JPH07500240A - アクチュエータの回転角度調節のためのサーボ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 アクチュエータの回転角度調節 のためのサーボ駆動装置 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、アクチュエータの回転角度調 節のためのサーボ駆動装置から出発する。このような形式のサーボ駆動装置は既 に公知である（ドイツ連邦共和国特許出願公開第３０３９５２１号明細書）。こ の公知のサーボ駆動装置では、ロータが周方向において部分的に、非対称的に形 成された磁極片を備えたステータによって取り囲まれる。このステータには、励 磁巻き体を介して磁界が誘導可能である。この公知の構成では、ステータが２つ の部分から構成されているか、または励磁巻き体が直接ステータに装着されなけ ればならず、しかもステータ磁極が非対称的に形成されているので、上記公知の 構成は手間のかかる製造方法を必要とし、しかもこのような方法は特に大量生産 において極めてコストがかかってしまう。

発明の利点 請求項１の特徴部に記載の本発明によるサーボ駆動装置は、従来のものに比べて 次のような利点を持っている。すなわち、ロータを取り囲むステータが１つの特 表千７−５００２４０　（３） 部分から構成されており、これによりステータへの励磁巻き体の簡単な挿入が保 証される。このことは、ステータがロータを完全に取り囲んでいて、かつ励磁巻 き体が、ステータ外側に形成された２つの脚部の間に挿入されていることによっ て得られる。さらに、ステータ磁極に弱点が形成されていることにより、サーボ 駆動装置のトルク／回転角度特性の最適化が可能になる。

請求項２以下に記載の手段により、請求項１に記載のサーボ駆動装置の有利な改 良が可能になる。ステータが個々の積層薄板から製造されていると特に有利であ る。この積層薄板はそれぞれ磁極の範囲に切欠きおよび／または分離個所を有し ていて、互いに組み合わされて一体のステータパッケージを形成している。特に 分離個所を有する積層薄板によって、ステータの磁気特性に所望通りに影響が与 えられる。それに対して、切欠きを有する積層薄板により、ステータパッケージ の結合が維持され、ひいては引き続き製造に好都合な加工が保証されている。

図面 以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。第１図は、本発明により 構成された回転アクチュエータの縦断面図を示しており、第２図は、第１図の１ １−１１線に沿った断面図を示している。

実施例の説明 第１図には、内燃機関に用いられる、媒体を案内する流れ管路の開放横断面積を 制御するための回転アクチュエータが示されている。このような回転アクチュエ ータは、たとえば内燃機関のアイドリング回転数を制御するために働く。この回 転アクチュエータは、たとえばスロットルバルブを迂回するバイパス管路に配置 されている。回転アクチュエータは、符号ｌで示したサーボ駆動装置と、アクチ ュエータケーシング２２とから構成されている。サーボ駆動装置ｌはプラスチッ クから成る駆動装置ケーシング２を有している。この駆動装置ケーシング２は、 たとえば積層薄板６から成るステータ３と、誘導コア４を取り囲むように配置さ れた巻き体５とを取り囲んでいる。駆動装置ケーシング２に設けられた凹部８に は、保持体９が嵌め込まれている。この保持体９は孔１０を有している。この孔 には、軸＋１の一方の端部が挿入されている。この軸１１は他方において、アク チュエータケーシング２２内で、周面にプラスチックを射出成形されて、このプ ラスチックに埋め込まれて固定されている。軸１１には、支持体１７が、たとえ ばころがり軸受け１５と滑り嵌め部１６とを介して回転可能に支承されている。

周方向において支持体１７は、直径方向で磁化された永久磁石１８と、制御部材 １９とによって取り囲まれている。支持体１７と永久磁石１８とは一緒になって サーボ駆動装置ｌのロータ１４を形成しており、このロータ１４は制御部材１９ を回転させる。

制御部材１９には、制御アーム２３が形成されている。この制御アームは、アク チュエータケーシング２２内に位置する制御室２５に突入している。制御アーム ２３の外面２４は、制御室２５に開口した流れ開口の調整窓（図示しない）の内 径にできるだけ正確に合致して、ロータ１４の回転角度位置に応じて流れ開口を 多かれ少なかれ開放するように成形されている。

駆動装置ケーシング２とアクチュエータケーシング２２は、軸方向でバヨネット 結合部２８を介して形状接続的に互いに結合されていて、ばね板２９によって遊 びなく緊定されている。アクチュエータケーシング２２と支持体１７との間で軸 １１に配置された板３０により、ロータ１４の摩擦の少ない回転可能性が得られ る。

第２図には、第１図のＩ　Ｉ−１１線に沿った断面図が示されている。軸１１に は、支持体１７が配置されている。この支持体には、永久磁石１８が同心的に配 置されている。支持体１７はステータ３によって周方向で取り囲まれる。ステー タ３は貫通孔１３を有しており、この貫通孔にはロータ１４が突入している。ス テータ３に設けられた貫通孔１３の内面には、互いに間隔をおいて向かい合って 配置された２つの磁極３３゜３４が位置している。ステータ３の外側には、ヨー ク３５が形成されている。このヨーク３５は、互いに間隔をおいてほぼ平行に延 びる２つの脚部３８．３９ををしている９両脚部の間には、たとえば鳩尾形結合 部３６を介して、公知の形式で誘導コア４が挿入されている。磁極３３．３４は ロータ１４を取り囲んでおり、この場合、磁極３３は貫通孔１３の前記誘導コア ４寄りの側で両脚部３８．３９を互いに結合しており、磁極３４はロータ１４の 前記誘導コア４から遠い方の側に位置している。誘導コア４は少なくとも１つの 巻き体５によって取り囲まれている。この巻き体はコネクタエレメント３７を介 して電圧を印加されるようになっている。

ステータ３の前記磁極３３．３４によって形成された範囲には、それぞれ少なく とも１つの弱点４０が存在している。この弱点はたとえば少なくとも１つの切欠 き４１および／または少なくとも１つの分離個所４２（第２図に破線で示す）に よって形成される。磁極３３．３４の範囲に弱点４０を配置することは、第２図 に示したように磁極３３．３４に対して対称的に行なう必要はない。これにより 、サーボ駆動装置ｌのトルク／回転角度特性は所望の使用目的に適合可能となる 。この場合、弱点４０は互いに向かい合って配置されていると有利である。

各切欠き４１は、ステータ３を磁極３３．３４によって形成された範囲において 半径方向で残留横断面４３が残るまで横断面を減小させることによって特徴付特 表千７−５００２４０　（４） けられている。この場合、残留横断面４３を介してなお材料結合が存在している 。切欠き４１はこの場合、任意の形状をとることができ、たとえば半円形、機影 、溝形またはリング形に成形されていて、ステータ３の内側または外側に対して 開いているか、または閉じられている。第２図に示した実施例では、半円形の切 欠き４１が図示されている。この切欠き４１はステータ３の外側に対して開かれ ている。それに対して、各分離個所４２は、ステータ３の横断面を磁極３３．３ ４によって形成された範囲において半径方向で完全に分離することにより特徴付 けられている。

積層薄板６を用いたステータ３の構成では、各積層薄板６に１つよりも多い分離 個所４２が形成されていてよいので、各積層薄板６は複数の部分から成っている 。ステータ３の結合を保証するためには、分離個所を有する積層薄板６の交互の 積層化が行なわれている。

この場合、切欠き４１を有する２つの積層薄板６の間に、分離個所４２を有する 各１つの積層薄板６が配置されていてよい。しかし、切欠きを有する２つの積層 薄板６の間に、分離個所４２を有する複数の積層薄板６が設けられていてもよい 。第１図に示した実施例では、たとえば切欠き４１を有する２つの積層薄板６の 間に、分離個所４２を存する各２つの積層薄板６が配置されている。

交互に積層化された積層薄板６は公知の形式で、たとえばプレスによってパッケ ージ化されて、一体のステータ３を形成する。材料結合は、複数の分離個所４２ を有しない積層薄板６によって与えられている。別の構成（図示しない）では、 両脚部３８．３’９の間に配置された、誘導コア４寄りの磁極３３に設けられた 各１つの切欠き４１と、誘導コア４から遠い方の磁極３４に設けられた各１つの 分離個所４２とを有している積層薄板６が、両脚部３８．３９の間に配置された 、誘導コア４寄りの磁極３３に設けられた各１つの分離個所４２と、誘導コア４ から遠い方の磁極３４に設けられた各１つの切欠き４１とを有している積層薄板 ６と交互にパッケージ化されて、一体のステータ３を形・成している。さらに、 それぞれ切欠き４１または分離個所４２のいずれかじかをしない積層薄板６を、 各１つの切欠き４１と分離個所４２とを有する積層薄板６と任意の順序で積層化 して、一体のステータ３を形成することも可能である。

パッケージ化されたステータには、巻き体５を備えた誘導コア４が挿入される。

引き続き、局面にプラスチックを射出成形することにより、駆動装置ケーシング ２が形成される。コネクタエレメント３７に電圧を印加することにより、巻き体 ５によって誘導コア４とステータ３とに磁界が誘導される。これにより、ロータ １４は回転させられ、ひいては制御部材１９も回転させられる。したがって、前 記磁界は、両脚部３８゜３９の間に位置する磁極３３と、両脚部の投影図の間に 位置して、しかも誘導コア４から遠い方の磁極３４とを介して案内される。この 場合、それぞれ弱点４゜に基づき、所望に応じてエアギャップ１２を介して永久 磁石１８に、ひいてはロータ１４に作用する磁界の作用増幅が行なわれる。

Ｆｌ（３，１ ＦＩＧ、　２ フロントページの続き （７２）発明者　マイヴエス、ヨハネスドイツ連邦共和国　Ｄ−７１７０６マル クグレーニンゲン　ウルメンヴエーク　２５（７２）発明者　ハマー、ウーヴエ ドイツ連邦共和国　Ｄ　−７１７０１シュヴイーバーデインゲン　ゲルリッツァ ーシュトシーセ　４５ （７２）発明者　アルドマン、ミヒャエルドイツ連邦共和国　Ｄ　−７４３６９ レヒガウフリートホーフシュトシーセ　１６ （７２）発明者　ディック、ディータードイツ連邦共和国　Ｄ−７５４１７ミュ ールアツカ−フロナッカーヴエーク　あ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．アクチュエータの回転角度調節のためのサーボ駆動装置、特に内燃機関に用 いられる、媒体を案内する流れ管路の開放横断面積を制御するための回転アクチ ュエータのサーボ駆動装置であって、長手方向軸線を中心にして回転可能に支承 された、直径方向で磁化されたロータと、２つの磁極を備えたステータと、少な くとも１つの巻き体とが設けられていて、該巻き体によって磁界が誘導可能であ る形式のものにおいて、ステータ（３）が、２つの脚部（３８，３９）を備えた ヨーク（３５）と、貫通孔（１３）とを有していて、個々の積層薄板（６）から パッケージ化されており、前記貫通孔（１３）に前記ロータ（１４）が配置され ており、前記貫通孔（１３）の周壁に前記磁極（３３，３４）が構成されていて 、しかも一方の磁極（３３）が、前記貫通孔（１３）の、前記両脚部（３８，３ ９）の間に位置する巻き体（５）寄りの側に位置しており、他方の磁極（３４） が、前記貫通孔（１３）の前記巻き体（５）から遠い方の側に位置しており、各 磁極（３３，３４）の壁に半径方向で少なくとも１つの弱点（４０）が構成され ていることを特徴とする、アクチュエータの回転角度調節のためのサーボ駆動装 置。
2. ２．前記弱点（４０）が、半円形、溝形、樋形またはリング形の少なくとも１つ の切欠き（４１）によって形成されている、請求項１記載のサーボ駆動装置。
3. ３．前記弱点（４０）が、分離個所（４２）として形成されており、該分離個所 が、少なくとも１つの磁極（３３，３４）を半径方向で完全に貫通している、請 求項１記載のサーボ駆動装置。
4. ４．全ての積層薄板（６）が、前記弱点（４０）の範囲に分離個所（４２）を有 している、請求項３記載のサーボ駆動装置。
5. ５．所定数の積層薄板（６）だけが、前記弱点（４０）の範囲に分離個所（４２ ）を有している、請求項３記載のサーボ駆動装置。
6. ６．前記弱点（４０）が、互いに向かい合って位置するように配置されている、 請求項１記載のサーボ駆動装置。
7. ７．前記弱点（４０）が、前記磁極（３３，３４）に対して非対称的に形成され ている、請求項１記載のサーボ駆動装置。
8. ８．一方の積層薄板（６）が前記弱点（４０）として切欠き（４１）を有してお り、他方の積層薄板（６）が前記弱点（４０）として分離個所（４２）を有して おり、切欠き（４１）を備えた一方の積層薄板（６）が、分離個所（４２）を備 えた他方の積層薄板（６）と交互にパッケージ化されて、ステータ（３）を形成 している、請求項２または３記載のサーボ駆動装置。
9. ９．前記両脚部（３８，３９）の間に位置する、前記巻き体（５）寄りの磁極（ ３３）に設けられた少なくとも１つの切欠き（４１）と、前記巻き体（５）から 遠い方の磁極（３４）に設けられた各１つの分離個所（４２）とを有する積層薄 板（６）が、前記両脚部（３８，３９）の間に位置する、前記巻き体（５）寄り の磁極（３３）に設けられた各１つの分離個所（４２）と、前記巻き体（５）か ら遠い方の磁極（３４）に設けられた少なくとも１つの切欠き（４１）とを有す る積層薄板（６）と交互にパッケージ化されて、１つの部分から成る一体のステ ータ（３）を形成している、請求項２または３記載のサーボ駆動装置。