JP2000505861A

JP2000505861A - 内燃機関用のスロットル装置

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Publication number: JP2000505861A
Application number: JP10527163A
Authority: JP
Inventors: リールクラウス―ユルゲン; シュティーフェルハンス―ペーター; ヤンケトルステン; バウアーペーター―ヨーゼフ; エンテンマンマティアス; シュヴェーゲルトーマス
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-12-16
Filing date: 1997-11-10
Publication date: 2000-05-16
Also published as: WO1998027326A1; EP0883739A1; CN1211301A

Abstract

(57)【要約】特に自動車における、内燃機関用のスロットル装置であって、スロットルケーシング（１１）に旋回可能に支承されたスロットル弁軸（１６）に回動不能に位置するスロットル弁（１５）と、スロットル弁軸（１６）を第１のストッパ（３１）を介して回転させる、アクセルペダル（１０）によって操作される調節部材（２１）と、第２のストッパ（３２）を介してスロットル弁軸（１６）を同様に旋回運動のために連行するモータ式のアイドリング調節体（１３）とが設けられている形式のものにおいて、顧客の望みに応じて任意に構成されるスロットルケーシング（１１）と組合せ可能なアイドリング調節体（１３）のモジュール式の構成ユニットを得るために、アイドリング調節体（１３）が、スロットルケーシング（１１）から切り離されていて該スロットルケーシング（１１）にフランジ結合されている調節体ケーシング（１２）に収容されており、第２のストッパ（３２）が、調節体ケーシング（１２）に支承された調節体軸（３５）に作用するようになっており、さらにスロットル弁軸（１６）と調節体軸（３５）との間において機能するカップリング（３８）が、調節体ケーシング（１２）のフランジ結合時に係合するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】内燃機関用のスロットル装置背景技術本発明は、請求項１の上位概念部に記載の、特に自動車における、内燃機関用のスロットル装置に関する。このようなスロットル装置では、アクセルペダルを介して行われる自動車の走行速度の制御と、アイドリング回転数の調整とが組み合わせられている。アクセルペダルが全負荷の方向に操作されると、調節部材によって第１の回転ストッパを介して、スロットル弁軸も同様に全負荷の方向に移動させられ、つまりスロットル弁がより大きく開放される。アクセルペダルの不操作時にはスロットル弁軸は第２の戻しばねの戻し力の作用下で、第２の回転ストッパに接触しており、モータ式のアイドリング調節体を介して内燃機関のアイドリングの範囲において移動されることができる。このような形式の公知のスロットル装置（ドイツ連邦共和国特許出願公開第４００６４１９号明細書）では、モータ式のアイドリング調節体がスロットルケーシング内に組み込まれており、このスロットルケーシングには、スロットル弁を収容する吸気管区分が形成されていて、この吸気管区分からはスロットル弁軸の自由端部が直径方向で向かい合う側において突出している。一方の軸端部には調節部材が、かつ他方の軸端部にはアイドリング調節体がそれぞれ所属の回転ストッパを介して作用係合している。両方の戻しばねは互いに同心的なトーションばねとして、スロットル弁軸の調節体側の軸端部に配置されており、この場合外側のトーションばねはスロットルケーシングとスロットル弁軸に回動不能に位置するアームとに固定され、かつ内側のトーションばねはスロットルケーシングと調節部材とに固定されている。スロットルケーシング内においてスロットル弁軸に対して同軸的に支承された調節部材は、半径方向に突出しているレバーを有しており、このレバーの自由端部には、アクセルペダルに通じる連結ロッド又はボーデンケーブルのような伝達エレメントが作用係合している。発明の利点請求項１の特徴部分に記載のように構成された本発明によるスロットル装置には、次のような利点がある。すなわち本発明によるスロットル装置では、別体の調節体ケーシング内に収容されたアイドリング調節体が、モジュール式の構成ユニットであり、この構成ユニットは、種々様々な構造形式のスロットルケーシング及び／又は種々様々に構成された調節部材を備えたスロットルケーシングと問題なく組み合わせることができ、多くの製造部品数に基づいて安価なユニットエレメントを形成し、種々様々な顧客の要望を満たすことができる。組立ては簡単であり、スロットルケーシングへの調節体ケーシングの装着だけが必要であり、この場合カップリングは自動的に係合もしくは係止する。さらに、スロットルケーシングに対する調節体ケーシングの種々様々な回転角位置によって、自動車における所与の取付けスペースに個々に合わせられた、両ケーシングの対応配置を実現することができるので、その結果自動車におけるスペースを節減した取付けもしくは組込みが達成され、このことは、存在する自由空間の最適な利用を可能にする。このためには、スロットルケーシングにおける固定孔のための孔パターンを次のように、すなわち所定の孔パターンを備えた調節体ケーシングが所望の回転位置においてスロットルケーシングに装着され得るように、構成することだけしか必要ない。カップリングの機能性は、スロットル弁軸に位置するカップリング部分を単に相応な回転角位置に回転させ、この回転角位置において係止もしくはロックすることによって、保証することができる。別体の調節体軸を設けること及び第２の回転ストッパを調節体軸に対して設けることによって、スロットル弁位置及びアイドリング調節位置を検出するために必要なポテンシオメータは、構造的に簡単な形式で調節体ケーシング内に組み込むことが可能であり、その結果普遍的に使用可能なモジュール式の構成ユニット「アイドリング調節体」はさらにまた問い合わせセンサ装置（Abfragesensorik ）をも有することになる。請求項２以下に記載された手段によって、請求項１記載のスロットル装置のさらに有利な構成が可能である。本発明の有利な構成によれば、カップリングが、調節体軸に回動不能に位置している第１のカップリング部分とスロットル弁軸の軸端に回動不能に位置する第２のカップリング部分とを有しており、第１のカップリング部分が、調節体軸から半径方向間隔をおいて配置された軸方向の貫通孔を備え、第２のカップリング部分が、スロットル弁軸から等しい半径方向間隔をおいて軸方向で軸端を越えて突出するカップリングフィンガを備えており、該カップリングフィンガが、調節体ケーシングのフランジ結合時に貫通孔を貫通するようになっている。このように構成することによって、カップリングを製造技術的に安価な形式で実現することができる。この場合さらに本発明の別の有利な構成では、スロットルケーシングと調節体ケーシングとが、フランジ結合のために互いに合わせられた固定孔パターンを有しており、第１のカップリング部分が、貫通孔の回転角位置によって所定された、調節体ケーシングの孔パターンに対する回転角位置において、調節体軸に統一的に固定されており、第２のカップリング部分が、スロットル弁軸の軸端への装着のため及び任意の回転角位置における係止のために構成されており、このことは例えばスロットル弁軸へのカップリング部分のプレス嵌めによって達成することができる。第２のカップリング部分の必要な回転位置は、スロットルケーシングと調節体ケーシングとの所望の相対回動に依存しており、かつ構造的には次のように、すなわち、合致する固定孔パターンを備えた調節体ケーシングのフランジ結合時にカップリングフインガが貫通孔を貫通して、第１のカップリング部分と遊びなしに連結するように、決定されている。組立てを容易にするために、本発明の別の有利な構成では、スロットルケーシングに、スロットル弁軸に対して同心的なセンタリング管片が形成され、かつ調節体ケーシングに、調節体軸に対して同心的なセンタリング切欠きが形成されており、該センタリング切欠きに、調節体ケーシングのフランジ結合時に、センタリング管片が進入するようになっている。本発明のさらに別の有利な構成では、戻しばねが、スロットル弁軸の軸端を同心的に取り囲むトーションばねとして形成されており、この場合外側のトーションばねが、調節部材とスロットルケーシングとの間に固定され、かつ内側のトーションばねが、調節部材とスロットル弁軸との間に固定されている。このような戻しばね系によって、調節部材において種々様々な回転モーメントを望む顧客の要求に対する可能な限り高い自由度を得ることができ、この場合調節部材のための外側のトーションばねは所望の回転モーメントに相応して設計され、アイドリング調節体のための内側のトーションばねは常に不変のままである。図面次に図面に示された本発明の実施例を参照しながら本発明を詳しく説明する。第１図は、内燃機関用のスロットル装置を部分的に断面して示す側面図である。第２図は、第１図に示されたスロットル装置のアイドリング調節体を備えた調節体ケーシングを示す断面図である。第３図は、第２図の矢印ＩＩＩの方向から調節体ケーシングを見た正面図である。第４図は、第３図と同じ方向から調節体ケーシングを見た図であり、ただしこの場合ポテンシオメータカバーが取り除かれ、アイドリング調節体が部分的に分解されている図である。第５図は、第１図に示されたスロットル装置の機能を説明するための概略図である。第６図は、アイドリング調節体を示す平面図及び側面図である。実施例の記載第１図に側面図でかつ部分的に断面されて示された、自動車の内燃機関用のスロットル装置は、アクセルペダル（第５図）を介して自動車の走行速度を制御するため及び内燃機関のアイドリング回転数を調整するために働く。スロットル装置はスロットルケーシング１１と側部においてフランジ結合された調節体ケーシング１２とを有しており、この調節体ケーシング１２内にはモータ式のアイドリング調節体１３（第５図）が収容されている。スロットルケーシング１１には吸気管区分１４が形成されており、この吸気管区分１４は内燃機関の吸気管に取り付けられる。吸気管区分１４の内側横断面は、スロットル弁軸１６に回動不能に配置されたスロットル弁１５によって制御される。スロットル弁軸１６は直径方向で吸気管区分１４を貫通していて、２つの回転軸受１７，１８に回転可能に収容されており、両回転軸受１７，１８は、スロットルケーシング１１に形成された２つの軸受管片１９，２０に収容されている。スロットル弁軸１６は２つの軸端１６１，１６２で端部側において両軸受管片１９，２０を越えて突出していて、一方の軸端１６１に調節部材２１を有しており、この調節部材２１は、例えばボーデンケーブル２２（第５図）又は連結ロッドのような連結エレメントを介してアクセルペダル１０と結合されている。第１図に示された調節部材２１の実施例では、調節部材２１はプーリ２３として形成されており、このプーリ２３はスロットル弁１６の軸端１６１に回転可能に配置されていて、スロットル弁軸１６に回動不能に保持された連行スリーブ２４に被せられて係合している。連行スリーブ２４に被せられて係合しているプーリ２３の部分には、スロットル弁軸１６に向いた側に内溝２５（第１図、第５図）が設けられており、この内溝２５は周方向において特定の回転角領域にわたって延在し、端部側において各１つの半径方向肩部２５１，２５２（第５図）によって制限されている。内溝２５の周方向における長さは、次のような特定の回転角領域に相当しており、つまりこの回転角領域の分だけスロットル弁軸１６は、プーリ２３に回転運動を加えることなしに、モータ式のアイドリング調節体１３によって回転可能である。連行スリーブ２４には、半径方向に突出していて内溝２５内に突入している連行体２４１が形成されており、この連行体２４１は、プーリ２３の操作時にスロットル弁軸１６の連行を保証する。戻しばね２６の作用下で連行スリーブ２４は半径方向肩部２５１の方向に引っ張られる。半径方向肩部２５２は、例えば戻しばね２６の故障時に作用する安全ストッパである。内溝２５によってアイドリング調節体１３は、プーリ２３を操作する必要なしにスロットル弁軸１６を操作することができる。プーリ２３は、戻しばね２６よりも著しく大きな調節モーメントを有する戻しばね２７の作用下で、スロットルケーシング１１に形成されたストッパ２８に接触している。調節体ケーシング１２に設けられた２つのストッパ６４，６５（第５図）は、アイドリング調節体１３に設けられた電動モータ３３（第４図、第５図）の誤制御時に安全ストッパとして働く。ノーマル運転においてストッパ６４，６５及び半径方向肩部２５２は機能しない。両方の戻しばね２６，２７は第１図の実施例では、並列的に作用する各２つのトーションばね２９，３０として形成されており、両トーションばね２９，３０は、互いに同心的にスロットル弁軸１６の軸端を越えて嵌められている。この場合、連行スリーブ２４のための戻しばね２６を形成しかつ小さな戻しモーメントを有する内側のトーションばね２９は、一方では連行スリーブ２４にかつ他方ではプーリ２３に係合しており、これに対して、プーリ２３のための戻しばね２７を形成しかつ著しく大きな戻しモーメントを有する外側のトーションばね３０は、一方ではプーリ２３にかつ他方ではスロットルケーシング１１に係合している。アクセルペダル１０の不操作時に調節部材２１はスロットルケーシング１１のストッパ２８に接触しており、その結果この場合には単に電気モータ式のアイドリング調節体１３だけが、内燃機関のアイドリング調整のための吸気管区分１４の内側横断面を規定する。プーリ２３がアクセルペダル１０の操作によってボーデンケーブル２２を介して回転させられると、内溝２５の半径方向肩部２５１は連行体２４１を連行し、スロットル弁軸１６に回動不能に位置する連行スリーブ２４を介してスロットル弁軸１６を回転させ、これによってスロットル弁１５は吸気管区分１４の内側横断面を開放して増大させる。プーリ２３の内溝２５における半径方向肩部２５１はこれによって第１の回転ストッパ３１を形成し、この回転ストッパ３１を介してスロットル弁軸１６は、スロットル弁１５の旋回を目的としたアクセルペダル１０の操作時に回転運動のために連行される。スロットル弁軸１６の、調節部材２１とは反対側の軸端１６２は、調節体ケーシング１２内に突入しており、そこでモータ式のアイドリング調節体１３と連結されている。アイドリング調節体１３は電気モータ３３（第４図、第５図）を有しており、この電気モータ３３はセルフロッキング式のウォーム歯車伝動装置３４を介して調節体軸３５（第１図、第２図）を駆動する。この場合ウォーム歯車伝動装置３４のウォーム３６（第４図、第５図）は電動モータ３３の被駆動軸に回動不能に位置していて、ウォーム３６と噛み合うウォーム歯車３７（第２図）は回転運動可能に調節体軸３５に位置している。調節体軸３５は調節体ケーシング１２に回転可能に支承されており、かつ次のように、すなわちスロットルケーシング１１への調節体ケーシング１２のフランジ結合時に調節体軸３５がスロットル弁軸１６と整合するように、配置されている。調節体軸３５とスロットル弁軸１６との間に配置されたカップリング３８、つまり調節体軸３５に回動不能に位置するカップリング部分３８１とスロットル弁軸１６の第２の軸端１６２に回動不能に位置するカップリング部分３８２とを有するカップリング３８は、調節体軸３５とスロットル弁軸１６との間における回動不能な結合を生ぜしめる。カップリング３８はこの場合次のように、すなわちスロットルケーシング１１への調節体ケーシング１２のフランジ結合時に両方のカップリング部分３８１，３８２が互いに係合して、つまりカップリング３８が組立て時に自動的に係止もしくは係合するように、構成されている。アイドリング調節体１３の電動モータ３３の作動時に、調節体３５におけるウォーム歯車３７が回転し、第２の回転ストッパ３２（第２図、第５図）を介してカップリング３８を、ひいてはスロットル弁軸１６を連行する。スロットル弁軸１６はこれによって戻しばね２６の戻し力に抗して回転させられ、この際にスロットル弁１５はアイドリング調節のための吸気管区分１４を相応に開放する。既に述べたように、プーリ２３の内溝２５における半径方向肩部２５２は、電動モータ３３の誤制御時にスロットル弁軸１６の回転運動を制限する安全ストッパである。ノーマル運転においては、電動モータ３３の最大調節運動距離は、ソフトウエア的に制限される。ウォーム歯車３７によるカップリング３８の回転連行のために、ウォーム歯車３７の、カップリング３８に向けられた端面には、軸方向の凹設部３９又は軸方向の貫通孔が設けられており、この凹設部３９又は貫通孔は、ウォーム歯車３７の端壁において周方向で少なくとも９０°の回転角領域にわたって延在し、この回転角領域は、アクセルペダル１０の操作時におけるスロットル弁軸１６の最大の回転角に相当する。軸方向の凹設部３０は周方向において１つの端部で半径方向肩部３９１（第２図、第５図）によって制限されている。この半径方向肩部３９１にはアクセルペダル１０の不操作時に、カップリング部分３８１から軸方向で突出する舌状片４０（第２図、第６図）が戻しばね２６の作用下で接触している。半径方向肩部３９１はこれによって、モータ式のアイドリング調節体によるスロットル弁軸１６の回転連行のための第２の回転ストッパ３２を形成する。第６図には、カップリング３８の第１のカップリング部分３８１と第２のカップリング部分３８２との共働形式が示されている。図面を見やすくするために、第６図ではアイドリング調節体１３の、カップリング３８を取り囲む部分は、示されていない。第６ｂ図には、第２図と同じ視線方向から見たカップリング３８が示されており、かつ第６ａ図には、第６ｂ図にＶＩａで記された視線方向から見たカップリング３８の平面図が示されている。第６図が示すように、カップリング部分３８１は円板状に形成されている。カップリング３８の第１のカップリング部分３８１は回動不能及び軸方向不動に調節体軸３５に固定されている。カップリング部分３８１は、調節体軸３５から半径方向間隔をおいて設けられた軸方向の貫通孔４１を有している。周方向で見て貫通孔４１に隣接して、舌状片４０が円板状のカップリング部分３８１に一体成形されている。第１のカップリング部分３８１には腕輪形状のクランプばね４２が固定されている。クランプばね４２は第１の腕輪脚４２１と第２の腕輪脚４２２とを有している。第１の腕輪脚４２１は貫通孔４１を越えて延びている。スロットル弁軸１６の第２の軸端１６２に位置適正に有利には嵌め込み（第１図、第２図）によって固定された第２のクランプ部分３８２は、スロットル弁軸１６から半径方向間隔をおいて配置されていて軸方向で軸端１６２を越えて突出するカップリングフィンガ４３（第１図、第２図）を有している。スロットル弁軸１６の軸線からのカップリングフィンガ４３の半径方向間隔は、第１のカップリング部分３８１における貫通孔４１と調節体軸３５の軸線との間の半径方向間隔に相当しているので、スロットルケーシング１１への調節体ケーシング１２のフランジ結合時に第２のカップリング部分３８２のカップリングフィンガ４３は、貫通孔４１を貫通する。この際にカップリングフィンガ４３は、クランプばね４２の腕輪脚４２１と舌状片４０との間においてクランプされる。腕輪脚４２２は舌状片４０の、貫通孔４１とは反対の側において支持されている（第６図）。腕輪脚４２１はカップリングフィンガ４３を弾性的なプレロード(Vorspannung)をもって舌状片４０の、貫通孔４１に向けられた半径方向側面に押圧する。カップリングフィンガ４３をスロットルケーシング１１へのアイドリング調節体１３の取付け時に、舌状片４０と該舌状片４０を弾性的に押圧する腕輪脚４２１との間における貫通孔４１に押し込むことができるようにするために、カップリングフィンガ４３には傾斜部４３１が設けられている（第６ａ図、第６ｂ図）。クランプばね４２によって第２のカップリング部分３８２のカップリングフィンガ４３と第１のカップリング部分３８１の舌状片４０との間には、スロットル弁軸１６と調節体軸３５との間に摩擦力結合的な遊びのない結合部が生ぜしめられる。第１のカップリング部分３８１は調節体軸３５と回動不能にかつ軸方向不動に結合されている。舌状片４０自体は、ウォーム歯車３７における軸方向の凹設部３９内に進入し、そこで第２の回転ストッパ３２の半径方向肩部３９１と共働することができる。第１のカップリング部分３８１の、ウォーム歯車３７の凹設部３９に進入する舌状片４０は、スロットルケーシング１１へのアイドリング調節体１３の取付け前にカップリング部分３８１が許容不能なほど回動することを確実に阻止する。調節体ケーシング１２はスロットルケーシング１１に向けられた端面においてケーシングカバー４４によって、かつそれとは反対の側においてポテンシオメータカバー４５によって閉鎖されている。ケーシングカバー４４には滑り軸受４６が形成され、ポテンシオメータカバー４５には前記滑り軸受４６に整合する滑り軸受４７が形成されている。両方の滑り軸受４６，４７には調節体軸３５が回転可能に収容されている。ポテンシオメータカバー４５は調節体ケーシング１２に接着されている。ケーシングカバー４４はスナップ突起を介して調節体ケーシング１２と結合されている。ケーシングカバー４４はスロットルケーシング１１側の端面にセンタリング切欠き４８を有しており、このセンタリング切欠き４８は、スロットルケーシング１１に形成されたセンタリング管片４９（第２図に図示）に合わせられている。スロットルケーシング１１への調節体ケーシング１２のフランジ結合時にセンタリング管片４９は形状結合的にセンタリング切欠き４８に進入し、これによってスロットルケーシング１１において調節体ケーシング１２をセンタリングし、ひいてはこれにより、スロットル弁軸１６の軸線と調節体軸３５の軸線との整合が自動的に保証される。また別の変化実施例では、センタリングのために、調節体ケーシング１２において突出した環状の段部が、スロットルケーシング１１に設けられた環状の切欠きに係合するように構成することも可能である。スロットルケーシング１１に調節体ケーシング１２を固定するために、スロットルケーシング１１及び調節体ケーシング１２には互いに対応する固定アイ５０，５１がそれぞれ形成されており、これらの固定アイ５０，５１はねじ結合によって互いに固定される。実施例において調節体ケーシング１２に全部で３つ設けられた固定アイ５１（第３図）は、１つの固定孔パターンを形成し、この固定孔パターンは統一的に(einheitlich)決定されており、かつこの固定孔パターンには、第１のカップリング部分３８１がその貫通孔４１に関連して、調節体軸３５における不動に所定された回転角位置において統一的に決定されている。調節体ケーシング１２における固定孔パターンは、どのような内燃機関のどのようなスロットルケーシングにアイドリング調節体１３を取り付けたいのかとは無関係に、統一的である。スロットルケーシング１１における固定アイ５０によって形成された固定孔パターンは、個々の固定アイ５０の配置形式に関連して種々異なって決定されるが、しかしながらこの固定孔パターンは全体としてスロットルケーシング１１に対して相対的に回動させられて形成されていてもよく、その結果スロットルケーシング１１に対する調節体ケーシング１２の装着時に調節体ケーシング１２は、スロットルケーシング１１に対する特定の所望の回転位置を占める。スロットルケーシング１１における固定アイ５０のための孔パターンの相応な配置形式によって、調節体ケーシング１２はスロットルケーシング１１に対する各回転角位置を占めることができるので、スロットル装置全体を、自動車における制限された取付けスペースに最適に合わせることが可能である。スロットル弁軸１６における第２のカップリング部分３８２、つまり図示の実施例ではスロットル弁軸１６に回動不能に差し嵌められていて貫通孔４１に係合しているカップリングフィンガ４３によって形成される第２のカップリング部分３８２は、スロットルケーシング１１に対する固定アイ５０の孔パターンの回動に相応して、同様に回動されねばならず、かつ最終的な回動位置においてスロットル弁軸１６に嵌め込まれねばならないので、その結果、固定アイ５０，５１の両孔パターンを介して調節体ケーシング１２とスロットルケーシング１１とをまとめる場合に、カップリングフィンガ４３はカップリング部分３８１における貫通孔４１に対して適正な対応位置を占めていて、該貫通孔４１を貫通することができる。電動モータ３３によるアイドリング調節時及びアクセルペダル１０による走行速度調整時におけるスロットル弁１５の移動距離を検出するために、各１つのポテンシオメータ５２，５３（第２図及び第５図）が設けられている。ポテンシオメータ５３は調節体軸３５を介してスロットル弁１５の位置を検出する。ポテンシオメータ５２は、第２のストッパ３２を備えたウォーム歯車３７の位置を検出する。アイドリング調整が行われているか否かは、両方のポテンシオメータ５２，５３の比較によって確認することができる。アイドリング調節体１３を介して行われるアイドリング調整時には、両ポテンシオメータ５２，５３を介してスロットル弁１５の角度位置を検出することができる。第２図に示されているように、両ポテンシオメータ５２，５３は調節体ケーシング１２内に組み込まれている。この場合ポテンシオメータ５２，５３の抵抗路は円弧区分形状の導体路として、共通の基板５４に配置されている。アイドリング調節体１２を組み立てる場合に基板５４は、調節体ケーシング１２内に設けられた支持部に設置される。次いでポテンシオメータカバー４５が装着される。１つの共通の作業工程において、導体路を備えた基板５４と調節体ケーシング１２を備えたポテンシオメータカバー４５とが接着される。摺動子５２１，５３１として形成された、ポテンシオメータ５２，５３のポテンシオメータタップは、調節体軸３５に対して同軸的に配置されている（第２図）。各摺動子５２１，５３１はそれぞれ２つのコンタクトばね５５，５６；５７，５８で、基板５４における円弧区分形状の同心的な導体路のうちの２つに押し付けられる。アイドリング調節のためのポテンシオメータ５２の摺動子５２１は、調節体軸３５に回転可能に位置しており、かつ例えば溶接によってウォーム歯車３７と堅く結合されており、これに対してスロットル弁位置を検出するためのポテンシオメータ５３の摺動子５３１は、調節体軸３５に回動不能に位置している。ポテンシオメータ５２，５３は電気モータ３３と同様に多極のコンタクトプラグ５９（第１図及び第３図）に接続されており、このコンタクトプラグ５９を介して電流供給、電気モータ３３の制御及び測定値問い合わせが行われる。記載されたスロットル装置の作用形式は、第５図に示された概略図に基づいて説明することができる。この第５図に示された部材は、第１図〜第４図に示された部材に相当し、かつ同一符号を付けられている。アクセルペダル１０の不操作時及びアイドリング調節体１３の遮断時に、調節部材２１もしくはプーリ２３（第１図）は戻しばね２７（トーションばね３０）の作用下でスロットルケーシング１１におけるストッパ２８に接触している。同時に戻しばね２６（トーションばね２９）は連行スリーブ２４を第１の回転ストッパ３１に向かって引っ張り、これによって同時に舌状片４０もしくはカップリングフィンガ４３もまた、セルフロッキング式に構成されたウォーム歯車伝動装置３４のウォーム歯車３７における半径方向肩部３９１における回転ストッパ３２に接触している。セルフロッキング式のウォーム歯車伝動装置３４に基づいて、電気モータ３３を制御する必要なしに、ウォーム歯車３７は規定された位置において保持され、このことは回転ストッパ３２及びカップリング３８に関して、スロットル弁１５の規定されたアイドリング開放位置を意味する。内燃機関のアイドリング調節のある規定された変化が望まれると、アイドリング調節体１３の電気モータ３３は相応に制御される。この電気モータ３３はウォーム３６を介してウォーム歯車３７を回転させ、このウォーム歯車３７は第２の回転ストッパ３２及びカップリング３８を介してスロットル弁軸１６を、規定の回転角だけ回動させ、これによってスロットル弁１５はわずかに移動調節される。電気モータ３３の制御に応じて、より正確に言えば電気モータ３３の被駆動軸の回転方向に応じて、これによって回転方向又は閉鎖方向におけるスロットル弁１５の移動調節が生ぜしめられる。ウォーム歯車３７によってポテンシオメータ５２の摺動子５２１もまた回動させられ、アイドリング調節体１３のアイドリング調節は、ポテンシオメータタップにおいて得られた電圧によって検出される。この状態は第５図に示されている。アクセルペダル１０が操作されると、ボーデンケーブル２２を介して調節部材２１が操作され、つまりプーリ２３が回転させられる。プーリ２３における回転ストッパ３１が連行スリーブ２４における連行体２４１に当接するや否や、回転ストッパ３１は連行体２４１を連行し、これによってスロットル弁軸１６は回転方向においてさらに回転させられ、かつスロットル弁１５は相応に移動調節させられる。カップリング３８を介してスロットル弁軸１６の回動は調節体軸３５に伝達される。調節体軸３５によってポテンシオメータ５３の摺動子５３１は回動し、スロットル弁１５の位置は、ポテンシオメータタップにおいて取り出された伝達によって検出される。アクセルペダル１０が再び解放されると、戻しばね２７は調節部材２１（プーリ２３）を、該調節部材２１が再びスロットルケーシング１１におけるストッパ２８に接触するまで、戻り回転させる。調節部材２１の戻り移動によって戻しばね２６は連行スリーブ２４を引き戻し、そしてスロットル弁１５は戻される。カップリング部分３８１における舌状片４０が再びウォーム歯車３７における第２の回転ストッパ３２に当接するや否や、スロットル弁軸１６の戻り回転はセルフロッキング式のウォーム歯車伝動装置３４によってロックされる。いまや調節部材２１（プーリ２３）の戻り回転はスロットルケーシング１１におけるそのストッパ２８のところまでしか行われない。スロットル弁軸１６ひいてはスロットル弁１５は再び、アイドリング調節体１３によって調節された回転位置を占める。大まかに見てスロットル装置は、第１の構成グループ６１（第５図）と第２の構成グループ６２とに分けることができる。第５図には示された一点鎖線６０は、両構成グループ６１，６２の間における仮想の分割線を示すものである。第１の構成グループ６１は主として、スロットルケーシング１１と吸気管区分１４とスロットル弁１５とスロットル弁軸１６と調節部材２１（プーリ２３）と戻しばね２６，２７とカップリング３８のカップリング部分３８２とから成っている。第２の構成グループ６２はモータ式のアイドリング調節体１３に相当しており、主として電気モータ３３と、ウォーム３６及びウォーム歯車３７を備えたウォーム歯車伝動装置３４と、ウォーム歯車３７に設けられていて第２の回転ストッパ３２を形成する半径方向肩部３９１と、調節体軸３５と、ウォーム歯車３７の位置ひいては回転ストッパ３２の位置を検出するポテンシオメータ５２と、スロットル弁１５の位置を検出するポテンシオメータ５３と、コンタクトプラグ５９（第１図及び第３図）と、カップリング３８のカップリング部分３８１とを有している。第２の構成グループ６２（モータ式のアイドリング調節体１３）は、第１の構成グループ６１とは無関係につまり独立して製造、ストック及び供給することができる。第１の構成グループ６１は、第２の構成グループ６２における変更を必要とすることなしに、個々の場合における必要に合わせて、制御すべき内燃機関に合わせることが可能である。この際に第２の構成グループ６２（モータ式のアイドリング調節体１３）における変更は不要である。したがって第２の構成グループ６２は合理的に大量生産することができる。カップリング３８を介してスロットル弁１５の位置は遊びなしに、第２の構成グループ６２に配置されたポテンシオメータ５３のところまで伝達されるので、第１の構成グループ６１には電気的なコンタクトは不要である。両ポテンシオメータ５２，５３及び電気モータ３３のための電気的な接続部は、簡単な形式でコンタクトプラグ５９（第１図）においてまとめることができる。主として、第２の構成グループ６２に配属されたカップリング部分３８１と第１の構成グループ６１に配属されたカップリング部分３８２とから成るカップリング３８は、次のように、すなわち第２の構成グループ６２の一部である調節体ケーシング１２（第３図）は利用可能なスペース状態に応じて、面倒な変更処置なしにいかなる任意の角度でもスロットルケーシング１１にフランジ結合され得るように、構成されているので、スペース状態とは無関係に、モータ式のアイドリング調節体１３（第２の構成グループ６２）のおける変更を必要としない。両構成グループ６１，６２を機能的に結合するカップリング３８は、スロットルケーシング１１に対するモータ式のアイドリング調節体１３のいかなる任意の角度位置をも可能にする。カップリング３８は、第２の構成グループ６２におけるポテンシオメータ５３と第１の構成グループ６１におけるスロットル弁１５との間における遊びのない結合をも可能にする。アイドリング調節体１３の調節体ケーシング１２は、中央に貫通孔を備えていて調節体軸３５に対して横方向に延びる壁１２１（第２図）を有している。調節体軸３５は壁１２１における貫通孔を貫いて延びている。摺動子５２１とウォーム歯車３７とは、調節体ケーシング１２への取付け後に互いに回動不能にかつ軸方向不動に結合されている。摺動子５２１及びウォーム歯車３７は、調節体軸３５に回転可能に支承された結合体もしくは複合体を形成している。第２図から分かるように摺動子５２１は壁１２１の右側に位置し、かつウォーム歯車３７は壁１２１の左側に位置している。摺動子５２１とウォーム歯車３７との間に、摺動子５２１とウォーム歯車３７とによって形成された複合体は周方向溝１２２を有しており、この周方向溝１２２には壁１２１が突入している。これによって調節体ケーシング１２の壁１２１を介してウォーム歯車３７及び摺動子の軸方向案内が保証され、かつ調節体軸３５を介して、ウォーム歯車３７及び摺動子５２１を有する複合体の半径方向案内が保証されている。リング３５１（第２図）は調節体軸３５と堅く結合されている。カップリング部分３８１もまた調節体軸３５と堅く結合されている。カップリング部分３８１は、リング３５１に向かって突出する段部を有しており、この段部はリング３５１よりも小さな外径を有しているので、リング３５１とカップリング部分３８１との間には周方向溝３５２が形成されている。ウォーム歯車３７は半径方向内側に向かって突出する環状の付加部３７１を有している。調節体軸３５の軸線の長手方向で見て、周方向溝３５２内に突入する付加部３７１は周方向溝３５２と等しい長さを有している。これによって、調節体軸３５の軸線の長手方向で見て、ウォーム歯車３７及び摺動子５２１を有する複合体は、周方向溝１２２に突入している壁１２１によって軸方向に案内されており、ウォーム歯車３７は同様に周方向溝３５２に突入している付加部３７１で、軸方向において第１のカップリング部分３８１と該カップリング部分３８１に堅く結合された調節体軸３５とを案内しており、この場合調節体軸３５は半径方向において両滑り軸受４６，４７によって案内されていて、しかも調節体軸３５自体は、摺動子５３１を軸方向不動にかつ回動不能に保持し、ウォーム歯車３７及び摺動子５２１を有する複合体をしかしながら半径方向において案内する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＮ，ＪＰ，ＫＲ (72)発明者トルステンヤンケドイツ連邦共和国Ｄ―77815 ビュールヴァインシュトラーセ 144 (72)発明者ペーター―ヨーゼフバウアードイツ連邦共和国Ｄ―77815 ビュールベートーヴェンシュトラーセ 20 (72)発明者マティアスエンテンマンドイツ連邦共和国Ｄ―74321 ビーティヒハイム―ビッシンゲンレルヒェンヴェーク９ (72)発明者トーマスシュヴェーゲルドイツ連邦共和国Ｄ―66424 ホンブルクゲルステンヴェーク４【要約の続き】するカップリング（３８）が、調節体ケーシング（１２）のフランジ結合時に係合するようになっている。

Claims

【特許請求の範囲】 1. 特に自動車における、内燃機関用のスロットル装置であって、内燃機関の吸気管の吸気横断面を絞るスロットル弁（１５）が設けられていて、該スロットル弁（１５）が、スロットルケーシング（１１）に旋回可能に支承されたスロットル弁軸（１６）と回動不能に結合されており、スロットル弁軸（１６）をストッパ（３１）を介して旋回運動のために連行する調節部材（２１）が設けられていて、該調節部材（２１）がアクセルペダル（１０）を用いて、戻しばね（２７）の力に抗して操作可能であり、モータ式のアイドリング調節体（１３）が設けられていて、該アイドリング調節体（１３）が第２のストッパ（３２）を介してスロットル弁軸（１６）を第２の戻しばね（２６）の力に抗して旋回運動のために連行する形式のものにおいて、アイドリング調節体（１３）が、スロットルケーシング（１１）から切り離されていて該スロットルケーシング（１１）にフランジ結合されている調節体ケーシング（１２）に収容されており、第２のストッパ（３２）が、調節体ケーシング（１２）に支承された調節体軸（３５）に作用するようになっており、さらにスロットル弁軸（１６）と調節体軸（３５）との間において機能するカップリング（３８）が設けられていて、該カップリング（３８）が調節体ケーシング（１２）のフランジ結合時に遊びなしに係合するようになっていることを特徴とする、内燃機関用のスロットル装置。 2. 調節体ケーシング（１２）内における調節体軸（３５）の配置は次のように、すなわち調節体軸（３５）がスロットルケーシング（１１）への調節体ケーシング（１２）のフランジ結合時にスロットル弁軸（１６）と整合するように、行われている、請求項１記載のスロットル装置。 3. カップリング（３８）が、調節体軸（３５）に回動不能に位置している第１のカップリング部分（３８１）とスロットル弁軸（１６）の軸端（１６２）に位置する第２のカップリング部分（３８２）とを有しており、第１のカップリング部分（３８１）が、調節体軸（３５）から半径方向間隔をおいて配置された軸方向の貫通孔（４１）を備え、第２のカップリング部分（３８２）が、スロットル弁軸（１６）から等しい半径方向間隔をおいて軸方向で軸端（１６２）を越えて突出するカップリングフィンガ（４３）を備えており、該カップリングフィンガ（４３）が、調節体ケーシング（１２）のフランジ結合時に貫通孔（４１）を貫通する、請求項１又は２記載のスロットル装置。 4. カップリングフィンガ（４３）が貫通孔（４１）内において、クランプばね（４２）を用いて遊びのない回転連行のために緊締されている、請求項３記載のスロットル装置。 5. スロットルケーシング（１１）と調節体ケーシング（１２）とが、フランジ結合のために互いに合わせられた孔パターン（５０，５１）を有しており、第１のカップリング部分（３８１）が、貫通孔（４１）の回転角位置によって所定された、調節体ケーシング（１２）の孔パターン（５１）に対する回転角位置において、調節体軸（３５）に固定されており、第２のカップリング部分（３８２）が、スロットル弁軸（１６）の軸端（１６２）への装着のため及び任意の回転角位置における係止のために構成されている、請求項３又は４記載のスロットル装置。 6. スロットルケーシング（１１）に、スロットル弁軸（１６）に対して同心的なセンタリング管片（４９）が形成され、かつ調節体ケーシング（１２）に、調節体軸（３５）に対して同心的なセンタリング部（４８）が形成されており、該センタリング部（４８）が調節体ケーシング（１２）のフランジ結合時に、センタリング管片（４９）を形状結合的に保持する、請求項１から５までのいずれか１項記載のスロットル装置。 7. センタリング部（４８）が、調節体ケーシング（１２）に固定された、調節体軸（３５）のためのケーシングカバー（４４）に形成されている、請求項６記載のスロットル装置。 8. 調節体軸（３５）に、モータ駆動式の被駆動歯車（３７）が回転可能に配置されており、該被駆動歯車（３７）がカップリング（３８）に向けられた端壁に、所定の回転角領域にわたって延在する軸方向の凹設部（３９）を有しており、該凹設部（３９）内にカップリングフィンガ（４３）又は、第１のカップリング部分（３８１）から軸方向に突出する舌状片（４０）が進入しており、第２の回転ストッパ（３２）が、凹設部（３９）の一方の端部を制限する半径方向肩部（３９１）によって形成されており、該半径方向肩部（３９１）に、カップリングフィンガ（４３）又は舌状片（４０）が第２の戻しばね（２６）の力作用下で接触している、請求項１から７までのいずれか１項記載のスロットル装置。 9. 凹設部（３９）が、少なくとも９０°の回転角領域にわたって延在している、請求項８記載のスロットル装置。 10．被駆動歯車が、セルフロッキング式のウォーム歯車伝動装置（３４）のウォーム歯車（３７）によって形成されていて、ウォーム歯車伝動装置（３４）のウォーム（３６）が電気モータ（３３）の被駆動軸と回動不能に連結されている、請求項８又は９記載のスロットル装置。 11．スロットル弁軸（１６）の回転位置を検出する第１のポテンシオメータ（５３）と、アイドリング調節体（１３）の回転位置を検出する第２のポテンシオメータ（５２）とが設けられており、両ポテンシオメータ（５２，５３）のポテンシオメータ抵抗が、調節体ケーシング（１２）に保持された基板（５４）に、円弧区分形状の同心的な導体路として構成されており、調節体軸（３５）に２つの摺動子（５２１，５３１）が配置されていて、該摺動子（５２１，５３１）がコンタクトばね（５５〜５８）でそれぞれ、所属のポテンシオメータ（５２，５３）の導体路に接触接続しており、第１のポテンシオメータ（５３）の摺動子（５３１）が調節体軸（３５）と、かつ第２のポテンシオメータ（５２）の摺動子（５２１）が被駆動歯車（３７）とそれぞれ回動不能に結合されている、請求項８から１０までのいずれか１項記載のスロットル装置。 12．両方の戻しばね（２６，２７）が同心的に配置されたトーションばね（２９，３０）として形成されており、第１の戻しばね（２７）を形成するトーションばね（３０）が、調節部材（２１）とスロットルケーシング（１１）との間に枢着され、かつ第２の戻しばね（２６）を形成するトーシヨンばね（２９）が、調節部材（２１）とスロットル弁軸（１６）との間に枢着されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載のスロットル装置。 13．調節部材（２１）がプーリ（２３）として形成されていて、該プーリ（２３）がボーデンケーブル（２２）を介してアクセルペダル（１０）と結合されており、スロットル弁軸（１６）に連行スリーブ（２４）が固定されていて、該連行スリーブ（２４）がプーリ（２３）によって覆われており、プーリ（２３）の、連行スリーブ（２４）を覆う部分に、所定の回転角領域にわたって延在する内溝（２５）が設けられており、第１のストッパ（３１）が、内溝（２５）を一方の端部において制限する半径方向肩部（２５１）によって形成されていて、該半径方向肩部（２５１）に、連行スリーブ（２４）から半径方向に突出する連行体（２４１）が、第２の戻しばね（２６）の戻し力によって当接可能である、請求項１から１２までのいずれか１項記載のスロットル装置。 14．プーリ（２３）が、第１の戻しばね（２７）の戻し力によって、スロットルケーシング（１１）に形成されたストッパ（２８）に当接可能である、請求項１３記載のスロットル装置。