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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung einer Steuervorrichtung eines elektrisch angetriebenen Drosselventils, wobei an einem einen Einlasskanal aufweisenden Drosselkörper eine Ventilwelle eines Drosselventils zum Öffnen und Schließen des Einlasskanals drehbar gelagert ist, wobei ein Elektromotor an einer Seite des Drosselkörpers so angebracht ist, dass eine Rotorwelle des Elektromotors parallel zur Ventilwelle ist, wobei ein Untersetzungsmechanismus zum Verbinden der Rotorwelle des Elektromotors mit der Ventilwelle ein Zahnritzel, das an der Rotorwelle befestigt ist, sowie ein Ausgangszahnrad, das an der Ventilwelle zum Antrieb durch das Zahnritzel befestigt ist, enthält, wobei der Untersetzungsmechanismus in einer Getriebekammer aufgenommen ist, die zwischen dem Drosselkörper und einem mit dem Drosselkörper verbundenen Deckel definiert ist, wobei ein Motoranschluss, der Seite an Seite in Bezug auf das Zahnritzel angeordnet ist, von einer zur Getriebekammer weisenden Endoberfläche eines Motorhauptkörpers des Elektromotors vorsteht, während in dem Deckel ein Kupplungsanschluss zur Stromversorgung und ein Übertragungsverbinder, der zu dem Kupplungsanschluss führt und mit dem Motoranschluss verbunden ist, vorgesehen sind.
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Eine solche Steuervorrichtung eines elektrisch angetriebenen Steuerventils ist aus der
JP 2004 -
144 039 A bekannt.
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In der herkömmlichen Steuervorrichtung eines elektrisch angetriebenen Drosselventils sind ein Motoranschluss und ein Übertragungsverbinder an einer Seite eines Zahnritzels verbunden. Wenn in dieser Steuervorrichtung eines elektrisch angetriebenen Drosselventils ein Elektromotor verwendet wird, dessen Hauptkörper eine reduzierte Größe hat, bei Verbesserung der Leistungsfähigkeit des Elektromotors, wobei sich der Motoranschluss in der Nähe einer Seitenfläche des Zahnritzels von einer Endoberfläche des Motorhauptkörpers erstreckt, stört sich der Übertragungsverbinder mit dem Zahnritzel, wenn der Übertragungsverbinder mit dem Motoranschluss verbunden werden soll, was deren Verbindung erschwert.
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In der
DE 195 40 323 A1 , auf der der Oberbegriff von Anspruch 1 beruht, ist der Motoranschluss benachbart dem Zahnritzel angeordnet, wobei sich ein Endspitzenabschnitt des Motoranschlusses parallel und radial neben dem Zahnritzel erstreckt, und der mit dem Endspitzenabschnitt des Motoranschlusses verbundene Übertragungsverbinder radial neben dem Zahnritzel teilweise axial außerhalb der Endoberfläche des Zahnritzels angeordnet ist.
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In der
DE 602 02 423 T2 erstreckt sich der Motorversorgungsanschluss parallel zu den Sensoranschluss, und dieser Sensoranschluss und der Motorversorgungsanschluss erstrecken sich orthogonal zu der Motorwelle. Ähnliche Konstruktionen zeigen die
JP 2013-104 392 A und die
DE 10 2008 055 127 A1 .
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In der
DE 10 2008 001 915 A1 erstreckt sich der elektrische Anschluss orthogonal zur Drosselkappenwelle und daher orthogonal zur Motorwelle.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, die oben erwähnte Steuervorrichtung eines elektrisch angetriebenen Drosselventils so zu verbessern, dass sich die Verbindung eines Motoranschlusses und eines Übertragungsverbinders ohne Störung mit einem Zahnritzel leicht durchführen lässt, auch wenn ein Elektromotor verwendet wird, dessen Motorhauptkörper eine reduzierte Größe hat.
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Zur Lösung der Aufgabe wird eine Steuervorrichtung eines elektrisch angetriebenen Drosselventils gemäß Anspruch 1 angegeben.
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Erfindungsgemäß ist der Motoranschluss benachbart dem Zahnritzel angeordnet, wobei sich der Endabschnitt des Motoranschlusses auswärts in axialer Richtung von dem Zahnritzel erstreckt, wobei der Übertragungsverbinder, der mit dem Endspitzenabschnitt des Motoranschlusses verbunden ist, in der axialen Richtung des Zahnritzels außen angeordnet ist, und daher kann der Motoranschluss ausreichend nahe an das Zahnritzel gebracht werden. Wenn der Elektromotor, dessen Hauptkörper einen reduzierten Durchmesser hat, angewendet wird, kann daher der Motoranschluss leicht mit dem Übertragungsverbinder verbunden werden, da dieser linear von der Endoberfläche des Motorhauptkörpers vorsteht, und kann die Form des Motoranschlusses vereinfacht werden.
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Hierbei ist ein Verbinderhalteabschnitt, der in dem Deckel ausgebildet sind und den Übertragungsverbinder in engem Kontakt mit dem in den Deckel eingebetteten Kupplungsanschluss hält, so angeordnet, dass der Verbinderhalteabschnitt und das Zahnritzel, bei Betrachtung in axialer Richtung des Elektromotors, einander überlappen.
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Da hierbei der Verbinderhalteabschnitt, der in dem Deckel ausgebildet ist und den Übertragungsverbinder hält, so angeordnet ist, dass der Verbinderhalteabschnitt und das Zahnritzel, bei Betrachtung in axialer Richtung des Elektromotors, einander überlappen, können diese nahe zusammengebracht werden, ohne Störung mit dem Zahnritzel. Dies kann auch einen Abstand zwischen den Motoranschlüssen reduzieren, kann leicht an den reduzierten Durchmesser des Motorhauptkörpers angepasst werden und kann auch zur Verkleinerung des Deckels beitragen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
- 1 ist eine Längsschnittseitenansicht einer Steuervorrichtung eines elektrisch angetriebenen Drosselventils gemäß einer Ausführung;
- 2 ist eine Schnittansicht entlang Linie 2-2 in 1; und
- 3 ist eine Schnittansicht entlang Linie 3-3 in 2
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Zunächst hat, in den 1 und 2, ein Drosselkörper 1 im mittleren Bereich einen Einlasskanal 2, der zu einer Einlassöffnung eines Verbrennungsmotors für ein Fahrzeug führt. Eine Ventilwelle 3a eines Drosselventils 3 in Klappenbauart, das den Einlasskanal 2 öffnet und schließt, ist an dem Drosselkörper 1 drehbar gelagert.
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Eine zylindrische Motorkammer 5, die parallel zur Ventilwelle 3a ist, ist an einer Seite des Drosselkörpers 1 ausgebildet, und ein Elektromotor 6 ist in der Motorkammer 5 aufgenommen. Der Elektromotor 6 enthält einen zylindrischen Motorhauptkörper 7, einen Befestigungsflansch 8, der an einer Endoberfläche des Motorhauptkörpers 7 fest angebracht ist, sowie eine Rotorwelle 9, die an dem Motorhauptkörper 3 drehbar gelagert ist und von dessen einer Endoberfläche vorsteht. Der Elektromotor 6 ist so angeordnet, dass die Rotorwelle 9 parallel zur Ventilwelle 3a ist. Der Befestigungsflansch 8 ist an dem Drosselkörper 1 mit Bolzen 10 befestigt.
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Eine Getriebekammer 13, die mit der Motorkammer 5 in Verbindung steht, ist zwischen dem Drosselkörper 1 und einem Deckel 12 definiert, der mit der einen Seitenoberfläche verbunden und mit einem Bolzen 11 befestigt ist. Ein Untersetzungsmechanismus 14, der die Rotorwelle 9 des Elektromotors 6 mit der Ventilwelle 3a verbindet, ist in der Getriebekammer 13 aufgenommen. Der Untersetzungsmechanismus 14 enthält ein Zahnritzel 15, das an einem Endabschnitt der Rotorwelle 9 fest angebracht ist, ein erstes Zwischenzahnrad 16, das mit dem Zahnritzel 15 in Eingriff steht und einen größeren Durchmesser als das Zahnritzel 15 hat, ein zweites Zwischenzahnrad 17, das mit dem ersten Zwischenzahnrad 16 integriert ist und einen kleineren Durchmesser als das erste Zwischenzahnrad 16 hat, sowie ein Ausgangszahnrad 18, das an einem äußeren Endabschnitt der Ventilwelle 3a fest angebracht ist, zum Eingriff mit dem zweiten Zwischenzahnrad 17, und dessen Durchmesser größer als das zweite Zwischenzahnrad 17 ist. Die ersten und zweiten Zwischenzahnräder 16, 17 sind an einer Zwischenwelle 19 drehbar gelagert, deren entgegengesetzte Endabschnitte am Drosselkörper 1 und am Deckel 12 gelagert sind.
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Von der einen Endoberfläche des Motorhauptkörpers 7 steht ein Paar von Motoranschlüssen 20 vor, welche den Befestigungsflansch 8 durchsetzen. Diese Motoranschlüsse 20 verlaufen an entgegengesetzten Seiten des Zahnritzels 15 und erstrecken sich in axialer Richtung davon nach außen, nachdem sie den Befestigungsflansch 8 durchsetzt haben.
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Wie in den 1 bis 3 gezeigt, ist eine Kupplung 22 integriert an einer Außenseitenoberfläche des Deckels 12 ausgebildet. Ein Paar von Verbinderhalteabschnitten 23 ist integriert an einer inneren Seitenfläche davon ausgebildet. Ein Paar von Leiterrahmen 24, die sich quer über die Kupplung 22 und die Verbinderhalteabschnitte 23 erstrecken, ist in den Deckel 12 eingebettet. Die einen Endabschnitte dieser Leiterrahmen 24 werden zu Kupplungsanschlüssen 25, die in der Kupplung 22 zu halten sind.
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Das Paar von Verbinderhalteabschnitten 23 ist, in axialer Richtung des Zahnritzels 15, nahe dessen äußerer Endoberfläche angeordnet, um eine Achse des Zahnritzels 15 dazwischen aufzunehmen, und, bei Betrachtung in der axialen Richtung des Elektromotors 6, mit dem Zahnritzel 15 zu überlappen. Verbinderhaltelöcher 27 sind jeweils in den Verbinderhalteabschnitten 23 vorgesehen. Die anderen Endabschnitte der Leiterrahmen 24 sind jeweils entlang der jeweiligen einen Seitenoberflächen dieser Verbinderhaltelöcher 27 angeordnet. Ferner sind Übertragungsverbinder 28, die jeweils mit den Leiterrahmen 24 in engem Kontakt stehen, jeweils in die Verbinderhaltelöcher 27 eingesetzt. Jeder der Übertragungsverbinder 28 ist gebildet aus einem ersten Seitenstück 29, das mit dem Leiterrahmen 24 in engem Kontakt steht, einem zweiten Seitenstück, das zu einem inneren Ende des ersten Seitenstücks 29 führt, zum engen Kontakt mit der anderen Seitenoberfläche des Verbinderhaltelochs 27, sowie einem Kontaktstück 31, das elastisch in engem Kontakt mit dem ersten Seitenstück 29 steht, während es von einem äußeren Ende des zweiten Seitenstücks 30 zu einer Innenseite des Verbinderhaltelochs 27 gebogen ist. Die äußeren Endabschnitte des Leiterrahmens 24 und des ersten Seitenstücks 29 sind jeweilige gebogene Abschnitte 24a und 29a, die an einer Endoberfläche des entsprechenden Verbinderhalteabschnitts 23 aufliegen. Diese gebogenen Abschnitte 24a und 29a sind an dem Verbinderhalteabschnitt 23 fest angebracht, indem ein Vorsprung 32 des Verbinderhalteabschnitts 23 umgebogen wird, der die gebogenen Abschnitte 24a und 29a durchsetzt.
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Ein Endspitzenabschnitt des Motoranschlusses 20 ist zwischen das erste Seitenstück 29 und das Kontaktstück 31 jedes Übertragungsverbinders 28 eingesetzt. Auf diese Weise wird der Motoranschluss 20 zwischen dem ersten Seitenstück 29 und dem Kontaktstück 31 eingeklemmt.
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Ferner ist an dem Deckel 12 ein Drosselsensor 23 angebracht, der mit der Ventilwelle 3a verbunden ist und einen Öffnungsgrad des Drosselventils 3 erfasst.
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Nachfolgend wird die Funktionsweise der Ausführung beschrieben.
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Wenn der Deckel 12 mit dem Drosselkörper 1 verbunden wird, wird der Motoranschluss 20 zwischen das erste Seitenstück 29 und das Kontaktstück 21 des Übertragungsverbinders 28 eingesetzt, wodurch der Kupplungsanschluss 25 und der Motoranschluss 20 miteinander elektrisch verbunden werden. Somit steuert eine nicht dargestellte elektronische Steuereinheit den Elektromotor 6 so an, dass ein Öffnungsgrad eines Gasbetätigungselements des Fahrzeugs und der Öffnungsgrad des Drosselventils 3 in Ausgleich gebracht werden. Hierbei wird die Drehzahl des Elektromotors 6 in zwei Stufen, durch das Zahnritzel 15 und das erste Zwischenzahnrad 16, und das zweite Zwischenzahnrad 17 und das Ausgangszahnrad 18 untersetzt, und wird so auf die Ventilwelle 3a übertragen, um hierdurch das Öffnen und Schließen des Drosselventils 3 fein steuern zu können.
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Übrigens verläuft das Paar von Motoranschlüssen 20 an den entgegengesetzten Seiten des Zahnritzels 15 vorbei, so dass es sich in dessen axialer Richtung nach außen erstreckt. Die Übertragungsverbinder 28, die mit den Endspitzenabschnitten der Motoranschlüsse 20 verbunden sind, sind in der axialen Richtung des Zahnritzels 15 auch außerhalb angeordnet, und daher kann der Abstand zwischen dem Paar von Motoranschlüssen 20 reduziert werden, um das Paar von Motoranschlüssen 20 ausreichend nahe an das Zahnritzel 15 zu bringen. Selbst wenn daher der Elektromotor 6, dessen Hauptkörper 7 einen reduzierten Durchmesser hat, angewendet wird, kann der Motoranschluss 20 mit dem Übertragungsverbinder 28 verbunden werden, da dieser linear von der Endoberfläche des Motorhauptkörpers 7 vorsteht, und kann die Form des Motoranschlusses 20 vereinfacht werden.
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Da ferner das Paar von Verbinderhalteabschnitten 23, die in dem Deckel 12 ausgebildet sind und das Paar von Übertragungsverbindern 28 halten, so angeordnet sind, dass diese Verbinderhalteabschnitte 23 und das Zahnritzel 15 bei Betrachtung in axialer Richtung des Elektromotors 6 einander überlappen, kann das Paar von Verbinderhalteabschnitten 23 nahe zusammengebracht werden, ohne Störung mit dem Zahnritzel 15. Dies kann den Abstand zwischen den beiden Motoranschlüssen 20 reduzieren, kann leicht an den verkleinerten Durchmesser des Motorhauptkörpers 7 angepasst werden und kann auch zur Verkleinerung des Deckels 12 beitragen.
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Da ferner die Verbinderhalteabschnitte 23 in dem großen Zwischenraum oberhalb des Zahnritzels 15 angeordnet sind, sind die jeweiligen Verbinderhalteabschnitte 23 ausreichend groß ausgebildet. Dies ermöglicht eine Aufnahme des Übertragungsverbinders 28 von gewünschter Größe in dem Verbinderhalteloch 27 von jedem der Verbinderhalteabschnitte 23, wodurch mit dem Motoranschluss 20 leicht ein geeigneter Kontaktdruck auf den Übertragungsverbinder 28 ausgeübt werden kann.
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Da ferner jeder Übertragungsverbinder 28 oberhalb des Zahnritzels 15 angeordnet ist, gibt es einen Spielraum für den Abstand zwischen dem Paar von Motoranschlüssen 20, und wird der Durchmesser des Zahnritzels 15 groß, und ein Modul davon wird groß, entsprechend dem Spielraum, wodurch die Festigkeit der Zähne des Zahnritzels 15 vergrößert werden kann, ohne ein vorbestimmtes Untersetzungsverhältnis zu ändern.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführung beschränkt und es können verschiedene konstruktive Änderungen innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden. Zum Beispiel ist die Anzahl von Untersetzungsstufen des Untersetzungsmechanismus 14 optional.
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Es wird eine Steuervorrichtung eines elektrisch angetriebenen Drosselventils angegeben, mit der sich die Verbindung eines Motoranschlusses und eines Übertragungsverbinders leicht ohne Störung eines Zahnritzels auch dann durchführen lässt, wenn ein Elektromotor verwendet wird, dessen Hauptkörper eine reduzierte Größe hat.
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In einer Steuervorrichtung eines elektrisch angetriebenen Drosselventils, in der ein Motoranschluss 20, der in Bezug auf ein Ritzelzahnrad 15 Seite an Seite angeordnet ist, von einer zu einer Getriebekammer 13 weisenden Endoberfläche eines Motorhauptkörpers 7 eines Elektromotors 16 vorsteht, während in einem Deckel 12 ein Kupplungsanschluss 25 zur Stromversorgung, sowie ein Übertragungsverbinder 28, der zu dem Kupplungsanschluss 25 führt und mit dem Motoranschluss 20 verbunden ist, vorgesehen sind, ist der Motoranschluss 20 benachbart dem Ritzelzahnrad 15 angeordnet, erstreckt sich ein Endabschnitt des Motoranschlusses 20 in axialer Richtung von dem Zahnritzel 15 nach außen, und ist der Übertragungsverbinder 28, der mit dem Endabschnitt des Motoranschlusses 20 verbunden ist, in der axialen Richtung des Zahnritzels 15 außen angeordnet.
