Stand der Technik DE 195 25 510 AI hat eine Drosselklappenstelleinheit zum Gegenstand. Die Drosselklap- penstelleinheit umfasst eine an einer in einem Drosselklappenstutzendrehbar gelagerten Drosselklappenwelle aufgenomme Drosselklappe. Diese ist mit einem der Drosselklap- penwelle zugeordneten, am Drosselklappenstutzen gelagerten Stellmotor bewegbar, wobei diese mindestens einen Schleifer sowie mindestens eine Potentiometerbahn zum Erfassen einer Stellposition der Drosselklappenwelle mit einem elektrischen Anschluss aufweist. An dem elektrischen Anschluss ist in einem Anschlussraum der Stellmotor und das Potentio- meter angeschlossen ; ferner ist der Anschlussraum von einem abschließenden Deckel um- geben. Die mindestens eine Potentiometerbahn ist an einem Deckel angebracht, wobei am Deckel ein zum elektrischer Anschluss gehörendes Kupplungsteil angeformt ist. Am Delc- kel ist mindestens ein Motorsteckkontakt vorgesehen, der bei an den Drossel- klappenstutzen amnontiertem Deckel in elektrischem Kontakt mit einem mit dem Stell- motor verbundenen Motorgegensteckkontakt steht.

DE 198 43 771 Al hat ein elektromotorisches Stellglied, insbesondere zum Einsatz an ei- ner Drosselvorrichtung einer Verienmmgskraftmaschine zum Gegenstand. Das elektro- motorische Stellglied umfasst ein Gehäuse und einen auf einer Antriebsseite innerhalb des Gehäuses angeordneten Elelctromotor.

Mittels des Elektromotors wird ein in dem Gehäuse angeordnetes bewegliches Element, insbesondere eine Drosselklappe, angetrieben, wobei an dem Gehäuse ein separates Elektronikgehäuse zur Aufnahme einer Steuer-/oder Auswerteelektronik befestigbar ist.

Die Antriebsseite des elektromotorischen Stellgliedes ist über elektrische Verbindungs- mittel mit dem Elektronikgehäuse verbunden, wobei die elektrischen Verbindungsmäntel insbesondere Bestandteil des Elektronikgehäuses sind. Das Drosselklappengehäuse umfasst einen Stecker oder eine Buchse, die zu dem Anschluss des elektrischen Verbindungsmittels komplementär ausgebildet ist.

DE 43 29 522 Al offenbart eine Drosseleinrichtung, welche im Ansaugkanal einer Brenn- kraftmaschine eingebaut werden kann. Die Drosseleinrichtung besteht aus einem Gehäuse, einer Drosselklappenansteuerung, einem Stellungssensor, einer an einer Drosselklappen- welle befestigten Drosselklappe, wobei die Drosseleinrichtung zwischen dem reinluftseiti- gen Luftanfilteranschluss und der Sauganlage der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Der Luftfilteranschluss und/oder die Saugänlage bestehen aus einem Kunststoff, wobei die ein- zelnen Elemente der Drosseleinrichtung modular aufgebaut sind und über Steck-, Schraub- oder Spannverbindungen miteinander gefügt sind. Gehäuse und/oder die Drosselklappe können aus Kunststoff bestehen, wobei die Drosselklappenwelle zweiteilig aufgebaut ist und auf einer Wellenhälfte das Modul für den Lagersensor und auf der anderen Wellen- hälfte das Modul für die Drosselklappenverstelleinheit angeordnet sein kann. Stelleinheit, Stellsensor und Drosselklappe mit Drosselklappenwelle bilden eine gemeinsame Einheit, wobei das Gehäuse in den Luftfilteranschlussstutzen oder den Satlgarllagenanschluss inte- griert sein kann.

Darstellung der Erfindung Verglichen mit dem aus dem Stande der Technik bekannten Lösungen, zeichnet sich die erfindungsgemäß vorgeschlage Lösung vor allem dadurch aus, dass in das modulare Dek- kelelement unterschiedliche Sensorsysteme integrierbar sind. Damit kann dem Umstand Rechnung getragen werden, dass in Zukunft verschiedene Sensorsysteme eingesetzt werden können, um die Winkellage der Drosseleinheit im Ansaugtrakt einer Verbrennungskraft- maschine zu detektieren. Damit entfällt das Erfordernis, individuell an die eingesetzten Sensorsysteme angepasste Deckelvarianten vorzuhalten. Die Varianz hinsichtlich der ein- gesetzten Sensorsysteme wird auf das Sensormodul begrenzt, wodurch eine kostengünsti- gere Lösung erreicht werden kann.

Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung lassen sich die Funktionen"Deckel fi- xieren"und"Positionierung des Sensors relativ zur Drosselklappenwelle"trennen. Dies

vereinfacht den Aufbau der zum Einsatz kommenden Sensoren erheblich. Besonders beim Einsatz berührungslos arbeitender Systeme, wie z. B. bei Hall-Sensoren, ist zum Erreichen einer hohen Genauigkeit hinsichtlich der Detektion der Winkellage der Drosselklappe, eine sehr exakte Positionierung des Sensorelementes erforderlich. Diese exakte Positionierung eines berührungslos arbeitenden Sensorelementes lässt sich bei der Relativbewegung eines Deckelelementes, in welchen ein Sensorelement integriert ist, bei dessen Montage am Ge- triebegehäuse nicht erreichen, da die Toleranzen sowie die Abmessungen der zufügenden Bauteile zu groß sind. Die vorgeschlagene Lösung jedoch gestattet eine Positionierung ei- nes im modular aufgebauten Deckelelement zu integrierenden Sensormoduls relativ zur Drosselklappenwelle beispielsweise, unabhängig von der Position, in der das modulare Deckelelement am Getriebegehäuse einer Drosselklappeneinheit aufgenommen ist. Dies ist weiterhin vorteilhaft in Bezug auf die sich einstellende Toleranzkette zwischen einer be- wegten Komponente, die eine Drosselklappenwelle und dem Sensorelement, aus welcher mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung das Deckelelement nunmehr herausfällt.

Die Sensormodule, in denen die kundenseitig vorgesehenen Stecker bereits integriert sein können, werden in die entsprechenden Öffnungen des modularen Deckelelementes einge- führt und relativ zu bewegten Teilen, wie der Drosselldappenwelle der Drosselklappe, aus- gerichtet. Die die Kundenstecker enthaltenden Sensormodule weisen ferner den Vorteil auf, das keine zusätzlichen Verbindungsstellen zwischen dem Stecker und dem Sensor benötigt werden, was die Ausfallwahrscheinlichkeit der Drosseleinheit am Ansaugtrakt der Ver- brennungskraftmaschine erheblich herabsetzt. Das Sensormodul, welches mit dem modula- ren Deckelelement in der Nähe des Aufnahmebereiches des Stellantriebes montierbar ist, stellt ferner auf einfache Weise die Kontaktierung des Stellmotors der Drosselklappeneinheit sicher.

Zeichnung Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nahestehend eingehender beschrieben : Es zeigt : Figur l ein montiertes Drosselldappengehäuse, Figur 2 das modulare Deckelelement des Drosselklappengehäuses mit deran auf- genommenem Sensormodul in perspektivischer Vorderansicht, Figur 3 Deckelelement und Getriebegehäuse in perspektivischer Draufsicht,

Figur 4 die Frontansicht des am Deckelelement befestigten und in dieses eingelassenen Sensormoduls und Figur 5 eine Explosionsdarstellung vom Getriebegehäuse, Deckelelement und Sensor- modul.

Ausführunssvarianten Figur 1 zeigt ein modifiziertes Drosselklappengehäuse mit einem Sensormodul, welches in ein modulares Deckelelement integriert ist.

Eine Drosseleinheit zur Regelung eines Luftmassenstromes im Ansaugtrakt einer Verbren- nungskraftmaschine umfasst einen Ansaugleitungsflansch 1. Innerhalb des Ansaugleitungs- flansches 1 ist ein mittels eines hier nicht dargestellten Stellantriebes bewegbares Drossel- lclappenelement aufgenommen, welches den durch den Ansaugquerschnitt 2 hindurchtre- tenden Luftmassenstrom steuert. An der Außenseite des Ansaugleitungsflansches 1 sind Befestigungselemente 3 vorgesehen. Ein die im Ansaugquerschnitt 2 aufgenommene Dros- selklappe betätigender Stellantrieb ist in einer Aufnahme 4 zwischen einem Getriebegehäu- se 7 und einem modularem Deckelelement 8 angeordnet. Das Getriebegehäuse 7 und ein modulares Deckelelement 8 sind über Befestigungselemente, wie z. B. die in Figur 1 darge- stellten Kreuzschlitzschrauben, miteinander verschraubt.

Eine Flanschwand 5 des Ansaugleitungsflansches 1 umfasst eine Verbindungsstelle 6, die beispielsweise als Verrippung oder als teilweise an der Umfangsfläche der Flanschwand 5 ausgeführter Gewindegang ausgebildet sein kann. An dieser Verbindungsstelle 6 kann der Ansaugleitungsflansch 1 der Drosseleinheit mit den Anschlüssen des Ansaugkanals ver- bunden werden.

In das modulare Deckelelement 8 ist ein Sensormodul 9 eingelassen, dessen Planfläche 12 an der Vorderseite des modularen Deckelelementes 8 anliegt. Das Sensonnodul 9 umfasst einen Anschluss 10, der eine Anschlussöffnung 11 begrenzt, die in der Darstellung gemäß Figur 1 gestuft ausgebildet ist. An der Innenseite wie auch an der Außenseite des An- schlusses 10 können einzelne Laschen ausgebildet sein, um ein seitenrichtiges Aufstecken eines in Figur 1 nicht dargestellten Steckerelementes zu gewährleisten.

Figur 2 zeigt das Deckelelement der Drosselklappeneinheit mit daran aufgenommenem Sensormodul in perspelctivisch wiedergegebener Vorderansicht.

Am Deckelelement 8, welches eine das Getriebegehäuse 7 umfassende Umrandung auf- weist, sind mehrere Öffnungen 13,14 bzw. 15 vorgesehen. In diese Öffnungen 13, 14 und 15 können Verbindungselemente in Gestalt von Kreuzschlitzschrauben (vergl. Darstellung gem. Figur 1), Schlitzschrauben, Bolzen oder andere Befestigungselemente eingesetzt wer- den, mit welchen sich das Getriebegehäuse 7 sowie das dieses übergreifende Deckelele- ment 8 seitlich am Ansaugleitungsflansch 1 der Drosseleinheit fixieren lassen. Anstelle der hier als Bohrung konfigurierten Öffnungen 13,14 bzw. 15 lässt sich die Befestigung des Getriebegehäuses 7 mit dem dieses übergreifenden modularen Deckelelement 8 auch über Schnappverschlüsse oder umlaufende Verrastungen herbeiführen.

In vorteilhafter Weise sind sowohl das Getriebegehäuse 7 als auch das dieses übergreifende modulare Deckelelement 8 als Kunststoffspritzgießbauteile gefertigt. Bei Kunststoffspritz- gießbauteilen, die in Großserie gefertigt werden, lassen sich nach Auswechseln der Spritz- form sowohl die Öffnungen 13,14 und 15 mit kreisförmigem Querschnitt fertigen als auch Schnappverschlussöffnungen bzw. Schnappverschlussvorsprünge anspritzen, mit denen die in Figur 1 bzw. Figur 2 dargestellten Komponenten einer Drosseleinheit miteinander gefügt werden können.

Der Darstellung gem. Figur 2 ist insbesondere entnehmbar, dass der Anschluss 10 am Sensormodul 9 sowohl an der Innenseite eine Steckerlasche 22 als auch an der Außenseite der Steckerwindung eine Steckerlasche 21 umfasst. Diese an den Anschlußwandungen ausgebildeten Steckerlaschen 21 bzw. 22 verhindern ein unsachgemäßes Einflihren eines hier nicht dargestellten Steckerelementes in die Öffnung 11 des Anschlusses 10 des Sen- sormoduls 9. Die Planfläche 12 des Sensormoduls 9 ist eben ausgeführt und liegt an einer zu dieser parallelen Planfläche an der Oberseite des modularen Deckelelementes 8 an.

Figur 3 ist die Darstellung eines Deckelelementes sowie eines mit diesem verbundenem Getriebegehäuses in perspektivischer Draufsicht zu entnehmen.

Der Bereich des modularen Deckelelementes 8, welches den Stellantrieb zur Betätigung einer Drosseleinheit notwendigen Antrieb enthält, ist in Figur 3 mit Bezugszeichen 4 ge- kennzeichnet. Im Bereich der Aufnahme 4 am Deckelelement 8 ist im Getriebegehäuse 7 eine Verrippung 17 angespritzt, welche als Versteifung der Lagerung des Stellantriebes dient. Die am Deckelelement 8 ausgebildete Umrandung überdeckt einen in Figur 3 nicht sichtbaren umlaufenden Steg 27 am Getriebegehäuse 7. Im Getriebegehäuse 7 ist darüber- hinaus eine kreisrunde Öffnung 18 ausgespart. Die kreisrunde Öffnung 18 fungiert als La- gerungsstelle für ein in Figur 3 nicht dargestelltes Ende der Drosselklappenwelle, an wel- cher die Drosselklappe aufgenommen ist. Mittels des von der Aufnahme 4 des Declcelele-

mentes 8 umschlossenen Stellantriebes wird die Drosselklappenwelle bewegt, wodurch sich dementsprechend die Drehlage der Drosselklappe im Ansaugquerschnitt 2 des Ansau- gleitungsflansches 1 der Drosseleinheit je nach Ansteuerung ändert.

Die Drehlage der Drosselklappe wird mittels des Sensormoduls 9 erfasst. Das Sensormodul 9 kann einen ein Potentiometer aufweisenden Sensor oder einen berührungslos arbeitenden Sensor, wie beispielsweise einen Hall-Sensor, umfassen. Mit Bezugszeichen 13 ist die erste Öffnung im Deckelelement 8 sowie im Getriebegehäuse 7 bezeichnet, während mit den Bezugszeichen 14 und 15 die jeweils zweiten und dritten Öffnungen im Getriebegehäuse 7 bzw. im modular aufgebautem Deckelelement 8 bezeichnet sind. Bezugszeichen 20 ist ge- mäß der Darstellung in Figur 3 eine im Anschluss 10 Sensormoduls 9 ausgebildete Stufe 20 bezeichnet, welche ein unsachgemäßes Einfiihren eines Steckerelementes in die Öff- nung des Anschlusses 10 verhindert.

Der Darstellung gemäß Figur 4 ist die Frontansicht des am Deckelelementes befestigten Sensormoduls zu entnehmen.

Am Deckelelement 8 liegt das Sensorelement 9 mit seiner Planfläche 12 an einer zu dieser parallelen Planfläche an. Das Deckelelement 8 umfasst eine Umrandung 30, welche einen am Getriebegehäuse 7 ausgebildeten umlaufenden Steg 27 übergreift. Die Umrandung 30 erstreckt sich, den umlaufenden Steg 27 des Getriebegehäuses 7 vollständig überdeckend, am Deckelelement 8. Der Anschluss 10, welcher die Öffnung 11 begrenzt ist an seiner Wandung 16 mit der bereits erwähnten außenseitigen Steckerlasche 21 versehen. Mit Be- zugszeichen 13,14 und 15 sind am modularen Deckelelement 8 jeweils die erste Öffnung, die zweite Öffnung bzw. die dritte Öffnung bezeichnet.

Figur 5 zeigt eine Explosionsdarstellung der Drosseleinheit, das Getriebegehäuse, das Dek- kclelement und das Sensormodul umfassend.

Am Getriebegehäuse 7 ist ein umlaufender Steg 27 angeordnet. Im Inneren des Getriebege- häuses 9 befinden sich U-förmig konfigurierte Lagerungselemente, die der Aufnahme eines nicht dargestellten, beispielsweise elektrisch ausgebildeten, Stellantriebes dienen. Darüber- hinaus ist im Getriebegehäuse 7 eine Öffnung 18 ausgebildet, an der ein ringförmig verlau- fender Steg ausgebildet ist. In der Öffnung 18 ist die nicht dargestellte Drosselklappen- welle, an der ihrerseits die Drosselklappe ausgebildet ist, drehbar aufgenommen. Hinter der im Boden des Getriebegehäuses 7 ausgebildeten als Lagerungsstelle für die Drosselklap- pewelle dienenden Öffnung 18, befindet sich ein Stellradaufnahme 28, sowie ein Motor- wellenlager 26.

Korrespondierend zu den Lagerungsstellen 23 des Antriebes ist am Deckelelement 8 die Aufnahme 4 für den Stellantrieb angespritzt. Gegenüber der Stellradaufnahme 28 befindet sich an der Vorderseite des modularen Declcelelementes 8 eine halbkreisförmige Wölbung, welche das in die Stellradaufnahme 28 eingelassene Stellrad überdeckt. An der Vorderseite des modularen Deckelelementes 8 ist eine Deckelöffnung 29 vorgesehen, die von einem Rand 34 begrenzt ist.

Bezugszeichen 13 kennzeichnet die Lage der ersten Öffnung im modularen Deckelelement 8, die umlaufende Umrandung 30 am modularen Deckelelement 8 ist so bemessen, dass sie den umlaufenden Steg 27 am Boden des Getriebegehäuses 7 überdeckt.

Das Sensormodul 9 umfasst die bereits erwähnte Planfläche 12 sowie einen Sensormodul- Korpus 32, dessen Seitenflächen 33 an dem Deckelöffnungsrand 34 der Öffnung 29 anlie- gen. Durch den Verlauf des Declcelöffnungsrandes 34 der Deckelöffnung 29 ist sicherge- stellt, dass das Sensormodul 9 in korrelcter Einbaulage in das modulare Deckelelement 8 eingeführt wird. Am Sensormodul 9 ist mindestens eine Steckerfahne 31 ausgebildet. In der Ausführungsvariante des Sensormoduls 9 gemäß der Darstellung in Figur 5 sind am Sensormodul-Korpus 32 zwei übereinander liegend orientierte Steclcerfahnen 31 vorgese- hen.

Bei in axialer Richtung erfolgendem Einführen-bezogen auf die Lage der Lagerungsstelle 18 der Drosselklappenwelle-des Sensormoduls 9 in die Deckelöffnung 29, werden die Steckerfahnen 31 am Sensormodul-Korpus 32 in Steckeraufnahmen 24, die am Boden des Getriebegehäuses 7 vorgesehen sind, eingeführt. In der Darstellung des Getriebegehäuses 7 in Figur 5 sind die Steckerauffiahn : len 24 beispielsweise als T-Nuten 25 konfiguriert. Durch das Sensormodul 9 kann mithin der in den Lagerungsstellen 23 aufgenommene und von der Aufnahme 4 des modularen Deckelelementes 8 umschlossene Stellantrieb kontaktiert wer- den.

Das als modulares Deckelelement 8 ausgebildete, mit dem Getriebegehäuse 7 zu fügende Spritzgussbauteil erlaubt die Trennung der Fixierung von Getriebegehäuse 7 und Sensor- modul 9 und die Ausrichtung des Sensormoduls 9 relativ zur Lage der Komponente, deren Drehlage zu erfassen ist-hier die Drehlage einer Drosselklappenwelle. Zunächst wird das modulare Deckelelement 8 mit dem Getriebegehäuse 7 verbunden. Dies kann durch Verra- sten des umlaufenden Steges 27 mit der in einem entsprechenden Übermaß ausgeführten Umrandung 30 des Deckelelementes 8 erfolgen. Mittels durch die Öffnungen 13, 14, 15 (vergl. Darstellung gem. Figur 1) gesteckter Befestigungselemente, wie z. B. Schrauben

oder Bolzen, kann die aus Getriebegehäuse 7 modularem Deckelelement 8 gefügte Einheit seitlich am Ansaugleitungsflansch 1 befestigt werden.

Nach dem Fügen der Komponenten 7 und 8 der Drosseleinheit wird in die Öffnung 29 ab- schließend das Sensormodul 9 eingeführt und entsprechend zur Öffnung 18 im Boden des Getriebegehäuses 7 ausgerichtet. Damit lässt sich eine einfache Justage des Sensormoduls 9 unabhängig von der Position des modularen Deckelelementes 8 am Getriebegehäuse 7 vornehmen. Die Ausrichtung erfolgt lediglich am Sensormodul 9, welches in die Oberseite des modularen Deckelelementes 8 einzuschieben ist. Dabei übernimmt das Sensormodul 9 sowohl die Kontaktierung des Stellantriebes über die in die Steckeraufnahmen 24 einzu- führenden Steckerfahnen 31 als auch den Anschluss der Sensorelemente. Eine Ausrichtung des Sensormoduls 9 unabhängig von der Einbauanlage des Deckelelementes 8 ist insbe- sondere bei berührungslos arbeitenden Sensorsystemen zur Erzielung einer hohen Messge- nauigkeit von ausschlaggebender Bedeutung. Das modulare Deckelelement 8, vorzugswei- se als Kunststoffspritzgussbauteil beschaffen, kann in hohen Stückzahlen in einer Ausfüh- rungsvariante gefertigt werden, während die Varianz auf das Sensormodul begrenzt bleibt und so eine kostengünstigere Herstellung einer Drosselklappeneinheit erlaubt. Neben Sen- sormodulen, die beispielsweise Potentiometer umfassen, kann das Sensormodul 9 mit be- rührungslosen Drehwinkelsensoren, beispielsweise als Hall-Sensoren, ausgestattet sein.

Werden Hall-Sensoren als berührungslose Drehwinkelsensoren eingesetzt, ist eine sehr exakte Positionierung des Sensormoduls 9 erforderlich. Diese exakte Sensorpositionierung lässt sich mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung unabhängig von der Einbaula- ge des Deckelelementes realisieren, da eine Ausrichtung des Sensormoduls 9 relativ zum als Standardserienbauteil gefertigt modularen Deckelelement 8 problemlos möglich ist.

Die dargestellten Sensormodule 9 können bereits mit Kundensteckern versehen sein, so dass sich in besonders vorteilhafter Weise keine Verbindungsstellen zwischen Stecker und eingesetzten Sensorelementen benötigt werden. Dies wiederum fuhrt zu einer Reduzierung der Ausfallwahrscheinlichlceit durch Bruch von Verbindungsstellen aufgrund nicht aus- bleibender Erschütterungen im Motorraum eines Kraftfahrzeuges.

Dem Sensormodul 9 gemäß Figur 5 ist die Stufe 20 am Anschluss 10 zu entnehmen, die ein fehlerhaftes Aufstecken eines Steckerelementes verhindert. In der Wandung 16 des Anschlusses 10 ist die außenseitige Lasche 21 deutlich zu erkennen. Das Sensormodul 9 gestatet in vorteilhafter Weise einen gleichzeitigen Anschluss des vom modularen Decke- element 8 geschützten Stellantriebes zur Betätigung einer Drosselklappe, als auch die Kontaktierung des Sensorelementes zur Erfassung der Drehlageposition dieses Bauteiles einer Drosseleinheit.

Bezugszeichenliste 1 Ansaugleitungsflansch 2 Ansaugquerschnitt 3 Befestigung 4 Aufnahme Stellantrieb 5 Flanschwand 6 Verrastung 7 Getriebegehäuse 8 modulares Deckelelement 9 Sensormodul 10 Anschluss 11 Öffnung 12 Planfläche Sensormodul 13 1. Öffnung 14 2. Öffnung 15 3. Öffnung 16 Anschluss-Wandung 17 Versteifende Verrippung 18 Öffnung für Drosselklappenwelle 19 Planfläche Getriebegehäuse 20 Stufe 21 Steckerlasche außen 22 Steckerlasche innen 23 Antriebslagerung 24 Steclceraufnahme 25 T-Nut 26 Motorwellenlager . 27 umlaufender Steg 28 Stellradaufnahme 29 Deckelöffnung 30 Umrandung Deckelelement 31 Steckerfahne 32 Steckermodul-Korpus 33 Seitenfläche 34 Deckelöfinungsrand