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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein elektronisch gesteuertes Drosselgerät, wobei die Ventilöffnung eines
Drosselventils durch die Betätigung
eines Auslösers,
wie zum Beispiel einem Motor, angepasst wird, und dabei die Menge
der durch einen Einlassluftdurchtritt in einem Drosselgehäuse zu einer
Verbrennungskraftmaschine fließenden
Einlassluft gesteuert wird. Die vorliegende Erfindung bezieht sich
insbesondere auf ein elektronisch gesteuertes Drosselgerät, das eine
Spiralfeder umfasst, deren Mittelabschnitt in einer U-Form gebogen
ist, um einen U-förmigen
Hakenabschnitt auszubilden, der in einer Mittelposition gesichert
ist, wobei dessen beide Enden in verschiedenen Richtungen gewickelt
sind.
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Ein bekanntes elektronisch gesteuertes Drosselgerät ist mit
einem Öffnungsseitenmechanismus
(Rimp-Home Mechanismus) bereitgestellt, der das Drosselventil öffnet, wie
in der US Patentschrift Nr. 5,492,097 offenbart. Mit solch einem
Mechanismus wird ein Drosselventil mechanisch in eine vorbestimmte
Position gebracht (mittlere Anhalteposition), wenn eine Stromzufuhr
zu einem Antriebsmotor aus einem beliebigen Grund unterbrochen wird.
Eine Vielzahl von Federn mit verschiedenen Vorspannkräften kann
in solch einem Mechanismus eingesetzt werden. Diese vorbestimmte
Position ist eine Mittelposition zwischen einer vollständig geschlossenen Position
und einer vollständig
offenen Position des Drosselventils. Auf diese Weise wird verhindert,
dass die Verbrennungskraftmaschine plötzlich angehalten wird, und
das Fahrzeug kann zu einer Ausweiche (z.B. einer Reparaturwerkstatt)
gefahren werden.
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Solch ein Mechanismus benötigt zwei
Hebelteile (Öffnerteil
und mittleres Anhalteteil) und zwei Federteile (eine Feder für die Öffnungsfunktion
und eine Feder für
die Rückkehrfunktion).
Diese Anordnung führt
zu einem Anwachsen der Anzahl der Teile und der Kosten. Außerdem erfordert
das mittlere Anhalteteil, das gegen einen Schließabschnitt auf der Drosselgehäuseseite
in Anlage ist, eine komplizierte Konstruktion. Das Anhalteteil ist
nämlich
so konstruiert, dass die mittlere Anhalteposition in dem Drosselventil
durch ein Teil eingestellt wird, das gegen das Öffnungsteil in Anlage ist.
Dies führt
zu einem Problem, dass der Öffnungswinkel
des Drosselventils in der mittleren Anhalteposition durch eine Variation
der Bauteile oder Ähnlichem
ebenfalls variiert wird.
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Es wird vorgeschlagen die Anzahl
der Teile in dem Öffnungsmechanismus
eines elektronisch gesteuerten Drosselgerätes zur Vereinfachung von dessen
Konstruktion zu verringern. Außerdem
wird vorgeschlagen die Genauigkeit des Öffnungswinkels eines Drosselventils
in der mittleren Anhalteposition zu erhöhen. Diese Vorschläge, die
eine Spiralfederkonstruktion annehmen, sind das Thema der
US 2002/0078923 A1 (
EP 1 219 803 A2 , JP-P2002-256894
A). Bei dieser Konstruktion ist eine Verbindung zwischen einem ersten
Federabschnitt, der eine Rückkehrfunktion
aufweist, und einem zweiten Federabschnitt, der eine Öffnungsfunktion
aufweist, im Wesentlichen in umgekehrter U-Form gebogen. Auf diese
Weise wird ein U-förmiger
Hakenabschnitt ausgebildet, der an einer in einem Drosselgehäuse definierten
mittleren Anhalteposition befestigt ist. Die Enden der Spiralfeder
(ein Ende des ersten Federabschnitts und das andere Ende des zweiten Federabschnitts)
sind in verschiedene Richtungen gewickelt.
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Es entsteht jedoch ein Problem, wenn
das Drosselventil aus der mittleren Anhalteposition in die vollständig geschlossene
Position geschlossen wird. Der U-förmige Hakenabschnitt der Spiralfeder
wird an einem Ende eines Gehäusehakens
gesichert, während
das Öffnungsteil
zusammen mit einem federzahnradseitigen Haken, der ein Ende des
zweiten Federabschnitts bestimmt, gedreht wird. Dabei wird eine
Vorspannkraft in solch eine Richtung erzeugt, dass das Drosselventil
aus der vollständig
geschlossenen Position in die mittlere Anhalteposition zurückkehrt.
Zu diesem Zeitpunkt wird eine Feder innerhalb einer Randbereichsführung, die
den inneren Durchmesserabschnitt der Spiralfeder zurückhält, stark,
relativ zur Innenseite der Randbereichsoberfläche des zweiten Federabschnitts
der Spiralfeder bewegt.
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Gleichzeitig wird eine relative Bewegung zwischen
einem Eingreifabschnitt, der auf dem Ventilzahnrad einstückig ausgebildet
ist und mit dem U-förmigen
Hakenabschnitt in Eingriff ist, und dem U-förmigen Hakenabschnitt der Spiralfeder
erzeugt. Eine relative Bewegung wird ebenfalls zwischen Führungen
zur Verhinderung einer seitlichen Verschiebung zum Einrasten der
Verschiebung des U-förmigen
Hakenabschnitts in der Axialrichtung (seitliche Richtung) und dem
U-förmigen
Hakenabschnitt erzeugt. Dies erhöht
den Gleitwiderstand. Deswegen wird eine relative Bewegung zwischen
der äußeren Randoberfläche der
Feder innerhalb der Randführung
und der inneren Randoberfläche
des zweiten Federabschnitts der Spiralfeder erzeugt, wenn das Drosselventil
aus der mittleren Anhalteposition in die vollständig geschlossene Position
geschlossen wird. Außerdem
wird ebenfalls eine relative Bewegung zwischen dem Eingreifabschnitt
und den Führungen zur
Verhinderung der seitlichen Verschiebung und dem U-förmigen Hakenabschnitt
der Spiralfeder erzeugt. Als Ergebnis wird ein großer Gleitwiderstand erzeugt,
was eine Unbetätigbarkeit
des Drosselventils verursacht.
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Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein elektronisch gesteuertes Drosselgerät bereitzustellen, bei dem
ein Gleitwiderstand, der zwischen der außenseitigen Randbereichsoberfläche eines
Führungsteils,
das einstückig
auf einem Ventilzahnrad ausgebildet ist, und der innenseitigen Randbereichsoberfläche einer
Spiralfeder erzeugt wird, wenn ein Drosselventil aus einer mittleren
Position in eine vollständig
geschlossene Position geschlossen wird, bemerkenswert verringert
wird, wobei auf diese Weise eine Unbetätigbarkeit des Drosselventils
verhindert werden kann.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
umfasst ein elektronisch gesteuertes Drosselgerät ein Drosselventil in einem
Drosselgehäuse,
ein Ventilzahnrad, das einstückig
mit einem Öffnungsteil
bereitgestellt ist, das drehbar durch einen Auslöser angetrieben wird, und eine
Spiralfeder mit einem ersten Spiralfederabschnitt und einem zweiten
Spiralfederabschnitt, die miteinander integriert sind. Der erste
Spiralfederabschnitt dient zum Vorspannen des Drosselventils durch
das Öffnungsteil
in solch eine Richtung, dass das Drosselventil aus einer vollständig geöffneten
Position zu einer Mittelposition zurückkehrt, und der zweite Spiralfederabschnitt
ist in einer entgegengesetzten Richtung relativ zu dem ersten Federabschnitt
gewickelt, und dient zum Vorspannen des Drosselventils durch das Öffnungsteil
in solch eine Richtung, dass das Drosselventil aus einer vollständig geschlossenen
Position in die mittlere Position zurückkehrt. Das Ventilzahnrad
ist einstückig
mit einem Führungsteil
bereitgestellt, das eine innenseitige Durchmesserseite eines Abschnitts
der Spiralfeder hält,
der sich zumindest von einer Verbindung zwischen dem ersten Federabschnitt
und dem zweiten Federabschnitt zu einem Ende des zweiten Federabschnitts
erstreckt.
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Das Führungsteil hat ein erstes Führungsteil, das
von dem Oberflächenabschnitt
des Ventilzahnrades in einer axialen Richtung vorspringt, und ein zweites
Führungsteil,
das einen außenseitigen Randabschnitt
des ersten Führungsteils
teilweise abdeckt. Das zweite Führungsteil
ist konstruiert, um einen Gleitwiderstand in der relativen Bewegung
zwischen der innenseitigen Randoberfläche der Spiralfeder und der
außenseitigen
Randoberfläche
des zweiten Teils zu verringern.
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Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und
Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung offensichtlicher werden, die mit Bezug auf die begleitenden
Zeichnungen gemacht ist. In den Zeichnungen:
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1 ist
eine geschnittene Ansicht und zeigt ein elektronisch gesteuertes
Drosselgerät
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2.
ist eine Seitenansicht und zeigt ein Getriebegehäuse in einem Drosselgehäuse, einen Passflansch
eines Antriebsmotors und ein mechanisches Reduktionsgetriebe in
der ersten Ausführungsform;
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3A und 3B sind schematische Ansichten und
zeigen einen Hauptteil des elektronisch gesteuerten Drosselgeräts gemäß der ersten
Ausführungsform;
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4A ist
eine Seitenansicht und zeigt die Spiralfeder,
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4B ist
eine Vorderansicht und zeigt die Spiralfeder,
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4C ist
eine Seitenansicht und zeigt das Ventilgetriebe mit dem Öffnungsteil
und der Feder innerhalb der Randführung, die damit einstückig ausgebildet
sind, und
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4D ist
eine Vorderansicht und zeigt das Öffnungsteil und die Feder innerhalb
der Randführung
in der ersten Ausführungsform;
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5 ist
eine perspektivische Ansicht und zeigt einen Hauptteil eines elektronisch
gesteuerten Drosselgeräts
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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6 ist
eine Querschnittsansicht und zeigt ein elektronisches Drosselgerät gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7A ist
eine Querschnittsansicht und zeigt den Hauptteil des elektronisch
gesteuerten Drosselgeräts
gemäß einer
vierten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung,
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und 7B ist
eine perspektivische Ansicht und zeigt ein zweites Führungsteil
einer vierten Ausführungsform;
und
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8A und 8B sind schematische Ansichten und
zeigen einen Hauptteil eines elektronisch gesteuerten Drosselgeräts gemäß einer
fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Die vorliegende Erfindung wird mit
Bezug auf verschiedene Ausführungsformen
genauer beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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Ein elektronisch gesteuertes Drosselgerät in dieser
Ausführungsform
ist eine Einlassluftsteuervorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
und umfasst ein Drosselgehäuse 1,
das einen Einlassluftdurchtritt zu einer Verbrennungskraftmaschine
ausbildet; ein Drosselventil 3, das drehbar in dem Bohrungswandabschnitt 2 in
dem Drosselgehäuse 1 gelagert
ist; eine Drosselventilwelle 4, die zusammen mit dem Drosselventil 3 gedreht
wird; und einen Antriebsmotor 5 als einen Auslöser, der
das Drosselventil antreibt, um die Drosselbohrung durch ein mechanisches
Untersetzungsgetriebe zu öffnen
und zu schließen.
Der Antriebsmotor 5 wird durch eine Motorsteuereinheit
(ECU) elektronisch gesteuert.
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Das elektronisch gesteuerte Drosselgerät steuert
die Menge der in den Motor fließenden
Einlassluft ausgehend von dem Grad der Niederdrückung des Beschleunigerpedals
(nicht gezeigt) eines Kraftfahrzeugs. Das Gerät steuert dabei die Drehzahl des
Motors. Die ECU ist mit einem Beschleunigerpositionssensor (nicht
gezeigt) verbunden. Der Beschleunigerpositionssensor wandelt den
Grad der Niederdrückung
des Beschleunigerpedals in elektrische Signale (Beschleunigerpositionssignale)
um und gibt sein umgewandeltes Ergebnis an die ECU ab.
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Außerdem ist das elektronisch
gesteuerte Drosselgerät
mit einem Drosselpositionssensor bereitgestellt. Der Drosselpositionssensor
wandelt die Öffnung
des Drosselventils 3 in elektrische Signale (Drosselöffnungssignale)
um und gibt diese Umwandlungsergebnisse an die ECU ab.
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Der Drosselpositionssensor umfasst
einen auf dem rechten Ende der Welle 4 durch eine Befestigungseinrichtung
wie zum Beispiel Klemmen befestigten Rotor 10, wie aus
den relevanten Figuren ersichtlich ist; geteilte (im Wesentlichen
rechteckige) Permanentmagnete 11 als eine Magnetfeldquelle; geteilte
(im Wesentlichen bogenförmige)
Bügel (magnetischer
Stoff) 12, die durch die Permanentmagnete 11 magnetisiert
werden; ein einstückig
so auf einer Sensorabdeckung 26 angeordnetes Hall-Element 13, dass
das Element den geteilten Permanentmagneten 11 gegenüberliegt;
Anschlüsse
(nicht gezeigt) aus einem leitenden Folienmetall zum elektrischen
Verbinden des Hall-Elements 13 mit
der externen ECU; und einen aus einem Eisenmetallwerkstoff (magnetischer Werkstoff)
hergestellten Stator 14 zum Konzentrieren des Magnetflusses auf
das Hall-Element 13.
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Die geteilten Permanentmagnete 11 und
die geteilten Bügel 12 sind
auf der inneren Randfläche des
Rotors 10 mit Klebstoffen oder ähnlichem gesichert, der durch
Insert-Molding (Formen
nach Insert-Technik) auf einem Ventilzahnrad 43 als ein
Bauteil des mechanischen Untersetzungsgetriebes ausgebildet ist.
Die geteilten Permanentmagneten 11 sind zwischen den beiden
angrenzenden Bügeln 12 vorgesehen.
Die geteilten Permanentmagnete 11 in dieser Ausführungsform
sind im Wesentlichen rechteckige Permanentmagnete, deren Magnetisierungsrichtung
vertikal ist, wie aus 2 ersichtlich
ist. Der Nordpol ist gemäß der Figur
an der oberen Seite positioniert und der Südpol ist auf der unteren Seite
positioniert. Die Permanentmagnete 11 sind so vorgesehen,
dass die gleichen Pole auf der gleichen Seite liegen.
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Das Hall-Element 13 ist
ein berührungsloses Erfassungselement
und ist gegenüber
der inneren Randseite der Permanentmagnete 11 vorgesehen. Das
Hall-Element 13 ist so eingebaut, dass, wenn ein Magnetfeld
des Nordpols oder Südpols
auf dessen Fühlfläche erzeugt
wird, eine elektromotorische Kraft in Erwiderung auf das Magnetfeld
erzeugt wird. Wenn ein Magnetfeld des Nordpols erzeugt wird, wird ein
positives Potential erzeugt. Wenn ein Magnetfeld des Südpols erzeugt
wird, wird ein negatives Potential erzeugt.
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Das Drosselgehäuse 1 ist aus einem
Metallwerkstoff hergestellt, zum Beispiel aus einem Aluminiumspritzguss.
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Der Drosselkörper hält das Drosselventil 3 in dem
in dem Bohrungswandabschnitt 2 ausgebildeten Einlassluftdurchtritt.
Das Drosselgehäuse 1 hält das Drosselventil 3 so,
dass das Drosselventil 3 in der Drehrichtung frei von der
vollständig
geschlossenen Position zu der vollständig offenen Position gedreht werden
kann. Das Drosselgehäuse 1 wird
auf dem Einlasskrümmer
des Motors mit Befestigungselementen (nicht gezeigt) wie zum Beispiel
Schrauben befestigt und gesichert.
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Das Drosselgehäuse 1 umfasst den
zylindrischen Bohrungswandabschnitt 2, der das Drosselventil 3 aufnimmt,
so dass das Drosselventil 3 frei geöffnet und geschlossen werden
kann; einen zylindrischen Wellenlagerabschnitt (erste Feder innerhalb der
Randführung) 16,
die das rechte Ende (ein Ende) der Welle 4 durch ein Kugellager 15 drehbar
lagert, wie aus der Figur ersichtlich ist; einen zylindrischen Wellenlagerabschnitt 18,
der das linke Ende (das andere Ende) der Welle 4 durch
ein Trockenlager 17 drehbar lagert, wie aus der Figur ersichtlich
ist; und ein konkaves Getriebegehäuse 19, das den Antriebsmotor 5 als
einen Erreger und das mechanische Untersetzungsgetriebe hält.
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Wie aus 1, 3A und 3B ersichtlich ist, ist
die erste Federinnenseitenrandführung 16 einstückig ausgebildet,
so dass die Führung 16 aus der äußeren Wandfläche des
Bohrungswandabschnitts 2 in dem Drosselgehäuse vorspringt. Die
Führung 16 ist
nämlich
so ausgebildet, dass die Führung 16 von
der zylindrischen, konkaven Bodenwandfläche des Getriebegehäuses 19 bei
Betrachtung der Figuren nach rechts vorspringt. Die erste Federinnenseitenrandführung 16 hält die Innenseitendurchmesserseite
des ersten Federabschnitts 61 der Spiralfeder 6.
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Wie aus den Figuren ersichtlich ist,
ist bei dem unteren Teil des Getriebegehäuses 19, ein verglichen
mit dem Getriebegehäuseabschnitt
(Getriebegehäuseabschnitt)
bei dem oberen Teil in den Figuren stark konkaver Motorgehäuseabschnitt
(Motorgehäuseabschnitt)
ausgebildet. In dem Mittelpunkt des oberen Teils des Getriebegehäuses 19 des
Drosselgehäuses 1 ist
ein nabenartiger Stopper füf
die vollständig
geschlossene Position 21 ausgebildet, der nach innen vorspringt.
Bei dem Stopper für
die vollständig
geschlossene Position 21 ist ein Stopperteil für die vollständig geschlossene
Position (Einstellschraube) 23 eingeschraubt. Das Stopperteil
für die
vollständig
geschlossene Position 23 weist einen Sperrabschnitt auf,
gegen den ein einstückig
auf dem Getriebezahnrad 43 ausgebildeter Stopperabschnitt 22 in
Anlage ist, wenn das Drosselventil 3 in die vollständig geschlossene
Position geschlossen wird.
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Außerdem ist auf der linken Seite
des Getriebegehäuses 19 des
Drosselgehäuses 1 ein
nabenartiger Mittelpositionsstopper (Gehäusehaken oder Zwangsstopper) 24,
der nach innen vorspringt ausgebildet, wie aus den Figuren ersichtlich
ist. Bei dem Mittelpositionsstopper 24 ist ein mittleres
Stopperteil (Einstellschraube) 25 eingeschraubt, das einen Sperrabschnitt
aufweist. Der Sperrabschnitt hält
oder sperrt das Drosselventil 3 in einer vorbestimmten
Position, wenn die Stromzufuhr zu dem Antriebsmotor 5 aus
einem beliebigen Grund unterbrochen ist. Zu diesem Zeitpunkt werden
Vorspannkräfte
eingesetzt, deren Richtung zu der der ersten und zweiten Federabschnitte 61 und 62 der
Spiralfeder 6 unterschiedlich ist. Diese vorbestimmte Position
(mittlere Anhalteposition) ist eine mittlere Position zwischen der
vollständig
geschlossenen Position und der vollständig geöffneten Position. Auf dem Innenseitenrandabschnitt
des Getriebegehäuses 19 auf
der dem Mittelpositionsstopper 24 gegenüberliegenden Seite ist ein
nabenartiger Positionsstopper für
die vollständige Öffnung 29 ausgebildet,
der nach innen vorspringt. Der Stopper für die vollständige Öffnungsposition 29 ist
so konstruiert, dass, wenn das Drosselventil 3 bis zu der
vollständig
geöffneten
Position geöffnet
wird, ein einstückig
auf dem Ventilzahnrad 43 ausgebildeter Stopperabschnitt
für die
vollständig
geöffnete
Position (nicht gezeigt) gegen den Stopper 29 in Anlage
ist.
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Außerdem ist auf der Öffnungsseite
des Getriebegehäuses 19 des
Drosselgehäuses 1 die
Sensorabdeckung 26 zum Schließen der Öffnungsseite des Getriebegehäuses 19 eingebaut.
Die Sensorabdeckung 26 ist aus einem thermoplastischen
Kunstharz hergestellt, das den einen Anschluss des oben erwähnten Drosselpositionssensors
elektrisch von dem anderen isoliert. Die Sensorabdeckung 26 weist einen
angepassten Abschnitt auf, der zu einem Anpassabschnitt angepasst
werden muss, der auf der Öffnungsseite
des Getriebegehäuses 19 ausgebildet ist,
und auf dem Öffnungsseitenende
des Getriebegehäuses 19 mit
Nieten und Schrauben (nicht gezeigt) zusammengebaut ist. Wie aus 3A und 3B ersichtlich ist, ist in dieser Ausführungsform
ein erster Sperrabschnitt 27 zum Sperren eines Endes des
ersten Federabschnitts 61 der Spiralfeder 6 einstückig auf
der äußeren Wandfläche des
Bohrungswandabschnittes 2 in dem Drosselgehäuse 1 ausgebildet.
Der erste Sperrabschnitt 27 ist nämlich auf der zylindrischen,
konkaven Bodenwandfläche
des Getriebegehäuses 19 ausgebildet.
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Das Drosselventil 3 ist
aus einem metallischen Werkstoff oder Kunstharzwerkstoff hergestellt und
im Wesentlichen in einer Scheibenform ausgebildet. Das Drosselventil 3 ist
ein Drehventil der Klappenbauart, das die Menge der Einlassluft
in einen Motor steuert. Das Drosselventil 3 wird in ein
in der Welle 4 ausgebildetes Ventileinfügeloch (nicht gezeigt) eingefügt und auf
der Welle 4 mit Befestigungselementen 28, wie
zum Beispiel Befestigungsschrauben, befestigt und gesichert. Die
Welle 4 weist einen Ventilhalteabschnitt zum Halten des
Drosselventils 3 auf und ist in einer runden Stangenform
aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet. Beide Seiten des Ventilhalteabschnittes
sind durch die zweite Federinnenrandführung 16 und den Wellenlagerabschnitt 18 drehbar
oder gleitbar gelagert. Wenn man die Figuren betrachtet, sind das
Ventilzahnrad 43, eines der Bauteile des mechanischen Untersetzungsgetriebes, und
der Rotor 10, eines der Bauteile des Drosselpositionssensors,
bei dem rechten Ende der Welle 4 eingebaut.
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Der Antriebsmotor 5 ist
einstückig
mit in dem Getriebegehäuse 19 und
der Sensorabdeckung 26 aufgenommenen energisierenden Anschlüssen für den Motor
verbunden und dient als Antriebsquelle, die ausgelöst wird,
wenn Strom darauf angewendet wird. Der Antriebsmotor 5 umfasst
ein einen Bügel 31 und ähnliches
aus einem Eisenmetallwerkstoff hergestelltes (magnetischer Werkstoff)
umfassendes Feld, das eine Vielzahl von Permanentmagneten 30 aufweist,
die auf dessen innerer Randfläche
ausgebildet sind; ein Lagergehäuse 32,
das auf dem rechten Ende des Bügels 31 mittels
einer Befestigungseinrichtung wie zum Beispiel Klemmen befestigt
ist, wenn man die Figur betrachtet; eine in dem Bügel 31 und
dem Lagergehäuse 32 drehbar
gelagerte Armatur; und eine Bürste
33 zum Versorgen der Armatur mit Strom.
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Die Armatur ist ein Rotor (Stator)
der eine Welle 36 umfasst, deren aus den Figuren ersichtliches
linkes Ende drehbar in dem Lagerhalteabschnitt des Bügels 31 durch
ein Schublager 34 gelagert ist und deren aus den Figuren
ersichtliche rechte Seite drehbar in dem Lagerhalteabschnitt des
Lagergehäuses 32 mittels
einem Kugellager 35 gelagert ist; einen Armaturkern 38,
der auf der Randoberfläche
der Welle 36 gesichert ist und eine Armaturspule 37 aufweist, die
um die äußere Randfläche darauf
gewickelt ist; einen elektrisch mit der Armaturspule 37 verbundenen
Kommutator 39; und ähnliches.
Bürsten 33 sind gleitbar
in einem in dem Lagergehäuse 32 befestigten
Bürstenhalter
gehalten. Jede Bürste 33 wird
konstant durch die Spiralfeder (nicht gezeigt) gedrückt, so
dass die Bürste 33 sich
in Gleitkontakt mit der äußeren Randfläche des
Kommutators 39 befindet.
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Das Untersetzungsgetriebe wird verwendet um
die Drehzahl des Antriebsmotors so zu verringern, dass ein vorbestimmtes
Untersetzungsverhältnis
erhalten wird. Das Untersetzungsgetriebe umfasst ein Ritzel 41,
das auf der Randfläche
der Welle 36 des Antriebsmotors 5 befestigt ist;
ein Mitteluntersetzungszahnrad 42, das in Eingriff mit
dem Ritzel 41 gedreht wird; und das Ventilzahnrad 43,
das in Eingriff mit dem mittleren Untersetzungsrad 42 gedreht wird.
Das Untersetzungsgetriebe ist eine Ventilantriebseinrichtung, die
das Drosselventil 3 und dessen Welle 4 drehbar
antreibt. Das Ritzel 41 ist ein Motorzahnrad, das einstückig in
einer vorbestimmten Form aus einem Metallwerkstoff hergestellt ist
und gemeinsam mit der Welle 36 des Antriebsmotors 5 gedreht wird.
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Das mittlere Untersetzungszahnrad 42 ist aus
einem Kunstharzwerkstoff in vorbestimmter Form durch Integral-Molding ausgebildet.
Es ist drehbar auf eine Lagerwelle 44 gepasst, die den
Drehmittelpunkt bestimmt. Außerdem
ist das Untersetzungszahnrad 42 mit einem größeren Durchmesserzahnrad 45 bereitgestellt,
das mit dem Ritzel 41 eingreift, und einem kleineren Durchmesserzahnrad 46,
das mit dem Ventilzahnrad 43 eingreift. Das Ritzel 41 und das
mittlere Untersetzungszahnrad 42 sind eine Momentübertragungseinrichtung
zum Übertragen
des Moments von dem Antriebsmotor 5 zu dem Ventilzahnrad 43.
Ein Ende (in den Figuren das rechte Ende) der Lagerwelle 44 in
der axialen Richtung ist in einen konkaven in der inneren Wandfläche der
Sensorabdeckung 26 ausgebildeten Abschnitt eingepasst.
Das andere Ende (in den Figuren das linke Ende) wird in einen in
der äußeren Wandfläche des Bohrungswandabschnitts 2 in
dem Drosselgehäuse 1 ausgebildeten
konkaven Abschnitt pressgepasst und dort gesichert.
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Das Ventilzahnrad 43 in
dieser Ausführungsform
wird aus einem Kunstharzwerkstoff in vorbestimmter im Wesentlichen
ringförmiger
Form durch Integral-Molding (einstückiges Formen) ausgebildet. Auf
der äußeren Randoberfläche des
Ventilzahnrads 43 ist ein Getriebeabschnitt 51 einstückig ausgebildet,
der mit dem kleineren Durchmesserzahnrad 46 des mittleren
Untersetzungszahnrads 42 eingreift. Auf dem äußeren Randabschnitt
des Ventilzahnrads 43 ist der Stopperabschnitt für die vollständig geschlossene
Position 22 einstückig
ausgebildet. Wenn das Drosselventil 3 vollständig geschlossen
wird, wird der Stopperabschnitt für die vollständig geschlossene
Position 22 als gesperrter Abschnitt durch das Stopperteil 23 für die vollständig geschlossene
Position gesperrt.
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Wie aus 1, 3A und 3B ersichtlich ist, wird
bei dem elektronisch gesteuerten Drosselgerät in dieser Ausführungsform
die eine Spiralfeder 6 zwischen der äußeren Wandfläche (in
den Figuren das rechte Ende) des Bohrungswandabschnittes 2 in dem
Drosselgehäuse 1 und
der linken Endfläche, wenn
man die Figuren betrachtet, des Ventilzahnrads 43 eingebaut.
Die Spiralfeder 6 ist nämlich
zwischen der zylindrischen, konkaven Bodenwandfläche des Getriebegehäuses 19 und
der linken Endfläche
des Ventilzahnrads 43 eingebaut. In der Spiralfeder 6 ist die
Verbindung (mittlerer Abschnitt) zwischen dem ersten Federabschnitt 61 mit
der Rückkehrfunktion und
dem zweiten Federabschnitt 62 mit der Öffnungsfunktion im Wesentlichen
in umgekehrter U-Form gebogen. Auf diese Weise wird dort ein U-förmiger Hakenabschnitt 63 ausgebildet,
der durch das mittlere Anhalteteil 25 zu halten ist. Beide
Enden der Spiralfeder 6 sind in verschiedene Richtungen gewickelt.
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Außerdem wird auf der Bohrungswandabschnittsseitenfläche (linke
Seitenendfläche, wenn
man die Figuren betrachtet) des Ventilzahnrads 43 ein Öffnungsteil 52 und
eine zweite Federinnenrandführung 53 durch
Integral-Molding ausgebildet, wie aus 1, 3A und 3B ersichtlich ist. Das Öffnungsteil 52 weist
eine runde Stangenform auf und wird zusammen mit der Welle 4 des
Drosselventils 3 gedreht. Die zweite Federinnenrandführung 53 weist
eine zylindrische Form auf und hält
die Innendurchmesserseite des zweiten Federabschnitts 62 der
Spiralfeder 6. Das Öffnungsteil 52 und
die zweite Federinnenrandführung 53 sind
so ausgebildet, dass sie in der axialen Richtung nach links vorspringen, wenn
man die Figuren betrachtet. Auf der Innendurchmesserseite der zweiten
Federinnenrandführung 53,
wird der Rotor 10 aus einem Eisenmetallwerkstoff (magnetischer
Werkstoff) durch Insert-Molding ausgebildet.
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Auf dem Öffnungsteil 52 sind
ein zweiter Schließabschnitt 54 und
ein Eingreifabschnitt 55 durch Integral-Molding ausgebildet.
Der zweite Sperrabschnitt 54 sperrt das andere Ende des
zweiten Federabschnitts 62 der Spiralfeder 6.
Der Eingreifabschnitt 55 greift lösbar mit dem U-förmigen Hakenabschnitt 63 ein,
der eine Verbindung zwischen dem ersten Federabschnitt 61 und
dem zweiten Federabschnitt 62 ist. In der Nähe zu dem
Eingreifabschnitt 55 ist eine Vielzahl von seitlichen Verschiebungsverhinderungsführungen 56 durch
Integral-Molding ausgebildet. Diese Führungen 56 verhindern
die weitere Bewegung des U-förmigen
Hakenabschnitts 63 der Spiralfeder 6 in der axialen
Richtung (in die horizontale Richtung, wenn man die Figuren betrachtet).
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Wie aus 1, 3A und 3B ersichtlich ist, ist die
zweite Federinnenrandführung 53 im
Wesentlichen auf der gleichen Achse vorgesehen, wie die erste Federinnenrandführung 16,
die die Innendurchmesserseite des ersten Federabschnitts 61 der
Spiralfeder 6 hält.
Die zweite Federinnenrandführung 53 ist
so vorgesehen, dass sie im Wesentlichen den gleichen Außendurchmesser
aufweist, wie die erste Federinnenrandführung 16. Außerdem ist
die zweite Federinnenrandführung 53 gegenüber der
ersten Federinnenrandführung 16 vorgesehen.
Auf diese Weise hält
die zweite Federinnenrandführung 53 den
Innendurchmesserseitenabschnitt der Spiralfeder 6, der
sich von dem ersten Federabschnitt 61 in der Nähe des U-förmigen Hakenabschnitts 63 der
Spiralfeder 6 zu dem Bereich in der Nähe des anderen Endes des zweiten
Federabschnitts 62 erstreckt.
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Die Spiralfeder 6 in dieser
Ausführungsform ist
eine einspiralige Feder. Bei dieser Feder sind der erste Federabschnitt 61 und
der zweite Federabschnitt 62 miteinander verbunden, und
ein Ende des ersten Federabschnitts 61 und das andere Ende
des zweiten Federabschnitts 62 sind in verschiedene Richtungen
gewickelt. Bei der Verbindung zwischen dem ersten Federabschnitt 61 und
dem zweiten Federabschnitt 62 wird der U-förmige Hakenabschnitt 63 ausgebildet.
Wenn die Stromzufuhr zu dem Antriebsmotor aus einem Grund unterbrochen
wird, wird der U-förmige
Hakenabschnitt 63 durch das mittlere Anhalteteil 25 gehalten.
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Der erste Federabschnitt 61 wird
durch das Formen einer runden Stange Federstahl in Spulenform ausgebildet.
Der erste Federabschnitt 61 ist eine Rückkehrfeder, die mit einer
Rückkehrfunktion bereit
gestellt ist. Sie spannt nämlich
das Drosselventil 3 durch das Öffnungsteil 52 in
solch einer Richtung vor, dass das Drosselventil 3 aus
der vollständig
geöffneten
Position in die mittlere Anhalteposition zurückkehrt. Der zweite Federabschnitt 62 wird
durch das Formen einer runden Stange Federstahl in Spulenform ausgebildet.
Der zweite Federabschnitt 62 ist eine Zwangsfeder, die
mit einer Öffnungsfunktion
bereitgestellt ist. Sie spannt nämlich
das Drosselventil 3 durch das Öffnungsteil 52 in
solch einer Richtung vor, dass das Drosselventil 3 aus
der vollständig
geschlossenen Position in die mittlere Anhalteposition zurückkehrt.
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Auf einem Ende des ersten Federabschnitts 61 wird
ein Federkörperseitenhaken
(erster Sperrabschnitt) 64 ausgebildet. Der Federkörperseitenhaken 64 wird
durch den ersten Sperrabschnitt 27 gesperrt oder gehalten,
der auf der äußeren Wandfläche des Bohrungswandabschnitts 2 in
dem Drosselgehäuse 1 ausgebildet
ist. Auf dem anderen Ende des zweiten Federabschnitts 62 wird
ein Federgetriebeseitenhaken (zweiter Sperrabschnitt) 65 ausgebildet.
Der Federgetriebeseitenhaken 65 wird durch den zweiten Sperrabschnitt 54 des Öffnungsteils 52 gesperrt
oder gehalten.
-
Bei dem elektronisch gesteuerten
Drosselgerät
in dieser Ausführungsform
wird ein Schmiermittel 7 und 8 angewendet oder
eine Umhüllung
eines Schmiermittels 7 und 8 ist auf einem vorbestimmten Bereich
bereitgestellt, wie aus 4A bis 4D ersichtlich ist. Dieser
Bereich ist ein vorbestimmter Teil eines Bereichs des Gleitkontakts
zwischen der Innenrandoberfläche
der Spiralfeder 6, die sich aus der Nähe des U-förmigen Hakenabschnitts 63 erstreckt, der
die Verbindung zwischen dem ersten Federabschnitt 61 und
dem zweiten Federabschnitt 62 der Spiralfeder 6 zu
dem anderen Ende des zweiten Federabschnitts 62 und der äußeren Randoberfläche der
zweiten Feder innerhalb der Randführung 53 ist, die
einstückig
auf dem Ventilzahnrad 43 ausgebildet ist. Das Schmiermittel 7 und 8 dient
zum Verringern des Gleitwiderstandes bei der relativen Bewegung zwischen
der Innenrandfläche
des Abschnitts der Spiralfeder 6 in der Nähe des U-förmigen Hakenabschnitts 63 und
des zweiten Federabschnitts 62 und der äußeren Randfläche der
zweiten Federinnenrandführung 53.
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Für
das Schmiermittel 7 und 8 ist es bevorzugt, dass
folgende Werkstoffe mit einem mehr oder weniger niedrigen Gleitwiderstand
verwendet werden sollten: Ethylentetrafluoridkunstharz (PTFE), Fluorcarbonkunstharz
(FEP, ETFE, PVDF, PCTFE), und Polyamidkunstharz. Außerdem kann
das obige, vorbestimmte Teil mit einem Verstärkungswerkstoff bedeckt sein,
wie zum Beispiel mit Aramidfasern. Außerdem kann jedes oder mehrere
Schmiermittel eines Ölschmiermittels,
quasi festen Schmiermittels (Fett), und eines festen Schmiermittels
auf das obige, vorbestimmte Teil angewendet werden.
-
Es wird angenommen, dass das Drosselventil 3 aus
der mittleren Anhalteposition geöffnet
wird, wenn das elektronisch gesteuerte Drosselgerät normal
arbeitet. Wenn der Fahrer das Beschleunigerpedal niederdrückt, wird
von dem Beschleunigerpositionssensor ein Beschleunigerpositionssignal
in die ECU eingegeben. Der Antriebsmotor 5 wird durch die ECU
ausgelöst
und die Welle 36 des Antriebsmotors 5 wird so
gedreht, dass das Drosselventil 3 in einen vorbestimmten Öffnungszustand
gebracht wird. Als ein Ergebnis der Drehung der Welle 36 dreht
das Ritzel 41 gegen den Uhrzeigersinn, wenn man 2 betrachtet, und ein Moment
wird auf das Großer-Durchmesserzahnrad 45 des
mittleren Untersetzungszahnrads 42 übertragen. Mit der Drehung
des Großer-Durchmesserzahnrads 45 wird
das Kleiner-Durchmesserzahnrad 46 im Uhrzeigersinn um die Lagerwelle 44 gedreht,
wenn man 2 betrachtet.
Als Ergebnis wird das Ventilzahnrad 43 gedreht, das den
gezahnten Abschnitt 51 im Eingriff mit dem Kleiner-Durchmesserzahnrad 46 aufweist.
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Zu diesem Zeitpunkt drückt der
Eingriffabschnitt 55 des Öffnungsteils 52 den
U-förmigen
Hakenabschnitt 63, der bei der Verbindung zwischen dem
ersten Federabschnitt 61 und dem zweiten Federabschnitt 62 der
Spiralfeder 6 ausgebildet ist, gegen die Vorspannkraft
aus dem ersten Federabschnitt 61, der die Rückkehrfunktion
aufweist. Wenn das Ventilzahnrad 43 zu diesem Zeitpunkt
in die Öffnungsrichtung
gedreht wird, erzeugt der Federkörperseitenhaken 64 eine
Vorspannkraft. Diese Vorspannkraft wird bei dem ersten Federabschnitt 61 erzeugt,
der durch den ersten Sperrabschnitt 27 gesperrt oder gehalten
wird, der auf der äußeren Wandfläche des
Bohrungswandabschnitts 2 in dem Drosselgehäuse 1 einstückig ausgebildet
ist. Die Vorspannkraft spannt das Drosselventil 3 durch
das Öffnungsteil 52 in
solch einer Richtung vor, dass das Drosselventil 3 aus
der vollständig
geöffneten
Position in die mittlere Anhalteposition zurückkehrt.
-
Als Ergebnis wird das Ventilzahnrad 43 gegen
den Uhrzeigersinn um die Welle 4 gedreht, wenn man 2 betrachtet. Deswegen wird
die Welle um einen vorbestimmten Drehwinkel gedreht und das Drosselventil 3 wird
drehend in solch eine Richtung angetrieben, dass das Drosselventil 3 aus
der mittleren Anhalteposition in die vollständig geöffnete Position (Öffnungsrichtung)
geöffnet
wird. Eine Vorspannkraft von dem zweiten Federabschnitt 62,
der die Öffnungsfunktion
aufweist, beeinflusst die Drehung des Drosselventils 3 in
der Öffnungsrichtung
nicht. Das Öffnungsteil 52 wird
in einem Zustand gehalten, bei dem sich das Öffnungsteil 52 zwischen
dem Verbindungsseitenende des zweiten Federabschnitts 62 und
dem Federzahnradseitenhaken 65 dazwischen befindet.
-
Als nächstes wird angenommen, dass
das Drosselventil 3 gegensätzlich aus der mittleren Anhalteposition
geschlossen wird, wenn das elektronisch gesteuerte Drosselgerät normal
arbeitet. Wenn der Fahrer das Beschleunigerpedal loslässt, werden das
Drosselventil 3, dessen Welle 4, und das Ventilzahnrad 43 durch
die umgekehrte Drehung des Antriebsmotors 5 in die umgekehrte
Richtung gedreht.
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Zu diesem Zeitpunkt drückt der
zweite Sperrabschnitt 54 des Öffnungsteils 52 den
Federgetriebeseitenhaken 65 des zweiten Federabschnitts 62 gegen
die Vorspannkraft von dem zweiten Federabschnitt 62, der
die Öffnungsfunktion
aufweist. Da das Ventilzahnrad 43 zu diesem Zeitpunkt in
die Schließrichtung
gedreht wird, erzeugt der Federzahnradseitenhaken 65 eine
Vorspannkraft. Diese Vorspannkraft wird bei dem zweiten Federabschnitt 62 erzeugt, der
durch den zweiten Sperrabschnitt 54 des Öffnungsteils 52 gesperrt
oder gehalten ist. Die Vorspannkraft energisiert das Drosselventil 3 durch
das Öffnungsteil 52 in
solch eine Richtung, dass das Drosselventil 3 aus der vollständig geschlossenen Position
zu der mittleren Anhalteposition zurückkehrt.
-
Als Ergebnis wird das Ventilzahnrad 43,
in 2 gesehen, im Uhrzeigersinn
um die Welle 4 gedreht. Deswegen wird die Welle 4 um einen
vorbestimmten Drehwinkel gedreht, und das Drosselventil 3 wird
drehend in solch eine Richtung angetrieben, dass das Drosselventil 3 aus
der mittleren Anhalteposition in die vollständig geschlossene Position
geschlossen wird. Das Drosselventil 3 wird nämlich drehend
in die Schließrichtung
angetrieben, die sich gegenüber
zu der Öffnungsrichtung
des Drosselventils 3 befindet. Als Ergebnis befindet sich
der Stopperabschnitt der vollständig
geschlossenen Position 22, der durch Integral-Molding auf
dem Außenrandabschnitt
des Ventilzahnrads 43 ausgebildet ist, gegen das Stopperteil
der vollständig
geschlossenen Position 23 in Anlage. Dabei wird das Drosselventil 3 in
der vollständig
geschlossenen Position gehalten. Vorspannkräfte von dem ersten Federabschnitt 61, der
die Rückkehrfunktion
aufweist, beeinflussen diese Drehung des Drosselventils 3 in
der Schließrichtung
nicht. Die Richtung des durch den Antriebsmotor 5 durchgetretenen
Stroms wird umgekehrt, wobei die mittlere Anhalteposition als Grenze
genommen wird.
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Das elektronisch gesteuerte Drosselgerät arbeitet
wie folgt, wenn die Stromzufuhr zu dem Antriebsmotor 5 aus
einem unbestimmten Grund unterbrochen wird. Zu diesem Zeitpunkt
befindet sich der Eingriffabschnitt 55 des Öffnungsteils 52 in
Anlage gegen den U-förmigen
Hakenabschnitt 63 der Spiralfeder 6, wobei das Öffnungsteil 52 zwischen
dem Verbindungsseitenende des zweiten Federabschnitts 62 und
dem Federzahnradseitenhaken 65 dazwischengefügt ist.
Dies wird durch die Vorspannkraft von der Rückkehrfunktion des ersten Federabschnitts 61 durchgeführt. Diese
Vorspannkraft spannt das Drosselventil 3 durch das Öffnungsteil 52 in
solch einer Richtung vor, dass das Drosselventil 3 aus
der vollständig
geöffneten
Position in die mittlere Anhalteposition zurückkehrt.
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Vorspannkräfte von der Öffnungsfunktion des
zweiten Federabschnitts 62 beeinflussen ebenfalls den obigen
In-Anlagebringungsvorgang.
Diese Vorspannkraft löst
das Drosselventil 3 durch das Öffnungsteil 52 in
solch einer Richtung aus, dass das Drosselventil 3 aus
der vollständig
geschlossenen Position in die mittlere Anhalteposition zurückkehrt. Auf
diese Weise wird das Drosselventil 3 in der mittleren Anhalteposition
ohne Fehler gehalten. Deswegen kann das Fahrzeug zu einer Ausweiche
gefahren werden, wenn die Stromzufuhr zu dem Antriebsmotor 5 aus
einem beliebigen Grund unterbrochen wird.
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Das elektronisch gesteuerte Drosselgerät in dieser
Ausführungsform
verwendet eine Spiralfederkonstruktion. Diese Federkonstruktion
soll die Anzahl der Teile in einem Öffnungsmechanismus zur Vereinfachung
der Konstruktion verringern und die Genauigkeit des Öffnungswinkels
des Drosselventils 3 in der mittleren Anhalteposition verbessern.
Bei dieser Konstruktion ist die Verbindung zwischen dem ersten Federabschnitt 61,
der die Rückkehrfunktion
aufweist, und dem zweiten Federabschnitt 62, der die Öffnungsfunktion
aufweist, im Wesentlichen in einer umgekehrten U-Form gebogen. Auf
diese Weise wird der U-förmige
Hakenabschnitt 63 ausgebildet, der durch den mittleren
Positionsstopper 24 (mittleres Stoppteil 25) befestigt
ist, auf dem Drosselgehäuse 1 befestigt.
Die Enden der Spiralfeder sind in unterschiedlichen Richtungen gewickelt.
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Wenn das Drosselventil 3 aus
der mittleren Anhalteposition geöffnet
wird, findet der folgende Vorgang statt. Wie aus 3A und 3B ersichtlich
ist, wird der Federkörperseitenhaken 64 auf
der Seite des Bohrungswandabschnitts 2 in dem Drosselgehäuse (Drosselkörper) 1 gesperrt
oder durch den ersten Sperrabschnitt 27 des Bohrwandabschnitts 2 in dem
Drosselgehäuse 1 gehalten.
Der U-förmige
Hakenabschnitt 63 der Spiralfeder 6 wird zusammen
mit dem Federzahnradseitenhaken 65 gedreht. Ruf diese Weise
erzeugt der erste Federabschnitt 61 eine Vorspannkraft,
die das Drosselventil durch das Öffnungssteil 52 in
solch eine Richtung energisiert, dass das Drosselventil 3 aus
der vollständig
geöffneten Stellung
in die mittlere Anhalteposition zurückkehrt.
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Zu diesem Zeitpunkt macht die einstückig auf dem
Bohrungswandabschnitt 2 in dem Drosselgehäuse 1 ausgebildete
Federinnenrandführung 16 keine
große
Relativbewegung relativ zu der Innenrandfläche des ersten Federabschnitts 61 der
Spiralfeder 6, wobei die Führung 16 den Innendurchmesserabschnitt
des ersten Federabschnitts 61 der Spiralfeder 6 drückt. Zu
diesem Zeitpunkt bewegen sich der U-förmige Hakenabschnitt 63 der
Spiralfeder 6, der Eingriffabschnitt 55 des Öffnungsteils 52 und
eine Vielzahl von seitlichen Verschiebungsverhinderungsführungen 56,
die einstückig
mit dem Ventilzahnrad 43 ausgebildet sind, gemeinsam miteinander.
Deswegen tritt zwischen dem U-förmigen Hakenabschnitt 63 und
dem Öffnungsteil 52 keine
relative Bewegung auf.
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Wenn das Drosselventil 3 aus
der mittleren Anhalteposition geschlossen wird, findet der folgende
Vorgang statt. Wie aus 3A und 3B ersichtlich ist, wird
der U-förmige
Hakenabschnitt 63 der Spiralfeder 6 durch den Sperrabschnitt
des in dem Drosselgehäuse 1 befestigten
mittleren Anhalteteils (Gehäusehaken) 25 befestigt.
Das Öffnungsteil 52 wird
zusammen mit dem Federgetriebeseitenhaken 65 gedreht. Auf
diese Weise erzeugt der zweite Federabschnitt 22 eine Vorspannkraft,
die das Drosselventil 3 durch das Öffnungsteil 52 in
solch eine Richtung auslöst,
dass das Drosselventil 3 aus der vollständig geschlossenen Position
in die mittlere Anhalteposition zurückkehrt.
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Zu diesem Zeitpunkt macht die zweite
Federinnenseiterandführung 53,
die auf dem Ventilzahnrad 43 einstückig ausgebildet ist, das den
Innendurchmesserabschnitt des zweiten Federabschnitts 62 der
Spiralfeder 6 drückt,
eine relativ große
Bewegung relativ zur Innenrandoberfläche des zweiten Federabschnitts 62 der
Spiralfeder 6. Zu diesem Zeitpunkt findet ebenfalls eine
relative Bewegung zwischen dem U-förmigen Hakenabschnitt 63 der
Spiralfeder 6 und dem Eingreifabschnitt 55 des Öffnungsteils 52 statt,
das einstückig
auf dem Ventilzahnrad 43 ausgebildet ist. Außerdem findet
ebenfalls eine relative Bewegung zwischen dem U-förmigen Hakenabschnitt 63 und
einer Vielzahl von Seitenverschiebungsverhinderungsführungen 56 statt.
Als Ergebnis wird der Gleitwiderstand erhöht.
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Deswegen findet eine relative Bewegung zwischen
der Aunenrandoberfläche
der zweiten Federinnenseitenrandführung 53, die einstückig auf dem
Ventilzahnrad ausgebildet ist, und der Innenrandoberfläche des
Seitenfederabschnitts 62 der Spiralfeder 6 statt,
wenn das Drosselventil 3 aus der mittleren Anhalteposition
geschlossen wird. Auf diese Weise kann das Drosselventil wegen des
großen Gleitwiderstands
bei der relativen Bewegung unbetätigbar
werden.
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Um dies zu lösen, wird bei dem elektronisch gesteuerten
Drosselgerät
dieser Ausführungsform ein
Schmiermittel 7 und 8 oder eine Ummantelung eines
Schmiermittels 7 und 8 auf einem vorbestimmten Bereich
bereitgestellt. Wie aus 4A bis 4D ersichtlich ist, ist dieser
Bereich ein vorbestimmter Teil eines Bereiches der Gleitberührung zwischen
der Innenrandoberfläche
der Spiralfeder 6, die sich aus der Nähe des U-förmigen Hakenabschnitts 63 der
Spiralfeder 6 zu dem anderen Ende des zweiten Federabschnitts 62 erstreckt,
und der Außenrandoberfläche der
zweiten Federinnenseitenrandführung 53,
die einstückig
auf dem Ventilzahnrad 43 ausgebildet ist.
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Das Schmiermittel 7 und 8 dient
zum Verringern des Gleitwiderstandes bei der Relativbewegung zwischen
der Innenrandoberfläche
der Spiralfeder 6 und der Außenrandoberfläche der
zweiten Federinnenseitenrandführung 53.
Auf diese Weise kann der Gleitwiderstand bei der relativen Bewegung
zwischen der Außenseitenrandoberfläche der
zweiten Federinnenseitenrandführung 53 und
der Innenseitenrandoberfläche
der Spiralfeder 6 bemerkenswert verringert werden.
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Ein Schmiermittel kann auf einem
vorbestimmten Teil eines Bereichs der Gleitberührung zwischen der Innenseitenrandoberfläche der
Spiralfeder 6 in der Nähe
des U-förmigen
Hakenabschnitts 63 und der Außenseitenrandoberfläche der
zweiten Federinnenseitenrandführung 53 angewendet
werden. Dieses Schmiermittel dient zum Verringern des Gleitwiderstandes
bei der relativen Bewegung zwischen dem U-förmigen Hakenabschnitt 63 der
Spiralfeder 6 und der außenseitigen Randoberfläche der
zweiten Federinnenseitenrandführung 53.
Außerdem
kann ein Schmiermittel auf einem vorbestimmten Teil eines Bereichs
einer Gleitberührung
zwischen dem U- förmigen Hakenabschnitt 63 und
dem Eingreifabschnitt 55 des Öffnungsteils 52 angewendet
werden. Dieses Schmiermittel dient zum Verringern des Gleitwiderstandes
bei der Relativbewegung zwischen dem U-förmigen Hakenabschnitt 63 und
dem Eingriffabschnitt 55.
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Darüber hinaus kann ein Schmiermittel
auf einem vorbestimmten Teil eines Bereiches der gleitenden Berührung zwischen
dem U-förmigen
Hakenabschnitt 63 und den seitlichen Verschiebungsverhinderungsführungen 56 des Öffnungsteils 52 angewendet
werden. Dieses Schmiermittel dient zum Verringern des Gleitwiderstandes
bei der relativen Bewegung zwischen dem U-förmigen Hakenabschnitt 63 und
den seitlichen Verschiebungsverhinderungsführungen 56. Auf diese
Weise kann das Drosselventil 3, die Welle 4 und
das Ventilzahnrad 43 gleichmäßig bedient werden.
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Als Ergebnis werden die folgendenden
Auswirkungen erzeugt: Die Anzahl der Teile kann verringert werden,
um die Konstruktion zu vereinfachen, wobei außerdem die Genauigkeit des Öffnungswinkels
des Drosselventils 3 in der mittleren Anhalteposition verbessert
werden kann. Zusätzlich
kann die Nichtbetätigbarkeit
des Drosselventils 3, der Welle 4 oder des Ventilzahnrads 43,
die auftreten kann, wenn das Drosselventil aus der mittleren Anhalteposition geschlossen
wird, bemerkenswert verringert werden. Außerdem kann die Lebensdauer
der Spiralfeder 6 und der zweiten Federinnenseitenrandführung 53 auf der
Seite des Ventilzahnrads 43 bemerkenswert verbessert werden.
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Zweite Ausführungsform
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Bei der zweiten Ausführungsform
ist eine Spiralfeder 6 auf dem Ventilzahnrad 43 auf
der dem Drosselventil 3 gegenüberliegenden Seite eingebaut. Bei
der Spiralfeder 6 ist die Verbindung (Mittelabschnitt)
zwischen dem ersten Federabschnitt 61, der die Rückkehrfunktion
aufweist, und dem zweiten Federabschnitt 62, der die Öffnungsfunktion
aufweist, im Wesentlichen in umgekehrter U-Form gebogen. Ruf diese
Weise wird dort ein U-förmiger
Hakenabschnitt 63 ausgebildet, der durch das mittlere Anhalteteil 25 zu
halten ist. Beide Enden der Spiralfeder 6 sind in unterschiedliche
Richtungen gewickelt.
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Der Federkörperseitenhaken (erster gesperrter
Abschnitt) 64 des ersten Federabschnitts 61 wird
durch den ersten, auf dem Drosselgehäuse 1 einstückig ausgebildeten
Sperrabschnitt 71 gesperrt oder gehalten. Der Federgetriebeseitenhaken
(zweiter gesperrter Abschnitt) 65 des zweiten Federabschnitts 62 wird
durch den zweiten Sperrabschnitt 72 des Öffnungsteil 52 des
Ventilzahnrads 43 gesperrt oder gehalten.
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Die erste Federinnenseitenrandführung 73 auf
der Drosselgehäuse-
1 Seite hält
die Innendurchmesserseite des ersten Federabschnitts 61 der
Spiralfeder 6. Die zweite Federinnenseitenrandführung 74 auf
der Ventilzahnrad- 43 Seite hält die Innendurchmesserseite
der Spiralfeder 6, die sich von dem ersten Federabschnitt 61 in
der Nähe
des U-förmigen Hakenabschnitts 63 der
Spiralfeder 6 in die Nähe
des anderen Endes des zweiten Federabschnitts 62 erstreckt.
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Bei dem elektronisch gesteuerten
Drosselgerät
können
auch in der zweiten Ausführungsform die
gleichen Auswirkungen wie in der ersten Ausführungsform durch das Ergreifen
geeigneter Maßnahmen
erzeugt werden. Diese Maßnahmen
schließen ein
Ummanteln eines Niedrig-Gleitwiderstandsteils ein, das in ein vorbestimmten
Bereich bereitgestellt ist. Dieser vorbestimmte Bereich ist ein
vorbestimmter Teil eines Bereichs der Gleitberührung zwischen der Innenseitenrandoberfläche der
Spiralfeder 6 in der Nähe
des U-förmigen
Hakenabschnitts 63 und des zweiten Federabschnitts 62 und
der außenseitigen
Randoberfläche
der zweiten Federinnenseitenrandführung 74, die einstückig auf
dem Ventilzahnrad 43 ausgebildet ist. Dieses Niedrig-Gleitwiderstandteil (z.B.:
PTFE, solch ein Schmiermittel wie Fett) dient zum Verringern des
Gleitwiderstandes bei der relativen Bewegung zwischen der Innenseitenrandoberfläche der
Spiralfeder 6 und der Außenseitenrandoberfläche der
zweiten Federinnenseitenrandführung 74.
Alternativ kann das vorbestimmte Teil mit einem Verstärkungswerkstoff
bedeckt sein, wie zum Beispiel mit Aramidfasern. Das vorbestimmte
Teil kann einstückig
aus einem Werkstoff mit einem niedrigen Gleitwiderstand ausgebildet
sein.
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Wie in der ersten Ausführungsform
kann ein Schmiermittel auf einem vorbestimmten Teil eines Bereiches
der Gleitberührung
zwischen der innenseitigen Randoberfläche der Spiralfeder 6 in
der Nähe des
U-förmigen
Hakenabschnitts 63 und der außenseitigen Randoberfläche der
zweiten Federinnenseitenrandführung 74 angewendet
werden. Dieses Schmiermittel dient zum Verringern des Gleitwiderstandes
bei der relativen Bewegung zwischen der Innenseitenrandoberfläche des
U-förmigen
Hakenabschnittes 63 der Spiralfeder 6 und der
außenseitigen Randoberfläche der
zweiten Federinnenseitenrandführung 74.
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Außerdem kann ein Schmiermittel
auf einem vorbestimmten Teil eines Bereiches der gleitenden Berührung zwischen
dem U-förmigen
Hakenabschnitt 63 und dem Eingreifabschnitt 55 des Öffnungsteils 52 ausgebildet
sein. Dieses Schmiermittel dient zum Verringern des Gleitwiderstandes
bei einer relativen Bewegung zwischen dem U-förmigen Hakenabschnitt 63 und
dem Eingriffabschnitt 55 des Öffnungsteils 52.
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Außerdem kann ein Schmiermittel
auf einem vorbestimmten Teil eines Bereiches der gleitenden Berührung zwischen
dem U-förmigen
Hakenabschnitt 63 und den Seitenverschiebungsverhinderungsführungen 56 des Öffnungsteils 52 angewendet werden.
Dieses Schmiermittel dient zum Verringern des Gleitwiderstandes
bei der relativen Bewegung zwischen dem U-förmigen Hakenabschnitt 63 und den
Führungen
zur Verhinderung der seitlichen Verschiebung 56.
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Dritte Ausführungsform
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Auf der Bohrungswandabschnittsseitenfläche (linke
Seitenendfläche,
wenn die Figur betrachtet wird) des Ventilzahnrads 43 bei
dieser Ausführungsform
sind das Öffnungsteil 52 und
die zweite Federinnenseitenrandführung
durch Integral-Molding ausgebildet. Das Öffnungsteil 52 weist
eine runde Stangenform auf und wird zusammen mit der Welle 4 des Drosselventils 3 gedreht.
Die zweite Federinnenseitenrandführung
weist eine zylindrische Form auf und hält die Innendurchmesserseite
des zweiten Federabschnitts 62 der Spiralfeder 6.
Das Öffnungsteil 52 und
die zweite Federinnenseitenrandführung
sind so ausgebildet, dass sie nach links vorspringen, wenn die Figur
betrachtet wird. Im Allgemeinen ist das Ventilzahnrad 43 aus
einem Metallwerkstoff hergestellt, wobei der Rotor 10 durch
das Einfügegießen in einer vorbestimmten
Form durch Integral-Molding ausgebildet wird. Um die Festigkeit
sicherzustellen, ist das Ventilzahnrad 43 aus einem wärmewiderstandsfähigem Kunstharz
hergestellt, wie zum Beispiel Poly (phenylensulfid)(PPS) oder einem
wärmewiderstandsfähigen verstärkten Kunstharz,
wie zum Beispiel Poly(Butylenterephthalat) (PBT), das mit Glasfasern
verstärkt
ist.
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Die zweite Federinnenseitenrandführung in dieser
Ausführungsform
umfasst ein erstes Führungsteil 57,
dessen Form zylindrisch ist, das von der Bohrungswandabschnittsseitenfläche (linke
Seitenendfläche,
wenn die Figur betrachtet wird) des Ventilzahnrads 43 zu
dem anderen Ende (nach links, wenn die Figur betrachtet wird) in
der axialen Richtung vorspringt, und weist außerdem den Rotor 10 auf,
der durch Einfügegießen auf
dessen innenseitigem Randabschnitt ausgebildet ist; ein zweites
Führungsteil 58,
dessen Form zylindrisch ist, das den gesamten außenseitigen Randabschnitt des
ersten Führungsteil 57 abdeckt;
und ähnliches.
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Das zweite Führungsteil 58 ist
einstückig
aus einem Werkstoff hergestellt, der eine Verringerung des Gleitwiderstandes
bei der relativen Bewegung zwischen der Innenseitenrandoberfläche der
Spiralfeder 6 und der Außenseitenrandoberfläche des zweiten
Führungsteils 58 gestattet.
Die für
das zweite Führungsteil 58 verwendbaren
Werkstoffe enthalten nicht verstärkte
Kunstharze, die nicht mit Glasfasern verstärkt sind, Kunstharzwerkstoffe,
die eine Schmierfunktion aufweisen und mit Ethylentetrafluoridkunstharz
(PTFE) oder Fluorkarbonkunstharz (FEP, ETFE, PVDF, PCTFE) vermischt
sind, und Kunstharzwerkstoffe wie zum Beispiel Phenolkunstharz (PF).
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Das erste auf dem Ventilzahnrad 43 durch
Integral-Molding ausgebildete Führungsteil 57 wird
aus dem gleichen wärmewiderstandsfähigen, mit
Glasfasern verstärkten
Kunstharz ausgebildet wie das Ventilzahnrad 43. Deswegen
sind Glasfasern in dem außenseitigen
Randabschnitt (Oberflächenschicht)
des ersten Führungsteils 57 enthalten.
Als Ergebnis kann ein Problem entstehen, wenn die außenseitige Randoberfläche des
ersten Führungsteils 57 und die innenseitige
Randoberfläche
der Spiralfeder 6 in direkten Gleitkontakt miteinander
gebracht werden. Der Gleitwiderstand bei der relativen Bewegung
zwischen der außenseitigen
Randoberfläche
des ersten Führungsteils 57 und
der innenseitigen Randoberfläche
der Spiralfeder 6 ist erhöht.
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Um dies zu lösen, wird das zweite Führungsteil 58 aus
einem wärmewiderstandsfähigen verstärkten Kunstharz
auf der außenseitigen
Randoberfläche
des ersten Führungsteils 57 durch
Integral-Molding ausgebildet. Auf diese Weise kann der Gleitwiderstand
bei der relativen Bewegung zwischen der außenseitigen Randoberfläche der
zweiten federinnenseitigen Randführung 53 und
der innenseitigen Randoberfläche
der Spiralfeder 6 wesentlich verringert werden. Als Ergebnis
können
dieselben Auswirkungen wie bei der ersten Ausführungsform erzeugt werden.
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Vierte Ausführungsform
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Bei dieser Ausführungsform wird das zweite Führungsteil 58,
dessen Form zylindrisch ist, das getrennt von dem Getriebezahnrad 43 gegossen
wird, auf die außenseitige
Randoberfläche
des ersten Führungsteils 57 angepasst,
dessen Form zylindrisch ist, und das auf der bei Betrachtung der
Figuren auf der linken Seitenendfläche des Ventilzahnrads 43 durch Integral-Molding
ausgebildet ist. Auf diese Weise kann die Form des Ventilzahnrads 43 vereinfacht werden
und die Konstruktion des zweiten Führungsteils kann leicht durchgeführt werden.
Als Ergebnis kann die Produktivität verbessert werden.
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Fünfte Ausführungsform
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Wie aus 8A und 8B ersichtlich
ist, ist die zweite Federinnenseitenrandführung (Führungsteil) 53 auf
der Bohrungswandabschnittsseitenfläche (linke Seitenendfläche, wenn
die Figuren betrachtet werden) des Ventilzahnrads 43 durch
Integral-Molding ausgebildet, so dass die Führung 53 nach links in
die axiale Richtung vorspringt, wenn die Figuren betrachtet werden.
In dieser Ausführungsform
sind auf dem außenseitigen
Randabschnitt der zweiten Federinnenseitenrandführung (Führungsteil) 53 vorspringende
Abschnitte 59 und ausgesparte Abschnitte 60 einstückig ausgebildet.
Die vorspringenden Abschnitte 59 und die ausgesparten Abschnitte 60 wechseln
sich in gleichmäßigen Intervallen
in der Umfangsrichtung (wie ein Zahnrad) ab.
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Auf diese Weise wird der Berührungsbereich zwischen
der außenseitigen
Randoberfläche
der zweiten Federinnenseitenrandführung 53 und der innenseitigen
Randoberfläche
des zweiten Federabschnitts 62 der Spiralfeder 6 verringert.
Ebenfalls wird der Berührungsbereich
zwischen der außenseitigen Randoberfläche der
zweiten Federinnenseitenrandführung 53 und
der innenseitigen Randoberfläche der
Spiralfeder 6 in der Nähe
des U-förmigen
Hakenabschnitts 63 verringert. Deswegen kann der Gleitwiderstand
bei der relativen Bewegung zwischen der innenseitigen Randoberfläche der
Spiralfeder 6 und der außenseitigen Randoberfläche der
zweiten Federinnenseitenrandführung 53 wesentlich
verringert werden. Als Ergebnis können dieselben Auswirkungen
wie in der ersten Ausführungsform
erzeugt werden. Die fünfte
Ausführungsform
ist nicht nur darin vorteilhaft, dass der Gleitwiderstand zwischen
der Spiralfeder und dem Führungsteil 53 durch
die ausgesparten Abschnitte 60 verringert wird, sondern auch
darin, dass Verschleißstaub,
der durch die gleitende Berührung
zwischen der Spiralfeder und dem Führungsteil 53 erzeugt
wird, durch die ausgesparten Abschnitte 60 abgegeben wird.
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Andere Ausführungsformen
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Bei der dritten bis zur fünften Ausführungsform
ist es bevorzugt, dass ein Schmiermittel bei einem Bereich der gleitenden
Berührung
zwischen der Spiralfeder 6 und dem Führungsteil 58 angewendet wird.
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Bei den obigen Ausführungsformen
ist ein Schmiermittel 7 und 8 oder ein Niedrig-Gleitwiderstandsteil
oder eine Ummantelung davon auf einem vorbestimmten Teil eines Bereichs
der gleitenden Berührung
zwischen der innenseitigen Randoberfläche des zweiten Federabschnitts 62 der
Spiralfeder 6 und der außenseitigen Randoberfläche der
zweiten Federinnenseitenumfangsführung 53 oder 74 einstückig auf
dem Ventilzahnrad 43 ausgebildet. Dieses Schmiermittel
oder Teil dient zum Verringern des Gleitwiderstandes bei der Relativbewegung
zwischen der innenseitigen Randoberfläche der Spiralfeder 6 und
der außenseitigen
Randoberfläche
der zweiten Federinnenseitenrandführung 53 oder 74.
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Alternativ kann ein Schmiermittel
auf die gesamte Spiralfeder 6 (zum Beispiel sowohl auf
ihren Innenseitendurchmesserabschnitt als auch auf ihren Außenseitendurchmesserabschnitt)
angewendet werden. Dieses Schmiermittel dient zum Verringern des
Gleitwiderstandes bei der relativen Bewegung zwischen der Innenseitenrandoberfläche der
Spiralfeder 6 und der Außenseitenrandoberfläche der zweiten
Federinnenseitenrandführung 53 oder 74.
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Als ein Schmiermittel, eine Ummantelung, ein
Fett oder ähnliches
ist Ethylentetrafluoridkunstharz (PTFE) leicht zu handhaben und
bevorzugt. Wahlweise kann ein dünner
Schichtwerkstoff, der mit dem Schmiermittel imprägniert ist, auf dem obigen, vorbestimmten
Teil angeordnet werden. Die Spiralfeder 6 oder die zweite
Federinnenseitenrandführung 53 oder 74 selbst
kann aus einem Werkstoff mit einem niedrigen Gleitwiderstand (PTFE,
Verstärkungswerkstoff
wie zum Beispiel Aramidfasern) ausgebildet sein. Dieser Werkstoff
dient zum Verringern des Gleitwiderstandes bei der relativen Bewegung
zwischen der innenseitigen Randoberfläche der Spiralfeder 6 und
der außenseitigen
Randoberfläche
der zweiten Federinnenseitenrandführung 53 oder 74.
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Bei den obigen Ausführungsformen
wird ein Hall-Element 13 als berührungsfreies Erfassungselement
eingesetzt. Wahlweise kann ein Hall IC, ein magnetisches Widerstandselement
oder ähnliches
als ein berührungsfreies
Erfassungselement eingesetzt werden. Bei den obigen Ausführungsformen
werden geteilte Permanentmagnete 11 als Magnetfeldquelle eingesetzt.
Wahlweise kann ein zylindrischer Permanentmagnet als Magnetfeldquelle
eingesetzt werden.
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Andere Abänderungen und Modifikationen sind
ebenfalls möglich,
ohne von dem Geist der Erfindung abzuweichen.
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Bei einem elektronisch gesteuerten
Drosselgerät
ist eine Spiralfeder 6 ausgebildet sich von einem U-förmigen Hakenabschnitt 63 zu
erstrecken, der eine Verbindung zwischen einem ersten Federabschnitt 61 ist,
der eine Rückkehrfunktion
aufweist, und einem zweiten Federabschnitt 62, der eine Öffnungsfunktion
auf das andere Ende des zweiten Federabschnitts 62 aufweist.
Eine Umhüllung
mit einem Schmiermittel 7, 8 ist auf einem gleitenden
Berührungsbereich
zwischen der innenseitigen Randoberfläche der Spiralfeder 6 und
der außenseitigen Randoberfläche der
zweiten federinnenseitigen Randführung 53 bereitgestellt.
Ruf diese Weise kann der Gleitwiderstand bei der relativen Bewegung
zwischen der Spiralfeder 6 und der zweiten Federinnenseitenrandführung 53 wesentlich
verringert werden.