DE102016201020A1 - Adjustment device for a throttle valve - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Stelleinrichtung für eine Drosselklappe, wobei die Stelleinrichtung (1) ein Gehäuse (10) mit einem ersten Raum (11) und mit einem zweiten Raum (12) aufweist. Die Stelleinrichtung (1) weist weiterhin ein im ersten Raum (11) angeordnetes Stellglied (20, 22) auf und einen zumindest abschnittsweise im zweiten Raum (12) angeordneten Stellantrieb (30, 31). Dabei ist der Stellantrieb (30, 31) von einem Außenraum (2) außerhalb des Gehäuses (10) zugänglich. Um die Entwärmung des Stellantriebs (30, 31) zu verbessern, das Gehäuse (10) leichter und kostengünstiger zu machen und den zweiten Raum (12) gegen das Eindringen von fluiden Medien, Schmutz und Staub zu schützen ist dabei vorgesehen, dass zwischen der Innenwand (13) des zweiten Raums (12) und der Außenwand (32) des Stellantriebs (30, 31) eine Dichtung (50, 50a, 50b) angeordnet ist, die den zweiten Raum (12) gegen den Außenraum (2) abdichtet, wobei die Dichtung (50) an die Außenwand (32) des Stellantriebs (30, 31) angespritzt ist.The invention relates to an adjusting device for a throttle flap, wherein the adjusting device (1) has a housing (10) with a first space (11) and with a second space (12). The adjusting device (1) further comprises an actuator (20, 22) arranged in the first space (11) and an actuator (30, 31) arranged at least in sections in the second space (12). In this case, the actuator (30, 31) of an outer space (2) outside the housing (10) accessible. In order to improve the heat dissipation of the actuator (30, 31), to make the housing (10) lighter and less expensive and to protect the second space (12) against ingress of fluid media, dirt and dust, it is provided that between the inner wall (13) of the second space (12) and the outer wall (32) of the actuator (30, 31) a seal (50, 50 a, 50 b) is arranged, which seals the second space (12) against the outer space (2) the seal (50) is molded onto the outer wall (32) of the actuator (30, 31).
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Stelleinrichtung für eine Drosselklappe und einen Stellantrieb für eine Stelleinrichtung für eine DrosselklappeThe invention relates to an adjusting device for a throttle valve and an actuator for an adjusting device for a throttle valve
Stand der TechnikState of the art
Aus dem Stand der Technik sind Stelleinrichtungen für Drosselklappen bekannt, beispielsweise für die Dosierung der Frischluftzufuhr für eine Brennkraftmaschine. Adjustments for throttle valves are known from the prior art, for example for the metering of the fresh air supply for an internal combustion engine.
Eine derartige Stelleinrichtung weist häufig ein Gehäuse mit einem Gehäuseunterteil und mit einem Deckel auf, wobei der Deckel mit dem Gehäuseunterteil so miteinander verbunden ist, dass ein Eindringen von Schmutz oder Staub oder fluiden Medien bzw. Fluide (Flüssigkeiten oder Gasen) ins Innere des Gehäuses vermieden werden kann. Das Gehäuse weist dabei einen ersten und einen zweiten Raum auf. Dabei ist in einem ersten Raum ein Stellglied, beispielsweise ein Drosselkörper, angeordnet. In einem vom ersten Raum separaten zweiten Raum ist ein Stellantrieb mit elektrischen Anschlüssen und einem Treibrad angeordnet. Durch das geschlossene Gehäuse wird der Stellantrieb mit den elektrischen Anschlüssen und dem Treibrad gegen eine Beschädigung durch vom Außenraum eindringende Fluide, Schmutz oder Staub geschützt.Such a control device often has a housing with a lower housing part and with a lid, wherein the lid is connected to the lower housing part so that the penetration of dirt or dust or fluid media or fluids (liquids or gases) avoided inside the housing can be. The housing has a first and a second space. In this case, an actuator, such as a throttle body is arranged in a first space. In a separate from the first room second space an actuator with electrical connections and a drive wheel is arranged. The enclosed housing protects the actuator with the electrical connections and the drive wheel against damage from fluids, dirt or dust entering from the outside.
Die
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass es beim Betrieb der Stelleinrichtung zu einer Erwärmung des Stellantriebs kommen kann. Eine Herausforderung besteht dabei darin, die Entwärmung des Stellantriebs derart sicherzustellen, dass der Stellantrieb nicht überhitzt und dadurch beschädigt wird.The invention is based on the recognition that heating of the actuator can occur during operation of the adjusting device. A challenge is to ensure the heat dissipation of the actuator so that the actuator is not overheated and thereby damaged.
Weiterhin hat sich gezeigt, dass die aus dem Stand der Technik bekannten Gehäuse aufgrund des den Stellantrieb kapselnden zweiten Raums ein großes Volumen umschließen müssen, wodurch viel Material verbraucht wird. Dies erhöht einerseits das Gewicht des Drosselklappengehäuses und führt darüber hinaus auch zu hohen Materialkosten. Angesichts der Ziele beispielsweise im Automobilbau, den Kraftstoffverbrauch von Brennkraftmaschinen zu verringern, kommt der Gewichtsreduzierung der Komponenten eine steigende Bedeutung zu.Furthermore, it has been found that the known from the prior art housing must enclose a large volume due to the actuator encapsulating the second space, whereby much material is consumed. On the one hand, this increases the weight of the throttle body and, moreover, also leads to high material costs. In view of the goals, for example in the automotive industry, to reduce the fuel consumption of internal combustion engines, the weight reduction of the components is becoming increasingly important.
Eine Gewichtsreduzierung durch die Verwendung von geringeren Wandstärken ist aus Stabilitätsgründen nur in gewissen Grenzen möglich. Der Verwendung kleinerer Stellantriebe sind durch Mindestanforderungen an das zu übertragende Drehmoment Grenzen gesetzt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, Werkstoffe mit einem spezifisch geringeren Gewicht zu verwenden. Auch diese Option ist aufgrund von Anforderungen an die mechanische Stabilität sowie an die Temperatur- und Druckanforderungen des Gehäuses nur eingeschränkt verwendbar oder ist aufgrund hoher Kosten für hochstabile Leichtbau-Werkstoffe nicht praktikabel.A reduction in weight due to the use of smaller wall thicknesses is only possible within certain limits for reasons of stability. The use of smaller actuators are limited by minimum requirements for the torque to be transmitted. Another possibility is to use materials with a specific lower weight. Also, this option is due to requirements for the mechanical stability and to the temperature and pressure requirements of the housing only limited use or is not practical because of the high cost of highly stable lightweight materials.
Es kann daher ein Bedarf bestehen, eine Stelleinrichtung für Drosselklappe bereitzustellen, bei der der Stellantrieb besonders gut und einfach entwärmt werden kann, die besonders leicht und gleichzeitig mechanisch ausreichend stabil und temperaturresistent ist und bei der das Innere des Gehäuses vor im Außenraum des Gehäuses befindlichen Fluiden, Schmutz und Staub geschützt ist.There may therefore be a need to provide a throttle valve actuator in which the actuator can be particularly well and easily cooled, which is particularly light and at the same time mechanically stable enough and temperature resistant, and in which the interior of the housing in front of the outside of the housing fluids , Dirt and dust is protected.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Dieser Bedarf kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gedeckt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.This need can be met by the subject matter of the present invention according to the independent claims. Advantageous embodiments of the present invention are described in the dependent claims.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Stelleinrichtung für eine Drosselklappe vorgeschlagen. According to a first aspect of the invention, an adjusting device for a throttle valve is proposed.
Die Stelleinrichtung weist dabei auf bzw. umfasst dabei: ein Gehäuse mit einem ersten Raum und mit einem zweiten Raum, ein im ersten Raum angeordnetes Stellglied und einen zumindest abschnittsweise im zweiten Raum angeordneten Stellantrieb. Dabei ist vorgesehen, dass der Stellantrieb von einem Außenraum außerhalb des Gehäuses zugänglich ist, wobei zwischen der Innenwand des zweiten Raums und der Außenwand des Stellantriebs eine Dichtung angeordnet ist, die den zweiten Raum gegen den Außenraum abdichtet, wobei die Dichtung an die Außenwand des Stellantriebs angespritzt ist.In this case, the adjusting device has or comprises: a housing with a first space and with a second space, an actuator arranged in the first space, and an actuator arranged at least in sections in the second space. It is envisaged that the actuator is accessible from an outside space outside the housing, wherein between the inner wall of the second space and the outer wall of the actuator, a seal is arranged, which seals the second space against the outer space, wherein the seal to the outer wall of the actuator is injected.
Die Dichtung kann durch das Anspritzen positionsgenau, d.h. mit geringen Positionstoleranzen, fertigungssicher und wiederholbar an der Außenwand des Stellantriebs angeordnet werden. Die Dichtung kann dadurch verliersicher an der Außenwand des Stellantriebs angeordnet sein.The gasket can be positioned accurately by injection molding, i. be arranged with low position tolerances, production safe and repeatable on the outer wall of the actuator. The seal can thereby be arranged captively on the outer wall of the actuator.
Mit anderen Worten: das Gehäuse der Stelleinrichtung weist einen zweiten Raum auf, der nicht durch das Gehäuse als solches abgeschlossen ist, sondern (ohne montierten Stellantrieb) zum Außenraum hin offen ist. Der Stellantrieb ist in dem zweiten Raum angeordnet. Er ist jedoch dadurch, dass das Gehäuse am zweiten Raum nicht abgeschlossen ist, vom Außenraum her zugänglich. In other words, the housing of the adjusting device has a second space, which is not closed by the housing as such, but (without mounted actuator) is open to the outside. The actuator is arranged in the second space. He is, however, because of that Housing on the second room is not completed, accessible from the outside.
Dadurch wird gleichzeitig vorteilhaft die Entwärmung des beispielsweise als Elektro-Motor ausgebildeten Stellantriebs verbessert. Denn durch die Öffnung des Gehäuses kann beispielsweise Umgebungsluft zumindest an einen Teil des Stellantriebs gelangen und dadurch eine Entwärmung bewirken (zum Beispiel mittels Konvektion), welche in einem vollständig abgeschlossenen Gehäuse nicht mit der gleichen Effizienz möglich ist. Gleichzeitig wird auf diese Weise vorteilhaft Material am Gehäuse eingespart, da die Öffnung nicht verschlossen werden muss.As a result, the heat dissipation of the example designed as an electric motor actuator is improved at the same time advantageous. Because through the opening of the housing, for example, ambient air can reach at least a part of the actuator and thereby cause a cooling (for example by convection), which is not possible in a completely enclosed housing with the same efficiency. At the same time advantageously material is saved on the housing in this way, since the opening does not have to be closed.
Der in den zweiten Raum eingesetzte Stellantrieb verringert zwar die Öffnungsfläche des zweiten Raums zum Außenraum. Um jedoch das Innere des Gehäuses, insbesondere den im zweiten Raum angeordneten Teil des Stellantriebs, vor aus dem Außenraum eindringenden Fluiden, Schmutz oder Staub zu schützen ist vorteilhaft die zwischen der Außenwand des Stellantriebs und der Innenwand des zweiten Raums angeordnete Dichtung vorgesehen. Damit die Dichtung nicht durch einen Montagefehler unwirksam wird ist vorteilhaft die Dichtung an die Außenwand des Stellantriebs angespritzt. Dies kann vorteilhaft vor der Montage des Stellantriebs im zweiten Raum erfolgen, so dass die Dichtung bereits bei der Herstellung des Stellantriebs auf ihre Qualität hin überprüft werden kann. Das Material der Dichtung kann dabei zunächst in einem flüssigen bzw. fließfähigen Zustand vorliegen und auf die Außenwand des Stellantriebs bzw. des Stellantrieb-Gehäuses aufgetragen werden. Beispielsweise durch chemische Reaktionen kann das Material der Dichtung dann seinen endgültigen Zustand erreichen und als Dichtung wirken. Entscheidend ist dabei, dass die Dichtung fest mit der Außenwand des Stellantriebs verbunden ist und im Unterschied beispielsweise zu einem O-Ring nicht manuell und lösbar an dieser positioniert werden muss. Dadurch, dass die Dichtung an die Außenwand des Stellantriebs angespritzt ist wird vorteilhaft auch die Wartung bzw. eine Reparatur der Stelleinrichtung vereinfacht. Denn beim Austausch beispielsweise des Stellantriebs muss dieser lediglich aus dem zweiten Raum entfernt und nach der Reparatur wieder eingesetzt werden. Auf den richtigen Sitz der Dichtung muss hierbei vorteilhaft nicht geachtet werden, da nach dem Anspritzen und ggf. dem chemischen Abreagieren die Dichtung fest mit der Außenwand des Stellantriebs verbunden ist.Although the actuator used in the second room reduces the opening area of the second room to the outside. However, in order to protect the interior of the housing, in particular the part of the actuator arranged in the second space from fluids, dirt or dust entering from the exterior, the seal arranged between the outer wall of the actuator and the inner wall of the second space is advantageously provided. Thus, the seal is not ineffective due to a mounting error is advantageously the seal molded onto the outer wall of the actuator. This can advantageously take place before the assembly of the actuator in the second space, so that the seal can already be checked for the quality during the production of the actuator. The material of the seal can initially be present in a liquid or flowable state and applied to the outer wall of the actuator or the actuator housing. For example, by chemical reactions, the material of the seal can then reach its final state and act as a seal. It is crucial that the seal is firmly connected to the outer wall of the actuator and in contrast, for example, to an O-ring does not have to be manually and releasably positioned at this. The fact that the seal is molded onto the outer wall of the actuator is advantageously also the maintenance or repair of the adjusting device simplified. Because when replacing, for example, the actuator that only needs to be removed from the second room and used again after the repair. In this case, it is not necessary to pay attention to the correct seating of the seal since, after the injection molding and possibly the chemical reaction, the seal is firmly connected to the outer wall of the actuator.
Der Begriff „eine Dichtung“ schließt die Mehrzahl nicht aus. Mit anderen Worten ist unter dem Begriff „eine Dichtung“ synonym der Ausdruck „wenigstens eine Dichtung“ zu verstehen. Es kann also beispielsweise genau eine Dichtung an der Außenwand des Stellantriebs angeordnet bzw. angespritzt sein. Es ist jedoch auch möglich, dass mehr als eine Dichtung an der Außenwand des Stellantriebs angeordnet bzw. angespritzt ist.The term "a seal" does not exclude the majority. In other words, the term "a seal" is synonymous with the term "at least one seal". For example, exactly one seal may be arranged or molded on the outer wall of the actuator. However, it is also possible that more than one seal is arranged or molded on the outer wall of the actuator.
Das Gehäuse kann beispielsweise ein Gehäuseunterteil und einen Deckel aufweisen, wobei im montierten Zustand der Deckel an dem Gehäuseunterteil befestigt ist.The housing may have, for example, a housing lower part and a cover, wherein in the assembled state the cover is fastened to the housing lower part.
Der zweite Raum kann insbesondere ein vom ersten Raum separater Raum sein. Er kann beispielsweise vom ersten Raum durch eine (Zwischen)Wand getrennt sein.The second room may in particular be a separate room from the first room. For example, it may be separated from the first room by an (intermediate) wall.
Der erste Raum und der zweite Raum können beispielsweise in dem Gehäuseunterteil angeordnet sein. Der zweite Raum kann beispielsweise an einer vom Deckel abgewandten Seite eine Öffnung aufweisen, durch welche der Stellantrieb vom Außenraum her zugänglich ist.The first space and the second space may be arranged, for example, in the lower housing part. The second space may have, for example, on an opening facing away from the lid an opening through which the actuator is accessible from the outside.
Durch die Dichtung kann beispielsweise nur derjenige Teilraum gegen den Außenraum abgedichtet werden der sich bezüglich der Öffnung im zweiten Raum innenseitig des Gehäuses befindet. Somit wird der vor Fluiden, Schmutz und Staub geschützte Teilraum des zweite Raums an seinem dem Außenraum zugewandten Ende durch die (wenigstens eine) Dichtung begrenzt.By way of example, only that part space can be sealed off from the outside space by the seal, which is located inside the housing with respect to the opening in the second space. Thus, the protected from fluids, dirt and dust subspace of the second space is limited at its outer space end facing by the (at least one) seal.
Der Stellantrieb kann über eine Halteplatte an dem Gehäuse fixierbar sein. Dabei kann die Halteplatte am Gehäuseunterteil, in einem Bereich benachbart zum Deckel, fixiert sein, beispielsweise angeschraubt sein, mittels Nieten fixiert sein, angeklebt sein oder angeschweißt sein.The actuator can be fixed to the housing via a retaining plate. In this case, the holding plate on the lower housing part, in a region adjacent to the cover, be fixed, for example, be screwed, fixed by rivets, be glued or welded.
Der Stellantrieb kann an einem ersten Ende vom Außenraum her zugänglich sein. Der Stellantrieb kann an einem von dem ersten Ende abgewandten zweiten Ende eine aus dem Stellantrieb-Gehäuse herausragende Welle aufweisen. Der Stellantrieb kann ein Treibrad aufweisen, welches z.B. an der Welle befestigt sein kann. Mittels des Treibrads, das z.B. als Zahnrad oder als Gummirad ausgebildet sein kann, kann z.B. ein Drehmoment auf das Stellglied übertragen werden.The actuator may be accessible from the exterior at a first end. The actuator may have at one remote from the first end second end protruding from the actuator housing shaft. The actuator may comprise a drive wheel which is e.g. can be attached to the shaft. By means of the driving wheel, e.g. may be formed as a gear or a rubber wheel, may e.g. a torque is transmitted to the actuator.
Das Stellglied kann als ein um eine Drehachse schwenkbar gelagerter Drosselkörper ausgebildet sein. Im Gehäuse kann ein zwischen dem Stellantrieb und dem Stellglied angeordnetes Getriebe zum Übertragen eines Drehmoments des Stellantriebs auf das Stellglied vorgesehen sein.The actuator may be formed as a pivotally mounted about an axis of rotation throttle body. In the housing, a transmission arranged between the actuator and the actuator for transmitting a torque of the actuator may be provided on the actuator.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Stellantrieb ein fluiddicht geschlossenes Stellantrieb-Gehäuse aufweist, wobei die Außenwand eine Außenwand des Stellantrieb-Gehäuses ist. Mit anderen Worten ist der Stellentrieb als Voll-Stellantrieb oder als Vollmotor ausgebildet.In a development it is provided that the actuator has a fluid-tight closed actuator housing, wherein the outer wall is an outer wall of the actuator housing. With In other words, the actuator is designed as a full actuator or as a full motor.
Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass nicht nur der zweite Raum vor Fluiden, Schmutz und Staub geschützt ist, sondern dass auch kein im Außenraum befindlicher Schmutz, Staub oder auch kein Fluid in das Innere des Stellantriebs hineingelangen kann. Das Innere des Stellantriebs ist so durch das Gehäuse des Stellantriebs selber geschützt – ein Schutz durch ein den Stellantrieb vollständig umschließende Gehäuse der Stelleinrichtung ist nicht mehr notwendig. So kann vorteilhaft das Gehäuse der Stelleinrichtung einfacher und mit geringerem Materialeinsatz hergestellt werden kann.This has the advantageous effect that not only the second space is protected from fluids, dirt and dust, but also that no dirt, dust or even any fluid in the outer space can get into the interior of the actuator. The interior of the actuator is protected by the housing of the actuator itself - a protection by the actuator completely enclosing housing of the actuator is no longer necessary. Thus, advantageously, the housing of the adjusting device can be made easier and with less material used.
Im Kontext dieser Anmeldung ist unter dem Begriff „Voll-Stellantrieb“ bzw. „Vollmotor“ ein Stellantrieb bzw. ein Motor zu verstehen, der ein geschlossenes und dichtes, beispielsweise sogar fluiddichtes, Stellantrieb-Gehäuse zumindest in demjenigen Abschnitt des Stellantrieb-Gehäuses aufweist, der mit dem Außenraum des Stellantriebs in Kontakt kommen kann. Also in demjenigen Abschnitt, der stromaufwärts der Dichtung hin zum Außenraum gelegen ist. Bevorzugt ist das Stellantrieb-Gehäuse eines Voll-Stellantriebs bzw. eines Vollmotors derart geschlossen bzw. abgedichtet oder sogar fluiddicht abgedichtet, so dass unter normalen Betriebsbedingungen kein Fluid, insbesondere keine Flüssigkeit ins Innere des Voll-Stellantriebs bzw. des Voll-Motors eindringen kann.In the context of this application, the term "full actuator" or "full motor" means an actuator or a motor having a closed and sealed, for example, even fluid-tight, actuator housing at least in that portion of the actuator housing, which may come into contact with the exterior of the actuator. So in the section that is located upstream of the seal to the outside. Preferably, the actuator housing of a full actuator or a full motor is so closed or sealed or even sealed fluid-tight, so that under normal operating conditions no fluid, in particular no liquid can penetrate into the interior of the full actuator or the full motor.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Stellantrieb mit einem ersten Ende aus dem zweiten Raum hinausragt. Mit anderen Worten ist dadurch der zweite Raum besonders stark verkleinert worden. Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass eine besonders große Menge an Material des Gehäuses der Stelleinrichtung eingespart werden kann. Gleichzeitig kann dadurch eine besonders gute Entwärmung des Stellantriebs bewirkt werden.In a further development, it is provided that the actuator protrudes with a first end from the second space. In other words, the second space has been particularly greatly reduced. This has the advantageous effect that a particularly large amount of material of the housing of the actuating device can be saved. At the same time a particularly good heat dissipation of the actuator can be effected.
Das Stellantrieb-Gehäuse bzw. der Stellantrieb kann z.B. eine Länge L entlang seiner längsten axialen Erstreckung aufweisen. Die Länge L des Stellantrieb-Gehäuses bzw. des Stellantriebs kann z.B. vom ersten Ende bis zum zweiten Ende des Stellantriebs bestimmt werden. Die Länge des Stellantriebs kann dabei beispielsweise entlang der Längsachse des Stellantriebs bemessen werden. Dabei ist unter der Längsachse die Achse mit der längsten Erstreckung zu verstehen. Dabei kann das Ende des zweiten Endes an derjenigen Stelle festgelegt sein, an der eine Welle oder Achse des Stellantriebs aus dem Stellantrieb-Gehäuse hindurchtritt. Mit anderen Worten werden die Welle bzw. Achse des Stellantriebs oder auch nach außen abragende elektrische Kontaktierelemente (Kontaktfahnen, etc.) nicht zur Länge L mitgerechnet.The actuator housing or actuator may e.g. have a length L along its longest axial extent. The length L of the actuator housing or actuator may be e.g. from the first end to the second end of the actuator. The length of the actuator can be dimensioned for example along the longitudinal axis of the actuator. In this case, the axis with the longest extent is to be understood by the longitudinal axis. In this case, the end of the second end may be fixed at the point at which a shaft or axis of the actuator passes out of the actuator housing. In other words, the shaft or axis of the actuator or even outwardly projecting electrical Kontaktierelemente (tabs, etc.) are not included in the length L.
Beispielsweise kann der Stellantrieb um wenigstens 25%, bevorzugt um wenigstens 50% und ganz besonders bevorzugt um wenigstens 75% seiner Länge L aus dem zweiten Raum herausragen und damit in den Außenraum hineinragen und so besonders gut entwärmt werden.For example, the actuator may protrude from the second space by at least 25%, preferably by at least 50%, and most preferably by at least 75% of its length L, thus protruding into the exterior space and thus being particularly well warmed.
Dabei kann der Stellantrieb ein vom ersten Ende abgewandtes zweites Ende aufweisen. Die Dichtung kann beispielsweise in einem an das zweite Ende angrenzenden Dicht-Abschnitt des Stellantriebs an die Außenwand des Stellantriebs angespritzt sein. Der Dicht-Abschnitt kann sich beispielsweise entlang maximal 75% der Länge L des Stellantrieb-Gehäuses bzw. des Stellantriebs erstrecken, bevorzugt entlang maximal 50% der Länge L des Stellantrieb-Gehäuses bzw. des Stellantriebs und ganz besonders bevorzugt entlang maximal 25% der Länge L des Stellantriebs bzw. des Stellantrieb-Gehäuses.In this case, the actuator may have a second end remote from the first end. The seal may, for example, be molded onto the outer wall of the actuator in a sealing section of the actuator adjacent the second end. The sealing section may, for example, extend along at most 75% of the length L of the actuator housing or the actuator, preferably along a maximum of 50% of the length L of the actuator housing or the actuator and most preferably along a maximum of 25% of the length L of the actuator or the actuator housing.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Stellantrieb zum Verstellen des schwenkbar gelagerten Stellglieds ausgebildet ist.In a further development it is provided that the actuator is designed for adjusting the pivotally mounted actuator.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Stellantrieb ein BLDC-Motor (BLDC = bürstenloser Gleichstrommotor, z.B. mit elektrischer Kommutierung) ist. Dadurch kann vorteilhaft ein besonders wartungsarmer und verschleißfreier Betrieb der Stelleinrichtung gewährleistet werden.In a further development, it is provided that the actuator is a BLDC motor (BLDC = brushless DC motor, for example with electrical commutation). As a result, a particularly low-maintenance and wear-free operation of the actuating device can advantageously be ensured.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Stellantrieb eine Halteplatte aufweist, die, insbesondere wenigstens abschnittsweise, in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Stellantriebs über eine Außenkontur des Stellantriebs hinausragt, wobei der Stellantrieb über die Halteplatte an dem Gehäuse fixierbar ist.In a further development, it is provided that the actuator has a holding plate which, in particular at least in sections, projects beyond the outer contour of the actuator in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the actuator, wherein the actuator can be fixed to the housing via the holding plate.
Dabei kann die Halteplatte z.B. am Gehäuseunterteil, in einem Bereich benachbart zum Deckel, fixiert sein, beispielsweise angeschraubt sein, mittels Nieten fixiert sein, angeklebt sein oder angeschweißt sein. Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass der Stellantrieb sicher im Gehäuse befestigt ist, obwohl er vom Außenraum her zugänglich ist. Durch die Halteplatte und ihre über die Außenkontur hinausragende Kontur ist weiterhin vorteilhaft sichergestellt, dass bei der Montage des Stellantriebs der Stellantrieb nicht durch die Öffnung des zweiten Raums hindurchrutschen kann. Außerdem wird so die Position der Dichtung an der Außenseite des Stellantriebs genau einstellbar, da aufgrund der Halteplatte die Dichtung in axialer Richtung betrachtet immer an einem definierten Abstand von der Trägerplatte an der Innenseite des zweiten Raumes abdichtet. An dieser Position der Innenwand des zweiten Raumes können beispielsweise geometrische Strukturen angeordnet sein, die die Dichtwirkung verbessern, z.B. eine Verdickung an der Innenseite des zweiten Raumes oder eine Gummierung, etc.In this case, the holding plate can be fixed, for example, on the lower housing part, in a region adjacent to the cover, be screwed for example, be fixed by means of rivets, be glued or welded. This advantageously causes the actuator is securely mounted in the housing, although it is accessible from the outside. By the holding plate and its over the outer contour protruding contour is further advantageously ensured that during assembly of the actuator, the actuator can not slip through the opening of the second space. In addition, so the position of the seal on the outside of the actuator is precisely adjustable, as a result of the holding plate seals the seal in the axial direction always seals at a defined distance from the support plate on the inside of the second space. At this position of the inner wall of the second space, for example, geometric structures may be arranged which improve the sealing effect, for example a Thickening on the inside of the second room or a rubber coating, etc.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Gehäuse überwiegend aus einem Metall gebildet ist. Beispielsweise kann das Gehäuse aus Aluminium gebildet sein. Dadurch wird das Gehäuse vorteilhaft besonders einfach und kostengünstig herstellbar. Gleichzeitig ist eine gute thermische und mechanische Stabilität gewährleistet. In a further development, it is provided that the housing is predominantly formed from a metal. For example, the housing may be formed of aluminum. As a result, the housing is advantageously particularly simple and inexpensive to produce. At the same time a good thermal and mechanical stability is ensured.
Alternativ kann das Gehäuse überwiegend aus einem Kunststoff gebildet sein. Dadurch ist das Gehäuse vom Gewicht her betrachtet vorteilhaft besonders leicht und außerdem kostengünstig herstellbar. Bei der Verwendung von Kunststoff für das Gehäuse ist durch die Erfindung besonders vorteilhaft eine Verbesserung der Entwärmung gewährleistet.Alternatively, the housing may be formed predominantly of a plastic. As a result, the housing is advantageous in terms of weight particularly easy and also inexpensive to produce. When using plastic for the housing, an improvement of the cooling is ensured by the invention particularly advantageous.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Dichtung als Silikon-Dichtung oder als Silikonschaum-Dichtung oder als Polyurethanschaum-Dichtung oder als Polyurethan-Dichtung ausgebildet ist.In a further development, it is provided that the seal is designed as a silicone seal or as a silicone foam seal or as a polyurethane foam seal or as a polyurethane seal.
Durch die Verwendung einer Silikon-Dichtung oder einer Silikonschaum-Dichtung wird vorteilhaft eine besonders weiche, flexible und elastische Dichtung bereitgestellt, die auch unter tropisch feuchten Bedingungen nur wenig oder kein Wasser aufnimmt. Weiterhin vorteilhaft besitzen sie auch eine hohe Resistenz gegenüber vielen Chemikalien wie z.B. Reinigungsmitteln, Alkoholen, Schmierstoffen, Salz- und Salpetersäure, Bremsflüssigkeiten, Kühlmitteln oder Ammoniakgasen. By using a silicone gasket or a silicone foam gasket advantageously a particularly soft, flexible and elastic seal is provided, which absorbs little or no water even in tropical humid conditions. Further advantageously, they also have a high resistance to many chemicals, e.g. Detergents, alcohols, lubricants, hydrochloric and nitric acid, brake fluids, coolants or ammonia gases.
Durch die Verwendung einer Polyurethanschaum-Dichtung oder einer Polyurethan-Dichtung kann vorteilhaft eine besonders weichelastische Dichtung bereitgestellt werden.By using a polyurethane foam seal or a polyurethane seal, a particularly soft elastic seal can advantageously be provided.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass entlang einer axialen Richtung des Stellantriebs betrachtet eine Mehrzahl von Dichtungen, beispielsweise zwei, drei oder mehr als drei Dichtungen, zwischen der Innenwand des zweiten Raums und der Außenwand des Stellantriebs angeordnet ist. Dabei ist diese Mehrzahl von Dichtungen an die Außenwand des Stellantriebs angespritzt.In a further development, it is provided that viewed along an axial direction of the actuator, a plurality of seals, for example two, three or more than three seals, between the inner wall of the second space and the outer wall of the actuator is arranged. In this case, this plurality of seals is molded onto the outer wall of the actuator.
Unter dem Begriff „Mehrzahl“ ist im Sinne dieser Anmeldung ein zum englischen Begriff „a plurality (of)“ zu verstehen. Eine Mehrzahl beinhaltet wenigstens zwei Elemente. Davon unterschieden sein soll der Begriff „die Mehrheit von“; der angibt, dass es sich um mehr als 50% der Elemente aus einer Menge von Elementen handelt.For the purposes of this application, the term "plurality" is to be understood as meaning an English term "a aeral (of)". A plurality includes at least two elements. It should be distinguished from the term "the majority of"; indicating that it is more than 50% of the elements of a set of elements.
Dadurch wird vorteilhaft die Dichtwirkung verbessert und die Zuverlässigkeit erhöht. Denn ein Ausfall einer der Dichtungen kann durch das Vorhandensein wenigstens einer weiteren Dichtung kompensiert werden – dadurch wird ein Redundanzeffekt bewirkt. Außerdem kann auf diese Weise vorteilhaft auch eine mögliche Toleranz des Innendurchmessers des zweiten Raumes oder des Außendurchmessers der Dichtung bzw. der Mehrzahl von Dichtungen besser abgefangen werden. Denn Verunreinigungen, die die erste Dichtung passieren konnten, können noch von den dahinterliegenden Dichtungen vom Eindringen in den zweiten Raum abgehalten werden. Je mehr Dichtungen hintereinander angeordnet sind, desto zuverlässiger und besser ist die Dichtwirkung.This advantageously improves the sealing effect and increases the reliability. Because a failure of one of the seals can be compensated by the presence of at least one further seal - thereby a redundancy effect is effected. In addition, a possible tolerance of the inner diameter of the second space or the outer diameter of the seal or the plurality of seals can be better absorbed in this way advantageous. For contaminants that could pass through the first seal can still be prevented from penetrating into the second space by the seals located behind. The more seals are arranged one behind the other, the more reliable and better the sealing effect.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Mehrzahl der Dichtungen in axialer Richtung betrachtet hintereinander und voneinander beabstandet angeordnet ist. Auf diese Weise wird vorteilhaft eine zusätzlich verbesserte Dichtwirkung erzielt. Denn durch die Beabstandung der Mehrzahl von Dichtungen ergibt sich zusätzlich zur Dichtwirkung der einzelnen Dichtung noch ein so genannter Labyrinth-Effekt, der die Dichtwirkung erhöht.In a further development, it is provided that the majority of the seals viewed in the axial direction is arranged one behind the other and at a distance from one another. In this way, an additional improved sealing effect is advantageously achieved. Because by the spacing of the plurality of seals results in addition to the sealing effect of the individual seal still a so-called labyrinth effect that increases the sealing effect.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Stellantrieb für eine Stelleinrichtung für eine Drosselklappe vorgeschlagen.According to a second aspect of the invention, an actuator for a throttle actuator is proposed.
Der Stellantrieb für eine Stelleinrichtung für eine Drosselklappe umfasst dabei ein Stellantrieb-Gehäuse. Dieses Stellantrieb-Gehäuse kann z.B. einen Innenraum des Stellantriebs fluiddicht umgeben, so dass der Stellantrieb als Voll-Stellantrieb ausgebildet ist. Der Stellantrieb weist ein entlang einer axialen Richtung betrachtet erstes Ende und ein davon abgewandtes zweites Ende auf. Dabei kann am zweiten Ende eine – z.B. fluiddicht gegen das Innere des Stellantriebs abgedichtete – Welle aus dem Stellantrieb herausragen. An dem Stellantrieb kann am zweiten Ende ein Treibrad angeordnet sein. Dabei ist vorgesehen, dass in einem an das zweite Ende angrenzenden Dicht-Abschnitt des Stellantriebs an die Außenwand des Stellantriebs eine Dichtung angespritzt ist. Der Dicht-Abschnitt kann sich beispielsweise maximal entlang 75% der Länge L des Stellantrieb-Gehäuses bzw. des Stellantriebs erstrecken, bevorzugt maximal entlang 50% der Länge L des Stellantrieb-Gehäuses bzw. des Stellantriebs und ganz besonders bevorzugt maximal entlang 25% der Länge L des Stellantriebs bzw. des Stellantrieb-Gehäuses.The actuator for a throttle actuator includes an actuator housing. This actuator housing may e.g. surrounds an interior of the actuator fluid-tight, so that the actuator is designed as a full-actuator. The actuator has a first end viewed along an axial direction and a second end remote therefrom. At the second end, a - e.g. Fluid-tight against the interior of the actuator sealed shaft protrude from the actuator. At the actuator can be arranged at the second end of a drive wheel. It is provided that in a adjacent to the second end sealing portion of the actuator to the outer wall of the actuator, a seal is molded. The sealing portion may extend, for example, a maximum of 75% of the length L of the actuator housing or the actuator, preferably at most along 50% of the length L of the actuator housing and the actuator and most preferably at most along 25% of the length L of the actuator or the actuator housing.
Dadurch wird vorteilhaft ein modular verwendbarer Stellantrieb bereitgestellt, der in einer Vielzahl von Stelleinrichtungen für eine Drosselklappe verwendet werden kann. Weiterhin vorteilhaft ist der Stellantrieb auf diese Weise bereits unmittelbar nach seiner Herstellung montagefertig und die Dichtung ist verliersicher an der Außenwand des Stellantriebs befestigt. Dadurch kann vorteilhaft auf das manuelle Befestigen einer Dichtung (z.B. eines O-Rings) verzichtet werden, wodurch die Montagezeit sinkt, die Dichtwirkung zuverlässiger wird und die Montage-Fehlerrate ebenfalls gesenkt werden kann. Weiterhin kann so Material bei der Herstellung des Gehäuses einer Stelleinrichtung gespart werden, wodurch das Gehäuse sich kostengünstiger herstellen lässt und das Gehäuse vom Gewicht her leichter ist. Weiterhin vorteilhaft wird durch die angespritzte Dichtung zuverlässig und dauerhaft bei montiertem Stellantrieb verhindert, dass Fluide, Schmutz und Staub aus dem Außenraum in den zweiten Raum eindringen können.This advantageously provides a modular actuator which can be used in a plurality of adjusting devices for a throttle valve. Further advantageously, the actuator is ready for installation in this way immediately after its manufacture and the seal is captively secured to the outer wall of the actuator. This can advantageously be dispensed with the manual attachment of a seal (eg an O-ring), whereby the assembly time decreases, the sealing effect becomes more reliable and the mounting error rate can also be reduced. Furthermore, this material can be saved in the manufacture of the housing of an actuating device, whereby the housing can be produced more cheaply and the housing is lighter in weight. Further advantageous is reliably prevented by the molded seal reliably and permanently mounted actuator that fluids, dirt and dust from the outside space can penetrate into the second room.
Zeichnungendrawings
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen, die jedoch nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen sind, unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen ersichtlich.Other features and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the following description of exemplary embodiments, which are not to be construed as limiting the invention with reference to the accompanying drawings.
Es zeigen:Show it:
Die Stelleinrichtung
Der Stellantrieb
Der Stellantrieb
In den folgenden Figuren sind Elemente, die denen aus
Im Unterschied zur Stelleinrichtung
Der Stellantrieb
An der vom Deckel (hier nicht dargestellt) abgewandten Seite des zweiten Raums
Um das Eindringen von Fluiden, Schmutz oder Staub durch diese Öffnung hindurch ins Innere des zweiten Raums
Die Dichtung
An seinem zweiten Ende
Die an die Außenwand
Grundsätzlich ist auch die Verwendung von mehr als zwei Dichtungen
Die Stelleinrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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