齿轮传动机构和致动器装置的制造方法
【专利摘要】多个变型方案可包含一种齿轮传动机构,所述齿轮传动机构包括:壳体;第一环形齿轮;支撑在所述壳体中的轴,其中所述轴具有中心旋转轴线;第二环形齿轮,其中所述第二环形齿轮与所述轴同轴并且与所述轴可操作地连接且可与所述轴一起旋转;至少一个中间齿轮,其中所述至少一个中间齿轮包含第一端和第二端,其中所述第一端与所述第一环形齿轮可操作地接合且所述第二端与所述第二环形齿轮可操作地接合;以及偏置弹簧,其中所述偏置弹簧包括第一端、第二端以及多个线圈,且其中所述第一端在所述壳体中是固定的。
【专利说明】齿轮传动机构和致动器装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本发明请求2015年I月26日提交的美国申请案第14/605,240号的权益。
技术领域
[0003]本发明总体上涉及的领域包括齿轮和致动器。
【背景技术】
[0004]发动机系统可包括一或多个齿轮和致动器。
【发明内容】
[0005]多个变型方案可包含一种齿轮传动机构,所述齿轮传动机构包括:壳体;第一环形齿轮;支撑在所述壳体中的轴,其中所述轴具有中心旋转轴线;第二环形齿轮,其中第二环形齿轮与所述轴同轴并且与所述轴可操作地连接且可与所述轴一起旋转;至少一个中间齿轮,其中至少一个中间齿轮包括第一端和第二端,其中第一端与第一环形齿轮可操作地接合,且第二端与第二环形齿轮可操作地接合;以及偏置弹簧,其中所述偏置弹簧包括第一端、第二端和多个线圈,且其中第一端在壳体中是固定的。
[0006]多个变型方案可包含一种齿轮传动机构和致动器,所述齿轮传动机构和致动器包括:壳体;支撑在所述壳体中的电气装置,其经构建并布置以响应于电气控制信号提供旋转力;第一轴,其中所述第一轴经构造并布置以接收来自电气装置的旋转力;具有多个齿轮齿的中心齿轮,其中所述中心齿轮附接到可旋转轴并可与轴一起旋转;具有多个齿轮齿的第一环形齿轮;支撑在壳体中的第二轴,其具有中心旋转轴线;具有多个齿轮齿的第二环形齿轮,其中所述第二环形齿轮与第二轴同轴并且与第二轴可操作地连接且可与第二轴一起旋转;至少一个中间齿轮,其中所述至少一个中间齿轮包含第一端和第二端,其中第一端接合并接触中心齿轮和第一环形齿轮,且其中第二端接合并接触第二环形齿轮;中间齿轮板,其中所述中间齿轮板与第二环形齿轮和第二轴同轴;以及偏置弹簧,其中所述偏置弹簧包含第一端、第二端和多个线圈,且其中第一端在壳体中是固定的。
[0007]本发明范围内的其他示例性变型方案将根据下文提供的详细描述变得显而易见。应理解,详细描述和具体实例虽然公开了本发明范围内的变型方案,但仅旨在用于示例的目的而并非旨在限制本发明的范围。
【附图说明】
[0008]本发明范围内的变型方案的选择实例将根据详细描述和附图更全面理解,其中:
[0009]图1示出了根据多个变型方案的发动机系统的示意图。
[0010]图2示出了根据多个变型方案的齿轮传动机构和致动器总成的透视图。
[0011]图3示出了根据多个变型方案的除去了部分的齿轮传动机构和致动器总成的透视图。
[0012]图4示出了根据多个变型方案的齿轮传动机构和致动器总成的内部部件的透视图。
[0013]图5示出了根据多个变型方案的齿轮传动机构和致动器总成的端视图。
[0014]图6示出了根据多个变型方案的图5的齿轮传动机构和致动器总成的沿线A-A截取的剖视图。
[0015]图7示出了根据多个变型方案的图5的齿轮传动机构和致动器总成的沿线B-B截取的剖视图。
[0016]图8示出了根据多个变型方案的从图7的齿轮传动机构和致动器总成截取的部分C的放大视图。
[0017]图9示出了根据多个变型方案的齿轮装置的透视图。
[0018]图10示出了根据多个变型方案的齿轮装置的顶视图。
[0019]图11示出了根据多个变型方案的除去了部分的图10中示出的齿轮装置的沿直D-D截取的剖视图。
[0020]图12示出了根据多个变型方案的齿轮传动机构和致动器总成的部分分解图。
[0021 ]图13示出了根据多个变型方案的齿轮的透视图。
[0022]图14示出了根据多个变型方案的齿轮的透视图。
[0023]图15示出了根据多个变型方案的齿轮传动机构和致动器总成的透视图。
[0024]图16示出了根据多个变型方案的齿轮传动机构和致动器总成的端视图。
[0025]图17示出了根据多个变型方案的图16的齿轮传动机构和致动器总成的沿线E-E截取的剖视图。
[0026]图18示出了根据多个变型方案的致动器和齿轮传动机构的透视图。
[0027]图19示出了根据多个变型方案的除去了部分的致动器和齿轮传动机构的透视图。
【具体实施方式】
[0028]所述变型方案的以下描述本质上仅是说明性的,且决不旨在限制本发明、其应用或使用的范围。
[0029]包含(但不限于)涡轮增压器和排气再循环(EGR)阀的任意数量的装置可使用可控制所述装置的功能和/或性能的装置。在一个例证中,一或多个气动和/或电气致动器可以用于在涡轮增压器上提供各种机构的位置控制以调节和维持可在发动机进气歧管内的压力。控制进气歧管压力可提供涡轮增压器的最佳性能并且还可维持法定的汽车排放要求。
[0030]图1示出了多个变型方案。在一个变型方案中,内燃机9可以包含电子控制单元(ECU)l、致动器控制器2、致动器3、涡轮增压器4和涡轮增压器控制机构5。在多个变型方案中,ECU I可以包含主控制器以及/或控制子系统,所述控制子系统可以包含一或多个控制器(未单独示出),其与所述系统的部件连通以用于接收和处理传感器输入并传输输出信号。控制器可以包含一或多个合适的处理器和存储器装置(未单独示出)。所述存储器可以配置成提供数据和指令的存储,所述数据和指令提供发动机系统的至少一些功能性并且可由处理器执行。所述方法的至少部分可以由一或多个计算机程序和在存储器中存储为查询表、公式、算法、映射图以及模型等的各种发动机系统数据或指令、运行条件数据来实现。所述控制子系统可以通过接收来自传感器的输入信号、根据传感器输入信号执行指令和算法以及将合适的输出信号传输到各种致动器和/或部件来控制所述系统的参数。如本文中所使用,术语“模型”可以包含使用多个变量(例如查询表、映射图、公式、算法和/或类似者来表示某种事物的任何构造。模型可以是对于任何给定的发动机系统的精确设计和性能规范为特殊和特定的应用。控制器系统主控制器和/或控制子系统可以包含一或多个控制器(未单独示出),其与所述系统的部件连通以用于以与本文所描述的示出的变型方案一致的方法接收和处理传感器输入及传输输出信号。
[0031]在多个变型方案中,E⑶I可以通过第一线束6操作性地连接到致动器控制器2,所述第一线束6可以包括多个导体和连接器。在多个变型方案中,致动器控制器2也可以通过第二线束7连接到致动器3,所述第二线束7可以包括多个导体和连接器。在多个变型方案中,致动器控制器2可以是与致动器3分开的部件,其变型方案在图1中示出。在另一变型方案中,致动器控制器2可以集成在致动器3中。在任意数量的变型方案中,内燃机9可以包含可使用涡轮增压器4和致动器3来控制进气歧管8中的增压的系统。
[0032]在多个变型方案中,E⑶I可以将电位置输入信号发送到致动器控制器2,所述信号可以指示所期望的致动器3的位置。在多个变型方案中,致动器控制器2随后可以将电气控制信号提供到致动器3,所述致动器控制器可移动电致动器3至所期望的位置。致动器3随后可以移动涡轮增压器4的控制机构5至所期望的位置,这可以在内燃机9的进气歧管8中达到所需的压力。在多个变型方案中,致动器3也可以包含感测其位置的手段并且可以向致动器控制器2反馈电位置输出信号。在多个变型方案中,“闭合回路”控制方案可以用于通过将反馈电输出信号值与期望值进行比较来维持期望的致动器位置。随后可以调整至致动器3的控制信号以维持所述位置和合成增压。
[0033]在多个变型方案中,致动器3可以使用电气装置,其包括(但不限于)直流(D.C.)电机以提供致动手段。可以使用任意数量的直流电机。在一个变型方案中,所述直流电机可以使用刷以对其旋转构件进行换向。在另一变型方案中,所述直流电机可以是无刷的,其包含(但不限于)步进电机。致动器输出可以是旋转或线性运动并且齿轮系统可用于增加转矩或线性力。
[0034]在多个变型方案中,齿轮装置116(可称作行星齿轮装置)可以提供最佳性能要求并且可以允许紧凑的致动器。在多个变型方案中,行星齿轮装置116可以包括多个齿轮108、117、128、129,包括(但不限于)4至8个齿轮。行星齿轮组116可以经构造并布置以使得齿轮108、117、128、129可以最佳地对准。这可以防止齿轮108、117、128、129未对准,未对准可能导致可能减小转矩、耐久性和可靠性的粘合和磨损。在多个变型方案中,齿轮108、117、128、129也可以经构造及布置以为部件和产品装配提供有效的制造工艺。
[0035]图2至9示出了包含齿轮传动机构和致动器总成100的多个变型方案。应注意,下文所论述的齿轮传动机构和致动器总成100出于说明性目的而提供旋转输出,然而,可以通过使用导螺杆或另一种运动转换机构来提供线性移动的齿轮传动致动器总成100在本发明的范围之内。
[0036]在多个变型方案中,齿轮传动机构和致动器总成100可包含壳体101。在一个变型方案中,壳体101可包括第一壳体部分102和第二壳体部分103。在另一变型方案中,可使用一个壳体部分或可根据内部组件设计和制造工艺使用两个以上的壳体部分。壳体101可包括任意数量的合适的材料,其包含(但不限于)铝、塑料或铸铁。在多个变型方案中,电气装置106可位于第一壳体部分102内。在一个变型方案中,齿轮传动机构和致动器总成100内的电气装置106可以是无刷直流电机,其变型方案在图3和4中示出。在另一变型方案中,电气装置106可以是无刷直流电机、步进电机,或任意数量的旋转装置。电气装置106可以通过任意数量的变型方案固定在第一壳体部分102中,所述变型方案包含(但不限于)一或多个机械紧固件。在一个变型方案中,所述一或多个机械紧固件可包含(但不限于)螺钉或铆钉。
[0037]在多个变型方案中,齿轮传动机构和致动器总成100可包含第一轴107和中心齿轮108,其变型方案在图4中示出,可响应于由ECU 109发送的电气控制信号通过电气装置106旋转所述第一轴107和中心齿轮108,图2中示出了其变型方案。第一轴107可由固定在第一壳体部分102内的第一轴承115通过任意数量的变型方案支撑并导向,其变型方案在图6中示出,任意数量的变形包含(但不限于)压入配合,铆合,或任何其他合适手段。在多个变型方案中,中心齿轮108可具有直径d5和位于中心齿轮108的直径d5上的多个齿轮齿133,所述中心齿轮108的变型方案在图7中示出。
[0038]在多个变型方案中,齿轮传动机构和致动器总成100还可包含罩盖104和可附接并密封到罩盖104的电气连接器105,所述齿轮传动机构和致动器总成100的变型方案在图2、5和6中示出。在一个变型方案中,电气连接器105可通过多个螺钉112和密封件11附接并密封到罩盖104,所述电连接器105的变型方案在图5和图6中示出。在多个变型方案中,电气连接器105可包含多个终端110,所述终端可提供到电气装置106的电气连接,并且也可提供对齿轮传动机构和致动器总成100所期望的电气控制。在一个变型方案中,终端110的数量可在四个到八个之间变化,并且可取决于主致动器控制是否可在齿轮传动机构和致动器总成100内部或在ECU109中。在多个变型方案中,电气连接器105可由一类塑料或其他合适的材料塑模成形。在多个变型方案中,电气连接器105和罩盖104可制造为单一组件或者电气连接器105和罩盖104可以是独立的组件,其变型方案在图6中示出。罩盖104可以通过任意数量的变型方案固定到第一壳体部分102,所述变型方案包含(但不限于)一或多个螺钉113,压紧环或任何其他合适的手段。在一个变型方案中,密封件114可密封罩盖104和第一壳体部分102与外部环境隔呙。
[0039]在多个变型方案中,齿轮传动装置116可位于第一壳体部分102和第二壳体部分103内。在多个变型方案中,第一环形齿轮117可位于第一壳体部分102的沉孔118中,其变形在图6中示出。第一环形齿轮117可以通过任意数量的变型方案固定到沉孔118,所述变型方案包含(但不限于)压入配合、铆合或任何其他合适的手段。在多个变型方案中,第一环形齿轮117可以是固定的并且可以不旋转。第一环形齿轮117可以具有第一直径dl和位于第一直径dl上的多个齿轮齿134,其变型方案在图7至8中示出。在一个变型方案中,第一环形齿轮117还可包含一或多个定位/防旋转特征120,其变型方案在图7中示出,所述定位/防旋转特征120可与第一壳体部分102接合且可定位第一环形齿轮117并可防止其旋转。
[0040]在多个变型方案中,输出轴121可位于第二壳体部分103中并且可由第一衬套122和第二轴承123支撑而旋转,其变型方案在图6中示出。在多个变型方案中,输出轴121可具有第一端124、第二端125以及中心旋转轴线126。第一轴107也可具有与输出轴121相同的中心旋转轴线126。在多个变型方案中,第一端124可装配有杠杆127,所述杠杆可附接到包含但不限于需要参数控制的涡轮增压器的装置。受控参数可包含(但不限于)涡轮机叶片的闭合、废气门阀的移动或者任何其他受控参数。在多个变型方案中,第二环形齿轮128可邻近于输出轴121的第二端125。第二环形齿轮128操作性地附接到输出轴121,以使得所述第二环形齿轮与输出轴121同轴并可随其旋转。在多个变型方案中,第二环形齿轮128可具有第二直径d2和位于第二直径d2上的多个齿轮齿135,其变在图7和图8中示出。第二环形齿轮128可包括任意数量的材料,包括但不限于金属或塑料。第二环形齿轮128可通过任意数量的变型方案(包括但并不限于压入配合或包覆成型)固定到输出轴121。
[0041 ]在多个变型方案中,至少一个中间齿轮129可位于第一环形齿轮117与第二环形齿轮128之间,其变型方案在图7中示出。所述中间齿轮129可具有第一端130和多个齿轮齿136,所述第一端可具有第三直径d3,所述齿轮齿可位于第三直径d3上。中间齿轮129还可具有第二端131和多个齿轮齿137,所述第二端可具有第四直径d4,所述齿轮齿可位于第四直径d4上,所述中间齿轮129的变型方案在图9中示出。在多个变型方案中,在齿轮传动装置116中使用的中间齿轮的数量可通过操作负载、耐用性要求和/或其他参数来确定。应注意至IJ,本文描述的齿轮传动装置说明了包含三个中间齿轮的变型方案,但使用各种数量的齿轮(包含但不限于一个、两个或三个以上的中间齿轮)来达到所期望的需求,也在本发明的范围内。
[0042]参见图6和图9至11,中间齿轮129可由中间齿轮板132定位和支撑,所述中间齿轮板可与输出轴121、第二环形齿轮128以及中心旋转轴线126同轴,并且可提供齿轮108、117、128、129的精确对准,这可防止粘结、磨损、错误装配以及其他问题。在多个变型方案中,中间齿轮板132可装配有接合特征,所述接合特征包含(但不限于)第二衬套138,其变型方案在图10和图11中示出,所述第二衬套可接合输出轴121的第二端125并且可提供对准。在多个变型方案中,第二衬套138也可提供支承表面,所述支承表面可允许中间齿轮板132绕输出轴121独立旋转。第二衬套138可以通过包含但并不限于压入配合或铆合的任意数量的变型方案而固定到中间齿轮板132。销139可附接到中间齿轮板132并可用于定位和支撑中间齿轮129。在多个变型方案中,销139的外直径和中间齿轮129之间的间隙119(其变型方案在图11中示出)可允许中间齿轮129绕销139旋转。在多个变型方案中,由中间齿轮板132和第二衬套138提供的定位和接合特征可提供齿轮108、117、128、129在齿轮装置116内的精确对准和移动。
[0043]参见图5、图6和图12,在多个变型方案中,可位于第一壳体部分102中的第一环形齿轮117可与可位于第二壳体部分103中的第二环形齿轮128和输出轴121同轴并对准,以使得齿轮装置116可最佳地运行。也可能希望使第一壳体部分102和第二壳体部分103“同步(clock)”在每个壳体部分102、103上的预定点。在多个变型方案中,第一圆柱形特征140和第一表面141可提供在第一壳体部分102中,其变型方案在图6中示出。在多个变型方案中,第一圆柱形特征140可与沉孔118和中心旋转轴线126同轴。在多个变型方案中,第一表面141可垂直于第一圆柱形特征140。在多个变型方案中,第二圆柱形特征142和第二表面143可提供在第二壳体部分103中。第二圆柱形特征142可与中心旋转轴线126同轴。第二表面143可垂直于第二圆柱形特征142。在多个变型方案中,第一圆柱形特征140和第二圆柱形特征142以及第一表面141和第二表面143可经提供以在包含但不限于机械加工或模铸的任意数量的合适变型方案中具有期望的配合和对准公差。在一个变型方案中,同步特征也可通过将销144定位在第二壳体部分103中来提供,以使得销144可接合配合孔145,所述配合孔可位于第一壳体部分102中,其变型方案在图12中示出。在另一变型方案中,销可位于第一壳体部分102上,且配合孔可位于第二壳体部分103上。
[0044]在多个变型方案中,可以通过对准并接合第一壳体部分102上的第一圆柱形特征140与第二壳体部分103上的第二圆柱形特征142及随后旋转第一壳体部分102和第二壳体部分103直到所述第二壳体部分上的销144与第一壳体部分102上的配合孔145对准并接合来装配第一壳体部分102和第二壳体部分103。在多个变型方案中,第一圆柱形特征140和第二圆柱形特征142的轴向接合可以继续直到第一表面141和第二表面143可以接触。第一壳体部分102和第二壳体部分103可以通过任意数量的变型方案固定在一起,所述变型方案包含但不限于一或多个螺纹紧固件146或压紧环。在多个变型方案中,第一壳体部分102和第二壳体部分103可以通过任意数量的变型方案密封而与环境隔离,所述变型方案包含但不限于弹性密封件147或垫圈。上文出于说明性目的论述第一壳体部分102和第二壳体部分103的使用,然而,使用可将对准问题降至最小的单个壳体在本发明的范围之内。
[0045]参见图2和图6至11,在多个变型方案中,齿轮传动装置116可操作以使第一端130和位于中间齿轮129的直径d3上的齿轮齿136可以可操作地与位于中心齿轮108的直径d5上的齿轮齿133相接合。在多个变型方案中,中间齿轮129的第一端130和直径d3上的齿轮齿136也可以可操作地与位于第一环形齿轮117的第一直径dl上的齿轮齿134相接合。在多个变型方案中,中间齿轮129的第二端131和第二直径d4上的齿轮齿137可以可操作地与位于第二环形齿轮128的第二直径d2上的齿轮齿135相接合。
[0046]在多个变型方案中,E⑶109可将电气控制信号提供到电气装置106,所述ECU 109可使第一轴107和中心齿轮108在可以由所述控制信号确定的方向上旋转。在中心齿轮108上的齿轮齿133和在中间齿轮129的第一端上的齿轮齿136的接合可使中间齿轮129旋转。在多个变型方案中,中间齿轮129的第一端130上的齿轮齿136也可与在第一环形齿轮117上的齿轮齿134接合。第一环形齿轮117可固定到第一壳体部分102以使第一环形齿轮117上的齿轮齿134的接合和中间齿轮129的旋转可使中间齿轮129在沿着第一环形齿轮117上的齿轮齿134的方向上移动。在多个变型方案中,中间齿轮129沿着第一环形齿轮117上的齿轮齿134的移动也可使中间齿轮板132绕输出轴121的中心旋转轴线126旋转。中间齿轮129的第二端131的直径d4上的齿轮齿137也可与位于第二环形齿轮128上的齿轮齿135相接合。第二环形齿轮128可绕输出轴121的中心旋转轴线126旋转。在多个变型方案中,齿轮齿的接合和中间齿轮129的旋转可使第二环形齿轮128在第一方向148或第二方向149上旋转,其变型方案在图2中示出,并且第二环形齿轮128可附接到输出轴121以使得输出轴121可在与第二环形齿轮128相同的方向148、149上旋转。
[0047]在多个变型方案中,齿轮的旋转方向可部分地由ECU109提供到电气控制装置106的电气控制信号确定。在一个变型方案中,ECU 109可提供具有第一电气极性的第一电气控制信号,其可在可使输出轴121在第一方向148上旋转的方向上移动齿轮传动装置116的齿轮108、117、128、129 ACU 109也可提供具有第二电气极性的第二电气控制信号,其可在可使输出轴121在第二方向149上旋转的方向上移动齿轮传动装置116的齿轮108、117、128、129。在多个变型方案中,输出轴121的方向性旋转可提供对如本文先前所描述的机构的控制。
[0048]在多个变型方案中,齿轮直径dx(例如dl)可以是至少两个齿轮互相接触的齿轮齿的直径。至少两个齿轮之间的接触点可部分地确定施加到齿轮108、117、128、129的齿轮齿的力和合成应力。在一个例证中,齿轮传动装置116可包含中心齿轮108,其可具有约为1mm的直径d5和16个齿轮齿133。直径d5可以是中心齿轮108的齿轮齿133和中间齿轮129的第一端130处的齿轮齿136的接触直径d5。中间齿轮129可具有21个齿轮齿136。中间齿轮129的21个齿轮齿136可位于中间齿轮129的第一端130处等于大约14.03mm的直径d3。直径d3可以充当中间齿轮129的齿轮齿136和第一环形齿轮117的齿轮齿134的接触直径。第一环形齿轮117可具有53个齿轮齿134。
[0049]中间齿轮129在中间齿轮129的第二端131处还可具有约13.60mm的直径d4且可包括21个齿轮齿137。在此例证中,直径d4可以是中间齿轮129的齿轮齿137和第二环形齿轮128的齿轮齿135的接触直径。第二环形齿轮128可具有56个齿轮齿135。
[0050]为齿轮传动装置116提供的变型方案也可用于确定其他参数,包含但不限于齿轮传动装置116的机械效益。机械效益可以是施加到第一旋转轴107且在输出轴121处测量的转矩的倍加系数。可使用中心齿轮108、第一环形齿轮117和第二环形齿轮128上的齿轮齿的数量计算机械效益。在一个变型方案中,本文所描述的齿轮传动装置116可包含可以为大约80.5:1的机械效益。这可能意味着在输出轴121处测量的转矩可以是施加到第一轴107的输入转矩的80.5倍。
[0051]在以上例证中,中间齿轮129的第一端130和第二端131上的齿轮齿136、137的数量各为21,且中间齿轮129与第一环形齿轮117和第二环形齿轮128之间的接触直径d3、d4是不同的。这可通过调整参数达到,所述参数可包含但不限于齿轮的接触点、齿轮齿的数量或任何其他合适的参数。这可允许使用单数个齿轮齿和沿中间齿轮129的第一端130与第二端131之间的中间齿轮129的整个长度的共同齿轮齿廓。这也可允许使用较为简单的组件工具加工和制造工艺。
[0052]参见图13和图14,在另一变型方案中,齿轮传动装置116可以包含中间齿轮设计,其可包含阶梯式特征。齿轮传动组件可以与先前描述的组件类似,因此,仅仅中间齿轮设计可在下文中描述。在多个变型方案中,中间齿轮150可以包含具有第一直径d6的第一端151,所述第一端可包含位于第一直径d6上的多个齿轮齿152。中间齿轮150还可以包含具有第二直径d7的第二端153和位于第二直径d7上的多个齿轮齿154。在多个变型方案中,在第二端153上的齿轮部分可以从第一端151上的齿轮部分向内成阶梯式。
[0053]在一个例证中,中间齿轮150的第一端151可以包含约14.03mm的直径d6和21个齿轮齿152。在此例证中,直径d6可以是中间齿轮150上的齿轮齿152和第一环形齿轮117的齿轮齿134的接触直径。第一环形齿轮117可具有53个齿轮齿134。
[0054]中间齿轮150还可具有第二端153,所述第二端可具有可以是约13.60mm的第二直径d7且可包括21个齿轮齿154。在此例证中,第二直径d7可以是中间齿轮150上的齿轮齿154和第二环形齿轮128的齿轮齿135的接触直径。第二环形齿轮128可以具有56个齿轮齿135。中间齿轮150的齿轮齿几何形状以及第一环形齿轮117和第二环形齿轮128的齿轮齿几何形状可以针对阶梯式中间齿轮设计调整,以达到所期望的接触直径。
[0055]参见图2、图5、图6、图12和图15至17,在多个变型方案中,齿轮传动机构和致动器总成100可包含复位特征,当电气控制信号或旋转力可能除去或中断时,所述复位特征可在已知的方向和位置移动输出轴121。在多个变型方案中,在已知的方向移动电气装置106或齿轮装置116可以允许电气装置106或齿轮装置116返回到已知的位置,这可以防止任意数量的状况,包括但不限于高发动机增压或废气排放。在多个变型方案中,偏置弹簧156、156a可以用于提供复位特征。偏置弹簧156、156a可以位于齿轮传动机构和致动器总成100和10a的各种位置中,这可以提供齿轮传动机构和致动器总成100和10a的期望的封装尺寸。
[0056]在一个变型方案中,第二环形齿轮128可以具有可用于支撑偏置弹簧156的径向延伸部分155,所述第二环形齿轮128的变型方案在图6中示出。在多个变型方案中,偏置弹簧156可为具有可间隔开的第一端157、第二端158和多个线圈159的螺旋状卷绕的弹簧。在多个变型方案中,第一端157可接合在第一壳体部分102中,以使得可以阻止第一端157的移动。在多个变型方案中,第二端158可接合经延伸部分155并且可以与第二环形齿轮128的经延伸部分155和输出轴121移动。多个线圈159的至少一部分可位于第一环形齿轮117与第二环形齿轮128之间。在多个变型方案中,多个线圈159还可围绕中间齿轮129。在多个变型方案中,偏置弹簧156在安装到齿轮传动装置116中时可经部分地卷绕,以提供可以促使经延伸部分155、第二环形齿轮128和输出轴121在已知方向上旋转的残余转矩。在一个变型方案中,偏置弹簧156可经卷绕并安装到齿轮传动装置116中,使得残余转矩可促使输出轴121在第一方向148上朝着初始或已知位置移动。在多个变型方案中,在可限定已知位置的齿轮传动机构和致动总成100、10a中可存在实体止动件。在另一变型方案中,已知位置可由外部控制的装置确定,所述外部控制的装置包含但不限于涡轮增压器机构、排气再循环阀或排气节流阀。
[0057]在多个变型方案中,ECU109可以提供可具有电气极性的电气控制信号,所述电气极性可致使电气装置106和齿轮传动装置116在第二方向149上旋转输出轴121,所述旋转可远离初始或已知位置。输出轴121、第二环形齿轮128、经延伸部分155以及偏置弹簧156的第二端158的旋转可使偏置弹簧156存储能量。所存储的能量可由旋转量来确定。在多个变型方案中,当ECU 109可将电气控制信号从电气装置106除去时,存储在偏置弹簧156中的能量可随后迫使经延伸部分155、第二环形齿轮128和输出轴121在第一方向148上朝着初始或已知位置旋转。旋转可继续直到到达已知位置。
[0058]在多个变型方案中,电气装置106和齿轮传动装置116可需要与偏置弹簧156所提供的残余转矩近似相同的转矩量,以使得电气装置106和齿轮传动装置116可克服残余转矩并发起轴121的移动。由偏置弹簧156提供的残余转矩的量还可降低齿轮传动机构和致动器总成100的净转矩能力。齿轮传动机构和致动器总成100的净转矩可以为可用于控制器件的转矩。在一个例证中,如果齿轮传动机构和致动器总成100的总转矩能力可为2.0牛顿米(Nm)且残余转矩可为0.5Nm,那么齿轮传动机构和致动器总成100的净转矩能力可为1.5Nm。
[0059]在多个变型方案中,可以使用如先前所描述的第一壳体部分102和第二壳体部分103的对准特征和同步特征对残余转矩进行设置。在第一壳体部分102和第二壳体部分103的装配期间,第一圆柱形特征140可与第二壳体部分103接合且第二圆柱形特征142可与第一壳体部分102在第一方位点处接合。在此第一方位点处,偏置弹簧156可向输出轴121施加零残余转矩。在多个变型方案中,第一壳体部分102或第二壳体部分103中的一者围绕中心旋转轴线126的旋转可导致施加到输出轴121的残余转矩增加。第一壳体部分102或第二壳体部分103的旋转可继续直到第二壳体部分103中的销144可与第一壳体部分102中的配合孔145接合。在销144与配合孔145之间的接合点处,残余转矩可在最终的预定值处。在多个变型方案中,偏置弹簧156的设计与第一壳体部分102和第二壳体部分103从第一方位点到第二壳体部分103中的销144与第一壳体部分102中的配合孔145的接合点的旋转量可提供用于精确设置输出轴121上的残余转矩的合适的手段。
[0060]在多个变型方案中,偏置弹簧156还可提供额外轴向力以用于输出轴121的轴端间隙控制。轴端间隙可以是输出轴121沿中心旋转轴线126的轴向移动的范围。在多个变型方案中,多个偏置弹簧线圈159可以一种方式间隔开,当安装在齿轮传动装置116中时,其可充当压缩弹簧。偏置弹簧156可在第一壳体部分102与第二环形齿轮128的经延伸部分155之间压缩。在多个变型方案中,偏置弹簧156的安装高度160可以小于其初始高度。在一个例证中,偏置弹簧156的初始缠绕高度可以是25mm且安装高度160可以是20mm。偏置弹簧156的5mm的压缩高度可提供轴向力,其可以承靠经延伸部分155且可以在第一方向161上推动第二环形齿轮128和输出轴121。在多个变型方案中,输出轴121可包含阶梯式特征162,其可以接触第二轴承123且可以限制输出轴121在第一方向161上的轴向移动。在多个变形中,由偏置弹簧156提供的轴向力也可以抵制输出轴121在第二方向163上的轴向移动从而限制轴端间隙移动。
[0061]图15至17示出了包含偏置弹簧装置的另一变型方案。在多个变型方案中,齿轮传动机构和致动器装置10a的构造和功能可能类似于上文所描述的装置且可能并不重复。
[0062]在多个变型方案中,齿轮传动机构和致动器装置10a可以包含位于壳体1la中的电气装置106a和齿轮传动装置116a,其变型方案在图17中示出。壳体1la可以包含第一壳体部分102a和第二壳体部分103a。在多个变型方案中,齿轮传动装置116a可以包括第一轴107a和中心齿轮108a,它们可以响应于来自ECU 109a的电气控制信号由电气装置106a旋转。齿轮传动装置116a可以进一步包括第一环形齿轮117a、第二环形齿轮128a和至少一个中间齿轮129a。中间齿轮129a的第一端可以接合第一环形齿轮117a和中心齿轮108a中的每一者。中间齿轮129a的第二端可以接合第二环形齿轮128a。在多个变型方案中,第二环形齿轮128a可以附接到输出轴121a,邻近于输出轴121a的第二端125a。在多个变型方案中,杠杆127a可附接到输出轴121a的第一端124a。当旋转力可施加到第一轴107a时,齿轮传动装置116b可导致输出轴121 a旋转。
[0063]参见图6和图17,在多个变型方案中,第二环形齿轮128的经延伸部分155可被除去且改进的偏置弹簧156a可以移动到可能与轴121a同轴且可能环绕轴121a的一部分的位置。第二环形齿轮128a可以附接到输出轴121a且可以随输出轴121a旋转。在一个变型方案中,第二环形齿轮128的经延伸部分155的除去以及偏置弹簧156的重新定位可能允许第一壳体部分102a和第二壳体部分103a尺寸减小。在另一变型方案中,第二壳体部分103a的尺寸可在邻近于偏置弹簧156a的位置的区域中增加,而第一壳体部分102a的尺寸可以减小,这对于某些应用可能是有利的。
[0064]在多个变型方案中,偏置弹簧156a可以是螺旋缠绕弹簧,其具有第一端157a、第二端158a以及多个分隔开的线圈159a。第一端157a可以是固定的且可以接合第二壳体部分103a。第二端158a可以与第二环形齿轮128a接合,且可以随第二环形齿轮128a和输出轴121a移动。多个线圈159a的至少一部分可以环绕输出轴121a的一部分以及第二环形齿轮128a的一部分。在多个变型方案中,偏置弹簧156a可以在安装到齿轮传动装置116a期间部分缠绕,使得其可以提供残余转矩,该残余转矩可以促使第二环形齿轮128a和输出轴121a在已知方向上旋转。在一个变型方案中,偏置弹簧156a可以缠绕且安装到齿轮传动装置116a中且残余转矩可以促使输出轴121a在第一方向148上朝着初始或已知位置移动。
[0065]在多个变型方案中,偏置弹簧156a装置可包括复位特征。在一个变型方案中,ECU109a可以提供可具有电气极性的电气控制信号,所述电气极性可促使电气装置106b和齿轮传动装置116b在第二方向149上旋转输出轴121a,所述旋转可远离初始或已知位置。输出轴121a、第二环形齿轮128a,以及偏置弹簧156a的第二端部158a的旋转可促使偏置弹簧156a储存能量。所储存的能量可由旋转量来决定。当ECU 109a可将电气控制信号从电气设备106a除去时,储存在偏置弹簧156a的能量可促使第二环形齿轮128a和输出轴121a在第一方向148上朝着初始位置或已知位置旋转。旋转可继续直到到达已知位置。
[0066]在多个变型方案中,偏置弹簧156a装置还可提供如本文中先前所描述的轴端间隙控制。多个偏置弹簧线圈159a可以一种方式间间隔开,当安装在齿轮传动装置116a中时,其可充当压缩弹簧。偏置弹簧156a可在第二壳体部分103a和第二环形齿轮128a之间压缩。在多个变型方案中,偏置弹簧156a的安装高度160a可以小于其初始高度。在一个例证中,偏置弹簧156a的初始缠绕高度可以是约30mm且安装高度160a可以是约25mm。偏置弹簧156a的5mm的压缩高度可提供轴向力,其可承靠第二环形齿轮128a上且可以在第二方向163上推动第二环形齿轮128a和输出轴121a。输出轴121a可具有沟槽164,其可容纳夹环165,输出轴121a的变型方案在图17中示出。夹环165可接触第二轴承123a且可限制输出轴121a在第二方向163上的行进。偏置弹簧156a的轴向力也可抵制输出轴121a在第一方向161上的移动,然而,阶梯式特征162a也可接触第二轴承123a且可限制输出轴121a在第一方向161上的轴向移动且可限制轴端间隙移动。
[0067]在多个变型方案中,上文示出的齿轮传动机构和致动器总成100、100a可为应用提供最佳化封装。上文示出的行星齿轮传动装置116、116a的使用可允许致动器和齿轮传动装置100、10a具有比典型的致动器和齿轮传动装置10的长度44和高度45的尺寸更小的长度166和高度167的尺寸,同时产生同样或更大的转矩输出,在图2中示出了致动器和齿轮传动装置100、10a的变型方案,典型的致动器和齿轮传动装置10可包含具有小齿轮23和中间齿轮33的齿轮传动装置19,在图18和图19中示出了典型的致动器和齿轮传动装置10的变型方案。在一个变型方案中,典型的致动器和齿轮传动装置10可包含约134mm的长度尺寸44,而上文示出的致动器和齿轮传动装置100、100a可包含约IlOmm的长度尺寸166。缩减的长度可以是用于将齿轮传动机构和致动器总成100、100a安装至器件所需的,所述器件包括但不限于,涡轮增压器、EGR阀门、排气节流阀或可具有有限空间的其他器件。
[0068]对变体的以下描述仅仅说明被认为在本发明的范围内的组件、元件、动作、产品和方法且决不旨在通过具体公开或未明确阐释的事物来限制这种范围。除本文中所明确描述的以外,本文中所描述的组件、元件、动作、产品和方法可被组合且重新设置且仍被认为是在本发明的范围内。
[0069]变型方案I可包含齿轮传动机构,其包括:壳体;第一环形齿轮;支撑在壳体中的轴,其中轴具有中心旋转轴线;第二环形齿轮,其中第二环形齿轮与轴同轴并且与轴可操作地连接且可与轴一起旋转;至少一个中间齿轮,其中至少一个中间齿轮包含第一端和第二端,其中第一端与第一环形齿轮可操作地接合且第二端与第二环形齿轮可操作地接合;以及偏置弹簧,其中偏置弹簧包括第一端、第二端以及多个线圈,且其中第一端在壳体中是固定的。
[0070]变型方案2可包含变型方案I中所阐述的齿轮传动机构,其中偏置弹簧的至少一部分位于第一环形齿轮和第二环形齿轮之间,且其中偏置弹簧围绕至少一个中间齿轮的至少一部分。
[0071]变型方案3可包含根据变型方案I至2中的任一者所阐述的齿轮传动机构,其中偏置弹簧与轴和第二环形齿轮同轴定位,且其中多个线圈的至少一部分围绕第二环形齿轮的一部分。
[0072]变型方案4可包含根据变型方案I至3中的任一者所阐述的齿轮传动机构,其中偏置弹簧的第二端操作性地连接至轴且可与轴一起移动,且其中当旋转力致使轴在第一方向上远离初始位置旋转时,偏置弹簧存储能量,且当除去旋转力时,来自偏置弹簧的所存储的能量致使轴在第二方向上朝着初始位置旋转。
[0073]变型方案5可包含根据变型方案I至4中的任一者所阐述的齿轮传动机构,其中偏置弹簧的第二端可与轴一起轴向移动并且包含第一高度和第二压缩高度;其中,当偏置弹簧安装到壳体中时,多个线圈被压缩到小于第一高度的第二压缩高度,使得多个线圈存储能量;且其中存储的能量引起待施加到所述轴上的力,从而在第一轴向方向上推动所述轴并且抵制所述轴在第二轴向方向上移动。
[0074]变型方案6可包含根据变型方案I至5中的任一者所阐述的齿轮传动机构,其中壳体还包括至少第一壳体部分和第二壳体部分,其中所述第一和第二壳体部分包含至少一个对准特征,其用于将第一壳体部分与第二壳体部分对准并提供预定的残余转矩。
[0075]变型方案7可包含根据变型方案6中所阐述的齿轮传动机构,其中所述对准特征包括:在第一壳体部分上的第一圆柱形特征和第一表面;在第二壳体部分上的第二圆柱形特征和第二表面;附接到第一壳体部分或第二壳体部分中的一者上的销;在第一壳体部分或第二壳体部分上的开口;其中在第一壳体部分上的第一圆柱形特征和在第二壳体部分上的第二圆柱形特征轴向接合并且旋转直到第一壳体部分上的第一表面和第二壳体部分上的第二表面开始接触,使得在第一壳体部分或第二壳体部分上的销与在第一壳体部分或第二壳体部分的任一者中的开口接合;其中第一环形齿轮位于第一壳体部分中且第二环形齿轮和轴位于第二壳体部分中,并且其中第一环形齿轮与第二环形齿轮和所述轴同轴对准;并且其中偏置弹簧被卷绕以向轴提供预定的残余转矩。
[0076]变型方案8可包含根据变型方案I和3至7中的任一者所阐述的齿轮传动机构,其中偏置弹簧与轴和第二环形齿轮同轴定位并且围绕所述轴的一部分。
[0077]变型方案9可包含根据变型方案I至8中的任一者所阐述的齿轮传动机构,所述齿轮传动机构还包括:包含电气装置的致动器,其中所述电气装置位于壳体中并可操作地连接到齿轮传动机构;以及电子控制单元,其中所述电子控制单元可操作地附接到所述电气
目.ο
[0078]变型方案10可包含根据变型方案9中所阐述的齿轮传动机构,其中当电子控制单元将电气控制信号发送到电气装置以致使电气装置和齿轮传动机构使第二环形齿轮、轴和偏置弹簧的第二端在第二方向上远离初始位置旋转(这致使所述偏置弹簧存储能量)时,且其中当电子控制单元将到电气装置的电气控制信号除去时,来自偏置弹簧的存储的能量致使第二环形齿轮和轴在第一方向上朝着初始位置旋转。
[0079]变型方案11可包含根据变型方案9至10中的任一者所阐述的齿轮传动机构,其中致动器、电气装置或齿轮传动机构中的至少一者包含限定初始位置的实体止动件。
[0080]变型方案12可包含根据变型方案9至11中的任一者所阐述的齿轮传动机构,所述齿轮传动机构还包括外部控制的装置,并且其中外部控制的装置包含限定初始位置的止动件。
[0081]变型方案13可包含根据变型方案12中所阐述的齿轮传动机构,其中,所述外部控制的装置是涡轮增压器机构、排气再循环阀或排气节流阀中的一者。
[0082]变型方案14可包含齿轮传动机构和致动器,所述齿轮传动机构和致动器包括:壳体;支撑在所述壳体中的电气装置,其经构造且布置以响应于电气控制信号提供旋转力;第一轴,其中所述第一轴经构造且布置以接收来自所述电气装置的旋转力;具有多个齿轮齿的中心齿轮,其中所述中心齿轮附接到可旋转轴且可与所述轴一起旋转;具有多个齿轮齿的第一环形齿轮;支撑在所述壳体中的第二轴,其中所述第二轴具有中心旋转轴线;具有多个齿轮齿的第二环形齿轮,其中所述第二环形齿轮与第二轴同轴并且与第二轴可操作地连接且可随第二轴旋转;至少一个中间齿轮,其中至少一个中间齿轮包含第一端和第二端,其中第一端接合并接触中心齿轮和第一环形齿轮,且其中第二端接合并接触第二环形齿轮;中间齿轮板,其中中间齿轮板与第二环形齿轮和第二轴同轴;以及偏置弹簧,其中所述偏置弹簧包含第一端、第二端以及多个线圈,且其中第一端在壳体中是固定的。
[0083]变型方案15可包含根据变型方案14中所阐述的齿轮传动机构和致动器,其中,当将电气控制信号施加到电气装置而致使电气装置和齿轮传动机构使第二环形齿轮、第二轴和偏置弹簧的第二端在第二方向上远离初始位置旋转(这致使偏置弹簧存储能量)时,且其中当电子控制单元将到电气装置的电气控制信号除去时,来自偏置弹簧的存储的能量致使第二环形齿轮和第二轴在第一方向上朝着初始位置旋转。
[0084]变型方案16可包含根据变型方案15中所阐述的齿轮传动机构和致动器,其中致动器、电气装置或齿轮传动机构中的至少一个包含限定初始位置的实体止动件。
[0085]变型方案17可包含根据变型方案15中所阐述的齿轮传动机构和致动器,所述齿轮传动机构和致动器进一步包括外部控制的装置,其中外部控制的装置包含限定初始位置的止动件。
[0086]变型方案18可包含根据变型方案17中所阐述的齿轮传动机构和致动器,其中外部控制的装置是涡轮增压器机构、排气再循环阀或排气节流阀中的一者。
[0087]变型方案19可包含根据变型方案15至18中的任一者中所阐述的齿轮传动机构和致动器,其中偏置弹簧的第二端可随第二轴轴向移动,并且包含第一高度和第二压缩高度。其中,当偏置弹簧安装到壳体中时,多个线圈被压缩到小于第一高度的第二压缩高度,使得多个线圈存储能量;并且其中,存储的能量引起待施加到第二轴的力,从而在第一轴向方向上推动所述第二轴并且抵制所述第二轴在第二轴向方向上移动。
[0088]变型方案20可包含根据变型方案15至19中的任一者所阐述的齿轮传动机构和致动器,其中,壳体还包括至少第一壳体部分和第二壳体部分,其中第一和第二壳体部分包含至少一个对准特征,其用于将第一壳体部分与第二壳体部分对准并提供预定的残余转矩。
[0089]在本发明范围内的选择变型方案的以上说明本质上仅仅是说明性的,因而,不将其变型方案或变体视为背离本发明的精神和范围。
【主权项】
1.一种齿轮传动机构,其包括: 壳体; 第一环形齿轮; 支撑在所述壳体中的轴,其中所述轴具有中心旋转轴线; 第二环形齿轮,其中所述第二环形齿轮与所述轴同轴并与所述轴能够操作地连接且能够与所述轴一起旋转; 至少一个中间齿轮,其中所述至少一个中间齿轮包含第一端和第二端,其中所述第一端与所述第一环形齿轮能够操作地接合并且所述第二端与所述第二环形齿轮能够操作地接合;以及 偏置弹簧,其中所述偏置弹簧包括第一端、第二端和多个线圈,且其中所述第一端在所述壳体中是固定的。2.根据权利要求1所述的齿轮传动机构,其中所述偏置弹簧的至少一部分位于所述第一环形齿轮和所述第二环形齿轮之间,且其中所述偏置弹簧围绕所述至少一个中间齿轮的至少一部分。3.根据权利要求1所述的齿轮传动机构,其中所述偏置弹簧与所述轴和所述第二环形齿轮同轴,且其中所述多个线圈中的至少一部分围绕所述第二环形齿轮的一部分。4.根据权利要求1所述的齿轮传动机构,其中所述偏置弹簧的所述第二端操作性地连接到所述轴且能够与所述轴一起移动,且其中当旋转力致使所述轴在第一方向上远离初始位置旋转时,所述偏置弹簧存储能量,并且当除去所述旋转力时,来自所述偏置弹簧的所述存储的能量致使所述轴在第二方向上朝着所述初始位置旋转。5.根据权利要求1所述的齿轮传动机构,其中所述偏置弹簧的所述第二端能够与所述轴一起轴向移动并且包含第一高度和第二压缩高度; 其中当所述偏置弹簧安装到所述壳体中时,所述多个线圈压缩到小于所述第一高度的所述第二压缩高度,使得所述多个线圈存储能量;且 其中所述存储的能量产生待施加到所述轴的力,从而在第一轴向方向上推动所述轴并且阻止所述轴在第二轴向方向上移动。6.根据权利要求1所述的齿轮传动机构,其中所述壳体进一步包括至少第一壳体部分和第二壳体部分,其中所述第一壳体部分和所述第二壳体部分包含至少一个对准特征,所述对准特征用于将所述第一壳体部分与所述第二壳体部分对准并提供预定的残余转矩。7.根据权利要求6所述的齿轮传动机构,其中所述对准特征包括: 在所述第一壳体部分上的第一圆柱形特征和第一表面; 在所述第二壳体部分上的第二圆柱形特征和第二表面; 附接到所述第一壳体部分或所述第二壳体部分中的一者的销; 在所述第一壳体部分或所述第二壳体部分上的开口 ;其中在所述第一壳体部分上的所述第一圆柱形特征和在所述第二壳体部分上的所述第二圆柱形特征轴向接合并且旋转,直到在所述第一壳体部分上的所述第一表面和在所述第二壳体部分上的所述第二表面开始接触,使得在所述第一壳体部分或所述第二壳体部分上的所述销与在所述第一壳体部分或所述第二壳体部分中任一者中的所述开口接合;其中所述第一环形齿轮位于所述第一壳体部分中且所述第二环形齿轮和所述轴位于所述第二壳体部分中,且其中所述第一环形齿轮与所述第二环形齿轮和所述轴同轴对准;且 其中所述偏置弹簧经卷绕以向所述轴提供预定的残余转矩。8.根据权利要求1所述的齿轮传动机构,其中所述偏置弹簧与所述轴和所述第二环形齿轮同轴定位并且围绕所述轴的一部分。9.根据权利要求1所述的齿轮传动机构,其进一步包括: 包含电气装置的致动器,其中所述电气装置位于所述壳体中并且能够操作地连接到所述齿轮传动机构;以及 电子控制单元,其中所述电子控制单元能够操作地附接到所述电气装置。10.根据权利要求9所述的齿轮传动机构,其中当所述电子控制单元将电气控制信号发送到所述电气装置以致使所述电气装置和所述齿轮传动机构使所述第二环形齿轮、所述轴以及所述偏置弹簧的所述第二端在第二方向上远离初始位置旋转(这致使所述偏置弹簧存储能量)时,且其中当所述电子控制单元除去给所述电气装置的所述电气控制信号时,来自所述偏置弹簧的所述存储的能量致使所述第二环形齿轮和所述轴在第一方向上朝着所述初始位置旋转。11.根据权利要求9所述的齿轮传动机构,其中所述致动器、所述电气装置或所述齿轮传动机构中的至少一者包含限定所述初始位置的实体止动件。12.根据权利要求9所述的齿轮传动机构,其进一步包括外部控制的装置,且其中所述外部控制的装置包含限定所述初始位置的止动件。13.根据权利要求12所述的齿轮传动机构,其中所述外部控制的装置是涡轮增压器机构、排气再循环阀或排气节流阀中的一者。14.一种齿轮传动机构和致动器,其包括: 壳体; 支撑在所述壳体中的电气装置,其经构造和布置以响应于电气控制信号提供旋转力; 第一轴,其中所述第一轴经构造和布置以接收来自所述电气装置的所述旋转力; 具有多个齿轮齿的中心齿轮,其中所述中心齿轮附接到所述旋转轴且能够与所述轴一起旋转; 具有多个齿轮齿的第一环形齿轮; 支撑在所述壳体中的第二轴,所述第二轴具有中心旋转轴线; 具有多个齿轮齿的第二环形齿轮,其中所述第二环形齿轮与所述第二轴同轴并且与所述第二轴能够操作地连接且能够与所述第二轴一起旋转; 至少一个中间齿轮,其中所述至少一个中间齿轮包含第一端和第二端,其中所述第一端与所述中心齿轮和所述第一环形齿轮接合并接触,且其中所述第二端与所述第二环形齿轮接合并接触; 中间齿轮板,其中所述中间齿轮板与所述第二环形齿轮和所述第二轴同轴;以及 偏置弹簧,其中所述偏置弹簧包含第一端、第二端和多个线圈,且其中所述第一端在所述壳体中是固定的。15.根据权利要求14所述的齿轮传动机构和致动器,其中当将电气控制信号施加至所述电气装置而致使所述电气装置和所述齿轮传动机构使所述第二环形齿轮、所述第二轴以及所述偏置弹簧的所述第二端在第二方向上远离初始位置旋转(这致使所述偏置弹簧存储能量)时,且其中当所述电子控制单元除去给所述电气装置的所述电气控制信号时,来自所述偏置弹簧的所述存储的能量致使所述第二环形齿轮和所述第二轴在第一方向上朝着所述初始位置旋转。16.根据权利要求15所述的齿轮传动机构和致动器,其中所述致动器、所述电气装置或所述齿轮传动机构中的至少一者包含限定所述初始位置的实体止动件。17.根据权利要求15所述的齿轮传动机构和致动器,其进一步包括外部控制的装置,其中所述外部控制的装置包含限定所述初始位置的止动件。18.根据权利要求17所述的齿轮传动机构和致动器,其中所述外部控制的装置是涡轮增压器机构、排气再循环阀或排气节流阀中的一者。19.根据权利要求1所述的齿轮传动机构和致动器,其中所述偏置弹簧的所述第二端能够与所述第二轴一起轴向移动并包含第一高度和第二压缩高度; 其中当所述偏置弹簧安装到所述壳体中时,所述多个线圈压缩到小于所述第一高度的所述第二压缩高度,使得所述多个线圈存储能量;且 其中所述存储的能量产生待施加到所述第二轴上的力,从而在第一轴向方向上推动所述第二轴并且阻止所述第二轴在第二轴向方向上移动。20.根据权利要求1所述的齿轮传动机构,其中所述壳体进一步包括至少第一壳体部分和第二壳体部分,其中所述第一壳体部分和所述第二壳体部分包含至少一个对准特征,所述对准特征用于将所述第一壳体部分与所述第二壳体部分对准并提供预定的残余转矩。
【文档编号】F02B37/12GK105822727SQ201610028557
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年1月15日
【发明人】R·J·特勒普, M·P·博根, J·C·夏普
【申请人】博格华纳公司