JP2005504223A - 調整ユニット - Google Patents
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Abstract
本願で提案された調整ユニットの場合、サーボモータ(20)と、スロットル体と相対回動不能に結合された車輪(12b)との間の、位置調整行程に亘って変化する変速比が提供される。このことは、スロットル体(6)の所定の位置において必要な高いトルクが、比較的トルクの小さなサーボモータ(20)によっても提供されることができる、という利点を提供する。
調整ユニットは、特に自動車の内燃機関のために設けられている。
Description
従来の技術
本発明は、請求項1の上位概念部に基づく調整ユニットから出発している。
【0002】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第19525510号明細書及び米国特許第5672818号明細書は、サーボモータとスロットル体とを備えた調整ユニットを示している。公知の調整ユニットの場合、サーボモータと、スロットルフラップとして形成されたスロットル体との間には、それぞれの位置において常に同じ変速比が存在する。今や知られているように、スロットル体の様々な位置における、スロットル体に対して必要なトルクは、種々異なる大きさである。この理由から、サーボモータのトルクは、スロットル体のいずれの位置においても十分であるような大きさに設定されていなければならない。サーボモータは、スロットルフラップが全ての調整領域において十分に迅速に移動させられることができるようにも設定されていなければならない。これらの2つのことが、高性能の、ひいては比較的大きくかつコストの高いサーボモータを必要にする。これにより、調整ユニットが全体として比較的大きくなり、比較的大きな据付空間を必要とする。
【0003】
発明の利点
これに対して、請求項1の特徴を備えた本発明による調整ユニットは、スロットル体を移動させるために、比較的性能の低い、ひいてはより小さな、より低コストで製造可能なサーボモータで十分である、という利点を提供する。特に有利なことは、サーボモータの場合に、比較的小さな最大トルクで十分であり、サーボモータが、必要な領域においてスロットル体を特に迅速に移動させることができることである。これにより、容易に製造可能な、小さく構成されたサーボモータを使用することができる。
【0004】
本発明による調整ユニットの場合、有利には、サーボモータと、スロットル体と相対回動不能に結合された車輪との間の、調整行程に亘って変化する変速比が提供される。このことは次のような利点を提供する。すなわち、スロットル体の所定の位置において必要な高いトルクは、比較的トルクの小さなサーボモータによっても生ぜしめることができるということである。
【0005】
従属請求項に挙げられた手段により、請求項1に記載の調整ユニットの有利な別の構成及び改良が可能になる。
【0006】
サーボモータは、スロットル体を位置調節することができるようにトルクが十分であるように形成されていなければならないことがよく分かる。しかしながら、スロットル体のそれぞれの調整角度において、スロットル体を位置調節するために同じトルクが必要であるわけではない。サーボモータとスロットル体との間のここに提案された伝動は以下のように形成されていることができる。すなわち、サーボモータは実質的に一定のトルクで、位置調節領域全体に亘って位置調節することができ、スロットル体のどの位置においても、スロットル体に、それぞれ所要の種々異なるトルクが作用するようにである。流れの状態及び/又は種々異なる摩擦に基づき及び/又は閉鎖位置におけるスロットル体を強引に引き離す必要性に基づき、しばしば閉鎖位置においてはスロットル体を位置調節するために特に高いトルクが必要とされる。サーボモータとスロットル体との間の、提案された調整ユニットの場合の変化する変速比に基づき、位置調節領域全体に亘ってスロットル体を位置調整する場合、閉鎖位置の領域においてスロットル体には著しく高いトルクが生じる。このトルクは、ドイツ連邦共和国特許出願公開第19525519号明細書に記載された構成の場合のように、一定の変速比を備えた伝動装置を使用する場合よりも著しく大きい。これにより、本願で提案された構成の場合、公知の調整ユニットよりも小さなサーボモータを使用することができる。
【0007】
スロットル体における高いトルクにより、閉鎖位置の領域においてチャネル内での場合によっては生じる定着も容易に克服することができる。
【0008】
中間領域においては、スロットル体のサーボモータはかなり迅速に位置調節することができることが望ましい。提案された伝動装置は、スロットル体のサーボモータの駆動軸の所定の回転数の場合に、中間の位置調節領域においてかなり迅速に位置調節されるように選択されているので、有利には、比較的低速に回転する駆動軸を備えたサーボモータで十分である。
【0009】
閉鎖位置の領域においてサーボモータの駆動軸の所定の回転数の場合にスロットル体が比較的低速にのみ位置調節されるように選択された、サーボモータとスロットル体との間の種々異なる変速比に基づき、閉鎖位置の領域において、スロットル体の極めて敏感な位置調節が可能になるという利点が提供される。
【0010】
スロットル体の迅速調節領域において極めて迅速に位置調節することができることにより、全体として、両端部位置の間でのスロットル体の位置調節の場合に有利な短い調節時間が提供される。
【0011】
変速比は、位置調節領域全体に亘って同じ大きさでなくてもよいので、調整ユニットの伝動装置は特に小さく形成される。
【0012】
戻し装置が特に大きな戻しトルクを生ぜしめるような領域において変速比が僅かに高められるように変速比が選択されているならば、このことは、戻し装置のより高い戻しトルクにもかかわらずサーボモータがかなり均一なトルクでスロットル体を位置調節することができるという利点を提供する。
【0013】
それぞれの噛合い箇所におけるスロットル体側のピッチ曲線半径が、サーボモータ側のピッチ曲線半径よりも大きいことにより、それぞれの旋回位置において付加的な変速比が与えられ、これにより、伝動段における最小値で、全体として十分な変速比が達成され、これにより有利には、かなり小さく構成されたサーボモータを使用することができ、調整ユニットのためのコストが全体としてかなり小さくなるという利点が提供される。
【0014】
図面
本発明の、選択された特に有利な実施例は、図面に簡略化されて示されており、以下の記載においてさらに詳しく説明されている。図1は、調整ユニットの断面図を示しており、図2は、車輪が閉鎖位置に位置しているときの伝動装置を示しており、図3は、車輪が開放位置に位置しているときの伝動装置を示しており、図4は、スロットル体の調節角度に応じて変速比を示している。
【0015】
実施例の説明
調整ユニットは、内燃機関の出力を、サーボモータによって位置調節可能なスロットル体によって影響されることが望ましいようなあらゆる内燃機関において使用することができる。スロットル体は例えばスロットルバルブであり、スロットル体若しくはスロットルバルブを備えた調整ユニットは例えば、内燃機関に供給される空気を制御するために使用される。しかしながら、調整ユニットは、内燃機関の排ガスの領域において、排ガス流量を制御するために使用されることも可能であるか、又は調整ユニットは例えば内燃機関の新鮮空気導管への排ガスの制御のために使用されることができる。
【0016】
図1は、調整器ケーシング2を備えた調整ユニット1を示している。調整ユニット1の使用に応じて、調整ケーシング2は例えばスロットルバルブ支持体又は排ガス再循環弁と呼ばれる。調整器ケーシング2若しくはスロットルバルブ支持体にはチャネル4が貫通している。チャネル4は、例えば図示しない空気フィルタから、図示しない内燃機関の図示しない1つの又は複数の燃焼室まで延びている。提案された調整器ケーシング2によって達成可能な良好な特性は、調整器ケーシング2を、排ガス再循環弁としての利用に特に適したものにする。排ガス再循環弁を用いて、例えば新鮮空気に供給される排ガスの分量が制御される。
【0017】
図1に示した断面は、チャネル4に対して垂直方向に延びている。チャネル4を通って、例えば新鮮空気又は燃料/空気混合物又は排ガス又は排ガスの一部が、内燃機関に向かって又は内燃機関から流れる。
【0018】
調整器ケーシング2内には、スロットル体6が回転可能若しくは旋回可能に支承されている。図示した実施例の場合、スロットル体6は、スロットルバルブ軸6aに固定されたスロットルバルブ6bによって形成されている。スロットルバルブ軸6aは、チャネル4に対して垂直に延びている。スロットルバルブ軸6aは、調整器ケーシング2内に旋回可能に支承されている。スロットルバルブ6bは、図示しない取付けねじによってスロットルバルブ軸6aに固定されている。しかしながら、スロットルバルブ6b及びスロットルバルブ軸6aは、プラスチックから一体的に流し込成形されていてもよい。スロットルバルブ軸6aは、第1の端部位置S1と第2の端部位置S2との間を旋回することができる。スロットル体6、つまり図示した実施例の場合スロットルバルブ軸6aと一体的なスロットルバルブ6bは、回転軸線6cを中心にしてスロットル体調整角度αだけ旋回若しくは回転可能である。
【0019】
チャネル4の外部には伝動装置10が設けられている。伝動装置10は、車輪対12と、第2の車輪対14とを有している。車輪対12は、サーボモータ側の車輪12aとスロットル体側の車輪12bとを有している。第2の車輪対14は、ピニオン14aと中間車14bとから成っている。サーボモータ側車輪12aと中間車14bとは互いに堅く結合されており、伝動装置10の伝動車16を形成している。調整器ケーシング2には軸18が堅く取り付けられている。軸18には伝動車16が回転可能に支承されている。
【0020】
ピニオン14aは、サーボモータ20の駆動軸14cと相対回動不能に結合されている。サーボモータ20は調整器ケーシング2に堅く係止されている。
【0021】
スロットル体側の車輪12bは、スロットルバルブ軸6aと相対回動不能に結合されている。スロットル体側の車輪12bは、サーボモータ側の車輪12aと常に噛み合っている。サーボモータ20のピニオン14aは、中間車14bと噛み合っている。
【0022】
調整ユニット1は戻し装置22を有している。戻し装置22は、サーボモータ20が通電されていない場合にスロットル体6が例えば、閉鎖位置S1に対応する第1の端部位置に戻り旋回させられるために働く。
【0023】
図2及び図3は、図1に示した矢印IIの方向で伝動装置10を見た図を示している。図2及び図3には、調整器ケーシング2とスロットルバルブ6aとが示されていないのでより見やすくなっている。
【0024】
図4は、スロットル体の調整角度αに応じた伝動装置10の変速比iを示している。横軸にはスロットル体の調整角度αが、縦軸には変速比iが示されている。
【0025】
全ての図面において同じ部材又は同じ作用をする部材は同一の参照符号によって示されている。
【0026】
スロットル体6は第1の端部位置S1と第2の端部位置S2との間で移動可能である。第1の端部位置S1(図2)においてスロットル体6はチャネル4を広範囲に又は完全に又はほぼ完全に閉鎖しているか、又はチャネル4は第1の端部位置S1において例えば緊急機能のために僅かに開放されている。第1の端部位置S1は以下で閉鎖位置S1と呼ばれる。スロットル体6の旋回領域の第2の端部位置S2においてチャネル4は最大限に開放されている。第2の端部位置S2は以下で開放位置S2と呼ばれる。閉鎖位置S1と開放位置S2とのほぼ中間の領域は以下で迅速調整領域SB(図4)と呼ばれる。
【0027】
図2は、閉鎖位置S1における伝動装置10を示しており、図3は開放位置S2における伝動装置10を示している。
【0028】
有利に選択された、例えば図2及び図3に示された実施例の場合、スロットル体6、ひいてはこのスロットル体6と相対回動不能に結合されたスロットル側車輪12bは110°だけ旋回可能である。したがって、スロットル体調整角度αの閉鎖位置S1と開放位置S2との間の、図4に示された調整領域はこの場合110°に達している。
【0029】
特に、スロットル体6が例えば90°又は90°未満だけ旋回可能であることも有効である。この場合、スロットル体調整角度αも90°又は90°未満である。しかしながら、スロットル体6が85°だけ旋回させられるような実施例もある。また、スロットル体6が例えば閉鎖位置又は開放位置を超えて例えば全体で115°まで旋回可能であるような実施例もある。また、特に排ガス再循環弁の形式の調整ユニットもあり、この場合スロットル体6は例えば136°の調整領域分だけ閉鎖位置S1と開放位置S2との間で旋回可能である。このことは、特に、調整ユニット1が排ガス再循環弁であり、スロットル体6が回転軸線6cに対して斜めに鋭角に配置されている場合に当てはまる。したがって、図4に示された、スロットル体調整角度αの調整領域は、幾つかの値を挙げるために、例えば85°、90°、110°、115°又は136°であってよい。
【0030】
スロットル体6、ひいてはスロットル体側の車輪12bは、閉鎖位置S1と開放位置S2との間で位置調整可能である。図2は、第1の端部位置S1におけるスロットル体側の車輪12bと、伝動装置車輪16に取り付けられた中間車14bとを示しており、図3は、回転可能な部分が第2の端部位置S2に位置しているときの伝動装置10を示している。回転可能な部分は、これらの両端部位置S1及びS2の間で位置調整可能である。以下に特に有利な実施例を説明する場合に、スロットル体4の第1の端部位置S1(図2)においてチャネル4が閉鎖し、第2の端部位置(図3)においてスロットル体6はチャネル4を開放させる、と解される。
【0031】
サーボモータ側車輪12aは第1の噛合い端部e1と第2の噛合い端部e2とを有している。スロットル体側車輪12bは第1の噛合い端部E1と第2の噛合い端部E2とを有している。
【0032】
伝動装置10が閉鎖位置S1(図2)に位置していると、サーボモータ側車輪12aの第1の噛合い端部e1がスロットル体側車輪12bの第1の噛合い端部E1と噛合う。伝動装置10が開放位置S2(図3)に位置していると、サーボモータ側車輪12a及びスロットル体側車輪12bの両第2の噛合い端部e2及びE2は互いに噛合う。
【0033】
サーボモータ側車輪12aは噛合い端部e1とe2との間にピッチ曲線wを有している。スロットル体側車輪12bは両噛合い端部E1とE2との間にスロットル体側のピッチ曲線Wを有している。サーボモータ側ピッチ曲線wは、サーボモータ側車輪12aの回転軸線に対して、角度に応じて変化する距離を有しており、この距離は以下ではサーボモータ側のピッチ曲線半径rと呼ばれる。スロットル側のピッチ曲線Wは、軸線6cに対して角度に応じて変化する距離を有しており、この距離は以下ではスロットル側のピッチ曲線半径Rと呼ばれる。サーボモータ側のピッチ曲線wは、第1の噛合い端部e1においてサーボモータ側のピッチ曲線半径r1を有しており、第2の噛合い端部e2においてサーボモータ側のピッチ曲線半径r2を有している。スロットル体側車輪12bは、第1の噛合い端部E1においてスロットル体側のピッチ曲線半径R1を有しており、第2の噛合い端部E2においてスロットル体側のピッチ曲線半径R2を有している。
【0034】
車輪12a,12bの閉鎖位置S1と開放位置S2との間には、サーボモータ20のピニオン14aが所定の角度だけ操作される場合にスロットル体6が特に迅速に比較的大きな角度だけ調整されるような領域が設けられている。この角度領域はこの場合迅速調整領域SBと呼ばれる。サーボモータ側のピッチ曲線wは、迅速調整領域SBにおいてサーボモータ側のピッチ曲線半径rsbを有している。スロットル体側車輪12bは、迅速調整領域SBにおいてスロットル体側のピッチ曲線半径Rsbを有している。
【0035】
サーボモータ側車輪12aの場合、迅速調整領域SBにおいてサーボモータ側ピッチ曲線半径rsbが最大である。サーボモータ側車輪12aは、ピッチ曲線半径rが迅速調整領域SBから第1の噛合い端部e1まで著しくより小さくなるように形成されている。第2の噛合い端部e2までも同様にサーボモータ側ピッチ曲線半径rはより小さくなっている。スロットル体側のピッチ曲線半径Rは、サーボモータ側のピッチ曲線半径rに対して相補的である。
【0036】
いわゆる迅速調整領域SBにおいて、サーボモータ側車輪12aのピッチ曲線半径rは最大であり、噛合い端部E1及びE2に向かってピッチ曲線半径rは減少している。迅速調整領域SBから、ピッチ曲線半径rは、第2の噛合い端部E2へ向かうよりも第1の噛合い端部E1へ向かう方向でより急激に減少している。第2の噛合い端部E2におけるサーボモータ側ピッチ曲線半径r2は、第2の噛合い端部E1におけるサーボモータ側ピッチ曲線半径r1の例えば1.9倍である。
【0037】
スロットル体側ピッチ曲線Wは、スロットル体側ピッチ曲線半径Rが第1の噛合い端部E1から第2の噛合い端部E1に向かってまずより小さくなるように形成されており、この場合、スロットル体側ピッチ曲線半径Rは迅速調整領域SBの領域において最小であり、第2の噛合い端部E2に向かって再び増大している。第1の噛合い端部E1におけるスロットル体側ピッチ曲線半径R1は、第2の噛合い端部E2におけるスロットル体側ピッチ曲線半径R2の1.2倍である。
【0038】
サーボモータ側車輪12aの回転軸線と車輪12bの回転軸線6cとの間の間隔は一定である。サーボモータ側ピッチ曲線半径rとスロットル体側ピッチ曲線半径Rとは、両車輪12aと12bとの噛合いのそれぞれの位置においてサーボモータ側ピッチ曲線半径rとスロットル体側ピッチ曲線半径Rとの合計が一定であるように、互いに調整されている。車輪12a,12bのそれぞれの位置において、サーボモータ側ピッチ曲線半径rは、スロットル体側ピッチ曲線半径Rに対して相補的である。
【0039】
両ピッチ曲線W及びwは、有利には、両車輪12aと12bとの噛合いのそれぞれの位置においてスロットル体側ピッチ曲線半径Rがサーボモータ側ピッチ曲線半径rよりも常に大きくなるように互いに調整されている。ピッチ曲線半径R及びrは、例えば、閉鎖位置S1(図2)と開放位置S2(図3)との間で伝動装置10を移動させる場合に、両車輪12aと12bとの間において、平均で3対1の変速比が提供されるように互いに調整されている。このことは、例えば両端部位置S1とS2との間のスロットル体6のスロットル体調整角度αの所要の位置調整領域が90゜である場合に、スロットル体側車輪12bが90゜だけ回転し、この場合サーボモータ側車輪12aが270゜だけ回転することを意味する。
【0040】
スロットル体側ピッチ曲線半径Rはサーボモータ側ピッチ曲線半径rよりも著しく大きいので、サーボモータが車輪12aからスロットル体側車輪12bの方向に、回転速度の所望の減少とトルクの所望の増大とが提供される。
【0041】
スロットル体側ピッチ曲線半径R1は第1の噛合い端部E1において特に大きいので、伝動装置10の閉鎖位置S1(図2)の領域において、サーボモータ側車輪12aからスロットル体側車輪12bの方向に、角速度の特に大きな減少と、トルクの特に大きな増大とが提供される。このことは、閉鎖位置S1(図2)の領域において、スロットル体6の特に敏感でかつ正確な位置調整が可能であり、また、スロットル体6において場合によっては作用する妨害となる力も、比較的小さくかつ比較的低出力のサーボモータ20によって容易に克服できるという利点が提供される。
【0042】
迅速調整領域SBにおけるサーボモータ側車輪12aからスロットル体側車輪12bへの角速度の減少は、閉鎖位置S1(図2)におけるよりも小さく、また開放位置S2(図3)におけるよりも小さいので、迅速調整領域SBにおいてスロットル体6は高い角速度で極めて迅速に移動させられることができる。
【0043】
車輪12a,12bが開放位置S2(図3)に位置している場合にも、サーボモータ側車輪12aとスロットル体側車輪12bとの間の変速比は、迅速調整領域SBにおけるよりも大きく、図4に実線で示された、変速比iの推移が提供される。
【0044】
図4は、実線で、変速比iの例のグラフを示しており、この例の場合、スロットル体調整角度αに対する変速比iの関係が特に有利である。変化実施例の変速比iの同様に可能な推移が点線で示されている。
【0045】
グラフ(図4)には、左側に、スロットル体6が閉鎖位置S1の領域に位置している場合の変速比iが示されている。グラフの右側には、スロットル体6が開放位置S2の領域に位置している場合の変速比iが示されている。両端部位置S1とS2との間には迅速調整領域SBが設けられており、この場合、迅速調整領域SBは、角度で観察された場合、開放位置S2よりも僅かに閉鎖位置S1に近い方に設けられている。
【0046】
図4に示されているように、迅速調整領域SBの位置における変速比iは最小である。これにより、サーボモータ20は、ピニオン14aの僅かな回転で、スロットル体6を比較的大きな角度だけ移動させることができる。迅速調整領域SBにおいてスロットル体6は迅速に移動させられることができるので、両端部位置S1とS2との間の全体の調整時間は全体で比較的短くなる。
【0047】
図4に示したように閉鎖位置S1の領域において変速比iはかなり大きい。これにより、閉鎖位置S1の領域においてスロットル体6とチャネル4との間に程度の差こそあれ摩擦が生じたとしても、サーボモータ20は比較的小さなトルクでスロットル体6を位置調整させることもできる。大きな変速比iにより、スロットル体6とチャネル4との間にあまり遊びを設けなくてもよく、特定の締付けの場合にも、比較的トルクの小さなサーボモータ20によってスロットル体6を移動させることができる。
【0048】
通常、調整ユニット1は次のように形成されている。すなわち、サーボモータ20は、戻し装置22の力に抗して開放位置S2(図3)の方向にスロットル体6を移動させる。サーボモータ20が作動していない場合には、戻し装置22がスロットル体6を閉鎖位置S1(図2)へ戻す。
【0049】
戻し装置22は通常ばねから成り、この場合、開放位置S2へのスロットル体6の移動が増大するに従って、戻し装置22のばねの力若しくはトルクは増大する。これにより、戻し装置22の力に抗してスロットル体6を移動させるためのサーボモータ20の所要のトルクは、迅速調整領域SBと第2の端部位置S2との間において広範囲に一定であり、変速比iは、図4に実線で示したように、迅速調整領域SBから開放位置S2の方向で僅かに増大する。
【0050】
第2の車輪対14における、ピニオン14aと中間車輪14bとの間の、すなわち第1の伝動段における変速比を任意に大きくすることは重要ではなく、また、ここで提案されている調整ユニット1の場合に車輪対12における、サーボモータ側車輪12aとスロットル体側車輪12bとの間に変速比が提供されているので、有利にはそれにも拘わらず、サーボモータ20とスロットル体6の間で全体で特に大きな変速比が提供されている。これにより、比較的小さな、迅速に走行するサーボモータ20によっても、スロットル体6の正確な移動が可能であり、比較的小さなサーボモータ20は、スロットル体6に生じる力を容易に克服することもできる。
【0051】
車輪12aと12bとの間における車輪対12における最大変速比iは、スロットル体調整角度αの所要の調整領域に応じて、1よりも著しく大きな値に達することができる。車輪対12において達成可能な平均的な変速比iは、360゜を、スロットル体の調整角度αの所要の調整領域の角度で除したものである。車輪12a及び12bはトルク伝動及び回転数伝動のために働くこともできるので、場合によっては、サーボモータ20とスロットル体6との間のさらなる伝動段は省略することができる。
【0052】
様々な理由から、サーボモータ側車輪12aの最大旋回角度は360゜よりも小さくなければならない。これにより、スロットル体6を90゜だけ移動可能にさせたい場合には、車輪対12における変速比iは、例えば最大でも4対1に制限されている。提案された調整ユニットの場合、変速比iは角度に応じて種々異なっている。大きな変速比iが好ましい場所において、変速比iは、あまり大きくない変速比iが必要とされる領域におけるよりも大きい。したがって、車輪対12において変速比iが平均して例えば4対1の可能な最大の値を超過してはならない場合にも、より大きな変速比iが必要とされる領域において、4対1よりも大きな値を得ることができる。
【0053】
実施例は次のように変化させられることができる。すなわち、スロットル体側ピッチ曲線半径Rが、第2の噛合い端部E2の領域において、迅速調整領域SBと第2の噛合い端部E2との間において、スロットル体側車輪12bの位置調整角度の約半分に亘って一定であるようにである。これに対応して、第2の噛合い端部e2に隣接したサーボモータ側ピッチ曲線半径rも、迅速調整領域SBと第2の噛合い端部e2との間において一定である。換言すれば、第2の噛合い端部e2及びE2の領域において、車輪12a及び12bの場合、ピッチ曲線w及びWはそれぞれ円弧状である。これにより、この変化実施例の場合、図4に点線で示された変速比iの推移が提供される。
【0054】
第1の噛合い端部E1の領域において、迅速調整領域SBと噛合い端部E1の間において、スロットル体側ピッチ曲線Wは、大まかに見て直線であり、この直線は、迅速調整領域SBに提供された曲線Wに接線方向で接続している。これにより、スロットル体側ピッチ曲線半径Rは、第1の噛合い端部E1の領域において、第1の噛合い端部E1に向かって急激に増大している。これに対応して、サーボモータ側ピッチ曲線半径rは、第1の噛合い端部e1に向かって急激に減少している。このことは、第1の噛合い端部e1,E1の領域、すなわち閉鎖位置S1(図2)において、サーボモータ側車輪12aからスロットル体側車輪12bへのトルク伝達が著しく増大されているという望ましい利点が提供される。
【0055】
図示した、有利に選択された、特に有利な実施例の場合、車輪12a,12b,14a及び14bは、互いに噛み合った歯車である。しかしながら、歯車の代わりに例えば歯のない摩擦車が使用されることも考えられ、これらの摩擦車は、極めて高い摩擦係数を有する表面を有しており、これにより、トルクは、互いに係合した車輪の間の摩擦力を介して伝達される。
【0056】
図示した、有利に選択された、特に有利な実施例の場合、伝動装置10は二段伝動装置である。しかしながら、ピニオン14a及び中間車14bから形成された第2の車輪対14を省略することも考えられる。この場合、サーボモータ20の駆動軸14cが、間に接続された伝動なしに、サーボモータ側車輪12aに直接に係合していることが重要である。
【図面の簡単な説明】
【図1】
調整ユニットの断面図を示している。
【図2】
車輪が閉鎖位置に位置しているときの伝動装置を示している。
【図3】
車輪が開放位置に位置しているときの伝動装置を示している。
【図4】
スロットル体の調節角度に応じて変速比を示している。
【符号の説明】
1 調整ユニット、 2 調整器ケーシング、 4 チャネル、 6 スロットル体、 6a スロットルバルブ軸、 6b スロットルバルブ、 6c 軸線、 S1 第1の端部位置、 S2 第2の端部位置、 10 伝動装置、 12 車輪対、 14 第2の車輪対、 12a サーボモータ側の車輪、 12b スロットル体側の車輪、 14a ピニオン、 14b 中間車、 14c 駆動軸、 16 伝動車、 18 軸、 20 サーボモータ、 22 戻し装置、 e1 第1の噛合い端部、 e2 第2の噛合い端部
Claims (10)
- 調整ユニットにおいて、調整器ケーシング(2)と、該調整器ケーシング(2)内のチャネル(4)と、該チャネル(4)内の自由横断面を制御するための、調整ケーシング(2)内に回転可能に支承された、位置調整領域に亘って位置調整可能なスロットル体(6,6a,6b)と、該スロットル体(6,6a,6b)を位置調整させるための、駆動軸(14c)を備えたサーボモータ(20)と、駆動軸(14c)の調整運動をスロットル体(6,6a,6b)の調整運動に変換するための伝動装置(10,12,12a,12b)とが設けられており、該伝動装置(10,12,12a,12b)が少なくとも1つの車輪対(12,12a,12b)を有しており、該少なくとも1つの車輪対(12,12a,12b)が、サーボモータ側車輪(12a)とスロットル体側車輪(12b)とを有しており、サーボモータ側車輪(12a)とスロットル体側車輪(12b)とが、スロットル体(6,6a,6b)の位置調整時に、第1の噛合い端部(e1,E1)と第2の噛合い端部(e2,E2)との間の移動領域に亘って互いに噛み合っている形式のものにおいて、
前記サーボモータ側車輪(12a)が、第1の噛合い端部(e1)と第2の噛合い端部(e2)との間において、変化するサーボモータ側ピッチ曲線半径(r)を有しており、
前記スロットル体側車輪(12b)が、第1の噛合い端部(e1)と第2の噛合い端部(e2)との間において、サーボモータ側ピッチ曲線半径(r)に対して相補的に変化するスロットル体側ピッチ曲線半径(R)を有している
ことを特徴とする、調整ユニット。 - 前記車輪(12a,12b)が第1の噛合い端部(e1,E1)の領域において互いに噛み合っている場合、前記チャネル(4)内の自由横断面が実質的に閉鎖されている、請求項1記載の調整ユニット。
- 前記第1の噛合い端部(e1,E1)と第2の噛合い端部(e2,E2)との間の位置調整領域の範囲内に迅速調整領域(SB)が設けられており、前記サーボモータ側ピッチ曲線半径(r)が第1の噛合い端部(e1)の領域において、迅速調整領域(SB)におけるよりも小さい、請求項1記載の調整ユニット。
- 前記車輪(12a,12b)が第1の噛合い端部(e1,E1)の領域において互いに噛み合っている場合、前記チャネル(4)内の自由横断面が実質的に閉鎖されており、前記第1の噛合い端部(e1,E1)と第2の噛合い端部(e2,E2)との間の移動領域の範囲内に迅速調整領域(SB)が設けられており、前記サーボモータ側ピッチ曲線半径(r)が、第1の噛合い端部(e1)の領域において、迅速調整領域(SB)におけるよりも小さい、請求項1記載の調整ユニット。
- 前記サーボモータ側ピッチ曲線半径(r)が、第2の噛合い端部(e2)において、迅速調整領域(SB)におけるよりも小さい、請求項1記載の調整ユニット。
- 前記車輪(12a,12b)が第1の噛合い端部(e1,E1)の領域において互いに噛み合っている場合、前記チャネル(4)内の自由横断面が実質的に閉鎖されており、第1の噛合い端部(e1,E1)と第2の噛合い端部(e2,E2)との間の移動領域の範囲内に迅速調整領域(SB)が設けられており、前記サーボモータ側ピッチ曲線半径(r)が、迅速調整領域(SB)において、第1の噛合い端部(e1)の領域におけるよりも大きくかつ第2の噛合い端部(e2)の領域におけるよりも大きい、請求項1記載の調整ユニット。
- 前記サーボモータ側ピッチ曲線半径(r)が、第1の噛合い端部(e1)において、第2の噛合い端部(e2)におけるよりも小さい、請求項1から6までのいずれか1項記載の調整ユニット。
- 前記サーボモータ側車輪(12a)がサーボモータ側歯車であり、前記スロットル体側車輪(12b)がスロットル体側歯車であり、前記サーボモータ側歯車がスロットル体側歯車と噛み合っている、請求項1から7までのいずれか1項記載の調整ユニット。
- 前記サーボモータ側車輪(12a)とスロットル体側車輪(12b)とが、第1の噛合い端部(e1及びE1)と第2の噛合い端部(e2及びE2)との間において回転範囲に亘って互いに噛み合っており、サーボモータ側車輪(12a)とスロットル体側車輪(12b)とが、回転範囲の部分領域において、不変の有効ピッチ曲線半径(r,R)を有している、請求項1から8までのいずれか1項記載の調整ユニット。
- 前記スロットル体側ピッチ曲線半径(R)が、いずれの噛合い箇所においても、サーボモータ側ピッチ曲線半径(r)よりも大きい、請求項1から9までのいずれか1項記載の調整ユニット。
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