JP2004510911A - スロットルバルブアクチュエータユニット - Google Patents

Abstract

旋回可能なスロットルバルブを有するスロットルバルブ管片（１１）と、スロットルバルブ（１３）のための電気的な駆動装置と、制御装置に対する差込み結合のための電気的な接続コネクタ（２０）とを収容するための駆動装置室とを備えたスロットルバルブアクチュエータユニットにおいて、顧客固有の多種多様の特徴を維持したまま製作コストを減少させるために、駆動装置室が、ハウジングモジュール（１２）によって取り囲まれており、該ハウジングモジュール（１２）に、スロットルバルブ管片（１１）が別体の構成部分として取り付けられて固定されている。

Description

【０００１】
背景技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式のスロットルバルブアクチュエータユニットから出発する。
【０００２】
このような形式のスロットルバルブアクチュエータユニットは、ドライブバイワイヤアクチュエータ（Ｅ−Ｇａｓ−Ｓｔｅｌｌｅｒ）とも呼ばれる。このような形式の公知のスロットルバルブアクチュエータユニット（ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５２５５１０号明細書）では、スロットルバルブ管片を貫くように、空気または燃料・空気混合物を案内するガス通路が延びている。このスロットルバルブ管片には、駆動装置室が加工成形されており、この駆動装置室はプラスチックカバーによって閉鎖されている。駆動装置室は、駆動モータと、この駆動モータをスロットルバルブシャフトに結合する減速ギヤと、スロットルバルブアクチュエータユニットを電気的な制御装置に接続するための接続コネクタとを内蔵している。接続コネクタはこの場合、プラスチックカバーに形成されている。スロットルバルブアクチュエータユニットはスロットルバルブ管片の直径と、スロットルバルブ管片に設けられた固定用フランジの寸法と、接続コネクタの構成とに関して、顧客固有の特徴を有しているので、それぞれの顧客に合わせて固有の製作工具が保有されなければらず、これらの製作工具は部分的に極めて手間がかかり、しかもスロットルバルブアクチュエータユニットのための製作コストを著しく高めてしまう。
【０００３】
したがって、既に組立てユニットシステムへの移行が行われている。この組立てユニットシステムを用いると、それぞれ２種類の接続コネクタと共に提供される小さな製品系列と大きな製品系列とによって、スロットルバルブ管片直径とフランジ寸法との段階付けされたバリエーションが提供され、ひいては顧客固有の特徴の大多数がカバーされる。しかし、１つの製品系列のそれぞれのタイプのためには、１つの専用の工具が必要となる。また、各コネクタバリエーションのためには、大きな製品系列においても、小さな製品系列においても、プラスチックカバーのための専用の工具が製作されなければならない。
【０００４】
発明の利点
本発明によるスロットルバルブアクチュエータユニットには、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バルブアクチュエータユニットのモジュール構造に基づき、組立てユニットの各製品系列のためには、唯一つのハウジングモジュールしか必要とならない。このハウジングモジュールには、製造者側で、顧客固有の規格に適合された直径構成およびフランジ構成を有する比較的単純なスロットルバルブ管片を結合することができる。これにより、スロットルバルブ管片自体は、唯一つの工具を用いるだけで複数の管片直径がカバーされ得るように形成することができる。
【０００５】
請求項２以下に記載の手段により、請求項１に記載のスロットルバルブアクチュエータユニットの有利な改良が可能となる。
【０００６】
本発明の有利な構成では、接続コネクタが同じく別体の部分としてハウジングモジュールに取り付けられて固定されている。これにより、製造者側で接続コネクタを、種々の顧客固有の規格をカバーする構成で前製作し、そしてハウジングモジュールに同じ位置で取り付けることができる。その場合、プラグピン自体は種々異なるコネクタバリエーションを収容するために準備されたプリント配線板を介して、別の所要のコンタクト部に結合され得る。
【０００７】
本発明の別の有利な構成では、スロットルバルブ管片内に、個別に適合されたホース接続ジオメトリを有する接続フードが、別体の管部品として挿入されている。別体の部分としてプラスチックまたは金属から製作されたこの管部品は、そのホース接続ジオメトリの点で顧客の要求に応じて容易に形成され、次いで、たとえばプレス嵌めまたは接着固定によりスロットルバルブ管片内に挿入され得る。
【０００８】
本発明のさらに別の有利な構成では、スロットルバルブ管片が押出成形材として製作される。このことには、従来使用されていたダイカスト法に比べて製作コストが著しく減じられているという利点ならびに工具コストも著しく減じられているという利点がある。さらに、押出成形材の構成により、特に複数のスロットルバルブ直径を唯一つの工具によりカバーすることも可能になる。押出成形材は、スロットルバルブ管片の、相応する内径とフランジ寸法とを有するエンドレス成形材として製作され、次いでスロットルバルブ管片の所要の長さに分断される。所要長さに分断されたブランクは、次いで切削加工され、これにより所望の最終形状を得る。
【０００９】
図示の実施例につき本発明を以下の記載で詳細に説明する。
【００１０】
実施例の説明
図１には内燃機関に用いられるスロットルバルブアクチュエータユニットが組付け状態で、図２には内燃機関に用いられるスロットルバルブアクチュエータユニットが個々の部分に分割された状態で、それぞれ斜視図で図示されている。このスロットルバルブアクチュエータユニットでは、スロットルバルブ管片１１がハウジングモジュール１２に装着されて、このハウジングモジュール１２に固く結合されている。スロットルバルブ管片１１内には、スロットルバルブ１３を支持するスロットルバルブシャフト１４が回転可能に支承されている。スロットルバルブシャフト１４の電気的な駆動装置を収容するための駆動装置室を取り囲んでいる、プラスチックから製造されたハウジングモジュール１２は、トレイ形のベースボディ１５と、このベースボディ１５を閉鎖するカバー１６と、ベースボディ１５に一体成形された、ベースボディ１５と一体の中空円筒状の収容コンパートメント１７とを有している。この収容コンパートメント１７はベースボディ１５に対して直角に突出している。この収容コンパートメント１７内には、駆動装置の電動モータが収容されており、この場合、電動モータ出力軸の一方の端部は軸受けシエル１８内に回転支承されており、この軸受けシエル１８は収容コンパートメント１７の、ベースボディ１５から遠い方の端部を閉鎖している。収容コンパートメント１７から間隔をおいてベースボディ１５には、貫通開口１９が加工成形されている。この貫通開口１９の法線または開口軸線は収容コンパートメント１７の長手方向軸線に対して平行に向けられている。スロットルバルブ１３とスロットルバルブシャフト１４とを備えたスロットルバルブ管片１１をハウジングモジュール１２に取り付ける際に、スロットルバルブシャフト１４の一方のシャフト端部は貫通開口１９を貫通して、ベースボディ１５により取り囲まれた内室へ突入する。この内室の内部では、スロットルバルブシャフト１４が減速伝動装置を介して、電動モータの、同じくこの内室に突入しているモータ出力軸に機械的に連結されている（このことはドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５２５５１０号明細書に詳細に図示されていてかつ説明されている）。ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５２５５１０号明細書の構成の場合と同様に、この場合にも、前記内室にはさらに、スロットルバルブ１３の旋回位置をフィードバックするためのセンサ（図示しない）が設けられている。ただしこのセンサは（カバー１６にではなく）ベースボディ１５に配置されている。電動モータの接続部も、センサの接続部も、接続コネクタ２０にまで案内されており、この接続コネクタ２０を介して制御装置への差込み接続が形成可能となる。接続コネクタ２０はスロットルバルブ管片１１と同様に、ハウジングモジュール１２のベースボディ１５に取付け可能でかつベースボディ１５に固定可能となるように形成されている。スロットルバルブ管片１１および接続コネクタ２０を正しい位置でハウジングモジュール１２に取り付けるためには、ベースボディ１５にも、スロットルバルブ管片１１および接続コネクタ２０にも、嵌合部が加工形成されている。これらの嵌合部は嵌め合わせ時に互いに内外に係合して、ハウジングモジュール１２におけるスロットルバルブ管片１１および接続コネクタ２０の、公差内での正確な位置を保証する。ベースボディ１５とスロットルバルブ管片１１との間の嵌合部対（ペア）は、図２に符号２１，２１′および符号２２，２２′で示されている。ベースボディ１５と接続コネクタ２０との間の嵌合部対は符号２３，２３′で示されている。
【００１１】
スロットルバルブアクチュエータユニットの、顧客の要望に適合された多種多様の構成を低い製作コストで提供できるようにするためには、上述したように、スロットルバルブ管片１１と接続コネクタ２０とが、ハウジングモジュール１２との結合のために準備された別個の構成部分である。これらの構成部分はハウジングモジュール１２とは切り離されて製造することができ、そしてこれにより顧客固有の規格に容易に適合させることができる。このような顧客固有の規格は、スロットルバルブ管片１１の種々異なる直径ならびにスロットルバルブ管片１１に形成された固定用フランジ１１１の種々異なる寸法である。接続コネクタ２０においても、顧客の要望に応じてピン数およびピン配置が変化する。これらの別個に製作された構成部分は次いで所望の構成の形で、嵌合部２１〜２３によって正確な位置でハウジングモジュール１２に取り付けられ、そしてハウジングモジュール１２に、たとえば緊締ピンによって位置固定される。
【００１２】
スロットルバルブアクチュエータユニットの製作時に別のコスト利点を得るためには、スロットルバルブ管片１１が押出成形材として製作される。その場合、押出成形材はエンドレス成形材として製作され、次いでこの押出成形材から、スロットルバルブ管片１１のために必要となる長さを有するブランクが分断される。押出成形材から所要長さに分断されたこのようなブランク２５が図３に示されている。このブランク２５は既に押出成形材から、ほぼスロットルバルブ管片１１の所望の内径と、固定用フランジ１１１の寸法とを有している。このブランク２５は次いで切削加工により、図４に示したようなスロットルバルブ管片１１の所望の最終形状にもたらされる。図１および図２に示したスロットルバルブ管片１１も同様の方式で製作される。
【００１３】
スロットルバルブ管片１１にスロットルバルブ１３と、スロットルバルブシャフト１４とを組み付けた後に、スロットルバルブ管片１１にはさらに、接続ホースを被せ嵌めるための接続フード２４が装備される。この接続フード２４の、スロットルバルブ管片１１から突出した自由端部は、種々の顧客に合わせて種々異なって形成されていなければならないホース接続ジオメトリ２４１を有している。顧客の要望に製作コスト削減の枠内で応えるためには、接続フード２４が別体の管部品としてプラスチックまたは金属から製作され、次いでスロットルバルブ管片１１内に挿入されている。接続フード２４を別個に製作することにより、この場合にも、ホース接続のための幾何学的形状であるホース接続ジオメトリ２４１を顧客の規格に廉価に適合させることが可能となる。このような管部品をスロットルバルブ管片１１に固定することは、たとえば圧入によるプレス嵌めまたは接着固定により行われる。スロットルバルブ管片１１における管部品もしくは接続フード２４の位置は、スロットルバルブ管片内壁に一体成形された環状のストッパショルダ２６によって規定することができる（図２および図４）。
【００１４】
本発明は、上で説明した実施例に限定されるものではない。すなわち、たとえば押出成形材からブランク２５を適当な長さに分断した後に接続フード２４を切削加工により完成させることにより、スロットルバルブ管片１１と接続フード２４とが一体に形成されていてもよい。択一的には、押出成形材製作の利点を断念にして、スロットルバルブ管片１１と接続フード２４とを有する注型成形体もしくは鋳造形成体をプラスチックまたは金属から、注型技術もしくは鋳造技術により製造することもできる。その場合、この注型成形体もしくは鋳造形成体は、場合によってはさらに後加工されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
スロットルバルブアクチュエータユニットの斜視図である。
【図２】
図１に示したスロットルバルブアクチュエータユニットを、ハウジングモジュールからスロットルバルブ管片を引き離した状態で示す斜視図である。
【図３】
押出成形材から所要長さに切断された、改良されたスロットルバルブ管片のためのブランクを示す斜視図である。
【図４】
図３に示したブランクを加工した後のスロットルバルブ管片を示す斜視図である。

Claims (10)

1. スロットルバルブ管片（１１）を備えたスロットルバルブアクチュエータユニットであって、スロットルバルブ管片（１１）内に、スロットルバルブ（１３）を支持したスロットルバルブシャフト（１４）が回転可能に支承されており、スロットルバルブシャフト（１４）のための電気的な駆動装置と、制御装置に対する差込み結合のための電気的な接続コネクタ（２０）とを受容するための駆動装置室が設けられている形式のものにおいて、駆動装置室が、ハウジングモジュール（１２）によって取り囲まれており、該ハウジングモジュール（１２）に、スロットルバルブ管片（１１）が別体の構成部分として取り付けられて固定されていることを特徴とするスロットルバルブアクチュエータユニット。
2. 接続コネクタ（２０）が、別体の構成部分としてハウジングモジュール（１２）に取り付けられて固定されている、請求項１記載のスロットルバルブアクチュエータユニット。
3. ハウジングモジュール（１２）と、スロットルバルブ管片（１１）もしくは接続コネクタ（２０）とに、互いに内外に嵌め込み可能な嵌合部（２１，２１′，２２，２２′，２３，２３′）が加工成形されている、請求項１または２記載のスロットルバルブアクチュエータユニット。
4. ハウジングモジュール（１２）が、トレイ形のベースボディ（１５）と、該ベースボディ（１５）を閉鎖するカバー（１６）とを有しており、スロットルバルブ管片（１１）もしくは接続コネクタ（２０）が、前記ベースボディ（１５）に取り付けられている、請求項１から３までのいずれか１項記載のスロットルバルブアクチュエータユニット。
5. 前記ベースボディ（１５）に、電気的な作動モータのための、前記ベースボディ（１５）と一体の、有利には中空円筒状の収容コンパートメント（１７）が形成されており、該収容コンパートメント（１７）が、有利には前記ベースボディ（１５）から直角に突出している、請求項４記載のスロットルバルブアクチュエータユニット。
6. 前記ベースボディ（１５）に貫通開口（１９）が加工成形されており、該貫通開口（１９）の法線が、前記収容コンパートメント（１７）の長手方向軸線に対して平行に向けられている、請求項５記載のスロットルバルブアクチュエータユニット。
7. ハウジングモジュール（１２）が、プラスチックから製作されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のスロットルバルブアクチュエータユニット。
8. スロットルバルブ管片（１１）が、押出成形材として製造されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のスロットルバルブアクチュエータユニット。
9. スロットルバルブ管片（１１）に、ホース接続ジオメトリ（２４１）を有する接続フード（２４）が、別体の管部品として挿入されている、請求項８記載のスロットルバルブアクチュエータユニット。
10. 前記管部品が、プラスチックまたは金属から製作されていて、スロットルバルブ管片（１１）に固定されており、特にスロットルバルブ管片（１１）内に圧入されてプレス嵌めされているか、または接着固定されているか、またはスロットルバルブ管片（１１）に溶接、ろう接、ねじ込み等によって固定されている、請求項９記載のスロットルバルブアクチュエータユニット。