DE4039728A1

DE4039728A1 - Stelleinrichtung

Info

Publication number: DE4039728A1
Application number: DE19904039728
Authority: DE
Inventors: Reiner Dipl Ing Schweinfurth; Thomas Dipl Ing Schwegel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1990-12-13
Filing date: 1990-12-13
Publication date: 1992-06-17

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Stelleinrichtung zum Stellen eines Drosselorgans, insbesondere einer Drosselklappe in einer Brennkraftmaschine, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Derartige Stelleinrichtungen werden z. B. bei mit Vergasern ausgerüsteten Brennkraftmaschinen für Kraftfahrzeuge zur Steuerung der Leerlaufdrehzahl eingesetzt.

Bei einer bekannten Stelleinrichtung dieser Art (DE 31 46 652 C1) ist die die Drosselklappe tragende Stellwelle drehfest an der Abtriebswelle des Getriebes angekoppelt, wobei Abtriebswelle und Stellwelle miteinander fluchten. Eine derartige Konstruktion benötigt relativ viel Bauvolumen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Stelleinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, bei großem Stellbereich sehr kompakt zu sein und wenig Bauraum zu beanspruchen. Das erfindungsgemäße Kreisringsegment, das koaxial zu der Stellwelle angeordnet ist, ermöglicht, die Stelleinrichtung sehr dicht an der Rohrwandung der Strömungsleitung anzubauen, insbesondere dann, wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Antriebsritzel als Schneckenrad oder Schneckenwelle ausgebildet ist, so daß die Abtriebswelle des Getriebes rechtwinklig zur Stellwelle verläuft. Die Stelleinrichtung kann also selbst bei sehr beengtem Bauraum um den Ansaugstutzen von Brennkraftmaschinen herum gut in den Motorraum eines Kraftfahrzeugs integriert werden.

Die erfindungsgemäße Stelleinrichtung bietet außerdem die Möglichkeit, in fertigungstechnisch sehr einfacher Weise die erforderliche Abtastung und Rückmeldung der momentanen Drehstellung des Drosselorgans zu realisieren, wenn gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung auf dem Kreisringsegment die Widerstandsbahn eines Schleiferpotentiometers isoliert befestigt und der Schleifer in entsprechender Position am Gehäuse angeordnet wird. Die momentane Schwenkstellung des Kreisringsegments und damit die momentane Drehstellung des Drosselorgans kann damit problemlos erfaßt und als elektrisches Signal ausgegeben werden.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Stelleinrichtung möglich.

Die Schwenkbeweglichkeit des Kreisringsegments wird gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung durch zwei drehbar gelagerte Zahnräder, auf welchen sich das Kreisringsegment abwälzt oder gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung durch eine Gleitführung in einem das Kreisringsegment aufnehmenden Gehäuse sichergestellt.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 jeweils eine Seitenansicht einer Stelleinrichtung für die Drosselklappe einer Brennkraftmaschine bei aufgeschnittenem Gehäuse in schematischer Darstellung,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die in Fig. 1 schematisch in Seitenansicht und teilweise geschnitten dargestellte Stelleinrichtung zum Stellen einer Drosselklappe in einer Brennkraftmaschine weist einen Stellmotor 10 auf, der über ein Untersetzungsgetriebe 11 eine Stellwelle 12 dreht, die in dem hier nicht dargestellten Ansaugstutzen der Brennkraftmaschine drehbar gelagert ist und drehfest die hier ebenfalls nicht dargestellte Drosselklappe trägt, die je nach Drehstellung einen bestimmten Öffnungsquerschnitt im Ansaugstutzen freigibt. Mittels einer an der Stellwelle 12 angreifenden, hier als Spiralfeder ausgebildeten Rückstellfeder 13 wird die Stellwelle 12 in Richtung Schließstellung der Drosselklappe angetrieben, in welcher der Strömungsquerschnitt im Ansaugstutzen abgeschlossen ist. Die getriebliche Verbindung zwischen der Abtriebswelle 14 des Getriebes 11 und der quer dazu ausgerichteten Stellwelle 12 erfolgt dabei durch ein auf der Abtriebswelle 14 sitzendes Schneckenrad 15, das mit einer Zahnleiste 16 am Rücken eines koaxial zur Stellwelle 12 schwenkbar angeordneten Kreisringsegments 17 kämmt. Das Kreisringsegment 17 ist an seiner Innenfläche an einem Stellgehäuse 18 verschieblich geführt und wälzt sich mit seiner Zahnleiste 16 auf zwei Zahnrädern 19,20 ab, die in Schwenkrichtung des Kreisringsegments 17 vor und hinter dem Schneckenrad 15 drehbar gelagert sind. Das Stellgehäuse 18 umschließt sowohl den Stellmotor 10 als auch das Getriebe 11, sowie das Schneckenrad 15 und weist eine Durchtrittsöffnung 21 für das Kreisringsegment 17 auf. Die Durchtrittsöffnung 21 ist mittels einer Dichtungsmanschette 22 abgedichtet, die einerseits am Öffnungsrand der Durchtrittsöffnung 21 befestigt ist und andererseits das aus der Durchtrittsöffnung 21 herausragende Ende des Kreisringsegements 17 umschließt. Auf der Stellwelle 12 sitzt drehfest ein von dieser radial wegstehender Stellhebel 23, der in den Schwenkweg des Kreisringsegments 17 hineinragt. Die Abtriebswelle 12 ist in mit 24 und 29 angedeuteten gehäuseseitigen Lager abgestützt.

Zur Drehung der Drosselklappe aus ihrer Schließstellung heraus, in welcher die Drosselklappe unter der Rückstellkraft der Rückstellfeder 13 an einem Anschlag anliegt und die Stelleinrichtung die in Fig. 1 dargestellte Position einnimmt, wird der Stellmotor 10 eingeschaltet. Durch das Drehen des Schneckenrades 15 wird das Kreisringsegment 17 in Richtung des in Fig. 1 angedeuteten Pfeils 25 koaxial zur Stellwelle 12 verschoben, wobei es sich auf den Zahnrädern 19, 20 abwälzt. Das Stirnende 171 des Kreisringsegments 17 stößt gegen den Stellhebel 23 und dreht über diesen die Stellwelle 12 samt darauf befestigter Drosselklappe. Zum Stellen der Drosselklappe in Schließrichtung wird der Stellmotor 10 reversiert. Das Kreisringsegment 17 bewegt sich entgegen Pfeil 25, und die Rückstellfeder 13 führt den Stellhebel 23 dem Kreisringsegment 17 nach.

Die erforderliche Rückmeldung der Drehstellung der Drosselklappe erfolgt über ein Schleiferpotentiometer 26, dessen Widerstandsbahn 27 auf dem Kreisringsegment 17 isoliert befestigt ist, und dessen Schleifer 28 positionsgerecht am Stellgehäuse 18 gehalten ist. Die vom Schleifer 28 an der Widerstandsbahn 27 abgegriffene Spannung ist ein Maß für die Auslenkung der Drosselklappe aus ihrer Schließstellung.

Die in Fig. 2 schematisch in Seitenansicht mit geschnittenem Stellgehäuse 18 dargestellte Stelleinrichtung ist im wesentlichen gleich der zuvor beschriebenen Stelleinrichtung ausgebildet, so daß gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Sie unterscheidet sich lediglich hinsichtlich der Schwenkführung des Kreisringsegments 17 im Stellgehäuse 18. Das Kreisringsegment 17 wird hier nicht auf Zahnrädern geführt sondern in zwei mit Abstand voneinander angeordnete, am Stellgehäuse 18 ausgebildeten Gleitführungen 30, 31. Ein Schnitt durch die Gleitführung 30 zeigt Fig. 3. An jedem Teil des längsgeteilten, zweiteiligen Stellgehäuses 18 ist ein Führungsbacken 32 bzw. 33 ausgebildet, der mit einem Bogensegment 34 bzw. 35 die innere Ringfläche des Kreisringsegments 17 abstützt und mit einem Übergreifungssteg 36 bzw. 37 die äußere Ringfläche des Kreisringsegments 17 bis hin zur Zahnleiste 16 übergreift. Bogensegment 34 bzw. 35 und Übergreifungssteg 36 bzw. 37 der Führungsbacken 32, 33 sind jeweils einstückig miteinander und mit dem Stellgehäuse 18 verbunden. Die Gleitführung 31 ist in identischer Weise ausgebildet.

Claims

1. Stelleinrichtung zum Stellen eines Drosselorgans, insbesondere einer Drosselklappe einer Brennkraftmaschine, mit einer Stellwelle, auf der das Drosselorgan drehfest angeordnet ist, mit einem elektrischen Stellmotor, der über ein Getriebe die Stellwelle dreht, und mit einer Rückstellfeder, die auf die Stellwelle ein das Drosselorgan in eine Grundstellung überführendes Drehmoment ausübt, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zur Stellwelle (12) ein Kreisringsegment (17) mit Zahnleiste (16) schwenkbar angeordnet ist, die mit einem auf der Abtriebswelle (14) des Getriebes (11) sitzenden Antriebsritzel (15) in Eingriff steht, und daß auf der Stellwelle (12) ein radial wegstrebender Stellhebel (23) drehfest gehalten ist, der in den Verstellweg des Kreisringsegments (17) hineinragt.

2. Stelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellwelle (12) und die Abtriebswelle (14) des Getriebes (11) rechtwinklig zueinander ausgerichtet sind und daß das Antriebsritzel als Schneckenrad (15) ausgebildet ist.

3. Stelleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreisringsegment (17) und das Schneckenrad (15) in einem Gehäuse (18) untergebracht sind, das eine Austrittsöffnung (21) aufweist, durch welche das Kreisringsegment (17) hindurchragt, und daß die Abtriebswelle (14) des Getriebes (11) im Gehäuse (18) gelagert ist.

4. Stelleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (18) der Stellmotor (10) und das Getriebe (11) integriert sind.

5. Stelleinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreisringsegment (17) sich mit seiner Zahnleiste (16) auf zwei im Gehäuse (18) drehbar gehaltenen Zahnrädern (19, 20) abwälzt, die in Schwenkrichtung des Kreisringsegments (17) gesehen vor und hinter dem Schneckenrad (15) angeordnet sind.

6. Stelleinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreisringsegment (17) in mindestens einer in dem Gehäuse (18) ausgebildeten Gleitführung (30, 31) gehalten ist.

7. Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Kreisringsegment (17) die Widerstandsbahn (27) eines Schleiferpotentiometers (26) zur Rückmeldung der Drehstellung des Drosselorgans isoliert befestigt ist und daß ein auf der Widerstandsbahn (27) unter Federdruck aufliegender Schleifer (28) des Schleiferpotentiometers (26) am Gehäuse (18) gehalten ist.