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Title:
ACTUATOR FOR ADJUSTING AN ACTUATING ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/029125
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to an actuator (6) for adjusting an actuating element (5), in particular of a motor vehicle (1), said actuator (6) comprising a servomotor (16) having an input shaft (17) and an output shaft (25) that is radially spaced apart from the input shaft (17) and axially parallel to the input shaft (17). The aim of the invention is to devise an actuator (6) which has a stable and/or compact design. For this purpose, the actuator (6) comprises at least one input intermediate unit (19) that is located axially parallel to the input shaft (17) and mounted rotatably with respect to the input shaft (17). The input intermediate unit (19) is mounted by means of a pin (20) that extends axially parallel to the input shaft (17) and that is radially mounted in a bearing opening (24) of a cover (21). Said cover at least partly encloses an input gear (18) which is non-rotatably connected to the input shaft (17). The invention further relates to a motor vehicle (1) comprising an actuating element (5) and to an actuator (6) adjusting the actuating element (5).

Inventors:
NIEKAMP PEER (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/068672
Publication Date:
February 23, 2017
Filing Date:
August 04, 2016
Export Citation:
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Assignee:
MAHLE INT GMBH (DE)
International Classes:
H02K7/116; F16H1/20; F16H57/021; F16K31/04; F16H57/02
Foreign References:
US20090039725A12009-02-12
DE202014103691U12014-10-27
US20060028164A12006-02-09
CN201059067Y2008-05-14
DE29901516U11999-04-22
EP1662120B12014-01-08
Attorney, Agent or Firm:
BRP RENAUD UND PARTNER MBB (DE)
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Claims:
Ansprüche Steller (6) zum Verstellen eines Stellorgans (5), insbesondere eines Kraftfahrzeugs (1 ),

- mit einem Stellmotor (16), der eine Antriebswelle (17) aufweist,

- mit einer Abtriebswelle (25), die achsparallel und radial beabstandet zur Antriebswelle (17) drehbar gelagert ist,

- mit einem drehfest an der Antriebswelle (17) angebrachten Eingangs- Zahnrad (18),

- mit einem drehfest an der Abtriebswelle (25) angebrachten Ausgangs- Zahnrad (26),

- mit zumindest einem Antriebs-Zwischentrieb (19), der ein erstes Antriebs- Zahnrad (28) und ein zweites Antriebs-Zahnrad (29) aufweist, die axial benachbart angeordnet und drehfest miteinander verbunden sind,

- mit zumindest einem Abtriebs-Zwischentrieb (27), der mit wenigstens einem solchen Antriebs-Zwischentrieb (19) in Eingriff steht,

- wobei der jeweilige Antriebs-Zwischentrieb (19) achsparallel zur Antriebswelle (17) angeordnet und relativ zur Antriebswelle (17) drehbar gelagert ist,

- wobei zumindest ein solcher Antriebs-Zwischentrieb (19) an einem Stift (20) drehbar gelagert ist, der achsparallel zur Antriebswelle (17) verläuft und relativ zur Antriebswelle (17) drehfest in einem Stellergehäuse (36) des Stellers (6) angeordnet ist,

- wobei eine topfförmige Abdeckung (21 ) das Eingangs-Zahnrad (18) zumindest bereichsweise umgibt und eine axial vom Eingangs-Zahnrad (18) beabstandete und radial verlaufende Deckenwand (23) aufweist, - wobei die Deckenwand (23) eine Lageröffnung (24) aufweist, die koaxial zum Stift (20) angeordnet ist,

- wobei der Stift (20) in der Lageröffnung (24) radial gelagert ist.

2. Steller nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Stift (20) koaxial zur Antriebswelle (17) angeordnet ist.

3. Steller nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Stellergehäuse (36) ein erstes Gehäuseteil (37) und ein das erste Gehäuseteil (37) verschließendes zweites Gehäuseteil (38) aufweist, wobei das Eingangs-Zahnrad (18) im ersten Gehäuseteil (37) angeordnet ist.

4. Steller nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass das erste Gehäuseteil (37) einen Topf (48) aufweist, in dem der Stellmotor (16) angeordnet ist, wobei der Topf (48) auf der dem zweiten Gehäuseteil (38) zugewandten Seite einen Topfboden (49) mit einer Topföffnung (50) und eine der Topföffnung (50) gegenüberliegende Montageöffnung (51 ) zum Montieren des Stellmotors (16) in den Topf (48) aufweist.

5. Steller nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Abdeckung (21 ) von einem Rand der Topföffnung (50) in Richtung des Stifts (20) vom Topfboden (49) absteht.

6. Steller nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Topföffnung (50) und die Lageröffnung (24) koaxial angeordnet sind.

7. Steller nach einem der Ansprüche 3 bis 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Stift (20) zusätzlich im zweiten Gehäuseteil (38) radial gelagert ist.

8. Steller nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Abdeckung (21 ) einstückig, insbesondere materialeinheitlich, ausgebildet ist.

9. Steller nach einem der Ansprüche 3 bis 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Abdeckung (21 ) und das erste Gehäuseteil (37) einstückig, insbesondere materialeinheitlich, ausgebildet sind.

10. Steller nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Eingangs-Zahnrad (18) mit einem solchen Abtriebs-Zwischentrieb (27) in Eingriff steht, wobei die Abdeckung (21 ) hin zu diesem Abtriebs- Zwischentrieb (27) offen ausgebildet ist.

1 1 . Steller nach einem der Ansprüche 1 bis 10,

dadurch gekennzeichnet,

- dass der jeweilige Abtriebs-Zwischentrieb (27) ein erstes Abtriebs- Zahnrad (30) und ein zweites Abtriebs-Zahnrad (31 ) aufweist, die axial benachbart angeordnet und drehfest miteinander verbunden sind,

- dass der jeweilige Abtriebs-Zwischentrieb (27) koaxial zur Abtriebswelle (25) angeordnet und relativ zur Abtriebswelle (25) drehbar gelagert ist, - wobei eins der Antriebs-Zahnräder (28, 29) eines solchen Antriebs- Zwischentriebs (19) mit dem Ausgangs-Zahnrad (26) in Eingriff steht und eins der Abtriebs-Zahnräder (30, 31 ) eines solchen Abtriebs- Zwischentriebs (27) mit dem Eingangs-Zahnrad (18) in Eingriff steht,

- wobei die übrigen Antriebs-Zahnräder (28, 29) jeweils mit einem solchen Abtriebs-Zahnrad (30, 31 ) in Eingriff stehen.

12. Steller nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 1 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

das der Stellmotor (16) koaxial zur Antriebswelle (17) angeordnet ist.

13. Steller nach einem der Ansprüche 1 bis 12,

dadurch gekennzeichnet,

dass zumindest ein solcher Antriebs-Zwischentrieb (19) auf der vom Eingangs-Zahnrad (28) abgewandten Seite der Deckenwand (23) angeordnet ist.

14. Steller nach einem er Ansprüche 1 bis 13,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Lageröffnung (24) zwischen dem Stellmotor (16) und zumindest einem solchen Antriebs-Zwischentrieb (19) angeordnet ist.

15. Steller nach einem der Ansprüche 1 bis 14,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Abtriebswelle (25) zum Verstellen des Stellorgans (5) aus dem Stellergehäuse (36) ragt.

16. Steller nach einem der Ansprüche 3 bis 15,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Antriebswelle (17), der Stift (20) und die Abtriebswelle (25) im ers- ten Gehäuseteil (37) gelagert sind, wobei der Stift (20) und die Abtriebswelle (25) zusätzlich im zweiten Gehäuseteil (38) gelagert sind.

17. Kraftfahrzeug (1 ) mit wenigstens einem Stellorgan (5) und zumindest einem Steller (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 zum Verstellen zumindest eines solchen Stellorgans (5), wobei das Stellorgan (5) zum Verstellen des Stellorgans (5) mit der Abtriebswelle (25) eines solchen Stellers (6) antriebsverbunden ist.

Description:
Steller zum Verstellen eines Stellorgans

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steller zum Verstellen eines Stellorgans, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Steller.

Gattungsgemäße Steller dienen dem Zweck, ein Stellorgan zu verstellen. Hierzu weisen derartige Steller gewöhnlich einen Stellmotor auf, der eine Antriebswelle antreibt. Dieser Antrieb ist über ein Getriebe auf eine Abtriebswelle übertragbar, die mit einem solchen Stellorgan verbunden ist und das Stellorgan somit verstellt. Derartige Getriebe sind gewöhnlich mit ineinandergreifenden Zahnrädern zum Übertragen des Antriebs ausgestattet, die insbesondere eine Übersetzung des Antriebs ermöglichen.

Ein solcher Steller ist beispielsweise aus der DE 299 01 516 U1 bekannt. Dieser Steller dient dem Verstellen einer Drosselklappe eines Kraftfahrzeugs als

Stellorgan und weist einen Stellmotor mit einer Antriebswelle auf, deren Antrieb über ein dreistufiges Getriebe auf eine Abtriebswelle übertragen wird. Hierzu ist zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle eine Getriebewelle angeordnet, wobei die jeweilige Welle mit zumindest einem Zahnrad versehen ist, das in ein Zahnrad der radial benachbarten Welle eingreift.

Aus der EP 1 662 120 B1 ist ein weiterer solcher Steller zum Verstellen einer Drosselklappe als Stellorgan eines Kraftfahrzeugs bekannt, der einen Stellmotor mit einer Antriebswelle sowie zwei Getriebewellen aufweist, wobei die

Getriebewellen und die Antriebswelle jeweils radial beabstandet sind und ineinandergreifende Zahnräder aufweisen, die ein mehrstufiges Getriebe ausbilden. Eine Abtriebswelle des Stellers ist koaxial zu einer der Getriebewellen und relativ zu dieser Getriebewelle drehbar gelagert. Bei Stellern aus dem Stand der Technik ist also zur Realisierung eines

mehrstufigen Getriebes eine steigende Anzahl von achsparallel und radial beabstandeten Wellen notwendig. Dabei gilt, je mehr Stufen, desto mehr solche Wellen werden benötigt.

In einer Vielzahl von Anwendungen, in denen derartige Steller zum Einsatz kommen, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, ist auf eine stabile und/oder kompakte Ausbildung derartiger Steller zu achten.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für einen Steller der eingangs genannten Art sowie für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Steller verbesserte oder zumindest andere Ausführungsformen anzugeben, die sich insbesondere durch einen verringerten Bauraumbedarf und/oder eine erhöhte Stabilität auszeichnen.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem Steller zum Verstellen eines Stellorgans einen achsparallel zu einer Antriebswelle angeordneten und drehbar zur Antriebswelle gelagerten Zwischentrieb, der dem Ausbilden eines Getriebes des Stellers dient, mit Hilfe eines Stifts drehbar relativ zur Antriebswelle zu lagern und den Stift in einer das Eingangs-Zahnrad umgebenden Abdeckung radial zu lagern. Hierdurch werden Spannungen, insbesondere Biege-Spannungen in dem Stiftverhindert oder zumindest reduziert, so dass es zu einer verringerten Belastung des Stellers kommt. In der Folge erhöhen sich die Stabilität und/oder die Lebensdauer des Stellers. Zudem ist hierdurch eine kompakte Bauweise des Stellers möglich. Dem Erfindungsgedanken entsprechend, weist der Steller also den Stellmotor mit der Antriebswelle auf, wobei das Eingangs-Zahnrad drehfest an der Antriebswelle angebracht ist. Die Abtriebswelle ist achsparallel und radial beabstandet zu einer Antriebswelle drehbar gelagert, wobei ein Ausgangs-Zahnrad drehfest an der Abtriebswelle angebracht ist. Der zumindest eine Antriebs-Zwischentrieb weist ein erstes Antriebs-Zahnrad und ein zweites Antriebs-Zahnrad auf, wobei die

Antriebs-Zahnräder des Antriebs-Zwischentriebs axial benachbart angeordnet und drehfest miteinander verbunden sind. Hierbei steht der jeweilige Antriebs- Zwischentrieb mit einem Abtriebs-Zwischentrieb in Eingriff. Der jeweilige Antriebs- Zwischentrieb ist koaxial zur Antriebswelle angeordnet und relativ zur

Antriebswelle drehbar gelagert, wobei zumindest ein solcher Antriebs- Zwischentrieb an einem solchen Stift drehbar gelagert ist. Der Stift verläuft achsparallel zur Antriebswelle und ist relativ zur Antriebswelle drehfest in einem Stellergehäuse des Stellers angeordnet. Die Abdeckung ist topfförmig oder glockenförmig ausgebildet und umgibt das Eingangs-Zahnrad zumindest bereichsweise. Die Abdeckung weist eine axial vom Eingangs-Zahnrad

beabstandete und sich radial erstreckende, insbesondere in Umfangsrichtung verlaufende, Deckenwand auf, in der besagte Lageröffnung vorgesehen ist. Die Lageröffnung ist koaxial zum Stift angeordnet, wobei der Stift in der Lageröffnung radial gelagert ist. Dabei kann zumindest ein solcher Antriebs-Zwischentrieb auf der vom Eingangs-Zahnrad abgewandten Seite der Deckenwand angeordnet sein. Durch eine derartige radiale Lagerung des Stifts lässt sich zudem eine einfache und bauraumsparende radiale Lagerung des Stifts realisieren.

Prinzipiell können der Stift und die Antriebswelle radial beabstandet sein. Das heißt, dass der Stift und die Antriebswelle grundsätzlich radial versetzt angeordnet sein können. Hierbei sind Ausführungsformen bevorzugt, bei denen der radiale Abstand des Stifts zur Antriebswelle kleiner ist als der radiale Abstand zwischen dem Stift und der Abtriebswelle. Bevorzugt ist es ferner, wenn der Stift radial näher zur Antriebswelle angeordnet ist als zur Abtriebswelle. Insbesondere kann der Stift auf der von der Abtriebswelle abgewandte Seite der Antriebswelle radial zur Antriebswelle versetzt angeordnet sein. Somit wird der Betrieb des Getriebes verbessert und/oder der Bauraumbedarf des Stellers verringert.

Bevorzugt verläuft der Stift koaxial zur Antriebswelle. Dementsprechend ist die Lageröffnung koaxial zur Antriebswelle angeordnet. Hierdurch lässt sich insbesondere der Bauraumbedarf des Stellers, insbesondere in Radialrichtung, verringern.

Verläuft der Stift koaxial zur Antriebswelle, so ist auch der zumindest eine am Stift gelagerte Antriebs-Zwischentrieb koaxial zur Antriebswelle angeordnet.

Bei vorteilhaften Varianten sind zumindest zwei solche Antriebs-Zwischentriebe, bevorzugt alle Antriebs-Zwischentriebe, koaxial zur Antriebswelle angeordnet. Hierdurch lässt sich insbesondere der Bauraumbedarf des Stellers, insbesondere in Radialrichtung, weiter reduzieren.

Als vorteilhaft erweisen sich Varianten, bei denen zwischen dem Stellmotor und der Lageröffnung zumindest ein solcher Antriebs-Zwischentrieb angeordnet ist. Hierbei können insbesondere das Eingangs-Zahnrad und zumindest ein solcher Antriebs-Zwischentrieb auf gegenüberliegenden Seiten der Lageröffnung angeordnet sein.

Gemäß bevorzugter Ausführungsformen weist das Stellergehäuse ein erstes Gehäuseteil und ein das erste Gehäuseteil verschließendes oder abdeckendes zweites Gehäuseteil auf. Dabei ist das Eingangs-Zahnrad im ersten Gehäuseteil angeordnet. Vorstellbar ist es auch, die Zwischentriebe im ersten Gehäuseteil anzuordnen. Selbstverständlich kann das Stellergehäuse auch weitere

Gehäuseteile aufweisen. Das erste Gehäuseteil kann als ein Gehäusetopf ausgebildet sein, während das zweite Gehäuseteil als ein Gehäusedeckel ausgebildet ist.

Das erste Gehäuseteil, insbesondere der Gehäusetopf, weist bevorzugt einen Topf auf, in dem der Stellmotor angeordnet ist. Somit wird eine wesentliche räumliche Trennung zwischen dem Stellmotor bzw. dessen Aufnahmeraum und den Zwischentrieben bzw. dem Getriebe bzw. deren Aufnahmeraum erreicht.

Der Topf weist vorzugsweise auf der dem zweiten Gehäuseteil zugewandten Seite einen Topfboden auf, der eine Topföffnung für die Antriebswelle aufweist. Auf der dem Topfboden gegenüberliegenden Seite ist der Topf offen ausgebildet bzw. weist eine Montageöffnung auf, durch die der Stellmotor in den Topf montiert, insbesondere eingeschoben, werden kann. Somit ist es insbesondere möglich, den Stellmotor samt Antriebswelle durch die Montageöffnung in das erste

Gehäuseteil zu montieren, währende die übrigen Wellen, Zwischentriebe und der Stift von der gegenüberliegenden Seite in das Gehäuse montiert werden. Somit ergibt sich eine verbesserte Ausrichtung des Stellmotors. Sind die Abtriebswelle und/oder der Stift im ersten Gehäuseteil gelagert, ergibt sich eine besonders vorteilhafte und exakte Ausrichtung des Stellmotors.

Dabei ist es vorstellbar, dass die Abdeckung vom Topfboden in Richtung des Stifts abstehend und insbesondere einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet ist. Ferner kann die Topföffnung mit der Lageröffnung fluchten und insbesondere koaxial angeordnet sein.

Der Stift kann außer in der Lageröffnung der Abdeckung auch zusätzlich radial gelagert sein. Zu denken ist insbesondere an Ausführungsformen, bei denen der Stift zusätzlich im zweiten Gehäuseteil radial gelagert ist. Durch die radiale

Lagerung des Stifts in der Lageröffnung kommt es dabei auch zu einer Reduzierung von Spannungen, insbesondere Biege-Spannungen im zweiten Gehäuseteil.

Auch ist es vorstellbar, die Abtriebswelle im Gehäusedeckel drehbar zu lagern.

Die Abdeckung weist bevorzugt außer der Deckenwand eine Seitenwand auf, die sich axial erstreckt und, insbesondere in Umfangsrichtung verläuft. Dabei können Deckenwand und Seitenwand der Abdeckung separat hergestellt sein. Bevorzugt ist es, wenn die Abdeckung, also insbesondere Deckenwand und Seitenwand, einstückig, insbesondere materialeinheitlich, ausgebildet sind.

Vorstellbar ist es ferner, die Abdeckung und das erste Gehäuseteil einstückig, d.h. insbesondere materialeinheitlich, auszubilden.

Die Abdeckung kann dabei aus Kunststoff hergestellt sein. Auch das erste

Gehäuseteil kann aus Kunststoff hergestellt sein. Dabei können das erste

Gehäuseteil und Abdeckung in einem gemeinsamen Herstellungsverfahren, beispielsweise durch ein Gussverfahren, insbesondere durch Spritzgießen, hergestellt werden.

Vorstellbar ist es auch, das zweite Gehäuseteil aus Kunststoff, insbesondere durch ein Gießverfahren, beispielsweise durch Spritzgießen, herzustellen. Hierbei kann der Stift vom zweiten Gehäuseteil umspritzt sein, so dass er drehfest im zweiten Gehäuseteil angeordnet ist.

Die Abtriebswelle ist vorteilhaft durch das Gehäuse, insbesondere durch eines der Gehäuseteile, geführt, durchragt dieses insbesondere. Hierdurch kann die

Drehung der Abtriebswelle außerhalb des Stellergehäuses abgegriffen und zum Verstellen des Stellorgans eingesetzt werden. Die Abtriebswelle kann dabei in der axial vom Stellmotor entgegengesetzten Richtung durch das Stellergehäuse geführt sein. Vorstellbar ist es auch, dass die Abtriebswelle auf der axial gleichen Seite des Stellergehäuses aus dem Stellergehäuse geführt ist, auf der der

Stellmotor angeordnet ist.

Die Abdeckung ist vorteilhaft auf der dem Stift zugewandten Seite des Topfbodens abstehend ausgebildet. Besonders bevorzugt steht die Abdeckung auf der von der Montageöffnung abgewandten Seite des Topfbodens von einem Rand der

Topföffnung in Richtung des Stifts ab.

Bei bevorzugten Ausführungsformen steht das Eingangs-Zahnrad mit einem solchen Abtriebs-Zwischentrieb in Eingriff. Hierdurch wird die Drehung des

Eingangs-Zahnrads auf den Abtriebs-Zwischentrieb übertragen. Bevorzugt ist es dabei, wenn die Abdeckung hin zu diesem Abtriebs-Zwischentrieb offen

ausgebildet ist. Hierdurch kann der Eingriff zwischen dem Eingangs-Zahnrad und dem Abtriebs-Zwischentrieb, mit dem das Eingangs-Zahnrad in Eingriff steht, vereinfacht und störungsfrei erfolgen. Das heißt insbesondere, dass die

Abdeckung radial bereichsweise offen ausgebildet ist.

Bei vorteilhaften Ausführungsformen weist der jeweilige Abtriebs-Zwischentrieb ein erstes Abtriebs-Zahnrad und ein zweites Abtriebs-Zahnrad auf, die axial benachbart angeordnet und drehfest miteinander verbunden sind. Dabei ist der jeweilige Abtriebs-Zwischentrieb koaxial zur Abtriebswelle angeordnet und relativ zur Abtriebswelle drehbar gelagert. Zudem ist eines der Antriebs-Zahnräder eines solchen Antriebs-Zwischentriebs mit dem Ausgangs-Zahnrad in Eingriff, während eines der Abtriebs-Zahnräder eines solchen Abtriebs-Zwischentriebs mit dem Eingangs-Zahnrad in Eingriff steht. Die übrigen Antriebs-Zahnräder stehen jeweils mit einem solchen Abtriebs-Zahnrad in Eingriff. Hierdurch wird der Antrieb der Antriebswelle über das Eingangs-Zahnrad auf einen solchen Abtriebs- Zwischentrieb übertragen, der diesen Antrieb auf den zugehörigen Antriebs- Zwischentrieb überträgt usw. bis das mit dem Ausgangs-Zahnrad in Eingriff stehende Antriebszahnrad die entsprechende Drehung auf das Ausgangs- Zahnrad überträgt, welches die Abtriebswelle dreht. Diese Drehung kann zum Verstellen eines solchen Stellorgans an der Abtriebswelle abgegriffen werden.

Bevorzugt ist es hierbei, wenn der Steller ausschließlich Abtriebs-Zwischentriebe und Antriebs-Zwischentriebe aufweist. Bevorzugt ist es ferner, wenn die Anzahl der Antriebs-Zwischentriebe der Anzahl der Abtriebs-Zwischentriebe entspricht.

Dabei können die jeweiligen Zwischentriebe einstückig, insbesondere

materialeinheitlich, ausgebildet sein. Das heißt, dass die Zahnräder zumindest eines solchen Zwischentriebs einstückig, insbesondere materialeinheitlich, ausgebildet sind.

Vorteilhafte Ausführungsformen sehen eine koaxiale Anordnung des Stellmotors zur Antriebswelle vor. Hierdurch kann der Steller insbesondere besonders bauraumsparend ausgebildet werden.

Der Steller kann zum Verstellen eines beliebigen Stellorgans eingesetzt werden. Bevorzugt kommt der Steller in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz. Hierbei wird der Steller vorzugsweise zum Verstellen eines Stellorgans zur Dosierung bzw.

Regulierung einer Fluidströmung eingesetzt.

Vorstellbar ist es beispielsweise, dass das zugehörige Kraftfahrzeug einen Abgasturbolader aufweist, wobei der Steller zum Verstellen zumindest eines Stellorgans des Abgasturboladers eingesetzt wird. Zu denken ist an

Ausführungsformen, bei denen der Abgasturbolader eine variable

Turbinengeometrie aufweist, wobei die variable Turbinengeometrie durch den Steller verstellt wird. Zu denken ist auch an Abgasturbolader, die ein

Wastegateventil aufweisen, wobei der Steller das Wastegateventil verstellt. Bei weiteren Ausführungsformen weist das Kraftfahrzeug eine Frischluftanlage zum Zuführen von Frischluft zu einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs auf. Dabei ist die Frischluftanlage mit einer Klappe versehen, welche der Dosierung der Frischluftzufuhr zur Brennkraftmaschine dient. Mittels des Stellers kann hierbei eine solche Klappe, insbesondere Drosselklappe, betätigt werden. Insbesondere ist es vorstellbar, mittels des Stellers eine solche Klappe eines Saugrohrs der Frischluftanlage zu verstellen.

Das Kraftfahrzeug kann alternativ oder zusätzlich eine Abgasrückführeinrichtung zum Rückführen von Abgas zur Brennkraftmaschine aufweisen. Die

Abgasrückführeinrichtung ist mit einem solchen Stellorgan versehen, die dem Dosieren der Abgasrückfuhr zur Brennkraftmaschine dient. Dabei wird ein solcher Steller zum Verstellen des Stellorgans eingesetzt. Ein solches Stellorgan kann insbesondere als ein Ventil, beispielsweise als ein Rückführventil, ausgebildet sein.

Selbstverständlich ist es auch möglich, mittels eines solchen Stellers zwei oder mehrere solche Stellorgane zu verstellen. Denkbar ist es auch, das Kraftfahrzeug mit zwei oder mehreren solchen Stellern auszustatten, wobei der jeweilige Steller zumindest ein solches Stellorgan verstellt.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen

Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.

Es zeigen, jeweils schematisch

Fig. 1 eine stark vereinfachte, schaltplanartige Darstellung eines

Kraftfahrzeugs,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Steller des Kraftfahrzeugs,

Fig. 3 einen Ausschnitt einer räumlichen Innenansicht des Stellers,

Fig. 4 eine räumliche Innenansicht des Stellers,

Fig. 5 Ansicht aus Fig. 2 bei einem anderen Ausführungsbeispiel des Stellers.

In Fig. 1 ist ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Brennkraftmaschine 2 dargestellt, die dem Antrieb des Kraftfahrzeugs 1 dienen kann. Im Betrieb der

Brennkraftmaschine 2 wird Frischluft benötigt, die der Brennkraftmaschine 2 über eine Frischluftanlage 3 zugeführt wird. Zum Dosieren der der Brennkraftmaschine 2 zugeführten Frischluft ist innerhalb der Frischluftanlage 3 ein als eine

Drosselklappe 4 ausgebildetes Stellorgan 5 angeordnet. Die Drosselklappe 4 wird dabei mit Hilfe eines Stellers 6 verstellt. Im Betrieb der Brennkraftmaschine 2 entsteht Abgas, das über eine Abgasanlage 7 abgeführt wird. Mittels einer Abgasrückführeinrichtung 8 ist es möglich, Abgas der Brennkraftmaschine 2 wieder zuzuführen. Hierzu zweigt die Abgasrückführeinrichtung 8 von der

Abgasanlage 7 ab und mündet in die Frischluftanlage 3. In der

Abgasrückführeinrichtung 8 ist ein Rückführventil 9 als Stellorgan 5 vorgesehen, die dem Dosieren der Abgasrückfuhr zur Brenn kraftmasch ine 2 dient. Das

Rückführventil 9 als Stellorgan 5 wird mit Hilfe eines solchen Stellers 6 verstellt. Zur Effizienzsteigerung weist das Kraftfahrzeug 1 einen Abgasturbolader 10 mit einem Turbinenrad 1 1 und einem Verdichterrad 12 auf. Dabei ist das Turbinenrad 1 1 in der Abgasanlage 7 eingebunden und treibt das in der Frischluftanlage 3 eingebundene Verdichterrad 12 an, um die der Brennkraftmaschine 2

zuzuführende Frischluft zu verdichten. Zur Variation der Beaufschlagung des Turbinenrads 1 1 mit Abgas weist der Abgasturbolader 10 eine variable

Turbinengeometrie 13 sowie eine Wastegateventileinnchtung 14 auf. Mit Hilfe der variablen Turbinengeometrie 13 kann ein durchströmbarer Querschnitt zum Turbinenrad 1 1 eingestellt werden. Das Verstellen der variablen

Turbinengeometrie 13 und somit das Einstellen des durchströmbaren Querschnitts erfolgt mit Hilfe eines solchen Stellers 6. Das heißt, dass die variable

Turbinengeometrie 13 als Stellorgan 5 mit Hilfe des Stellers 6 verstellt wird. Die Wastegateventileinnchtung 14 zweigt stromauf des Turbinenrads 1 1 von der Abgasanlage 7 ab und führt stromab des Verdichterrads 1 1 wieder in die

Abgasanlage 7 ein. Hierdurch ist es möglich, das Abgas am Verdichterrad 1 1 vorbeizuführen, wobei zum Dosieren des am Verdichterrad 1 1 vorbeigeführten Abgases ein Wastegateventil 15 als Stellorgan 5 vorgesehen ist. Das

Wastegateventil 15 als Stellorgan 5 wird hierbei mit Hilfe eines solchen Stellers 6 verstellt.

Der Steller 6 ist in den Fig. 2 bis 4 dargestellt, wobei Fig. 2 einen Schnitt durch den Steller 6 zeigt, während in Fig. 3 und in Fig. 4 unterschiedliche räumliche Innenansichten des Stellers 6 zu sehen sind, wobei in den Fig. 3 und 4 nicht alle in Fig. 2 sichtbaren Komponenten dargestellt sind. Der Steller 6 weist einen

Stellmotor 16 mit einer angetriebenen Antriebswelle 17 auf. Die Antriebswelle 17 ist mit einem Eingangs-Zahnrad 18 verbunden, das drehfest an der Antriebswelle 17 angebracht ist. Hierdurch kommt es bei der Drehung der Antriebswelle 17 zu einer entsprechenden Drehung des Eingangs-Zahnrads 18. Ein Antriebs- Zwischentrieb 19 ist achsparallel zur Antriebswelle 17 angeordnet und relativ zur Antriebswelle 17 drehbar gelagert. Hierzu ist ein Stift 20 vorgesehen, der drehfest im Steller 6 gehalten ist, so dass die Antriebswelle 17 relativ zum Stift 20 drehbar ist. Der Stift 20 ist achsparallel zur Antriebswelle 17 angeordnet und axial von der Antriebswelle 17 beabstandet. Dabei ist der Antriebs-Zwischentrieb 19 drehbar am Stift 20 gelagert. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Antriebs- Zwischentrieb 19 und der Stift 20 koaxial zur Antriebswelle 17 angeordnet.

Hierdurch ist insbesondere eine kompaktere Bauweise des Stellers 6 möglich.

Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, ist das Eingangs-Zahnrad 18 bereichsweise von einer Abdeckung 21 umgeben, die glockenförmig bzw. topfförmig ausgebildet ist. Die Abdeckung weist eine in Umfangsrichtung verlaufende Seitenwand 22 und eine daran anschließende Deckenwand 23 auf, wobei die Deckenwand 23 radial und in Umfangsrichtung verläuft. In der Deckenwand 23 ist eine Lageröffnung 24 vorgesehen, die axial von der Antriebswelle 17 und vom Antriebs-Zahnrad 18 beabstandet ist koaxial zum Stift 20 angeordnet ist. Im gezeigten Beispiel ist die Lageröffnung 24 also koaxial zur Antriebswelle 17 angeordnet. Dabei ist der Stift 20 in der Lageröffnung 24 radial, beispielsweise mittels eines nicht-gezeigten Radiallagers, gelagert. In Fig. 3 ist dabei eine seitliche Draufsicht auf die

Abdeckung 21 zu sehen, bei der der Stift 20 zum besseren Verständnis nicht dargestellt ist. Insbesondere aus Fig. 3 geht dabei hervor, dass die Abdeckung 21 das Antriebs-Zahnrad 18 lediglich teilweise umgibt, derart, dass die Abdeckung 21 seitlich offen ausgebildet ist, so dass das Antriebs-Zahnrad 18 an der offenen Seite aus der Abdeckung 21 radial herausragt.

Der Steller 6 weist ferner eine Abtriebswelle 25 auf, die achsparallel zur

Antriebswelle 17 und radial beabstandet zur Antriebswelle 17 angeordnet ist. Die Abtriebswelle 25 ist im Steller 6 drehbar gelagert, wobei ein Ausgangs-Zahnrad 26 drehfest an der Abtriebswelle 25 angebracht ist. Die Abtriebswelle 25 wird mittels des Ausgangs-Zahnrads 26 gedreht, um ein solches Stellorgan 5 zu verstellen. Hierbei wird der Antrieb des Stellmotors 16 über das Ausgangs-Zahnrad 26 auf die Abtriebswelle 25 übertragen. Hierzu weist der Steller 6 einen Abtriebs- Zwischentrieb 27 auf, der koaxial zur Abtriebswelle 25 angeordnet und relativ zur Abtriebswelle 25 drehbar gelagert ist.

Der Antriebs-Zwischentrieb 19 weist ein erstes Antriebs-Zahnrad 28 sowie ein zweites Antriebs-Zahnrad 29 auf. Die Antriebs-Zahnräder 28, 29 sind axial benachbart und drehfest miteinander verbunden, wobei der Antriebs- Zwischentrieb 19 im gezeigten Beispiel einstückig bzw. materialeinheitlich ausgebildet ist. Dabei weisen die Antriebs-Zahnräder 28, 29 unterschiedliche Außendurchmesser auf.

Der Abtriebs-Zwischentrieb 27 weist ein erstes Abtriebs-Zahnrad 30 und ein zweites Abtriebs-Zahnrad 31 auf. Die Abtriebs-Zahnräder 30, 31 sind axial benachbart und drehfest miteinander verbunden, wobei der Abtriebs- Zwischentrieb 31 im gezeigten Beispiel einstückig bzw. materialeinheitlich ausgebildet ist. Dabei weisen das erste Abtriebs-Zahnrad 30 und das zweite Abtriebs-Zahnrad 31 unterschiedliche Außendurchmesser auf.

Das Eingangs-Zahnrad 18 steht mit dem ersten Abtriebs-Zahnrad 30 des Abtriebs- Zwischentriebs 27 in Eingriff, derart, dass das Eingangs-Zahnrad 18 das erste Abtriebs-Zahnrad 30 antreibt. Infolge dessen dreht sich das zweite Abtriebs- Zahnrad 31 , das mit dem axial benachbarten ersten Antriebs-Zahnrad 28 in Eingriff steht. Die Drehung des relativ zur Abtriebswelle 25 drehbar gelagerten Abtriebs-Zwischentriebs 27 führt zu einer entsprechenden Drehung des ersten Antriebs-Zahnrads 28, das mit dem zweiten Abtriebs-Zahnrad 31 in Eingriff steht. In der Folge dreht sich das zweite Antriebs-Zahnrad 29. Das zweite Antriebs- Zahnrad 29 steht mit dem Ausgangs-Zahnrad 26 in Eingriff, so dass die Drehung des relativ zur Antriebswelle 17 drehbar gelagerten Antriebs-Zwischentriebs 19 zu einer entsprechenden Drehung des Ausgangs-Zahnrads 26 führt. Hierdurch wird die Abtriebswelle 25, an der das Ausgangs-Zahnrad 26 drehfest angebracht ist, entsprechend gedreht, wobei diese Drehung zum Verstellen eines solchen

Stellorgans 5 eingesetzt wird. Das Eingangs-Zahnrad 18 und das Ausgangs- Zahnrad 26 realisieren zusammen mit den Zwischentrieben 19, 27 also ein Getriebe 47, das vorliegend dreistufig ausgebildet ist, wobei hierzu lediglich zwei radial voneinander beabstandete Wellen 17, 25 notwendig sind. Im Getriebe 47 bildet das Eingangs-Zahnrad 18 das erste Glied und das Ausgangs-Zahnrad 26 das letzte Glied der Zahnräder 18, 26, 28, 29, 30, 31 .

Dabei ist zu erkennen, dass die miteinander in Eingriff stehenden Zahnräder 18, 26, 28, 29, 30, 31 unterschiedliche Außendurchmesser und eine unterschiedliche Anzahl an Zähnen aufweisen. Das Eingangs-Zahnrad 18 weist also einen kleineren Außendurchmesser auf und hat eine kleinere Anzahl an Zähnen als das erste Abtriebs-Zahnrad 30, so dass das Eingangs-Zahnrad 18 als ein Eingangs- Ritzel 32 fungiert. Das zweite Abtriebs-Zahnrad 31 weist einen kleineren

Außendurchmesser auf als das mit dem zweiten Abtriebs-Zahnrad 31 in Eingriff stehende erste Antriebs-Zahnrad 28. Dementsprechend handelt es sich beim zweiten Abtriebs-Zahnrad 31 um ein Abtriebs-Ritzel 33. Zudem ist das zweite Antriebs-Zahnrad 29 hinsichtlich des Außendurchmessers kleiner als das

Ausgangs-Zahnrad 26, so dass das zweite Antriebs-Zahnrad 29 als Antriebs- Ritzel 34 fungiert. Wie insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, ist ferner zu erkennen, dass das jeweilige Ritzel 32, 33, 34 eine geringere Anzahl an Zähnen aufweist als das zugehörige Zahnrad 26, 28, 30. Aus Fig. 4 geht ferner hervor, dass das Ausgangs-Zahnrad 26 als ein Zahnradsegment 35 ausgebildet ist, das sich in Umfangsrichtung um weniger als 180° erstreckt.

Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, weist der Steller 6 ein Stellergehäuse 36 auf, das ein erstes Gehäuseteil 37, beispielsweise einen Gehäusetopf 37', und ein das erste Gehäuseteil 37 verschließendes oder abdeckendes zweites Gehäuseteil 38, beispielsweise einen Gehäusedeckel 38', umfasst. Der Stellmotor 16, das Eingangs-Zahnrad 18, das Ausgangs-Zahnrad 26 sowie die Zwischentriebe 19, 27 sind im ersten Gehäuseteil 37 angeordnet. Die Abtriebswelle 25 ist durch das zweite Gehäuseteil 38 geführt und mittels einer Lagereinrichtung 39, die ein Lagerelement 39' wie ein Kugellager 39" aufweisen kann, drehbar gelagert. Die Abtriebswelle 25 durchragt dabei das Stellergehäuse 36, so dass ein Drehmoment zum Verstellen des Stellorgans 5 außerhalb des Gehäuses abgegriffen wird. Im gezeigten Beispiel ist die Lagereinrichtung 39 im zweiten Gehäuseteil 38 aufgenommen, wobei die Abtriebswelle 25 zusätzlich über eine

Gleitlagereinrichtung 45 im ersten Gehäuseteil 37 gleitend gelagert ist. Auf der vom ersten Gehäuseteil 37 axial abgewandten Seite des Kugellagers 39 ist ferner eine Ringdichtung 40 vorgesehen. Die Abtriebswelle 25 ist am axial vom zweiten Gehäuseteil 38 abgewandten Ende mit einem Magneten 41 versehen, der drehfest an der Abtriebswelle 25 angebracht ist. Der drehfest an der Abtriebswelle 25 angebrachte Magnet 41 wirkt mit einem Magnetsensor 42 zusammen, um beispielsweise eine Drehzahl und/oder Drehgeschwindigkeit der Abtriebswelle 25 zu bestimmen. Der Magnetsensor 42 ist über einen Anschlusspin 43, der in einer Anschlussbuchse 44 angeordnet ist, mit einer nicht gezeigten Steuerung verbindbar, an die die von der Sensoreinrichtung 42 ermittelten Daten übermittelt werden.

Aus den Fig. 2 und 3 geht ferner hervor, dass die Abdeckung 21 einstückig, d.h. insbesondere materialeinheitlich, ausgebildet ist. Dabei ist die offene Seite der Abdeckung 21 dem radial benachbarten ersten Abtriebs-Zahnrad 30 zugewandt, so dass das Eingangs-Zahnrad 18 und das erste Abtriebs-Zahnrad 30 problemlos ineinandergreifen. Ferner ist zu erkennen, dass die Abdeckung 21 und das erste Gehäuseteil 37 auch einstückig bzw. materialeinheitlich ausgebildet sind. Das Stellergehäuse 36 kann hierbei aus Kunststoff hergestellt sein, wobei es insbesondere vorstellbar ist, das erste Gehäuseteil 37 und/oder das zweite

Gehäuseteil 38 als Spritzgussteile herzustellen. Aus Fig. 2 geht ferner hervor, dass der Stift 20 drehfest im zweiten Gehäuseteil 38 angeordnet ist. Hierzu kann der Stift 20 in das zweite Gehäuseteil 38 eingespritzt, eingeklebt oder eingepresst sein. Dabei ist es vorstellbar, den Stift 20 zusätzlich zur radialen Lagerung in der Lageröffnung 24 der Abdeckung 21 im ersten Gehäuseteil 37 radial zu lagern.

Die Zwischentriebe 19, 27 bilden zusammen mit Eingangs-Zahnrad 18 und Ausgangs-Zahnrad 26 also ein dreistufiges Getriebe 47. Dabei ist es

selbstverständlich möglich, durch die Hinzunahme weiterer Antriebs- Zwischentriebe 19 und Abtriebs-Zwischentriebe 27 Getriebe 47 mit höheren Stufen zu realisieren, wobei hierzu die Anzahl der Antriebs-Zwischentriebe 19 bevorzugt der Anzahl der Abtriebs-Zwischentriebe 27 entspricht. Eine Erhöhung der Stufe des Getriebes 47 führt hierbei nicht zu einer Ausdehnung des Stellers 6 in Radialrichtung. Das heißt, dass der Bauraumbedarf des Stellers 6,

insbesondere in Radialrichtung, klein gehalten wird. Darüber hinaus entfallen zusätzliche Wellen zum Lagern weiterer Zwischentriebe 19, 27, so dass auch das Gewicht des Stellers 6 reduziert ist.

Bei den gezeigten Beispielen weist das erste Gehäuseteil 37 bzw. der

Gehäusetopf 37' einen Topf 48 auf, in dem der Stellmotor 16 angeordnet ist. Der Topf 48 weist einen Topfboden 49 mit einer Topföffnung 50 für die Antriebswelle 17 auf, durch die die Antriebswelle 17 geführt ist. Der Topf 48 ist auf der dem Topfboden 49 gegenüberliegenden und somit vom zweiten Gehäuseteil 38 abgewandten Seite offen ausgebildet bzw. weist auf dieser Seite eine

Montageöffnung 51 auf. Durch die Montageöffnung 51 wird der Stellmotor 16 bei der Montage des Stellers 6 in das erste Gehäuseteil 37 eingeschoben und somit montiert. Somit werden der Stellmotor 16 mit der Antriebswelle 17 und dem Eingangszahnrad 18 durch die Montageöffnung 51 in das Stellergehäuse 36 montiert, während die Abtriebswelle 25, die Zwischentriebe 19, 27 sowie gegebenenfalls der Stift 20 von der abgewandten Seite des Gehäuses 36 in das Stellergehäuse 36 montiert werden. Dies führt neben einer einfachen Montage des Stellers 6 zu einer vorteilhaften und exakten Ausrichtung des Stellmotors 16.

Diese Ausrichtung ist in den Beispielen weiter verbessert, in denen die

Abtriebswelle 25 und/oder der Stift 20 im ersten Gehäuseteil 37 gelagert sind, also insbesondere beim in den Fig. 2 und 7 gezeigten Beispiel.

Die Abdeckung 21 ist beim gezeigten Beispiel auf der von der Montageöffnung 51 abgewandten Seite des Topfbodens 49 von einem Rand der Topföffnung 50 in Richtung des Stifts 20 abstehend ausgebildet. Dabei sind die Topföffnung 50 und die Lageröffnung 24 fluchtend, insbesondere koaxial angeordnet. Die

Montageöffnung 51 kann nach der Montage des Stellmotors 16 mit einem Deckel 52 verschlossen werden, wobei axial zwischen dem Stellmotor 16 und dem Deckel 52 ein Federelement 53 angeordnet sein kann (siehe Fig. 5).

Fig. 5 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel des Stellers 6. Bei diesem

Ausführungsbeispiel ist die Lagereinrichtung 45 in einem ringsegmentartigen Lagerabschnitt 54 des ersten Gehäuseteils 37 aufgenommen. Der Lagerabschnitt 54 ist im gezeigten Beispiel einstückig am ersten Gehäuseteil 37 ausgeformt, insbesondere daran gespritzt. Die Lagereinrichtung 45 ist topfförmig sowie hin zur Abtriebswelle 25 offen ausgebildet und weist einen dem Magnetsensor 42 zugewandten und axial vom Magnetsensor 42 beabstandeten Lagerboden 55 auf. Das axial dem Magnetsensor 42 zugewandte Ende der Abtriebswelle 25 sowie der in der Abtriebswelle 25 aufgenommene Magnet 42 sind in der Lagereinrichtung 45 angeordnet. Dies ermöglicht es insbesondere, den Magnetsensor 42 nachträglich zu montieren bzw. in das Stellergehäuse 36 einzubringen. Der Lagerboden 55 ist geschlossen ausgebildet und trennt somit den Magnet 41 vom Magnetsensor 42. Somit wird insbesondere eine den Magnetsensor 42 beschädigende

elektrostatische Entladung verhindert oder zumindest reduziert. Ebenso ist es vorstellbar, die Lagereinrichtung im zweiten Gehäuseteil 38 aufzunehmen, wobei der Magnetsensor 42 am zweiten Gehäuseteil 38 angebracht ist. Im Übrigen stimmt dieses Ausführungsbeispiel mit dem aus Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen überein.

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