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Hintergrund der Erfindung
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Bereich der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft eine Einlassluftsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine,
die an einem Automobil oder ähnlichem
montiert ist, insbesondere auf eine elektronisch gesteuerte Drosselsteuereinheit
zum Antreiben eines Antriebsmotors gemäß dem Beschleunigerpedalwinkel,
der durch den Fahrer eingerichtet wird, und somit zum Steuern des
Drehwinkels des Drosselventils der Schmetterlingsbauart, das drehbar
in der Drosselbohrung des Drosselkörpers untergebracht ist.
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In
dem Stand der Technik wurde eine elektronisch gesteuerte Drosselsteuereinheit
mit der Öffnerseitenfunktion
vorgeschlagen (siehe beispielsweise US-Patent Nr. 5492097, Seiten
1–9, 1 bis 9), wobei in dem Fall, in dem der elektrische
Strom zu dem Antriebsmotor aus irgendeinem Grund angehalten wird,
das Drosselventil auf einer vorbestimmten Zwischenposition (ebenso
der Vorgabeöffnungsgrad
des Drosselventils genannt) zwischen der Schließposition und der Vollöffnungsposition
gehalten wird, durch die Verwendung von unterschiedlichen Kräften einer Vielzahl
von Federn, wodurch eine Bewegung des Automobils zur Ausfahrt ohne
unmittelbares Anhalten der Brennkraftmaschine möglich wird.
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Bei
der herkömmlichen
elektronisch gesteuerten Drosselsteuereinheit mit der Öffnerseitenfunktion
zum Halten des Drosselventils auf der Zwischenposition in dem Fall,
in dem der elektrische Strom zu dem Antriebsmotor aus irgendeinem
Grund angehalten wird, sind jedoch zwei Hebelelemente einschließlich eines Öffnerelements
und eines Zwischenanschlagelements und zwei Federelemente einschließlich einer
Feder für
die Öffnerseitenfunktion
und einer Feder für
eine Rückstellseitenfunktion
erforderlich. Die große
Anzahl der Bauteile, die somit erforderlich sind, ergibt in unannehmlicher
Weise hohe Kosten. Ebenso ändert
die Verwendung eines komplizierten Aufbaus, bei dem das Zwischenanschlagelement
in Kontakt mit dem Eingriffsabschnitt des Drosselkörpers das
Drosselventil auf die Zwischenposition durch einen Kontaktabschnitt
mit dem Öffnerelement einrichtet,
unangenehmer Weise den Vorgabeöffnungsgrad
des Drosselventils aufgrund von Veränderungen von Bauteiltoleranzen.
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Um
diese Schwierigkeiten zu überwinden, wurde
ein Aufbau mit einer einzigen Schraubenfeder für einen Öffnermechanismus einer elektronisch
gesteuerten Drosselsteuereinheit mit einem vereinfachten Aufbau
mit weniger Bauteilen vorgeschlagen, wobei zum Zweck der Verbesserung
der Öffnungsgradpositionsgenauigkeit
des Drosselventils auf der Zwischenposition (ebenso als die Vorgabeposition
bezeichnet), wie in 14 gezeigt
ist, die Kupplung zwischen einer Rückstellfeder 101 mit
einer Rückstellseitenfunktion
(im Folgenden als Rückstellfederfunktion
bezeichnet) und einer Vorgabefeder 102 mit einer Öffnerseitenfunktion
(im Folgenden als die Vorgabefederfunktion bezeichnet) in der Gestalt
eines im Wesentlichen umgekehrten U in den U-förmigen Hakenabschnitt 103,
und wobei die Enden des Aufbaus mit der einzigen Schraubenfeder
(einschließlich einem
ersten Ende der Rückstellfeder 101 und
einem zweiten Ende der Vorgabefeder 102) in unterschiedliche
Richtungen gewunden sind (siehe beispielsweise die Japanische ungeprüfte Patentoffenlegungsschrift
Nr. 2002-256894, Seiten 1–10, 1 bis 7) und die Japanische ungeprüfte Patentoffenlegungsschrift
Nr. 2004–144039,
Seiten 1–15, 1 bis 5).
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Bei
den elektronisch gesteuerten Drosselsteuereinheiten, die in den
zwei Patentoffenlegungsschriften beschrieben sind, die vorstehend
beschrieben sind, ist eine Antriebseinheit zum Antreiben eines Drosselventils 108 und
einer Drosselwelle 109, die öffenbar in einer Drosselbohrung 105 eines
Drosselkörpers 104 aufgenommen
sind, aus einem Antriebsmotor 110, der eine Antriebsquelle
bildet, und einem mechanischen Reduktionsgetriebe zum Verringern
einer Drehzahl des Antriebsmotors 110 auf ein vorbestimmtes
Verringerungsverhältnis
aufgebaut. Das mechanische Reduktionsgetriebe weist ein Ritzel 111,
das an der Motorwelle des Antriebsmotors 110 fixiert ist,
ein Reduktionszwischenzahnrad 112, das kämmend mit
dem Ritzel 111 gedreht wird, und ein Ventilzahnrad 113 auf,
das kämmend
mit dem Reduktionszwischenzahnrad 112 gedreht wird. Das Ventilzahnrad 113 ist
einstückig
mit einem ersten axialen Ende der Drosselwelle 109 gekoppelt.
Zwischen der Schließposition
(Leerlaufposition) und der Zwischenposition (Vorgabeposition) des
Drosselventils 108 ist der U-förmige Hakenabschnitt 103 einer
einzigen Schraubenfeder so ausgebildet, dass er mit dem nach vorn
weisenden Ende einer Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 115 eingreift,
die in einen nabenförmigen
Zwischenpositionsanschlag 114 getrieben ist, der einstückig mit
der Außenwand
des Getriebegehäuses 107 des
Drosselkörpers 104 ausgebildet
ist. Das Bezugszeichen 121 bezeichnet einen körperseitigen
Haken, das Bezugszeichen 122 einen zahnradseitigen Haken,
das Bezugszeichen 123 eine Antihorizontalverschiebungsführung, das Bezugszeichen 124 einen
Eingriffsabschnitt, der an dem Öffnerelement 106 ausgebildet
ist, das Bezugszeichen 125 eine körperseitige Federinnenumfangsführung und
das Bezugszeichen 126 eine zahnradseitige Federinnenumfangsführung.
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Bei
den elektronisch gesteuerten Drosselsteuereinheiten, die in den
vorstehend beschriebenen zwei Japanischen Patentoffenlegungsschriften beschrieben
sind, weist jedoch der Zwischenpositionsanschlag 114 des
Getriebegehäuses 107 des Drosselkörpers 104 die
Zwischenöffnungseinstellschraube 115 zum
Einstellen der Zwischenposition (Vorgabeöffnungsgrad) des Drosselventils 108 auf.
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Zum
Zweck der Verringerung des Kraftstoffverbrauchs, des Gewichts und
der Kosten, wie in den 9 bis 13 gezeigt ist, sind der
Drosselkörper 104 und
die Sensorabdeckung 127 aus Kunstharz ausgebildet, insbesondere
sind der Drosselkörper 104 und die
Sensorabdeckung 127 aus einem Harzwerkstoff einstückig miteinander
ausgebildet. Ein Basisloch (Führungsloch)
mit einem kreisförmigen
Querschnitt wird im Voraus zum Führen
der Zwischenöffnungsgradeinstellschraube
(Schneidschraube) 115 entlang der Befestigungsrichtung
ausgebildet, worauf ein Befestigungswerkzeug (Sechskantmutter) in
Eingriff mit einem Sechskantloch 116 an dem Kopf der Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 115 gebracht wird.
Auf diesem Weg wird die Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 115 in
den Zwischenpositionsanschlag 114 getrieben, in dem sie
mit dem Zwischenpositionsanschlag 114 befestigt (eingeschnitten)
wird. Dieser Vorgang erfordert ein sehr großes Befestigungsdrehmoment,
das auf die Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 115 aufzubringen
ist, im Hinblick auf die Tatsache, dass der Durchmesser des Außengewindes
der Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 115 größer als
der Innendurchmesser des Basislochs ist, und dass der Zwischenpositionsanschlag 114 eine
große
Dicke hat, um zumindest einen gewissen Grad einer Steifigkeit und
Festigkeit sicherzustellen.
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Als
Folge verbleibt die Spannung (interne Verzerrung) die durch das
Befestigen (Schneiden) der Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 115 verursacht
wird, in der Umgebung des Basislochs des Zwischenpositionsanschlags 114 des
Getriebegehäuses 107 übrig, wobei
dadurch manchmal sich die Steifigkeit und Festigkeit des Zwischenpositionsanschlags 114 verringert.
Ebenso verringert das sich ergebende Kriechen oft die axiale Befestigungskraft der
Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 115 und lockert
diese. Des weiteren wird jedes Mal dann, wenn der Verbrennungsmotor
angehalten wird und die Leistung zu dem Antriebsmotor ausgeschaltet wird,
eine Stoßlast
von dem U-förmigen
Haken 103 der Schraubenfeder wiederholt auf nach vorn weisende
Endecken der Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 115 ausgeübt, wenn
das Drosselventil 108 sich auf die Zwischenposition (Vorgabeöffnungsgrad) zurückstellt
oder wenn die Öffnung
des Drosselventils 108 zwischen der Schließposition
(Leerlauföffnungsgrad)
und der Zwischenposition (Vorgabeöffnungsgrad) liegt. Daher kann
der Zwischenpositionsanschlag 114 die Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 115 nicht
festhalten und fixieren, was dadurch das Problem ergibt, dass die
Drosselöffnungsgradeinstellfunktion
(insbesondere die Zwischenöffnungsgradeinstellfunktion)
nachteilig beeinträchtigt wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Einlassluftsteuervorrichtung
für eine
Brennkraftmaschine zu schaffen, bei der verhindert werden kann,
dass eine Spannung (interne Verzerrung) durch Schneiden um das Innengewindeloch
für die
Drosselöffnungsgradeinstellschraube
oder in der Umgebung desselben verursacht wird.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Einlassluftsteuervorrichtung
für eine
Brennkraftmaschine zu schaffen, bei der eine Stoßbeständigkeit für eine höhere Haltbarkeit gegenüber einer Stoßlast verbessert
wird, die wiederholt auf die Drosselöffnungsgradeinstellschraube
ausgeübt
werden kann.
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Gemäß einem
Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Einlassluftsteuervorrichtung
für die
Brennkraftmaschine vorgesehen, wobei zum Zweck der Verringerung
des Kraftstoffverbrauchs, des Gewichts und der Kosten zumindest
das Gehäuse
des Drosselkörpers
aus Harz ausgebildet ist oder die Gehäuseabdeckung zusätzlich aus
Harz ausgebildet ist. Beim Koppeln der Kupplungsendfläche der
Gehäuseabdeckung
mit der öffnungsseitigen
Endfläche
des Gehäuses
des Drosselkörpers
wird eine Manschettenmutter mit einem Innengewindeloch entlang einer
Innenachse davon zwischen der öffnungsseitigen
Endfläche
des Gehäuses
und der Kupplungsendfläche der
Gehäuseabdeckung
gehalten und daher wird die Manschettenmutter gleichzeitig einfach
durch Zusammenbauen des Gehäuses
des Drosselkörpers und
der Gehäuseabdeckung
fixiert.
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Ohne
die Verwendung des Schneidprozesses, bei dem die Drosselöffnungsgradeinstellschraube
direkt in das Gehäuse
getrieben wird, das aus Harz ausgebildet ist, kann daher die Drosselöffnungsgradeinstellschraube
an dem Harzgehäuse einfach
dadurch gehalten werden, dass sie nachträglich in das Innengewindeloch
der Manschettenmutter geschraubt wird. Bis auf die Tatsache, dass
die Drosselöffnungsgradeinstellschraube
nachträglich
in das Innengewindeloch der Manschettenmutter geschraubt wird, wird
die Spannung (die interne Verzerrung) verhindert, die anderenfalls
durch direktes Eintreiben der Drosselöffnungsgradeinstellschraube
in den Harzabschnitt bei den herkömmlichen Schneidprozess um
das Innengewindeloch oder in der Umgebung desselben verursacht wird,
insbesondere an der Kupplungsendfläche der Gehäuseabdeckung und der öffnungsseitigen
Endfläche
des Gehäuses. Ebenso
verbessert auch in dem Fall, in dem die Drosselöffnungsgradeinstellschraube
wiederholt der Stoßlast
von dem Kontaktabschnitt einer Schraubenfeder oder einem Rotationsantriebselement
ausgesetzt wird, der vergrößerte Flächeninhalt
des Harzabschnitts, der die Stoßlast
aufnimmt, die Stoßbeständigkeit
für eine
höhere
Zuverlässigkeit.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Einlassluftsteuervorrichtung
für eine
Brennkraftmaschine vorgesehen, bei der die Manschettenmutter zwischen
der öffnungsseitigen Endfläche des
Gehäuses
und der Kupplungsendfläche
der Gehäuseabdeckung
in gegenüberliegender Beziehung
zu dem Kontaktabschnitt gehalten wird, während der Drosselöffnungsgrad
entsprechend dem Drehwinkel des Drosselventils innerhalb eines eingerichteten Öffnungsgradsbereichs
liegt, und wobei das Innere des Raums mit seinem Äußeren in Verbindung
steht.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist eine Einlassluftsteuervorrichtung
für eine
Brennkraftmaschine vorgesehen, wobei die Drosselöffnungsgradeinstellschraube einen
Aufbau mit einem Kopf hat, der geeignet ist, mit dem Werkzeug einzugreifen,
das in das Innengewindeloch der Manschettenmutter von außerhalb
des Raums eingesetzt wird, und wobei ein axialer Abschnitt von dem Kopf
in Richtung auf den Kontaktabschnitt entlang der Achse verlängert ist,
und wobei ein Außengewinde,
das geeignet ist, in das Innengewindeloch der Manschettenmutter
geschraubt zu werden, an dem äußeren Umfang
des axialen Abschnitts der Drosselöffnungsgradeinstellschraube
ausgebildet ist.
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Mit
diesem Aufbau ist das Werkzeug geeignet, mit dem Kopf der Drosselöffnungsgradeinstellschraube
einzugreifen, und wird das Außengewinde der
Drosselöffnungsgradeinstellschraube
in das Innengewindeloch der Manschettenmutter geschraubt, während sie
nachträglich
befestigt wird. Auf diesem Weg ist es möglich, das Ausmaß, mit dem
das nach vorn weisende Ende des axialen Abschnitts der Drosselöffnungsgradeinstellschraube
in Richtung auf den Kontaktabschnitt von dem Ende der Manschettenmutter
vorsteht, zu ändern.
Somit kann der Drosselventilöffnungsgrad
entsprechend dem Drehwinkel des Drosselventils auf den eingerichteten Öffnungsgrad
in einem vorbestimmten Antriebszustand der Brennkraftmaschine eingestellt
werden (der geschlossene Öffnungsgrad
an der Schließposition oder
der Vorgabeöffnungsgrad
(Zwischenöffnungsgrad),
während
das Fahrzeug zu der Ausfahrt gefahren wird oder die Brennkraftmaschine
angehalten ist).
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Gemäß noch einem
weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist eine Einlassluftsteuervorrichtung
für die
Brennkraftmaschine vorgesehen, wobei gemäß dem Beschleunigerpedalwinkel,
der durch den Fahrer eingerichtet wird, der Antriebsmotor aktiviert
wird und die Ausgangswelle desselben gedreht wird. Das Ausgangswellendrehmoment
des Antriebsmotors wird auf ein Ventilzahnrad übertragen, das eines der Bauteile
des mechanischen Reduktionsgetriebes bildet. Als Folge dreht sich
das Ventilzahnrad um einen Drehwinkel entsprechend dem Beschleunigerpedalwinkel,
der durch den Fahrer eingerichtet wird, gegen die Vorspannkraft
der Schraubenfeder. Somit wird das Drosselventil, das aus einem
Drehventil der Schmetterlingsbauart besteht, von der geschlossenen
Position zum Minimieren der Einlassluftmenge in Richtung auf die
Vollöffnungsposition
zum Maximieren der Einlassluftmenge geöffnet. Dann wird die Drosselbohrung
mit dem kreisförmigen
Querschnitt, die in dem Drosselbohrungsabschnitt des Drosselkörpers ausgebildet
ist, um einen vorbestimmten Drosselöffnungsgrad geöffnet, und
wird die Einlassluftmenge, die in der Drosselbohrung strömt, gesteuert.
Somit wird die Verbrennungsmotordrehzahl auf einen Wert entsprechend
dem durch den Fahrer eingerichteten Beschleunigerpedalwinkel geändert.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist eine Einlassluftsteuervorrichtung
für eine
Brennkraftmaschine vorgesehen, wobei in dem Fall, dass die elektrische
Stromzuführung
zu dem Antriebsmotor aus irgendeinem Grund angehalten wird, der
Drosselventilöffnungsgrad
entsprechend dem Drehwinkel des Drosselventils mechanisch auf dem mittleren
eingerichteten Öffnungsgrad
zwischen der geschlossenen Position und der Vollöffnungsposition unter Verwendung
der unterschiedlichen Vorspannkräfte
der Rückstellfeder
und der Vorgabefeder gehalten wird. Daher wird die Brennkraftmaschine
nicht unmittelbar angehalten und wird die Bewegung des Fahrzeugs
zu der Ausfahrt möglich
gemacht. Gleichzeitig wird beispielsweise das Werkzeug in Eingriff mit
dem Kopf der Zwischenöffnungsgradeinstellschraube
gebracht und wird das Außengewinde
der Zwischenöffnungsgradeinstellschraube
in das Innengewindeloch der Manschettenmutter geschraubt, während sie
gleichzeitig nachträglich
befestigt wird. Auf diesem Weg kann der Betrag geändert werden, mit
dem das nach vorn weisende Ende des axialen Abschnitts der Zwischenöffnungsgradeinstellschraube
von dem Ende der Manschettenmutter in Richtung auf den U-förmigen Haken
(Kontaktabschnitt) vorsteht, der die Kupplung bildet, die in der
Gestalt eines umgekehrten U gebogen ist, als Kupplung zwischen der
Rückstellfeder
und der Vorgabefeder. Auf diesem Weg kann der Drosselöffnungsgrad
auf den mittleren eingerichteten Öffnungsgrad (Vorgabeöffnung)
für das
Ausfahren des Fahrzeugs eingestellt werden.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist eine Einlassluftsteuervorrichtung
für eine
Brennkraftmaschine vorgesehen, wobei der Raum, der zwischen dem
Gehäuse
des Drosselkörpers
und der Gehäuseabdeckung
zum Schließen
der Öffnung
des Gehäuses
ausgebildet ist, eine Federkammer, die die Schraubenfeder aufnimmt,
eine Getriebekammer, die drehbar die Zahnräder des mechanischen Reduktionsgetriebes
aufnimmt, und ein Motoraufnahmeloch bildet, um den Antriebsmotor aufzunehmen
und zu halten. Die Gehäuseabdeckung
wird als Sensorabdeckung zum festen Halten des Drosselöffnungsgradsensors
zum Erfassen des Drosselöffnungsgrads
entsprechend dem Drehwinkel des Drosselventils verwendet. Als Folge
kann ein staubdichter oder wasserdichter Aufbau einfach durch Koppeln
auf eine luftdichte oder flüssigkeitsdichte
Art und Weise der öffnungsseitigen
Endfläche des
Gehäuses
des Drosselkörpers
und der Kupplungsendfläche
der Sensorabdeckung ausgebildet werden. Als Folge kann die Fehlfunktion
oder das Betriebsversagen der Schraubenfeder, der Zahnräder des
mechanischen Reduktionsgetriebes und des Antriebsmotors verhindert
werden, während
gleichzeitig sich die Zuverlässigkeit
der Abgabe des Drosselventilöffnungsgradsensors
verbessert.
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Gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist eine Einlassluftsteuervorrichtung
für eine
Brennkraftmaschine vorgesehen, wobei ein Werkzeug in Eingriff mit
dem Kopf der Schließöffnungsgradeinstellschraube
gebracht wird und das Außengewinde
der Schließöffnungsgradeinstellschraube
in das Innengewindeloch der Manschettenmutter geschraubt wird, während gleichzeitig
diese nachträglich
festgezogen wird. Auf diesem Weg kann der Betrag, mit dem das nach
vorn weisende Ende des axialen Abschnitts der Schließöffnungsgradeinstellschraube
von dem Ende der Manschettenmutter in Richtung auf einen blockförmigen,
nabenförmigen oder
vorstehenden Schließanschlag
(Kontaktabschnitt) vorsteht, der an dem äußeren Umfang des Rotationsantriebselements
ausgebildet ist, geändert werden.
Als Folge kann der Drosselventilöffnungsgrad
auf den Schließeinstellöffnungsgrad über das Drosselventil
in dem geschlossenen Zustand eingestellt werden.
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Die
vorliegende Erfindung kann vollständiger aus der Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
der Erfindung, die nachstehend angegeben ist, gemeinsam mit den
beigefügten
Zeichnungen verstanden werden.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Hauptaufbau einer elektronisch
gesteuerten Drosselventilsteuereinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Gesamtaufbau einer elektronisch
gesteuerten Drosselventilsteuereinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen allgemeinen Aufbau einer
elektronisch gesteuerten Drosselventilsteuereinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt.
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4 ist
eine Draufsicht, die die Kupplung zwischen einem Getriebegehäuse eines
Drosselkörpers
und einer Sensorabdeckung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt.
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5 ist
eine Draufsicht, die die Kupplung zwischen einem Getriebegehäuse eines
Drosselkörpers
und einer Sensorabdeckung gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt.
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6 ist
eine Draufsicht, die die Kupplung zwischen einem Getriebegehäuse eines
Drosselkörpers
und einer Sensorabdeckung gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt.
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7 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen allgemeinen Aufbau einer
elektronisch gesteuerten Drosselventilsteuereinheit gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt.
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8 ist
eine Schnittansicht des Drosselventils bei der Schließposition,
der Zwischenposition (Vorgabeöffnungsgrad)
und der Vollöffnungsposition gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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9 ist
eine Vorderansicht, die einen Gesamtaufbau der herkömmlich gesteuerten
Drosselventilsteuereinheit zeigt.
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10 ist
eine Seitenansicht, die einen Gesamtaufbau der herkömmlichen
elektronisch gesteuerten Drosselventilsteuereinheit zeigt.
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11 ist
eine Schnittansicht entlang einer Linie A-A in 9.
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12 ist
eine Schnittansicht entlang einer Linie B-B in 10.
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13 ist
eine Schnittansicht entlang einer Linie C-C in 11.
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14 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Gesamtaufbau der herkömmlichen
elektronisch gesteuerten Drosselventilsteuereinheit zeigt.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Auf
dem besten Weg zum Ausführen
der Erfindung wird die Spannung (interne Verzerrung), die anderenfalls
durch das Schneiden um oder in der Umgebung von dem Innengewindeloch
verursacht wird, derart verhindert, dass eine Manschettenmutter mit
einem Innengewindeloch entlang der inneren Achse davon fest zwischen
der öffnungsseitigen Endfläche eines
Gehäuses
und der Kupplungsendfläche
einer Gehäuseabdeckung
gehalten ist und eine Drosselöffnungsgradeinstellschraube
nachträglich
in dem Innengewindeloch der Manschettenmutter verschraubt ist.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Ein
erstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in den 1 bis 4 gezeigt. 1 zeigt einen
Hauptaufbau einer elektronisch gesteuerten Drosselventilsteuereinheit, 2 zeigt
einen Gesamtaufbau einer elektronisch gesteuerten Drosselventilsteuereinheit
und 3 zeigt einen allgemeinen Aufbau der elektronisch
gesteuerten Drosselventilsteuereinheit.
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Bei
der elektronisch gesteuerten Drosselventilsteuereinheit gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
wird die Menge der Einlassluft, die in die Brennkammer jedes Zylinders
der Brennkraftmaschine strömt
(im folgenden manchmal einfach als Verbrennungsmotor bezeichnet),
wie zum Beispiel den Benzinverbrennungsmotor, auf der Grundlage
des Grads gesteuert, mit dem auf das Beschleunigerpedal (nicht gezeigt)
des Automobils getreten wird (im Folgenden als Beschleunigerpedalwinkel
bezeichnet), um dadurch das Verbrennungsmotordrehmoment oder die Verbrennungsmotordrehzahl
zu steuern.
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Die
elektronisch gesteuerte Drosselventilsteuereinheit ist eine Einlassluftsteuervorrichtung
für die
Brennkraftmaschine einschließlich
eines Drosselkörpers 1,
der an einer Trägerendfläche (Endfläche des
Montageflansches) montiert ist, der an dem Ausgleichstank oder dem
Einlasskrümmer
des Verbrennungsmotors geschützt
ist, einem Drosselventil 3, das öffenbar in einer Drosselbohrung 2 mit
einem kreisförmigen
Querschnitt des Drosselkörpers 1 untergebracht
ist, einer Drosselwelle 4, die einstückig mit dem Drosselventil 3 gedreht
wird, einem Antriebsmotor (Stellglied, nicht gezeigt), zum Antreiben
des Drosselventils in die Vollöffnungsrichtung
oder die Schließrichtung,
einem Ventilzahnrad (Drehantriebselement) 5, das eines
der Bauteile eines mechanischen Reduktionsgetriebes (Leistungsübertragungsgetriebe)
zum Übertragen
der Drehwirkung des Antriebsmotors auf das Drosselventil 3 darstellt,
und einer Verbrennungsmotorsteuereinheit (ECU) zum Antreiben des
Antriebsmotors gemäß dem Beschleunigerpedalwinkel,
der durch den Fahrer eingerichtet wird, und zum somit elektronischen
Steuern des Drosselventilöffnungsgrads
entsprechend dem Drehwinkel des Drosselventils 3.
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Ebenso
umfasst die elektronisch gesteuerte Drosselventilsteuereinheit eine
einzige Schraubenfeder 6 einschließlich einer ersten Feder (im
Folgenden als eine Rückstellfeder
bezeichnet) 11 mit der Funktion als einer Rückstellfeder
und einer zweiten Feder (im Folgenden als eine Vorgabefeder bezeichnet) 12 mit
der Funktion als einer Öffnerfeder,
die miteinander integriert sind, um dadurch das Drosselventil 3 in die
Schließrichtung
und in die Vollöffnungsrichtung vorzuspannen,
und einem Zwischenöffnungsgradeinströmmechanismus
zum manuellen Einstellen des Zwischeneinrichtungsöffnungsgrads
(Vorgabeöffnungsgrad)
des Drosselventils 3 innerhalb eines geeigneten Bereichs.
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Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
ist der Drosselkörper 1 ein
Erzeugnis aus einem thermoplastischem Harz, das durch Einspritzgießen eines thermoplastischen
Harzwerkstoffs (hitzebeständigen Harzes,
wie zum Beispiel Polyphenylensulfid (PPS), Polyamid (PA), Polypropylen
(PP) oder Polyetherimid (PEI)) in einer vorbestimmten Gestalt in
einer Einspritzgussform ausgebildet wird. Der Drosselkörper 1 hat
einen zylindrischen Drosselbohrungsabschnitt (zylindrischer Abschnitt,
im Folgenden als Bohrungswand bezeichnet) 14, der eine
Drosselbohrung (Einlassluftpfad) 2 bildet. Der Drosselkörper 1 ist
ein Drosselgehäuse,
das einen Einlassluftpfad mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt
ausbildet, durch den die Einlassluft in Richtung auf den Verbrennungsmotor
in der Bohrungswand 14 strömt, und ist eine Vorrichtung
die das Drosselventil 3 in der Drosselbohrung 2 drehbar
von der geschlossenen Position zu der Öffnungsposition hält. Diese
Vorrichtung ist fest unter Verwendung eines Befestigungsmittels
(nicht gezeigt) befestigt, wie zum Beispiel Fixierbolzen und Fixierschrauben,
an der Trägerendfläche, die
an dem Ausgleichstank oder dem Einlasskrümmer des Verbrennungsmotors
gestützt
ist.
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Die
Bohrungswand 14 weist einen Lufteinlass (Einlassluftpfad)
zum Einführen
der Einlassluft durch ein Einlassrohr (nicht gezeigt) von einem
Luftreiniger (nicht gezeigt) und einen Luftauslass (Einlassluftpfad)
zum Beschaffen, dass die Einlassluft in den Einlasskrümmer oder
den Ausgleichstank des Verbrennungsmotors strömt, auf. Der Lufteinlass und der
Luftauslass sind einstückig
derart ausgebildet, um im Wesentlichen den gleichen Innendurchmesser und
den gleichen Außendurchmesser über die
Richtung der Einlassluftströmung
beizubehalten. Ebenso ist die Außenwand der Bohrungswand 14 einstückig durch
Harzformen mit einem Motorgehäuse 15 zum Aufnehmen
und zum Halten eines Antriebsmotors und einem Getriebegehäuse 16 zum
drehbaren Aufnehmen einer Schraubenfeder 16 und der Zahnräder ausgebildet,
die das mechanische Reduktionsgetriebe bilden.
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An
beiden Seiten des Querschnitts der Bohrungswand 14 in der
Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu der Zentralachse davon
ist, sind im Wesentlichen eine zylindrische erste Lagernabe (erste Lagerstütze) zum
drehbaren Stützen
eines axialen Endes (eines ersten Lagergleitabschnitts) der Drosselwelle 4 und
eine im wesentlichen zylindrische zweite Lagernabe (zweite Lagerstütze) zum
drehbaren Stützen
des anderen axialen Endes (zweiter Lagergleitabschnitt) der Drosselwelle 4 einstückig ausgebildet.
Innerhalb der ersten und zweiten Lagernaben sind erste und zweite
Lager (nicht gezeigt) zum gleitfähigen
Lagern der ersten und zweiten Lagerabschnitte der Drosselwelle 4 in
der Richtung der Drehung eingesetzt. Die erste Lagernabe ist einstückig derart
ausgebildet, so dass sie nach rechts in der Zeichnung von der Außenwandfläche der
Bohrungswand 14, insbesondere der Bodenwandfläche des Getriebegehäuses 16 vorsteht.
Der Außenumfangsabschnitt
der ersten Lagernabe funktioniert als Federinnenumfangsführung 17 zum
Halten der inneren Durchmesserseite der Rückstellfeder 11 der
Schraubenfeder 6.
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An
dem äußeren Umfang
des stromabwärtigen
Endes entlang der Achse der Bohrungswand 14 ist ein Montageflansch 18 unter
Verwendung eines Befestigungsmittels (nicht gezeigt), wie zum Beispiel einer
Befestigungsschraube, an der Trägerendfläche, die
durch den Einlasskrümmer
oder den Ausgleichstank des Verbrennungsmotors gestützt ist, einstückig durch
Harzformen ausgebildet. Der Montageflansch 18 steht radial
nach außen
von der Außenwandfläche des
unteren Endes vor, das von der Bohrungswand 14 gezeigt
ist, und ist mit einer Vielzahl von runden Einstecklöchern 19 ausgebildet, durch
die die Befestigungsmittel, wie zum Beispiel die Befestigungsschrauben
eingesteckt werden. Des Weiteren ist die Außenumfangsfläche des
Montageflanschs 18 mit einer unterschnittenen Vertiefung 20 ausgebildet,
die in Verbindung mit einem Teil der Einstecklöcher 19 steht.
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Die
ECU ist mit einem Beschleunigeröffnungsgradsensor
(nicht gezeigt) zum Umwandeln des Beschleunigerpedalwinkels, der
durch den Fahrer eingerichtet wird, in ein elektrisches Signal (Beschleunigeröffnungsgradsignal)
und zum Abgeben des Grads an die ECU verbunden, mit dem das Beschleunigerpedal
bewegt wird. Ebenso weist die Drosselsteuereinheit für die Brennkraftmaschine
einen Drehwinkelsensor (Drosselpositionssensor) zum Umwandeln des Öffnungsgrads
des Drosselventils 3 in ein elektrisches Signal (Drosselöffnungsgradsignal)
und zum Abgeben des Grads an die ECU, mit dem das Drosselventil 3 geöffnet ist,
auf. Die ECU gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
steuert den Antriebsmotor durch eine proportional-integral-Ableitungsrückführung (PID)
derart, dass die Differenz zwischen dem Drosselöffnungsgradsignal von dem Drehwinkelsensor
und dem Beschleunigeröffnungsgradsigsal
von dem Beschleunigeröffnungsgradsensor
beseitigt wird.
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Der
Drehwinkelsensor ist ein Drosselöffnungsgradsegsor
zum Erfassen des Drosselöffnungsgrads
entsprechend dem Drehwinkel des Drosselventils 3 und ist
aus einem Permanentmagnet einer Trennbauart (im Wesentlichen quadratisch) aufgebaut,
der eine Magnetfeldquelle bereitstellt, die an einem axialen Ende
der Drosselwelle 4 montiert ist, die einstückig mit
dem Drosselventil 3 gedreht wird, und einen berührungslosen
Magnetismussensor (wie z.B. einem Hall-Element, einem Hall-IC oder einem
magnetoresistiven Element), der in einer entgegengesetzten Beziehung
zu der inneren Umfangsfläche
eines Jochs der Trennbauart (im Wesentlichen bogenförmig) angeordnet
ist, das durch den Magnet magnetisiert wird, um den Drehwinkel (Ventilwinkel) des
Drosselventils 3 als Reaktion auf die Magnetkraft des Magneten
zu erfassen. Der Drehwinkelsensor, oder insbesondere der kontaktlose
Magnetismussensor, ist einstückig
mit einer Sensorabdeckung 8 angeordnet, die an der Außenwand
des Drosselkörpers 1 zusammengebaut
ist. Ebenso sind der Magnet und das Joch unter Verwendung eines
Klebstoffs oder ähnlichen
an der inneren Umfangsfläche
des Ventilzahnrads 5 vorgesehen, das eines der Bauteile
des mechanischen Reduktionsgetriebes bereitstellt.
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Das
Drosselventil 3 ist ein Erzeugnis aus thermoplastischem
Harz, das durch Einspritzgießen eines
thermoplastischen Harzwerkstoffs ausgebildet wird (hitzebeständiges Harz,
wie zum Beispiel Polyphenylensulfid (PPS), Polyamid (PA), Polypropylen (PP)
oder Polyetherimid (PEI)), im Wesentlichen in der Gestalt einer
Scheibe in einer Einspritzgussform. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel
ist das Drosselventil 3 ein Drehventil der Schmetterlingsbauart (Harzventil)
mit der Zentralachse der Drehung, die im Wesentlichen senkrecht
zu der Durchschnittsströmungsachse
der Einlassluft liegt, die in der Drosselbohrung 2 des
Drosselkörpers 1 strömt, wobei
die Menge der Einlassluft, die in den Verbrennungsmotor eingeführt wird,
durch Ändern
des Drehwinkels (des Ventilöffnungsgrads)
innerhalb des Drehbereichs von der geschlossenen Position, die die
Einlassluftmenge minimiert, und der Vollöffnungsposition, die die Einlassluftmenge
maximiert, gesteuert wird. Das Drosselventil 3 weist eine
im Wesentlichen runde Harzscheibe (Scheibenabschnitt) 21 und
eine im Wesentlichen zylindrische Harzwelle (Zylinderabschnitt) 22 auf
und ist einstückig
durch Harzformen an dem äußeren Umfang
des Ventilhalters der Drosselwelle 4 ausgebildet. Als Folge
werden das Drosselventil 3 und die Drosselwelle 4 integriert
und werden einstückig
miteinander gedreht.
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Die
Drosselwelle 4 wird als ein axialer runder Stab eines Metallwerkstoffs,
wie zum Beispiel Messing oder Edelstahl ausgebildet und bildet eine
Metallwelle des Drosselventils 3.
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Die
Drosselwelle 4 weist einen Ventilhalter zum fixierten Halten
des Drosselventils 3 zum Verstärken des Drosselventils 3 aus
Harz auf, während es
gleichzeitig in dem Zylinderabschnitt 22 des Drosselventils 3 einsatzgeformt
ist. Ebenso ist ein erstes axiales Ende der Drosselwelle 4 freigelegt
(steht vor) von einer ersten Endfläche des Zylinderabschnitts 22 des
Drosselventils 3 und funktioniert als ein erster Lagergleitabschnitt,
der drehbar in der ersten Lagernabe des Drosselkörpers 1 gleiten kann.
Das zweite axiale Ende der Drosselwelle 4 ist andererseits
von der zweiten Endfläche
des Zylinderabschnitts 22 des Drosselventils 2 freigelegt
(steht vor) und funktioniert als ein zweiter Lagergleitabschnitt,
der geeignet ist, drehbar an der zweiten Lagernabe des Drosselkörpers 1 zu
gleiten. Das erste axiale Ende der Drosselwelle 4 ist einstückig mit
einem Ventilzahnrad 5 ausgebildet, das eines der Bauteile
des mechanischen Reduktionsgetriebes bildet.
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Die
Antriebseinheit zum drehbaren Antreiben des Drosselventils 3 und
der Drosselwelle 4 in die Ventilöffnungsrichtung (oder die Ventilschließrichtung)
weist einen Antriebsmotor, der eine Antriebsquelle bereitstellt,
und ein mechanisches Reduktionsgetriebe zum Verringern der Drehzahl
des Antriebsmotors auf ein vorbestimmtes Reduktionsverhältnis auf.
Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel weist
das mechanische Reduktionsgetriebe ein Ritzel (nicht gezeigt), das
an dem äußeren Umfang
der Motorwelle des Antriebsmotors fixiert ist, ein Reduktionszwischenzahnrad
(nicht gezeigt) das kämmend mit
dem Ritzel gedreht wird, und ein Ventilzahnrad 5 auf, das
kämmend
mit dem Reduktionszwischenzahnrad gedreht wird. Das mechanische
Reduktionsgetriebe wird somit als Leistungsübertragungsgetriebe zum Übertragen
der Drehwirkung des Antriebsmotors auf die Drosselwelle 4 verwendet.
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Der
Antriebsmotor gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
ist ein elektrisch betriebenes Stellglied (Antriebsquelle), das
einstückig
mit dem Motorleitungsanschluss verbunden ist, der in der Sensorabdeckung 8 eingebettet
ist, und hat eine Motorwelle (nicht gezeigt), die in die Vorwärts- oder
die Rückwärts-Richtung
gedreht wird. Der Vorderendrahmen des Antriebsmotors ist fest um
ein kreisförmiges
Motoreinsteckloch 23 befestigt, das in der Bodenwand des
Getriebegehäuses 16 ausgebildet
ist. Das Reduktionszwischenzahnrad des mechanischen Reduktionsgetriebes
ist drehbar an dem äußeren Umfang
der Stützwelle 24 gepasst,
die das Rotationszentrum bildet. Ein erstes axiales Ende der Stützwelle 24 ist
in dem Einschnitt gepasst, der an der Innenwandfläche der
Sensorabdeckung 8 gebildet ist, und das zweite Ende davon
ist unter Druck in den Einschnitt gepasst, der an der Außenwandfläche der Bohrungswand 14 des
Drosselkörpers 1 ausgebildet ist.
Ein Bezugszeichen 26 bezeichnet eine Vielzahl von Gewindelöchern, die
Befestigungsmittel (nicht gezeigt), wie zum Beispiel Befestigungsschrauben geschraubt
sind, um den Vorderendrahmen des Antriebsmotors fest an der Bodenwand
des Gehäuses 16 zu
befestigen.
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Das
Ventilzahnrad 5 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
ist ein im Wesentlichen ringförmiges Thermoplastharzerzeugnis
(Drehantriebselement), das durch Spritzgießen eines Thermoplastharzwerkstoffs
(hitzebeständigen
Harzes, wie zum Beispiel Polyphenylensulfid (PPS), Polyamid (PA),
Polypropylen (PP) oder Polyetherimid (PEI)) in einer vorbestimmten
Gestalt in einer Spritzgussform ausgebildet wird. Die äußere Umfangsfläche des
Ventilzahnrads 5 wird einstückig mit einem Zahnrad (gezahnter
Abschnitt) 31 in kämmendem
Eingriff mit dem Reduktionszwischenzahnrad ausgebildet. Der Außenumfangsabschnitt
des Ventilzahnrads 5, insbesondere eine Umfangsendfläche des
Zahnrads 31 ist einstückig
mit einem Schließanschlagabschnitt 32 ausgebildet,
der geeignet ist, mit einem Schließpositionsanschlag (nicht gezeigt)
einzugreifen, der als Block (oder als Nabe oder als Vorsprung) einstückig an dem
Getriebegehäuse 16 des
Drosselkörpers 1 ausgebildet
ist, wenn das Drosselventil 3 geschlossen ist.
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Der
Außenumfangsabschnitt
des Ventilzahnrads 5, insbesondere die Außenumfangsendfläche des
Zahnrads 31 ist andererseits einstückig mit einem Vollöffnungsanschlagabschnitt 33 ausgebildet, der
geeignet ist, mit einem blockförmigen
(oder nabenförmigen
oder vorstehenden) Vollöffnungspositionsanschlag
(nicht gezeigt), der einstückig
an dem Getriebegehäuse 16 des
Drosselkörpers 1 ausgebildet
ist, einzugreifen, wenn das Drosselventil 3 auf die Vollöffnungsposition
geöffnet
ist. Der Annenumfangsabschnitt des Ventilzahnrads 5 hat
ein Passloch, das geeignet ist, in den Passabschnitt 27 zu
passen, der an einem axialen Ende der Drosselwelle 4 ausgebildet
ist. Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
ist ein Zweiflächenbreitenabschnitt
an dem äußeren Umfang
des Passabschnitts 27 der Drosselwelle 4 bzw. dem
inneren Umfang des Passlochs des Ventilzahnrads 5 ausgebildet,
um das Drosselventil 3, die Drosselwelle 4 und
das Ventilzahnrad 5 an vorbestimmten relativen Winkeln
zueinander einerseits zu definieren und andererseits zu verhindern,
dass sich die Drosselwelle 4 und das Ventilzahnrad 5 relativ
zueinander drehen. Das Ventilzahnrad 5 ist an einem axialen Ende
(Passabschnitt 27) der Drosselwelle 4, die von dem
Passloch vorsteht, durch Einstemmen des Passabschnitts 27 ausgebildet.
Andererseits von dem Außenumfangsabschnitt
des Ventilzahnrads 5, insbesondere dem Außenumfangsabschnitt
mit einem gewissen Abstand in Umfangsrichtung von dem Schließanschlagabschnitt 32 ist
ein Öffnerelement (Öffnerhebel) 34 einstückig ausgebildet
und steht im Wesentlichen in der Gestalt eines L axial nach links in
der Zeichnung vor (in Richtung auf den Körper oder die Drosselbohrung).
Das Öffnerelement 34 wird
einstückig
mit dem Drosselventil 3 und der Drosselwelle 4 gedreht
und in Richtung auf die Zwischenposition (in die Vollöffnungsrichtung)
von der Schließposition
durch die Vorgabefeder 12 der Schraubenfeder 6 vorgespannt.
Der Öffnerhebel 34 ist
einstückig mit
einem zweiten Eingriffsabschnitt 35 zum Eingreifen des
zweiten Endes der Vorgabefeder 12 der Schraubenfeder 6,
einem Hakeneingriffsabschnitt 36, der geeignet ist, abnehmbar
mit dem U-förmigen Haken 13 einzugreifen,
der eine Kupplung zwischen der Rückstellfeder 11 und
der Vorgabefeder 12 der Schraubfeder 6 bildet,
und einer Vielzahl von Antihorizontalverschiebungsführungen 37 in
der Umgebung des Hakeneingriffsabschnitts 36 zum Beschränken der
weitergehenden Bewegung des U-förmigen
Hakens 13 der Schraubenfeder 6 in die axiale Richtung (horizontale
Richtung in der Zeichnung) versehen.
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Der
Außenumfang
des zylindrischen Abschnitts, der einstückig derart ausgebildet ist,
dass er nach links in der Zeichnung von der Körperseite (Seitenfläche der
Drosselbohrung) des Ventilzahnrads 5 vorsteht, funktioniert
als eine Federinnenumfangsführung 39 zum
Halten der Innendurchmesserseite der Vorgabefeder 12 der
Schraubenfeder 6. Diese Federinnenumfangsführung 39 ist
entgegengesetzt zu der Federinnenumfangsführung 17 angeordnet, die
die Durchmesserinnenseite der Rückstellfeder 11 der
Schraubenfeder 6 hält,
an im Wesentlichen der gleichen Achse und derart, dass sie den gleichen
Außendurchmesser
wie die Federinnenumfangsführung 17 hat.
Die Federinnenumfangsführung 39 hält somit die
Durchmesserinnenseite der Schraubenfeder 6 von der Rückstellfeder 11 in
der Umgebung des U-förmigen
Hakens 13 der Schraubenfeder 6 zu der Umgebung
des zweiten Endes der Vorgabefeder 12.
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Die
Schraubenfeder 6 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
ist eine einzige schraubenförmige Feder,
die integriert miteinander die Rückstellfeder 11 zum
Vorspannen des Drosselventils 3 zurück von der Vollöffnungsposition
zu der Zwischenposition (Vorgabeöffnungsgrad)
und der Schließposition durch
den Öffnerhebel 34,
der mit dem Ventilzahnrad 5 integriert ist, und die Vorgabefeder 12 zum
Vorspannen des Drosselventils 3 zurück von der Schließposition
zu der Zwischenposition (Vorgabeöffnungsgrad)
durch den Öffnerhebel 34 aufweist, der
integriert mit dem Ventilzahnrad 5 ist. Die Schraubenfeder 6 spannt
somit das Drosselventil 3 in die Richtung auf die Schließposition
und die Richtung auf die Vollöffnungsposition vor.
Die Schraubenfeder 6 ist zwischen der Außenwandfläche der
Bohrungswand 14 des Drosselkörpers 1, insbesondere
der zylindrisch eingeschnittenen Bodenwandfläche des Getriebegehäuses 16 und
der Endfläche
des Ventilzahnrads 5 näher
an der Bohrungswand montiert, an der die Kupplung (Zwischenabschnitt)
zwischen der Rückstellfeder 11 und
der Vorgabefeder 12 in der Gestalt eines umgekehrten U
in einem U-förmigen Haken 13 gebogen
ist, der an der Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 gehalten
ist. Die Schraubenfeder 6 bildet somit einen Federaufbau
mit einer einzigen Schraube, wobei die zwei Enden davon in unterschiedliche
Richtungen gewunden sind.
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Die
einzige Schraubenfeder 6 gemäß diesem Ausführungsbeispiel
ist eine Feder mit einer einzigen Schraube, die zwischen der Außenwandfläche der
Bohrungswand 14 des Drosselkörpers 1 und der entgegengesetzten
Fläche
des Ventilzahnrads 5 montiert ist. Die Federschraube 6 weist
eine Rückstellfeder 11 und
eine Vorgabefeder 12 auf, die miteinander integriert sind,
wobei ein erstes Ende der Rückstellfeder 11 und
ein zweites Ende der Vorgabefeder 12 in unterschiedliche
Richtungen gewunden sind. Die Kupplung zwischen der Rückstellfeder 11 und
der Vorgabefeder 12 hat den U-förmigen Haken 13, der
an der Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 gehalten
wird, in dem Fall, dass die Energiezufuhr zu dem Antriebsmotor aus
irgend einem Grund angehalten wird. Die Rückstellfeder 11 ist
aus einem runden Stab eines Federstahls in einer Schraube ausgebildet.
Das erste Ende der Rückstellfeder 11 ist mit
einem federkörperseitigen
Haken (erster eingegriffener Abschnitt) 41, der durch einen
ersten Eingriffsabschnitt 25 eingegriffen oder gehalten
wird, ausgebildet, der einstückig
an der Außenwandfläche der
Bohrungswand 14 des Drosselkörpers 1 ausgebildet
ist.
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Die
Vorgabefeder 12 ist aus einem runden Stab eines Federstahls
in einer Schraube ausgebildet. Die Vorgabefeder 12 ist
in die entgegengesetzte Richtung (Schraubenrichtung) zu der Rückstellfeder 11 gewunden.
Zusätzlich
ist die Anzahl der Windungen der Vorgabefeder 12 (die Höhe entlang
ihrer Mittelachse) geringer als die Anzahl der Windungen der Rückstellfeder 11 (die
Höhe entlang
ihrer Mittelachse). Die Vorgabefeder 12 bildet gemeinsam
mit der Rückstellfeder 11 eine
Schraube mit im Wesentlichen dem gleichen äußeren Schraubendurchmesser
und im Wesentlichen dem gleichen Schraubenintervallen, insbesondere
im Wesentlichen den gleichen Schraubenteilungen entlang der Mittelachse.
Des Weiteren ist der Drahtdurchmesser der Vorgabefeder 12 im Wesentlichen
gleich dem Drahtdurchmesser der Rückstellfeder 11. Ebenso
ist der Durchmesser der Schraube der Vorgabefeder 12 im
Wesentlichen gleich dem Außendurchmesser
der Schraube der Rückstellfeder 11.
Des Weiteren ist das zweite Ende der Vorgabefeder 12 mit
einem federzahnradseitigem Haken (zweitem eingegriffenen Abschnitt) 42 ausgebildet,
der durch einen zweiten Eingriffsabschnitt 35 des Öffnerhebels 34 eingegriffen
oder gehalten ist.
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Die
einzige Schraubenfeder 6, insbesondere die Rückstellfeder
(erste Feder) 11 oder die Vorgabefeder (zweite Feder) 12 oder
insbesondere die Vorgabefeder (zweite Feder) 12 kann eine
Feder mit gleicher Teilung bilden, die im Wesentlichen den gleichen
Außendurchmesser
entlang der Mittelachse und ungleiche Schraubenintervalle hat, eine
Schraube mit ungleicher Teilung bilden, die im Wesentlichen den
gleichen Außendurchmesser
entlang der Mittelachse und ungleiche Schraubenintervalle hat, oder eine
nichtlineare Feder bilden (wie zum Beispiel eine uhrglasförmige Feder,
eine tonnenförmige
Feder oder eine Kegelstumpffeder), die Schraubenaußendurchmesser
hat, die sich entlang der Mittelachse ändern.
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Bei
der elektronisch gesteuerten Drosselventilsteuereinheit gemäß diesem
Ausführungsbeispiel,
wie vorstehend beschrieben ist, ist der Außenwandabschnitt der Bohrungswand 14 des
Drosselkörpers 1 einstückig durch
Harzformen mit einem Motorgehäuse 15 zum
Aufnehmen und Halten des Antriebsmotors und einem Getriebegehäuse 16 zum Aufnehmen
der Schraubenfeder und zum drehbaren Aufnehmen der Zahnräder ausgebildet,
die das mechanische Reduktionsgetriebe bilden. Die Öffnungsseite
des Getriebegehäuses 16 ist
luftdicht oder flüssigkeitsdicht
durch eine Sensorabdeckung 8 abgedichtet, die den Magnetismussensor,
den Anschluss und den Stator eines Drehwinkelsensors hält. Ein Motoraufnahmeloch
(Innenraum) 51 mit einem kreisförmigen Querschnitt zum festen
Halten des Antriebsmotors ist in dem Motorgehäuse 15 ausgebildet.
Ebenso sind eine Federkammer (Innenraum) 52 mit einem zylindrischen
Querschnitt zum Aufnehmen der Schraubenfeder 6 und eine
Zahnradkammer (Innenraum) 53 zum drehbaren Aufnehmen der
Zahnräder,
die das mechanische Reduktionsgetriebe bilden, in dem Getriebegehäuse 16 ausgebildet.
Die Bodenwand des Getriebegehäuses 16 ist
einstückig
mit einem im Wesentlichen kreisförmigen
Motoreinsteckloch 23 ausgebildet, durch das der Antriebsmotor
in das Motoraufnahmeloch 51 eingesteckt wird. Ebenso ist
das Getriebegehäuse 16 einstückig mit
einem ersten Eingriffsabschnitt (körperseitiger Haken) 25 ausgebildet,
der geeignet ist, mit dem ersten Ende der Rückstellfeder 11 der
Schraubenfeder 6 einzugreifen.
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Die
Sensorabdeckung 8 ist ein Thermoplastharzerzeugnis (Gehäuseabdeckung),
das durch Spritzgießen
in einer vorbestimmten Gestalt in einer Spritzgussform aus einem
Thermoplastharzwerkstoff (hitzebeständiges Harz, wie zum Beispiel
Polyphenylensulfid (PPS), Polyamid (PA), Polypropylen (PP) oder
Polyetherimid (PEI)) ausgebildet wird, das fähig ist, die Anschlüsse des
Drehwinkelsensors und der Energieanschlüsse des Antriebsmotors elektrisch
zu isolieren. Die Sensorabdeckung 8 ist einstückig durch
Harzformen mit einer zylindrischen Verbinderaufnahme 54 ausgebildet,
die mit einem Verbinder verbunden ist, der nicht gezeigt ist. Das
Motoraufnahmeloch 51 ist zwischen der Sensorabdeckung 8 und dem
Motorgehäuse 15 ausgebildet
und die Federkammer 52 sowie die Getriebekammer 53 sind
zwischen der Sensorabdeckung 8 und dem eingeschnittenen
Abschnitt des Getriebegehäuses 16 ausgebildet.
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Die
Sensorabdeckung 8, wie in den 1, 2 und 4 gezeigt
ist, hat eine rechteckige ringförmige
Kupplungsendfläche 56,
die mit der rechteckigen ringförmigen öffnungsseitigen Endfläche 55 gekoppelt
ist, die an der Öffnungsseite
des Getriebegehäuses 16 ausgebildet
ist, und wird an der öffnungsseitigen
Endfläche 55 des
Getriebegehäuses 16 durch
einen Niet, eine Schraube oder thermisches Einstimmen zusammengebaut.
Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
sind die Sensorabdeckung 8 und das Getriebegehäuse 16 des
Drosselkörpers 1 einstückig mit
Passnaben 57, 58 zum Passen und Halten der Manschettenmutter 9 zum
festen Halten der Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 ausgebildet,
wenn die Kupplungsendfläche 56 der
Sensorabdeckung 8 an der öffnungsseitigen Endfläche 55 des
Getriebegehäuses 16 zusammengebaut
wird. Ebenso ist die Seitenwand der Sensorabdeckung 8 mit
einer Zwischenöffnungsgradeinstellbearbeitungsöffnung (Fenster) 16 ausgebildet,
das in Verbindung mit dem Passloch 59 steht, das zwischen
den Passnaben 57, 58 ausgebildet ist. Die Passnabe 58 hat
einen Vorsprung in Richtung auf das Getriebegehäuse 16 und die Passnabe 57 hat
einen Vorsprung in Richtung auf die Sensorabdeckung 8 derart,
dass sie den Vorsprung der Passnabe 58 von beiden Seiten
abdeckt. Die Vorsprünge
der Passnaben 57, 58 sind so gepasst, dass sie
die Manschettenmutter 9 in dem Passloch 59 halten,
das zwischen den Passnaben 57, 58 ausgebildet
ist.
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Der
Zwischenöffnungsgradeinstellmechanismus
gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
ist aus einer Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 und
einer Manschettenmutter 9 mit einem internen axialen Innengewindeloch 61 konfiguriert.
In dem Fall, in dem der elektrische Strom zu dem Antriebsmotor aus
irgendeinem Grund angehalten wird (der Antriebsmotor ausgeschaltet
wird) oder der Verbrennungsmotor angehalten wird, der Antriebsmotor
ausgeschaltet wird), wird dann das Drosselventil 3 auf
der vorbestimmten Zwischenposition (Zwischeneinstellöffnungsgrad
oder Vorgabeöffnungsgrad)
zwischen der Schließposition
und der Vollöffnungsposition
durch die Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 unter Verwendung
der Vorspannkräfte
der Rückstellfeder 11 und
der Vorgabefeder 12 der Schraubenfeder 6 in unterschiedliche
Richtungen gehalten oder mechanisch in Eingriff gebracht.
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Die
Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 ist
einstückig
aus einem Metallwerkstoff in der Gestalt eines Stabs ausgebildet
und hat einen massiven zylindrischen Schraubenkopf 62 und
einen Gewindeabschnitt (axialen Abschnitt) 63, der sich
axial von dem Schraubenkopf 62 in Richtung auf den U-förmigen Haken 13 der
Schraubenfeder 6 erstreckt. Der Schraubenkopf 62 ist
mit einem sechseckigen Eingriffseinschnitt 64 ausgebildet,
der geeignet ist, mit einem Befestigungswerkzeug (wie zum Beispiel
einem Sechskantschlüssel)
einzugreifen, der in das Innengewindeloch 61 der Manschettenmutter 9 von
außen
von der Sensorabdeckung 8 eingesteckt wird. Der Teil des
axialen Gewindeabschnitts 63, der näher an dem Schraubenkopf 62 liegt,
ist mit einem zylindrischen Abschnitt (massiven zylindrischen Abschnitt) ausgebildet.
Ebenso ist der Außenumfang
des nach vorn weisenden Endes des axialen Gewindeabschnitts 63 mit
einem Außengewinde 65 ausgebildet, das
geeignet ist, in das Innengewindeloch 61 der Manschettenmutter 9 eingeschraubt
zu werden. Die Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 bildet
eine Drosselventilöffnungsgradeinstellschraube,
die das Außengewinde 65 hat,
das geeignet ist, nachträglich in
das Innengewindeloch 61 der Manschettenmutter 9 geschraubt
zu werden, so dass dann, wenn das Drosselventil 3 innerhalb
eines eingerichteten Öffnungsgradbereichs
zwischen der Schließposition und
der Zwischenposition gelegen ist, die Schraube 7 in direktem
Kontakt mit dem U-förmigen
Haken 13 der Schraubenfeder 6 gelangt. Auf diesem
Weg wird der Drehbetrieb des Drosselventils 3 auf den Zwischeneinstellöffnungsgrad
(Drosselöffnungsgrad) beschränkt.
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Die
Manschettenmutter 9 ist einstückig aus einem Metallwerkstoff
in einer vorbestimmten Gestalt ausgebildet. In dem eingestellten Öffnungsgradbereich
von der Schließposition
zu der Zwischenposition des Drosselventils 3 ist die Manschettenmutter 9 fest
zwischen der Passnabe 57 des Getriebegehäuses 16 und
der Passnabe 65 der Sensorabdeckung 8 in entgegengesetzter
Relation zu dem U-förmigen Haken 13 der Schraubenfeder 6 gehalten.
Das Innengewindeloch 61 der Manschettenmutter 9 ist
so angeordnet, dass es eine Verbindung zwischen dem Inneren und
dem Äußeren der
Getriebekammer 53 durch die Zwischenöffnungsgradeinstellverarbeitungsöffnung 16 der
Sensorabdeckung 8 bildet. Die flachen Passstücke 66, 67 zum
Vergrößern der
Kontaktfläche
mit dem Passloch 59, die zwischen den Passnaben 57, 58 gebildet
wird, stehen in Richtung auf die radialen Enden (in einer Richtung
entlang der Kupplungsfläche
zwischen der öffnungsseitigen
Endfläche 55 und
der Kupplungsendfläche 56)
an dem äußeren Umfang
der Manschettenmutter 9 vor. Das Passloch 59,
das zwischen den Passnaben 57, 58 ausgebildet
ist, nimmt eine Gestalt entsprechend den Passstücken 66, 67 und
den Außendurchmesser
der Manschettenmutter 9 an.
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(Zwischenöffnungsgradeinstellverfahren
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel)
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Als
nächstes
wird das Zwischenöffnungsgradeinstellverfahren
für die
elektronisch gesteuerte Drosselventilsteuereinheit gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 erklärt. Zuerst
werden das Drosselventil 3 und die Drosselwelle 4 drehbar
in den Drosselbogen 2 des Drosselkörpers 1 eingebaut.
Als Alternative werden der Drosselkörper 1 und das Drosselventil 3 durch
Spritzgießen
gleichzeitig in der gleichen Spritzgussform ausgebildet und wird
die Drosselwelle 4 in dem zylindrischen Abschnitt 2 des
Drosselventils 3 einsatzgeformt. Dann wird die Schraubenfeder 6 in der
Federkammer 52 des Getriebegehäuses 16 des Drosselkörpers 1 eingebaut
und wird der federkörperseitige
Haken (erster eingegriffener Abschnitt) 41 der Rückstellfeder 11 der
Schraubenfeder 6 in Eingriff mit dem ersten Eingriffsabschnitt
(körperseitiger Haken) 25 gebracht,
während
der federzahnradseitige Haken (zweiter eingegriffener Abschnitt) 42 der Vorgabefeder 12 in
Eingriff mit dem zweiten Eingriffsabschnitt (zahnradseitiger Haken) 35 des Öffnerhebels 34 des
Ventilzahnrads 5 gebracht wird. Das Passloch des Ventilzahnrads 5 wird
an einem ersten axialen Ende (Passloch 27) der Drosselwelle 4 gepasst,
worauf der Passabschnitt 27, der von dem Ventilzahnrad 5 vorsteht,
eingestemmt wird. Auf diesem Weg wird das Ventilzahnrad 5 fest
an dem ersten axialen Ende (Passabschnitt) 27 der Drosselwelle 4 eingestemmt.
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Als
nächstes
wird die Manschettenmutter 9 an der Passnabe 57,
die in der Umgebung der öffnungsseitigen
Endfläche 55 des
Getriebegehäuses 16 des
Drosselkörpers 1 ausgebildet
ist, oder die Passnabe 58, die in der Umgebung der Kupplungsendfläche 56 der
Sensorabdeckung 8 ausgebildet ist, gepasst. Die Kupplungsendfläche 56 der
Sensorabdeckung 8 wird an der öffnungsseitigen Endfläche 55 des
Getriebegehäuses 16 gepasst,
worauf das Getriebegehäuse 16 des
Drosselkörpers 1 und
die Sensorabdeckung 8 aneinander durch Nieten, Schrauben
oder thermisches Einstemmen zusammengebaut werden. Als Folge wird
die Manschettenmutter 9 fest zwischen den Kupplungsnaben 57, 58 einfach durch
Zusammenbauen der Sensorabdeckung 8 an dem Drosselkörper 1 festgehalten.
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Die
Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 wird
in die Getriebekammer 53 und die Federkammer 52 des
Getriebegehäuses 16 von
der Zwischenöffnungsgradeinstellbearbeitungsöffnung (Fenster) 60 eingesteckt,
das Außengewinde 65 der Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 wird
in das Innengewindeloch 61 der Manschettenmutter 9 eingeschraubt
und die Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 wird
in der Manschettenmutter 9 unter Verwendung eines Befestigungswerkzeugs
befestigt. Das nach vorn weisende Ende des Außengewindes 65 der
Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 steht
in Richtung auf den U-förmigen
Haken 13 der Schraubenfeder 6 von der Endfläche des
U-förmigen Hakens
der Manschettenmutter 9 vor.
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Dieser
Prozess wird fortgesetzt, bis das nach vorn weisende Ende des Außengewindes 65 der Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 in
direktem Kontakt mit dem U-förmigen
Haken 13 der Schraubenfeder 6 gelangt und sich
das Drosselventil 3 nahezu bis auf die Zwischenposition
von der geschlossenen Position in der Drosselbohrung 2 öffnet. Auf diesem
Weg wird das Außengewinde 65 der Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 nachträglich in
dem Innengewindeloch 61 der Manschettenmutter 9 derart
geschraubt, dass die Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 mit
einem Ausmaß innerhalb
eines vorbestimmten Bereichs vorsteht. Somit wird der Drosselöffnungsgrad
entsprechend dem Drehwinkel des Drosselventils 3 auf die
Zwischenposition (Zwischeneinstellöffnungsgrad oder Vorgabeöffnungsgrad)
eingestellt, die eingerichtet wird, wenn der elektrische Strom zu
dem Motor aus irgendeinem Grund ausgeschaltet wird (der Motor wird
ausgeschaltet) oder wenn der elektrische Strom zu dem Antriebsmotor
angehalten wird, wenn der Verbrennungsmotor angehalten wird (Antriebsmotor
wird ausgeschaltet) (8). Nach der Einstellung wird
ein Klebstoff auf die Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 aufgebracht,
so dass die Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 fixiert
wird, während gleichzeitig
die Luftdichtigkeit in der Getriebekammer 53 sichergestellt
wird und das Spiel der Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 verhindert
wird.
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Als
nächstes
wird der Betrieb der elektronisch gesteuerten Drosselventilsteuereinheit
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 erklärt.
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Der
normale Betrieb der elektronisch gesteuerten Drosselventilsteuereinheit,
bei dem das Drosselventil 3 von der Zwischenposition geöffnet wird, wird
erklärt.
Beim Niederdrücken
des Beschleunigerpedals durch den Fahrer bringt der Beschleunigerpedalwinkelsensor
ein Beschleunigerpedalwinkelsignal auf die ECU auf. Der Antriebsmotor
wird gestartet und die Motorwelle (Ausgangswelle) des Antriebsmotors
wird gedreht, um einen vorbestimmten Öffnungsgrad des Drosselventils 3 unter
der Steuerung der ECU zu erhalten. Das Ausgangswellendrehmoment
des Antriebsmotors wird auf die Zahnräder des mechanischen Reduktionsgetriebes übertragen. Gleichzeitig
presst der Hakeneingriffsabschnitt 36 des Öffnerhebels 34 den
U-förmigen
Haken 13 der Schraubenfeder 6 gegen die Vorspannkraft
der Rückstellfeder 9,
die die Rückstellfederfunktion
hat.
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Mit
der Drehung des Ventilzahnrads 5 in die Öffnungsrichtung
entwickelt die Rückstellfeder 11, bei
der der federkörperseitige
Haken 41 an dem körperseitigen
Haken 25 des Drosselkörpers 1 eingreift, eine
Vorspannkraft derart in eine solche Richtung, dass sie das Drosselventil 3 zum
Rückstellen
von der Vollöffnungsposition
zu der Zwischenöffnungsposition
durch den Öffnerhebel 34 vorspannt.
Als Folge dreht sich das Ventilzahnrad 5 und dreht sich
die Drosselwelle 4 um einen vorbestimmten Drehwinkel entsprechend
dem Beschleunigerpedalwinkel, der durch den Fahrer eingerichtet
wird, so dass das Drosselventil 3 sich in die Richtung
(die Öffnungsrichtung)
dreht, um sich von der Zwischenposition zu der Vollöffnungsposition
zu öffnen.
Die Vorspannkraft der Vorgabefeder 12 trägt zu dieser
Drehung des Drosselventils 3 in die Öffnungsrichtung nichts bei,
so dass dadurch der Öffnerhebel 34 zwischen
dem kupplungsseitigen Ende der Vorgabefeder 12 und dem
federzahnradseitigem Haken 42 gehalten wird.
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Der
normale Betrieb der elektronisch gesteuerten Drosselventilsteuereinheit
zum Schließen
des Drosselventils 3 von der Zwischenposition wird erklärt. Wenn
das Beschleunigerpedal losgelassen wird, dreht sich der Antriebsmotor
in die umgekehrte Richtung und ebenso das Drosselventil 3,
die Drosselwelle 4 und das Ventilzahnrad 5. Bei
diesem Prozess presst der zahnradseitige Haken 35 des Öffnerhebels 34 den
federzahnradseitigen Haken 42 der Vorgabefeder 12 gegen
die Vorspannkraft der Vorgabefeder 12.
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Mit
der Drehung des Ventilzahnrads 5 in die Schließrichtung übt die Vorgabefeder 12 eine
Vorspannkraft auf den federzahnradseitigen Haken 42 in kämmenden
Eingriff mit dem getriebeseitigen Haken 35 des Öffnerhebels
34 zum Rückstellen
des Drosselventils 3 von der Schließposition zu der Zwischenposition
durch den Öffnerhebel 34 aus.
Die Drosselwelle 4 dreht sich um einen vorbestimmten Winkel und
das Drosselventil 3 dreht sich in eine solche Richtung,
so dass es sich von der Zwischenposition zu der Schließposition schließt (insbesondere
in die Schließrichtung
umgekehrt zu der Öffnungsrichtung des
Drosselventils 3). Der Schließanschlagabschnitt 32,
der einstückig
an dem äußeren Umfang
des Ventilzahnrads 5 ausgebildet ist, gelangt in Kontakt
mit dem Schließanschlag
und daher wird das Drosselventil 3 in der Schließposition
gehalten. Die Vorspannkraft der Rückstellfeder 11 trägt nichts
zu der Drehung des Drosselventils 3 in die Schließrichtung bei.
Der elektrische Strom fließt
in dem Antriebsmotor in entgegengesetzten Richtungen mit Bezug auf
die Zwischenposition.
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Der
Betrieb der elektronisch gesteuerten Drosselventilsteuereinheit,
wenn der elektrische Strom zu dem Antriebsmotor aus irgendeinem
Grund angehalten ist, wird nachstehend erklärt. Während der Öffnerhebel 34 zwischen
dem kupplungsseitigen Endabschnitt der Vorgabefeder 12 und
dem federzahnradseitigem Haken 42 gehalten wird, funktioniert die
Rückstellfeder 11 zum
Rückstellen
des Drosselventils 3 von der Vollöffnungsposition zu der Zwischenposition
und funktioniert die Vorgabefeder 12 als eine Öffnerfeder
zum Rückstellen
des Drosselventils 3 von der Schließposition zu der Zwischenposition
durch den Öffnerhebel 34.
Als Folge gelangt der Hakeneingriffsabschnitt 36 des Öffnerhebels 34 in
Kontakt mit dem U-förmigen
Haken 13 der Schraubenfeder 6, der im Eingriff
an dem nach vorn weisenden Ende des Außengewindes 65 der
Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 ist.
Somit wird das Ventil 3 sicher auf der Zwischenposition
gehalten und daher wird die Bewegung des Fahrzeugs zum Ausfahren
in dem Fall möglich,
in dem der elektrische Strom zu dem Antriebsmotor aus irgendeinem
Grund angehalten wird.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, sind bei der elektronisch gesteuerten
Drosselventilsteuereinheit gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
der Drosselkörper 1,
das Drosselventil 3 und die Sensorabdeckung 8 aus
Harz ausgebildet, um dadurch den Kraftstoffverbrauch, das Gewicht
und die Kosten zu verringern. Ebenso kann die Manschettenmutter 9 fest
zwischen der Passnabe 57 des Getriebegehäuses 16 des
Drosselkörpers 1 und
der Passnabe 58 der Sensorabdeckung 8 einfach
durch Passen der Manschettenmutter 9 in der Passnabe 57,
die in der Nähe der öffnungsseitigen
Endfläche 55 des
Getriebegehäuses 16 des
Drosselkörpers 1 ausgebildet
ist, oder der Passnabe 58, die in der Nähe der Kupplungsendfläche 56 der
Sensorabdeckung 8 ausgebildet ist, und dann durch Zusammenbauen
der Kupplungsendfläche 56 der
Sensorabdeckung 8 an der öffnungsseitigen Endfläche 55 des
Getriebegehäuses 16 festgehalten
werden.
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Insbesondere
wird ohne die Verwendung des Schneidverfahrens, bei dem die Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 direkt
in das Getriebegehäuse 16 des
Harzdrosselkörpers 1 getrieben wird,
das Außengewinde 56 der
Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 nachträglich in
das Innengewindeloch 61 der Manschettenmutter 9 geschraubt, die
fest zwischen den Passnaben 57, 58 gehalten ist. Auf
diesem Weg kann die Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 an
dem Getriebegehäuse 16 des Drosselkörpers 1 gehalten
werden, der aus Harz ausgebildet ist. Beim nachträglichen
Schrauben des Außengewindes 65 der
Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 in
das Innengewindeloch 61 der Manschettenmutter 9 wird
daher verhindert, dass die Spannung auf interne Verzerrung (die
anderenfalls durch Schneiden verursacht werden könnte, um oder in der Nähe von dem
Innengewindeloch 61, insbesondere um oder in der Nähe von Passnaben 57, 58 erzeugt
wird. Wird auch in dem Fall, indem eine wiederholte Stoßlast von
dem U-förmigen
Haken 13 der Schraubenfeder 6 an das nach vorn
weisende Ende des Außengewindes 65 der
Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 ausgeübt wird,
die Fläche
des Harzabschnitts (des Passlochs 59 der Passnaben 57, 58),
die der Stoßlast
ausgesetzt wird, vergrößert und
wird daher die Stoßbeständigkeit
für eine
höhere Zuverlässigkeit
verbessert.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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5 ist
ein Diagramm, das die Kupplung zwischen dem Getriebegehäuse des
Drosselkörpers und
der Sensorabdeckung gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt.
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Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
hat die Manschettenmutter 9 eine sechseckige Außendurchmessergestalt
einerseits und haben die Passnabe 57 des Getriebegehäuses 16 des
Drosselkörpers 1,
die Passnabe 58 der Sensorabdeckung 8 und das
Passloch 59, das zwischen den Passnaben 57, 58 ausgebildet
ist, ist in diesem Fall die Fläche
des Harzabschnitts (das Passloch 59 der Passnaben 57, 58),
der der wiederholten Stoßlast
von dem U-förmigen Haken 13 der
Schraubenfeder 6 ausgesetzt wird, vergrößert und ist daher die Stoßbeständigkeit
für eine höhere Zuverlässigkeit
verbessert.
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(Drittes Ausführungsbeispiel)
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6 ist
ein Diagramm, das die Kupplung zwischen dem Getriebegehäuse des
Drosselkörpers und
der Sensorabdeckung gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt.
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Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
ist der Außenumfangsabschnitt
der Manschettenmutter 9 mit fahnenförmigen Passstücken 68, 69 ausgebildet, die
in zwei radiale Richtungen vorstehen (in Richtungen, die im Wesentlichen
senkrecht zu der Ebene der Kupplungsfläche zwischen der öffnungsseitigen
Endfläche 55 und
der Kupplungsendfläche 56 sind). Ebenso
ist in diesem Fall die Fläche
des Harzabschnitts (des Passlochs 59 der Passnaben 57, 58), der
der wiederholten Stoßlast
von dem U-förmigen Haken 13 der
Schraubenfeder 6 ausgesetzt wird, vergrößert und wird daher die Stoßbeständigkeit
für eine höhere Zuverlässigkeit
verbessert.
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(Viertes Ausführungsbeispiel)
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Ein
viertes Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in den 7 und 8 gezeigt. 7 zeigt einen
allgemeinen Aufbau der elektronisch gesteuerten Drosselventilsteuereinheit
und 8 die geschlossene Position, die Zwischenposition
(Vorgabeöffnungsgrad)
und die Vollöffnungsposition
des Drosselventils.
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Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
hat das Drosselventil 3 einen Scheibenabschnitt 21,
der im Wesentlichen in der Gestalt einer Scheibe aus Metall oder
einem Harzwerkstoff ausgebildet ist. Das Drosselventil 3 ist,
während
es in das Ventileinsteckloch 72 eingesteckt wird, das in
dem Ventilhalter 71 der Drosselwelle 4 ausgebildet
ist, fest an der Drosselwelle 4 unter Verwendung eines
Befestigungsmittels 73 befestigt, wie zum Beispiel einer
Befestigungsschraube. Als Folge können das Drosselventil 3 und die
Drosselwelle 4 integriert werden und einstückig miteinander
gedreht werden. Ebenso ist der Schraubenkopf 62 der Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
mit einer „+"- oder „–"-förmigen
Eingriffsvertiefung 64 ausgebildet, die geeignet ist, mit
einem Befestigungswerkzeug (wie zum Beispiel dem Plus- oder Minusschraubendreher),
das in das Innengewindeloch 61 der Manschettenmutter 9 von
außen
von der Sensorabdeckung 8 eingesetzt wird, einzugreifen.
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Bei
der elektronisch gesteuerten Drosselventilsteuereinheit gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
wird in dem Fall, das der elektrische Strom zu dem Antriebsmotor
aus irgendeinem Grund abgeschaltet wird (der Antriebsmotor wird
ausgeschaltet) oder der elektrische Strom zu dem Antriebsmotor angehalten
wird, wobei der Verbrennungsmotor angehalten ist (der Antriebsmotor
wird ausgeschaltet), der Drosselöffnungsgrad
auf die Zwischenposition (Zwischeneinstellöffnungsgrad oder Vorgabeöffnungsgrad)
eingerichtet, wie in 8 gezeigt ist. Einer der Drosselöffnungsgrade,
der durch die Zweipunktlinien in 8 gezeigt
ist, stellt die Schließposition
dar, die den Spalt zwischen der Außenumfangsendfläche des
Scheibenabschnitts 21 des Drosselventils 3 und der
Drosselbohrungswandfläche
(Durchmesserinnenfläche
der Bohrung) der Bohrungswand 14 des Drosselkörpers 1 minimiert.
Der andere Drosselventilöffnungsgrad,
der durch die anderen Zweipunktlinien in 8 angedeutet
ist, stellt andererseits die Vollöffnungsposition dar, die den
Spalt zwischen der Außenumfangsendfläche des
Scheibenabschnitts 21 des Drosselventils 3 und
der Drosselbohrungswandfläche (Durchmesserinnenfläche der
Bohrung) der Bohrungswand 14 des Drosselkörpers 1 maximiert.
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(Andere Ausführungsbeispiele)
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In
den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind der Öffnerhebel 34 und
die Federinnenumfangsführung 39 einstückig miteinander an
der Fläche
ausgebildet, die dem Ventilzahnrad (Drehantriebselement) 5 gegenübersteht
(der Fläche,
die entgegengesetzt zu der Außenwandfläche der
Bohrungswand 14 ist), das eines der Bauteile des mechanischen
Reduktionsbetriebs (Leistungsübertragungsvorrichtung)
zum Übertragen
der Drehwirkung des Antriebsmotors auf das Drosselventil 3 ist. Als
Alternative können
das Öffnerelement
und die Federinnenumfangsführung
einstückig
an dem Außenumfang
der Drosselwelle 4 ausgebildet werden, die einstückig mit
dem Drosselventil 3 ausgebildet ist. In diesem Fall bildet
die Drosselwelle 4 ein Drehantriebselement zum Antreiben
des Drosselventils 3 in die Richtung auf die Vollöffnungsposition
oder in die Richtung auf die Schließposition. Ebenso ist in allen vorstehend
beschriebenen Ausführungsbeispielen die
Bohrungswand 14, die die Drosselbohrung 2 bildet,
die einen kreisförmigen
Querschnitt hat, mit einem einzigen Rohr aufgebaut. Als Alternative
kann die Drosselbohrung des Drosselkörpers 1 als Duplexrohrstruktur
mit einem Innenbohrungsrohr (Durchmesserinnenzylinder), das die
Drosselbohrung 2 mit einem kreisförmigen Querschnitt bildet, und
einem Außenbohrungsrohr
(Durchmesseraußenzylinder)
ausgebildet sein, das einen ringförmigen Raum mit dem äußeren Umfang
des Innenbohrungsrohrs bildet.
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Der
Scheibenabschnitt 21 des zylindrischen Abschnitts 22 des
Drosselventils 3 kann einstückig aus einem zusammengesetzten
Harzwerkstoff ausgebildet sein (Polybutylenterephthalat enthaltend
30 % Glasfasern; PBTG 30, als Beispiel), das aus erhitztem
und geschmolzenen Harzwerkstoff (geschmolzenem Thermoplastharz als
Beispiel) besteht, das mit einem Füllstoff gemischt wird (kostengünstige Glasfasern
oder Kohlefasern, Aramidfasern, Boronfasern usw.). Ebenso können die Bohrungswand 14 des
Drosselkörpers 1,
das Motorgehäuse 15 und
das Getriebegehäuse 16 einstückig aus
einem zusammengesetzten Harzwerkstoff ausgebildet werden (Polybutylenterephthalat
enthaltend 30 % Glasfasern; PBTG 30 als Beispiel), das
aus einem erhitzten und geschmolzenen Harzwerkstoff besteht (geschmolzenes
Thermoplastharz als Beispiel), das mit einem Füllstoff gefüllt wird (kostengünstige Glasfasern,
oder Kohlefasern, Aramidfasern, Boronfasern usw.). Des Weiteren
können
ein Harzdrosselventil und ein Harzdrosselkörper durch Spritzgießen des vorstehend
genannten zusammengesetzten Harzwerkstoffs hergestellt werden. Die
Harzbauteile, die durch Spritzgießen aus diesem zusammengesetzten Harzwerkstoff
geformt werden, sind kostengünstig und
haben eine hohe Harzformbarkeit mit verbesserten mechanischen Charakteristiken
einschließlich der
Festigkeit, Steifigkeit und Hitzebeständigkeit.
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Die
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele
der Erfindung stellen ein Beispiel einer Anwendung auf eine elektronisch
gesteuerte Drosselventilsteuereinheit dar, bei der die Drehwirkung
eines Stellglieds, wie zum Beispiel des Antriebsmotors, auf die
Drosselwelle 4 durch das mechanische Reduktionsgetriebe übertragen
wird, und der Drehwinkel (Ventilöffnungsgrad)
des Drosselventils 3 gemäß dem Beschleunigerwinkel gesteuert
wird, der durch den Fahrer einstellt wird. Als Alternative ist diese
Erfindung auf die Drosselvorrichtung der Brennkraftmaschine ohne
den Antriebsmotor anwendbar, wobei in diesem Fall das Ventilzahnrad
(Drehantriebselement) 5, das an einem axialen Ende der
Drosselwelle 4 angeordnet ist, durch einen Beschleunigerhebel (Drehantriebselement)
ersetzt wird, der mechanisch mit dem Beschleunigerpedal durch einen
Seilzug gekoppelt ist. Ebenso kann dadurch der Beschleunigerpedalwinkel,
der durch den Fahrer eingestellt wird, auf das Drosselventil 3 übertragen
werden.
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Zum
Zweck der Verbesserung der Kupplungsleistungsfähigkeit zwischen dem inneren
Umfang des zylindrischen Abschnitts 22 des Drosselventils 3 und
dem äußeren Umfang
des Ventilhalters der Drosselwelle 4 und zum Verhindern
der axialen Bewegung des Drosselventils 3 relativ zu der
Drosselwelle 4, insbesondere zum Zweck der Verhinderung,
das das Drosselventil 3 von dem Ventilhalter der Drosselwelle 4 abfällt, kann
die äußere Umfangsfläche des
Ventilhalters der Drosselwelle 4 teilweise oder vollständig gerändelt werden.
Beispielsweise kann die äußere Umfangsfläche des
Ventilhalters der Drosselwelle 4 mit Nuten versehen sein
oder aufgeraut sein. Als weitere Alternative sind der Ventilhalter der
Drosselwelle 4 und der zylindrische Abschnitt 22 des
Drosselventils 3 mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt
mit zwei Abflachungen ausgebildet. Dadurch wird die relative Drehbewegung
des Drosselventils 3 und der Drosselwelle 4 verhindert.
Ebenso können,
bevor der Drosselkörper 1 und
das Drosselventil 3 im Wesentlichen gleichzeitig in der
gleichen Spritzgussform als Drosselventil 3 harzgeformt
werden, die äußere Umfangsfläche der ersten
und zweiten Lagergleitabschnitte an den Enden der Drosselwelle 4 mit
einem Ablösungsmittel oder
einem Schmiermittel (wie zum Beispiel Fluoroharz oder Molybdendisulfid)
beschichtet werden.
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Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
greift der Schließanschlag 32,
der einstückig
an dem äußeren Umfang
des Ventilzahnrads (Drehantriebselement) ausgebildet ist, mit dem
Schließanschlag
ein, der an dem Getriebegehäuse 16 des
Drosselkörpers 1 ausgebildet
ist, um die Drehung des Drosselventils in die Richtung auf die Schließposition
zu beschränken.
Als Alternative greifen eine oder beide Endflächen des Scheibenabschnitts
des Drosselventils 3 mit dem Schließanschlag ein, der einstückig an
der Drosselbohrungswandfläche
(Durchmesserinnenbohrungsfläche)
der Bohrungswand 14 des Drosselkörpers 1 harzgeformt
ist, um die Drehung des Drosselventils 3 in die Richtung
auf die Schließposition
zu beschränken.
Ebenso greift gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
der Vollöffnungsanschlag 33,
der einstückig
an dem äußeren Umfang
des Ventilzahnrads (Drehantriebselement) 5 ausgebildet
ist, mit dem Vollöffnungsanschlag
ein, der an dem Gehäuse 16 des
Drosselkörpers 1 ausgebildet
ist, um die Drehung des Drosselventils 3 in die Richtung
auf die Vollöffnungsposition
zu beschränken.
Als Alternative greifen eine oder beide Endflächen des Scheibenabschnitts
des Drosselventils 3 mit dem Vollöffnungsanschlag ein, der einstückig an
der Drosselbohrungswandfläche
(Durchmesserinnenbohrungsfläche)
der Bohrungswand 14 des Drosselkörpers 1 harzgeformt ist,
um die Drehung des Drosselventils 3 in die Richtung auf
die Vollöffnungsposition
zu beschränken.
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Ebenso
weist die elektronisch gesteuerte Drosselventilsteuereinheit gemäß einem
Vergleichsbeispiel einen Schließ-Öffnungsgradeinstellmechanismus
(Leerlauföffnungsgradeinstellmechanismus) auf,
bei dem, wie in 11 gezeigt ist, der Schließanschlag 131,
der einstückig
an dem äußeren Umfang
des Ventilzahnrads 113 ausgebildet ist, mit dem nach vorn
weisenden Ende der Schneidschraube eingreift (Schließ-Öffnungs-Gradeinstellschraube), die
in den Schließanschlag 132 getrieben
ist, der an dem Getriebegehäuse 107 des
Drosselkörpers 104 ausgebildet
ist, um die Drehung des Drosselventils 108 in die Richtung
auf die Schließposition
zu beschränken.
Als Alternative kann der Schließ-Öffnungs-Gradeinstellmechanismus
durch den Drosselöffnungsgradeinstellmechanismus
(insbesondere den Schließ-Öffnungs-Gradeinstellmechanismus) gemäß der Erfindung
ersetzt werden.
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Während die
Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsbeispiele beschrieben wurde,
die zum Zweck der Darstellung ausgewählt wurden, ist erkennbar,
dass vielzählige
Abwandlungen durch den Fachmann ohne Abweichen von dem Grundkonzept
und dem Grundgedanken der Erfindung vorgenommen werden können.
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Somit
ist die Einlassluftsteuervorrichtung für die Brennkraftmaschine offenbart.
Ohne die Verwendung einer Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 der
Schneidschraubenbauart, die direkt in einen Harzabschnitt getrieben
wird, wird ein Außengewindeabschnitt 65 der
Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 nachträglich in
ein Innengewindeloch 61 einer Manschettenmutter 9 geschraubt,
die fest zwischen Passnaben 57, 58 gehalten ist.
Auf diesem Weg kann die Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 an
einem Getriebegehäuse 16 gehalten
werden. Die Spannung, die anderenfalls durch direktes Treiben des
Außengewindes 65 der
Zwischenöffnungsgradeinstellschraube 7 in
den Harzabschnitt nach dem Stand der Technik erzeugt wurde, wird
somit um oder in der Umgebung von dem Innengewindeloch 61,
insbesondere den Passnaben 57, 58 vermieden. Ebenso
vergrößert die
Zwischenlage der Manschettenmutter 9 die Fläche des
Harzabschnitts, der die Stoßlast
aufnimmt, wobei sich dadurch die Stoßbeständigkeit für eine höhere Zuverlässigkeit verbessert.