KR100491153B1 - 부하 조정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작동장치를 갖는 부하조정장치, 특히 전기연결체를 갖는 스로틀 밸브 하우징(18)에서 내연기관의 스로틀 밸브를 조정하는 전기모터에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 전기적 도전 구역들을 갖는 지지판(1)은 스로틀 밸브 하우징(18)에 삽입되며, 전기적 연결체는 지지판(1)의 전기적 도전 구역들을 거쳐서 적어도 작동장치에 연결된다.

Description

부하 조정 장치 {LOAD SHIFTING DEVICE}

본 발명은 청구항 제 1항의 전제부에 따라, 내연기관의 동력을 제어하기 위해 스로틀 밸브 하우징 안에 배열된, 스로틀 밸브를 갖는 부하 조정 장치에 관한 것이다.

DE 38 15 735 A1호에는 부하 조정 장치가 개시되어 있는데, 상기 장치 내의 스로틀 밸브는 스로틀 밸브 하우징에 회전가능하도록 장착되어 있다. 이와 같은 스로틀 밸브는 내연기관의 동력을 제어하기 위하여, 작동장치, 특히 전기모터에 의해 미리 정해질 수 있는 매개변수의 함수로서 조정된다. 스로틀 밸브 하우징은, 각각의 경우에 독립하여, 자체의 배선을 갖는 스로틀 밸브 포텐셔미터와 자체의 배선을 갖는 전기모터를 포함하며, 이들은 스로틀 밸브 하우징 밖으로 개별적으로 지나도록 설치되어야만 한다.

이와 같은 배열은, 다수의 부품들을 사용하기 때문에 조립체가 복잡하며, 배선의 사용 때문에 전선이 파손될 위험이 있다는 단점을 가진다.

도 1 내지 도 3은 지지판의 여러가지 측면도이며,

도 4는 다중-부품 플러그를 도시한 도면이다.

따라서, 본 발명의 목적은, 소형 구조를 가지면서도, 조립체가 복잡하지 않고 단순하게 구성되며, 와이어들의 파손 위험이 없도록, 서두에 언급한 방식의 부하 조정 장치를 개선하는 것이다.

상기 목적은 청구항 제 1항의 특징부에 의해서 달성된다.

전기적 도전 구역들을 갖는 지지판을 사용함으로써, 특히 전기적 도전 구역들이 전기적 연결체(플러그)에 연결되면, 전기적 배선이 생략될 수 있는 장점을 가진다. 또한, 부하 조정 장치를 조립하는 동안, 스로틀 밸브 하우징 안에 지지판만 삽입하면 되기 때문에, 와이어들을 배치하고 결합하는 등의 어떠한 추가 작업도 필요하지 않다는 장점을 가진다. 이는 제조하는데 걸리는 상당한 시간을 절약할 수 있기 때문에, 부하 조정 장치들을 대량으로 제조할 때 특히 유리하다

본 발명의 개선점으로서, 전기모터로서 설계된 작동 장치는, 이미 알려진 방식으로, 스프링들에 의해서 하중을 받고 전기모터의 정류자에 연결되는 탄소 브러시들을 구비하며, 적어도 탄소 브러시들과 스프링들은 지지판상 및/또는 지지판내에 배열된다. 이와 같은 구성은 전기모터의 부품들이 예비장착단계에서 지지판에 미리 설치될 수 있기 때문에, 전기모터용 배선이 필요없다는 점에서 장점을 가진다. 게다가, 서로 다른 전기 모터들이 하나의 미리 형성된 지지판과 함께 사용될 수 있다는 점에서 장점을 가진다.

본 발명의 개선점으로서, 지지판에는 작동 장치용으로 억제 유도자(suppression indicator), 억제 커패시터등과 같은 억제 수단이 수용된다. 즉, 지지판이 전기 모터에 바로 근접하여 배열되기 때문에, 억제 수단이 전기 모터 상에 별도로 고정될 필요가 없으며, 이에 따라 지지판에 배열된 억제 수단은 최적 효과를 나타낸다.

본 발명의 개선점으로서, 지지판은 전기적 연결체로서 플러그 또는 소켓을 구비하며, 상기 플러그 및/또는 소켓은 하나 또는 그 이상의 부품으로, 특히 2 개의 부품으로 설계된다. 이 경우에, 플러그 또는 소켓은 지지판과 함께 하나의 유닛을 형성할 수 있으며, 그것은 지지판을 제조하는 동안에 특히 유리하다. 만일 그렇지 않은 경우에, 상기 플러그 또는 소켓은 독립된 부품으로서 설계될 수 있으며, 이와 같은 경우에는 예를 들면 개개의 제조업자에 따라서 다른 형상을 가질 수 있는 다른 형태의 플러그 또는 소켓이 사용될 수 있고 예를 들면 스크류 체결, 본딩 등에 의해 지지판에 부착될 수 있다는 장점을 가진다. 이를 위해, 본 발명에서는 다중-부품 플러그 또는 다중-부품 소켓 중의 하나의 부품이 지지판에 연결되는 것이 바람직하다.

본 발명의 개선점으로서, 밀봉부가 플러그 또는 소켓 사이 및/또는 플러그 또는 소켓의 부품들과 스로틀 밸브 하우징 사이에 제공된다. 이것 때문에 플러그 또는 소켓이 스로틀 밸브 하우징을 통과하는 구역이 환경적 영향(특히, 습기 및 먼지)으로부터 신뢰할 수 있게 밀봉되는 장점이 있다.

본 발명의 개선점으로서, 스로틀 밸브의 위치를 검출하기 위한 스로틀-밸브 포텐셔미터의 다수의 트랙 구역들이 지지판 상에 배열되고, 지지판은 스로틀 밸브 샤프트의 구역 주위로 연장하며, 또한 다수의 트랙 구역들은 스로틀 밸브 샤프트의 둘레에 동심으로 배열된다. 이것은, 지지판이 스로틀 밸브 하우징 안으로 삽입될 때, 주요부분, 즉 스로틀 밸브 포텐셔미터의 다수의 구역들(도체 및 저항체 구역들)을 이용할 수 있으며, 와이퍼 픽-업(wiper pick-up)만 설치하면 된다는 잇점을 가진다. 유사하게, 다수의 트랙 구역들은 지지판에 전기적 도전 구역들을 거쳐서 전기적 연결체로 연결되기 때문에, 이 경우에는 어떠한 대응하는 배선이 필요없다. 또한, 지지판은 예를 들면 스로틀 밸브 아이들 위치(throttle valve idle position)를 규정하기 위한 스위치 등을 포함할 수 있다.

본 발명의 개선점으로서, 블리이드 저항기(bleed resistor)가 스로틀 밸브 하우징과 연결체, 특히 전기모터의 탄소 브러시에 연결되는 전기적 연결체 사이에 연결된다. 상기 블리이드 저항기는 바람직하게는 유도 메니폴드가 플라스틱으로 만들어질 때 유리하다. 이 경우에는 스로틀 밸브 하우징 상에 정전하가 쌓일 위험성이 있다. 브리이드 저항기는 지지판 상에 또는 지지판 내에 배열되며, 예를 들면 클램프 체결에 의해, 스로틀 밸브 하우징에 연결될 수 있다.

본 발명의 개선점으로서, 지지판의 전기적 도전 구역들은 지지판 상에 배열된 도체 트랙들로서 설계된다. 도체 트랙들은 예들 들면 지지판 상에 전체적으로 전기적 도전 구역들이 필요하지 않은 부분을 에칭하여 없앰으로써 만들어질 수 있다.

본 발명의 개선점으로서, 지지판은 다수의 층들로 설계되며, 전기적 도전 구역들은 전기적으로 비도전성의 상부층과 하부층 사이에 삽입된다. 이것은, 예를 들면 많은 전류들이 전기모터로 흐르게 될 때 특히 유리한데, 이는 전기 모터용 도체 트랙들이 설계되지 않았기 때문이다.

본 발명의 개선점으로서, 지지판은 다수의 부품으로 설계되며, 개개의 전기적 도전 구역들 사이의 전기적 접점이 특히 다수의 지지판 부품들의 단부들의 접속 구역에 제공된다. 따라서, 다수의 지지판 부품들은 입체 시스템(building-block system)의 형태의 유리한 방식으로 조립될 수 있으며, 이는 기하학적 크기 또는 다른 규격에 따라서 달라질 수 있다. 그래서, 예를 들면, 베이스 지지판이 사용되는 것이 바람직하며, 한편으로는 베이스 지지판이 전기적 연결체와 전기모터의 스프링들을 수용하고, 다른 한편으로는 보조 지지판이 상기 베이스 지지판에 연결될 수 있으며, 이는 스로틀 밸브 포텐셔미터를 위한 다수의 트랙 구역들을 구비한다. 다수의 지지판 부품들은, 예를 들면, 조립후에 스로틀 밸브 하우징용 핀들이 끼워져서 지지판 부품들을 제 위치에 고정시키는 홀들을 가질 수 있다.

본 발명의 개선점으로서, 지지판 또는 다수의 지지판 부품들은 스로틀 밸브 하우징 또는 스로틀 밸브 하우징을 덮는 덮개, 또는 일부 다른 덮개에 의해 고정될 수 있다. 이에 의해 조립 공정은 추가적으로 단순해진다. 그 이유는 본질적으로, 단지 작동 장치(특히 있을 수 있는 어떠한 변속기를 포함하는 전기모터), 지지판 또는 지지판 부품들, 및 가능하다면, 와이퍼 픽-업이 스로틀 밸브 하우징에 설치될 필요가 있고, 그 후 그것들이 덮개에 의해 제 위치에 고정되기 때문이다.

본 발명은 다양한 실시예가 가능하다. 특히, 지지판의 기하학적 형상에 있어 다양한 실시예가 가능하다. 한 바람직한 실시예가 하기하는 상세한 설명에 기재되고, 도면을 참고하여 설명된다. 그러나, 본 발명은 이 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1 내지 도 3은 스로틀 밸브 연결 스터브(throttle valve connecting stub)의 스로틀 밸브 하우징 안에 삽입될 수 있는 지지판(1)의 여러 가지 도면을 나타내며, 도면에서 동일한 부품들에 대하여는 동일한 도면 번호가 부여된다. 가장 간단한 배열체에서, 지지판(1)은 편평한 판으로 설계되지만, 지지판은 예컨대 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 복잡한 기하학적 형상들을 가질 수 있다. 도 1에서, 지지판(1)은 제 1 층(2), 제 2 층(3) 및 다수의 삽입 금속판들(4)로 이루어지며, 상기 금속판들(4)은 서로 절연되어 있고 상기 두 층(2 및 3)사이에 삽입된 전기적 도전 구역을 형성한다. 두 개의 층들(2)은 본딩과 같은 적절한 방법에 의하여 서로 연결될 수 있으나, 지지판(1)은, 전기적 도전 구역이 삽입되어, 일체로 주조되는 것도 가능하다. 기본적인 변형으로서, 플러그(5)가 지지판(1)에 부착되거나 또는 지지판 상에 주조될 수 있으며, 슬리이브들과 같은, 다른 플러그 또는 소켓 부품들에 의해 대체될 수 있다. 게다가, 지지판(1) 상에는 고정구역들(fixing regions)(6 및 7)이 웹 형태로 형성되어 있어, 이 고정구역들에 의해 지지판(1)의 위치가 고정되고, 필요하다면 스로틀 밸브 하우징에서 얼마간 떨어져서 배열된다. 바람직하게는 연장되도록 설계되는 지지판(1)의 한 단부 구역에, 개구부(8)가 형성되어 있으며, 상기 개구부(8)를 관통하여 적어도 전기모터의 정류자(도 1 내지 도 3에는 도시되지 않음)가 삽입되거나 또는 지나갈 수 있게 된다. 하기 설명될 핀 및 삽입개구부(10)는 전기 모터의 탄소 브러시를 수용하거나 고정시키기 위하여 제공된다.

또한, 도 2에는 부착용 홀(11)이 도시되어 있으며, 상기 부착용 홀(11)을 사용하여, 예를 들어 하나 이상의 스크류에 의해 지지판(1)이 위치고정되어, 어떠한 덜거덕거림이 없도록 스로틀 밸브 하우징에 연결된다.

도 1 및 도 2에 도시된 실시예에 추가하여 도 3은 스프링(12)이 핀들(9) 둘레에 설치되고 지지판(1)의 한 표면 상의 한 단부에서 지지되는 것을 도시한다. 상기 스프링(12)의 스프링력은 전기 모터(도시되지 않음)의 탄소 브러시(13) 상의 타일단에 작용하며, 이 경우에 전기모터는 전기모터의 정류자 및 탄소 브러시(13)를 통해 전압을 공급받고, 개구부(8)에 회전가능하도록 장착된다. 또한, 억제 유도자(suppression inductor)(14)가 도시되며, 전기 모터는 상기 억제 유도자를 통하여 모터 접점(15)에 전기적으로 연결되고, 상기 모터 접점은 플러그(5)에 배열된다. DC모터의 경우에는, 또한 더 많은 수의 접점이 고려될 수 있지만, 특히 스테핑 모터가 사용되는 경우 통상적으로 모터 접점(15)은 두 개이면 충분하다. 도 3은 플러그(5)의 추가 접점 상에 배열되는, 다수의 케이블을 갖는 케이블 장치(16)를 도시한다. 본 실시예에서 케이블 장치(16)는 도시되지 않은 스로틀 밸브 포텐셔미터로 통한다. 대안적으로, 본 발명에 따르면, 케이블 장치(16)에서 케이블들이 지지판(1) 내 또는 지지판(1) 상에 단단한 전기적 도전성 구역들로 배열되도록 제공될 수 있으며, 유사하게 지지판(1)은 물리적 유닛 내에 또는 외부 부품으로서 스로틀 밸브 포텐셔미터를 수용하도록 제공될 수 있다. 이와 별도로, 도면은 또한 탄소 브러시(13)가 연결 브레이드(connecting braid)(17)를 통해 전기적인 도전 구역(삽입금속판(4))에 연결되는 것을 도시한다.

도 4는 플러그(5)의 형태의 전기적 연결체를 도시한다. 이와 같은 전기적 연결체는 물론 소켓으로 설계될 수 있다. 상기 도 4에서, 도면 부호 (18)은 부분적으로 예시된 스로틀 밸브 연결 스터브 하우징을 도시하며, 상기 하우징에 지지판(1)이 삽입된다. 예시된 플러그(5)는 제 1 부품(19)을 가지며, 상기 제 1 부품은 (예를 들면 지지판(1)상에 주조되어) 지지판(1) 상에 배열되거나 또는 지지판(1)과 함께 물리적 유닛을 형성한다. 플러그(5)의 제 2 부품(20)은 유리하게는 제 1 부품(19) 위에 위치되고, 제 1 부품과 제 2 부품 사이에 원주형 밀봉부(21)가 배열되며, 이 때 플러그(5)의 제 2 부품(20)은 부하 조정 장치가 설치되는 모터 차량 제조업자의 규격에 일치하는 것이 바람직하다. 다수의 접촉 핀들(22)이 밀봉 방식으로 제 1 부품(19)을 통과하며 핀들을 보호하는 제 2 부품(20)에 의해 둘러싸여 있다. 소켓 접점(23)은 지지판(1)과 마주하는 접촉 핀들(22)의 구역 상에 제공되며, 소켓 접점(23)은 삽입 금속판(4)(도 4를 보았을 때 오른쪽 접촉 핀(22))에 연결되어 케이블 장치(16)의 케이블에 연결되거나, 또는 지지판(1)의 상부에 위치한 도체 트랙(24)(도 4를 보았을 때 왼쪽 접촉 핀(22))에 납땜된다. 지지판(1)의 배열에 따라서 상기 접촉 수단 중 단 하나 또는 그들의 조합이 가능하다.

본 발명에 의해, 소형의 구조를 가지면서, 조립체가 복잡하지 않고 단순하게 형성되고, 와이어들의 파손 위험이 없는 방식으로, 전술한 방식의 부하 조정 장치가 개선된다.

Claims (12)

1. 전기적 연결체를 갖는 스로틀 밸브 하우징(18) 안에 배열되고, 내연기관의 동력을 조정하기 위한 작동 장치, 특히 전기 모터에 의해 구동될 수 있는 스로틀 밸브를 갖는 부하 조정 장치에 있어서, 상기 스로틀 밸브 하우징(18) 안에 전기적 도전 구역들을 갖는 지지판(1)이 삽입되고, 적어도 상기 전기적 연결체가 상기 지지판(1)의 상기 전기적 도전 구역들을 통해 상기 작동 장치에 연결되는 것을 특징으로 하는 부하 조정 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 작동 장치는 전기 모터로서 설계되며, 탄소 브러시를 구비하고, 상기 탄소 브러시는 그 자체가 알려진 방식으로 스프링(12)에 의해 하중을 받으며 상기 전기 모터의 정류자에 연결되고, 적어도 상기 탄소 브러시(13)와 상기 스프링(12)은 상기 지지판(1)상 및 지지판(1)내 또는 그들 중 어느 하나에 배열되는 것을 특징으로 하는 부하 조정 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 지지판(1)은 상기 작동 장치용 간섭 억제 수단(억제 유도자(14))을 수용하는 것을 특징으로 하는 부하 조정 장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 지지판(1)은 전기적 연결체로서 플러그(5) 또는 소켓을 구비하고, 상기 플러그(5) 또는 소켓은 하나 또는 다수의 부품으로, 바람직하게 2 개의 부품으로 설계되는 것을 특징으로 하는 부하 조정 장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 2 부품으로 설계된 플러그(5) 또는 소켓 중 제 1 부품(19)은 상기 지지판(1)에 연결되거나 또는 상기 지지판(1)과 함께 구조적 유닛을 형성하며, 상기 2 부품으로 설계된 플러그(5) 또는 소켓 중 다른 한 부품(20)은 상기 제 1 부품(19)에 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 부하 조정 장치.
6. 제 4항에 있어서, 상기 플러그(5) 또는 상기 소켓 사이, 및 상기 플러그(5) 또는 상기 소켓의 2개의 부품들(19, 20)과 스로틀 밸브 하우징(18) 사이, 또는 그들 중 어느 하나에 밀봉부(21)가 제공되는 것을 특징으로 하는 부하 조정 장치.
7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 스로틀 밸브의 위치를 검출하기 위한 스로틀 밸브 포텐셔미터의 다수의 트랙 구역들이 상기 지지판(1) 상에 배열되고, 상기 지지판(1)은 스로틀 밸브 샤프트의 구역 둘레로 연장되며, 상기 다수의 트랙 구역들은 상기 스로틀 밸브 샤프트 둘레에 동심으로 배열되는 것을 특징으로 하는 부하 조정 장치.
8. 제 2항에 있어서, 단자, 특히 상기 전기 모터의 상기 탄소 브러시(13)에 연결되는 전기적 연결부, 및 상기 스로틀 밸브 하우징(18) 사이에 블리이드 저항기가 연결되는 것을 특징으로 하는 부하 조정 장치.
9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 지지판(1)의 전기적 연결 구역들은 상기 지지판(1)상에 배열되는 도체 트랙(24)으로서 설계되는 것을 특징으로 하는 부하 조정 장치.
10. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 지지판(1)은 다수의 층들로 설계되며, 상기 전기적 도전 구역들(삽입 금속판들(4))은 전기적으로 비도전성인 상부층(2)과 하부층(3) 사이에 삽입되는 것을 특징으로 하는 부하 조정 장치.
11. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 지지판(1)은 다수의 부품들로 설계되며, 상기 전기적 도전 구역들 각각의 사이의 전기적 접점은 상기 지지판의 다수의 부품의 연결 구역에 제공되는 것을 특징으로 하는 부하 조정 장치.
12. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 지지판(1) 또는 상기 지지판의 다수의 부품들은 상기 스로틀 밸브 하우징(18) 및 상기 스로틀 밸브 하우징(18)을 덮는 덮개에 의해 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 부하 조정 장치.