DE19706989A1 - Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ventilbe­ tätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung und insbesondere auf eine elektronisch gesteu­ erte Drosselventilbetätigungsvorrichtungsanordnung oder auf eine elektrisch gesteuerte Leerlaufventilbetätigungsvor­ richtungsanordnung, bei der ein speziell entworfener elek­ trischer Motor direkt mit einer Ventilachse eines Ventil­ körpers gekoppelt ist.

Die ersten Veröffentlichungen (nicht-geprüft) der japan­ ischen Patentanmeldung Nr. Heisei 5-149154, Nr. Heisei 4-234539 und Nr. Heisei 4-234540 stellen beispielhaft frü­ here vorgeschlagene Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnungen dar. Bei jeder der früher vorgeschlagenen Ventilbetätigungs­ vorrichtungsanordnungen, die in einer entsprechenden der oben erwähnten ersten Veröffentlichungen der japanischen Pa­ tentanmeldungen offenbart sind, ist ein Permanentmagnet auf einer Ventilachse eines Ventils befestigt, wobei zumindest eine Spule um den Magnet herum angeordnet ist, derart, daß er in eine Richtung eines magnetischen Flusses, der zwischen dem Magnet und der Spule entwickelt wird, senkrecht zu einer axialen Richtung der Ventilachse ist. Daher müssen der Ma­ gnet und die Spule in der Richtung der Ventilachse oder in der Außendurchmesserrichtung der Ventilachse eine große Di­ mension haben, um eine Fläche für den magnetischen Fluß si­ cherzustellen. Folglich wird ein Teil, das einen Motor bil­ det, in der Ventilachsenrichtung oder in der Außendurchmes­ serrichtung groß.

Zusätzlich ist bei jeder der vorher vorgeschlagenen Ventil­ betätigungsvorrichtungsanordnungen, die oben beschrieben wurden, das Ventil vollständig geschlossen, wenn eine Leistungsversorgung zu der Spule aufgrund eines Versagens ausgeschaltet ist. Daher wird es schwierig, daß der Motor läuft (auch "Humpel-Heimlauf" des Motors/Fahrzeugs genannt), wenn das Ventil ein elektronisch gesteuertes Drosselventil ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung zu schaffen, welche eine kleine Betäti­ gungsvorrichtungsanordnung in einer Richtung parallel zu einer Drehventilachse, auf der ein Ventilkörper befestigt ist, aufweist.

Diese Aufgabe wird durch eine Ventilbetätigungsvorrichtungs­ anordnung gemäß Anspruch 1 gelöst.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß dieselbe zumindest einen Humpel-Heimlauf eines Motors/Fahr­ zeugs sicherstellen kann, wenn die Leistungsversorgung für das elektronisch gesteuerte Drosselventil unterbrochen ist.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Ven­ tilbetätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung geschaffen, die folgende Merkmale auf­ weist: eine Ventilstruktur mit einem Ventilkörper und einer Drehventilachse; eine Elektromotorstruktur mit einem im all­ gemeinen plattenförmigen Körper, der an einem Ende der Ven­ tilachse befestigt ist, um einstückig mit der Ventilachse gedreht zu werden; einen Permanentmagneten, der auf dem plattenförmigen Körper befestigt ist; ein Befestigungs­ bauglied, das an dem einen Ende der Ventilachse befestigt ist; und ein Paar von Wicklungen, um ein Paar von Spulen zu bilden, deren Wicklungsrichtungen zueinander entgegengesetzt sind, und die um das Befestigungsbauglied gewickelt sind, derart, daß eine Richtung eines magnetischen Flusses, der zwischen jeder Wicklung des Paars von Wicklungen und dem Permanentmagneten entwickelt wird, parallel zu der Ventil­ achse ist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich­ nungen detaillierter erörtert. Es zeigen:

Fig. 1A eine schematische Querschnittsansicht eines Drossel­ ventils und einer Drosselkammer in einem Ansaugluft­ kanal eines Motors mit innerer Verbrennung, in dem ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;

Fig. 1B und 1C eine Draufsicht der Ventilbetätigungsvorrich­ tungsanordnung bzw. eine Seitenansicht derselben bei dem ersten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 1A ge­ zeigt ist;

Fig. 2A eine schematische Seitenansicht eines Permanentma­ gneten und eines plattenförmigen Körpers, an dem ein Magnet befestigt ist, der in der in Fig. 1A Ventil­ betätigungsvorrichtungsanordnung angeordnet ist;

Fig. 2B eine schematische Seitenansicht eines Paars von Wicklungen, die in der Ventilbetätigungsvorrich­ tungsanordnung, die in Fig. 1A gezeigt ist, ange­ ordnet sind;

Fig. 3A eine elektrische Erklärungsansicht der Ventilbe­ tätigungsvorrichtungsanordnung, die in Fig. 1A gezeigt ist, zum Erklären eines Grundoperations­ prinzips der Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung des in Fig. 1A gezeigten ersten Ausführungsbei­ spiels;

Fig. 3B und 3C Zeitsteuerungsdiagramme zum Erklären jedes Pulsbetriebsverhältnisses von Pulszugsignalen, die den jeweiligen Wicklungen zugeführt werden, die ein Paar von elektromagnetischen Spulen bilden, die in Fig. 3A gezeigt sind;

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht einer ersten Modi­ fikation des ersten Ausführungsbeispiels bezüglich des Paars von Wicklungen, die um ein Paar von Kern­ baugliedern gewickelt sind, die an einem Befesti­ gungsbauglied befestigt sind;

Fig. 5 eine schematische Seitenansicht einer zweiten Modi­ fikation des ersten Ausführungsbeispiels bezüglich des Paars von Wicklungen, wobei jede um ein Paar von Kernbaugliedern gewickelt ist, die sich symmetrisch bezüglich des Befestigungsbauglieds erstrecken;

Fig. 6 eine Teilquerschnittsansicht der Ventilbetätigungs­ vorrichtungsanordnung bei einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfin­ dung;

Fig. 7A und 7B schematische Seitenansichten (Fig. 7A) des Permanentmagneten und einer Oberfläche des in Fig. 6 gezeigten plattenförmigen Körpers bzw. (Fig. 7B) des Paars von Wicklungen und einer Mehrzahl von Kernbau­ gliedern auf einer Oberfläche des Befestigungsbau­ glieds, wobei um jedes Kernbauglied herum eine des Paars von Wicklungen gewickelt ist;

Fig. 8 eine elektronische schematische Erklärungsansicht der Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung (einer elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung vom Dreh­ typ) bei einem dritten bevorzugten Ausführungsbei­ spiel zum Erklären eines Grundoperationsprinzips der Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung bei dem drit­ ten Ausführungsbeispiel;

Fig. 9 eine teilweise longitudinale Querschnittsansicht der Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung bei dem drit­ ten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Er­ findung;

Fig. 10 eine schematische Vorderansicht, die eine Gestalt des Permanentmagneten darstellt, der bei der Ventil­ betätigungsvorrichtungsanordnung, die in Fig. 9 ge­ zeigt ist, verwendet wird;

Fig. 11 eine perspektivisch projizierte Explosionsansicht des Kernbauglieds, das bei der Ventilbetätigungs­ vorrichtungsanordnung bei dem in Fig. 9 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel verwendet wird;

Fig. 12 eine schematische Vorderansicht, die einen bogen­ förmigen Körper bei dem ersten und zweiten bolzen­ förmigen Kernbauglied darstellt, die das in Fig. 11 gezeigte Kernbauglied aufweist;

Fig. 13 eine schematische Draufsicht, die den ersten bolzen­ förmigen Kern darstellt, den das in Fig. 11 gezeigte Kernbauglied aufweist;

Fig. 14 eine longitudinale Querschnittsansicht entlang einer Linie VII-VII von Fig. 13;

Fig. 15 eine schematische Draufsicht eines plattenförmigen Bauglieds, das das in Fig. 11 gezeigte Kernbauglied aufweist;

Fig. 16 eine longitudinale Querschnittsansicht entlang einer Linie IX-IX von Fig. 15;

Fig. 17 und 18 Erklärungsansichten, die Drehbewegungen einer Drehachse in Uhrzeigersinn- und in Gegenuhrzeiger­ sinn-Richtung mittels der Ventilbetätigungsvorrich­ tungsanordnung bei dem dritten Ausführungsbeispiel darstellen;

Fig. 19 eine longitudinale Querschnittsansicht der Ventil­ betätigungsvorrichtungsanordnung (der elektromag­ netischen Betätigungsvorrichtung vom Drehtyp) bei einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 20 eine schematische Vorderansicht des Permanentmagne­ ten, der bei dem in Fig. 19 gezeigten vierten Aus­ führungsbeispiel verwendet wird;

Fig. 21 eine schematische Vorderansicht eines Paars von sek­ torförmigen Deckelabschnitten, die das Kernbauglied aufweist, das bei der Ventilbetätigungsvorrichtungs­ anordnung bei dem in Fig. 19 gezeigten vierten Aus­ führungsbeispiel verwendet wird;

Fig. 22 eine perspektivisch projizierte Explosionsansicht des Kernbauglieds, das bei der Ventilbetätigungsvor­ richtungsanordnung gemäß dem in Fig. 19 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel verwendet wird;

Fig. 23 eine longitudinale Querschnittsansicht eines zylin­ derförmigen Kerns, der bei dem in Fig. 19 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel verwendet wird;

Fig. 24 eine schematische Vorderansicht des in Fig. 21 ge­ zeigten zylinderförmigen Kerns;

Fig. 25 und 26 Erklärungsansichten, die jeweils zum Erklären eines virtuellen Querschnitts des zylinderförmiges Kerns bei einer beliebigen axialen Position dienen;

Fig. 27 eine schematische Seitenansicht eines bolzenförmigen Kerns, der bei dem in Fig. 10 gezeigten vierten Aus­ führungsbeispiel verwendet wird;

Fig. 28 eine schematische Vorderansicht des bolzenförmigen Kerns, der in Fig. 27 gezeigt ist;

Fig. 29 eine schematische Rückansicht des in den Fig. 27 und 28 gezeigten bolzenförmigen Kerns;

Fig. 30 und 31 Erklärungsansichten, wobei jede einen virtuellen äußeren Umfang eines plattenartigen Kerns dar­ stellt, der bei dem in Fig. 19 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel verwendet wird;

Fig. 32 und 33 Erklärungsansichten zum Erklären der Dreh­ bewegungen der Drehachse in der Uhrzeigersinn- bzw. Gegenuhrzeigersinn-Richtung mittels der Ventilbe­ tätigungsvorrichtungsanordnung bei dem in Fig. 19 gezeigten Ausführungsbeispiel;

Fig. 34 eine Erklärungsansicht zum Erklären eines Wirbel­ stroms, der in einem bolzenförmigen Abschnitt ent­ wickelt wird, und zwar am äußeren Umfangsrand, in dem kein Schlitz gebildet ist;

Fig. 35 eine Erklärungsansicht zum Erklären der Wirbelströme in dem bolzenförmigen Abschnitt an der äußeren Um­ fangskante, in der eine Mehrzahl von Schlitzen ge­ bildet ist; und

Fig. 36 eine Erklärungsansicht zum Erklären der Wirbelströ­ me, die in dem bolzenförmigen Abschnitt an der äuße­ ren Umfangskante entwickelt werden, in der acht Schlitze gebildet sind, und zwar als Modifikation des vierten Ausführungsbeispiels der Ventilbetäti­ gungsvorrichtungsanordnung, die in Fig. 19 gezeigt ist.

Fig. 1A, 1B und 1C zeigen ein erstes bevorzugtes Ausfüh­ rungsbeispiel einer Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung, welche bei einem elektronisch gesteuerten (Motor-) Drossel­ ventil (einer Drosselventilvorrichtung) verwendet wird, auf die die vorliegende Erfindung anwendbar ist.

Wie es in Fig. 1A gezeigt ist, ist ein Drosselventilkörper 3 vom Drosseltyp innerhalb einer Drosselkammer 1 angeordnet, die einen Ansaugluftkanal 2 darstellt. Beide Enden einer Ventil- (Dreh-) Achse 4 des Drosselventilkörpers (die Ven­ tilachse 3 ist an einem im allgemeinen plattenförmigen Ven­ tilkörper an einem Durchmesserabschnitt befestigt, der durch die Mitte des Ventilkörpers 3 geht) werden mittels Lager 5 rotierbar (drehbar) getragen und dringen durch jeweilige Seitenwände der Drosselventilkammer 1.

Eine Betätigungsvorrichtung, die durch einen Motor gebildet ist, ist mit einem Ende der Ventilachse 4 verbunden.

Detailliert gesagt ist ein plattenförmiger Körper 6 auf dem einen Ende der Ventilachse 4 befestigt, während ein Perma­ nentmagnet 7 auf (einer Oberfläche des) dem plattenförmigen Körper 6 befestigt ist. Der Permanentmagnet 7 ist mit einem Polpaar, d. h. dem magnetischen Nordpol N und dem magneti­ schen Südpol S, gebildet, wobei jeder in einer halbkreis­ förmigen Bogenform gebildet ist, wie es in Fig. 2A gezeigt ist.

Ein Paar von Wicklungen (die die elektromagnetischen Spulen bilden) 8 (8a, 8b) sind auf einem Befestigungsbauglied (oder Seitenwandabschnitten der Drosselkammer 1) befestigt, der­ art, daß eine Richtung eines magnetischen Flusses, der zwi­ schen jeder Wicklung des Paars von Wicklungen 8 und dem Ma­ gneten 7 entwickelt wird, parallel zu (einer länglichen Richtung) der Ventilachse 4 ist. Insbesondere, wie es in Fig. 2B gezeigt ist, weist ein Kern (Körper) 9 eine Plat­ tenoberfläche auf, die bezüglich einer Achse 10 des Kerns 9 exzentrisch angeordnet ist, um auf magnetische Art und Weise dem Permanentmagneten 7 gegenüberzuliegen. Das Paar von Wicklungen 8a und 8b umfaßt, gewickelt auf dem Achsenab­ schnitt 10 des Kerns 9, eine Ventilöffnungsspule 8a und eine Ventilschließspule 8b, deren Wicklungsrichtung zu der der Ventilöffnungsspule 8a entgegengesetzt ist.

Ein armförmiger Drosselhebel 11 ist an dem anderen Ende der Ventilachse 4 befestigt.

Der Drosselhebel 11 umfaßt zwei verdrillte bezüglich zuein­ ander entgegengesetzt gewickelte Schraubenfedern 12 und 13, wobei ein Ende jeder Feder in Ineingriffnahme mit dem Sei­ tenwandabschnitt der Drosselkammer 1 ist, und wobei das an­ dere Ende jeder Feder in Ineingriffnahme mit einem entspre­ chenden der Ineingriffnahme-Stifte 14 und 15 ist, die von dem Seitenwandabschnitt der Drosselkammer 1 vorstehen.

Auf diese Art und Weise wird auf die zwei Federn 12 und 13 sowohl in der Ventilöffnungsrichtung als auch in der Ventil­ schließrichtung gewirkt, derart, daß eine Neutralposition aufgrund einer Symmetrie beider Vorspannungskräfte, die auf die zwei Federn 12 und 13 ausgeübt werden, eingestellt ist.

Es sei angemerkt, daß die Neutralposition auf eine Position eingestellt ist, um den Ventilkörper 3 zu öffnen, d. h. der­ selbe ist nicht in der vollständigen Schließposition.

Ein Anschlag 17 steht von dem Seitenwandabschnitt der Dros­ selkammer 1 vor, um einen Drehbewegungsbereich eines An­ schlagsstücks 16 zu begrenzen, das von dem Drosselhebel 11 vorsteht.

Es sei ferner angemerkt, das der Anschlag 17 zwei Anschläge aufweist, und zwar einen zum Begrenzen des Drehbewegungs­ bereichs bis zu der vollständigen schließposition, und den anderen zum Begrenzen der Drehbewegung bis zu der vollstän­ digen Offenposition, wobei Fig. 1A nur einen der Anschläge 17 zeigt.

Zusätzlich steht ein Ineingriffnahmestück 18 von dem Dros­ selhebel 17 vor, wobei ein Humpel-Heim-Hebel 20 (der mit einem Beschleunigungselement wie z. B. einem Beschleuni­ gungs- (Gas-) Pedal (in Fig. 1A nicht gezeigt) über einen Gaszug 19 verbunden ist. Sowohl der Humpel-Heim-Hebel 20 also das Ineingriffnahmestück 18 des Drosselhebels 11 sind mit einem Spielraum in Eingriff nehmbar, selbst wenn der Humpel-Heim-Hebel 20 zu einem normalen Beschleunigerherab­ druckwinkelbereich des Beschleunigerelements bewegt wird. Wenn jedoch der Drosselhebel in die vollständige geschlos­ sene Position in einem Bereich des Spiels gebracht wird, ist der Humpel-Heim-Hebel 20 nicht mit dem Ineingriffnahmestück 18 in Eingriff. Zusätzlich wird der Humpel-Heim-Hebel 20 über einen Winkel gedreht, der die Neutralposition des Dros­ selhebels 11 überschreitet oder gleich der Neutralposition des Drosselhebels 11 ist, und zwar in eine Position, die in der Nähe einer vollständig herabgedrückten Position des Be­ schleunigerelements plaziert ist.

Ein Drossel- (Öffnungswinkel-) Sensor 21, der durch ein Potentiometer ausgeführt ist, ist in der Drosselkammer 11 enthalten, um ein Signal auszugeben, das einer Drehbewe­ gungsposition der Ventilachse 4 entspricht. Der Drossel­ sensor 21 umfaßt einen bewegbaren Kontakt 23, der auf einem Rotor 22 aufgebracht ist, der um die Ventilachse 4 herum be­ festigt ist, wobei der bewegbare Kontakt 23 auf einem Wider­ standskörper auf einem festen Substrat 24 gleitet, um ein (analoges) Spannungssignal auszugeben, das der Drehbewegung der Ventilachse 4 entspricht.

Fig. 3A ist ein Schaltungsblockdiagramm des elektronisch ge­ steuerten Drosselventils zum Erklären eines Grundoperations­ prinzips der Ventilbetätigungsanordnung bei dem in Fig. 1A gezeigten ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 3A und 3B sind Zeitsteuerungsdiagramme zum Erklären von Pulszugsignalen, die den Wicklungen 8a bzw. 8b des Wick­ lungspaares zugeführt werden.

Eine erste Steuerungseinheit (ein Motorsteuerungsmodul) ECM 25 (ECM = Engine Control Module) mit einer CPU 1 wird ver­ wendet, um die Motortreiberparameter (beispielsweise die Kraftstoffeinspritzzeitsteuerung und -menge, das Luft-Kraft­ stoff-Mischungsverhältnis usw.) zu steuern. Die Motorsteue­ rungseinheit ECM 25 empfängt Signale von einem Beschleuni­ gungssensor (nicht gezeigt), von einem Fahrzeuggeschwindig­ keitssensor, von einem Motorumdrehungsgeschwindigkeitssensor usw. Dieselbe berechnet einen Zielöffnungswinkel des Dros­ selventils 3 und gibt ein Signal, das dem Zielöffnungswinkel entspricht, aus.

Eine Drosselsteuerungseinheit (ein Drosselsteuerungsmodul) 26 (auch als Traktionssteuerungsmodul TCM bezeichnet (TCM = Traction Control Module)) empfängt das Ausgangssignal von der Motorsteuerungseinheit (dem Motorsteuerungsmodul) 25, das den Zieldrosselöffnungswinkel (Zieldrosselventilöff­ nungswinkel) anzeigt, und führt einen tatsächlichen Öff­ nungswinkel, der von dem Drosselventil 21 erfaßt wird, rück­ kopplungsmäßig zurück.

Die Drosselventilsteuerungseinheit (das Drosselventilsteue­ rungsmodul) 26 berechnet ein Betriebsverhältnis (%) des Pulszugsignals, das jeder Wicklung des Paars von Wicklungen 8a oder 8b zugeführt werden soll, auf der Basis des empfan­ genen Zieldrosselventilöffnungswinkels und des tatsächlichen Öffnungswinkels, um das Betriebsverhältnis (%) des entspre­ chenden der jeweiligen Pulszugsignale in einem Rückkopp­ lungssteuerungsmodus zu steuern. Wenn insbesondere der Ziel­ drosselventilöffnungswinkel mit dem tatsächlichen Drossel­ ventilöffnungswinkel verglichen wird, und wenn beispiels­ weise der tatsächliche Drosselventilöffnungswinkel kleiner als der Zielöffnungswinkel ist, wird das Betriebsverhältnis (der Ein-Betrieb) für die Ventilöffnungswicklung 8a des Paars von Wicklungen 8 erhöht. Wenn das Öffnungswinkelbe­ triebsverhältnis (%) eingestellt ist, wird das Pulszugsignal mit dem Ein-Betrieb (eine Ein-Zeitdauer) und mit dem Aus- Betrieb (eine Aus-Zeitdauer) zu der Ventilöffnungswicklung 8a ausgegeben, während das Pulszugsignal mit dem Ein-Betrieb und dem Aus-Betrieb, welche bezüglich des Pulszugsignals für die Ventilöffnungswicklung 8a umgekehrt ist, zu der Ventil­ schließwicklung 8b ausgegeben wird. Dies ist aus den Fig. 3B und 3C zu sehen. Es sei angemerkt, daß Fig. 3B das Pulszug­ signal für die Ventilöffnungswicklung 8a darstellt, während Fig. 3C das Pulszugsignal für die Ventilschließwicklung 8b beispielhaft darstellt, wobei eine Periode jedes Pulszug­ signals konstant ist (eine Frequenz jedes Pulszugsignals beträgt beispielsweise 300 Hz).

Dies bewirkt durchgehend, daß der Antrieb des Drosselventils 3 in einem Verhältnis wiederholt wird, das dem Ventilöff­ nungsbetrieb (%) entspricht, derart, daß der Drosselventil­ öffnungswinkel eingestellt wird, um das Ventilöffnungsbe­ triebsverhältnis zu liefern.

Da gemäß der vorliegenden Erfindung die Richtung des magne­ tischen Flusses, der sich in einem Luftzwischenraum zwischen dem Permanentmagneten 7 und jeder des Paars von Wicklungen 8 erstreckt, parallel zu der länglichen (axialen) Richtung der Ventilachse 4 ist, wird die Fläche für den magnetischen Fluß gemäß einer Einstellung der Größe des plattenförmigen Kör­ pers 6 festgelegt, um ein ausreichendes Drehmoment für die Ventilachse 4 zu erreichen. Folglich kann eine kleine Ven­ tilbetätigungsvorrichtung aufgrund einer Verkürzung in der Richtung der Ventilachse 4 erreicht werden.

In einem Fall, in dem die Leistungsversorgung für die Steu­ ereinheiten (Module) 25 und 26 aufgrund eines Leistungs­ zuführungsversagens ausfällt, derart, daß kein Pulszugsignal jeder des Paars von Wicklungen 8 zugeführt wird, wird der Drosselventilkörper 3 an der neutralen Position angehalten, an der die Vorspannungskräfte sowohl der Ventilöffnungsfeder 12 als auch der Ventilschließfeder 13 ausgeglichen sind. Ein vorbestimmter Öffnungswinkel wird an der neutralen Position erreicht, derart, daß ein Auftreten eines Motorausgehens vermieden werden kann, und daß ferner ein Überlauf der Mo­ torumdrehungsgeschwindigkeit vermieden wird.

Ferner wird im gleichen oben beschriebenen Fall das Be­ schleunigerelement (Pedal) an der Position betrieben, die in der Nähe der vollständigen Offenposition plaziert ist, der­ art, daß der Humpel-Heim-Hebel 20 in Ineingriffnahme mit dem Drosselhebel 11 ist, der an der neutralen Position plaziert ist. Somit kann das Drosselventil 3 in der Offenrichtung be­ trieben werden, derart, daß eine manuelle Steuerung für das Drosselventil 3 über das Beschleunigerelement bis zu einem gewissen Grad durchgeführt werden kann, und daß ein Humpel- Heimlauf für den Motor bzw. das Fahrzeug während des Versa­ gens möglich wird.

Fig. 4 zeigt eine erste Modifikation des ersten Ausführungs­ beispiels. Obwohl das Paar von Wicklungen 8 derart aufgebaut ist, wie es in Fig. 2A gezeigt ist, sind jedoch zwei ge­ trennte Kerne 32 auf einem alternativen festen plattenför­ migen Körper 31 angeordnet, wobei um einen der Kerne 32 die Ventilöffnungswicklung 8a gewickelt ist, während um den an­ deren der Kerne 32 die Ventilschließwicklung 8b des Paars von Wicklungen 8 gewickelt ist.

Fig. 5 zeigt eine zweite Modifikation des ersten Ausfüh­ rungsbeispiels.

Da die Anzahl von Wicklungen des Paars von Wicklungen in dem Fall der ersten Modifikation von Fig. 4 nicht mehr erhöht werden kann, sind vier Kerne 32 an dem ersten plattenför­ migen Körper 31 angeordnet, wobei die Ventilöffnungswicklung 8a des Paars von Wicklungen 8 auf den zwei Kernen der Kerne 32 auf einer senkrechten Linie gewickelt ist, während die Ventilschließwicklung 8b des Paars von Wicklungen 8 auf den anderen beiden der Kerne 32 auf der anderen orthogonalen Li­ nie gewickelt ist. Während des Leistungsversorgungsempfangs (des Empfangs der jeweiligen Pulszugsignale) schafft einer der beiden Kerne, auf denen die Ventilöffnungswicklung des Paars von Wicklungen gewickelt ist, den Nordpol N während der andere der zwei Kerne den Südpol S liefert. Während desselben Falles liefert einer der anderen beiden Kerne, auf denen die Ventilschließwicklung des Paars von Wicklungen ge­ wickelt ist, den Nordpol N während der andere der anderen beiden Kerne den Südpol S liefert.

Im Fall des Fig. 1A gezeigten ersten Ausführungsbeispiels ist das Paar von Wicklungen 8 gegenüber einer Oberfläche des Permanentmagneten 7 angeordnet.

Somit wirkt eine Anziehungskraft zwischen dem Permanent­ magneten 7 und dem Paar von Wicklungen 8, um das Paar von elektromagnetischen Spulen zu bilden, auf die Ventilachse 4 in einer Schubrichtung derselben.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 8 gezeigt ist, ist das Paar von Wicklungen 8, um das Paar von Spulen zu bilden, gegen beide Oberflächen des Permanentmagneten 7 angeordnet, damit derselbe zwischen dem Paar von Wicklungen 8 liegt.

Es sei angemerkt, daß die restliche Struktur außer der oben beschriebenen Anordnung bezüglich des Paars von Wicklungen 8 und des Permanentmagneten 7, die in Fig. 6 gezeigt ist, die gleiche wie in dem ersten Ausführungsbeispiel ist.

Fig. 7A zeigt eine Struktur des Permanentmagneten 7, der bei dem in Fig. 6 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel ver­ wendet wird. Der Permanentmagnet 7 umfaßt somit einen oberen Nordpolabschnitt N mit einer halbkreisförmigen Gestalt, und eine unteren Nordpolabschnitt N mit derselben halbkreis­ förmigen Gestalt, wobei beide Nordpol- und Südpolabschnitte N, S auf einer Oberfläche des plattenförmigen Körpers 6 ge­ bildet sind. Es sei angemerkt, daß, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, der andere Permanentmagnet 7 einen unteren Nordpolab­ schnitt N mit der gleichen halbkreisförmigen Gestalt, und einen oberen Südpolabschnitt S mit der gleichen halbkreis­ förmigen Gestalt umfaßt, wobei beide Abschnitte Nordpol N und Südpol S auf der anderen Oberfläche des plattenförmigen Körpers 6 gebildet sind.

Fig. 7B zeigt die Struktur des Paars von Wicklungen 8 (8a), die bei dem in Fig. 6 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel verwendet werden.

Das Paar von Wicklungen 8 ist gegenüber beiden Oberflächen des Magnets 7 angeordnet, derart, daß die Richtung des mag­ netischen Flusses, der zwischen dem Paar von Wicklungen 8 und dem Magneten 7 entwickelt wird, parallel zu der Richtung der Ventilachse 4 ist.

Insbesondere ist der feste plattenförmige Körper bezüglich einer Oberfläche des Magneten 7 angebracht. Somit er­ strecken sich vier Kerne 34 von der Oberfläche des platten­ förmigen Körpers 31, wobei um jeden der vier Kerne 34 die Ventilöffnungswicklung 8a des Paars von Wicklungen 8 ge­ wickelt ist, derart, daß die benachbarten zwei der Kerne 32, auf denen die Ventilöffnungswicklung 8a gewickelt ist, und welche bezüglich Fig. 7B die oberen sind, den Nordpol N schaffen, während die restlichen zwei, auf denen die Ventil­ öffnungswicklung 8a gewickelt ist, und welche bezüglich Fig. 7B die unteren sind, den Südpol S liefern.

Es sei angemerkt, daß, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, der an­ dere plattenförmige Körper 33 gegenüber der anderen Oberflä­ che des Magneten 7 angeordnet ist, wobei sich vier Kerne 34 von dem anderen plattenförmigen Körper 33 erstrecken, wobei um jeden der vier Kerne 34 die Ventilschließwicklung 8b des Paars von Wicklungen gewickelt ist, derart, daß die benach­ barten zwei der Kerne 32, auf denen die Ventilschließwick­ lung 8b gewickelt ist, und welche bezüglich Fig. 7B die oberen sind, den Nordpol N liefern, während die restlichen zwei derselben, auf denen die Ventilschließwicklung 8b ge­ wickelt ist, und welche bezüglich Fig. 7B die unteren sind, den Südpol S liefern.

Die Fig. 8-18 zeigen eine elektromagnetische Betätigungs­ vorrichtung vom Drehtyp als die Ventilbetätigungsvorrich­ tungsanordnung bei einem dritten bevorzugten Ausführungs­ beispiel gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 8 zeigt eine Erklärungsansicht der Ventilbetätigungs­ vorrichtungsanordnung, die eine Traktionssteuerungseinheit (ein Traktionssteuerungsmodul) 50 (das dem TCM 25 beim er­ sten Ausführungsbeispiel entspricht) und eine Transistor­ treiberschaltung 60 (mit zwei Transistoren 60A und 60B) aufweist, zum Erklären eines Betriebs der elektromagneti­ schen Betätigungsvorrichtung 101 vom Drehtyp bei dem dritten Ausführungsbeispiel.

Fig. 9 zeigt eine Struktur in einem zylindrischen Gehäuse, das die äußere Gestalt der elektromagnetischen Betätigungs­ vorrichtung 110 vom Drehtyp bildet.

Fig. 10 zeigt eine Struktur des Permanentmagneten 116 des plattenförmigen Körpers 150, der bei dem dritten Ausfüh­ rungsbeispiel verwendet wird.

Fig. 11 zeigt eine Struktur eines (magnetischen) Kernbau­ glieds 170, das bei dem dritten Ausführungsbeispiel ver­ wendet wird.

Fig. 12 zeigt eine Struktur des Kernbauglieds 170, das bei dem dritten Ausführungsbeispiel verwendet wird.

Fig. 13 und 14 zeigen eine Struktur eines ersten bolzenför­ migen Kerns 180, der bei dem dritten Ausführungsbeispiel verwendet wird.

Fig. 15 und 16 zeigen eine Struktur eines plattenartigen Kerns 240, der bei dem dritten Ausführungsbeispiel verwendet wird.

Fig. 17 zeigt eine Drehbewegung im Urzeigersinn der Dreh­ ventilachse bezüglich des Kernbauglieds 170 bei dem dritten Ausführungsbeispiel.

Fig. 18 zeigt eine Drehbewegung im Gegenuhrzeigersinn der Drehventilachse 140 bezüglich des Kernbauglieds 170 bei dem dritten Ausführungsbeispiel.

In Fig. 8 entspricht ein Bezugszeichen 400 dem Drosselsensor 21, während das Bezugszeichen 200 der Drosselkammer 1, das Bezugszeichen 300 dem Drosselventilkörper 3, das Bezugszei­ chen 100 dem Ansaugluftkanal 2, das Bezugszeichen 700 dem Drosselhebel 11 und die Bezugszeichen 800 und 900 den zwei Schraubenfedern 12 und 13 entsprechen.

Die Drehventilachse 140 (die der Ventilachse 4 im ersten Ausführungsbeispiel entspricht) ist in einem Achseneinfü­ gungsloch 130A einer Drehachsenträgerplatte 130 (wie sie in Fig. 9 typischerweise gezeigt ist) drehbar eingefügt. Eine Magnetbefestigungsplatte 150 mit einer plattenförmigen Form ist an einem Ende der Drehachse 140 befestigt, während der Drosselventilkörper 300 (im ersten Ausführungsbeispiel 3) an dem anderen Ende der Magnetbefestigungsplatte 150 befestigt ist. Eine Seite der Drehventilachse 140 ist in das Gehäuse 120 eingefügt, während die andere Seite von dem Gehäuse 120 vorsteht und sich in den Ansaugluftkanal 100 erstreckt.

Der Permanentmagnet 160, wie er in Fig. 10 gezeigt ist, um­ faßt ein Paar von sektorförmigen Polen 160 N und S (160A und 160B), die auf einer Oberfläche einer plattenförmigen Ma­ gnetbefestigungsplatte 150 befestigt sind, wobei der Dros­ selventilkörper 300 an der anderen Oberfläche der platten­ förmigen Magnetbefestigungsplatte 150 angeordnet ist. Einer (160A) des Paars von sektorförmigen Polen 160 (160A und 160B) liefert den Nordpol N, während der andere 160B des Paars von sektorförmigen Polen 160 den Südpol S bildet, wo­ bei beide Pole 160A und 160B an einer Endoberfläche der Mag­ netbefestigungsplatte (des plattenförmigen Körpers) 150 an­ gebracht sind.

Es sei angemerkt, daß ein Sektorwinkel, d. h. ein Winkel zwischen einer Endlinie und der anderen Endlinie jedes sek­ torförmigen Pols 160A und 160B durch Θ₁ bezeichnet ist (wie es in Fig. 10 gezeigt ist).

Ein Kernbauglied 170 weist im ganzen betrachtet eine etwa zylindrische Form auf, wobei das Kernbauglied 170 dem Per­ manentmagneten (dem Paar von sektorförmigen Polen) 160 ge­ genüberliegt und in ein Ende des zylindrischen Gehäuses 120 eingefügt ist (wie es in Fig. 9 gezeigt ist).

Das Kernbauglied 170 umfaßt folgende Merkmale: den ersten bolzenförmigen Kern 180 und den zweiten bolzenförmigen Kern 210, welche einander gegenüber angeordnet sind; einen plat­ tenartigen Kern 240, der den ersten bolzenförmigen Kern 180 und den zweiten bolzenförmigen Kern 210 verbindet. Sowohl der erste bolzenförmige Kern 180 als auch der zweite bol­ zenförmige Kern 210 und der plattenartige Kern 240 sind aus rostfreiem Stahl der Ferritserie gebildet (wie es nachfol­ gend beschrieben ist).

Der erste bolzenförmige Kern 180 umfaßt folgende Merkmale: einen halbzylindrischen bolzenförmigen Körper 190, der an­ geordnet ist, um einem zweiten bolzenförmigen Kern 210 in einer 1änglichen Richtung gegenüberzuliegen, wie es in den Fig. 9, 11 und 12-14 gezeigt ist, eine richtungsmäßig im Uhrzeigersinn drehende (normal oder vorwärts drehend) Spule 270 (die der Ventilschließspule 8b des Paars von Wicklungen 8 bei dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht), die um den halbkreisförmigen zylindrischen bolzenförmigen Körper 190 an einem Ende gewickelt ist, und einen sektorförmigen Körper 200 (es sei besonders auf Fig. 11 verwiesen), der als Flansch des bolzenförmigen Körpers 190 gebildet ist.

Zusätzlich ist ein halbzylindrischer Einfügeabschnitt 190A mit kleinerem Durchmesser an einem spitzenende des bolzen­ förmigen Körpers 190 gebildet, wobei eine Endoberfläche des anderen Endes des sektorförmigen Körpers 200 als eine dem Magnet gegenüberliegende Oberfläche 200A gebildet ist. Es sei angemerkt, daß, wie es in Fig. 12 gezeigt ist, der Sek­ torwinkel der dem Magnet gegenüberliegenden Oberfläche 200A Θ₂ beträgt.

Der zweite bolzenförmige Kern 210 ist auf die selbe Art und Weise wie der erste bolzenförmige Kern 180 gebildet.

Der zweite bolzenförmige Kern 210 umfaßt folgende Merkmale: a) einen bolzenförmigen Körper 220 mit einer Oberfläche, auf der die rückwärts drehende Spule 280 (die der Ventilöff­ nungswicklung des Paars von Wicklungen 8a entspricht) mit­ tels eines Spulenhalters 300 gewickelt ist; und b) einen sektorförmigen Körper 230 (siehe Fig. 11), der an dem ande­ ren Ende des bolzenförmigen Körpers gebildet ist und als Flanschabschnitt des bolzenförmigen Körpers 220 gebildet ist, welcher dem Magnet 160 auf der gleichen Ebene wie der Sektorkörper 200 gegenüberliegt.

Ein halbkreisförmiger Einfügeabschnitt 220A mit kleinerem Durchmesser ist auf einem Spitzenende des bolzenförmigen Körpers 220 gebildet. Die andere Endeoberfläche des Sektor­ körpers 230 ist durch die dem Magnet gegenüberliegende Ober­ fläche 230A gebildet. Es sei angemerkt, daß der Sektorwinkel der dem Magnet gegenüberliegenden Oberfläche 230 mit Θ₂ be­ zeichnet ist, wie es in Fig. 12 gezeigt ist.

Der plattenartige Kern 240 ist aus einer plattenförmigen Platte gebildet, wie es in den Fig. 11, 15 und 16 gezeigt ist, wobei ein Einfügeloch 250, in das ein Locheinfüge­ abschnitt 190A des bolzenförmigen Körpers 190 eingefügt wird, an einem Ende einer Durchmesserposition symmetrisch zu einer Mitte des Kerns 240 gebildet ist, und wobei ein Ein­ fügeloch 260, in das der Einfügeabschnitt 220A des bolzen­ förmigen Körpers 220 eingefügt wird, an dem anderen Ende der Durchmesserposition an demselben gebildet ist. Der platten­ artige Kern 240 bildet das Kernbauglied 170 mit dem ersten bolzenförmigen Kern 180, dem zweiten bolzenförmigen Kern 210 und dem plattenartigen Kern 240 durch Kombinieren (Verbin­ den) eines Endes des ersten bolzenförmigen Kerns 180 mit dem einen Ende des zweiten bolzenförmigen Kerns 210.

Die vorwärts drehende Spule 270 ist auf dem bolzenförmigen Körper 220 des ersten bolzenförmigen Kerns 190 über den Spu­ lenhalter 290 gewickelt. Die rückwärts drehende Spule 280 ist auf dem bolzenförmigen Körper 220 des zweiten bolzenför­ migen Kerns 210 über den Spulenhalter 300 gewickelt. Die vorwärts drehende Spule 270 wirkt als Ventilschließspule (Wicklung 8b) bei der elektronisch gesteuerten Drossel­ ventilvorrichtung als die Ventilbetätigungsvorrichtungs­ anordnung bei dem dritten Ausführungsbeispiel.

Die rückwärts drehende Spule (Wicklung 8b) 280 wirkt als die Ventilöffnungsspule (Wicklung 8a).

Eine Beziehung des Sektorwinkels Θ₁ jedes sektorförmigen Magneten 160A und 160B, des Sektorwinkels e₂ der Magnet-ge­ genüberliegenden Oberfläche 200A des ersten bolzenförmigen Kerns 180 und des Sektorwinkels Θ₂ der Magnet-gegenüberlie­ genden Oberfläche 230A des zweiten bolzenförmigen Kerns 200 wird nachfolgend beschrieben.

Die Winkel Θ₁ und Θ₂ sind bei dem dritten Ausführungsbei­ spiel folgendermaßen eingestellt:

α + β 180° - {(Θ₂ - Θ₁) + 2(180° - Θ₂)} (1)

α bezeichnet dabei einen Betriebswinkel des Drosselventil­ körpers 300, während β einen Zusammenbauvariations- (Rand-) Winkel bezeichnet.

Folglich erlauben die eingestellte Sektor- (Rand-) Winkel Θ₁ und Θ₂ eine Entwicklung eines optimalen magnetischen Feldes, wodurch eine genaue Einstellung des Ventilöffnungswinkels erreicht wird.

Wenn bei dem dritten Ausführungsbeispiel α = 83° und β = 28° sind, betragen Θ₁ = 120° und Θ₂ = 170°.

Die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung 110 vom Dreh­ typ wird betätigt, wie es nachfolgend bezugnehmend auf Fig. 17 und 18 beschrieben ist.

Wenn zuerst nur ein Strom durch lediglich die vorwärts drehende Spule (Wicklung) 270 fließt, wird der Nordpol N auf der Magnet-gegenüberliegenden Oberfläche 230A des zweiten bolzenförmigen Kerns 210 des Kernbauglieds 170 magnetisiert, wobei der Südpol S auf der Magnet-gegenüberliegenden Ober­ fläche 200A des zweiten bolzenförmigen Kerns 180 magneti­ siert wird, wodurch das Magnetfeld von der Magnet-gegenüber­ liegenden Oberfläche 230A zu der Magnet-gegenüberliegenden Oberfläche 200A entwickelt wird. Anderenfalls wird das Ma­ gnetfeld von dem sektorförmigen Nordpol-Magnet 160A zu dem sektorförmigen Südpol-Magnet 160B im Falle eines Zwischen­ raums zwischen den sektorförmigen Magneten 160A und 160B des Permanentmagneten 160 entwickelt.

Wenn, wie es in Fig. 17 gezeigt ist, die sektorförmigen Mag­ netpole 160A und 160B des Magnets 160 an Zwischenpositionen gegen die gegenüberliegenden Oberflächen 200A und 230A des Kernbauglieds 170 plaziert sind, bewirken das Magnetfeld, das von der den gegenüberliegenden Oberflächen 200A und 230A entwickelt wird, und das Magnetfeld, das von den sektorför­ migen Magneten 160A und 160B entwickelt wird, eine Anziehung und Abstoßung zu und von dem Magneten 160, wodurch die Dreh­ ventilachse 140 in der Uhrzeigersinnrichtung, die durch ei­ nen Pfeil in Fig. 17 bezeichnet ist, gedreht wird.

Wenn anderenfalls nur ein Strom in die rückwärts drehende Spule 280 fließt, wird der Südpol seinerseits auf der Ma­ gnet-gegenüberliegenden Oberfläche 230A des zweiten bolzen­ förmigen Kerns 210 magnetisiert, wobei ferner der Nordpol auf der Magnet-gegenüberliegenden Oberfläche 200A magneti­ siert wird, derart, daß das Magnetfeld von der gegenüberlie­ genden Oberfläche 200A zu der Magnet-gegenüberliegenden Oberfläche 230A entwickelt wird.

Wie es in Fig. 18 gezeigt ist, bewirken das Magnetfeld, das von den gegenüberliegenden Oberflächen 200A und 230A ent­ wickelt wird, und das Magnetfeld, das von den sektorförmigen Magnetpolen 160A und 160B entwickelt wird, das Anziehen und Abstoßen zu und von dem Magneten, um die Drehventilachse 140 in der mit einem Pfeil angemerkten Richtung (der Gegenuhrzeigerrichtung) von Fig. 18 zu drehen.

Wie es oben beschrieben wurde, gibt die elektromagnetische Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung 110 vom Drehtyp bei dem dritten Ausführungsbeispiel Pulszugsignale mit entgegen­ gesetzten Pegeln in die Vorwärts- bzw. in die Rückwärts- (drehende) Spule 270 und 280 ein (beispielsweise bei einer festen Frequenz von 300 Hz).

Wenn daher das Pulszugsignal, das in die vorwärts drehende Spule 270 eingegeben wird, eingeschaltet wird, wird das Pulszugsignal, das von der rückwärts drehenden Spule 280 empfangen wird, ausgeschaltet. Wenn das Pulszugsignal, das in die vorwärts drehende Spule 270 eingegeben wird, ausge­ schaltet wird, wird das Pulszugsignal, das von der rückwärts drehenden Spule 280 empfangen wird, eingeschaltet.

Wenn folglich das Pulszugsignal, das von der vorwärts dre­ henden Spule 270 empfangen wird, eingeschaltet wird, bewirkt das Magnetfeld, das von der vorwärts drehenden Spule 270 entwickelt wird, daß die Drehventilachse 140 in der Uhrzei­ gersinnrichtung gedreht wird. Wenn das Pulszugsignal, das von der vorwärts drehenden Spule 270 empfangen wird, ausge­ schaltet wird, bewirkt das Magnetfeld, das von der rückwärts drehenden Spule 280 entwickelt wird, daß die Drehventilachse 140 in der Gegenuhrzeigersinnrichtung gedreht wird.

Bei einer tatsächlichen Ausführung kann jedoch die Drehbewe­ gung der Drehachse 140 nicht dem Ein- und Aus-Schalten des Pulszugsignals folgen, weshalb die Drehventilachse 140 ge­ dreht und bei einer Drehwinkelposition gehalten wird, die einem der Pulszugsignale entspricht (ein Pulszugsignal hat dasselbe Betriebsverhältnis wie das andere Pulszugsignal).

Wenn somit das Betriebsverhältnis jedes Pulszugsignals 50% beträgt, wird die Drehbewegung der Drehventilachse 140 in Fig. 17 gegenüber der Drehbewegung der Drehachse 140 in Fig. 18 aufgehoben.

Im Falle eines 50%-Betriebsverhältnisses (Ein-Betrieb = Aus-Betrieb), wird die Drehventilachse 140 an der neutralen Position der Fig. 17 und 18 gehalten.

Wenn anderenfalls das Betriebsverhältnis des entsprechenden der Pulszugsignale zu der vorwärts drehenden Spule 270 län­ ger als 50% ist (der Ein-Betrieb ist erhöht), wird die Drehventilachse 140 an einer vorbestimmten Postition gehal­ ten, wobei die Ventilachse 140 in der Pfeil-markierten Uhr­ zeigersinnrichtung zu einer vorbestimmten Position gedreht wird, die dem erhöhten Ein-Betrieb entspricht.

Wenn zusätzlich der verlängerte Ein-Betrieb des anderen Pulszugsignals von der rückwärts drehenden Spule 280 empfan­ gen wird, wird die Drehventilachse 140 in der Pfeil-markier­ ten Gegenuhrzeigersinnrichtung an eine vorbestimmte Position gedreht, die dem Ein-Betrieb des anderen Pulszugsignals zu der rückwärts drehenden Spule 280 entspricht, wie es in Fig. 18 gezeigt ist. Es sei angemerkt, daß die Transistoren 60A und 60B die Pulszugsignale an ihren Basen von der TCM 50 empfangen.

Nachfolgend werden Vorteile der zusammengebauten Teile der elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung 110 vom Drehtyp als die Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung des dritten Ausführungsbespiels beschrieben.

Bei der elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung 110 vom Drehtyp, die die Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung bei dem dritten Ausführungsbeispiel bildet, ist das Kernbauglied 170 gegenüber dem Magneten 160 auf der axialen Linie der Drehachse 140 angeordnet. Es ist nicht notwendig, das Kern­ bauglied 170 am äußeren Umfang des Permanentmagneten 160 anzubringen. Folglich kann die Abmessung der elektromagne­ tischen Betätigungsvorrichtung 110 vom Drehtyp in der Rich­ tung des Durchmessers klein gemacht werden, derart, daß eine Miniaturisierung (Kleinerdimensionierung) der gesamten elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung 110 erreicht werden kann.

Zusätzlich ist das Kernbauglied 170 durch einen einzigen Magnetweg, der durch drei Bauglieder, d. h. durch den ersten bolzenförmigen Kern 180, durch den zweiten bolzenförmigen Kern 210 und den plattenartigen Kern 240 definiert ist, gebildet.

Die vorwärts drehende Spule 270 ist um den bolzenförmigen Körper 190 des ersten bolzenförmigen Kerns 180 gewickelt, während die rückwärts drehende Spule 280 um den bolzenför­ migen Körper 220 des zweiten bolzenförmigen Kerns 210 ge­ wickelt ist.

Gegenseitig unterschiedliche Magnetpole werden auf den sektorförmigen Magent-gegenüberliegenden Oberflächen 200A und 230A entwickelt, wenn Treiberströme in sowohl die vorwärts als auch die rückwärts drehende Spule 270 und 280 über die Transistorschaltung 60 fließen (tatsächlich die Pulszugsignale mit gegenseitig unterschiedlichen Pegeln).

Die sektorförmigen Magnet-gegenüberliegenden Oberflächen 200A und 230A werden kombiniert, um die gleiche Ebene zu bilden.

Da der bolzenförmige Körper 190, auf dem die vorwärts drehende Spule 270 gewickelt ist, und der bolzenförmige Körper 220, auf dem die rückwärts drehende Spule 280 ge­ wickelt ist, jeweils die gleiche halbzylindrische Form haben, sind die bolzenförmigen Körper 190 und 220 über einen Raum zylindrisch. Die Spulen 270 und 280 sind jeweils auf den bolzenförmigen Körpern 190 und 220 in dem Raum ge­ wickelt. Der Raum in dem Kernbauglied 170 kann wirksam verwendet werden, wobei die Spulen 270 und 280 in dem Raum gewickelt sein können.

Da ferner beide Spulen 270 und 280 in einem umschriebenen Kreis, der durch die sektorförmigen Körper 200 und 230 gebildet ist, gehäust seien können, können sowohl die axiale Größe als auch die Durchmessergröße verringert werden. Folglich kann eine Miniaturisierung der elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung 110 vom Drehtyp erreicht werden.

Zusätzlich wird der Magnet 160 durch ein Paar von sektor­ förmigen Magneten 160A und 160B zusammengesetzt. Das Magnet­ feld wird immer von dem einen sektorförmigen Magneten 160A mit der Nordpoloberfläche zu dem anderen sektorförmigen Magneten 160B mit der Südpoloberfläche entwickelt. Das Magnetfeld wird entsprechend jedem Pulszugsignal-Betriebs­ zyklus entwickelt, der von der vorwärts drehenden Spule 270 und von der rückwärts drehenden Spule 280 empfangen wird. Daher kann die Drehachse 140 durch die magnetische Anziehung und Abstoßung zwischen dem Magnetfeld, das auf den Magnet­ gegenüberliegenden Oberflächen 200A und 230A des Kernbau­ glieds 170 entwickelt wird, und dem Magnetfeld gedreht wer­ den, das zwischen den sektorförmigen Magneten 160A und 160B entwickelt wird.

Das Magnetfeld wird, wie es oben beschrieben wurde, ent­ sprechend dem Pulszugsignalbetriebsverhältnis entwickelt, das von der vorwärts drehenden Spule 270 und der rückwärts drehenden Spule 280 empfangen wird. Daher kann die Drehachse 140 durch die magnetische Anziehung und Abstoßung zwischen dem Magnetfeld, das auf den Magnet-gegenüberliegenden Ober­ flächen 200A und 230A des Kernbauglieds 170 und dem, das zwischen den sektorförmigen Magneten 160A und 160B ent­ wickelt wird, gedreht werden.

Da nun die sektorförmigen Magnete 160A und 160B und die sektorförmigen Magnete 200 und 230 in der Sektorform gebil­ det sind, kann das Magnetfeld, das von dem Magnet 160 ent­ wickelt wird, immer die magnetische Anziehung und Abstoßung gegenüber einem der Magnete 200 und 230 mit sektorförmigen Körpern (zwischen den Magnet-gegenüberliegenden Oberflächen 200A und 230A) sicherstellen.

Da ferner sowohl der erste bolzenförmige Kern 180 als auch der zweite bolzenförmige Kern 210 und der plattenartige Kern 240 durch einen sogenannten elektromagnetischen rostfreien Stahl, z. B. durch einen rostfreien Stahl der Ferrit-Serie (Mn-Zn-Ferrit), gebildet werden, wird ein Wirbelstrom, der in dem Kernbauglied 170 entwickelt wird, reduziert, wodurch ein Treiberstrom (jedes Pulszugsignal) minimiert werden kann. Eine Ansprechcharakteristik der Drehachse 140 kann somit erhöht werden. Der rostfreie Stahl der Ferrit-Serie kann einer Kaltformung unterzogen werden. Die Herstel­ lungskosten können reduziert werden. Es sei angemerkt, daß bei dem dritten Ausführungsbeispiel das Kernbauglied 170 aus dem rostfreien Stahl der Ferrit-Serie gebildet ist. Ein Silizium-Stahl oder ein Weicheisen können jedoch gebildet werden. Ferner kann ein Materialpulver (beispielsweise reines Eisen) mit einer elektrischen Charakteristik gleich der von Siliziumstahl oder Weicheisen für das Kernbauglied 170 als gesinterte Legierung verwendet werden.

Es sei angemerkt, daß die Erklärung des Betriebs der Ventil­ betätigungsvorrichtungsanordnung des dritten Ausführungsbei­ spiels bezugnehmend auf Fig. 8 auf die Ventilbetätigungsvor­ richtungsanordnung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel angewendet werden kann.

Die Fig. 19-36 zeigen die Ventilbetätigungsvorrichtungs­ anordnung (die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung vom Drehtyp) des vierten Ausführungsbeispiels.

In Fig. 19 bezeichnet ein Bezugszeichen 110 die elektromagne­ tische Betätigungsvorrichtung vom Drehtyp des vierten Aus­ führungsbeispiels. Es sei angemerkt, daß, obwohl das gleiche Bezugszeichen 110 bei dem dritten und dem vierten Ausführ­ ungsbeispiel verwendet wird, die Strukturen der elektromag­ netischen Betätigungsvorrichtungen 110 vom Drehtyp unter­ schiedlich sind. In Fig. 19 bezeichnet 1200 typischerweise ein zylindrisches Gehäuse, das als äußeres Erscheinungsbild der elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung 110 vom Dreh­ typ dient, während 130 einen Drehachsenträgerplattenab­ schnitt bezeichnet, der das zylindrische Gehäuse 1200 fort­ setzt.

Die Drehachse 140 dient wirksam dazu, den (Drossel-) Ventil­ körper 300 zu drehen (bezüglich des Drosselventilkörpers 300 sei ferner auf Fig. 8 verwiesen).

Die Drehachse 140 ist in dem Achseneinfügungsloch 130A des Drehachsenträgerplattenabschnitts 130 eingefügt. Ein Ende der Drehachse 140 ist an der plattenförmigen Magnetbefesti­ gungsplatte 150 befestigt. Der Drehventilkörper 300 ist an dem anderen Ende derselben 140 befestigt. Die eine Endseite der Drehventilachse 140 ist in dem Gehäuse 120 eingefügt. Die andere Endseite derselben 140 steht von dem Gehäuse 120 in den Ansaugluftkanal 100 vor (siehe auch Fig. 8).

Das Paar von sektorförmigen Permanentmagnetpolen 1600A und 1600B ist auf der plattenförmigen Magnetbefestigungsplatte 150 befestigt, die an dem einen Ende der Drehachse 140 be­ festigt ist, wie es in Fig. 20 gezeigt ist. Der eine sek­ torförmige Magnetpol 1600A weist eine Nordpoloberfläche auf. Der andere sektorförmige Magnetpol 160B weist eine Südpol- Oberfläche auf. Jeder Sektorwinkel beider Magneten beträgt Θ₁ wie es in Fig. 20 gezeigt ist.

Wieder bezugnehmend auf Fig. 19 ist das Kernbauglied 1700 insgesamt in der zylindrischen Gestalt gebildet.

Das Kernbauglied 1700 liegt dem Paar der sektorförmigen Permanentmagneten 1600 gegenüber (Nordpol 1600A und Südpol 1600B), und ist in ein Ende des Gehäuses 1200 eingefügt, um auf der axialen Linien der Drehventilachse 140 positioniert zu sein. Das Kernbauglied 1700 (wie es in Fig. 22 gezeigt ist) besteht aus einem zylindrischen Kern 1800, einem bolzenförmigen Kern 2300 und einem plattenartigen Kern 2600, die alle aus rostfreiem Stahl der Ferritserie bestehen, wie es im Fall des dritten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde.

Der zylindrische Kern 1800 bildet die äußere Gestalt des Kernbauglieds 1700.

Der zylindrische Kern 1800 umfaßt folgende Merkmale: einen zylindrischen Körper 1900 mit einer Dicke, die bezüglich der Dicke von einem Ende zu dem anderen Ende hin zunimmt, wie es in den Fig. 21-24 gezeigt ist; eine Öffnung 2000, die in einem Ende des zylindrischen Körpers 1900 gebildet ist; einen sektorförmigen Deckelabschnitt 2100 (siehe Fig. 22), der an dem anderen Ende des zylindrischen Körpers 1900 posi­ tioniert und in einer Sektorform gebildet ist, um dem ander­ en Ende des zylindrischen Körpers 1900 gegenüber zu liegen; und eine schräge Öffnung 2200 (siehe Fig. 24), die durch Schneiden eines Teils des zylindrischen Körpers 1900 in einer Richtung von dem sektorförmigen Deckelabschnitt 2100 zu der Öffnung 2000 hin gebildet wird.

Der sektorförmige Deckelabschnitt 2100 umfaßt folgende Merk­ male: die sektorförmige Magnet-gegenüberliegende Oberfläche 2100A; eine zugespitzte Oberfläche 2100B, um die Magnet-ge­ genüberliegende Oberfläche 2100A und den zylindrischen Kör­ per 1900 zu verbinden; und einen Schlitz 2100C, der von der Innenseite bezüglich der radialen Richtung zu der Außenseite derselben durchdringt, um die Magnet-gegenüberliegende Ober­ fläche 2100A in etwa zwei Teile zu schlitzen. Es sei ange­ merkt, daß der Sektorwinkel des sektorförmigen Deckelab­ schnitts 2100 Θ₂ beträgt.

Die Dickengröße des zylindrischen Körpers 1900 ist derart gebildet, daß die Dicke von der Öffnung 2000 zu dem sektor­ förmigen Deckelabschnitt 2100 allmählich erhöht ist.

Die Fläche S1 des virtuellen Querschnitts der Öffnung 2000, die in Fig. 23 gezeigt ist, ist etwa bei jeder axialen Posi­ tion konstant. Die Fläche S2 eines virtuellen Querschnitts in dem sektorförmigen Deckelabschnitt 2100, der in Fig. 24 gezeigt ist, ist bei jeder axialen Position in etwa kon­ stant.

(Ferner ist der sektorförmige Deckelabschnitt 2100 derart gebildet, daß der Schlitz 2100C (siehe Fig. 24) von einer Innendurchmesserrichtung zu einer Außendurchmesserrichtung durchdringt, um seine Sektorform in etwa zwei Teile zu schlitzen.)

Es sei angemerkt, daß der Sektorwinkel der Magnet-gegenüber­ liegenden Oberfläche 2100A Θ₂ beträgt.

Der bolzenförmige Kern 2300 ist in dem zylindrischen Kern 1800 gehäust, wie es in den Fig. 21, 27, 28 und 29 gezeigt ist. Der bolzenförmige Kern 2300 umfaßt folgende Merkmale: den bolzenförmigen Abschnitt 2400, auf dem die erste, d. h. die vorwärts drehende Spule 2800, und anschließend die rück­ wärts drehende Spule 2900 gewickelt sind; und den sektor­ förmigen Deckelabschnitt 2500 (siehe Fig. 27), der an der anderen Seite des bolzenförmigen Abschnitts positioniert und in einer Sektorform gebildet ist, um den Magneten 1600 ge­ genüber zu liegen. Der sektorförmige Deckelabschnitt 2500 ist mit dem sektorförmigen Deckelabschnitt 2100 kombiniert, um die gleiche Ebene zu bilden.

Der sektorförmige Deckelabschnitt 2500 umfaßt folgende Merk­ male: die sektorförmige Magnet-gegenüberliegende Oberfläche 2500A; die zugespitzte Oberfläche 2500B, die den sektorför­ migen Deckelabschnitt 2500A und den bolzenförmigen Abschnitt 2400 verbindet; und den Schlitz 2500C, der von der Außensei­ te in der radialen Richtung zu der Innenseite in der radia­ len Richtung durchdringt, um die Sektorform in etwa zwei Teile zu schlitzen.

Es sei angemerkt, daß der Sektorwinkel der Magnet-gegenüber­ liegenden Oberfläche 2500A Θ₃ beträgt.

Vier Schlitze 2400A sind axial jeweils bei einem Intervall von 900 in einer äußeren Umfangsoberfläche des bolzenförm­ igen Abschnitts 2400 gebildet.

Wie es in Fig. 22 gezeigt ist, ist der plattenartige Kern 2600 in einer allgemeinen flachen konischen Form gebildet, und derselbe ist, wie es in den Fig. 30 und 31 gezeigt ist, mit einem Axialabschnitteinfügeloch 2700 an einem Mittelab­ schnitt desselben versehen, in das der bolzenförmige Ab­ schnitt 2400 des bolzenförmigen Kerns 2300 eingefügt wird. Zusätzlich wird ein Ende des bolzenförmigen Abschnitts 2400 des bolzenförmigen Kerns 2300 in das Axialabschnittseinfüge­ loch 2700 eingefügt.

Zusätzlich wird der äußere Umfang des plattenartigen Kerns 2600 in die Öffnung 2000 des zylindrischen Kerns 1800 ein­ gefügt, derart, daß ein kreisförmiger Raum zwischen der Öffnung 2000 und dem bolzenförmigen Abschnitt 2400 geschlos­ sen ist.

Da ferner der plattenartige Kern 2600 in der konischen Form gebildet ist, wird die Höhenabmessung in der radialen Rich­ tung des plattenartigen Kerns 2600 allmählich kurz (klein) und die Längenabmessung der Umfangsrichtung desselben wird allmählich lang.

Eine Oberflächenfläche S3 des virtuellen äußeren Umfangs mit einem kleineren Durchmesser, wie es in Fig. 30 gezeigt ist, ist in der Umfangsrichtung entlang des Lochs 2700 etwa kon­ stant. Zusätzlich ist eine Oberflächenfläche S4 eines virtu­ ellen äußeren Umfangs mit einem größeren Durchmesser, wie es in Fig. 31 gezeigt ist, in der Umfangsrichtung entlang des Lochs 2700 etwa konstant.

Zusätzlich weisen der Sektorwinkel Θ₁ der sektorförmigen Ma­ gnetpole 1600A und 1600B, der Sektorwinkel Θ₂ der Magnet-ge­ genüberliegenden Oberfläche 2100A des zylinderförmigen Kerns 1800 und der Sektorwinkel Θ₃ der Magnet-gegenüberliegenden Oberfläche 2500A des bolzenförmigen Kerns 2300 die folgende Beziehung auf:

α + β 180° - {(Θ₃-Θ₁) + 2(180°-Θ₂)} (2)

Dabei bezeichnet α den Betriebswinkel des Drosselventilkör­ pers 300, während β den Zusammenbauvariationswinkel bezeich­ net.

Bei dem vierten Ausführungsbeispiel lauten, wenn α = 83° und β = 27° sind, Θ₁ = 120° und Θ₂ = Θ₃ = 170°.

Es sei angemerkt, daß, wie es in Fig. 19 gezeigt ist, die vorwärts drehende Spule 2800 und die rückwärts drehende Spu­ le 2900 um den bolzenförmigen Abschnitt 2400 des bolzenför­ migen Kerns 2300 über einen Spulenhalter 3000 gewickelt sind.

Die gewickelte vorwärts drehende Spule 2800 ist innen, wäh­ rend die gewickelte rückwärts drehende Spule 2900 außen ist. Die gewickelte vorwärts drehende Spule 2800 wirkt, um das Drosselventil (300 auf dieselbe Art und Weise, wie es im dritten Ausführungsbeispiel erörtert wurde) zu schließen, während die gewickelte rückwärts drehende Spule 2900 wirkt, um das Drosselventil (300) auf dieselbe Art und Weise, wie sie im dritten Ausführungsbeispiel erläutert wurde, zu öffnen.

Nachfolgend sei der Betrieb der elektromagnetischen Betäti­ gungsvorrichtung 110 als die Ventilbetätigungsvorrichtungs­ anordnung in dem vierten Ausführungsbeispiel bezugnehmend auf die Fig. 32 und 33 beschrieben. Der Betrieb ist im wesentlichen der gleiche wie der Betrieb des dritten Aus­ führungsbeispiels bezugnehmend auf die Fig. 17 und 18, obwohl die Bezugszeichen entsprechende Elemente bezeichnen, die unterschiedlich sind. Daher wird eine detaillierte Er­ klärung des Betriebs der elektromagnetischen Betätigungsvor­ richtung 110 hier weggelassen.

Es sei angemerkt, daß das Bezugszeichen 1400 die Ventilachse bezeichnet.

Bei dem vierten Ausführungsbeispiel bildet das Kernbauglied 1700 den magnetischen Weg, der durch die drei Bauglieder, d. h. den zylindrischen Kern 1800, den bolzenförmigen Kern 2300 und den plattenartigen Kern 2600, gebildet wird. Sowohl die vorwärts (normal) drehende Spule 2800 als auch die rückwärts drehende Spule 2900 sind jeweils auf dem bolzenförmigen Abschnitt 2400 des bolzenförmigen Kerns 2300 gewickelt. Wenn daher Ströme (die Pulszugsignale (z. B. 300 Hz wie es in den Fig. 3A und 3C gezeigt ist)) durch die Spule 2800 bzw. die Spule 2900 fließen, werden entgegengesetzt unterschiedliche Magnetpole auf den Magnet-gegenüberliegenden Oberflächen 2100A und den Magnet-gegenüberliegenden Oberflächen 2500A entwickelt. Das Magnetfeld kann in dem Raum zwischen den Magnet-gegenüberliegenden Oberflächen 2100A und 2500A entwickelt werden.

Da ferner der zylindrische Kern 1800 und der bolzenförmige Kern 2300, welche beide die entgegengesetzt unterschiedli­ chen Magnetpole liefern, voneinander mittels der schrägen Öffnung 2200 des zylindrischen Kerns 1800 voneinander beab­ standet sind, kann eine magnetische Interferenz zwischen dem zylindrischen Kern 1800 und dem bolzenförmigen Kern 2300 be­ seitigt werden. Folglich kann ein Magnetleck reduziert wer­ den.

Da die schräge Öffnung 2200 in dem zylindrischen Körper 1900 gebildet ist, da der zylindrische Körper 1900 derart gebildet ist, daß die Wanddicke desselben dicker wird, und zwar bezüglich der Erstreckung des zylindrischen Körpers 1900 von dem Abschnitt, in dem die Öffnung 2100 gebildet ist, zu dem sektorförmigen Deckelabschnitt 2100, da die zugespitzte Oberfläche 2500B auf dem bolzenförmigen Kern 2300 zwischen dem bolzenförmigen Abschnitt 2400 und dem sektorförmigen Deckelabschnitt 2500 gebildet ist, und da der plattenartige Kern 2600 in der konischen Form (siehe Fig. 19) gebildet ist, kann der magnetische Fluß, der in das Kernbauglied 1700 fließt, einen Magnetweg durchlaufen, der eine konstante Querschnittsfläche hat (die minimale magne­ tische Querschnittsfläche). Ein externes Magnetleck von dem Kernbauglied 1700 kann reduziert werden.

Da sowohl der zylindrische Kern 1800 als auch der bolzen­ förmige Kern 2300 und der plattenartige Kern 2600 durch den rostfreien Stahl der Ferritserie auf dieselbe Art und Weise wie beim dritten Ausführungsbeispiel gebildet sind, kann der Wirbelstrom unterdrückt werden, wodurch der Treiberstrom re­ duziert werden kann. Die Ansprechcharakteristik der Ventil­ achse (140 oder 1400) kann erhöht werden. Die Kaltformung ist in dem Fall des rostfreien Stahls der Ferrit-Serie mög­ lich, wodurch Herstellungskosten eingespart werden können. Das Alternativmaterial (Siliziumstahl, Weicheisen, das Pul­ ver aus reinem Eisen) des Kernbauglieds 170 bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist auf das Kernbauglied 1700 des vier­ ten Ausführungsbeispiels anwendbar.

Die Richtung des magnetischen Flusses innerhalb des Kernbau­ glieds 170 wird abwechselnd durch die vorwärts (normal) drehende Spule 2800 und die rückwärts drehende Spule 2900 entwickelt. Wenn die Schlitze 2400A nicht vorhanden sein würden, würde der Wirbelstrom I0, der in Fig. 34 gezeigt ist, entwickelt werden.

Da jedoch bei dem vierten Ausführungsbeispiel vier Schlitze 2400A auf der äußeren Umfangsoberfläche des bolzenförmigen Abschnitts 2400 des bolzenförmigen Kerns 2300 in dem vierten Ausführungsbeispiel, wie es in Fig. 35 gezeigt ist, gebildet sind, werden vier Wirbelströme 11 an der äußeren Umfangs­ oberfläche entwickelt, deren Richtungen gegenseitig entge­ gengesetzt zu benachbart entwickelten Wirbelströmen sind, derart, daß das Magnetleck reduziert werden kann. Da die Wirbelströme unterdrückt werden, kann die Ansprechcharakter­ istik des Schaltens der Richtung des magnetischen Flusses erhöht werden.

Fig. 36 zeigt eine Alternative des bolzenförmigen Kerns 2300.

Wie es in Fig. 36 gezeigt ist, sind acht Schlitze 2400A′ jeweils in einem Winkelintervall von 45° in der äußeren Umfangsoberfläche des bolzenförmigen Abschnitts 2400′ des bolzenförmigen Kern 2300′ gebildet. Acht Wirbelströme I1′ werden zwischen den jeweiligen acht Schlitzen 2400A′ ent­ wickelt, deren Richtungen zu benachbarten gegenseitig ent­ gegengesetzt sind. Somit kann das Magnetleck reduziert wer­ den, wodurch die Wirbelströme unterdrückt werden können.

Da das Kernbauglied 1700 bei dem vierten Ausführungsbeispiel aus drei Baugliedern, nämlich dem zylindrisch geformten Kern 1800, dem bolzenförmigen Kern 2300 und dem plattenartigen Kern 2600 besteht, kann das Leck des magnetischen Flusses, der in das Kernbauglied 1700 strömt, reduziert werden. Die unterschiedlichen Magnetfelder zwischen den sektorförmigen Deckelabschnitten 2100 und 2500 können wirksam entwickelt werden. Somit kann die Ansprechcharakteristik der Drehbeweg­ ung der Drehachse (140 oder 1400) erhöht werden.

Da der Schlitz 2100C, wie es in Fig. 20 gezeigt ist, ferner in dem sektorförmigen Deckelabschnitt 2100 des Kernbauglieds 1700 gebildet ist, um den sektorförmigen Deckelabschnitt in etwa zwei Teile zu schlitzen, und da der Schlitz 2500C in dem sektorförmigen Deckelabschnitt 2500 des Kernbauglieds 1700 gebildet ist, um denselben in etwa zwei Teile zu schlitzen, werden zwei Wirbelströme 12 auf den Oberflächen der sektorförmigen Deckelabschnitte 2100 und 2500 auf die selbe Art und Weise wie bei dem Schlitz 2400A, der in dem bolzenförmigen Abschnitt 2400 gebildet ist, entwickelt.

Das Magnetleck kann reduziert werden, und die Wirbelströme können unterdrückt werden.

Die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung 110 vom Dreh­ typ als die Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung bei dem vierten Ausführungsbeispiel wird bei dem elektronisch ge­ steuerten Drosselventil verwendet. Das Kernbauglied 1700 ist auf der axialen Linie der Drehventilachse 140 (oder 1400) angeordnet und positioniert, derart, daß die elektromagne­ tische Betätigungsvorrichtung 1100 vom Drehtyp klein dimen­ sioniert werden kann. Wenn das elektronisch gesteuerte Dros­ selventil in einem Motorraum eines Fahrzeugs angeordnet ist, kann derselbe einfacher gestaltet werden. Die Wartung des elektronisch gesteuerten Drosselventils kann erhöht werden.

Obwohl die Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung in jedem des ersten bis vierten Ausführungsbeispiels auf das elek­ tronisch gesteuerte Drosselventil in dem Ansaugluftkanal anwendbar ist, kann die Ventilbetätigungsvorrichtungsanord­ nung genausogut auf ein Leerlaufgeschwindigkeitssteuerventil und dergleichen in dem Motor angewendet werden.

Claims (23)

1. Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung, mit folgenden Merkmalen:
einer Ventilstruktur mit einem Ventilkörper (3; 300) und einer Drehventilachse (4; 140; 1400);
einer Elektromotorstruktur mit einem im allgemeinen plattenförmigen Körper (6; 150), der an einem Ende der Ventilachse (4; 140; 1400) befestigt ist, um mit der Ventilachse (4; 140; 1400) einstückig gedreht zu werden;
einem Permanentmagneten (7; 160; 1600), der an dem plat­ tenförmigen Körper (6; 150) befestigt ist;
einem Befestigungsbauglied (10; 31; 170; 1700), das an dem einen Ende der Ventilachse (4; 140; 1400) befestigt ist; und
einem Paar von Wicklungen (8a, 8b; 270, 280; 2800, 2900) um ein Paar von Spulen zu bilden, deren Wicklungsrich­ tungen zueinander entgegengesetzt sind, und die um das Befestigungsbauglied (10; 31; 170; 1700) gewickelt sind, derart, daß eine Richtung eines magnetischen Flusses, der zwischen jeder Wicklung des Paars von Wicklungen und dem Permanentmagneten (7; 160; 1600) entwickelt wird, parallel zu der Ventilachse (4; 140; 1400) ist.

2. Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung gemäß Anspruch 1,
bei der, wenn eine (8a) des Paars von Wicklungen (8a, 8b) einen Storm empfängt, während die andere (8b) des Paares von Wicklungen keinen Storm empfängt, der Ven­ tilkörper (3) zu einer Voll-Offen-Richtung gedreht wird, und wenn die andere (8b) des Paars von Wicklungen einen Strom empfängt, während die eine (8a) des Paars von Wicklungen keinen Storm empfängt, der Ventilkörper zu einer Ventil-voll-geschlossen-Richtung gedreht wird.

3. Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung gemäß Anspruch 2,
welche ferner ein Paar von Schraubenfedern (12, 13) auf­ weist, von denen jede an dem anderen Ende der Ventil­ achse (4) befestigt ist, um den Ventilkörper 3 vorzu­ spannen, damit derselbe entweder zu der Ventil-voll-of­ fen- oder zu der Ventil-voll-geschlossen-Richtung ge­ dreht wird, und wobei Vorspannungskräfte, die von dem Paar von Federbaugliedern (12, 13) ausgeübt werden, aus­ geglichen sind, derart, daß der Ventilkörper (3) an ei­ ner neutralen Position zwischen der Vollständig-offen- und der Voll-geschlossen-Richtung ruht.

4. Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung gemäß Anspruch 3,
bei der die Ventilstruktur ein Drosselventil (3) ist, das einen Ansaugluftkanal (2) des Motors drosselt und wobei die Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung ferner einen Humpel-Heim-Hebel (20), der über einen Gaszug (19) mit einem Beschleunigerelement verriegelt ist, und einen Drosselhebel (11) aufweist, der mit dem anderen Ende der Ventilachse (4) des Drosselventils (3) verbunden ist, um mit dem Humpel-Heim-Hebel (20) in Eingriff bringbar zu sein.

5. Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung gemäß Anspruch 4,
bei der der Permanentmagnet (7) einen Nordpol (N) und einen Südpol (S) aufweist, von denen jeder jeweils eine Bogen-und-Halbkreisform mit Zwischenräumen aufweist, die auf dem plattenförmigen Körper (3) zwischen dem Nordpol und dem Südpol vorgesehen sind.

6. Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung gemäß Anspruch 4,
bei der der Permanentmagnet (7) einen Nordpol und einen Südpol auf jeder Oberfläche des plattenförmigen Körpers (6) aufweist, wobei sowohl jeder Nordpol als auch jeder Südpol eine Halbkreisform mit der Ventilachse (4) als Mitte auf einer Oberfläche des plattenförmigen Körpers (6) haben.

7. Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung gemäß Anspruch 5,
bei der jede des Paars von Wicklungen (8a, 8b) ein Kern­ bauglied (9) aufweist, das sich auf einer Oberfläche des Befestigungsbauglieds (10) erstreckt, um dem Permanent­ magneten (7) zu entsprechen, wobei um dasselbe eine ent­ sprechende des Paars von Wicklungen (8a, 8b) gewickelt ist.

8. Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung gemäß Anspruch 5,
bei der jede des Paars von Wicklungen (8a, 8b) eine Paar von Kernbaugliedern (32) aufweist, die sich auf einer Oberfläche des Befestigungsbauglieds (31) erstrecken, wobei eines der Kernbauglieder (32) zu dem anderen der Kernbauglieder (32) symmetrisch angeordnet ist, wobei um jedes Kernbauglied eine des Paars der Wicklungen (8a, 8b) gewickelt ist.

9. Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung gemäß Anspruch 6,
bei dem jede des Paars von Wicklungen (8a, 8b) vier Kernbauglieder (32) aufweist, die sich auf beiden Ober­ flächen des Befestigungsbauglieds (31, 33) erstrecken um dem Permanentmagneten auf der jeweiligen Oberfläche des plattenförmigen Oberkörpers (6) zu entsprechen, wo, bei um jedes der Kernbauglieder (32) eine entsprechende Wicklung des Paars von Wicklungen (8a, 8b) gewickelt ist.

10. Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung gemäß Anspruch 1,
bei der das Paar von Wicklungen (270, 280) eine vorwärts drehende Spule (270), welche dazu dient, den Ventilkör­ per (300) zu schließen, und eine rückwärts drehende Spu­ le (280) aufweist, welche dazu dient, den Ventilkörper (300) zu öffnen, wobei das Befestigungsbauglied (170) ein Magnetkernbauglied (170) ist, das dem Magneten (160) gegenüberliegt, und wobei das Kernbauglied (170) folgen­ de Merkmale aufweist:
einen ersten bolzenförmigen Kern (180), der einen bol­ zenförmigen Körper (190), der an einer Seite des ersten bolzenförmigen Kerns (180) gebildet ist, auf dem die vorwärts drehende Spule (270) gewickelt ist, und einen sektorförmigen Körper (200) aufweist, der an der anderen Seite des bolzenförmigen Kerns (180) gebildet ist, auf dem die rückwärts drehende Spule (280) gewickelt ist;
einen zweiten bolzenförmigen Kern (210), der angeordnet ist, um dem ersten bolzenförmigen Kern (180) gegenüber zu liegen, und der einen bolzenförmigen Körper (220) aufweist, der an der einen Seite des zweiten bolzenför­ migen Kerns (200) gebildet ist, auf dem die rückwärts­ drehende Spule (280) gewickelt ist, und der einen sek­ torförmigen Körper (230) aufweist, der an der äußeren Seite des zweiten bolzenförmigen Kerns (210) gebildet ist, und der zusammen mit dem sektorförmigen Körper (200) des ersten bolzenförmigen Kerns (180) dem Magneten (160) gegenüber liegt; und
einen plattenartigen Kern (240) mit einem plattenför­ migen Körper, der angeordnet ist, um die bolzenförmigen Körper (190, 220) sowohl des ersten als auch des zweiten bolzenförmigen Kerns (180, 210) zu verbinden.

11. Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung gemäß Anspruch 10,
bei der der Permanentmagnet (160) ein Paar von sektor­ förmigen Magnetpolen (160a, 160b) aufweist, die in Rich­ tungen magnetisiert sind, die gegenseitig verschieden sind.

12. Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung gemäß Anspruch 11,
bei der die bolzenförmigen Körper (190, 220) des ersten und des zweiten bolzenförmigen Kerns (180, 210) in einer halbzylindrischen Form gebildet sind.

13. Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung gemäß Anspruch 12,
bei der sowohl der erste bolzenförmige Kern (180) als auch der zweiten bolzenförmige Kern (110) und der plat­ tenartige Kern (240) aus rostfreiem Stahl der Ferrit-Se­ rie gebildet sind.

14. Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung gemäß Anspruch 1,
bei der das Paar von Wicklungen eine vorwärts drehende Spule (2800), die dazu dient, den Ventilkörper (300) zu schließen, und eine rückwärts drehende Spule (200) auf­ weist, die dazu dient, den Ventilkörper (300) zu öffnen, wobei das Befestigungsbauglied (1700) ein Magnetkernbauglied (1700) ist, das dem Magneten (1600) gegenüber­ liegt, wobei das Kernbauglied (1700) folgende Merkmale aufweist:
einen zylindrischen Kern (1800) in einer zylindrischen Form mit einem Ende, das eine Öffnung (2000) liefert, wobei das andere Ende einen sektorförmigen Deckelab­ schnitt (2100) liefert, der dem Magneten (1600) gegen­ überliegt;
einen bolzenförmigen Kern (2300), der in dem zylindri­ schen Kern (1800) angeordnet ist und ein Ende aufweist, das einen bolzenförmigen Abschnitt (2400) bildet, auf dem sowohl die vorwärts- als auch die rückwärts drehende Spule (2800, 2900) gewickelt sind, während das andere Ende einen sektorförmigen Deckelabschnitt (2500) bildet, welcher zusammen mit dem sektorförmigen Deckelabschnitt (2100) des zylindrischen Kerns (1800) dem Magneten (1600) gegenüberliegt; und
einen plattenartigen Kern (2600) mit einem plattenför­ migen Plattenkörper, der zwischen dem einen Ende des bolzenförmigen Abschnitts (2400) des bolzenförmigen Kerns (2300) und der Öffnung (2000) des zylindrischen Kerns (1800) positioniert und angeordnet ist, um die Öffnung (2000) zu schließen.

15. Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung gemäß Anspruch 14,
bei der der Magnet (1600) ein Paar von sektorförmigen Magnetpolen (1600A, 1600B) aufweist, wobei beide Pole einstückig in einer Plattenform gebildet sind, wobei ihre magnetisierten Richtungen bezüglich des Kernbau­ glieds verschieden sind, wobei beide sektorförmigen Deckelabschnitte (2100, 2500) des zylindrischen Kerns und des bolzenförmigen Kerns (2300) in Sektorformen gebildet sind, deren magnetisierte Richtungen gegen­ seitig unterschiedlich ist.

16. Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung gemäß Anspruch 15,
bei der der zylindrische Kern (1800) eine schräge Öff­ nung (2200) aufweist, die durch schneiden des sektor­ förmigen Deckelabschnitts (2100) zu der Öffnung (2000) desselben hin gebildet ist, wobei der zylindrische Kern (1800) gebildet ist, derart, daß eine Dickengröße des­ selbens von der Öffnung (2000) zu dem sektorförmigen Deckelabschnitt (2100) hin dicker wird.

17. Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung gemäß Anspruch 16,
bei der sowohl der zylindrische Kern (1800) als auch der bolzenförmige Kern (2300) aus rostfreiem Stahl der Fer­ rit-Serie gebildet sind.

18. Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung gemäß Anspruch 17,
welche ferner eine Mehrzahl von Schlitzen (2400A) auf­ weist, welche eine äußere Umfangsoberfläche des bolzen­ förmigen Abschnitts (2400) des bolzenförmigen Kerns (2300) bei gleichen Intervallen zwischen denselben schlitzen, und welche axial auf der äußeren Umfangsober­ fläche des bolzenförmigen Abschnitts (2400) des bolzen­ förmigen Kerns (2300) gebildet sind.

19. Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung gemäß Anspruch 18,
welche ferner mindestens einen Schlitz (2100C) aufweist, der in dem sektorförmigen Deckelabschnitt (2100) des zy­ lindrischen Kerns (1800) gebildet ist.

20. Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung gemäß Anspruch 19,
welche ferner zumindest einen Schlitz (2500C) aufweist, der in dem sektorförmigen Deckelabschnitt (2500) des bolzenförmigen Kerns (2300) gebildet ist.

21. Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung gemäß Anspruch 20,
bei der die Ventilstruktur ein Drosselventil (300) ist, das in einer Drosselkammer (200) eines Ansaugluftkanals (100) des Motors angeordnet ist.

22. Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung gemäß Anspruch 21,
bei der die vorwärts drehende Spule (2700) ein Pulszug­ signal mit einer festen Frequenz und einem variablen Betriebsverhältnis empfängt, während die rückwärts dre­ hende Spule (2800) ein anderes Pulszugsignal mit der fe­ sten Frequenz und dem gleichen variablen Betriebsver­ hältnis empfängt.

23. Ventilbetätigungsvorrichtungsanordnung für einen Motor mit innerer Verbrennung, mit folgenden Merkmalen:
einer Ventilstruktur mit einem Ventilkörper (3; 300) und einer Drehventilachse (4; 140; 1400);
einer Elektromotorstruktur mit einem im allgemeinen plattenförmigen Körper (6; 150), der an einem Ende der Ventilachse (4; 140; 1400) befestigt ist, um mit der Ventilachse (4; 140; 1400) einstückig gedreht zu werden;
einem Permanentmagneten (7; 160; 1600), der an dem plat­ tenförmigen Körper (6; 150) befestigt ist;
einem Befestigungsbauglied (10; 31; 170; 1700), das in der Nähe des einen Endes der Ventilachse (4; 140; 1400) angeordnet ist; und
einem Paar von Wicklungen (8a, 8b; 270, 280; 2800, 2900) um ein Paar von Spulen zu bilden, deren Wicklungsrich­ tungen zueinander entgegengesetzt sind, und die um das Befestigungsbauglied (10; 31; 170; 1700) gewickelt sind, derart, daß eine Richtung eines magnetischen Flusses, der zwischen jeder Wicklung des Paars von Wicklungen und dem Permanentmagneten (7; 160; 1600) entwickelt wird, parallel zu der Ventilachse (4; 140; 1400) ist.