JPH04246246A - 調節装置 - Google Patents
調節装置Info
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- JPH04246246A JPH04246246A JP3227708A JP22770891A JPH04246246A JP H04246246 A JPH04246246 A JP H04246246A JP 3227708 A JP3227708 A JP 3227708A JP 22770891 A JP22770891 A JP 22770891A JP H04246246 A JPH04246246 A JP H04246246A
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- spring
- servo motor
- adjusting device
- reset
- connecting member
- Prior art date
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
- F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
- F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
- F02D11/107—Safety-related aspects
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/02—Light metals
- F05C2201/021—Aluminium
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、調節機構(特に内燃機
関のスロットルバルブ)用の調節装置であって、調節機
構を操作するための電動式のサーボモータと、該サーボ
モータへの電流供給が中断した時に調節機構を規定され
た基本位置に戻すためのリセットユニットとが設けられ
ている形式のものに関する。
関のスロットルバルブ)用の調節装置であって、調節機
構を操作するための電動式のサーボモータと、該サーボ
モータへの電流供給が中断した時に調節機構を規定され
た基本位置に戻すためのリセットユニットとが設けられ
ている形式のものに関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関の吸気管内に配置されたスロッ
トルバルブを巡るバイパス導管の貫流横断面を多かれ少
なかれ開放する絞り機構のための公知の調節装置(ドイ
ツ連邦共和国特許公開第3200096号明細書参照)
においては、絞り機構のためのリセットユニットがらせ
ん状ばねを有している。このらせん状ばねは、一方では
ケーシング内で回転可能に支承された軸(該軸に絞り機
構が相対回動不能に、つまりこの軸と一緒に回転するよ
うに固定されている)に係合し、他方ではケーシングに
係合している。サーボモータへの電流供給が中断される
と、つまり故障時又は内燃機関の停止時に、所定の貫流
横断面を開放するためにらせん状ばねが絞り機構を所定
の位置に回転させるようになっている。これによって、
一方では内燃機関の始動時に所定の良好な空気量を、バ
イパス導管を介してスロットルバルブのそばを流過させ
ることができ、他方では技術的な理由で故障が生じてサ
ーボモータへの電流供給が中断した時に、内燃機関をそ
のまま運転させるために適した良好な燃料−空気−混合
気を提供することができるようになっている。
トルバルブを巡るバイパス導管の貫流横断面を多かれ少
なかれ開放する絞り機構のための公知の調節装置(ドイ
ツ連邦共和国特許公開第3200096号明細書参照)
においては、絞り機構のためのリセットユニットがらせ
ん状ばねを有している。このらせん状ばねは、一方では
ケーシング内で回転可能に支承された軸(該軸に絞り機
構が相対回動不能に、つまりこの軸と一緒に回転するよ
うに固定されている)に係合し、他方ではケーシングに
係合している。サーボモータへの電流供給が中断される
と、つまり故障時又は内燃機関の停止時に、所定の貫流
横断面を開放するためにらせん状ばねが絞り機構を所定
の位置に回転させるようになっている。これによって、
一方では内燃機関の始動時に所定の良好な空気量を、バ
イパス導管を介してスロットルバルブのそばを流過させ
ることができ、他方では技術的な理由で故障が生じてサ
ーボモータへの電流供給が中断した時に、内燃機関をそ
のまま運転させるために適した良好な燃料−空気−混合
気を提供することができるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、らせん
状ばねのリセット力はサーボモータの作動中常に有効で
あるので、サーボモータによって補償しなければならな
い。そこで本発明の課題は、このような欠点を避けるこ
とである。
状ばねのリセット力はサーボモータの作動中常に有効で
あるので、サーボモータによって補償しなければならな
い。そこで本発明の課題は、このような欠点を避けるこ
とである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この課題を解決した本発
明によれば、リセットユニットは、調節機構に働くリセ
ット力がもっぱらサーボモータへの電流供給中断時に働
くように構成されている。
明によれば、リセットユニットは、調節機構に働くリセ
ット力がもっぱらサーボモータへの電流供給中断時に働
くように構成されている。
【0005】
【効果】本発明の構成によれば、サーボモータの調節動
作の作動中に調節機構にリセット力が働かないようにな
っているので、サーボモータは入力に関して、より小さ
く構成することができるという利点がある。またそれに
よって、この調節装置の作動力はより高くなり、しかも
耐用年数は長くなる。安全−リセットユニットのリセッ
ト力は、故障時のみ、つまりサーボモータへの電流供給
が中断したときにのみ作動せしめられる。
作の作動中に調節機構にリセット力が働かないようにな
っているので、サーボモータは入力に関して、より小さ
く構成することができるという利点がある。またそれに
よって、この調節装置の作動力はより高くなり、しかも
耐用年数は長くなる。安全−リセットユニットのリセッ
ト力は、故障時のみ、つまりサーボモータへの電流供給
が中断したときにのみ作動せしめられる。
【0006】
【実施例】図1の側面図で示した調節装置によって、内
燃機関のスロットルバルブ(調節機構)10が約90°
の旋回範囲内で旋回せしめられる。このスロットルバル
ブ10は、内燃機関の吸気管12内の流過通路11の流
過横断面を開放する。このためにスロットルバルブ10
は、吸気管12内で回転可能に支承された調節軸13に
相対回動不能(つまりこの調節軸13と一緒に回転する
ように)固定されている。この調節装置は、電動式のサ
ーボモータ14を有しており、該サーボモータ14は、
伝動装置15を介して、スロットルバルブ10の調節軸
13に設けられた公差補償カップリング16にかみ合っ
ている。調節軸13の他方の端部にはリセットユニット
17が取り付けられており、該リセットユニット17は
、故障時にサーボモータ14への電流供給が中断した時
に、スロットルバルブ10を安全リセット位置、つまり
その閉鎖位置に戻すように働く。この場合にこのリセッ
トユニット17は、調節軸13で回転方向“スロットル
バルブ閉鎖”位置に作用するリセット力が、故障時にの
み作動し、サーボモータ14の通常運転中には調節軸1
3におけるリセット力がゼロとなるように設計されてい
る。
燃機関のスロットルバルブ(調節機構)10が約90°
の旋回範囲内で旋回せしめられる。このスロットルバル
ブ10は、内燃機関の吸気管12内の流過通路11の流
過横断面を開放する。このためにスロットルバルブ10
は、吸気管12内で回転可能に支承された調節軸13に
相対回動不能(つまりこの調節軸13と一緒に回転する
ように)固定されている。この調節装置は、電動式のサ
ーボモータ14を有しており、該サーボモータ14は、
伝動装置15を介して、スロットルバルブ10の調節軸
13に設けられた公差補償カップリング16にかみ合っ
ている。調節軸13の他方の端部にはリセットユニット
17が取り付けられており、該リセットユニット17は
、故障時にサーボモータ14への電流供給が中断した時
に、スロットルバルブ10を安全リセット位置、つまり
その閉鎖位置に戻すように働く。この場合にこのリセッ
トユニット17は、調節軸13で回転方向“スロットル
バルブ閉鎖”位置に作用するリセット力が、故障時にの
み作動し、サーボモータ14の通常運転中には調節軸1
3におけるリセット力がゼロとなるように設計されてい
る。
【0007】リセットユニット17は、緊張されたリセ
ットばね18と、サーボモータ14への電流供給が中断
されたときに作動する、リセットばね18とスロットル
バルブ10とを連結する連結装置19とを有している。 この連結装置19には、調節軸13に固定され(この調
節軸13と共に回転可能に)、半径方向に突き出る回転
アームとして構成された第1の連結部材20と、一体的
に構成された軸受スリーブ29と共に回転可能に調節軸
13に固定された連行円板(図3の平面図に示されてい
る)として構成された第2の連結部材21とが配属され
ている。第1の連結部材20は、半径方向で間隔を保っ
て調節軸13から直角に突出する連行ピン22を有して
いる。この連行ピン22は、第2の連結部材21の外周
部に設けられた円弧状の連行溝23内に係合している。 円板の幅全体に亙って延びる連行溝23の半径方向の深
さ寸法は、連行ピン22の直径寸法よりも大きい。この
連行溝23は、連行ピン22の最大旋回行程を越えて(
スロットルバルブ10の最大旋回行程が90°である場
合は90°を越えて)延びていて、端部側がそれぞれス
トッパ面24若しくは25(図3参照)によって制限さ
れている。リセットばね18は、形状を記憶したメモリ
ーメタルエレメント(以下ではSME−エレメント“S
hape−Memory−Effect−Elemen
t”と記載する)として構成されている。つまり、ニッ
ケル・チタン金属より成るコイル状ばね、板ばね又はア
ングル状のばねとして構成されている。このようなSM
E−エレメントは公知であるので、その作用形式につい
ての詳しい説明は省く。 ここで使用されたSME−エレメントは、2方向作用を
有している。つまり、例えば70°の形状変化温度の上
下でそれぞれ別個の形状状態を有しているので、ばね2
6の所定の2つの形状状態の間で逆転プロセスが生ぜし
められる。この場合、形状変化温度の上下で、図1で符
号261で示された、ばね26の軸方向に折り曲げられ
た端部が、それぞれ1つの別個の旋回位置を占め、この
場合に、旋回位置は、90°以上の回転角度で互いに離
れて位置している。アングル状のばね26は、絶縁スリ
ーブ27(この絶縁スリーブ27自体は第2の連結部材
21の軸受スリーブ29上で回転可能に取り付けられて
いる)上に取り付けられていて、その折り曲げられた一
方の端部261が、第2の連結部材21に設けられた軸
方向孔28内を貫通していて延びていて、他方の端部2
62が、位置固定されたストッパ37に当接している。 第2の連結部材21に設けられた軸方向孔28は、アン
グル状のばね26と接続して、形状変化温度を上回る温
度でばね26によって連行溝23のストッパ面24がス
ロットルバルブ10の閉鎖位置で連行ピン22に当接す
るように配置されている。この第2の連結部材21の、
連行ピン22と連絡した回転位置は図3に示されている
。形状変化温度を下回る温度でアングル状ばね26は再
びその最初の形状状態を占める。この最初の形状状態で
、アングル状ばね26は約90°旋回せしめられ、これ
によって第2の連結部材21は再びその図4に示された
基本位置を占める。前述のように閉鎖されたスロットル
バルブ10によって、連行ピン22はほぼストッパ面2
5に当接し、第2の連結部材21の変わらない回転位置
で連結溝23に沿って妨げられることなく、ストッパ1
0の調節行程を越えて旋回せしめられる。
ットばね18と、サーボモータ14への電流供給が中断
されたときに作動する、リセットばね18とスロットル
バルブ10とを連結する連結装置19とを有している。 この連結装置19には、調節軸13に固定され(この調
節軸13と共に回転可能に)、半径方向に突き出る回転
アームとして構成された第1の連結部材20と、一体的
に構成された軸受スリーブ29と共に回転可能に調節軸
13に固定された連行円板(図3の平面図に示されてい
る)として構成された第2の連結部材21とが配属され
ている。第1の連結部材20は、半径方向で間隔を保っ
て調節軸13から直角に突出する連行ピン22を有して
いる。この連行ピン22は、第2の連結部材21の外周
部に設けられた円弧状の連行溝23内に係合している。 円板の幅全体に亙って延びる連行溝23の半径方向の深
さ寸法は、連行ピン22の直径寸法よりも大きい。この
連行溝23は、連行ピン22の最大旋回行程を越えて(
スロットルバルブ10の最大旋回行程が90°である場
合は90°を越えて)延びていて、端部側がそれぞれス
トッパ面24若しくは25(図3参照)によって制限さ
れている。リセットばね18は、形状を記憶したメモリ
ーメタルエレメント(以下ではSME−エレメント“S
hape−Memory−Effect−Elemen
t”と記載する)として構成されている。つまり、ニッ
ケル・チタン金属より成るコイル状ばね、板ばね又はア
ングル状のばねとして構成されている。このようなSM
E−エレメントは公知であるので、その作用形式につい
ての詳しい説明は省く。 ここで使用されたSME−エレメントは、2方向作用を
有している。つまり、例えば70°の形状変化温度の上
下でそれぞれ別個の形状状態を有しているので、ばね2
6の所定の2つの形状状態の間で逆転プロセスが生ぜし
められる。この場合、形状変化温度の上下で、図1で符
号261で示された、ばね26の軸方向に折り曲げられ
た端部が、それぞれ1つの別個の旋回位置を占め、この
場合に、旋回位置は、90°以上の回転角度で互いに離
れて位置している。アングル状のばね26は、絶縁スリ
ーブ27(この絶縁スリーブ27自体は第2の連結部材
21の軸受スリーブ29上で回転可能に取り付けられて
いる)上に取り付けられていて、その折り曲げられた一
方の端部261が、第2の連結部材21に設けられた軸
方向孔28内を貫通していて延びていて、他方の端部2
62が、位置固定されたストッパ37に当接している。 第2の連結部材21に設けられた軸方向孔28は、アン
グル状のばね26と接続して、形状変化温度を上回る温
度でばね26によって連行溝23のストッパ面24がス
ロットルバルブ10の閉鎖位置で連行ピン22に当接す
るように配置されている。この第2の連結部材21の、
連行ピン22と連絡した回転位置は図3に示されている
。形状変化温度を下回る温度でアングル状ばね26は再
びその最初の形状状態を占める。この最初の形状状態で
、アングル状ばね26は約90°旋回せしめられ、これ
によって第2の連結部材21は再びその図4に示された
基本位置を占める。前述のように閉鎖されたスロットル
バルブ10によって、連行ピン22はほぼストッパ面2
5に当接し、第2の連結部材21の変わらない回転位置
で連結溝23に沿って妨げられることなく、ストッパ1
0の調節行程を越えて旋回せしめられる。
【0008】ニッケル・チタン合金より成るアングル状
のばね26は、電流が流れた時にばね26を、形状変化
が生じる温度以上の温度に直接加熱するために、必要な
高い電気的な導体抵抗を有している。このためにばね2
6は、2つの端部262,261を介して加熱電流源3
0に接続されている。この場合の接続は、2つの切換リ
レー33,34の平行接続された2つの切換接点31,
32を介して行われる。2つの切換リレー33,34の
励磁コイルは、サーボモータ14の電流回路内に配置さ
れている。つまり、切換リレー33の励磁コイルは、直
流電圧網からサーボモータ14へ通じる供給ライン内に
接続されていて、切換リレー34の励磁コイルは、サー
ボモータ14から直流電圧網への戻しライン内に接続さ
れているか、又はその逆である。2つの切換リレー33
,34は、励磁コイルに電流が供給されると切換接点3
1,32が開放され、故障時に電流が供給されない時に
閉鎖するように構成されている。従って、サーボモータ
14への電流供給が中断されると、少なくとも1つの切
換リレー33,34が不作動状態となり、相応の切換接
点31,32が閉鎖し、これによってアングル状のばね
26に電流が流される。
のばね26は、電流が流れた時にばね26を、形状変化
が生じる温度以上の温度に直接加熱するために、必要な
高い電気的な導体抵抗を有している。このためにばね2
6は、2つの端部262,261を介して加熱電流源3
0に接続されている。この場合の接続は、2つの切換リ
レー33,34の平行接続された2つの切換接点31,
32を介して行われる。2つの切換リレー33,34の
励磁コイルは、サーボモータ14の電流回路内に配置さ
れている。つまり、切換リレー33の励磁コイルは、直
流電圧網からサーボモータ14へ通じる供給ライン内に
接続されていて、切換リレー34の励磁コイルは、サー
ボモータ14から直流電圧網への戻しライン内に接続さ
れているか、又はその逆である。2つの切換リレー33
,34は、励磁コイルに電流が供給されると切換接点3
1,32が開放され、故障時に電流が供給されない時に
閉鎖するように構成されている。従って、サーボモータ
14への電流供給が中断されると、少なくとも1つの切
換リレー33,34が不作動状態となり、相応の切換接
点31,32が閉鎖し、これによってアングル状のばね
26に電流が流される。
【0009】この調節装置の作用は次の通りである。
【0010】調節運転中にサーボモータ14に電流が供
給される。切換リレー33,34が励磁され、切換接点
31,32が開放される。SME−エレメントとしての
アングル状のばね26によって負荷された第2の連結部
材21は、図4に示されたその基本位置を占める。この
場合、スロットルバルブ10の閉鎖状態で、第1の連結
部材20の連行ピン22は連行溝23のストッパ面25
に当接するか、又は少なくともその近くに位置する。内
燃機関の運転パラメータに基づいてサーボモータ14が
回転し、スロットルバルブ10は、旋回角度0°〜90
°の間の所望の回転位置を占める。スロットルバルブ1
0が回転すると、第1の連結部材20も回転し、この時
にその連行ピン22は第2の連結部材21に形成された
連行溝23内で妨げられることなく運動することができ
る。第2の連結部材21の基本位置は、変わることなく
維持される。
給される。切換リレー33,34が励磁され、切換接点
31,32が開放される。SME−エレメントとしての
アングル状のばね26によって負荷された第2の連結部
材21は、図4に示されたその基本位置を占める。この
場合、スロットルバルブ10の閉鎖状態で、第1の連結
部材20の連行ピン22は連行溝23のストッパ面25
に当接するか、又は少なくともその近くに位置する。内
燃機関の運転パラメータに基づいてサーボモータ14が
回転し、スロットルバルブ10は、旋回角度0°〜90
°の間の所望の回転位置を占める。スロットルバルブ1
0が回転すると、第1の連結部材20も回転し、この時
にその連行ピン22は第2の連結部材21に形成された
連行溝23内で妨げられることなく運動することができ
る。第2の連結部材21の基本位置は、変わることなく
維持される。
【0011】故障時にサーボモータ14への電流供給が
中断されると、少なくとも1つの切換リレー33,34
が不作動状態となり、相応の切換接点31若しくは32
が閉鎖する。これによってSME−エレメントとしての
アングル状のばね26に加熱電流が流れ、形状変化のた
めの温度を越える温度に加熱される。形状変化のための
温度を越えると、アングル状のばね26はその別の回転
位置を占める。この別の回転位置においてアングル状の
ばね26の端部261は約90°旋回せしめられる。形
状変化の過程中に、アングル状のばね26が作動し、第
2の連結部材21が約90°だけ、図3に示された位置
へ旋回する。この旋回過程において、連行溝23のスト
ッパ面24は連行ピン22に当接し、連行ピン22を最
終回転位置まで連行する。連行ピン22を介して、第1
の連結部材20及びひいては調節軸13は、スロットル
バルブ10がその閉鎖位置に突き当たるまで回転する。 例えば自動車のイグニッションキーを介して加熱電流源
が遮断されると、アングル状のばね26は再び常温に戻
り、その基本位置へ移行する。この時にアングル状のば
ね26の端部261は約90°だけ反対方向に戻し旋回
する。この第2の連結部材21はこれによって、再びそ
の図4に示された基本位置へ旋回せしめられ、連行ピン
22は再び、連行溝23内でスロットルバルブ10の旋
回行程を越えて自由に運動する。
中断されると、少なくとも1つの切換リレー33,34
が不作動状態となり、相応の切換接点31若しくは32
が閉鎖する。これによってSME−エレメントとしての
アングル状のばね26に加熱電流が流れ、形状変化のた
めの温度を越える温度に加熱される。形状変化のための
温度を越えると、アングル状のばね26はその別の回転
位置を占める。この別の回転位置においてアングル状の
ばね26の端部261は約90°旋回せしめられる。形
状変化の過程中に、アングル状のばね26が作動し、第
2の連結部材21が約90°だけ、図3に示された位置
へ旋回する。この旋回過程において、連行溝23のスト
ッパ面24は連行ピン22に当接し、連行ピン22を最
終回転位置まで連行する。連行ピン22を介して、第1
の連結部材20及びひいては調節軸13は、スロットル
バルブ10がその閉鎖位置に突き当たるまで回転する。 例えば自動車のイグニッションキーを介して加熱電流源
が遮断されると、アングル状のばね26は再び常温に戻
り、その基本位置へ移行する。この時にアングル状のば
ね26の端部261は約90°だけ反対方向に戻し旋回
する。この第2の連結部材21はこれによって、再びそ
の図4に示された基本位置へ旋回せしめられ、連行ピン
22は再び、連行溝23内でスロットルバルブ10の旋
回行程を越えて自由に運動する。
【0012】アングル状のばね26は、一方向作用を有
するSME−エレメントとして構成してもよい。しかし
ながらこの場合は、アングル状のばね26が外部の力に
よって、第2の連結部材21の回転位置に相当する基本
位置(図4に示されているように)に戻し案内されるし
なければならない。この力は、アングル状のばね26の
無電流及び常温状態でスロットルバルブ10が完全な開
放位置、つまりその90°旋回位置へ移行することによ
って、サーボモータ14及び連結部材20,21を介し
てアングル状のばね26に伝達される。スロットルバル
ブ10のこの旋回位置で、連行ピン22は連行溝23の
ストッパ面24を介して第2の連結部材21を連行する
。第2の連結部材21が図4に示された基本位置を占め
ると、サーボモータ14のリバーシングによってスロッ
トルバルブ10は再び閉鎖せしめられる。SME−エレ
メントとしてのアングル状のばね26は一方向作用によ
って、SME−エレメントとしてのアングル状のばね2
6が加熱されることによって形状変化温度を再び越える
まで、この位置を占め、また第2の連結部材21はその
基本位置に止まる。
するSME−エレメントとして構成してもよい。しかし
ながらこの場合は、アングル状のばね26が外部の力に
よって、第2の連結部材21の回転位置に相当する基本
位置(図4に示されているように)に戻し案内されるし
なければならない。この力は、アングル状のばね26の
無電流及び常温状態でスロットルバルブ10が完全な開
放位置、つまりその90°旋回位置へ移行することによ
って、サーボモータ14及び連結部材20,21を介し
てアングル状のばね26に伝達される。スロットルバル
ブ10のこの旋回位置で、連行ピン22は連行溝23の
ストッパ面24を介して第2の連結部材21を連行する
。第2の連結部材21が図4に示された基本位置を占め
ると、サーボモータ14のリバーシングによってスロッ
トルバルブ10は再び閉鎖せしめられる。SME−エレ
メントとしてのアングル状のばね26は一方向作用によ
って、SME−エレメントとしてのアングル状のばね2
6が加熱されることによって形状変化温度を再び越える
まで、この位置を占め、また第2の連結部材21はその
基本位置に止まる。
【0013】図2で概略的に示された、スロットルバル
ブ10のための調節装置は、リセットユニット17の範
囲内でのみ修正される点だけが前記調節装置と異なって
おり、その他の点は前記調節装置と同じであるので、同
じ部材には同一の符号を記した。図1に示した調節装置
と同様に、リセットユニット17は、リセットユニット
ばね18及び、2つの連結部材20,21を備えた連結
装置19を有しているで、第2の連結部材21はその外
周部で溝状の切欠35を有している。リセットばね18
は、機械式のアングル状又は板状のばね36として構成
されており、該ばね36は、第2の連結部材21の軸受
スリーブ29に取り付けられていて、図1に示されたS
ME−エレメントとしてのアングル状のばね26と同様
に、軸方向で折り曲げられたその一方の脚361が第2
の連結部材21の孔28を通って突き出していて、他方
の脚362がケーシングに固定されたストッパ37に当
接している。ばね36はプレロードをかけられていて、
その緊張位置で、切欠35内に係合する係止ピン38に
よって保持されている。係止ピン38は、一方側がケー
シングに固定された緊張されたフレキシブルなウエブ3
9の自由端部に設けられていて、ウエブ39に作用する
押しばね40によって押されて切欠35内で係合保持さ
れている。ウエブ39は、図2の実施例では、一方向作
用を有するSME−フレキシブルエレメントとして構成
されている。このSME−フレキシブルエレメントは、
形状変化温度を下回る温度では図2に示されているよう
に直線状に延びていて、形状変化温度を上回る温度で湾
曲するようになっている。この場合に係止ピン38は、
押しばね40のばね力に抗して切欠35から旋回して出
るようになっている。SME−フレキシブル部材より成
るウエブ39は常温に戻ると、押しばね40のばね力に
よってその他方の形状に戻るようになっている。SME
−フレキシブルエレメントより成るウエブ39を加熱す
るために、このウエブ39は、2つの切換リレー33,
34の平行な切換接点31,32を介して加熱源30に
接続されている。
ブ10のための調節装置は、リセットユニット17の範
囲内でのみ修正される点だけが前記調節装置と異なって
おり、その他の点は前記調節装置と同じであるので、同
じ部材には同一の符号を記した。図1に示した調節装置
と同様に、リセットユニット17は、リセットユニット
ばね18及び、2つの連結部材20,21を備えた連結
装置19を有しているで、第2の連結部材21はその外
周部で溝状の切欠35を有している。リセットばね18
は、機械式のアングル状又は板状のばね36として構成
されており、該ばね36は、第2の連結部材21の軸受
スリーブ29に取り付けられていて、図1に示されたS
ME−エレメントとしてのアングル状のばね26と同様
に、軸方向で折り曲げられたその一方の脚361が第2
の連結部材21の孔28を通って突き出していて、他方
の脚362がケーシングに固定されたストッパ37に当
接している。ばね36はプレロードをかけられていて、
その緊張位置で、切欠35内に係合する係止ピン38に
よって保持されている。係止ピン38は、一方側がケー
シングに固定された緊張されたフレキシブルなウエブ3
9の自由端部に設けられていて、ウエブ39に作用する
押しばね40によって押されて切欠35内で係合保持さ
れている。ウエブ39は、図2の実施例では、一方向作
用を有するSME−フレキシブルエレメントとして構成
されている。このSME−フレキシブルエレメントは、
形状変化温度を下回る温度では図2に示されているよう
に直線状に延びていて、形状変化温度を上回る温度で湾
曲するようになっている。この場合に係止ピン38は、
押しばね40のばね力に抗して切欠35から旋回して出
るようになっている。SME−フレキシブル部材より成
るウエブ39は常温に戻ると、押しばね40のばね力に
よってその他方の形状に戻るようになっている。SME
−フレキシブルエレメントより成るウエブ39を加熱す
るために、このウエブ39は、2つの切換リレー33,
34の平行な切換接点31,32を介して加熱源30に
接続されている。
【0014】図2に示した調節装置の作用形式は、図1
に示した調節装置の作用形式と同じであるので、ここで
はその説明は省く。故障時には少なくとも1つの切換リ
レー33若しくは34が不作動状態となり、SME−フ
レキシブル部材としてのウエブ39が加熱されるので、
これによってこのウエブ39は湾曲され、係止ピン38
が切欠35から抜け出る。すると、プレロードのかけら
れた板状のばね36は第2の連結部材21を図3に示し
た回転位置へ回転させ、この時に、ストッパ面24が連
行ピン22を連行して、第1の連結部材20及び調節軸
13を介してスロットルバルブ10をストップするまで
閉鎖位置へ移動させる。リセットユニット17を再作動
させるためには、板状のばね36を例えば手動で再び緊
張しなければならない。この時に第2の連結部材21は
再びその図4に示された基本位置へ戻し旋回せしめられ
る。この基本位置で係止ピン38は折り曲げられたSM
E−フレキシブル部材で及びひいては直線状のウエブ3
9で再び切欠35内に入り込み、これによってプレロー
ドのかけられた板状のばね36が係止される。
に示した調節装置の作用形式と同じであるので、ここで
はその説明は省く。故障時には少なくとも1つの切換リ
レー33若しくは34が不作動状態となり、SME−フ
レキシブル部材としてのウエブ39が加熱されるので、
これによってこのウエブ39は湾曲され、係止ピン38
が切欠35から抜け出る。すると、プレロードのかけら
れた板状のばね36は第2の連結部材21を図3に示し
た回転位置へ回転させ、この時に、ストッパ面24が連
行ピン22を連行して、第1の連結部材20及び調節軸
13を介してスロットルバルブ10をストップするまで
閉鎖位置へ移動させる。リセットユニット17を再作動
させるためには、板状のばね36を例えば手動で再び緊
張しなければならない。この時に第2の連結部材21は
再びその図4に示された基本位置へ戻し旋回せしめられ
る。この基本位置で係止ピン38は折り曲げられたSM
E−フレキシブル部材で及びひいては直線状のウエブ3
9で再び切欠35内に入り込み、これによってプレロー
ドのかけられた板状のばね36が係止される。
【0015】板状のばね36に手動で応力をかける代わ
りに、(前述のように)内燃機関の運転停止時に調節モ
ータ14がスロットルバルブ10をその最大開放位置へ
移行させた時に、板状のばね36が調節モータ14によ
って緊張されるようにしてもよい。この場合には、調節
軸13を介して第1の連結部材20が回転せしめられ、
連行ピン22によって第2の連結部材21が板状のばね
36を緊張させつつその基本位置へ連行せしめられる。 該基本位置では係止ピン38が第2の連結部材21の切
欠35内に入り込む。次いでサーボモータ14が逆転す
ることによってスロットルバルブ10は再び閉じられる
。
りに、(前述のように)内燃機関の運転停止時に調節モ
ータ14がスロットルバルブ10をその最大開放位置へ
移行させた時に、板状のばね36が調節モータ14によ
って緊張されるようにしてもよい。この場合には、調節
軸13を介して第1の連結部材20が回転せしめられ、
連行ピン22によって第2の連結部材21が板状のばね
36を緊張させつつその基本位置へ連行せしめられる。 該基本位置では係止ピン38が第2の連結部材21の切
欠35内に入り込む。次いでサーボモータ14が逆転す
ることによってスロットルバルブ10は再び閉じられる
。
【0016】ウエブ39はバイメタル部材として構成し
てもよい。その場合の、調節装置の前記作用形式は変わ
らない。係止ピン38は同様に電磁石の可動子に配置す
ることができる。電磁石は、故障時には2つの切換リレ
ー33,34のうちの少なくとも1つを介して励磁され
、それによってその可動子を引き寄せて、係止ピン38
を切欠35から抜き出す。
てもよい。その場合の、調節装置の前記作用形式は変わ
らない。係止ピン38は同様に電磁石の可動子に配置す
ることができる。電磁石は、故障時には2つの切換リレ
ー33,34のうちの少なくとも1つを介して励磁され
、それによってその可動子を引き寄せて、係止ピン38
を切欠35から抜き出す。
【0017】図5に示された、スロットルバルブ10の
ための調節装置は、図1による調節装置とほぼ同じであ
る。相違点は、SME−エレメントとして構成されたア
ングル状のばね26の電気回路が異なる点だけである。 ばね26はサーボモータ14と並列接続されているので
、調節運転中にこのばね26に電流が流れ、それによっ
て、変形のための温度を上回る温度に加熱されている。 アングル状のばね26はこの温度において、連結装置1
9の第2の連結部材21に関連して次のようなばね位置
を有している。第2の連結部材21がその図4に示され
た基本位置を占め、この基本位置で、スロットルバルブ
10の閉鎖状態で第1の連結部材20の連結ピン22が
連行溝23のストッパ面25に当接するか又は少なくと
もその近くに位置するようなばね位置を占める。サーボ
モータ14は、妨げられることなくスロットルバルブ1
0を旋回せしめ、この時に第1の連結部材20も連行さ
れるが、この第1の連結部材20の連行ピン22は第2
の連結部材21の連行溝23内で妨げられることなく移
動できる。
ための調節装置は、図1による調節装置とほぼ同じであ
る。相違点は、SME−エレメントとして構成されたア
ングル状のばね26の電気回路が異なる点だけである。 ばね26はサーボモータ14と並列接続されているので
、調節運転中にこのばね26に電流が流れ、それによっ
て、変形のための温度を上回る温度に加熱されている。 アングル状のばね26はこの温度において、連結装置1
9の第2の連結部材21に関連して次のようなばね位置
を有している。第2の連結部材21がその図4に示され
た基本位置を占め、この基本位置で、スロットルバルブ
10の閉鎖状態で第1の連結部材20の連結ピン22が
連行溝23のストッパ面25に当接するか又は少なくと
もその近くに位置するようなばね位置を占める。サーボ
モータ14は、妨げられることなくスロットルバルブ1
0を旋回せしめ、この時に第1の連結部材20も連行さ
れるが、この第1の連結部材20の連行ピン22は第2
の連結部材21の連行溝23内で妨げられることなく移
動できる。
【0018】故障時にサーボモータ14への電流供給は
中断される。これによってアングル状のばね26の加熱
流も中断する。アングル状のばね26は冷却され、変形
のための温度を下回る温度になる。この変形のための温
度を下回るとアングル状のばね26は、このばね26の
端部261が90°だけ旋回せしめられる、その別の回
転位置を占める。この変形運動中に、アングル状のばね
26が作業して、第2の連結部材21を図3に示した位
置へ約90°旋回させる。この旋回行程において、連行
溝23のストッパ24は連行ピン22にぶつかり、この
連行ピン22を終端回転位置まで連行する。この連行ピ
ン22を介して第1のスロットルバルブ10ひいては調
節軸13は、スロットルバルブ10がその閉鎖位置でス
トップするまで回転せしめられる。故障が修理されて調
節装置が再び運転されると、アングル状のばね26は再
び加熱され、その他方の回転位置へ移動し、この時にア
ングル状のばね26の端部261は約90°だけ反対方
向に戻り旋回する。これによって第2の連結部材21は
再びその図4に示された基本位置へ戻される。
中断される。これによってアングル状のばね26の加熱
流も中断する。アングル状のばね26は冷却され、変形
のための温度を下回る温度になる。この変形のための温
度を下回るとアングル状のばね26は、このばね26の
端部261が90°だけ旋回せしめられる、その別の回
転位置を占める。この変形運動中に、アングル状のばね
26が作業して、第2の連結部材21を図3に示した位
置へ約90°旋回させる。この旋回行程において、連行
溝23のストッパ24は連行ピン22にぶつかり、この
連行ピン22を終端回転位置まで連行する。この連行ピ
ン22を介して第1のスロットルバルブ10ひいては調
節軸13は、スロットルバルブ10がその閉鎖位置でス
トップするまで回転せしめられる。故障が修理されて調
節装置が再び運転されると、アングル状のばね26は再
び加熱され、その他方の回転位置へ移動し、この時にア
ングル状のばね26の端部261は約90°だけ反対方
向に戻り旋回する。これによって第2の連結部材21は
再びその図4に示された基本位置へ戻される。
【0019】この調節位置でも、アングル状のばね26
はSME−エレメントとして構成することができる。変
形温度を下回る温度に下がると、SME−エレメントは
その調節力を失い、スロットルバルブは、反対方向に働
く機械式の戻しばねによって閉鎖される。
はSME−エレメントとして構成することができる。変
形温度を下回る温度に下がると、SME−エレメントは
その調節力を失い、スロットルバルブは、反対方向に働
く機械式の戻しばねによって閉鎖される。
【0020】本発明は図示の実施例にのみ限定されるも
のではない。図1,図2及び図5に示されたSME−エ
レメントは、特別ならせん状加熱部材によって直接加熱
されるので、このSME−エレメント自体には電流が流
されない。この場合は、SME−エレメントは、銅−亜
鉛−アルミニウム合金、又は銅−アルミニウム−ニッケ
ル合金を基として製造される。アングル状のばね又はフ
レキシブル部材の代わりに、引っ張りばね、押しばね、
棒ばねその他を使用してもよい。図示の実施例では、例
えば調節機構としてスロットルバルブ10が使用されて
おり、内燃機関として例えばオット機関が使用されてい
る。しかしながら調節機構として、ディーゼル機関の調
節ロッド又は例えば電動モータの調節レバーを使用して
もよい。調節機構の操作は例えば、旋回又は軸方向のス
ライドによって行われる。
のではない。図1,図2及び図5に示されたSME−エ
レメントは、特別ならせん状加熱部材によって直接加熱
されるので、このSME−エレメント自体には電流が流
されない。この場合は、SME−エレメントは、銅−亜
鉛−アルミニウム合金、又は銅−アルミニウム−ニッケ
ル合金を基として製造される。アングル状のばね又はフ
レキシブル部材の代わりに、引っ張りばね、押しばね、
棒ばねその他を使用してもよい。図示の実施例では、例
えば調節機構としてスロットルバルブ10が使用されて
おり、内燃機関として例えばオット機関が使用されてい
る。しかしながら調節機構として、ディーゼル機関の調
節ロッド又は例えば電動モータの調節レバーを使用して
もよい。調節機構の操作は例えば、旋回又は軸方向のス
ライドによって行われる。
【図1】本発明の第1実施例による、内燃機関のスロッ
トルバルブのための調節装置の概略的な側面図である。
トルバルブのための調節装置の概略的な側面図である。
【図2】本発明の第2実施例による、内燃機関のスロッ
トルバルブのための調節装置の概略的な側面図である。
トルバルブのための調節装置の概略的な側面図である。
【図3】図1又は図2に示された調節装置に使用された
連結部材の故障時の回転位置を示した平面図である。
連結部材の故障時の回転位置を示した平面図である。
【図4】図3の連結部材の調節運転時の回転位置を示し
た図である。
た図である。
【図5】本発明の第3実施例による調節装置の概略的な
側面図である。
側面図である。
【符号の説明】
10 スロットルバルブ、 11 流過通路、
12 吸気管、 13 調節軸、 14
サーボモータ、 15 伝動装置、 16 公
差補償カップリング、17 リセットユニット、
18 リセットばね、 19 連結装置、 2
0,21 連結部材、 22 連行ピン、 2
3 連行溝、 24,25 ストッパ面、 2
6 ばね、 27 絶縁スリーブ、 28
軸方向孔、 29 軸受スリーブ、 30 加
熱源、 31,32 切換接点、 33,34
切換リレー、 35 溝状の切欠、 36
アングル状又は板状のばね、 37 ストッパ、
38 係止ピン、 39 ウエブ、 40
押しばね、 261,262 端部、 361
,362 脚
12 吸気管、 13 調節軸、 14
サーボモータ、 15 伝動装置、 16 公
差補償カップリング、17 リセットユニット、
18 リセットばね、 19 連結装置、 2
0,21 連結部材、 22 連行ピン、 2
3 連行溝、 24,25 ストッパ面、 2
6 ばね、 27 絶縁スリーブ、 28
軸方向孔、 29 軸受スリーブ、 30 加
熱源、 31,32 切換接点、 33,34
切換リレー、 35 溝状の切欠、 36
アングル状又は板状のばね、 37 ストッパ、
38 係止ピン、 39 ウエブ、 40
押しばね、 261,262 端部、 361
,362 脚
Claims (12)
- 【請求項1】 調節機構用の調節装置であって、調節
機構を操作するための電動式のサーボモータと、該サー
ボモータへの電流供給が中断した時に調節機構を規定さ
れた基本位置に戻すためのリセットユニットとが設けら
れている形式のものにおいて、前記リセットユニット(
17)は、調節機構(10)に働くリセット力がサーボ
モータ(14)への電流供給中断時に働くように構成さ
れていることを特徴とする、調節装置。 - 【請求項2】 前記リセットユニット(17)が、緊
張されたリセットばね(18)と、該リセットばね(1
8)と調節機構(10)とを互いに接続する、サーボモ
ータ(14)への電流供給が中断された時に作動する連
結装置(19)とを有している、請求項1記載の調節装
置。 - 【請求項3】 前記調節機構(10)が、サーボモー
タ(14)に接続された調節軸(13)に相対回動不能
、つまり該調節軸(13)と一緒に回転するように固定
されており、連結装置(19)が、調節軸(13)に相
対回動不能に固定された第1の連結部材(20)と、調
節軸(13)に相対的に回転可能に取り付けられた第2
の連結部材(21)とを有しており、第1の連結部材(
20)の、調節軸(13)に対して半径方向で間隔を保
って配置された連行ピン(22)が、第2の連結部材(
21)の円弧状の連行溝(23)内に係合しており、該
連行溝(23)は、連行ピン(22)の最大旋回範囲を
越えて延びていて、端部側でそれぞれ1つのストッパ面
(24,25)を有しており、リセットばね(18)が
回転方向に働くリセット力で第2の連結部材(21)に
作用するようになっており、リセット力を作動させるた
めの作動手段が設けられていることを特徴とする、請求
項2記載の調節装置。 - 【請求項4】 リセット力を作動させための前記作動
手段は、リセットばね(18)が、形状記憶金属“SM
E(Shape−Memory−Effect)−部材
”として構成されていることによって実現されており、
前記SME−エレメント(26)が、サーボモータ(1
4)への電流供給の中断によって、形状変化温度を上回
る温度に加熱されるようになっている、請求項3記載の
調節装置。 - 【請求項5】 SME−エレメントがアングル状のば
ね(26)として構成されていて、該ばね(26)が、
調節軸(13)にかぶせ嵌められた絶縁スリーブ(27
)上に取り付けられていて、サーボモータ(14)への
電流供給が中断されると前記ばね(26)に電流が流さ
れるようになっている、請求項4記載の調節装置。 - 【請求項6】 前記アングル状のばね(26)が、少
なくとも1つの切換リレー(33,34)の少なくとも
1つの切換接点(31,32)を介して加熱源(30)
に接続されており、少なくとも1つの切換リレー(33
,34)のリレーコイルがサーボモータ(14)の電流
回路内に設けられている、請求項5記載の調節装置。 - 【請求項7】 リセットばね(18)を作動させるた
めの作動手段が、第2の連結部材(21)の切欠(35
)内に係合する係止ばね(38)と、サーボモータ(1
4)への電流供給が中断された時に作動される抜き出し
部材とを有しており、前記切欠(35)は、リセットば
ね(18)の緊張状態でこの切欠(35)と係止ピン(
38)とが互いに整列して係合し合うように配置されて
いる、請求項3記載の調節装置。 - 【請求項8】 前記抜き出し部材が、片側が緊張され
、かつ、自由端部で係止ピン(38)を有するフレキシ
ブルなウエブ(39)によって形成されていて、該ウエ
ブ(39)は、一方向作用を有するバイメタル部材又は
SME−エレメントとして構成されており、該ウエブ(
39)の自由端部付近に、係止ピン(38)と切欠(3
5)とが係合する方向に働くばね力が作用するようにな
っており、サーボモータ(14)への電流供給が中断し
た時に前記ウエブ(39)が加熱されるようになってい
るようになっている、請求項7記載の調節装置。 - 【請求項9】 前記ウエブ(39)が、少なくとも1
つの切換リレー(33,34)の少なくとも1つの切換
接点(31,32)を介して加熱源(30)に接続され
ており、少なくとも1つの切換リレー(33,34)が
サーボモータ(14)の電流回路内に設けられている、
請求項8記載の調節装置。 - 【請求項10】 前記リセットばねがアングル状のば
ね又は板状のばね(36)として構成されていて、該ば
ね(36)が、調節軸(13)に取り付けられていて、
その一方のばね端部(362)が定置に支えられていて
、他方のばね端部(361)が第2の連結部材(21)
に固定されている、請求項7から9までのいずれか1項
記載の調節装置。 - 【請求項11】 リセット力を作動させるための作動
手段は、リセットばね(18)が形状記憶金属“SME
(Shape−Meory−Effect)−部材”(
26)として構成されていることによって実現されてお
り、該SME−エレメント(26)は、サーボモータ(
14)への電流供給中に形状変化温度を上回る温度に加
熱されるようになっている、請求項3記載の調節装置。 - 【請求項12】 前記SME−エレメントがアングル
状のばね(26)として構成されていて、該アングル状
のばね(26)が、調節軸(13)にかぶせ嵌められた
絶縁スリーブ(27)に取り付けられていて、サーボモ
ータ(14)と電気的に直列に接続されている、請求項
11記載の調節装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4028702A DE4028702A1 (de) | 1990-09-10 | 1990-09-10 | Stelleinrichtung |
| DE4028702.5 | 1990-09-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04246246A true JPH04246246A (ja) | 1992-09-02 |
Family
ID=6413970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3227708A Pending JPH04246246A (ja) | 1990-09-10 | 1991-09-09 | 調節装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5121727A (ja) |
| JP (1) | JPH04246246A (ja) |
| DE (1) | DE4028702A1 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4107053A1 (de) * | 1991-03-06 | 1992-09-10 | Bosch Gmbh Robert | Stelleinrichtung fuer ein drosselorgan einer brennkraftmaschine |
| JP3205002B2 (ja) * | 1991-05-20 | 2001-09-04 | 株式会社日立製作所 | スロットルアクチュエータ |
| US5201291A (en) * | 1991-08-21 | 1993-04-13 | Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha | Throttle valve controller |
| DE4214179C1 (ja) * | 1992-04-30 | 1993-05-06 | Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De | |
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