РЕГУЛЯТОР ХОЛОСТОГО ХОДА Российский патент 2003 года по МПК H02K7/06 H02K7/02 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автомобилестроении, в частности в подсистемах регулирования холостого хода, путем управления количеством воздуха, поступающего в двигатель.

Известен машинный преобразователь для преобразования вращающего движения привода в возвратно-поступательное перемещение рабочего органа, содержащий ротор, выполненный в виде стакана, постоянные магниты и ведомое звено в виде нескольких кольцевых цепочек [1].

Недостаток данного устройства состоит в сложности конструкции.

Известен пускатель с шаговым электродвигателем, преобразующий электрические импульсы различной полярности путем вращения ротора и перемещения, выраженного в осевом поступательном движении вала, содержащий корпус, статор, состоящий из 2 соосных зубчатых чашек с катушками, ротор, пружины, вал, клапан, провода [2].

Недостаток устройства состоит в трудоемкости сборки при получении соосности статора, а также возможности нарушения изоляции и обрыва гибких проводов, подключенных к системе питания за счет конструктивного решения.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является принятый за прототип регулятор холостого хода фирмы "МИЦУБИСИ", содержащий корпус, статор, выполненный в виде двух раздельных металлических обойм, в которые заключены две катушки с четырьмя обмотками управления, ротор с постоянными магнитами, установленными в продольных пазах ротора, которые имеют чередующееся расположение полюсов по окружности ротора, клапан, пружины, провода [3].

Недостатком известного устройства является сложность конструкции и трудоемкость сборки. В отличие от предлагаемого устройства винтовой преобразователь движения выполнен вне ротора.

Предложен регулятор холостого хода, содержащий корпус, ротор, статор, пружины, клапан, соединительные провода, в котором согласно изобретению статор выполнен в виде единой двухсекционной катушки. Катушка армирована четырьмя пластинами специальной формы и заключена в общую опрессованную обойму, которая в результате опрессовки обеспечивает замыкание магнитного потока в каждой из двух полученных обойм.

Технический результат достигается также тем, что в пазах катушки выполнены канавки для размещения проводов, направленных в сторону соединителя. Кольцевая пружина обеспечивает непосредственную фиксацию статора и подшипника ротора в корпусе.

Предложенное изобретение усовершенствует известный арсенал подсистем управления потоком воздуха, позволяя улучшить технологичность за счет упрощения изготовления и сборки регулятора путем выполнения статора из более технологичных деталей, при этом обеспечивается ремонтопригодность.

На фиг.1 показана пластина специальной формы.

На фиг.2 изображена единая двухсекционная катушка статора.

Примером конкретного выполнения заявляемого изобретения является регулятор холостого хода на фиг.3, который содержит корпус 1 с установленным в нем статором 2, закрытым и опрессованным обоймой 3, с выведенными гибкими проводами 4, ротор 5, пружины 6 и 7, клапан 8.

Технологичность исполнительного устройства подтверждается выполнением статора, включающего четыре пластины сложной конфигурации в виде зубчатых дисков (фиг.1), выполненных методом штамповки из магнитомягкой стали. Диски армируются методом литья под давлением электроизоляционным полимерным материалом, обладающим высокой механической и термической устойчивостью.

Полученная единая двухсекционная катушка 1, 2 (фиг.2) на внутренней цилиндрической поверхности имеет зубцово-пазовые зоны 3, которые выполнены в точной соосности с базовыми поверхностями, полученными за одну отливку.

Выполнение пазов с канавками для вывода обмоток на одной из внешних 6 и внутренних 7 стенок катушки обеспечивает отсутствие контакта проводов с металлическими частями статора.

На двухсекционную катушку наматываются кольцевые обмотки управления, которые выводятся через пазы посредством гибких длинных проводников, распределенных в отсеке катушки, в сторону соединителя, где распаиваются на соответствующие контакты для последующего подсоединения к системе питания, что влияет на удобство сборки.

Для удобства определения принадлежности выводов проводов к секции катушки, а также начала и конца обмотки внутренняя катушка имеет паз с двумя канавками 7, а внешняя - паз с четырьмя канавками 6. Такое расположение выводов позволит точно определить, из какой секции идет провод, начало и конец, и более надежно исключить их пробой и повреждение.

Затем катушка заключается в общую металлическую обойму с последующей ее опрессовкой. Обойма обеспечивает замыкание магнитного потока статора.

Технологическая ремонтопригодность заявляемого исполнительного устройства ведет к сокращению затрат, связанных с заменой обмоток, чисткой подшипника и внутренней полости статора.

Работа регулятора холостого хода осуществляется следующим образом.

В подсистеме регулирования холостого хода количество воздуха, поступающего в двигатель, осуществляется дросселированием сечения байпасного канала. При этом дросселирующий регулятор имеет поступательное перемещение клапана. Управление регулятором холостого хода ведется с помощью электрических импульсов различной полярности, подаваемых на обмотки статора 2 в определенной последовательности с блока управления, которые формируются с использованием сигналов датчика частоты вращения вала на холостом ходу.

В статор 2, имеющий две обмотки провода, выводы которых соединены с внешними контактами регулятора, поступает электрический ток. При изменении тока в одной из обмоток на противоположный изменяется индукция магнитного поля на полюсах первой секции статора 2. За счет взаимодействия с полюсами статора ротор 5, содержащий кольцевой магнит, совершает поворот на угол, равный шагу полюсов статора. При последующем изменении направления тока в другой обмотке происходит изменение индукции на полюсах второй секции статора 2, при этом ротор совершает поворот в том же направлении на угол, равный шагу полюсов статора.

При многократном последовательном изменении направления тока в обмотках статора 2 происходит вращение ротора 5. Направление вращения определяется порядком изменения токов в обмотках статора.

При вращении ротора 5 происходит ввинчивание винта с клапаном 8 в резьбовую часть втулки ротора. При этом проворот винта исключается наличием пазов на поверхности винта и соответствующих выступов в передней втулке статора 2, входящих в пазы винта. Чередование направления тока в обмотках статора 2 приводит к выдвижению-втягиванию клапана 8.

Пружина 6 служит для исключения люфта клапана 8 и натяга подшипника опоры ротора 5. Кольцевая пружина 7 обеспечивает непосредственную фиксацию статора и подшипника ротора в корпусе.

Пусковые характеристики заявляемого устройства приводят к лучшему управлению частотой вращения коленчатого вала на холостом ходу и пониженному расходу топлива.

Список использованной информации:
1. SU 1072184, Н 02 К 7/06. Чернавский В.Т. и Моисеев В.Ф. Устройство преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное.

2. United States Patent. 4393319. Jul. 12, 1983. H 02 K 7/06. Electric Motor Powered Actuator.

3. Покровский Г.П., Белов Е.А., Драгомиров С.Г. и др. Электронное управление автомобильными двигателями./ Под общей редакцией Покровского Г.П. - М. : Машиностроение, 1994, с.137 и 138.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к подсистемам регулирования холостого хода. Технический результат изобретения, заключающийся в повышении технологичности изготовления регулятора холостого хода, достигается путем того, что в регуляторе холостого хода, содержащем корпус с установленным в нем статором и ротором с магнитом, клапан, пружину, соединительные провода, статор выполнен в виде единой двухсекционной катушки, армированной четырьмя пластинами и имеющей пазы с канавками на одной из внешних и внутренних стенках для размещения соединительных проводов, с заключением катушки в металлическую обойму, которая замыкает магнитный поток. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Регулятор холостого хода, содержащий корпус с установленным в нем статором и ротором с магнитом, клапан, пружину, соединительные провода, отличающийся тем, что статор выполнен в виде единой двухсекционной катушки, армированной четырьмя пластинами и имеющей пазы с канавками на одной из внешних и внутренних стенках для размещения соединительных проводов, с заключением катушки в металлическую обойму, которая замыкает магнитный поток. 2. Регулятор холостого хода по п. 1, отличающийся тем, что кольцевая пружина обеспечивает непосредственную фиксацию статора и подшипника ротора в корпусе.