(57)【要約】スロットルバルブ管片（８）に設けられたスロットルバルブ軸（７）のための直結駆動装置はコイル（１）と、直接コイル（１）の横に配置されたロータ（２）とから成っている。ロータ（２）は鋼リング（３）から成っており、該鋼リング（３）の内側には、第１の内側の磁石シェル（５ａ）と第２の内側の磁石シェル（５ｂ）とが互いに対向して当て付けられている。鋼リング（３）はその外側に、互いに対向して当て付けられている、第１の外側の磁石シェル（４ａ）と第２の外側の磁石シェル（４ｂ）とを有している。鋼リング（３）は、スロットルバルブ（９）側の端部（３′）でスロットルバルブ軸（７）に結合されている。鋼リング（３）の、スロットルバルブ（９）とは反対側の端部（３′′）の領域（６）の中央には、スロットルバルブ（９）の位置検出のためのセンサ（１０）が配置されている。
2005534846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットルバルブ管片（８）に設けられたスロットルバルブ軸（７）のための直結駆動装置であって、コイル（１）と、直接コイル（１）の横に配置されたロータ（２）とが設けられている形式のものにおいて、ロータ（２）が鋼リング（３）から成っており、該鋼リング（３）の内側に、第１の内側の磁石シェル（５ａ）と第２の内側の磁石シェル（５ｂ）とが互いに対向して当て付けられており、鋼リング（３）の外側に、第１の外側の磁石シェル（４ａ）と第２の外側の磁石シェル（４ｂ）とが互いに対向して当て付けられており、鋼リング（３）が、スロットルバルブ（９）側の端部（３′）でスロットルバルブ軸（７）に結合されており、鋼リング（３）の、スロットルバルブ（９）とは反対側の端部（３′′）の領域（６）の中央に、スロットルバルブ（９）の位置検出のためのセンサ（１０）が配置されていることを特徴とする、スロットルバルブ管片に設けられたスロットルバルブ軸のための電磁式の直結駆動装置。
【請求項２】
第１の内側の磁石シェル（５ａ）および第１の外側の磁石シェル（４ａ）ならびに第２の内側の磁石シェル（５ｂ）および第２の外側の磁石シェル（４ｂ）がそれぞれ互いに平行に、鋼リング（３）の、同じ半部分に配置されている、請求項１記載の直結駆動装置。
【請求項３】
第１の内側の磁石シェル（５ａ）および第１の外側の磁石シェル（４ａ）ならびに第２の内側の磁石シェル（５ｂ）および第２の外側の磁石シェル（４ｂ）がそれぞれ同じ磁気極性を有している、請求項２記載の直結駆動装置。
【請求項４】
鋼リング（３）が、スロットルバルブ（９）とは反対側の端部（３′′）の領域（６）に、リング状の溝（３′′′）を有しており、該リング状の溝（３′′′）内で、第１の内側の磁石シェル（５ａ）および第２の内側の磁石シェル（５ｂ）が鋼リング（３）に当て付けられている、請求項１から３までのいずれか１項記載の直結駆動装置。
【請求項５】
第１の内側の磁石シェル（５ａ）および第２の内側の磁石シェル（５ｂ）が、鋼リング（３）の、リング状の溝（３′′′）を画定するストッパ（３＊）に対して、１ｍｍ〜３ｍｍの間隔ａを置いて配置されている、請求項４記載の直結駆動装置。
【請求項６】
第１の内側の磁石シェル（５ａ）および第２の内側の磁石シェル（５ｂ）または第１の外側の磁石シェル（４ａ）および第２の外側の磁石シェル（４ｂ）がそれぞれ個別部分として配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の直結駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スロットルバルブ管片に設けられたスロットルバルブ軸のための直結駆動装置に関する。直結駆動装置は公知である。一般に、直結駆動装置は、電流により負荷されるコイルと、該コイルの作用領域内に配置された、永久磁石を備えたロータとから成る装置である。ロータはコイル誘導により回転運動させられる。
【０００２】
本発明の課題は、スロットルバルブの位置検出が連続的に可能であり、相対的に僅かな構成スペースが必要とされるにすぎない、スロットルバルブ管片に設けられたスロットルバルブ軸のための直結駆動装置を提供することである。
【０００３】
本発明の根幹を成す課題は、スロットルバルブ管片に設けられたスロットルバルブ軸のための直結駆動装置であって、コイルと、直接コイルの横に配置されたロータとが設けられている形式のものにおいて、ロータが鋼リングから成っており、該鋼リングの内側に、第１の内側の磁石シェルと第２の内側の磁石シェルとが互いに対向して当て付けられており、鋼リングの外側に、第１の外側の磁石シェルと第２の外側の磁石シェルとが互いに対向して当て付けられており、鋼リングが、スロットルバルブ側の端部でスロットルバルブ軸に結合されており、鋼リングの、スロットルバルブとは反対側の端部の領域の中央に、スロットルバルブの位置検出のためのセンサが配置されていることを特徴とする、スロットルバルブ管片に設けられたスロットルバルブ軸のための電磁式の直結駆動装置により解決される。ロータは直接コイルの横に配置されている。このことは、ロータが、コイルにより生ぜしめられる磁界の領域内に配置されることと理解されることができる。鋼リングの、スロットルバルブとは反対側の端部の、センサが配置されている領域は、コイルの幅の一部分にわたって延在している。鋼リングの、スロットルバルブ軸に結合されている内側の周面が非磁性材料から成ると、特に有利である。この場合、プラスチックから成る中間層が設けられていることができる。センサとして、例えば市販のＡＭＲセンサが使用される。ＡＭＲセンサは例えばＰｈｉｌｉｐｓ社から販売されている。第１の内側の磁石シェルおよび第２の内側の磁石シェルは、スロットルバルブの位置に関して、配置されたセンサを介して位置検出するために役立つ。第１の外側の磁石シェルおよび第２の外側の磁石シェルはコイルを介してロータを駆動するために役立つ。驚くべきことに、スロットルバルブ管片に設けられたスロットルバルブ軸のための直結駆動装置により、スロットルバルブ管片内でのスロットルバルブの位置の位置検出が相対的に簡単に可能であり、しかも、コイルの部分領域にわたってのセンサの配置が実現されるために、相対的に僅かな構成スペースが必要とされるにすぎないことが判っている。その際、鋼リングの配置は、第１の内側の磁石シェルおよび第２の内側の磁石シェルと第１の外側の磁石シェルおよび第２の外側の磁石シェルとに起因する磁界が相互に不都合な影響を及ぼし合わないという利点を有している。その結果、センサには、スロットルバルブ管片内でのスロットルバルブの実際の位置について、正確な情報が提供される。この情報は引き続き制御ユニットに伝送されることができる。このために有利には、より大きな構成スペースを必要としかねない、スロットルバルブ管片内でのスロットルバルブの位置を正確に検出することを目的として、センサを直結駆動装置のロータの外側に配置することが不要となる。
【０００４】
本発明の有利な構成では、第１の内側の磁石シェルおよび第１の外側の磁石シェルならびに第２の内側の磁石シェルおよび第２の外側の磁石シェルがそれぞれ互いに平行に、鋼リングの、同じサイド（半部分）に配置されている。このことは有利にはスロットルバルブ軸のための直結駆動装置のロータの製作を簡単化する。
【０００５】
本発明の別の有利な構成では、第１の内側の磁石シェルおよび第１の外側の磁石シェルならびに第２の内側の磁石シェルおよび第２の外側の磁石シェルがそれぞれ同じ磁気極性を有している。このようにして、鋼リングの領域での磁力線の経過が最適化され、これにより、センサに供給される情報の品質がやはり最適化されることができる。
【０００６】
本発明の別の有利な構成では、鋼リングが、スロットルバルブとは反対側の端部の領域に、リング状の溝を有しており、該リング状の溝内で、第１の内側の磁石シェルおよび第２の内側の磁石シェルが鋼リングに当て付けられている。このようにして、第１の内側の磁石シェルおよび第２の内側の磁石シェルが、相対的に簡単な形式で、確実に鋼リング内に固定され、同時に、第１の内側の磁石シェルおよび第２の内側の磁石シェルが鋼リングの全幅にわたって延在することが回避される。その際有利には、第１の内側の磁石シェルおよび第２の内側の磁石シェルがセンサの領域にのみ存在しており、それにより、本来の駆動部に対する最小の妨害影響も回避されることができる。
【０００７】
本発明の別の有利な構成では、第１の内側の磁石シェルまたは第２の内側の磁石シェルが、鋼リングの、リング状の溝を画定するストッパに対して、１ｍｍ〜３ｍｍの間隔ａを置いて配置されている。このようにして、鋼リングの遮蔽作用は最適化され、このことはスロットルバルブの位置検出に対して有利に働く。
【０００８】
本発明のさらに別の有利な構成では、第１の内側の磁石シェルおよび第２の内側の磁石シェルまたは第１の外側の磁石シェルおよび第２の外側の磁石シェルがそれぞれ個別部分として配置されている。それにより、個別部分はリング磁石として働く。このことはスロットルバルブ軸のための直結駆動装置の製作を簡単化する。それというのも、ロータの領域で固定されねばならない個別部分の点数が減じられるからである。
【０００９】
以下に図面（図１ａ、図１ｂ、図２、図３ａ、図３ｂ）を参照しながら本発明の実施例につき詳説する。
【００１０】
図１には、スロットルバルブ管片に設けられたスロットルバルブ軸のための直結駆動装置の側面図ならびに線Ａ−Ａに沿った横断面図が示されている。直結駆動装置はコイル１および直接コイル１の横に配置されたロータ２から成っている。さらに、ロータ２は鋼リング３から成っており、鋼リング３の内側に、第１の内側の磁石シェル５ａと第２の内側の磁石シェル５ｂとが互いに対向して当て付けられている。鋼リング３の外側には、第１の外側の磁石シェル４ａと第２の外側の磁石シェル４ｂとが互いに対向して配置されている。外側の両磁石シェル４ａ，４ｂはコイル１を介した回転運動を生ぜしめるために役立つ。鋼リング３はスロットルバルブ軸（図示せず）に結合されており、かつ中央に、スロットルバルブの位置検出のためのセンサ（図示せず）を有している。図１ｂから明らかであるように、コイル１の幅はロータ２の全幅にわたって延在している。
【００１１】
図２には、スロットルバルブ管片に設けられたスロットルバルブ軸のための直結駆動装置の、図１に示した線Ａ−Ａに沿った拡大断面図が示されている。鋼リング３は、スロットルバルブ（図示せず）とは反対側の端部３′′の領域６の中央に、スロットルバルブの位置検出のためのセンサ（図示せず）を有している。スロットルバルブとは反対側の端部３′′の領域６に、鋼リング３はリング状の溝３′′′を有している。このリング状の溝３′′′内で、第１の内側の磁石シェル５ａおよび第２の内側の磁石シェル５ｂが鋼リング３に当て付けられている。その際、第１の内側の磁石シェル５ａおよび第２の内側の磁石シェル５ｂは、鋼リング３の、リング状の溝３′′′を画定するストッパ３＊に対して、１ｍｍ〜３ｍｍの間隔ａを置いて配置されている。鋼リング３はスロットルバルブ側の端部３′でスロットルバルブ軸（図示せず）に結合されている。
【００１２】
図３ａ、図３ｂには、スロットルバルブ管片８に設けられたスロットルバルブ軸７のための直結駆動装置の、三次元的な分解立体図が示されている。第１の内側の磁石シェル５ａと第２の内側の磁石シェル５ｂとは互いに対向して矢印方向で鋼リング３の内側に当て付けられて配置されている。センサ１０は、鋼リング３の、スロットルバルブ９とは反対側の端部３′′（図示せず）の領域６の中央に、スロットルバルブ９の位置を検出するために配置される。センサ１０は市販の位置センサであって、例えばＡＭＲセンサ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｏｒ−Ｓｅｎｓｏｒ：異方性磁気抵抗センサ）が使用される。この種のセンサはＰｈｉｌｉｐｓ社から例えばＫＭＺ４１の型番で販売されている。鋼リング３は遮蔽作用を有しており、第１の内側の磁石シェル５ａおよび第２の内側の磁石シェル５ｂと、第１の外側の磁石シェル４ａおよび第２の外側の磁石シェル４ｂとの、相互のネガティブな影響を防止する。第１の内側の磁石シェル５ａおよび第２の内側の磁石シェル５ｂまたは第１の外側の磁石シェル４ａおよび第２の外側の磁石シェル４ｂはそれぞれ個別部分として製作されていてもよい。特に有利であるのは、センサ１０をロータ２の内部の中央に配置することであって、これにより、必要な構成スペースは最小限に抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１ａ】スロットルバルブ管片に設けられたスロットルバルブ軸のための直結駆動装置の側面図である。
【００１４】
【図１ｂ】スロットルバルブ管片に設けられたスロットルバルブ軸のための直結駆動装置の横断面図である。
【００１５】
【図２】スロットルバルブ管片に設けられたスロットルバルブ軸のための直結駆動装置の、図１ｂに比べて拡大した横断面図である。
【００１６】
【図３ａ】スロットルバルブ管片に設けられたスロットルバルブ軸のための直結駆動装置の、三次元的な分解立体図である。
【００１７】
【図３ｂ】スロットルバルブ管片に設けられたスロットルバルブ軸のための直結駆動装置の、三次元的な分解立体図である。
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【図２】
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【国際調査報告】
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