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Title:
ELECTRICAL GOVERNOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1991/002367
Kind Code:
A1
Abstract:
The aim of the invention is to obtain an electrical governor, preferably for controlling the combustion air in an internal combustion engine, which is simple and compact. At the same time, fluid leakages are to be reduced. To this end, the armature (31) of the control motor also functions as a fluid-carrying throttle element. The stator (11) and windings (12) of the control motor are cast into a plastic housing (2) and sealed from the interior (10) of the governor (1). The armature (31) is rotatably mounted in the interior and is axially adjustable. The armature has recesses (37) which communicate with channels (5, 25) in the housing (2). The gap between the armature (31) and a control opening (28) on the channel (25) can be adjusted by means of a threaded pin (35).

Inventors:
KRIMMER ERWIN (DE)
Application Number:
PCT/DE1990/000566
Publication Date:
February 21, 1991
Filing Date:
July 25, 1990
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
F02M3/06; F02M3/07; F16K31/06; H01F7/08; H01F7/14; (IPC1-7): F02M3/06; F16K31/06; H01F7/14
Foreign References:
US3134404A1964-05-26
DE1127470B1962-04-12
DE1589733A11970-03-26
DE1679332A11971-04-22
US3435394A1969-03-25
DE1284212B1968-11-28
US3206160A1965-09-14
DE3340060A11984-12-20
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Claims:
Ansprüche
1. Elektrischer Drehsteller, insbesondere zur Steuerung eines Dros selquerschnittes in einer Betriebsmittel führenden Leitung einer Brennkraftmaschine, .mit einem einen Stellmotor mit Wicklungen und Magnetpolen umschließenden Gehäuse, in dem sich ein gegenüber den Wicklungen und den Magnetpolen drehbarer permanentmagnetischer Anker befindet, der mit einem Drosselorgan in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2, 3) Kanäle (5, 25) aufweist, die in einen Innenraum (10) zwischen den Wicklungen (12, 13) führen und von denen jeder an einer anderen Stirnfläche des Ankers (31) endet, und daß der Anker (31) mindestens einen sich in axialer Richtung er¬ streckenden Ausschnitt (36, 37) aufweist, der in fluchtende Stellung mit den Kanälen (5, 25) bringbar ist, und daß der drehbare Anker (31) selbst das Drosselorgan (31) bildet, durch das das zu regelnde Fluid geleitet wird.
2. Drehsteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand eines der Kanäle (25) eine mit dem Drosselorgan (31) zusammenwirken¬ den Steueröffnung (28) bildet.
3. Drehsteller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen (12, 13) in Kunststoff eingespritzt und gegenüber dem fluiddurchflossenen Innenraum (10) abgedichtet sind.
4. Drehsteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß ein die Wicklungen (12, 13) aufnehmender Ständer (11) spaltfrei umspritzt ist.
5. Drehsteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Ständer (11) zu dem Fluidraum (10) hin mit einer undurchlässigen Beschichtung versehen ist.
6. Drehsteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Anker (31) fest mit einer spitzengelagerten Welle (30) verbunden ist.
7. Drehsteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, da¬ durch gekennzeichnet, .daß der Anker (31) mit einer axial auf Kugeln (32, 33) gelagerten Welle (30) verbunden ist.
8. Drehsteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die axiale Lage der Welle (30) einstellbar ist, um das Spiel zwischen Drosselorgan (31) und Steueröffnung (28) zu ju¬ stieren.
9. Drehsteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die WeΛle (30) einseitig unter der Kraft einer Fe¬ der (34) steht, die das Drosselorgan (31) axial in Richtung auf die Steueröffnung (28) hin drängt.
10. Drehsteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Querschnitt der Kanäle (5, 25) und der Aus¬ schnitte (36, 37) etwa kreissegmentförmig ist.
Description:
Elektrischer Drehsteller

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem elekt ischen Drehsteller nach de Gattung des Anspruchs 1. Derartige Drehsteller sind z.B. aus der DE-OS 37 28 589 (= US-Seri al -No . 203 800) bekannt und bestehen he kömmlich aus einem elektrischen Stellmotor, auf dessen herausrage der, verlängerter Ankerwelle ein Drossel organ befestigt ist, das einer fluidführenden Leitung angeordnet ist. Dieser Drehsteller b nötigt somit einen relativ großen Bauraum und zusätzliche Abdich¬ tungen zwischen Drosselorgan und Stellmotor, um unerwünschte Flu leckagen zu vermeiden.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Drehsteller mit den kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß " er wesentlich kleiner und kompakter baut, weniger Einzelteile benötigt und die Vermeidung von Fluidleckage erleichtert wird. Dies wird dadurch e reicht, daß der Anker des Stellmotors selbst. das durchströmte Dro sel gl i ed bi 1 det .

Durch die in den Ansprüchen 2ff aufgeführten Maßnahmen sind vorteil¬ hafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebe¬ nen Drehstellers möglich. Der weiteren Vereinfachung dient das Ein¬ spritzen aller feststehenden Motorteile in ein Kunststoffgehäuse. Vorteilhaft ist auch, den Anker axial justierbar zu lagern, um den die Leckrate bestimmenden Spalt zwischen Drosselorgan und Steueröff¬ nung einstellen zu können.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge¬ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Figur 1 zeigt einen Drehsteller im Längsschnitt gemäß Linie I-I in Figur 2 und Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch den Drehsteller gemäß Linie II-II in Figur 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Der Drehsteller 1 weist ein zweiteiliges Gehäuse, bestehend aus ei¬ nem becherförmigen Gehäuseteil 2 aus Kunststoff und einem darauf aufgesetzten und damit verschraubten Anschlußteil 3 auf. Das Ge¬ häuseteil 2 umschließt einen Innenraum 10, von dem ausgehend sich über einen Gehäuseboden 40 des Gehäuseteiles 2 und einen sich daran anschließenden Ansςhlußstutzen 6 eine mittige Bohrung 4 erstreckt. Seitlich der Bohrung 4 verläuft in Achsrichtung des Gehäusteils 2 ein mit dem durchströmten Innenraum 10 verbundener Kanal 5 innerhalb des Anschlußstutzens 6. Der Anschlußstutzen dient zum Anschluß einer Bypass-Leitung 7 zu einem Ansaugrohr 8 mit Drosselklappe 9 für die Regelung der Verbrennungsluft einer Brennkraftmaschine.

In das Gehäuseteil 2 sind zwei auf einen geblechten, außen genuteten Ständer 11 aufgewickelte Statorwicklungen 12 eingegossen. Diese sind auch gegenüber dem Innenraum 10 dünnschichtig umgössen oder be-

schichtet. Die Wicklungen sind so verteilt, daß ihre resultierenden Feldvektoren senkrecht aufeinander stehen. Seitlich an dem Gehäuse¬ teil 2 ist eine rechteckige Steckbuchse 14 mit drei Anschlußfahnen angebracht, von denen eine (16) sichtbar ist. Zwei Anschlußfahnen sind jeweils mit einem Ende der Wicklungen 12 verbunden. Die anderen Enden der Wicklungen sind gemeinsam mit der dritten Anschlußfahne 16 verbunden. An der dem Anschlußstutzen 6 abgewandten Stirnseite 19 des Gehäuses 2 sind Gewindelöcher 20 für Schrauben 21 zum Befestigen des Anschlußteils 3 angeordnet. Das Anschlußteil weist eine zentrale Bohrung 22 auf, die dem Gehäuseteil 2 abgewandt teilweise mit einem Innengewinde 23 versehen ist. Seitlich der Bohrung 22 verläuft in deren Achsrichtung im Anschlußteil 3 ein Kanal 25, der in den Innen¬ raum 10 des Gehäuseteils 2 führt und mit dem Kanal 5 fluchtet. Das Anschlußteil 3 bildet einen dem Anschlußstutzen 6 ähnlichen Stutzen 26 zum Anschluß der Bypass-Leitung 7 und wird zum Gehäuseteil 2 hin durch einen Boden 27 abgeschlossen, der durch den Kanal 25 und die Bohrung 22 durchbrochen wird. Die Kante zwischen Boden 27 und Kanal 25 bildet eine Steueröffnung 28.

In den Bohrungen 4, 22 ist eine Welle 30 eines permanentmagnetischen Ankers 31 axial auf Kugeln 32, 33 gelagert. Die Kugel 32 ist mit ei¬ ner Feder 34 auf dem Grund der beispielsweise sacklochför ig ausge¬ bildeten Bohrung 4 abgestützt. Die Kugel 33 wird von einem in das Gewinde 23 eingesetzten Gewindestift 35 höhenverstellbar gehalten. Der Anker 31 hat im Querschnitt (siehe Fig. 2) eine knochenähnliche bzw. eine Zündanker ähnliche Form, die dadurch entsteht, daß aus ei¬ nem ursprünglich zylindrischen Teil gegenüberliegend zwei sich in axialer Richtung ertreckende Ausschnitte 36, 37 entfernt sind. Die verbleibenden Zylinderabschnitte bilden die Pole 38, 39 des Ankers 31. Einer der Ausschnitte 37 fluchtet in der in Figur 1 gezeigten Stellung mit den beiden Kanälen 5, 25. Der Anker 31 bildet mit sei¬ nen Ausschnitten 36, 37 und seinen Polen 38, 39 ein mechanisches Drosselorgan für das durch die Kanäle 5, 25 hindurchgeleitete Fluid.

Die Steuerung des Fluidstromes durch den Drehsteller 1 erfolgt durch Verdrehen des Ankers bzw. Drosselorgans 31. Dies geschieht in be¬ kannter Weise durch Anlegen einer geeigneten Spannung an die Stator¬ wicklungen 12, 13, sodaß ein auf die Permanentmagnetpole 38, 39 des Ankers 31 wirkendes Magnetfeld entsteht. Beim Verdrehen des Ankers 31 verschließt dieser mit seinen Polen 38, 39 teilweise oder gänz¬ lich die Steueröffnung 28. Eine gegenläufige Drehung des Ankers be¬ wirkt ein Offnen der Steueröffnung 28 bis bei Übereinstimmung des Ausschnitts 37 mit den Kanälen 5, 25 der volle Regelguerschnitt wie¬ der offen steht. Der Spalt zwischen den einander zugewandten Stirn¬ flächen von Drosselorgan 31 und Boden 27 des Anschlußteiles 3 läßt sich durch Drehen an dem Gewindestift 35 leicht einstellen, so daß toleranzbedingte Leckverluste vermieden werden.

Die Querschnitte der Kanäle 5 und 25 und somit auch der Steueröff¬ nung 28 können rund, dreieckför ig, rechteckförmig oder ähnlich aus¬ gebildet sein. Die Querschnitte der Ausschnitte 36 und 37 des Ankers 31 können wie dargestellt U-förmig mit nach außen geneigten Schen¬ keln, dreieckförmig, rechteckförmig oder ähnlich ausgebildet sein.

Vorzugsweise sind die Kanalquerschnitte und die Ausschnittquer- schnitte gleich und zwar zur Erzielung eines möglichst großen Strö- mungsguerschnitts etwa kreissektorförmig bzw. trapezähnlich, wie in Figur 2 dargestellt.

Die Erfindung ! , beschränkt sich nicht auf das konkrete Ausführungsbei¬ spiel. Insbesondere kann der Antrieb des Ankers auch durch andere Statoranordnungen erfolgen. Auch die axiale und radiale Lagerung der Ankerwelle kann durch andere bekannte Lagerungen ersetzt werden, z.B. durch eine Lagerung auf Spitzen statt auf Kugeln. Zur-Vergröße¬ rung des Regelquerschnittes ist es auch möglich, jeweils zwei gegen¬ überliegende Kanäle in jedem Gehäuseteil auszubilden, die dann mit jeweils einem Ankerausschnitt korrespondieren.