DE3728589A1

DE3728589A1 - Elektrischer stellmotor

Info

Publication number: DE3728589A1
Application number: DE19873728589
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Ing Brand; Richard Gerber; Gerold Grimm; Harald Dipl Ing Kalippke; Harald Dipl Ing Sailer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1987-08-27
Filing date: 1987-08-27
Publication date: 1989-03-09
Also published as: JPS6474041A; IT8821741A0; US4895344A; IT1226756B

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Stellmotor nach der Gattung des Hauptanspruches. Es ist schon ein Stellmotor bekannt, bei dem durch die Montage und beim Schließen des Gehäuses die eingestellte Kraft der Spiralfeder in unerwünschter Weise verstellt wird, wodurch eine erneute Demontage und Neueinstellung erforderlich wird.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Stellmotor mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Kraft der Spiralfeder nach der Montage des Stellmotors eingestellt werden kann, so daß infolge der Montage bewirkte Änderungen der Kraft der Spiralfeder nachträglich ohne großen Aufwand korrigiert werden kön nen.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Stellmotors möglich.

Besonders vorteilhaft ist es, das Verstellelement zur Einstellung der Kraft der Spiralfeder mit einem Mitnehmerarm zu versehen, der am äußeren Ende der Spiralfeder angreift.

Vorteilhaft ist ebenfalls, das Verstellelement auf einer Achse des Stellmotors zu befestigen, die in eine Gewindebohrung des Gehäuses mit einem ein Außengewinde aufweisenden Schraubende eingeschraubt ist.

Vorteilhaft ist es weiterhin, das Verstellelement mit einem Zylin derabsatz zu versehen, der in einer Gleitbohrung eines Deckels des Gehäuses drehbar gelagert ist.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung ver einfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er läutert. Es zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines er findungsgemäß ausgestalteten Stellmotors,

Fig. 2 ein zweites Aus führungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Stellmotors in Teildarstellung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Der in der Zeichnung dargestellte elektrische Stellmotor dient vor zugsweise zur Steuerung eines Drosselquerschnittes in einer insbe sondere im Leerlauf Leerlaufluft für eine Brennkraftmaschine füh renden Leitung. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 strömt in Pfeilrichtung 1 Verbrennungsluft durch ein Ansaugrohr 2 an einer Drosselklappe 3 vorbei zu einer nicht dargestellten Brennkraftma schine. Mit dem Ansaugrohr 2 steht eine Bypassleitung 5 in Verbin dung, die um die Drosselklappe 3 führt und deren Durchgangsquer schnitt durch einen sogenannten Leerlaufsteller 6 mittels eines Drosselorganes 7 änderbar ist. Der Leerlaufsteller 6 wird durch ein elektronisches Steuergerät 8 angesteuert, an dem bei 10 die von der Fahrzeugbatterie gelieferte Versorgungsspannung, bei 11 das vom Zündverteiler der Brennkraftmaschine abgenommene Signal für die Drehzahl der Brennkraftmaschine, bei 12 das Signal für die Motortem peratur und bei 13 eine die Stellung der Drosselklappe 3 kennzeich nende Spannung, die beispielsweise ein mit der Drosselklappe 3 ver bundenes Potentiometer liefert, anliegt. Dem elektronischen Steuer gerät 8 können bei Bedarf noch weitere Betriebskenngrößen der Brenn kraftmaschine eingegeben werden.

Als Stellmotor 15 des Leerlaufstellers 6 dient beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Elektromotor, der über einen Stecker 16 durch das elektronische Steuergerät 8 in Abhängigkeit von Betriebs kenngrößen der Brennkraftmaschine ansteuerbar ist. Im erregten Zu stand des Stellmotors 15 wird ein Anker 17 verdreht, der über Wälz lager 18 um eine Achse 19 drehbar gelagert ist, welche in einem Ge häuseboden 21 eines topfförmig ausgebildeten Gehäuses 22 des Leer laufstellers 6 gelagert ist. Mit dem Anker 17 ist drehfest das Dros selorgan 7 verbunden, das rohrsegmentförmig ausgebildet ist und in einen im Gehäuseboden 21 gestalteten und die Bypassleitung 5 schnei denden Schwenkraum 24 ragt. Mit dem Schwenkraum 24 ist einerseits ein Zuströmstutzen 26 zum Ansaugrohr 2 stromaufwärts der Drossel klappe und andererseits ein Abströmstutzen 27 zum Ansaugrohr 2 stromabwärts der Drosselklappe 3 verbunden. Das rohrsegmentförmige Drosselorgan 7 ragt mit seinem Umfang möglichst dicht bis an die Wandung des Schwenkraumes 24. In der dem Zuströmstutzen 26 zugewand ten Wandung 28 des Schwenkraumes 24 ist wenigstens eine Steueröff nung 29 ausgespart, die durch das Drosselorgan 7 mehr oder weniger geöffnet werden kann. Hierfür kann beispielsweise das rohrsegment förmig ausgebildete Drosselorgan 7 eine dieses durchdringende Dros selöffnung 31 aufweisen, die bei einer Drehbewegung des Drosselorga nes 7 mehr oder weniger in Überdeckung mit der Steueröffnung 29 ge bracht wird und hierdurch die Steueröffnung 29 unter Bildung eines Drosselquerschnittes mehr oder weniger öffnet. Die Verdrehung des Drosselorganes 7 durch den Stellmotor 15 erfolgt entgegen der Kraft eines als Spiralfeder 32 ausgebildeten Federelementes, die mit ihrem inneren Ende mit dem Anker 17 verbunden ist. In nicht erregtem Zu stand des Stellmotors 15 verdreht die Spiralfeder 32 den Anker 17 mit einem Anschlagabschnitt 33 gegen eine in den Gehäuseboden 21 ge schraubte Anschlagschraube 34. Bei an der Anschlagschraube 34 anlie gendem Anschlagabschnitt 33 kann das Drosselorgan 7 durch die Spi ralfeder 32 in einer Ausgangsstellung gehalten werden, in der die Steueröffnung 29 durch das Drosselorgan 7 nicht vollständig ver schlossen wird, sondern die Drosselöffnung 31 teilweise mit der Steueröffnung 29 in Überdeckung steht, so daß in dieser Stellung ein Notlaufquerschnitt geöffnet bleibt, über den durch die Bypassleitung 5 Luft oder Gemisch von stromaufwärts der Drosselklappe nach strom abwärts der Drosselklappe 3 in das Ansaugrohr 2 strömen kann. Die über den Notlaufquerschnitt strömende Betriebsmittelmenge pro Zeiteinheit reicht bei Ausfall der Stromversorgung aus, für den Wei terlauf der Brennkraftmaschine ein günstiges Kraftstoff-Luft-Gemisch bereitzustellen oder beim Start der Brennkraftmaschine eine vorbe stimmte günstige Menge zum Motor strömen zu lassen.

Der Anker 17 weist einen als Hohlwelle ausgebildeten zylinderförmi gen Polträger 36 und je einem Magnetpol 37 zugeordnete, beispiels weise keilförmige Polschuhe 38 auf, die sich in radialer Richtung zu den Magnetpolen 37 erstrecken und beispielsweise als selbständiges Teil mit dem Polträger 36 verbunden sind. Beim vorliegenden Ausfüh rungsbeispiel sollen zwei Magnetpole 37 einander gegenüberliegend angeordnet sein, so daß am Anker 17 ebenfalls zwei Polschuhe 38 vor gesehen sind, wobei jeder Polschuh einem der Magnetpole zugeordnet ist. Jeder Magnetpol 37 ist an einem stabförmigen magnetisch leiten den Leitkörper 39 ausgebildet, der beispielsweise einen rohrsegment förmigen Querschnitt hat. Die innerhalb des nichtmagnetischen rohr förmigen Gehäuse gelagerten Leitkörper 39 greifen mit ihren den Mag netpolen 37 abgewandten Enden an einer magnetisch leitenden Rück schlußplatte 40 an, die eine Zentralbohrung 41 hat, durch welche der Polträger 36 ragt und mit der Zentralbohrung einen Hilfsluftspalt bildet. Ein Arbeitsluftspalt wird zwischen jeden Magnetpol 37 und Polschuh 38 gebildet.

Der Gehäuseboden 21 weist eine Gewindebohrung 43 auf, in die ein mit einem Außengewinde versehenes Schraubende 44 der Achse 19 einge schraubt ist. In Richtung des Gehäuseinneren schließt sich an die Gewindebohrung 43 eine Führungsbohrung 45 an, die über eine enge Passung die Achse 19 exakt führt. Das dem Schraubende abgewandte Ge genende 46 der Achse 19 ist in einer Gleitbohrung 47 eines Deckels 49 drehbar gelagert, der das Gehäuse nach außen abschließend mit dem Gehäuse 22, beispielsweise durch eine Bördelung, verbunden ist.

Mit radialem Abstand zum Polträger 36 ist zwischen den Polschuhen 38 und der Rückschlußplatte 40 eine Elektromagnetspule 50 angeordnet, die bei elektrischer Erregung über den Stecker 16 ein Magnetfeld aufbaut, durch das der Anker 17 entgegen der Kraft der Spiralfeder 32 verdreht wird. Hierfür greift das innere Ende der Spiralfeder 32 an einer Buchse 51 an, die mit einem dem Deckel 49 zugewandten Ende 52 des Polträgers 36 drehfest verbunden ist. Im dargestellten Fall kann die Verbindung zwischen der Buchse 51 und dem Ende 52 durch eine Art Verzahnung erfolgen. Das äußere Ende der Spiralfeder 32 ist mit einem Endteil 53 verbunden, das eine Durchgangsbohrung 55 hat, in die ein Winkelende 56 eines Mitnehmerarmes 57 passend eingeführt ist, so daß das Winkelende 56 darin kein Spiel hat. Der Mitnehmerarm 57 ist Teil eines Verstellelementes 58, das mit einer eine Halteboh rung 59 aufweisenden Nabe 60 die Achse 19 in einem Bereich zwischen dem Deckel 49 und dem Ende 52 des Polträgers 36 drehfest umgreift, in dem die Achse 19 mit einer Rändelung 61 versehen ist. Die Befe stigung des Verstellelementes 58 an der Achse 19 kann natürlich auf beliebige Weise erfolgen, z.B. durch eine Verschraubung oder eine Nut- und Feder-Anordnung. Durch Verdrehen der Achse 19 wird nun zwangsläufig das Verstellelement 58 verdreht, wodurch eine Verdre hung des äußeren Endes der Spiralfeder 32 gegenüber dem Anker 17 und damit eine Änderung der Kraft der Spiralfeder auf den Anker 17 er folgt. Zur Verdrehung der Achse 19 kann das Gegenende 46 und/oder das Schraubende 44 beispielsweise mit einem Innensechskant 63 ver sehen sein, in den mit einem Steckschlüssel zur Verdrehung der Achse 19 eingegriffen wird. Nach Einstellung der Kraft der Spiralfeder 32 werden die Gewindebohrung 43 am Schraubende 44 und die Gleitbohrung 47 am Gegenende 46 zur Abdichtung und Fixierung der Lage der Achse 19 durch eine geeignete Füllmasse 64 ausgefüllt.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind die gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 gleichwirkenden und gleichbleibenden Teile durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeich net und der Aufbau des nicht weiter dargestellten Leerlaufstellers 6 entspricht dem in Fig. 1 dargestellten Aufbau mit Ausnahme der nicht vorhandenen Gewindebohrung 43 im Gehäuseboden 21 und des nicht vorhandenen Schraubendes 44 der Achse 19, da bei dem Ausführungsbei spiel nach Fig. 2 die Lagerung der Achse 19 mit Preßpassung in der Führungsbohrung 45 erfolgt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 weist das Verstellelement 58 einen Zylinderabsatz 65 auf, der mit seinem Außenumfang in der koaxial zur Achse 19 verlaufenden und ei nen größeren Durchmesser als die Achse aufweisenden Gleitbohrung 47 des Deckels 49 drehbar gelagert ist. In einer die Gleitbohrung umge benden Nut 66 des Deckels 49 ist ein Dichtring 67 angeordnet, der andererseits am Zylinderabsatz 65 anliegt und diesen nach außen ab dichtet sowie eine gewisse Verdrehsperre darstellt. Zur Verdrehung des Verstellelementes 58 kann in der dargestellten Ausführungsform ein Außensechskant 68 am der Achse 19 abgewandten Ende des Zylinder absatzes 65 vorgesehen sein, der nach erfolgter Einstellung der Spi ralfeder 32 mit der Füllmasse 64 innerhalb der Gleitbohrung 47 um gossen wird. Der Zylinderabsatz 65 weist eine Lagerbohrung 70 auf, in der das Gegenende 46 der Achse 19 geführt ist.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung erlauben nach der fertigen Montage des Leerlaufstellers 6 ein nachträgliches Einstellen der Kraft der Spiralfeder 32, ohne daß durch nachträgliche Montageschritte eine Änderung dieses Einstell wertes erfolgt.

Claims

1. Elektrischer Stellmotor, insbesondere zur Steuerung eines Dros selquerschnittes in einer Betriebsmittel einer Brennkraftmaschine führenden Leitung, mit einem Anker, der mit einem inneren Ende einer Spiralfeder in Verbindung stehend an einem Gehäuse entgegen der Kraft der Spiralfeder verdrehbar gelagert ist, dadurch gekennzeich net, daß ein äußeres Ende (53) der Spiralfeder (32) an einem Ver stellelement (58) befestigt ist, dessen Lage zur Einstellung der Kraft der Spiralfeder (32) unabhängig von der Stellung des Ankers (17) veränderbar ist.

2. Stellmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver stellelement (58) koaxial zum Anker (17) verdrehbar gelagert ist und einen Mitnehmerarm (57) hat, der am äußeren Ende (53) der Spiral feder (32) angreift.

3. Stellmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ge häuse (22) eine Gewindebohrung (43) hat, in die mit einem Außen gewinde ein Schraubende (44) einer Achse (19) eingeschraubt ist, mit der das Verstellelement (58) fest verbunden und um die der Anker (17) drehbar gelagert ist.

4. Stellmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (19) nach dem Verdrehen zur Einstellung der Kraft der Spiralfeder (32) im Gehäuse (22) fixierbar ist.

5. Stellmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver stellelement (58) einen Zylinderabsatz (65) hat, der in eine Gleit bohrung (47) eines Deckels (49) des Gehäuses (22) ragt und darin drehbar gelagert ist.

6. Stellmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver stellelement (58) nach dem Verdrehen zur Einstellung der Kraft der Spiralfeder (32) im Deckel (49) fixierbar ist.

7. Stellmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (17) auf einer Achse (19) drehbar gelagert ist und das eine Gegen ende (46) der Achse (19) in eine Lagerbohrung (70) im Zylinderabsatz (65) des Verstellelementes (58) ragt.