气门本体100的侧面设置有一电控单元700,所述电控单元700包括一电 控单元壳体710和用于发动机控制的电路板720,电控单元壳体710内部灌封有电子灌封胶 711，电子灌封胶711覆盖电路板720及电路板720平面与节气门轴300的轴心线垂直。
[0036] 所述节气门本体100的一侧设置有一安装法兰730,安装法兰730上有四个安装孔 731，通过4颗螺钉732,将电控单元700与节气门本体100上的安装法兰730紧固为一体。
[0037] 如图1和图3所示，在节气门轴300靠近电控单元700的一端固定有一永磁体740， 永磁体740与节气门轴300同心，永磁体740形状是带中孔的圆形片，永磁体740预先被径 向磁化，形成如图3所示的S和N两个磁极，这两个磁极关于中心对称，面积相等，永磁体 740通过一个过渡塑料件741与节气门轴300连接为一体。在电路板720上与永磁体740 接近的位置，焊接有一个感应永磁体740磁场旋转角度的霍尔芯片750,霍尔芯片750的顶 面与永磁体740的外端面平行，并且与节气门轴300的轴心线垂直。
[0038] 工作中，永磁体740的磁场穿透电控单元壳体710,作用在霍尔芯片750上，当节气 门轴300带动永磁体740旋转时，作用在霍尔芯片750上的磁场也发生旋转，其转动角度信 息被霍尔芯片750探测，被作为节气门位置信号输送到电路板720上的主芯片。
[0039] 如图2和图4所示，两个连接器插座760通过插针761焊接在电路板720上，在电 控单元壳体710的上部的相应位置，开有两个窗口 770,两个连接器插座760从该窗口 770 伸出。
[0040] 工作中，发动机的外围传感器信号以及电源和地都通过该连接器插座760输入， 喷油器、点火和油泵的驱动信号也通过该连接器插座760输出。
[0041] 如图1和图2所示，在所述进气通道200的侧壁上开设有第一通道210和第二通 道220,分别与进气通道200的上游腔室230和下游腔室240连通。
[0042] 如图3所示，在电控单元700的安装法兰730的外端面开有与第一通道210和第 二通道220联通的沟槽120, 一^N& 130卡在节气门轴300的定位槽310中，卡板130的厚 度与定位槽310的宽度配合，使得节气门轴300得到轴向定位，卡板130通过两个自攻螺钉 131固定在电控单元700的安装法兰730上。卡板130还覆盖在沟槽120上，使得第一通 道210、沟槽120、第二通道220形成一个贯通上游腔室230和下游腔室240的通道。卡板 130上开有阀孔132,阀孔132位于沟槽120上方，一阀芯133深入阀孔132,阀芯133的直 径与沟槽120的宽度接近，阀芯133头部形状与沟槽120底部形状相配合。阀芯133的最 外侧开有螺丝刀配合槽134,并从电控单元700外端面伸出，中部是螺纹，还有用于阀芯133 密封的0型圈135,有一嵌件136预埋在电控单元壳体710上，阀芯133安装在该嵌件136 上。
[0043] 使用中，通过螺丝刀旋转阀芯133,阀芯133在沟槽120深度方向做升降运动，达到 控制沟槽120流通面积的作用，实现调节怠速工况的空气流量的目的。
[0044] 如图1和图3所示，在进气通道200的侧壁上还开有一个安装孔250, 一进气温度 传感器260安装其中，该进气温度传感器260的感温头部从安装孔250伸出并暴露到上游 腔室230中，该进气温度传感器260的引脚端焊接在电控单元700的电路板720上。
[0045] 如图1和图3所示，在安装法兰730的外端面上，还有0型圈密封机构，由0型圈 槽和0型圈733构成，用于防止外部的灰尘和水进入电控单元700与安装法兰730之间的 缝隙。
[0046] 如图1和图2所示，节气门本体100 -侧还设置有一个拉线轮防尘盒800,节气门 轴300的一端有一拉线轮500,拉线轮500被笼罩在拉线轮防尘盒800内腔中，拉线轮防尘 盒800由内壳体810与外壳体820两部分组成，其中的内壳体810与节气门本体100属于 同一注塑件，外壳体820是分离零件，通过螺钉经螺钉孔830与内壳体810安装为一体。
[0047] 如图1和图2所示，拉线轮500上设置有凸台510,凸台510上有怠速限位平面511 和最大开度限位平面512,拉线轮防尘盒800上预埋有嵌件840,嵌件840内安装有怠速开 度调整螺钉850,怠速开度调整螺钉850上有锁紧螺母851，拉线轮防尘盒800上还设置有 最大开度限制凸台860。
[0048] 使用中，怠速开度调整螺钉850的头部852与怠速限位平面511接触，可以决定节 气门片400的怠速位置，最大开度限制凸台860与最大开度限位平面512接触，可以决定节 气门片400的最大开度。
[0049] 使用中，用户通过旋转怠速开度调整螺钉850可以改变节气门片400的怠速开度， 也可以改变发动机怠速的空气量。
[0050] 拉线轮防尘盒800外围设置有一个油门拉线支架870,油门拉线支架上设置有两 个油门拉线安装孔871，油门拉线的外套头部872穿越油门拉线安装孔871中，并通过锁紧 螺母873与油门拉线支架870固定，油门拉线874从外套头部872伸出并环绕在拉线轮500 的沟槽中，油门拉线874的头部的固定销880卡在拉线轮500的销孔520中。
[0051] 使用中，两侧的油门拉线874配合使用，当发动机需要加速时，一侧的油门拉线 874往外拉动，另一侧的油门拉线874往内松动，拉线轮500顺时针转动，节气门片400开度 增大，发动机的进气量加大，动力增加；当需要减速时，上述的动作相反，节气门片400开度 减小，发动机进气量减小，动力减小。
[0052] 本实施例中，节气门本体100、电控单元壳体710以及拉线轮防尘盒800的外壳体 820,都是由工程程塑料制成，且塑料内部充填有增强纤维，具体的是增强了玻璃纤维的聚 苯硫醚（PPS)。
[0053] 本实施例中，怠速孔的阀芯133是手工调节的，具有结构简单可靠的特点，也可以 采用目前市场上常规的电控调节方案：将阀芯133连接在一个电磁铁的动铁上，或者与一 个步进电机轴联动（图上未表达)，这样就可以通过电控单元700的控制信号调节怠速的空 气流量。
[0054] 电控单元700的电路板720上，还可以焊接上一个能探测大气压力的传感器，并通 过通道与进气道接通（图上未表达)。
[0055] 节气门本体100上还可以挂装电喷系统的其他部件，比如：进气管、电控喷油器、 外置泵、碳罐阀和汽油滤清等。
[0056] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行 业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述 的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还 会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型 要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1. 一种节气门体，其特征在于，它包括：由内部充填有增强纤维的工程塑料制成的节 气门本体，节气门本体的内部设置有一进气通道；与进气通道垂直设置的节气门轴；镶嵌 并固定在节气门轴上的节气门片；固定在节气门轴一端的拉线轮；及作用在节气门轴上的 复位弹簧；在所述节气门本体的侧面设置有一电控单元，所述电控单元包括一电控单元壳 体和用于发动机控制的电路板，电路板的平面与节气门轴的轴心线垂直，电控单元壳体与 节气门本体之间通过紧固件连接为一体；在节气门轴靠近电控单元的一端设置有一永磁 体，永磁体与节气门轴同心；在电路板上与永磁体接近的位置，焊接有一个感应永磁体磁场 旋转角度的霍尔芯片，霍尔芯片与永磁体相对的两个外表面平行且与节气门轴的轴心线垂 直。
2. 如权利要求1所述的节气门体，其特征在于，所述永磁体外端面上等面积且对称分 布S和N两个磁极。
3. 如权利要求1所述的节气门体，其特征在于，所述节气门本体的一侧设置有一安装 法兰，所述电控单元壳体与安装法兰之间通过螺钉互相紧固为一体。
4. 如权利要求1或3所述的节气门体，其特征在于，所述电路板上焊接有连接器插座， 所述电控单元壳体的相应位置设置有窗口，所述连接器插座从所述窗口中伸出。
5. 如权利要求1所述的节气门体，其特征在于，所述进气通道的侧壁上设置有第一通 道和第二通道，在安装法兰的外端面上设置有与第一通道和第二通道联通的沟槽，在节气 门轴的定位槽中卡接有-^板，且卡板同时覆盖在沟槽上，卡板上开设有阀孔，阀孔位于沟 槽上方，一阀芯深入在阀孔中并可在沟槽深度方向上作升降运动，阀芯的直径与沟槽的宽 度相接近，阀芯的头部形状与沟槽底部形状相配合。
6. 如权利要求1所述的节气门体，其特征在于，所述节气门本体一侧还设置有一个拉 线轮防尘盒，所述拉线轮被笼罩在其内腔中，所述拉线轮防尘盒由内壳体与外壳体两部分 组成，内壳体与节气门本体一体设置，外壳体通过螺钉与内壳体紧固连接为一体。
7. 如权利要求6所述的节气门体，其特征在于，所述拉线轮上设置有一凸台，所述凸台 上设置有怠速限位平面和最大开度限位平面，拉线轮防尘盒上固定有一嵌件，该嵌件内安 装有怠速开度调整螺钉，拉线轮防尘盒上还设置有最大开度限制凸台。
8. 如权利要求7所述的节气门体，其特征在于，拉线轮防尘盒外围设置有一个油门拉 线支架，油门拉线支架上设置有油门拉线安装孔，油门拉线的外套头部固定在油门拉线安 装孔中，油门拉线从外套头部伸出并环绕在拉线轮的沟槽中，油门拉线的头部的固定销卡 在拉线轮的销孔中。
9. 如权利要求1、3或6所述的节气门体，其特征在于，所述电控单元外壳和拉线轮防尘 盒的外壳体由工程塑料制成。
【文档编号】F02D9/10GK203847255SQ201420113324
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年3月13日 优先权日:2014年3月13日
【发明者】汪峰, 汪洋, 王斌, 朱琪 申请人:浙江朗杰电子有限公司