EP0441914A1 - Einrichtung mit einem eine leistung einer antriebsmaschine bestimmenden drosselorgan - Google Patents

Einrichtung mit einem eine leistung einer antriebsmaschine bestimmenden drosselorgan

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EP0441914A1
EP0441914A1 EP19900911412 EP90911412A EP0441914A1 EP 0441914 A1 EP0441914 A1 EP 0441914A1 EP 19900911412 EP19900911412 EP 19900911412 EP 90911412 A EP90911412 A EP 90911412A EP 0441914 A1 EP0441914 A1 EP 0441914A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coupling element
throttle
drive wheel
rotated
electromagnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19900911412
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Günter SPIEGEL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP0441914A1 publication Critical patent/EP0441914A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D2011/101—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles
    • F02D2011/103—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles at least one throttle being alternatively mechanically linked to the pedal or moved by an electric actuator

Definitions

  • the invention relates to a device, in particular for a vehicle, for rotating a throttle element in a first functional state and in a second functional state according to the preamble of the main claim.
  • the throttle element is to be rotated in the first functional state by means of electromechanical transmission means.
  • the throttle element is to be adjusted solely by mechanical transmission means.
  • the throttle element is e.g. B. a throttle valve and on a driver z. B. articulated an accelerator pedal via a throttle cable.
  • the servomotor drives a drive wheel via a pinion.
  • An electromagnet of an electrical clutch is connected in a rotationally fixed manner to the drive wheel. The electromagnet must be supplied with current. Since the electromagnet can be rotated in the known device, the power supply to the electromagnet is not exactly simple.
  • there is a compression spring between the clutch element and the electromagnetic clutch there is a compression spring between the clutch element and the electromagnetic clutch. The compression spring acts at one end against the coupling element and at the other end against the electromagnetic clutch. In the second functional state, it can e.g. B.
  • the coupling element, the electromagnetic clutch and the drive wheel are located one behind the other along the axis of rotation. This leads to a considerable overall length of the known device.
  • the inventive device with the characterizing feature of claim 1 or claim 2 and / or claim 3 and / or claim 4 has the advantage that there is a simple, robust, small-sized, durable, functionally reliable and reliable design.
  • the device according to the invention can be used to control the power of the drive machine.
  • the description of the exemplary embodiment assumes, for reasons of simplification, that the device according to the invention is installed in a vehicle with an Otto engine as the drive machine and with a throttle valve as the throttle element.
  • the device according to the invention can also be used in stationary machines and also when the drive machine is a diesel engine, an electric motor etc.
  • the drawing shows a section across the device according to the invention. In order to save space, a central area of the device is not shown in the drawing. The person skilled in the art is able to supplement this area in a known manner.
  • the ⁇ "r shows a throttle body 2 with a throttle body pivoted about an axis of rotation? - 6.
  • L .s throttle body 6 is shown ne throttle valve 6 in the exemplary embodiment shown.
  • the intake plane runs with a section plane Saugronrwandung 8.
  • a throttle valve shaft 10 extends centrally to the axis of rotation 4, the throttle valve 6 is articulated transversely through the suction tube. at the throttle shaft 10. by rotating the throttle-valve shaft 10 with the throttle valve 6 to the Dre h axle 4, a free cross section of the suction tube 8 can be changed within the intake manifold wall.
  • the throttle valve shaft 10 projects on two sides through the intake manifold wall 8 beyond the intake manifold.
  • the throttle valve shaft 10 projects with a first shaft end piece 12 and on the other side the throttle valve shaft 10 projects with a second shaft end piece 14 beyond the intake manifold wall 8.
  • the shaft end piece 12 is rotatably supported within the throttle organ housing in the region of the passage through the intake manifold wall 8 with the aid of a bearing element 16 and sealed with the aid of a seal 18.
  • the shaft end piece 14 is rotatably supported within the throttle organ housing 2 in the region of the passage through the intake manifold wall by means of a bearing element 17 and is sealed by a seal 19.
  • a potentiometer 20 is located on the second shaft end piece 14 of the throttle valve shaft 10.
  • the potentiometer 20 comprises a printed circuit board 22 and a wiper 24.
  • the printed circuit board 22 is firmly connected to the throttle valve housing 2.
  • the grinder 24 is fastened to the second shaft end piece 14 of the throttle valve shaft 10. With the help of the potentiometer 20, an instantaneous angle of rotation of the throttle valve 6 can be determined as the actual value.
  • the return spring 26 acts on the throttle valve housing 2 at one end and on the throttle valve shaft 10 in the closing direction at the other end via the second shaft end piece 14.
  • the return spring 26 is a helical spiral spring.
  • a stepped, largely rotationally symmetrical shoulder 30 is firmly connected to the first shaft end piece 12.
  • the shoulder 30 is located outside the intake manifold wall 8.
  • a driver 34 is rotatably supported on the first shaft end piece 12 with the aid of a further bearing element 16 or further bearing elements 16.
  • the driver 34 is largely rotationally symmetrical and projects axially beyond the first shaft end piece 12.
  • a collar 35 is integrally formed on the driver 34. In the radial direction, the collar 35 projects beyond the shoulder 30.
  • a shaft stub 36 is pressed into the driver 34.
  • a tubular, stepped housing part 38 is formed on the throttle organ housing 2.
  • the bearing elements 16 and the seals 18 for mounting and sealing the first shaft end piece 12 of the throttle valve shaft 10 are located on the inside of the housing part 38.
  • Two rotary bearings 40 are arranged on an outer jacket of the tubular housing part 38.
  • the rotary bearings 40 serve to drive a drive wheel 42 on the housing part 38, ie. H. to be freely rotatable relative to the throttle body 2.
  • the drive wheel 42 is mounted concentrically to the throttle valve shaft 10.
  • the drive wheel 42 can be divided into an inner tubular part 44, an outer tubular part 46, a third tubular part 48 and an essentially radial part 50.
  • the part 50 of the drive wheel 42 connects the two tubular parts Parts 44, 46 with each other.
  • the two tubular parts 44, 46 are arranged on the side of the radially extending part 50 facing the suction pipe 8.
  • the third tubular part 48 of the drive wheel 42 is located on the radially extending part 50 on the side facing away from the intake manifold 8.
  • An electromagnet 52 is immersed in a cylindrical space between the inner tubular part 44 and the outer tubular part 46 of the drive wheel 42.
  • the electromagnet 52 comprises a magnet coil 54 and a magnet housing 56.
  • the electromagnet 52 is fixedly connected to the throttle organ housing 2 via the magnet housing 56.
  • the magnet housing 56 surrounds the ring-shaped magnet coil 54 in three Pages.
  • the magnet housing 56 consists of a magnetically conductive material and is open on the side facing the radially extending part 50 of the drive wheel 52. Radial play existing between the inner tubular part 44 of the drive wheel 42 and the electromagnet 52 or between this and the outer tubular part 46 is expediently quite small. A distance in the axial direction between the radially extending part 50 of the drive wheel 42 and the electromagnet 52 is also advantageously quite small. Small clearances and a small distance favor a transition of a magnetic flux between the electromagnet 52 and the drive wheel 42.
  • the shoulder 30 has an end face 58 facing the suction pipe 8. Viewed in the axial direction, the radial part 50 of the drive wheel 42 is arranged such that the part 50 is located on the end face 58 of the shoulder 30.
  • a resilient annular disk 60 is arranged on the end face 58 of the shoulder 30 connected to the throttle valve shaft 10 facing the radial part 50 of the drive wheel 42.
  • the disk 60 is connected at intervals of, for example, 60 ° to the end face 58 of the shoulder 30 at individual points. Between these points, the disk 60 is firmly connected to a coupling element 66 at further points.
  • An arrow 68 is shown in the drawing.
  • the arrow 68 runs parallel to the axis of rotation 4 and points from the direction of the second shaft end piece 14 in the direction of the first shaft end piece 12 or beyond. If the coupling element 66 is actuated away from the shoulder 30 against the arrow 68, the disk 60 has the function of a tension spring 60 and acts on the coupling element 66 in the direction of the arrow 68.
  • a torque can also advantageously be transmitted between the coupling element 66 and the shoulder 30 via the disk-shaped tension spring 60.
  • the coupling element 66 projects beyond the shoulder 30 in the radial direction.
  • To the outstanding part of the coupling learning tes 66 is a collar 67 formed.
  • the collar 67 extends in the direction of the arrow 68 to such an extent that, when the coupling element 66 is actuated in the direction of the arrow 68, the collar 67 comes to rest against the collar 35 of the driver 34.
  • the inner tubular part 44 and the outer tubular part 46 and possibly also a section of the radial part 50 of the drive wheel 42 are made of a magnetically conductive material. At least a portion 71 of the radial part 50 between the two tubular parts 44, 46 of the drive wheel 42 consists of a non-magnetically conductive material. This ensures that a magnetic flux in the two tubular parts 44, 46 is not short-circuited by the radial part 50 of the drive wheel 42.
  • the coupling element 66 is located at least partially, but preferably completely, within the drive wheel 42 on the side of the radial part 50 of the drive wheel 42 facing away from the electromagnet 52.
  • the shoulder 30 is also advantageously located at least partially within the drive wheel 42.
  • the coupling element 66 overlaps the radial part 50 of the drive wheel 42 at least partially.
  • the electromagnet 52 is not energized, there is a distance in the axial direction between the coupling element 66 and the radial part 50 of the drive wheel 42.
  • the coupling element 66 When the electromagnet 52 is sufficiently energized, the coupling element 66 is against the radial part 50 of the drive wheel 42 is actuated and a torque can be transmitted between the radial part 50 of the drive wheel 42 and the coupling element 66.
  • the tension spring 60 displaces the collar 67 of the coupling element 66 against the collar 35 of the driver 34. If the coupling element 66 is displaced in this displacement direction, a torque can be transmitted between the driver 34 and the coupling element 66.
  • a servomotor 74 with a rotor is arranged to the side of the throttle valve housing 2.
  • One end of the rotor is designed as a pulley 76.
  • the pulley 76 of the servomotor 74 and the third tubular part 48 of the drive wheel 42 are connected to one another via a belt 78.
  • a necessary tension in the belt 78 can be set by a resilient tensioning wheel 79.
  • the belt 78 can e.g. B. be a V-belt, a timing belt, a chain, etc.; A linkage or a gear drive is also possible.
  • the device If the electromagnet 52 is not energized, the device operates in a second functional state.
  • the first functional state is the normal case in most application cases. A transition to the second functional state takes place when an electrical element fails. It ensures that even if one electrical element fails, the device according to the invention can be used almost without restrictions.
  • a swiveling movement of the pulley 76 of the servomotor 74 via the drive wheel 42, via the coupling element 66, via the pulley 60, via the shoulder 30, via the throttle valve shaft 10 can be transmitted to the throttle valve 6 via the belt 78 .
  • the coupling element 66 is displaced in the direction of the arrow 68 and a pivoting movement of the shaft stub 36 can take place over the driver 34, over the collar 35 of the driver 34 and over the collar 67 of the coupling element 66 onto the coupling element 66 and from there be transferred to the shoulder 30 via the disk 60 and to the throttle valve 6 via the throttle valve shaft 10.
  • a housing 82 is part of the device according to the invention, and essentially only a connecting cable 84 and one end of the truncated stub 36 protrude from the housing 82.
  • an accelerator pedal can be articulated via an accelerator cable, not shown.
  • every movement of the accelerator pedal can be transferred to the throttle valve 6.
  • the servomotor 74 can be controlled via the cable 84.
  • the angle of rotation of the flap 6 is checked via the potentiometer 20 and communicated to the control device.
  • the throttle valve 6 can be adjusted via the servomotor 74 until the actual value determined by the potentiometer 20 corresponds to a desired setpoint.
  • the control device (not shown) can be located inside or outside the housing 82.
  • the side of the radial part 50 of the drive wheel 42 facing the coupling element 66 has, for. B. a rough surface and the abutting side of the coupling element 66 also has a rough surface, so that any required torque can be transmitted. Instead of the rough surfaces, serrations can also be provided so that the frictional connection z. B. is replaced by a positive connection.
  • the location of the collar 67 of the coupling element 66 and the location of the collar 35 of the driver 34, at which these two parts touch, can each be provided with teeth, so that the required torque is transmitted from the driver 34 to the coupling element 66 can be.
  • the teeth of the driver 34 and the clutch element 66 can be designed such that if an electrical element fails while the throttle valve 6 is opened further than it corresponds to the position of the driver 34, the throttle valve 6 is closed so far by the return spring 26 can be until the position of the throttle valve 6 also corresponds to the position of the driver 34 and only then the teeth come into engagement so far that the torque can be transmitted.
  • the teeth can also be designed so that, even if the throttle valve 6 is closed further than the position of the driver 34 in the event of failure of an electrical element, the teeth of the coupling element 66 can still come into engagement with the teeth of the Driver 34. This means that the drive machine (not shown) can continue to be operated in this case almost without restriction. Is the toothing z. B.
  • the stub shaft 36 can also be designed to be rotatable relative to the driver 34 by a certain angle of rotation. This gives extended application possibilities, as described in the application mentioned with the file number P 39 27 655.4.

Description

Einrichtung mit einem eine Leistung einer Antriebsmaschine bestimmenden Drosselorgan
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, zum Verdrehen eines Drosselorgans in einem ersten Funktionszustand und in einem zweiten Funktionszustand nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Bei einer bekannten Einrichtung in einem Fahrzeug soll das Drossel¬ organ im ersten Funktionszustand mittels elektromechanischer Über¬ tragungsmittel verdreht werden. Im zweiten Funktionszustand soll das Drosselorgan allein durch mechanische Übertragungsmittel verstellt werden.
Handelt es sich bei der Antriebsmaschine um einen Otto-M- -.or, so ist das Drosselorgan z. B. eine Drosselklappe und an einem Mitnehmer ist z. B. über einen Gaszug ein Gaspedal angelenkt. Bei der bekannten Einrichtung treibt der Stellmotor über ein Ritzel ein Antriebsrad. Mit dem Antriebsrad drehfest verbunden ist ein Elektromagnet einer elektrischen Kupplung. Der Elektromagnet muß mit Strom versorgt wer¬ den. Da der Elektromagnet bei der bekannten Einrichtung verdrehbar ist, ist die Stromversorgung des Elektromagneten nicht gerade ein¬ fach. Bei der bekannten Einrichtung befindet sich zwischen dem Kupplungs¬ element und der elektromagnetischen Kupplung eine Druckfeder. Die Druckfeder wirkt mit einem Ende gegen das Kupplungselement und mit ihrem anderen Ende gegen die elektromagnetische Kupplung. Im zweiten Funktionszustand kann es z. B. vorkommen, daß das Antriebsrad still¬ steht und das Kupplungselement über den Mitnehmer gedreht wird. Das heißt, das Kupplungselement wird gegenüber der elektromagnetischen Kupplung verdreht und es entsteht eine Relativbewegung zwischen dem Kupplungselement und der Druckfeder und/oder zwischen der Druckfeder und der elektromagnetischen Kupplung. Dies kann zu erheblichem Ver¬ schleiß führen.
Bei der bekannten Einrichtung befinden sich entlang der Drehachse hintereinander das Kupplungselement, die elektromagnetische Kupplung und das Antriebsrad. Dies führt zu einer erheblichen Baulänge der bekannten Einrichtung.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Einrichtung mit dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2 und/oder des Anspruchs 3 und/oder des Anspruchs 4 hat den Vorteil, daß sich eine einfache, robuste, kleinbauende, langlebige, funktionssichere und zuverlässige Bauweise ergibt.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor¬ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der angegebenen Ein¬ richtung möglich.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung verein¬ facht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er¬ läutert. Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Aufbau und Wirkungsweise einer erfindungsgemäß ausgebildeten Ein¬ richtung mit einem Drosselorgan soll anhand eines Ausführungsbei¬ spiels und mit Hilfe der Zeichnung näher erläutert werden.
Die erfindungsgemäße Einrichtung kann verwendet werden, um die Leistung der Antriebsmaschine zu steuern. Obwohl nicht allein darauf begrenzt, wird in der Beschreibung des Ausführungsbeispiels aus Ver¬ einfachungsgründen angenommen, daß die erfindungsgemäße Einrichtung in einem Fahrzeug mit einem Otto-Motor als Antriebsmaschine und mit einer Drosselklappe als Drosselorgan eingebaut sei. Die erfindungs- gemäße Einrichtung kann jedoch auch bei stationär aufgestellten Maschinen Verwendung finden und auch wenn die Antriebsmaschine ein Dieselmotor, ein Elektromotor usw. ist.
Die Zeichnung zeigt einen Schnitt quer durch die erfindungsgemäße Einrichtung. Um Platz zu sparen, ist ein mittlerer Bereich der Ein¬ richtung zeichnerisch nicht dargestellt. Dem Fachmann ist es mög¬ lich, diese' Bereich in bekannter Weise zu ergänzen.
Die ~" r zeigt ein Drosselorgangehäuse 2 mit e'nem um eine Dreh- achr schwenkbar gelagerten Drosselorg?- 6. L .s Drosselorgan 6 ist in dem dargestellten führungsbeispiel ne Drosselklappe 6. Senk¬ recht zur dargestellt. Schnittebene verläuft ein Saugrohr mit einer Saugronrwandung 8. Eine Drosselklappenwelle 10 verläuft zentrisch zur Drehachse 4 quer durch das Saugrohr. An der Drosselklappenwelle 10 ist die Drosselklappe 6 angelenkt. Durch Drehen der Drossel¬ klappenwelle 10 mit der Drosselklappe 6 um die Drehachse 4 kann ein freier Querschnitt des Saugrohres 8 innerhalb der Saugrohrwandung verändert werden. Die Drosselklappenwelle 10 ragt auf zwei Seiten durch die Saugrohr¬ wandung 8 über das Saugrohr hinaus. Auf der einen Seite ragt die Drosselklappenwelle 10 mit einem ersten Wellenendstück 12 und auf der anderen Seite ragt die Drosselklappenwelle 10 mit einem zweiten Wellenendstück 14 über die Saugrohrwandung 8 hinaus. Das Wellenendstück 12 ist innerhalb des Drosselorgangehäuses im Bereich des Durchtritts durch die Saugrohrwandung 8 mit Hilfe eines Lagerelements 16 drehbar gelagert und mit Hilfe einer Dichtung 18 abgedichtet. Das Wellenendstück 14 ist innerhalb des Drosselorgangehäuses 2 im Bereich des Durchtritts durch die Saugrohrwandung mit Hilfe eines Lagerelements 17 drehbar gelagert und durch eine Dichtung 19 abgedichtet.
An dem zweiten Wellenendstuck 14 der Drosselklappenwelle 10 befindet sich ein Potentiometer 20. Das Potentiometer 20 umfaßt eine Leiter¬ platte 22 und einen Schleifer 24. Die Leiterplatte 22 ist mit dem Drosselorgangehäuse 2 fest verbunden. Der Schleifer 24 ist an dem zweiten Wellenendstück 14 der Drosselklappenwelle 10 befestigt. Mit Hilfe des Potentiometers 20 kann als Istwert ein augenblicklicher Drehwinkel der Drosselklappe 6 ermittelt werden.
Im Bereich des zweiten Wellenendstücks 14 befindet sich eine Rück¬ holfeder 26. Die Rückholfeder 26 wirkt mit einem Ende auf das Drosselorgangehäuse 2 und mit einem anderen Ende über das zweite Wellenendstuck 14 auf die Drosselklappenwelle 10 in Schließrichtung. Die Rückholfeder 26 ist eine schraubenförmig gewundene Biegefeder.
Ein abgestuft ausgebildeter, weitgehend rotationssymmetrischer Ab¬ satz 30 ist mit dem ersten Wellenendstück 12 fest verbunden. Der Ab¬ satz 30 befindet sich außerhalb der Saugrohrwandung 8. Auf der dem Saugrohr 8 abgewandten Seite des Absatzes 30 ist auf dem ersten Wellenendstück 12 ein Mitnehmer 34 mit Hilfe eines weiteren Lager¬ elements 16 oder weiterer Lagerelemente 16 drehbar gelagert. Der Mitnehmer 34 ist weitgehend rotationssymmetrisch und ragt axial über das erste Wellenendstuck 12 hinaus. An den Mitnehmer 34 ist ein Kragen 35 angeformt. In radialer Richtung überragt der Kragen 35 den Absatz 30. Innerhalb eines über das Wellenendst ck 12 hinausragenden Teils des Mitnehmers 34 und fluchtend zu der Drosselklappenwelle 10 ist in den Mitnehmer 34 ein Wellenstummel 36 eingepreßt.
An dem Drosselorgangehäuse 2 ist ein rohrförmiges, abgestuftes Ge¬ häuseteil 38 angeformt. An der Innenseite des Gehäuseteils 38 be¬ finden sich die Lagerelemente 16 und die Dichtungen 18 zur Lagerung und Abdichtung des ersten Wellenendstücks 12 der Drosselklappenwelle 10. An einem Außenmantel des rohrf rmigen Gehäuseteils 38 sind zwei Drehlager 40 angeordnet. Die Drehlager 40 dienen dazu, ein Antriebs¬ rad 42 auf dem Gehäuseteil 38, d. h. gegenüber dem Drosselorgange¬ häuse 2 frei drehbar zu lagern. Das Antriebsrad 42 ist konzentrisch zu der Drosselklappenwelle 10 gelagert.
Das Antriebsrad 42 kann unterteilt werden in einen inneren rohr¬ f rmigen Teil 44, in einen äußeren rohrförmgen Teil 46, in einen dritten rohrformigen Teil 48 und in einen im wesentlichen radial verlaufenden Teil 50. Der Teil 50 des Antriebsrades 42 verbindet die beiden rohrf rmigen Teile 44, 46 miteinander. Die beiden rohr¬ f rmigen Teile 44, 46 sind auf der dem Saugrohr 8 zugewandten Seite des radial verlaufenden Teils 50 angeordnet. Der dritte rohrförmige Teil 48 des Antriebsrades 42 befindet sich am radial verlaufenden Teil 50 auf der dem Saugrohr 8 abgewandten Seite. In einen zylindrischen Zwischenraum zwischen dem inneren rohrf rmigen Teil 44 und dem äußeren rohrformigen Teil 46 des Antriebsrades 42 taucht ein Elektromagnet 52 ein. Der Elektromagnet 52 umfaßt eine Magnetspule 54 und ein Magnetgehäuse 56. Der Elektromagnet 52 ist über das Magnetgehäuse 56 mit dem Drosselorgangehäuse 2 fest verbunden. Das Magnetgehäuse 56 umgibt die ringförmige Magnetspule 54 auf drei Seiten. Das Magnetgehäuse 56 besteht aus einem magnetisch leitenden Material und ist auf der dem radial verlaufenden Teil 50 des An¬ triebsrades 52 zugewandten Seite offen. Zwischen dem inneren rohr¬ f rmigen Teil 44 des Antriebsrades 42 und dem Elektromagneten 52 be¬ ziehungsweise zwischen diesem und dem äußeren rohrformigen Teil 46 vorhandene radiale Spiele sind zweckmäßigerweise ziemlich klein. Auch ein Abstand in axialer Richtung zwischen dem radial ver¬ laufenden Teil 50 des Antriebsrades 42 und dem Elektromagneten 52 ist ebenfalls vorteilhafterweise ziemlich klein. Kleine Spiele und ein kleiner Abstand begünstigen einen Übergang eines Magnetflusses zwischen dem Elektromagneten 52 und dem Antriebsrad 42.
Der Absatz 30 hat eine dem Saugrohr 8 zugewandte Stirnseite 58. In axialer Richtung betrachtet ist der radiale Teil 50 des Antriebsra¬ des 42 so angeordnet, daß sich der Teil 50 auf der Stirnseite 58 des Absatzes 30 befindet. An der dem radialen Teil 50 des Antriebsrades 42 zugewandten Stirnseite 58 des mit der Drosselklappenwelle 10 ver¬ bundenen Absatzes 30 ist eine federnde ringförmige Scheibe 60 ange¬ ordnet. Die Scheibe 60 ist in Abständen von zum Beispiel 60° an ein¬ zelnen Stellen mit der Stirnseite 58 des Absatzes 30 verbunden. Zwi¬ schen diesen Punkten ist die Scheibe 60 an weiteren Punkten mit ei¬ nem Kupplungselement 66 fest verbunden. In der Zeichnung ist ein Pfeil 68 dargestellt. Der Pfeil 68 verläuft parallel zur Drehachse 4 und weist aus der Richtung des zweiten Wellenendstückes 14 in Rich¬ tung des ersten Wellenendstückes 12 beziehungsweise darüber hinaus. Wird das Kupplungselement 66 entgegen dem Pfeil 68 weg vom Absatz 30 betätigt, so hat die Scheibe 60 die Funktion einer Spannfeder 60 und wirkt auf das Kupplungselement 66 in Richtung des Pfeiles 68.
Über die scheibenförmige Spannfeder 60 kann in vorteilhafter Weise auch ein Drehmoment zwischen dem Kupplungselement 66 und dem Absatz 30 übertragen werden. Das Kupplungselement 66 überragt den Absatz 30 in radialer Richtung. An den überragenden Teil des Kupplungselernen- tes 66 ist ein Bund 67 angeformt. Der Bund 67 erstreckt sich in Richtung des Pfeiles 68 so weit, daß bei in Pfeilrichtung 68 betä¬ tigtem Kupplungselement 66 der Bund 67 an dem Kragen 35 des Mitneh¬ mers 34 zur Anlage kommt.
Der innere rohrförmige Teil 44 und der äußere rohrförmige Teil 46 und gegebenenf lls auch noch ein Teilabschnitt des radialen Teils 50 des Antriebsrades 42 besteht aus einem magnetisch leitfähigen Material. Mindestens ein Teilbereich 71 des radialen Teils 50 zwischen den beiden rohrformigen Teilen 44, 46 des Antriebsrades 42 besteht aus einem nicht magnetisch leitfähigen Material. Damit ist sichergestellt, daß ein Magnetfluß in den beiden rohrf rmigen Teilen 44, 46 nicht durch den radialen Teil 50 des Antriebsrades 42 kurzge¬ schlossen wird. Das Kupplungselement 66 befindet sich mindestens teilweise, vorzugsweise aber vollständig innerhalb des Antriebsrades 42 auf der dem Elektromagneten 52 abgewandten Seite des radialen Teils 50 des Antriebsrades 42.
Auch der Absatz 30 befindet sich vorteilhafterweise mindestens teil¬ weise innerhalb des Antriebsrades 42. In radialer Richtung be¬ trachtet überlappt das Kupplungselement 66 den radialen Teil 50 des Antriebsrades 42 mindestens teilweise. Bei nicht bestromtem Elektro¬ magnet 52 besteht in axialer Richtung ein Abstand zwischen dem Kupplungselement 66 und dem radialen Teil 50 des Antriebsrades 42.
Bei bestromter Magnetspule 54 des Elektromagneten 52 ergibt sich ein Magnetfluß durch einen Teil des Magnetgehäuses 56, durch die schma¬ len Spalte zwischen dem Magnetgeh use 56 und den rohrf rmigen Teilen 44, 46 des Antriebsrades 42 und durch die rohrformigen Teile 44, 46. Wegen dem nicht magnetisch leitfähigen Teilbereich 71 des radialen Teiles 50 verläuft der Magnetfluß durch das Kupplungselement 66. Dies ergibt bei bestromtem Elektromagneten 52 eine Magnetkraft auf das Kupplungselement 66 entgegen dem Pfeil 68. Mindestens ein Teil- bereich des Kupplungselementes 66 bildet somit einen Anker für den Elektromagneten 52, und mindestens einzelne Teile 44, 46, 50 des An¬ triebsrades 42 dienen mindestens teilweise als Polschuhe für den Elektromagneten 52. Bei ausreichend bestromtem Elektromagneten 52 wird das Kupplungselement 66 gegen den radialen Teil 50 des An¬ triebsrades 42 betätigt und es kann ein Drehmoment zwischen dem ra¬ dialen Teil 50 des Antriebsrades 42 und dem Kupplungselement 66 übertragen werden. Bei nichtbestromtem Elektromagneten 52 verschiebt die Spannfeder 60 den Bund 67 des Kupplungselementes 66 gegen den Kragen 35 des Mitnehmers 34. Ist das Kupplungselement 66 in diese Verschieberichtung verschoben, dann kann ein Drehmoment zwischen dem Mitnehmer 34 und dem Kupplungselement 66 übertragen werden.
Seitlich vom Drosselorgangehäuse 2 ist ein Stellmotor 74 mit einem Rotor angeordnet. Ein Ende des Rotors ist als Riemenscheibe 76 aus¬ gebildet. Die Riemenscheibe 76 des Stellmotors 74 und der dritte rohrförmige Teil 48 des Antriebsrades 42 sind über einen Riemen 78 miteinander verbunden. Durch ein federndes Spannrad 79 kann eine notwendige Spannung in dem Riemen 78 eingestellt werden. Der Riemen 78 kann z. B. ein Keilriemen, ein Zahnriemen, eine Kette usw. sein; auch ein Gestänge oder ein Zahnradgetriebe ist möglich. Bei ausrei¬ chend bestromtem Elektromagneten 52 arbeitet die erfindungsgemäße Einrichtung in einem ersten Funktionszustand. Ist der Elektromagnet 52 nicht bestromt, so arbeitet die Einrichtung in einem zweiten Funktionszustand. Der erste Funktionszustand ist bei den meisten An- wendungsfallen der Normalfall. Ein Übergang in den zweiten Funk¬ tionszustand erfolgt bei Ausfall eines elektrischen Elementes. Er stellt sicher, daß auch bei Ausfall eines elektrischen Elementes die erfindungsgemäße Einrichtung nahezu ohne Einschränkungen weiterver¬ wendet werden kann. Im ersten Funktionszustand kann über den Riemen 78 eine Schwenkbewe¬ gung der Riemenscheibe 76 des Stellmotors 74 über das Antriebsrad 42, über das Kupplungselement 66, über die Scheibe 60, über den Ab¬ satz 30, über die Drosselklappenwelle 10 auf die Drosselklappe 6 übertragen werden.
Im zweiten Funktionszustand ist das Kupplungselement 66 in Richtung des Pfeiles 68 verschoben und es kann eine Schwenkbewegung des Wellenstummels 36 über den Mitnehmer 34, über den Kragen 35 des Mit¬ nehmers 34 und über den Bund 67 des Kupplungselementes 66 auf das Kupplungselement 66 und von dort über die Scheibe 60 auf den Absatz 30 und über die Drosselklappenwelle 10 auf die Drosselklappe 6 über¬ tragen werden.
Ein Gehäuse 82 ist Bestand der erfindungsgemäßen Einrichtung, und es ragen aus dem Gehäuse 82 im wesentlichen nur ein Anschlußkabel 84 und ein Ende des Kellenstummels 36 heraus.
An dem aus dem Gehäuse 82 herausragenden Ende des Wellenstummels 36 kann ein nicht dargestelltes Gaspedal über einen nicht dargestellten Gaszug angelenkt sein. D _i.it kann im zweiten Funktionszustand jede Bewegung des Gaspedals auf die Drosselklappe 6 übertragen werden. Mit Hilfe einer nicht dargestellten elektrischen Steuereinrichtung kann über das Kabel 84 der Stellmotor 74 angesteuert werden. Über das Potentiometer 20 wird der Drehwinkel dei „osselklappe 6 kon¬ trolliert und der Steuereinrichtung mitgeteilt. Über den Stellmotor 74 kann die Drosselklappe 6 im ersten Funktionszustand so lange ver¬ stellt werden, bis der von dem Potentiometer 20 ermittelte Istwert einem gewünschten Sollwert entspricht. Die nicht dargestellte Steu¬ ereinrichtung kann sich innerhalb oder außerhalb des Gehäuses 82 be¬ finden. Die dem Kupplungselement 66 zugewandte Seite des radialen Teils 50 des Antriebsrades 42 hat z. B. eine rauhe Oberfläche und die daran zur Anlage kommende Seite des Kupplungselementes 66 hat ebenfalls eine rauhe Oberfläche, so daß jedes erforderliche Drehmoment über¬ tragen werden kann. Statt der rauhen Oberflächen können auch Zahnungen vorgesehen sein, so daß die reibkraftschlussige Verbindung z. B. durch eine formschlüssige Verbindung ersetzt wird. Die Stelle des Bunds 67 des Kupplungselementes 66 und die Stelle des Kragens 35 des Mitnehmers 34, an denen sich diese beiden Teile berühren, kann mit je einer Zahnung versehen sein, so daß das erforderliche Dreh¬ moment von dem Mitnehmer 34 auf das Kupplungselement 66 übertragen werden kann. Die Zahnung des Mitnehmers 34 und des Kupplungsele¬ mentes 66 kann so ausgebildet sein, daß, falls ein elektrisches Element ausfällt, während die Drosselklappe 6 weiter geöffnet ist als es der Stellung des Mitnehmers 34 entspricht, die Drosselklappe 6 durch die Rückholfeder 26 so weit geschlossen werden kann, bis die Stellung der Drosselklappe 6 ebenfalls der Stellung des Mitnehmers 34 entspricht und erst dann die Zahnung soweit in Eingriff kommt, daß das Drehmoment übertragen werden kann. Die Zahnung kann darüber- hinaus so ausgeführt sein, daß, auch wenn bei Ausfall eines elektrischen Elementes die Drosselklappe 6 weiter geschlossen ist, als es der Position des Mitnehmers 34 entspricht, die Zahnung des Kupplungselementes 66 trotzdem in Eingriff kommen kann mit der Z hnung des Mitnehmers 34. Damit ist ein Weiterbetreiben der nicht dargestellten Antriebsmaschine auch in diesem Fall nahezu ohne Ein¬ schränkung möglich. Ist die Zahnung z. B. schräg ausgeführt, so steht nach einer Übergangsphase wieder die gesamte Leistung der An¬ triebsmaschine zur Verfügung. Insbesondere auch die vorteilhafte Gestaltung der Stelle, an der das Kupplungselement 66 in Eingriff kommt mit dem Mitnehmer 34, ist ausführlich beschrieben in einer Anmeldung mit dem Titel "Einrichtung zum Übertragen einer Stellpo- sition eines Bedienelementes", die am Prioritätstag (22. August 1989) vorliegender Anmeldung beim Deutschen Patentamt angemeldet worden ist und das Aktenzeichen P 39 27 655.4 erhalten hat. Der Übersichtlichkeit wegen wird in dieser Anmeldung auf das dort Geschriebene verwiesen und hier auf eine Wiederholung ver¬ zichtet. Das dort Geschriebene gilt in vollem Umfang auch bei vorliegender Anmeldung.
Der Wellenstummel 36 kann auch gegenüber dem Mitnehmer 34 um einen bestimmten Drehwinkel verdrehbar ausgeführt sein. Damit erhält man erweiterte Anwendungsmöglichkeiten, so wie es in der genannten Anmeldung mit dem Aktenzeichen P 39 27 655.4 beschrieben ist.

Claims

Ansprüche
1. Einrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einem eine Leistung einer Antriebsmaschine bestimmenden, gegenüber einem Drosselorgangehause um eine Drehachse verdrehbaren Drosselorgan und mit einem verdrehbaren und senkrecht dazu in zwei Verschiebe¬ richtungen mit Hilfe mindestens eines Elektromagneten verschieb¬ baren, doppelseitig wirkenden Kupplungselement, wobei in einem ersten Funktionszustand das Kupplungselement in die erste Ver¬ schieberichtung verschoben ist und das Drosselorgan von einem Stell¬ motor über ein Antriebsrad mittels des Kupplungselementes verdreh¬ bar ist und wobei in einem zweiten Funktionszustand das Kupplungs¬ element in die zweite Verschieberichtung verschoben ist und das Drosselorgan von einem drehbaren Mitnehmer über das Kupplungselement verdrehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungselement (66) mindestens teilweise innerhalb des Antriebsrades (42) ange¬ ordnet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungselement (66) innerhalb des Antriebsrades (42) angeordnet ist.
3. Einrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einem eine Leistung einer Antriebsmaschine bestimmenden, gegenüber einem Drosselorgangehause um eine Drehachse verdrehbaren Drosselorgan und mit einem verdrehbaren und senkrecht dazu in zwei Verschiebe¬ richtungen mit Hilfe mindestens eines Elektromagneten verschieb¬ baren, doppelseitig wirkenden Kupplungselement, wobei in einem ersten Funktionszustand das Kupplungselement in die erste Ver¬ schieberichtung verschoben ist und das Drosselorgan von einem Stell¬ motor über ein Antriebsrad mittels des Kupplungselementes verdreh¬ bar ist und wobei in einem zweiten Funktionszustand das Kupplungs¬ element in die zweite Verschieberichtung verschoben ist und das Drosselorgan von einem drehbaren Mitnehmer über das Kupplungselement verdrehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Elektromagnet (52) drehfest mit dem Drosselorgangeh use (2) ver¬ bunden ist.
4. Einrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einem eine Leistung einer Antriebsmaschine bestimmenden, gegenüber einem Drosselorgangehause um eine Drehachse .verdrehbaren Drosselorgan und mit einem verdrehbaren und senkrecht dazu in zwei Verschieberich¬ tungen mit Hilfe mindestens eines Elektromagneten verschiebbaren, doppelseitig wirkenden Kupplungselement, wobei in einem ersten Funktionszustand das Kupplungselement in die erste Verschieberich¬ tung verschoben ist und das Drosselorgan von einem Stellmotor über ein Antriebsrad mittels des Kupplungselementes verdrehbar ist und wobei in einem zweiten Funktionszustand das Kupplungselement in die zweite Verschieberichtung verschoben ist und das Drossel an von einem drehbaren Mitnehmer über das Kupplungselement verd: .bar ist und bei der eine Spannfeder (60) einerseits auf das Kupplungselement (66) wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannfeder (60) anderer¬ seits auf einen Absatz (30) der Drosselklappenwelle (10) wirkt.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Kupplungselement (66), der Mitnehmer (34) und das Drosselorgan (6) koaxial zueinander angeordnet sind.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Elektromagnet (52) mindestens teilweise von dem Antriebsrad (42) umhüllt ist. - ~k -
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß mindestens ein Teilbereich des Kupplungselementes (66) einen Anker für den Elektromagneten (52) bildet.
8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß ein Magnetfluß des Elektromagneten (52) durch mindestens einen Teil (44, 46) des Antriebsrades (42) auf das Kupp¬ lungselement (66) geleitet wird.
9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß mindestens ein Teil (44, 46) des Antriebsrades (42) mindestens einen Teil von Polschuhen des Elektromagneten (52) bildet.
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