具有塑料殼體和保持結構特征的怠速空氣控制閥制造技術

一種線性致動器（10）包括塑料殼體（12），所述塑料殼體（12）具有用于安裝所述致動器的整體凸緣（14）。具有繞組（18）的定子組件（16）設置在塑料殼體中。具有永磁體（22）的轉子組件（20）安裝成相對于定子組件旋轉，從而在繞組被激勵時，產生磁場以引起轉子組件的旋轉。軸（32）被限制旋轉且與轉子組件相連，從而轉子組件的旋轉引起軸的線性移動。連接器結構（46）容納用于給繞組供電的導線。所述塑料殼體具有環形端部（48），所述環形端部（48）捕獲連接器結構的環形表面（50），從而將塑料殼體聯接到連接器結構。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及線性致動器，例如車輛怠速空氣控制閥(IACV)，且更具體地涉及具有塑料殼體和保持結構特征的改進IACV。
技術介紹
IACV是安裝在機動車發動機的進氣歧管外部的數字線性致動器(DLA)，其精確地控制發動機系統中的節氣門空氣流。IACV的軸向對齊確保其調節頭(pintle) /螺母保持與節氣門本體或歧管閥座的適當對齊。由于車輛污染排放物控制規定需要更精確的空氣/ 燃料比和因而較清潔的尾管排放物，因而需要IACV。常規IACV是已經生產10-15年的機動車級別罐碼垛(can_stack)式步進馬達。常規IACV具有金屬殼體，用于需要通過三價(Cr3)電鍍取代六價(Cr6)電鍍的嚴格環境標準。該殼體滿足環境標準，但是不能提供對腐蝕保護的足夠持續時間，從而可導致最終顧客的美觀煩惱。因而，需要提供具有塑料殼體的改進IACV，由于使用不腐蝕材料，其滿足質保要求且可以提供美觀訴求措施。
技術實現思路
本專利技術的目的是滿足上述需要。根據本專利技術的原理，該目的通過提供一種線性致動器獲得，所述線性致動器包括塑料殼體，所述塑料殼體具有用于安裝所述致動器的整體凸緣。定子組件設置在塑料殼體中，定子組件具有繞組。具有永磁體的轉子組件安裝成相對于定子組件旋轉，從而在繞組被激勵時，產生磁場以引起轉子組件的旋轉。軸被限制旋轉且與轉子組件相連，從而轉子組件的旋轉引起軸的線性移動。連接器結構容納用于給繞組供電的導線。所述塑料殼體具有環形端部，所述環形端部捕獲連接器結構的環形表面，從而將塑料殼體聯接到連接器結構。根據本專利技術的另一方面，一種用于車輛的怠速空氣控制閥包括塑料殼體，所述塑料殼體具有用于安裝致動器的整體凸緣。定子組件設置在塑料殼體中，定子組件具有繞組。具有永磁體的轉子組件安裝成相對于定子組件旋轉，從而在繞組被激勵時，產生磁場以引起轉子組件的旋轉。軸被限制旋轉且與轉子組件相連，從而轉子組件的旋轉引起軸的線性移動。調節頭與軸的遠端部相連，用于隨其一起線性移動。連接器結構容納用于給繞組供電的導線。所述塑料殼體具有環形端部，所述環形端部捕獲連接器結構的環形表面，從而將塑料殼體聯接到連接器結構。根據本專利技術的又一方面，一種方法提供用于致動器的塑料殼體。所述致動器具有聯接到連接器結構的定子組件和構造和設置成相對于定子組件旋轉的轉子組件。所述方法包括將連接有連接器結構的定子組件插入到塑料殼體的內部，直到定子組件的表面與塑料殼體的表面接合，其中，塑料殼體的環形端部延伸超出連接器結構的相鄰環形表面。殼體的環形端部然后變形，以捕獲連接器結構的環形表面，從而將塑料殼體聯接到連接器結構。本專利技術的其它目的、特征和特性以及操作方法及相關結構元件的功能、制造的部件和經濟性的組合將在考慮以下詳細描述和所附權利要求參考附圖后更清楚，其全部形成該說明書的一部分。附圖說明本專利技術將從其優選實施例的以下詳細描述結合附圖更好地理解，其中，相同的附圖標記表示相同部件，其中 圖I是根據本專利技術實施例的怠速空氣控制閥(IACV)形式的數字線性致動器的實施例 的軸向截面圖。圖2是在熱成型之前IACV的塑料殼體的端部的一部分的視圖。圖3是圖2的塑料殼體的端部的一部分的視圖，示出了在熱軋以捕獲連接器結構的一部分之后。圖4是在熱成型之前塑料殼體的端部的部分截面圖。圖5是在熱軋之后塑料殼體的端部的部分截面圖，示出了捕獲連接器結構的一部分。圖6是IACV的塑料殼體的視圖，示出了防旋轉結構的突片。圖7是示出了防旋轉結構的視圖，突片接合在IACV的定子組件的凹穴中。具體實施例方式為了說明目的，在以下討論中，本專利技術描述為結合到用于特定產品組件的特定磁性裝置中，該特定磁性裝置即電動馬達，總體上以10表示，以提供車輛的怠速空氣控制閥組件11的線性致動的步進馬達的形式。然而，本專利技術同樣適用于在苛刻環境中使用的其它線性致動器裝置。參考圖1，根據本專利技術實施例示出了用于車輛的怠速空氣控制閥(IACV)的馬達，總體上以10表示。馬達10包括塑料殼體12，具有從殼體12向外延伸的整體凸緣14。總體上以16表示的定子組件設置在殼體12中。定子組件16包括常規繞組18、場杯(fieldcup)、極板和線軸。如圖I所示，總體上以20表示的轉子組件與定子組件16相關聯。轉子組件20具有總體上靠近繞組18的常規永磁體22。軸承結構,包括后部密封球軸承24和前部孔眼軸承26，支撐轉子組件20以允許轉子組件20相對于定子組件16旋轉。在作為步進馬達的馬達10的實施例中，在定子組件16的線圈繞組18內引入電流引起轉子組件20的旋轉運動。轉子組件20具有從中穿過的通道28，包括用于與軸32的帶螺紋部分接合的帶螺紋部分30。軸32的遠端部與前部軸承33相連，從而防止軸旋轉。因而，轉子組件20的旋轉運動轉換為軸32的線性運動，使得該步進馬達為線性致動器。在用于怠速空氣控制閥的馬達10的實施例中，軸32在其遠端部處具有整體調節頭34。彈簧36趨于將調節頭34偏壓至伸出位置。調節頭34接收圓柱體防塵罩38以防止污染馬達10。關于圖I所示的怠速空氣控制閥的示例，馬達10可以裝配在進氣歧管或節氣門本體的孔內，以控制進入歧管的空氣流。由于殼體由塑料而不是金屬制成，為了確保磁通路徑不被破壞，在定子組件16的周邊處設置附加的補償磁通環結構40。在實施例中，磁通環結構40包括圍繞定子組件16設置的一對含鐵材料磁通環，總體上靠近繞組18。凸緣14提供從中穿過的螺栓孔42，用于將硬件安裝到歧管。由于凸緣14的材料是塑料(而不是金屬)，因而在施加扭矩至規定安裝扭矩時，M4和M5安裝螺栓可能損壞塑料凸緣14。因而，金屬，優選開口環壓縮限制器44設置在螺栓孔42中，以防止損壞凸緣14。限制器44與限定螺栓孔42的表面摩擦接合。馬達10的重要保持結構特征是塑料殼體12的熱軋，以捕獲馬達10的連接器結構46且因而捕獲聯接到連接器結構46的定子組件16和轉子組件20。連接器結構容納用于以常規方式給繞組18供電的導線47 (圖4)。嘗試將塑料殼體12聯接到連接器結構46的 可選方法。例如，在殼體12的內表面上模制卡扣指形物是不可能的。此外，將馬達10的芯超聲焊接到塑料殼體12具有混合結果。在熱循環后，超聲焊接保持負載被損害。第二，超聲焊接表面的污染被發現是不可預測的。因而，開發了下文闡述的熱軋過程。根據實施例且參考圖2 - 4，連接器結構46軸向插入到塑料殼體12的內部49，直到定子組件16的平面表面51與塑料殼體12的平面表面53 (圖4)接觸。在圖2和4可以看出，在這種插入之后，殼體12的遠環形端部48延伸超出連接器結構46的環形表面50。之后，熱軋過程將端部48加熱并變形，以捕獲連接器結構46的環形表面50 (圖1，3和5)，從而將塑料殼體12聯接到連接器結構46。塑料殼體12的該熱變形過程功能上復制鍛模金屬殼體。因而，在實施例中，端部48變形具有大約1.9 mm的半徑R。塑料的熱軋成型比常規金屬鍛模更難。熱軋連接的功能要求是靜態90N軸向負載測試且還在熱壽命循環和熱力振動之后保持結構整體性。塑料殼體12提供足夠撓曲性，其確保在熱暴露的范圍內(例如，-40至+125C歧管周圍環境)的對齊。除了軸向支撐之外，該撓曲性提供歧管振動的附加容忍性，因為過多本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.04.22 US 61/3267571.一種線性致動器，包括 塑料殼體，所述塑料殼體具有用于安裝所述致動器的整體凸緣， 設置在塑料殼體中的定子組件，所述定子組件具有繞組， 轉子組件，所述轉子組件具有永磁體，安裝成相對于定子組件旋轉，從而在繞組被激勵時，產生磁場以引起轉子組件的旋轉， 軸，所述軸被限制旋轉且與轉子組件相連，從而轉子組件的旋轉引起軸的線性移動，以及 連接器結構，所述連接器結構容納用于給繞組供電的導線， 其中，所述塑料殼體具有環形端部，所述環形端部捕獲連接器結構的環形表面，從而將塑料殼體聯接到連接器結構。2.根據權利要求I所述的致動器，其中，所述凸緣包括從中穿過的螺栓孔，金屬壓縮限制器與限定每個螺栓孔的表面摩擦接合。3.根據權利要求I所述的致動器，還包括含鐵材料的磁通環結構，所述磁通環結構圍繞定子組件設置，總體上靠近繞組。4.根據權利要求I所述的致動器，其中，塑料殼體和定子組件包括構造和設置成互鎖以防止定子組件相對于塑料殼體旋轉的防旋轉結構。5.根據權利要求4所述的致動器，其中，所述防旋轉結構包括設置在塑料殼體中的多個突片，每個突片與定子組件中限定的相關凹穴接合。6.一種用于車輛的怠速空氣控制閥，包括 塑料殼體，所述塑料殼體具有用于安裝致動器的整體凸緣， 設置在塑料殼體中的定子組件，所述定子組件具有繞組， 轉子組件，所述轉子組件具有永磁體，安裝成相對于定子組件旋轉，從而在繞組被激勵時，產生磁場以引起轉子組件的旋轉， 軸，所述軸被限制旋轉且與轉子組件相連，從而轉子組件的旋轉引起軸的線性移動， 調節頭，所述調節頭與軸的遠端部相連，用于隨其一起線性移動，以及 連接器結構，所述連接器結構容納用于給繞組供電的導線， 其中，所述塑料殼體具有環形端部，所述環形端部...

【專利技術屬性】
技術研發人員：A塔曼，C王，C韋爾登，FP文克，DR福格龍，
申請(專利權)人：大陸汽車系統公司，
類型：
國別省市：