DE102011009061A1 - Control device for controlling e.g. throttle valve of vehicle, has gearwheel movably supported on gearwheel shaft, where gearwheel shaft and cast housing are integrally connected along gearwheel axis as one-piece component - Google Patents

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Abstract

The control device (2) has a cast housing (4), gearwheels and a regulating unit shaft (6) provided in respective gearwheel. The gearwheel is movably supported on a gearwheel shaft (22). The gearwheel shaft and cast housing are integrally connected along a gearwheel axis as one-piece component. The gearwheel shaft is provided with ribs (32) in longitudinal direction. Several recesses are formed between the ribs.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stellvorrichtung für ein Stellorgan im Fahrzeugbereich mit einem Gussgehäuse, das zumindest ein Getriebe aufweist, das eine Antriebseinheit über mindestens eine Zahnradstufe mit einer Stellorganwelle für das Stellorgan verbindet, wobei mindestens ein Zahnrad beweglich auf einer Zahnradachse gelagert ist.The invention relates to an adjusting device for an actuator in the vehicle area with a cast housing having at least one transmission which connects a drive unit via at least one gear stage with an actuator shaft for the actuator, wherein at least one gear is movably mounted on a gear axis.

Derartige gattungsgemäße Stellvorrichtungen sind bekannt und werden in einer Vielzahl von Anmeldungen beschrieben. Insbesondere als Klappenstellvorrichtungen (Drosselklappen, Abgasklappen, Drallklappen, Tumbleklappen, etc.) werden derartige Stellvorrichtungen im Motorenbereich eingesetzt. Aber auch im übrigen Fahrzeugbereich werden derartige Stellvorrichtungen beispielsweise als Gurtstraffer, Fensterheber, etc. genutzt.Such generic adjusting devices are known and are described in a variety of applications. In particular, as flap adjusting devices (throttle valves, exhaust flaps, swirl flaps, Tumbleklappen, etc.) such adjusting devices are used in the engine area. But also in the rest of the vehicle area such adjusting devices are used for example as a belt tensioner, windows, etc.

So ist beispielsweise aus der DE 103 41 396 B3 eine Klappenstellvorrichtung bekannt, die als Drosselklappenstellvorrichtung ausgeführt ist und bei der ein Elektromotor über ein Untersetzungsgetriebe eine in einem Klappenstutzen gelagerte Klappe antreibt. Hierbei ist auf einer Zahnradachse ein Doppelzahnrad beweglich gelagert. Die Zahnradachse ist dabei als Zylinderstift ausgebildet, der mit einem festgelegten Maß im Klappenstutzengehäuse eingepresst ist. Eine derartige Ausführung einer Zahnradachse weist verschiedene Nachteile auf. Zum Einen ist ein separates Bauteil vorzusehen, das in einem Arbeitsschritt in dem dazugehörigen Gehäuse eingepresst werden muss. Zum Anderen werden auf diese Weise zusätzliche Toleranzen geschaffen, die sich als Getriebestichtoleranzen negativ auf die Fertigungsgenauigkeit auswirken. Des Weiteren ist ein zusätzlicher Bauraum für die Presslänge des Zylinderstiftes erforderlich. Dabei kann schon eine geringe Positionsabweichung zwischen Antriebsachse des Elektromotors, der Zahnradachse und der Klappenwelle zu Verfälschungen in der Lagerückmeldung führen.For example, from the DE 103 41 396 B3 a flap adjusting device is known, which is designed as a throttle actuator and in which an electric motor via a reduction gear drives a mounted in a valve body flap. Here, a double gear is movably mounted on a gear axle. The gear axis is designed as a cylindrical pin, which is pressed with a fixed dimension in the valve neck housing. Such a design of a gear axle has various disadvantages. On the one hand, a separate component has to be provided which has to be pressed into the associated housing in one work step. On the other hand, additional tolerances are created in this way, which have a negative impact on the manufacturing accuracy as transmission tolerances tolerances. Furthermore, an additional space for the press length of the cylindrical pin is required. In this case, even a slight positional deviation between the drive axis of the electric motor, the gear axis and the valve shaft can lead to distortions in the bearing feedback.

Aus der DE 101 19 753 A1 ist es bekannt, ein Hohlgetrieberad über Stifte zu halten, die in einem Gehäuseteil eingepasst sind. Auch diese Ausführungsform weist die oben genannten Merkmale auf.From the DE 101 19 753 A1 It is known to hold a hollow gear via pins which are fitted in a housing part. This embodiment also has the above-mentioned features.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Stellvorrichtung für ein Stellorgan im Fahrzeugbereich bereitzustellen, die die oben genannten Nachteile vermeidet.The object of the invention is therefore to provide an adjusting device for an actuator in the vehicle area, which avoids the disadvantages mentioned above.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die zumindest eine Zahnradachse als einstückig mit dem Gehäuse verbundene Zahnradgussachse ausgeführt ist. Dadurch, dass die Zahnradgussachse in Längsrichtung verlaufende Rippen aufweist, wird eine Spanbruch-Geometrie geschaffen, die Materialanhäufungen im Bereich der Zahnradgussachse vermeidet. Vorteilhafterweise weisen die Rippen eine Nachbearbeitung auf, wodurch geforderte Fertigungstoleranzen eingehalten werden können. Im Wesentlichen wird der Rohzustand jedoch beibehalten, wodurch die Zahnradgussachse lediglich einen geringen Stabilitätsverlust aufweist. Dadurch, dass die Zahnradgussachse derart ausgeführt ist, dass ein erster Teilbereich die in Längsrichtung verlaufenden Rippen aufweist und der zweite Teilbereich rippenfrei ausgeführt ist, ist die Zahnradgussachse auch im Falle von konstruktionsbedingten komplexeren Gehäuseformen sehr einfach im Gussverfahren herstellbar und einfach nach zu bearbeiten. Hierbei kann der zum Gussgehäuse gerichtete Teilbereich kegelstumpfförmig ausgebildet sein.This object is achieved in that the at least one gear axle is designed as integrally connected to the housing Zahnradgussachse. Characterized in that the Zahnradgussachse has longitudinally extending ribs, a chip breaking geometry is created, which avoids accumulation of material in the region of Zahnradgussachse. Advantageously, the ribs on a post-processing, whereby required manufacturing tolerances can be met. In essence, however, the raw state is maintained, whereby the gear casting axis has only a small loss of stability. Characterized in that the Zahnradgussachse is designed such that a first portion has the longitudinally extending ribs and the second portion is executed rib-free, the Zahnradgussachse is very easy to produce in the casting process even in the case of design-related complex housing forms and easy to edit. Here, the directed to the casting housing portion may be frusto-conical.

Dadurch, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Teilbereich eine Anlauffläche ausgebildet ist, wird der axiale Freiheitsgrad des Doppelzahnrades zumindest einseitig begrenzt. Auch kann diese Anlauffläche Aussparungen vorsehen, die mit den Aussparungen der Rippen korrespondieren.Characterized in that a contact surface is formed between the first and the second portion, the axial degree of freedom of the double gear is limited at least on one side. Also, this run-on surface can provide recesses that correspond with the recesses of the ribs.

Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Stellvorrichtung für eine Drosselklappe ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.An inventive embodiment of an adjusting device for a throttle valve is shown in the drawings and will be described below.

1 zeigt in perspektivischer Ansicht einen an sich bekannten Drosselklappenstutzen mit einem Zahnradgetriebe. 1 shows a perspective view of a known throttle body with a gear transmission.

2 zeigt den Klappenstutzen aus 1 ohne das Zahnradgetriebe. 2 shows the flap neck 1 without the gearbox.

3 zeigt eine Zahnradgussachse vor der Endbearbeitung. 3 shows a Zahnradgussachse before finishing.

4 zeigt eine Zahnradgussachse nach der Endbearbeitung. 4 shows a Zahnradgussachse after finishing.

1 zeigt in perspektivischer Ansicht eine erfindungsgemäße Stellvorrichtung 2, die im vorliegenden Fall als Klappenstellvorrichtung ausgebildet ist. Diese Klappenstellvorrichtung 2 besteht im Wesentlichen aus einem Gussgehäuse 4, das auf bekannte Weise eine Stellorganwelle 6 aufweist, auf der eine nicht weiter dargestellte Klappe drehbar gelagert ist. Des Weiteren weist der Gussgehäuse 4 einen nicht weiter dargestellten Elektromotor 10 auf, der eine Antriebswelle 12 antreibt, auf der wiederum ein Antriebszahnrad 14 gelagert ist. Das Antriebszahnrad 14 bildet eine Zahnradstufe 16 mit dem größeren Zahnrad 18 des Doppelzahnrades 20. Das Doppelzahnrad 20 mit dem größeren Zahnrad 18 und dem hier nicht dargestellten kleineren Zahnrad sind auf einer Zahnradachse 22 gelagert. Das kleinere Zahnrad bildet wiederum zusammen mit dem Abtriebszahnrad 24 eine zweite Zahnradstufe 26. Das Abtriebszahnrad 24 ist wiederum drehfest mit der Stellorganwelle 6 verbunden. 1 shows a perspective view of an adjusting device according to the invention 2 , which is formed in the present case as a flap adjusting device. This flap setting device 2 consists essentially of a cast housing 4 , which in known manner an actuator shaft 6 has, on which a flap not shown is rotatably mounted. Furthermore, the cast housing 4 an electric motor not shown 10 on, which is a drive shaft 12 drives, in turn, a drive gear 14 is stored. The drive gear 14 forms a gear stage 16 with the larger gear 18 of the double gear 20 , The double gear 20 with the larger gear 18 and the smaller gear, not shown here are on a gear axis 22 stored. The smaller gear again forms together with the output gear 24 a second gear stage 26 , The output gear 24 is in turn rotationally fixed with the actuator shaft 6 connected.

2 zeigt nun die Klappenstellvorrichtung 2 aus 1 ohne die Zahnradstufen 20 und 26. In dieser Ansicht ist deutlich zu erkennen, dass die Zahnradachse 22 als einstückig mit dem Gehäuse 4 verbundene Zahnradgussachse ausgeführt ist. 2 now shows the flap adjustment device 2 out 1 without the gear stages 20 and 26 , In this view, it can be clearly seen that the gear axle 22 as integral with the housing 4 Connected Zahnradgussachse is executed.

3 zeigt nun diese Zahnradgussachse 22 im unbearbeiteten Zustand. Die Zahnradgussachse 22 ist zwar einstückig mit dem Gehäuse 4 ausgeführt, lässt sich jedoch in zwei Teilbereiche 28, 30 untergliedern. Der zum freien Ende gerichtete erste Teilbereich 28 weist durch den Gussprozeß vorgesehene Rippen 32 auf. Der zum Gehäuse 4 gerichtete zweite Teilbereich 30 ist kegelstumpfförmig ausgebildet. Die Größe des zweiten Teilbereichs 30 ist maßgeblich abhängig vom Gehäusedesign und bietet dem entsprechenden Werkzeug die Freiheitsgrade für eine Endbearbeitung. 3 now shows this Zahnradgussachse 22 in the unprocessed state. The gear casting axis 22 Although it is integral with the housing 4 executed, but can be divided into two parts 28 . 30 subdivide. The first section directed towards the free end 28 has ribs provided by the casting process 32 on. The to the housing 4 directed second subarea 30 is frusto-conical. The size of the second subarea 30 depends largely on the housing design and offers the appropriate tool the degrees of freedom for a finishing.

4 zeigt nun die Zahnradgussachse 22 nach der Endbearbeitung. Der erste Teilbereich 28 wurde nun zu einer Stiftform bearbeitet, wobei ein großer Teil der Rohflächen der Rippen 32 erhalten wurde. Diese Rohflächen sind hier exemplarisch mit 40 gekennzeichnet. Durch die Endbearbeitung wurde im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwangsläufig eine Anlauffläche 34 ausgebildet, die Aussparungen 36 aufweist, die mit Aussparungen 38 korrespondieren, die zwischen den benachbarten Rippen 32 vorliegen. Hierdurch wird auf einfache Weise eine Spanbruchgeometrie geschaffen, die eine Materialanhäufung vermeidet. Das Belassen großer Teile der Zahnradgussachse 22 als Rohfläche nach der Bearbeitung verleiht der Zahnradgussachse 22 eine hohe Stabilität. 4 now shows the Zahnradgussachse 22 after the finishing. The first section 28 has now been edited into a pencil form, with a large part of the raw surfaces of the ribs 32 was obtained. These rough surfaces are exemplary here with 40 characterized. By finishing was in the present embodiment inevitably a contact surface 34 trained, the recesses 36 that has recesses 38 corresponding to that between the adjacent ribs 32 available. As a result, a chip breaking geometry is created in a simple manner, which avoids an accumulation of material. Leaving large parts of the Zahnradgussachse 22 as raw surface after machining gives the gear cast axle 22 a high stability.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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  • DE 10341396 B3 [0003] DE 10341396 B3 [0003]
  • DE 10119753 A1 [0004] DE 10119753 A1 [0004]

Claims (7)

Stellvorrichtung (2) für ein Stellorgan (8) im Fahrzeugbereich mit einem Gussgehäuse (4), das zumindest ein Getriebe (20, 26) aufweist, das eine Antriebseinheit (10) über mindestens eine Zahnradstufe (20, 26) mit einer Stellorganwelle (6) für das Stellorgan (8) verbindet, wobei mindestens ein Zahnrad (18) beweglich auf einer Zahnradachse (22) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Zahnradachse (22) als einstückig mit dem Gussgehäuse (4) verbundene Zahnradgussachse ausgeführt ist.Adjusting device ( 2 ) for an actuator ( 8th ) in the vehicle area with a cast housing ( 4 ), which is at least one transmission ( 20 . 26 ), which has a drive unit ( 10 ) via at least one gear stage ( 20 . 26 ) with an actuator shaft ( 6 ) for the actuator ( 8th ), wherein at least one gear ( 18 ) movable on a gear axle ( 22 ), characterized in that the at least one gear axle ( 22 ) as integral with the cast housing ( 4 ) Connected Zahnradgussachse is executed. Stellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnradgussachse (22) in Längsrichtung verlaufende Rippen (32) aufweist.Adjusting device according to claim 1, characterized in that the Zahnradgussachse ( 22 ) longitudinally extending ribs ( 32 ) having. Stellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (22) eine Nachbearbeitung aufweisen.Adjustment device according to claim 2, characterized in that the ribs ( 22 ) have a post-processing. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnradgussachse derart ausgeführt ist, dass ein erster Teilbereich die in Längsrichtung verlaufenden Rippen aufweist und der zweite Teilbereich rippenfrei ausgeführt ist.Adjusting device according to one of claims 2 or 3, characterized in that the Zahnradgussachse is designed such that a first portion has the longitudinally extending ribs and the second portion is carried out rib-free. Stellvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zum Gussgehäuse (4) gerichtete Teilbereich (30) kegelstumpfförmig ausgebildet ist.Adjusting device according to claim 4, characterized in that the casting housing ( 4 ) partial area ( 30 ) is frusto-conical. Stellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Teilbereich (28, 30) eine Anlauffläche (34) ausgebildet ist.Adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that between the first and the second portion ( 28 . 30 ) a contact surface ( 34 ) is trained. Stellvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlauffläche (34) Aussparungen (36) vorsieht, die mit zwischen den Rippen (32) gebildeten Aussparungen (38) korrespondieren.Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the contact surface ( 34 ) Recesses ( 36 ), which is between the ribs ( 32 ) formed recesses ( 38 ) correspond.
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