JP4896271B2 - アクチュエータ及び調整要素 - Google Patents

アクチュエータ及び調整要素 Download PDF

Info

Publication number
JP4896271B2
JP4896271B2 JP2011515282A JP2011515282A JP4896271B2 JP 4896271 B2 JP4896271 B2 JP 4896271B2 JP 2011515282 A JP2011515282 A JP 2011515282A JP 2011515282 A JP2011515282 A JP 2011515282A JP 4896271 B2 JP4896271 B2 JP 4896271B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
actuator
cover
electric motor
housing
actuator according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011515282A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011525586A (ja
Inventor
ヴェーバー トーマス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle International GmbH
Original Assignee
Mahle International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mahle International GmbH filed Critical Mahle International GmbH
Publication of JP2011525586A publication Critical patent/JP2011525586A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4896271B2 publication Critical patent/JP4896271B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/107Manufacturing or mounting details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/023Mounting or installation of gears or shafts in the gearboxes, e.g. methods or means for assembly
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F02D2009/0201Arrangements; Control features; Details thereof
    • F02D2009/0213Electronic or electric governor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Description

本発明は、アクチュエータに関し、特に車両の調整要素に関する。
この種の調整要素は、例えば車両において、少なくとも1つのアクチュエータがガスの流れるガス搬送ラインの断面積を制御するのに用いられるフラップであることを特徴とする、フラップ作動装置として用いられる。このようなフラップ作動装置は、例えば車両の内燃機関、又は、燃料電池の吸気ダクト若しくは排気ダクトに用いられる。また、このようなフラップ作動装置は、排ガスターボチャージャーのタービンの案内羽根の形状を調整する調整要素としても知られている。さらに、いわゆるターボチャージャーの「ウェイストゲート」がそのような調整要素によって作動される。
本発明は、上述のタイプのアクチュエータ、又は、それとともに備え付けられた各アクチュエータ駆動部であって、コンパクト及び/又は簡単なアセンブリであることを特に特徴とする改良された実施形態を提供するという課題に関する。
この課題は、独立クレームの主題による発明によって解決される。有利な実施形態は従属クレームの発明の主題である。
本発明は、挿入開口部を通ってハウジングに挿入される上記電気モータと、円筒壁及び底面を備えたカップ状部を有し、螺合されるときに該電気モータが軸方向に拘束されるように調整されるスクリューカバーとして上記挿入開口部を閉じるカバーと、を備えるアクチュエータを構成する、という概念に基づいている。このように、上記電気モータの軸方向への組み付け又は固定は、上記カバーを用いて実行される。特に、製造上の公差は、上記ハウジング内における上記電気モータの自由な位置調整を可能にするという方法で補償する。
より好ましい実施形態として、上記カップ状部とネジ部との間において、上記カバーが軸方向の引張バネとして構成される推移部を備えてもよい。この推移部には、上記スクリュー状のカバーを締め付ける間に張力がかけられ、それによって軸方向の負荷力が上記電気モータに加えられてもよい。同時に、上記モータとカバーが取り付けられた上記ハウジングとは、上記弾性の推移部によって熱的な相対運動を行うことができる。このような相対運動は、上記アクチュエータの駆動時において、上記電気モータの熱膨張係数と、上記ハウジング及びカバーの熱膨張係数との差異に起因して発生する。上記弾性の推移部は、そのような相対運動を可能にし、同時に、常に十分な軸方向の負荷を確保するので、上記アクチュエータ内の熱ストレスのピークは、頻繁に温度が変化する環境においてさえ上記アクチュエータの耐久性を維持するように妨げられてもよい。
さらに、カップ状のトラフが上記カップ状部の底面の中央に組み込まれてもよく、上記電気モータの円筒形の突起が該トラフ内に突き出ている。前記円筒形の突起は、例えば、上記電気モータの駆動シャフトに適合するベアリングを含んでもよい。上記カバーの底面において、上記トラフは、上述の突起の、すなわち特にシャフトベアリングの位置調整を許容する。これは、高い力やトルクが働くケースの耐久性の向上を達成するのに特に有利である。
さらに重要な特徴及び有利な点は、従属項、図面及び該図面に基づく図形に関連する説明から生じる。
上述の特徴及び下文に説明する特徴は、上述の組合せだけでなく、本発明の範囲から逸脱することのない他の組合せや単独の特徴に用いられてもよいと理解される。
より好ましい模範となる本発明の実施形態は、図示され、以下の詳細な説明において説明される。尚、同一の参照番号は、同一の、又は類似の、又は機能的に同一の要素を参照する。
調整要素の斜視図である。 アクチュエータの一部横断面斜視図である。 アクチュエータのギア装置の縦断面図である。 アクチュエータの組立分解一部横断面斜視図である。 アクチュエータの一部横断面斜視図である。 他の実施形態に係るアクチュエータのギア装置の組立分解斜視図である。 図6に示すアクチュエータの一部横断面斜視図である。 挿入開口部が閉じた状態にある電気モータの領域におけるアクチュエータの一部断面斜視図である。 図8に示すアクチュエータの組立分解斜視図である。 ベベルギア装置の斜視図である。 ベベルギア装置の平面図である。 ベベルギア装置の断面図である。 ベベルギア装置のベベルギアの拡大図である。 図13に示すベベルギアのXIV部分の切り出し拡大図である。 図14のXV方向から視たベベルギアの歯の拡大平面図である。
図1に示すように、特に自動車に取り外せないように取り付けられた調整要素1は、アクチュエータ2と作動部材アレンジメント3とを備えている。例えば、作動部材アレンジメント3には、複数の作動部材4、ここでは4つの部材、がフラップとして配置されている。ここで、各部材4、すなわち各フラップ4は、好ましくは車両において、ライン5内においてガスの流れる断面積を制御する役割を担っている。例えば、調整要素1は車両の内燃機関の吸気ダクト内に配置され、タンブルフラップ、及び/又は、スワールフラップとして構成されている。例えば、調整要素1は、内燃機関の各内燃室に吸気を割り当てるのに用いられる吸気モジュール6に不可欠である。主として、調整要素1を、例えば燃料電池システムにおけるアノードガス、カソードガス又は排ガスの制御として用いることもできる。
調整要素1は、作動部材4を作動するのに用いる作動シャフト7を備えている。ここで、作動シャフト7は長手方向の中心軸の周りを回転駆動される一方、作動部材4は、おおよそ作動シャフト7に回転可能に固定接続されている。
アクチュエータ2は、電気モータ9が内部に配置されたハウジング8を備えている。電気モータ9によって、アクチュエータ2の従動シャフト10は回転駆動される。従動シャフト10は長手方向の中心軸の周りを回転する。上記従動シャフト10と作動シャフト7との間にトルクを伝達するため、ベベルギア装置11が設けられている。従動シャフト10と作動シャフト7とは、相対的に相互に、従動シャフト10の回転軸12と作動シャフト7の回転軸13との間の角度14が60°〜120°の範囲の状態にあり、図示された例示の形態において約90°の状態にある。
図10に示すように、ベベルギア装置11は、2つのベベルギア、すなわち第1のギア15と第2のギア16とを備え、ベベルギア15,16は、所望のトルク伝達を実行するために噛み合い範囲17において互いに係合している。第1のベベルギア15は、従動シャフト10に固定接続され、従動シャフト10の回転軸12に対して同軸上に配置されている。同様に、第2のベベルギア16は、作動シャフト7に回転可能に固定され、作動シャフト7の回転軸13に対して同軸上に方向付けられている。各ベベルギア15,16と各シャフト7,10との間が回転可能に固定連結されていてもよく、例えば圧入、及び/又は、ポジティブロックによって実行される。ベベルギア15,16は、シャフト7,10に溶接、及び/又は、接着、及び/又は、螺合されてもよい。
図2〜7に示すように、電気モータ9は、回転軸が従動シャフト10の回転軸12の同軸上に方向付けられている回転駆動可能な駆動シャフト18を備えている。ハウジング8内において、アクチュエータ2はプラネタリギア装置19を備えている。駆動シャフト18は、該プラネタリギア装置19を経由して従動シャフト10に駆動可能に接続されている。プラネタリギア装置19は、少なくとも1つのギアステージ20又は21を有している。本実施形態では、正確に2つのこのようなギアステージ20,21が設けられている。尚、このようなギアステージ20,21が1つのみ、3つ又はそれ以上設けられてもよいことは明らかである。
各ギアステージ20,21は、サンギア22又は23、及び、少なくとも2つのプラネタリギア24を備えている。本実施形態においては、各ギアステージ20,21はそれぞれ3つのプラネタリギア24を備えている。各サンギア22,23は、関連するプラネタリギア24に係合している。プラネタリギア24は、それぞれプラネタリギアキャリア25に回転可能に取り付けられ、さらに環状ギア26に係合している。ここで、両ギアステージ20,21には、2つのギアステージ20,21の全てのプラネタリギア24が係合している普通の環状ギア26が設けられている。2つのギアステージ20,21において、一方が駆動側のギアステージ20であり、他方が従動側のギアステージ21である。駆動側ギアステージと従動側ギアステージとの間に3つ又はそれ以上のギアステージ20,21が設けられている場合、少なくとも1つ又はそれ以上の中間のステージが配置されている。作動側ギアステージ20において、サンギア22は、駆動シャフト18に回転可能に固定接続されている。その一方、従動側のギアステージ21において、上記プラネタリギアキャリア25は従動シャフト10に回転可能に固定接続されている。従動シャフト10と各プラネタリギアキャリア25との間には、トルクをできるだけ高く伝達するため、できるだけ大きな径の軸方向の噛み合いがなされている。トルクを伝達するこの連結は、例えば、プラグ接続などで構成されてもよい。
ここで紹介するより好ましい実施形態では、ギアステージ20,21のプラネタリギア24は同一の部品である。さらに、プラネタリギアキャリア25も同一の部品で構成されている。例えば、各プラネタリギアキャリア25は、いずれの場合にも次のギアステージのサンギア23に回転可能に固定接続されている。次のステージの各サンギア23は、前のステージのプラネタリギアキャリア25と一体に製造されているのが好ましい。ここで、プラネタリギアキャリア25は同一の部品であり、このようなサンギア23は基本的に必要ないが、従動側のギアステージ21のプラネタリギアキャリア25もこのようなサンギア23が設けられている。その理由は、従動シャフト10へのトルク伝達は上記追加のサンギア23を経由しても効果的に実現しないが、異なる方法で、すなわちより大きな径で上記プラネタリギアキャリア25に直接的に経由するほうが好ましいからである。
入力側のギアステージ20のサンギア22は、駆動シャフト18に回転可能に固定接続され、特にプラネタリギアキャリア25のサンギア23と同一部品ではない。これとは対照的に、入力側のギアステージ20に続くギアステージのサンギア23には再び同一部品が設けられてもよい。仮にサンギア22,23がプラネタリギアキャリア25と分離して製造され、組立時に駆動シャフト18又は各プラネタリギアキャリア25にぴったり回転可能に固定接続されれば、全てのサンギア22,23を同一の部品で構成することができる。
図3〜5に示す実施形態において、環状ギア26は、電気モータ9を収容するハウジング8の不可欠な部分を形成する。一方、図6,7は、環状ギア26がハウジング8の残り部分に対して分離した部分を形成する挿入部27内に形成されている実施形態を示す。このような挿入部27を用いることによって、プラネタリギア装置19を組立済みにするように改良してもよい。
図4〜7に示すように、プラネタリギア装置19に向かい合うフロントエンド28において、電気モータ9は少なくとも1つの、ここでは2つの凹部29を備えている。組み立てられた状態において、補完リブ30は凹部29に軸方向に係合している。リブ30は、ハウジング8又は挿入部27にとって不可欠な部品である。これによって、組み立てられた状態において、電気モータ9とハウジング8又は挿入部27との間においてトルクサポートが実装される。
ハウジング8は、電気モータ9及びプラネタリギア装置19又は、それぞれ、挿入部27を収容する。図1に示すように、従動シャフト10はハウジング8から外へ延び、そしてハウジング8の外で、例えば第1のベベルギア15によって形成されている駆動部材に回転可能に固定されている。基本的に、従動シャフト10によって駆動可能な駆動部材は、例えば、ピニオンギア、レバー、ギアホイール、結合要素、直接的なトルク伝達のための結合又は前述の駆動部材の組合せ等あらゆる駆動部材を含んでいる。
図2に示すように、アクチュエータ2のシャフトの1つは、信号発生器31を備えたハウジング8に設けられてもよい。例えば、従動シャフト10の回転が信号発生器31の回転に同調するように、従動シャフト10が信号発生器31に回転可能に固定接続されている。さらに、ハウジング8は、非接触方式で信号発生器31と相互作用する回転角センサ32を備えている。回転角センサ32は、特に、これ以降において符号32で称するホールセンサを含む。ホールセンサ32は、磁場の変化を検出する。従って、永久磁石が信号発生器31として用いられ、永久磁石も符号31で表す。この永久磁石31は、従動シャフト10に回転可能に固定接続されており、従動シャフト10の回転運動がホールセンサ32の検出領域における磁場を変化させるように分極されている。これによって、ホールセンサ32は従動シャフト10の回転を検出することができる。
角度センサ32の精度又は角度分解能を改善するため、2つの導体素子33がここに設けられている。導体素子33は、永久磁石31の磁場の方向を少なくとも部分的にホールセンサ32に向かって変えるように配置されている。例えば、このような導体素子33は、シート状の金属によって構成されてもよい。導体素子33は、ホールセンサ32から伸びて、永久磁石31から径方向に且つ従動シャフト10の回転軸12に対して周方向に隔たっている。例えば、それぞれの導体素子33は約90°に亘って広がっているので、導体素子33は約180°に亘って永久磁石31を囲んでいる。
導体素子33の軸方向の位置調整において、図4,5から分かるように、電気モータ9から外方に向く側において環状ギア26の一群の歯35の各歯34を軸方向に延ばしてもよい。各導体素子33は、軸方向に延びる歯34に対して軸方向に隣接し、安定した方法でハウジング8内に配置されている。さらに、ホールセンサ32の領域において、ハウジング8は通過孔36を備えており、ホールセンサ32は該通過孔36を介してハウジング8の内部に突き出ることができ、また、このホールセンサ32が該通過孔36を介してここでは図示又は詳述されない評価回路と一体となってもよい。
図2に示すように、ハウジング8内において、一方がハウジング8に支持され、もう一方がシャフトの一方、好ましくは従動シャフト10に支持されているリセットスプリング67を配置してもよい。リセットスプリング67によって、アクチュエータ2又はその従動シャフト10は、終点、始点、又は該2点間の中立位置に向かって付勢されてもよい。これによって、特に、停電が起きて、もはや電気モータ9が制御できない場合に、調整要素1に対するそれぞれの緊急機能が実行されてもよい。
図8,9に示すように、ハウジング8内に電気モータ9に対応するようにモータ収容室37が形成されており、この収容室は円柱状に構成され、電気モータ9が挿入開口部38を通って挿入され、駆動シャフト18に、すなわち従動シャフト10の回転軸と同軸上に形成されている。そうすることで、図8に示す実装位置において、電気モータ9は、モータ収容室37の底面39に対してフロントエンド28が軸方向に隣接している。これと対照的に、プラネタリギア装置19から遠く離れた又は対向するリアエンド40において、電気モータ9は挿入開口部38の外へ軸方向に突き出ている。挿入開口部38を閉じてハウジング8内の電気モータ9の位置決めをするため、ハウジング8に螺合されるカバー41が設けられている。電気モータ9は、リアエンド40がカバー41に対して軸方向に隣接する。
このため、ハウジング8は挿入開口部38を含む挿入部42にネジ部43を備え、このネジは雄ネジ43として設けられている。これと相補的に、カバー41は、対応するネジ45、好ましくは雌ネジ45が設けられたネジ部44を備えている。さらに、カバー41は、円筒壁47及び底面48を有するカップ状部46を備えている。組み立てられた状態において、電気モータ9のリアエンド40は、底面48に対して軸方向に隣接している。
さらに、カバー41は、カップ状部46とネジ部44との間に推移部49を備えている。この推移部49は、軸方向の引張バネとして設けられ、モータ収容室37の底面39に対して電気モータ9が軸方向にてんされることを許容する。
好ましい実施形態において、推移部49は、環状カラー50を備えている。後者は、一方で、径方向に、ここでは径方向内側においてカップ状部47に固定的に接続されており、他方で、ここでは径方向外側においてネジ部44に固定的に接続されている。特に、カバー41全体は、個々の部分、すなわち、カップ状部46、ネジ部44及び推移部50が一体的に構成された1つの部品で構成されている。
例えば、カバー41は、成形されたシート状の金属部品又は射出成型品を含んでいる。
推移部50は、カップ状部46のネジ部44に対する軸方向の位置を規定する。さらに、推移部50は、カップ状部46の底面48からのネジ部44の軸方向の距離が、推移部49の復元力に対して増加するように設けられている。ここで、推移部49は、バネのように振る舞う。
好ましくは、カバー41、ハウジング8及び電気モータ9は、推移部49によって形成される引張バネが螺合される間に、すなわちカバー41に螺合されるときに張って、モータ収容室37内の底面39に対する電気モータの所望の軸方向の荷重が発生するように、相互に適合される。カバー41が螺合されて、電気モータ9は、底面39と底面48との
間に固定される。
カバー41とハウジング8との間の所望の相対的な回転位置を見出して確定するため、ここではこれ以上詳しく説明しないが、ラッチ機構を設けてもよい。このようなラッチ接続は、少なくとも1つの径方向に突き出すラッチ要素からなり、このラッチ要素は、ハウジング8とカバー41との間の相対位置が所望の位置に至ったときに、そこに相補的なラッチ容器にラッチし又ははめ込む。各ラッチ要素は、突出部、斜面、リブ又は半球などで形成されてもよい。各ラッチ容器は、凹部、吹き出物、くぼみ又は空洞などで構成されてもよい。好ましくは、少なくとも1つのラッチ要素がハウジング8に形成され、該ハウジング8から径方向外側に突き出してもよい。組み立てられたラッチ容器は、カバー41上に設けられる。カバー41とハウジング8との間の相対回転位置が所望の位置に至ると、すぐに各ラッチ要素は組み立てられたラッチ容器と噛み合って、カバー41を好ましくない回転に対して動かないようにするので、カバー41はハウジング8から外れることができない。それに代わって、ラッチ要素は、カバー41上に配置されてもよいし、ハウジング8上に配置されたラッチ容器と接触してもよい。
特に好ましくは、ラッチ接続がモータ収容室37内の底面39に対する電気モータ9の所定の軸方向の負荷を設定するために用いられてもよい。このため、ラッチ接続の位置決めは、カバー41がハウジング8を伴うラッチ接続によってラッチしたときに電気モータ9が所定の軸方向の負荷に達するように、相補的なネジ43,45に適用してもよい。これは、以下のように実現する。
電気モータ9がモータ収容室37に挿入された後に、カバー41がハウジング8にセットされ、螺合される。しかしながら、推移部49に引張応力を伝達することなく、電気モータ9が、その一端において底面39に対向し、他端においてカバー41に対向するように軸方向に隣接すると、カバー41とハウジング8との間に所定の相対位置を伴う規定の状態ができる。この状態から、カバー41とハウジング8との間のラッチ接続がはめ込まれる前に、カバー41はさらに最大90°、すなわち1/4回転だけさらに回転され又はねじ込まれる。1/4回転の範囲内で、カバー41とハウジング8との間の距離が埋まる。この距離はネジのピッチ角に依存し、推移部49に規定の負荷を伝達する。例えば、相互に作用するネジ43,45は、2mmのピッチ角を有してもよい。この場合、1/4回転で軸方向に0.5mmだけ移動する。電気モータ9の最大長さと最小長さとの間の公差は、最大で0.5mmであるのが好ましく、0.5mm以下であればより好ましい。すなわち、提案された構造を通じて、電気モータ9の公差は前述の1/4回転以内にカバーされてもよい。他の公差を補償しなければならない場合には、他の適切なネジピッチ角、及び/又は、他の回転範囲を設ければよい。最小の長さを有する電気モータ9は、最小の負荷を有する。一方、最大の長さを有する電気モータ9は、最大の負荷を有する。最小の負荷力は、電気モータ9を支持し、固定するのに十分な程度に設定されている。一方、最大の負荷力は、電気モータ9が損傷されない程度に設定されるのが好ましい。
図8及び9は、ここでは単に例示的にカバー41に設けられた符号68で示すラッチ容器、すなわちハウジング8に対向するフロントエンドにおいてカバー41を径方向に貫通する軸方向に開口した切り欠きという形で示している。
例示したように、シール51は、挿入開口部38の外周側において挿入部42とカバー41との間に配置されている。特に好ましくは、ここで示すように、シール51が推移部49とネジ部44との間の境界部52に配置されている形態である。カバー41を堅く締める間、シール51は、所望の緊張を達成するために圧迫されている。
示されている実施形態において、カップ状部46の底面48は、トラフ53を備えてい
る。同じものがカバー41に対して中央部に配置され、カップ状に形作られている。電気モータ9の円筒状の突起54は、トラフ53に向かって突き出ている。突起54は、電気モータ9のリアエンド40から軸方向に延びている。突起54は、例えば、電気モータ9の駆動シャフト18のベアリング(ここでは詳細に示していないが)で構成されてもよい。好ましくは、突起54とトラフ53とは、寸法に関して、一方において突起54の径方向の支持がトラフ53の壁55上に生じるように構成される。他方において、突起54は、トラフ53の底面56から軸方向において離れている。従って、トラフ53は、駆動シャフト18の回転軸に関して突起54の配置構造にすぎない。しかしながら、電気モータ9の軸方向の支持は、カバー41の底面48によってトラフ53の外側で実行される。
カバー41が例えば金属で構成されている一方、ハウジング8の残りの部分は、樹脂で構成されているのが望ましい。弾性的な推移部49によって、ハウジング8、カバー41及び電気モータ9の異なる寸法変化に伴う熱膨張が弾性的に吸収される。
さらに、組み立てられた状態において、カバー41は、電気モータ9の損失エネルギーを周囲に発散するため、ヒートシンクの機能を担う。ここで、電気モータ9の熱はリアエンド40の表面を経由してカバー41の底面48(例えばシート状の金属で構成される)の表面に伝達される。この熱は、周囲の大気に散逸するため、電気モータ9が冷却される。
図10〜15に示すように、ベベルギア装置11のベベルギア15,16は、特別な一群の歯の形状又は特別な個別の歯の形状を備えている。図15はベベルギア15,16の個別の歯57を示している。この図から分かるように、歯57は、歯57の径方向断面に沿って外側に曲がった又は凸状の歯翼58を備えている。すなわち、歯翼58は、まず各歯57の一方の軸端60から他方の軸端61に行くに従って大きくなり、その後再び小さくなる。
図15には、各ベベルギア15,16のピッチ円62の一部が描かれている。この図に示すように、歯翼58の曲率59は、歯翼58との交点63において、ピッチ円62が歯翼58に接する接線64に直交するような形態で形成されているのが好ましい。
ベベルギア15の提案されている湾曲し又は凸状の歯翼の形状により、歯翼58によって噛み合い範囲17において点接触が発生する。歯翼58のために選択された形状は、従動シャフト10の回転軸12,13と作動シャフト7との間の位置偏差を相殺する。例えば、ベベルギア15,16は、回転軸12,13の間の角度14が例えば90°になるように配置されている。ベベルギア15,16の構造は、ここで目的とする状態を規定する。しかしながら、組み立て公差のため、アクチュエータ2又は調整要素1を組み立てた後に、狙いの規格から逸れるという状況が実際に発生する。すなわち、組み立てた状態で、従動シャフト10の回転軸12,13と作動シャフト7とは90°から逸れる角度14を含んでいる。さらに、2つの回転軸12,13が交差せず、これが、シャフト10,7に固定的に接続されたベベルギア15,16の位置偏差をもたらすことはおそらく事実である。図11において、回転軸12,13の一方の位置偏差が例示的に鎖線で示されており、この偏差はまた、ここで提案されているベベルギア装置11の歯を許容できる。一本の線65は、例えば、一本の回転軸の目的とする向きを定義し、他の線66は、まだ許容できる各回転軸の実際の向きを示している。2つの回転軸12,13との間の偏心率が許容範囲にあることも示している。
さらに、上述のように、ベベルギア15,16のうちの1つだけでも十分である。しかしながら、上述の一群の歯を備えた両ベベルギア15,16を備えるほうが好ましい。そして、両ベベルギア15,16が同一の部品で構成されている形態が好ましい。ベベルギ
ア15,16は、特に、射出成形を特徴とする樹脂で構成されているのが好ましい。

Claims (16)

  1. ハウジング(8)と、一部が該ハウジング(8)内に配置された電気モータ(9)とを備えたアクチュエータであって、
    上記ハウジング(8)は、上記電気モータ(9)を該ハウジング(8)の円筒形のモータ収容室(37)に軸方向に挿入可能な挿入開口部(38)を有し、
    上記電気モータ(9)は、一端が上記モータ収容室(37)の底面(39)に軸方向に拘束され、他端が上記挿入開口部(38)から軸方向に突き出ており、
    上記ハウジング(8)に螺合されたカバー(41)は、上記挿入開口部(38)を閉じるために設けられ、該カバー(41)には上記電気モータ(9)が軸方向に拘束され、
    上記ハウジング(8)は、上記挿入開口部(38)からなる軸方向の挿入部(42)内のネジ(43)を備え、
    上記カバー(41)は、上記ハウジング(8)のネジ(43)に相補的なネジ(45)を備えたネジ部(44)を備え、
    上記カバー(41)は、円筒壁(47)を有するカップ状部(46)と上記電気モータ(9)が軸方向に拘束される底面(48)とを備えることを特徴とするアクチュエータ。
  2. 請求項1記載のアクチュエータにおいて、
    上記カバー(41)は、上記カップ状部(46)と上記ネジ部(44)との間において、軸方向の引張バネとして構成された推移部(49)を備えることを特徴とするアクチュエータ。
  3. 請求項2記載のアクチュエータにおいて、
    上記カバー(41)、ハウジング(8)、及び電気モータ(9)は、該カバー(41)に螺合される間に上記推移部(49)によって形成された引張バネに張力がかかり、それによって該電気モータ(9)が軸方向に装てんされるように、構成されていることを特徴とするアクチュエータ。
  4. 請求項2又は3記載のアクチュエータにおいて、
    上記推移部(49)は、径方向の一方側が上記カップ状部(46)に接続され、径方向の他方側が上記ネジ部(44)に接続された環状カラー(50)を備えることを特徴とするアクチュエータ。
  5. 請求項2〜4のいずれかに記載のアクチュエータにおいて、
    上記推移部(49)は、上記ネジ部(44)に対して上記カップ状部(46)を軸方向に位置付けし、
    上記カップ状部(46)の上記底面(48)からの上記ネジ部(44)の軸方向の距離が上記弾性の推移部(49)の復元力に対して増加することを特徴とするアクチュエータ。
  6. 請求項1〜5のいずれかに記載のアクチュエータにおいて、
    上記挿入開口部(38)の外周側において、上記挿入部(42)と上記カバー(41)との間に少なくとも1つのシール(51)が配置されていることを特徴とするアクチュエータ。
  7. 請求項記載のアクチュエータにおいて、
    上記挿入開口部(38)の外周側において、上記挿入部(42)と上記カバー(41)との間に少なくとも1つのシール(51)が配置され、
    上記シール(51)が、上記推移部(49)とネジ部(44)との間の境界部(52)に配置されていることを特徴とするアクチュエータ。
  8. 請求項6記載のアクチュエータにおいて、
    上記カバー(41)は、上記カップ状部(46)と上記ネジ部(44)との間において、軸方向の引張バネとして構成された推移部(49)を備え、
    上記シール(51)が、上記推移部(49)とネジ部(44)との間の境界部(52)に配置されていることを特徴とするアクチュエータ。
  9. 請求項1〜のいずれかに記載のアクチュエータにおいて、
    上記カバー(41)の底面(48)は、該底面(48)上に上記電気モータ(9)が置かれ、該カバー(41)が該電気モータ(9)からの熱を拡散する熱導体素子として機能し、及び/又は、作動するように構成されていることを特徴とするアクチュエータ。
  10. 請求項1〜のいずれかに記載のアクチュエータにおいて、
    上記カップ状部(46)の底面(48)は、上記電気モータ(9)の円筒突起(54)が突き出す中央のカップ状トラフ(53)を備えることを特徴とするアクチュエータ。
  11. 請求項10記載のアクチュエータにおいて、
    上記突起(54)は、上記電気モータ(9)の駆動シャフト(18)に適するベアリングから構成され、及び/又は、上記突起(54)は、上記トラフ(53)の壁(55)上において径方向に支持され、及び/又は、上記突起(54)は、上記トラフ(53)の底面(56)から軸方向に隔離されていることを特徴とするアクチュエータ。
  12. 請求項1〜11のいずれかに記載のアクチュエータにおいて、
    上記ハウジング(8)は樹脂製である一方、上記カバー(41)は金属製であることを特徴とするアクチュエータ。
  13. 請求項1〜11のいずれかに記載のアクチュエータにおいて、
    上記アクチュエータは自動車の調整要素(1)に不可欠な部品であり、この調整要素は上記アクチュエータを用いて駆動される作動部材(4)を少なくとも1つ備えていることを特徴とするアクチュエータ。
  14. 請求項13記載のアクチュエータにおいて、
    上記調整要素(1)は、フラップ作動装置であって、そのうちの少なくとも1つの作動部材がいずれの場合にもフローが通過するラインのフローが通過する断面積を制御するフラップであることを特徴とするアクチュエータ。
  15. 請求項14記載のアクチュエータにおいて、
    上記各フラップ(4)は、自動車の内燃機関の吸気ダクト内のタンブルフラップ、及び/又は、スワールフラップ、又は、自動車の内燃機関の吸気ダクト若しくは排気ダクト内のスロットルフラップであることを特徴とするアクチュエータ。
  16. 動車内において少なくとも1つの作動部材(4)を調整する調整要素であって、該少なくとも1つの作動部材(4)を駆動する請求項1〜15のいずれか1項に記載のアクチュエーを備えることを特徴とする調整要素。
JP2011515282A 2008-06-24 2009-06-09 アクチュエータ及び調整要素 Expired - Fee Related JP4896271B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008030003A DE102008030003A1 (de) 2008-06-24 2008-06-24 Aktuator
DE102008030003.9 2008-06-24
PCT/EP2009/057086 WO2009156268A1 (de) 2008-06-24 2009-06-09 Aktuator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011525586A JP2011525586A (ja) 2011-09-22
JP4896271B2 true JP4896271B2 (ja) 2012-03-14

Family

ID=40942786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011515282A Expired - Fee Related JP4896271B2 (ja) 2008-06-24 2009-06-09 アクチュエータ及び調整要素

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8450896B2 (ja)
EP (1) EP2294300B1 (ja)
JP (1) JP4896271B2 (ja)
KR (1) KR20110038014A (ja)
CN (1) CN102066723B (ja)
DE (1) DE102008030003A1 (ja)
ES (1) ES2532151T3 (ja)
WO (1) WO2009156268A1 (ja)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009054184A1 (de) * 2009-11-23 2011-05-26 Mahle International Gmbh Klappenvorrichtung und Sauganlage
JP5558219B2 (ja) * 2010-06-16 2014-07-23 東京パーツ工業株式会社 モータアクチュエータ
KR20120054410A (ko) 2010-11-19 2012-05-30 주식회사 만도 터보차저의 전기식 웨이스트 게이트 엑츄에이터
US8872509B2 (en) * 2011-08-25 2014-10-28 GM Global Technology Operations LLC Reducing angular clearance between a motor shaft and an angular position sensor
DE102012202507A1 (de) 2012-02-17 2013-08-22 Mahle International Gmbh Aktuator
WO2014090946A2 (de) * 2012-12-14 2014-06-19 Continental Automotive Gmbh Aktuator
FR3016016B1 (fr) * 2013-12-30 2016-02-12 Chassis Brakes Int Bv Motoreducteur avec moteur electrique adaptable pour actionneur de frein a tambour
ES2593904T3 (es) * 2014-02-26 2016-12-14 Ims Gear Se & Co. Kgaa Disposición de motor-engranaje planetario y procedimiento para conectar un motor con un engranaje planetario para producir una disposición de motor-engranaje planetario
US10483825B2 (en) 2015-06-24 2019-11-19 Cts Corporation Rotary actuator
DE102015213828A1 (de) * 2015-07-22 2017-01-26 Mahle International Gmbh Baugruppe für eine Stelleinrichtung, insbesondere eines Abgasturboladers, und Verfahren zu Herstellung einer solchen Baugruppe
DE102016201020A1 (de) * 2016-01-25 2017-07-27 Robert Bosch Gmbh Stelleinrichtung für eine Drosselklappe
DE102016201015A1 (de) * 2016-01-25 2017-07-27 Robert Bosch Gmbh Stelleinrichtung für eine Drosselklappe
DE102016115045B4 (de) * 2016-08-12 2022-03-31 Bühler Motor GmbH Gehäuse für eine Motor-Getriebeeinheit und Herstellungsverfahren
DE102018001086A1 (de) * 2017-02-21 2018-08-23 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Antrieb, umfassend einen Elektromotor und ein Getriebe, und Verfahren zum Herstellen eines Antriebs
FR3065504B1 (fr) * 2017-04-21 2019-06-28 Valeo Systemes De Controle Moteur Actionneur de controle moteur comportant un capot de retenue d'un moteur electrique
ES2841975T3 (es) * 2017-12-13 2021-07-12 Maytronics Ltd Mecanismo para asegurar el motor de un robot de limpieza de piscinas
JP7019810B2 (ja) * 2018-06-25 2022-02-15 三菱電機株式会社 アクチュエータ
DE102019129655A1 (de) * 2019-11-04 2021-05-06 Küster Holding GmbH Antriebsvorrichtung für Verstelleinrichtungen von Kraftfahrzeugen mit einem wenigstens zweiteiligen Gehäuse sowie Verfahren zur Montage einer solchen Antriebsvorrichtung

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2230581A (en) 1938-07-15 1941-02-04 Avigdor Rifat Electric motor
JPS5898446A (ja) * 1981-11-30 1983-06-11 東レ株式会社 圧痕付与加工糸およびその製造方法
DE3332036A1 (de) 1982-09-11 1984-03-15 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Anordnung zur halterung einer elektrischen kleinmaschine
JP2001277834A (ja) * 2000-03-28 2001-10-10 Denso Corp 駆動源の支持構造
US6691678B1 (en) 2000-04-05 2004-02-17 Hitachi, Ltd. Throttle assembly for internal combustion engine, and throttle sensor
DE10131590A1 (de) * 2001-07-03 2003-01-16 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Befestigung eines Elektromotors
DE10138060A1 (de) 2001-08-03 2003-02-20 Bosch Gmbh Robert Drosselvorrichtung mit Antriebsaufnahme und Antriebskontaktierung
US6661140B2 (en) * 2001-12-11 2003-12-09 Black & Decker Inc. Brushless motor having housing enabling alignment of stator and sensor
JP2004162679A (ja) * 2002-11-08 2004-06-10 Aisan Ind Co Ltd 電動式スロットルボデー
JP4228941B2 (ja) * 2004-03-03 2009-02-25 株式会社デンソー 電子制御式スロットル制御装置
US7345391B2 (en) * 2005-02-11 2008-03-18 Remy International, Inc. Method and apparatus for attachment of a cover for a dynamoelectric machine
JP4414389B2 (ja) * 2005-10-18 2010-02-10 本田技研工業株式会社 鞍乗り型車両

Also Published As

Publication number Publication date
US20110101809A1 (en) 2011-05-05
US8450896B2 (en) 2013-05-28
CN102066723B (zh) 2013-10-02
CN102066723A (zh) 2011-05-18
DE102008030003A1 (de) 2009-12-31
ES2532151T3 (es) 2015-03-24
EP2294300B1 (de) 2015-01-21
KR20110038014A (ko) 2011-04-13
EP2294300A1 (de) 2011-03-16
ES2532151T9 (es) 2015-05-26
JP2011525586A (ja) 2011-09-22
WO2009156268A1 (de) 2009-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4896271B2 (ja) アクチュエータ及び調整要素
US7063067B2 (en) Intake air control apparatus for internal combustion engine
US8448627B2 (en) Throttle valve control device
EP2706212B1 (en) Intake air control device
US6067958A (en) Throttle apparatus for an engine
US6923157B2 (en) Throttle device for internal combustion engine
JP4503079B2 (ja) 電子制御スロットルボディ
JP2004150324A (ja) 電子制御式スロットル制御装置
US6295968B2 (en) Throttle apparatus for internal combustion engine
JP7259637B2 (ja) 絞り弁装置
JP2008240610A (ja) 内燃機関のスロットル装置
CN112703337B (zh) 旋转式致动器
KR20040032771A (ko) 스로틀 장치
JP5003795B2 (ja) バルブ駆動装置
KR20130082112A (ko) 차량용 전기 액추에이터
JP5138243B2 (ja) アクチュエータ及び回転装置
US11105272B2 (en) Throttle device
JP5447266B2 (ja) 電動アクチュエータ
EP3904725A1 (en) Gear train for a valve actuator
WO2007116788A1 (ja) 電動アクチュエータ
KR101685392B1 (ko) 리브 구조를 가지는 vcm 액추에이터
JP2007236037A (ja) モータアクチュエータ及びそれを用いた内燃機関のモータ駆動式スロットルバルブ装置
US9624840B2 (en) Intake air quantity control device for internal combustion engine
KR101498818B1 (ko) 전자식 스로틀 어셈블리
US12117095B2 (en) Valve actuator

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110830

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111129

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111220

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4896271

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150106

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees