JP2019173747A - 部分開口の中間位置を調節することが可能である絞り弁と、これに関連した中間位置の調節方法 - Google Patents

Abstract

【課題】絞り弁が中間位置にある時に高精度の空気流量が得られ、製造が容易であり且つ安価な絞り弁を提供する。【解決手段】絞り弁は、弁本体２と、弁本体内に得られている吸気ダクト４と、吸気ダクト内に配置されている絞り板と、回転するように取り付けられており且つ絞り板を支持するシャフトと、電動機と、電動機をシャフトに連結し、且つ、シャフトと一体状である末端歯車を備える、歯車伝動装置と、絞り板を閉鎖位置に向かって回転させるように設計されているリターンスプリングと、弁本体内に得られており、且つ、部分開放の中間位置を確立する、衝突要素１６と、末端歯車上に取り付けられているカウンタリングスプリング１５であって、絞り板を中間位置に向かって回転させるように設計されており、及び、末端歯車の回転中に衝突要素に突き当たるように設計されている一方の端部２１を有するカウンタリングスプリングとを有する。【選択図】図８

Description

本願は、２０１８年３月７日付で出願された伊国特許出願公開第１０２０１８０００００３３４７号明細書に基づく優先権を主張し、この特許出願の内容全体が本明細書中に参照として援用されている。

本発明は、絞り弁と、これに関連した部分開口の中間位置を調節する方法とに関する。

本発明は、（完全閉鎖の限定位置と完全開放の限定位置との間の部分開口の中間位置に対応する）リンプホーム位置を調節することが可能である、内燃機関用の吸入絞り弁に対して有利に適用されることが可能である。

絞り弁は、一般的に、石油によって供給される内燃機関内に備えられており、この絞り弁は、シリンダーに供給される空気流量を調節する。典型的には、絞り弁は、絞り板が係合する弁座を収容する弁本体を有し、この絞り板は、歯車伝動装置によってシャフトに連結されている電動機の作用を受けて開放位置と閉鎖位置との間を回転するように、シャフト上に取り付けられている。位置センサーが、絞り弁を支持するシャフトに関連付けられており、この位置センサーは、絞り弁の位置を決定する電動機を制御装置がフィードバックの形で制御することを可能にするために、シャフトの角度位置と、したがって絞り弁の角度位置とを検出するように設計されている。

通常は、絞り弁はスパイラルリターンスプリング（ｓｐｉｒａｌ ｒｅｔｕｒｎ ｓｐｒｉｎｇ）を備え、このスパイラルリターンスプリングは、シャフトに対して同軸に取り付けられており、及び、シャフトにトルクを及ぼすようにシャフトに機械的に連結され、及び、スパイラルリターンスプリングは、シャフトを最大開口の位置から部分開口の中間位置（リンプホーム位置とも呼ばれている）に向かって移動させる傾向がある。さらに、絞り弁はスパイラルカウンタリングスプリング（ｓｐｉｒａｌ ｃｏｕｎｔｅｒｉｎｇ ｓｐｒｉｎｇ）を備え、このスパイラルカウンタリングスプリングは、シャフトに対して同軸に取り付けられており、且つ、シャフトにトルクを及ぼすようにシャフトに機械的に連結されており、及び、このスパイラルカウンタリングスプリングは、シャフトを完全閉鎖位置からリンプホーム位置に向かって移動させる傾向がある。リンプホーム位置は打撃体（ｓｔｒｉｋｉｎｇ ｂｏｄｙ）によって画定されており、この打撃体はカウンタリングスプリングのためのエンドストップ（ｅｎｄ ｓｔｏｐ）を画定する。このカウンタリングスプリングによって発生させられるトルクは、リターンスプリングによって発生させられるトルクよりも大きい。この理由から、電動機が停止状態にされる時に、シャフトはリンプホーム位置に位置させられ、及び、その後で、電動機は、最大開口位置にシャフトを移動させるように、及び、シャフトを完全閉鎖位置に移動させるように、エンジントルクを発生させなければならない。

ある特許文献によれば、スパイラルリターンスプリングを備える絞り弁であって、このスパイラルリターンスプリングはシャフトに対して同軸に取り付けられており、及び、このスパイラルリターンスプリングは、シャフトにトルクを及ぼすようにシャフトに機械的に連結されており、及び、シャフトを最大開口位置からリンプホーム位置に向かって移動させる傾向がある、絞り弁が記載されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。

有効リンプホーム位置（及び、したがって、リンプホーム位置において絞り弁を横断する有効リンプホーム空気流量）は、様々な構造的公差によって左右され、この構造的公差は、通常は、有効リンプホーム位置を相対的に不確かなものにする（この公差は、全体的には±２０−２５％に達する可能性がある）。言い換えると、リンプホーム位置（リンプホーム空気流量）における構造的公差は比較的大きい。

米国特許出願公開第２００６／２３１０７２号明細書 欧州特許出願公開第１０９９８３９号明細書 独国特許出願公開第１０２０２０９６号明細書

本発明の目的は、絞り弁と、これに関連した部分開口の中間位置を調節するための方法とを提供することであり、この絞り弁と調節方法は、絞り弁が中間位置にある時に高精度の空気流量が得られることを可能にし、且つ、さらには、製造が容易であり且つ安価である。

本発明によって、絞り弁と、これに関連した部分開口の中間位置を調節するための方法とが、添付されている特許請求項にしたがって実現される。

以下では、本発明を、本発明の非限定的な実施形態を例示する添付図面を参照しながら説明する。

図を明瞭にするために部品が取り外されている、本発明による絞り弁の斜視図である。 図を明瞭にするために部品が取り外されている、図１の絞り弁の正面図である。 図1の絞り弁の弁本体の正面図である。 図１の絞り弁の可動装置の斜視図である。 図４の可動装置の分解組立斜視図である。 図４の可動装置の別の分解組立斜視図である。 リターンスプリングも取り外されている、図４の可動装置の別の斜視図である。 図を明瞭にするために部品が取り外されている、図１の絞り弁の別の斜視図である。 図４の可動装置の末端歯車の２つの構成要素の斜視図である。 図４の可動装置の末端歯車の２つの構成要素の別の斜視図である。 図1の絞り弁のリンプホーム位置を校正するためのステーション（ｓｔａｔｉｏｎ）の略図である。

図１では、内燃機関（図示されていない）のための電子的に制御された絞り弁が、全体的に参照番号１で示されている。

絞り弁１は、吸気ダクト４が中に得られている金属弁本体２を備え、内燃機関から吸入された空気がこの吸気ダクト４の中を通過する。吸気ダクト４は、絞り板５に係合させられており、この絞り板５は、電動機３（図２に概略的に示されている）の作用によって吸気ダクト４の開放位置と閉鎖位置との間を移動する。特に、図４に示されているように、絞り板５は金属シャフト６上に取り付けられており、この金属シャフト６は、電動機３の制御を受けて開放位置と閉鎖位置との間を回転するように縦方向の回転軸線７を中心にして回転自在に取り付けられており、及び、この電動機３は、（図4に部分的に示されている）歯車伝動装置８によってシャフト６に連結されている。

図１に示されているように、電動機３（図示されていない）は、吸気ダクト２の近くに配置されている管状ハウジング９内に配置されており、及び、シャフトを有し、このシャフトは、歯車伝動装置８によってシャフト６に機械的に連結されている。この歯車伝動装置８は、電動機３のシャフトと角度的に一体状であるはめば歯車（図示されていない）と、シャフト６と角度的に一体状である末端歯車１０と、中間はめば歯車（図示されていない）とを備え、この中間はめば歯車は、弁本体２上に空回りする形に取り付けられており、且つ、電動機３のはめば歯車と末端歯車１０との間に挿入されている。好ましくは、この中間はめば歯車（図示されていない）は、電動機３のはめば歯車に連結されている第１の組の歯と、末端歯車１０に連結されている第２の組の歯とを有する。第１の組の歯の直径は、第２の組の歯の直径とは異なっており、したがって、中間はめば歯車（図示されていない）は、非単一的なギヤ比を決定する。図１０と図１１により適切に示されているように、末端歯車１０は中央円筒形本体１１を備え、この中央円筒形本体１１は、シャフト６上に取り付けられており（即ち、シャフト６と角度的に一体状であり）、及び、中間はめば歯車（図示されていない）に連結されている１組の歯を備えた歯付き部分１２を備えている。

中間はめば歯車（図示されていない）と末端歯車１０は、通常は、プラスチック材料で作られており、及び、電動機３のはめば歯車（図示されていない）は通常は焼結鋼材で作られている。好ましい実施形態では、末端歯車１０はプラスチック材料で作られており、及び、シャフト６の周りにオーバーモールド（ｏｖｅｒｍｏｌｄ）されており、及び、シャフト６は通常は金属材料（例えば、鋼材又はアルミニウム）で作られている。

絞り板５とシャフト６と末端歯車１０とのアセンブリは、可動装置を構成し、この可動装置は、使用時に、電動機３の制御を受けて回転軸線７を中心にして回転する。

好ましい一実施形態では、歯車伝動装置８は、弁本体２のチャンバー内に配置されており、及び、このチャンバーは、取り外し可能なカバーで封止され、及び、プラスチック材料で作られている。

好ましい一実施形態では、絞り弁は、「非接触型」の誘導性位置センサー（図示されていない）を備え、この位置センサーはシャフト６に連結されており、且つ、絞り板５の位置のフィードバック制御を可能にするために、シャフト６の角度位置、及び、したがって絞り板５の角度位置を検出するように設計されている。例えば、この位置センサー（図示されていない）は、米国特許第６２３６１９９Ｂ１号明細書に記載されているタイプであり、したがって、シャフト６（特に、末端歯車１０）と角度的に一体状であるローターと、カバーによって支持されており且つ使用時にローターに対向するように配置されているステーターとを備えてもよい。代替策としては、この位置センサー（図示されていない）は、磁歪タイプであり、したがって、シャフト６（特に、末端歯車１０）と一体状である永久磁石を備えてもよい。

好ましい一実施形態では、ねじ山形成極小ねじ（ｔｈｒｅａｄ−ｆｏｒｍｉｎｇ ｍｉｎｉｍｕｍ ｓｃｒｅｗ）が備えられており、このねじ山形成極小ねじは、弁本体２を貫通して得られており且つ末端歯車１０の歯付き部分１２と協働する、穴１３（図１に示されている）の中にねじ込まれる。シャフト６が電動機３の作用によって閉鎖位置に動かされる時に、シャフト６の回転は、絞り板５と吸気ダクト４との間の衝突によって停止させられることがないが、極小ねじに対する末端歯車１０の歯付き部分１２の衝突によって停止させられる。この解決策が、絞り板５と吸気ダクト４の壁との間の潜在的な衝突が、絞り弁１の詰まりを結果的に発生させる、吸気ダクト４の壁に対する絞り板５の食い込みの原因となる可能性があるので、こうした解決策が必要とされる。

図５と図６とに示されているように、絞り弁１はリターンスプリング１４を備え、このリターンスプリング１４は、スパイラルトーションスプリングであり（即ち、このスプリングは円弧状の変位によって変形して、抵抗トルクを発生させる）、及び、移動につれて閉鎖方向にシャフト６を回転させる傾向があり、及び、絞り板５を閉鎖位置に向かって移動させる。絞り弁１は、さらに、カウンタリングスプリング（ｃｏｕｎｔｅｒｉｎｇ ｓｐｒｉｎｇ）１５を備え、このカウンタリングスプリング１５は、スパイラルトーションスプリングであり（即ち、このスプリングは、円弧状の変位によって変形して、抵抗トルクを発生させる）、及び、移動につれて閉鎖方向とは反対の開放方向にシャフト６を回転させる傾向があり、及び、絞り板５を開放位置に向かって移動させる。リターンスプリング１４は、カウンタリングスプリング１５によって発生させられるトルクよりも小さいトルクを発生させ、したがって、一般的に、スプリング１４の作用とスプリング１５の作用との組合せが、シャフト６を開放方向に回転させ、及び、絞り板５の開放位置に向かって回転させる傾向がある。

より適切に後述されているように、衝突要素（ｓｔｒｉｋｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ）１６が備えられており（図３と図８に示されている）、この衝突要素１６は弁本体２上に得られ（即ち、弁本体２の一部分である）、及び、カウンタリングスプリング１５によって発生させられる回転運動のための止め具を形成し（即ち、カウンタリングスプリング１５は、この衝突要素１６によって確立される限定位置を超えてシャフト６を回転させることが不可能である）、及び、（完全閉鎖の限定位置と完全開放の限定位置との間の）部分開口の中間位置、即ち、リンプホーム位置を画定する。電動機３の介入がない場合には、カウンタリングスプリング１５によって発生させられるトルクが、閉鎖スプリング１４によって発生させられるトルクよりも大きいので、シャフト６の開放位置に向かう回転が、スプリング１４、１５の作用の効果によって、リンプホーム位置で停止し、及び、カウンタリングスプリング１５によって発生させられるシャフト６の回転が、衝突要素１６によって確立される限定位置（即ち、リンプホーム位置）で停止する。このようにして、電動機３の作用が存在しない場合には、シャフト６（及び、したがって、絞り板５）は、リンプホーム位置に配置される。
完全閉鎖位置からの開放移動中に生じる、開放に向かうシャフト６の回転の停止は、シャフト６がリンプホーム位置と完全閉鎖位置との間を移動する時に、衝突要素１６上に依然として残るカウンタリングスプリング１５の片方の端部２１に対して、シャフト６と一体状である歯付き部分１２が突き当たって停止することを原因とする。

電動機３が起動させられると、電動機３によって発生させられるエンジントルクが、カウンタリングスプリング１５によって発生させられるトルクに逆らって完全閉鎖位置へとシャフト６（及び、したがって、絞り板５）を回転させることが可能であり、及び、リターンスプリング１４によって発生させられるトルクに逆らって最大開放位置へとシャフト６（及び、したがって、絞り板５）を回転させることが可能である。

図４に示されているように、リターンスプリング１４は回転軸線７と同軸であり、及び、末端歯車１０の円筒形本体１１の周りに配置されている（即ち、リターンスプリング１４は、末端歯車１０の円筒形本体１１を包囲している）。図７に示されているように、カウンタリングスプリング１５は回転軸線７と同軸であり、及び、末端歯車１０の円筒形本体１１の内側に配置されている（及び、したがって、末端歯車１０の円筒形本体１１内に取り付けられている）。

図５と図６に示されているように、リターンスプリング１４は、末端歯車１０を押すように末端歯車１０の壁（特に、図４に示されているように、歯付き部分１２の側壁）上に載る一方の端部１７と、弁本体２と共に拘束されるように（即ち、閉鎖位置に向かって、末端歯車１０を押すように、及び、したがって、絞り板５を保持するシャフト６を押すように、弁本体２に「力を使用する」ために）、弁本体２内に得られている弁座１９（図３に示されている）内に挿入されている、端部１７とは反対側に位置している他方の端部１８とを有する。

上述したように、カウンタリングスプリング１５は末端歯車１０上に取り付けられている。特に、カウンタリングスプリング１５の一方の端部２０は末端歯車１０と一体状であり（即ち、末端歯車１０の座の中に挿入されており）、及び、端部２０の反対側に位置したカウンタリングスプリング１５の端部２１は、末端歯車１０が完全閉鎖位置から開放位置へのその回転動作時にこの端部２１に衝突してリンプホーム位置に停止するように、配置されている。カウンタリングスプリングの端部２１は、完全閉鎖位置とリンプホーム位置との間のシャフト６の移動時に、衝突要素１６上に固定されている。しかし、リンプホーム位置と完全開放位置との間でのシャフト６の動作中に、カウンタリングスプリングの端部２１が、末端歯車１０によって引っ張られ、したがって、カウンタリングスプリング１５の端部２０に対する相対的な移動を生じず、したがって、カウンタリングスプリング１５をさらにチャージ（ｃｈａｒｇｅ）することはない。

電動機３の作用がなく、且つ、絞り板５が完全開放位置にある時には、リターンスプリング１４によって発生させられるトルクが、絞り板５を閉鎖位置に向かって移動させる傾向がある動作を伴って、シャフト６と、したがって末端歯車１０とを回転させる。リターンスプリング１４の前進による閉鎖位置に向かう末端歯車１０の回転動作中に、特定の箇所おいて、カウンタリングスプリング１５の端部２１は、（図８に示されているように）衝突要素１６上に載る。この箇所において、閉鎖位置に向かう末端歯車１０のさらなる回転動作が、カウンタリングスプリング１５の変形を発生させ、及び、したがって、カウンタリングスプリング１５は、その弾性力によって、さらなる回転動作を妨害し、及び、末端歯車１０（したがって、シャフト６と絞り板５）のさらなる回転動作は、衝突要素１６によって確立されるリンプホーム位置において停止する。言い換えると、カウンタリングスプリング１５の端部２１は、リンプホーム位置に達する時に、（図８に示されているように）衝突要素１６上に載り、及び、したがって、完全閉鎖位置に向かう末端歯車１０のさらなる回転が、カウンタリングスプリング１５を変形させ、カウンタリングスプリング１５は、抵抗トルクを発生させることによって反応し、この抵抗トルクは、末端歯車１０をリンプホーム位置に戻す傾向があり、及び、このカウンタリングスプリング１５によって発生させられるトルクは、リターンスプリング１４によって発生させられるトルクよりも大きい。

リンプホーム位置から完全閉鎖位置への移動中に、リターンスプリング１４はトルクを発生させ、このトルクは、シャフト６の移動を補助する。したがって、電動機３がこの移動を起動するが、この移動は、リターンスプリング１４の作用によって補助される。

これとは反対に、完全閉鎖位置からリンプホーム位置への移動中に、リターンスプリング１４はトルクを発生させ、このトルクは、シャフト６の動作を妨害する。したがって、この移動中に、電動機３は、さらに、リターンスプリング１４によって発生させられる作用も克服しなければならない。

実際に、リターンスプリング１４は、常に、絞り板５を閉鎖することを目的とするトルクを発生させる。閉鎖移動の場合には、リターンスプリング１４は有利なトルクを発生させる。開放移動の場合には、リターンスプリング１４は、逆のトルクを発生させる。

要約すると、電動機３の介入がない場合には、シャフト６（したがって、絞り板５）はリンプホーム位置に配置される。実際には、衝突要素１６によって確立されるリンプホーム位置から移動するために（リンプホーム位置から完全開放位置に移動するために）、リターンスプリング１４によって発生させられる弾性力に打ち勝つことが必要だろうし、又は、（リンプホーム位置から完全閉鎖位置に向かって移動するために）カウンタリングスプリング１５によって発生させられる弾性力に打ち勝つことが必要だろうし、及び、スプリング１４、１５によって発生させられる弾性力に打ち勝つために、電動機３の作用が必要とされる。

図９と図１０に示されているように、末端歯車１０は、円筒形本体１１と歯付き部分１２とが上に得られている主要構成要素２２と、この主要構成要素２２に連結され且つ（後述の方法を使用して）熱溶接されている追加構成要素２３とを備える。図７に示されているように、追加構成要素２３の唯一の機能が、カウンタリングスプリング１５の端部２１との連結を確立することである。実際に、この追加構成要素２３は、２つの連結要素２４、２５を備え、これらの連結要素２４、２５は、（図７に示されているように）カウンタリングスプリングの端部２１がその内側に配置されている（図９により適切に示されている）フォーク（ｆｏｒｋ）の２つの歯を形成する。特に、連結要素２５は衝突要素１６に配置されており、及び、カウンタリングスプリング１５の端部２１は、リンプホーム位置において連結要素２５上に載っている。

図９と図１０に示されているように、追加構成要素２３は、円板の形状を有する中央本体２６を有し、この中央本体２６から、対向する２つの連結要素２４、２５が軸方向に（即ち、回転軸線７に対して平行に）突き出す。外側表面において（即ち、主要構成要素２２と反対側に）、追加構成要素２３の中央本体２６は環状溝２７を有し、この環状溝２７は、より適切に後述するように、追加構成要素２３と主要構成要素２２との間の熱溶接による連結区域を画定する。言い換えると、追加構成要素２３は、環状溝において生じる環状熱溶接によって、主要構成要素２２に拘束される。

好ましい一実施形態では、追加構成要素２３は、レーザービームに対して透過性である第１のプラスチック材料で作られており、即ち、レーザービームを吸収することなしにレーザービームによって横断される（したがって、レーザービームの効果による加熱がない）プラスチック材料で作られている。一方、主要構成要素２２は、第１のプラスチック材料とは少なくとも部分的に異なり、且つ、レーザービームを吸収する（したがって、レーザービームの効果による加熱を被る）、第２のプラスチック材料で作られている。好ましい一実施形態では、追加構成要素２３を形成する第１のプラスチック材料は、主要構成要素２２を形成する第２のプラスチック材料と同一の主成分を（これらの良好な相互溶接を可能にするために）含み、及び、この主要構成要素２２をレーザービームに対して透過性にする添加剤を含む。

図１０に示されているように、主要構成要素２２は、追加構成要素２３が主要構成要素２２に連結される時に追加構成要素２３の２つの連結要素２４、２５が内側に配置される貫通開口２８を備える。主要構成要素２２の貫通開口２８の角度延長部分（ａｎｇｕｌａｒ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）は、主要構成要素２２に対する追加構成要素２３の特定の度合いの相対的回転を可能にするために、連結要素２４、２５の角度延長部分よりも大きい。言い換えると、互いに結合された後に、且つ、熱溶接によって連結される前に、２つの構成要素２２、２３は、その相対的な角度位置を変化させるように、互いに対して相対的に回転させられることが可能である（例えば、この２つの構成要素２２、２３の間の最大回転が５−１５°であることが可能である）。図７に示されているように、主要構成要素２２全体が、（当然であるが、熱溶接を行う前に）追加構成要素２３が主要構成要素２２に対して相対的に回転することを可能にするように形成されていることを指摘することが重要である。実際に、追加構成要素２３の２つの連結要素２４、２５が主要構成要素２２の円筒形本体１１に対して相対的に回転することを可能にするように、追加構成要素２３の２つの連結要素２４、２５と主要構成要素２２の円筒形本体１１との間に自由空間が存在するということが明らかである。

図９と図１０により適切に示されている好ましい一実施形態では、追加構成要素２３の中央本体２６は２つの平らな部分２９を有し、この２つの平らな部分２９は中央本体２６に非対称的な形状を与え、この非対称的な形状は、工具（後述される）を中央本体２６と角度的に一体状にするように、この工具によって堅固に係合されることが可能である。

図７により適切に示されている好ましい一実施形態では、弁本体２のチャンバーの反対側に位置した（即ち、末端歯車１０の反対側に位置した）シャフト６の一方の端部に、シャフト６と共に一体状に形成されているスクリュードライバー入口（ｓｃｒｅｗ ｄｒｉｖｅｒ ｉｎｐｕｔ）３０が存在している。特に、このスクリュードライバー入口３０は、さらに、弁本体２内に得られている特殊な開口によって、シャフト６が弁本体２１内に取り付けられる時にも、外側から到達されることが可能である。

絞り弁のアセンブリ時には、弁本体２上にリターンスプリング１４を組み合わせた後に、カウンタリングスプリング１５と末端歯車１０の追加構成要素２３とが、（シャフト６上にオーバーモールド（ｏｖｅｒｍｏｕｌｄ）されている）末端歯車１０の主要構成要素と２２を備えているシャフト６上に取り付けられる。この段階において、追加構成要素２３は（未だ）主要構成要素２２に熱溶接されてはおらず、したがって、主要構成要素２２に対して追加構成要素２３を相対的に自由に回転する状態のままにしているということを指摘することが重要である。この時点では、シャフト６（末端歯車１０の２つの構成要素２２、２３とカウンタリングスプリング１５とを保持する）が弁本体２内に挿入され、この弁本体２内では、シャフト６は、２つの転がりガイドを形成する２つの特殊な支持物上に載っている。シャフト６のアセンブリ時には、歯付き部分１２がリターンスプリング１４の端部１７に係合してその端部１７をプリロード位置（ｐｒｅｌｏａｄｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）に移動させるように、シャフト６に回転を加えることが必要である。シャフト６が所定位置に配置された後に、絞り弁５は、（吸気ダクト４の内側にある）シャフト６の金属部分内に得られている特殊なスリットの中に挿入される。この時点において、絞り板５は、ねじによってシャフト６に拘束されている。

アセンブリと内部可動装置の取り付けとの完了時に、リンプホーム位置を校正することを続けることが必要であり、このリンプホーム位置は、熱溶接によって末端歯車１０の２つの構成要素２２、２３の角度位置の「フリージング（ｆｒｅｅｚｉｎｇ）」で終わる。

絞り弁１のリンプホーム位置を校正するためのステーション３１が、図１１に示されている。

この校正ステーション３１は、絞り弁１の吸気ダクト４に空気の作用において連結されているダクト３２を備え、及び、この校正ステーション３１は、内燃機関の吸気ダクトの低圧力（吸引力）に類似した低気圧（吸引力）を与えるように設計されており、及び、流量計（例えば、質量流量計）３３を備えている。リンプホーム位置の校正中には、ダクト３２は、吸気ダクト４を通して（内燃機関の空気吸気ダクト内の空気の流れに類似した）空気の流れを循環させるように設計されており、この空気の流れの流量は流量計３３によって測定される。

校正ステーション３１は、スクリュードライバー入口３０上で操作することによって絞り弁のシャフト６を回転させるように設計されているアクチュエーター３４を備え、及び、このアクチュエーター３４は、流量計３３によって制御される。特に、アクチュエーター３４は、スクリュードライバー入口３０と（一般的に減速機を備えている）電動機とに係合するスクリュードライバーを備え、このアクチュエーター３４は、このスクリュードライバー自体を高い精度で回転させるように設計されている。

校正ステーション３１は工具３５を備え、この工具３５は、追加構成要素２３の回転を阻止するように、且つ、主要構成要素２２に対して軸方向に追加構成要素２３を押しつける（押す）ように、形状継手（ｓｈａｐｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）によって（特に、２つの平らな部分２９において）末端歯車１０の追加校正要素２３の中央本体２６に係合させるように設計されている。言い換えると、工具３５は二重の機能を有する。この工具は、追加構成要素２３の回転を阻止するように追加構成要素２３の中央本体２６を（２つの平らな部分２９において）形状継手に係合させなければならず、且つ、これと同時に、主要構成要素２２に対して強制的に押し当てられた状態に追加構成要素２３を保つように、追加構成要素２３に対して軸方向の圧力を加えなければならない。好ましい一実施形態では、この工具３５はレーザービームに対して透過性であるプラスチック材料で作られており、即ち、レーザービームを吸収することなしにレーザービームによって横断されるプラスチック材料で作られている。

最後に、校正ステーション３１はエミッター３６を備え、このエミッター３６は、末端歯車１０の追加構成要素２３の中央本体２６（特に、中央本体２６の環状溝２７）に向かって方向付けられているレーザービーム３７を放出するように設計されている。レーザービーム３７は、（レーザービーム３７に対して透過性である）概ね一体状の工具３５を横断し、したがって、レーザービーム３７は、（レーザービーム３７に対して透過性である）概ね一体状の追加構成要素２３の中央本体２６を横断し、及び、最後に、レーザービーム３７は主要構成要素２２に到達し、この主要構成要素２２はレーザービーム３７を吸収して発熱し、プラスチック材料の局所的な溶融を生じさせる。主要構成要素２２に作用するレーザービーム３７に発生させられた熱と、工具３５によって及ぼされる軸方向の圧力との組み合わされた効果が、追加構成要素２３の中央本体２６に対する主要構成要素２２の熱溶接を生じさせる。

上述した校正ステーション３１は完全に自動化されている。校正ステーション３１の幾つかの機能は、自動装置によって行われる代わりに、オペレーターによって手動で行われることも可能である。

使用時には、絞り弁１は、ダクト３２と、アクチュエーター３４と、工具３５とに連結され、一方、末端歯車１０の追加構成要素２３は、末端歯車１０の主要構成要素２２に対して相対的に自由に回転する状態のままにされる（即ち、末端歯車１０の主要構成要素２２は、末端歯車１０の追加構成要素２３に対して相対的に自由に回転する状態のままにされる）。この状況では、絞り板５はリンプホーム位置にある（電動機３は未だ取り付けられておらず、又は、電動機３がすでに取り付けられている場合には、電動機３のスイッチは切られた状態のままにされ、及び、したがって、絞り板５は、スプリング１４、１５の作用によってだけ移動させられる）。空気が、ダクト３２に沿って（及び、したがって、絞り弁１の中を通して）、内燃機関の空気吸入ダクト内の圧力に類似した圧力で循環させられる。したがって、アクチュエーター３４は、流量計３３の制御を受けて、公称（所望）空気流量を追求（探索）しながら、リンプホーム位置にある絞り弁１の中を通って流れる空気流量を変化させるために、シャフト６のスクリュードライバー入口３０に作用する（即ち、アクチュエーター３４は、スクリュードライバー入口３０に作用するシャフト６を回転させる）。

アクチュエーター３４が、スクリュードライバー入口３０に作用するシャフト６を回転させる時に、シャフト６の回転は、（シャフト６に堅固に拘束されている）末端歯車１０の主要構成要素２２に伝動されるが、追加構成要素２３には伝動されず、アクチュエーター３４は、追加構成要素２３から（依然として）角度的に切り離されており、工具３５によって依然として保持されている。したがって、アクチュエーター３４によって生じさせられるシャフト６の回転は、この回転に対応する、追加構成要素２３に対する相対的な末端歯車１０の主要構成要素２２の回転を生じさせ、及び、このシャフト６の回転は、一方では、末端歯車１０の主要構成要素２２に対する相対的な（追加構成要素２３と一体状である）連結要素２４、２５の位置の移動を生じさせる。

言い換えると、アセンブリ後に、カウンタリングスプリング１５の作用が、カウンタリングスプリング１５の端部２１と、追加構成要素２３の要素２５と、主要構成要素２２の円筒形本体１１とを相互に接触させる（即ち、これら３つの物体のすべてが互いに接触している）。この時点では、追加構成要素２３は工具３５によって固着させられており、及び、主要構成要素２２（絞り板５と一体状である）は、公称（所望）リンプホーム流量に到達するために必要とされる角度にわたって、アクチュエーター３４によって回転させられている。

公称（所望）リンプホーム流量に到達すると、即ち、流量計３３が、リンプホーム位置に配置されている絞り弁１を通過する公称（所望）リンプホーム流量を検出すると、主要構成要素２２に対する相対的な追加構成要素２３の角度位置を「フリーズ（ｆｒｅｅｚｅ）」させ、上述した方法によって、エミッター３６と工具３５との組み合わされた作用によって、主要構成要素２２に対する追加構成要素２３の中央本体２６のレーザー熱溶接を行うことが可能である。

その次に、絞り弁１は、校正ステーション３１から取り外され、及び、絞り弁１のその他の構成要素（例えば、中間はめば歯車、事前に電動機がすでにアセンブリされていなければ電動機３、及び、カバー）のアセンブリが完了させられる。絞り弁１内に後で取り付けられるこれらの構成要素（例えば、中間はめば歯車）は、追加構成要素２２の中央本体２６に対する工具３５の連結を妨害する可能性があり、したがって、リンプホーム位置を校正する前に取り付けられることが不可能であるということを指摘することが重要である。

添付図面に示されている実施形態では、上述した絞り弁１は、吸引される空気の流量を調節するために、内燃機関の空気吸引ダクトに沿って挿入されるように設計されている。代替案の実施形態では、上述した絞り弁１は、排出ガスの流量を調節するために、内燃機関の排出ダクトに沿って挿入されるように設計されている。さらに別の実施形態では、上述した絞り弁１は、例えば空気／水素混合気の流量を調節するように、燃料電池を使用する水素推進システムのダクトに沿って挿入されるように設計されている。一般的に、（当然であるが、外部からの干渉が無い場合に、絞り弁１が、空気吸入の場合のリンプホーム位置に対応する部分開放中間位置に自然発生的に配置されていることが必要である時に）上述した絞り弁１は、車両推進システムの任意のダクトに沿って流れる流体流量を調節するように、車両推進システムの任意のダクトに沿って使用されることが可能である。

上述した絞り弁１は、幾つかの利点を提供する。

第１に、上述した絞り弁１では、主要構成要素２２に対する（カウンタリングスプリング１５の端部２１と相互作用する２つの連結要素２４、２５を支持する）追加構成要素２３の位置を変化させることによって、構造的公差によって生じる誤差が最終校正段階中に補償されるので、リンプホーム位置において流れる空気流量が、構造的公差に無関係に、高度に正確な仕方で確立されることが可能である。概して、リンプホーム位置において流れる空気流量に関する公差は±４−５％未満であることが可能である。

さらに、上述した絞り弁１は、同様の公知の絞り弁に比較して、唯一の付加物として追加構成要素２３を備えるだけであり、且つ、この追加構成要素２３が、絞り弁１全体においては「成形プラスチックの小さな部品」であるので、単純であり且つ製造が安価である。

最後に、上述した絞り弁１におけるリンプホーム流量の校正は、特に簡単であり、及び、特に、自動化されることが可能であり、及び、したがって、迅速且つ保証可能な仕方で行われることが可能である。

１ 絞り弁
２ 弁本体
３ 電動機
４ 吸気ダクト
５ 絞り板
６ シャフト
７ 回転軸線
８ 歯車伝動装置
９ 管状ハウジング
１０ 末端歯車
１１ 円筒形本体
１２ 歯付き部分
１３ 穴
１４ リターンスプリング
１５ センタリングスプリング
１６ 衝突要素
１７ 端部
１８ 端部
１９ 座
２０ 端部
２１ 端部
２２ 主要構成要素
２３ 追加構成要素
２４ 連結要素
２５ 連結要素
２６ 中央本体
２７ 環状溝
２８ 貫通開口
２９ 平らな部分
３０ スクリュードライバー入口
３１ 校正ステーション
３２ ダクト
３３ 流量計
３４ アクチュエーター
３５ 工具
３６ エミッター
３７ レーザービーム

Claims (16)

1. 絞り弁（１）であって、
   前記絞り弁（１）は、
   弁本体（２）と、
   前記弁本体（２）内に得られている吸気ダクト（４）と、
   前記吸気ダクト（４）内に配置されている絞り板（５）と、
   前記弁本体（２）内で回転するように取り付けられており、且つ、前記絞り板（５）を支持するシャフト（６）と、
   電動機（３）と、
   前記電動機（３）を前記シャフト（６）に連結し、且つ、前記シャフト（６）と一体状である末端歯車（１０）を備える、歯車伝動装置（８）と、
   前記絞り板（５）を閉鎖位置に向かって回転させるように設計されているリターンスプリング（１４）と、
   前記弁本体（２）内に得られており、且つ、部分開放の中間位置を確立する、衝突要素（１６）と、
   前記末端歯車（１０）上に取り付けられているカウンタリングスプリング（１５）であって、前記絞り板（５）を開放位置に向かって且つ前記中間位置まで回転させるように設計されており、及び、前記末端歯車（１０）の回転中に前記衝突要素（１６）に突き当たるように設計されている第１の端部（２１）を有するカウンタリングスプリング（１５）とを備え、
   前記末端歯車（１０）は、前記カウンタリングスプリング（１５）の前記第１の端部（２１）に突き当たるように設計されている、少なくとも１つの連結要素（２４、２５）を備える、絞り弁（１）において、
   前記末端歯車（１０）は主要構成要素（２２）を備え、前記主要構成要素（２２）は、前記カウンタリングスプリング（１５）と、追加構成要素（２３）とを支持し、及び、前記追加構成要素（２３）は、前記主要構成要素（２２）に連結されており、且つ、前記２つの連結要素（２４、２５）を支持し、
   前記追加構成要素（２３）は、前記主要構成要素（２２）と前記追加構成要素（２３）の相互間の回転を阻止するように、前記主要構成要素（２２）に熱溶接されており、
   前記主要構成要素（２２）は、前記主要構成要素（２２）と前記追加構成要素（２３）が熱溶接される前に、前記主要構成要素（２２）と前記追加構成要素（２３）の相互間の回転を可能にするように形成されていることを特徴とする絞り弁（１）。
2. 前記追加構成要素（２３）は２つの連結要素（２４、２５）を備え、前記２つの連結要素（２４、２５）はフォークの２つの歯を形成し、及び、前記フォークの内側に前記カウンタリングスプリング（１５）の前記第１の端部（２１）が配置されている、請求項１に記載の絞り弁（１）。
3. 前記追加構成要素（２３）は、円板形の中央本体（２６）を有し、及び、前記中央本体（２６）から前記連結要素（２４、２５）が突き出す、請求項１又は２に記載の絞り弁（１）。
4. 前記追加構成要素（２３）は、前記追加構成要素（２３）と前記主要構成要素（２２）との間の熱溶接接合部が配置されている環状溝（２７）を有する請求項１、２又は３に記載の絞り弁（１）。
5. 前記追加構成要素（２３）は、レーザービームに対して透過性である第１のプラスチック材料で作られており、
   前記主要構成要素（２２）は、前記第１のプラスチック材料と少なくとも部分的に異なっており且つレーザービームを吸収する第２のプラスチック材料で作られている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の絞り弁（１）。
6. 前記追加構成要素（２３）を形成している前記第１のプラスチック材料は、前記主要構成要素（２２）を形成している前記第２のプラスチック材料と同一の主成分を有し、且つ、前記第１のプラスチック材料をレーザービームに対して透過性にする添加剤を含む、請求項５に記載の絞り弁（１）。
7. 前記主要構成要素（２２）は、前記追加構成要素（２３）の前記連結要素（２４、２５）が内側に配置されている貫通開口（２８）を備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載の絞り弁（１）。
8. 前記主要構成要素（２２）の前記貫通開口（２８）は、前記主要構成要素（２２）に対する前記追加構成要素（２３）の相対的な回転を可能にするために、前記追加構成要素（２３）の前記連結要素（２４、２５）の角度延長部分よりも大きい角度延長部分を有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の絞り弁（１）。
9. 前記追加構成要素（２３）の中央本体（２６）は、２つの平らな部分（２９）を有し、及び、前記２つの平らな部分（２９）は前記中央本体（２６）に非対称的な形状を与え、前記非対称的な形状は、工具（３５）を前記中央本体（２６）と角度的に一体状にするように前記工具（３５）によって堅固に係合されることが可能である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の絞り弁（１）。
10. 前記末端歯車（１０）の反対側に位置した前記シャフト（６）の一方の端部に、スクリュードライバー入口（３０）が存在し、及び、前記スクリュードライバー入口（３０）は、前記シャフト（６）を回転させるために工具によって係合されることが可能である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の絞り弁（１）。
11. 前記末端歯車（１０）の前記主要構成要素（２２）は前記シャフト（６）の周りにオーバーモールドされている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の絞り弁（１）。
12. 前記第１の端部（２１）の反対側に位置した前記カウンタリングスプリング（１５）の第２の末端（２０）が、前記末端歯車（１０）と一体状である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の絞り弁（１）。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載の前記絞り弁（１）の中間位置を調節するための調節方法において、
    前記調節方法は、
    前記弁本体（２）内に、前記絞り板（５）と、前記シャフト（６）と、前記リターンスプリング（１４）及び前記カウンタリングスプリング（１５）と、前記追加構成要素（２３）に対して相対的に回転自在である前記主要構成要素（２２）を有する前記末端歯車（１０）とを取り付ける段階と、
    外側拘束物によって前記追加構成要素（２３）の回転を阻止する段階と、
    前記中間位置における所望の流体流量を得るために、前記シャフト（６）の角度位置と、その次に、前記絞り板（５）の角度位置と、前記末端歯車（１０）の前記主要構成要素（２２）の角度位置とを調節する段階と、
    前記中間位置における前記所望の流体流量を得た後に、前記追加構成要素（２３）を前記主要構成要素（２２）に堅固に拘束するように、前記追加構成要素（２３）と前記主要構成要素（２２）との間の熱溶接接合部を生じさせる段階とを含む、調節方法。
14. 前記追加構成要素（２３）と前記主要構成要素（２２）との間の前記熱溶接接合部は、レーザービーム（３７）を前記追加構成要素（２３）に当てることによって生じさせられる、請求項１３に記載の調節方法。
15. 前記追加構成要素（２３）と前記主要構成要素（２２）との間の前記熱溶接接合部は、工具（３５）によって前記主要構成要素（２２）に対して前記追加構成要素（２３）を軸方向に押し当てることによって生じさせられ、及び、前記工具（３５）は、前記追加構成要素（２３）の回転を阻止するためにも使用される、請求項１４に記載の調節方法。
16. 前記工具（３５）は、レーザービームに対して透過性であるプラスチック材料で作られている、請求項１５に記載の調節方法。