(57)【要約】従来公知の調整ユニットの場合、サーボモータとスロットル体との間には一定の変速比が提供されている。サーボモータは、スロットル体のいずれの位置においてもサーボモータのトルクが十分であるように形成されていなければならない。本願で提案された調整ユニットの場合、サーボモータ（２０）と、スロットル体と相対回動不能に結合された車輪（１２ｂ）との間の、位置調整行程に亘って変化する変速比が提供される。このことは、スロットル体（６）の所定の位置において必要な高いトルクが、比較的トルクの小さなサーボモータ（２０）によっても提供されることができる、という利点を提供する。調整ユニットは、特に自動車の内燃機関のために設けられている。
2005504223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調整ユニットにおいて、調整器ケーシング（２）と、該調整器ケーシング（２）内のチャネル（４）と、該チャネル（４）内の自由横断面を制御するための、調整ケーシング（２）内に回転可能に支承された、位置調整領域に亘って位置調整可能なスロットル体（６，６ａ，６ｂ）と、該スロットル体（６，６ａ，６ｂ）を位置調整させるための、駆動軸（１４ｃ）を備えたサーボモータ（２０）と、駆動軸（１４ｃ）の調整運動をスロットル体（６，６ａ，６ｂ）の調整運動に変換するための伝動装置（１０，１２，１２ａ，１２ｂ）とが設けられており、該伝動装置（１０，１２，１２ａ，１２ｂ）が少なくとも１つの車輪対（１２，１２ａ，１２ｂ）を有しており、該少なくとも１つの車輪対（１２，１２ａ，１２ｂ）が、サーボモータ側車輪（１２ａ）とスロットル体側車輪（１２ｂ）とを有しており、サーボモータ側車輪（１２ａ）とスロットル体側車輪（１２ｂ）とが、スロットル体（６，６ａ，６ｂ）の位置調整時に、第１の噛合い端部（ｅ１，Ｅ１）と第２の噛合い端部（ｅ２，Ｅ２）との間の移動領域に亘って互いに噛み合っている形式のものにおいて、
前記サーボモータ側車輪（１２ａ）が、第１の噛合い端部（ｅ１）と第２の噛合い端部（ｅ２）との間において、変化するサーボモータ側ピッチ曲線半径（ｒ）を有しており、
前記スロットル体側車輪（１２ｂ）が、第１の噛合い端部（ｅ１）と第２の噛合い端部（ｅ２）との間において、サーボモータ側ピッチ曲線半径（ｒ）に対して相補的に変化するスロットル体側ピッチ曲線半径（Ｒ）を有している
ことを特徴とする、調整ユニット。
【請求項２】
前記車輪（１２ａ，１２ｂ）が第１の噛合い端部（ｅ１，Ｅ１）の領域において互いに噛み合っている場合、前記チャネル（４）内の自由横断面が実質的に閉鎖されている、請求項１記載の調整ユニット。
【請求項３】
前記第１の噛合い端部（ｅ１，Ｅ１）と第２の噛合い端部（ｅ２，Ｅ２）との間の位置調整領域の範囲内に迅速調整領域（ＳＢ）が設けられており、前記サーボモータ側ピッチ曲線半径（ｒ）が第１の噛合い端部（ｅ１）の領域において、迅速調整領域（ＳＢ）におけるよりも小さい、請求項１記載の調整ユニット。
【請求項４】
前記車輪（１２ａ，１２ｂ）が第１の噛合い端部（ｅ１，Ｅ１）の領域において互いに噛み合っている場合、前記チャネル（４）内の自由横断面が実質的に閉鎖されており、前記第１の噛合い端部（ｅ１，Ｅ１）と第２の噛合い端部（ｅ２，Ｅ２）との間の移動領域の範囲内に迅速調整領域（ＳＢ）が設けられており、前記サーボモータ側ピッチ曲線半径（ｒ）が、第１の噛合い端部（ｅ１）の領域において、迅速調整領域（ＳＢ）におけるよりも小さい、請求項１記載の調整ユニット。
【請求項５】
前記サーボモータ側ピッチ曲線半径（ｒ）が、第２の噛合い端部（ｅ２）において、迅速調整領域（ＳＢ）におけるよりも小さい、請求項１記載の調整ユニット。
【請求項６】
前記車輪（１２ａ，１２ｂ）が第１の噛合い端部（ｅ１，Ｅ１）の領域において互いに噛み合っている場合、前記チャネル（４）内の自由横断面が実質的に閉鎖されており、第１の噛合い端部（ｅ１，Ｅ１）と第２の噛合い端部（ｅ２，Ｅ２）との間の移動領域の範囲内に迅速調整領域（ＳＢ）が設けられており、前記サーボモータ側ピッチ曲線半径（ｒ）が、迅速調整領域（ＳＢ）において、第１の噛合い端部（ｅ１）の領域におけるよりも大きくかつ第２の噛合い端部（ｅ２）の領域におけるよりも大きい、請求項１記載の調整ユニット。
【請求項７】
前記サーボモータ側ピッチ曲線半径（ｒ）が、第１の噛合い端部（ｅ１）において、第２の噛合い端部（ｅ２）におけるよりも小さい、請求項１から６までのいずれか１項記載の調整ユニット。
【請求項８】
前記サーボモータ側車輪（１２ａ）がサーボモータ側歯車であり、前記スロットル体側車輪（１２ｂ）がスロットル体側歯車であり、前記サーボモータ側歯車がスロットル体側歯車と噛み合っている、請求項１から７までのいずれか１項記載の調整ユニット。
【請求項９】
前記サーボモータ側車輪（１２ａ）とスロットル体側車輪（１２ｂ）とが、第１の噛合い端部（ｅ１及びＥ１）と第２の噛合い端部（ｅ２及びＥ２）との間において回転範囲に亘って互いに噛み合っており、サーボモータ側車輪（１２ａ）とスロットル体側車輪（１２ｂ）とが、回転範囲の部分領域において、不変の有効ピッチ曲線半径（ｒ，Ｒ）を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載の調整ユニット。
【請求項１０】
前記スロットル体側ピッチ曲線半径（Ｒ）が、いずれの噛合い箇所においても、サーボモータ側ピッチ曲線半径（ｒ）よりも大きい、請求項１から９までのいずれか１項記載の調整ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
従来の技術
本発明は、請求項１の上位概念部に基づく調整ユニットから出発している。
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５２５５１０号明細書及び米国特許第５６７２８１８号明細書は、サーボモータとスロットル体とを備えた調整ユニットを示している。公知の調整ユニットの場合、サーボモータと、スロットルフラップとして形成されたスロットル体との間には、それぞれの位置において常に同じ変速比が存在する。今や知られているように、スロットル体の様々な位置における、スロットル体に対して必要なトルクは、種々異なる大きさである。この理由から、サーボモータのトルクは、スロットル体のいずれの位置においても十分であるような大きさに設定されていなければならない。サーボモータは、スロットルフラップが全ての調整領域において十分に迅速に移動させられることができるようにも設定されていなければならない。これらの２つのことが、高性能の、ひいては比較的大きくかつコストの高いサーボモータを必要にする。これにより、調整ユニットが全体として比較的大きくなり、比較的大きな据付空間を必要とする。
【０００３】
発明の利点
これに対して、請求項１の特徴を備えた本発明による調整ユニットは、スロットル体を移動させるために、比較的性能の低い、ひいてはより小さな、より低コストで製造可能なサーボモータで十分である、という利点を提供する。特に有利なことは、サーボモータの場合に、比較的小さな最大トルクで十分であり、サーボモータが、必要な領域においてスロットル体を特に迅速に移動させることができることである。これにより、容易に製造可能な、小さく構成されたサーボモータを使用することができる。
【０００４】
本発明による調整ユニットの場合、有利には、サーボモータと、スロットル体と相対回動不能に結合された車輪との間の、調整行程に亘って変化する変速比が提供される。このことは次のような利点を提供する。すなわち、スロットル体の所定の位置において必要な高いトルクは、比較的トルクの小さなサーボモータによっても生ぜしめることができるということである。
【０００５】
従属請求項に挙げられた手段により、請求項１に記載の調整ユニットの有利な別の構成及び改良が可能になる。
【０００６】
サーボモータは、スロットル体を位置調節することができるようにトルクが十分であるように形成されていなければならないことがよく分かる。しかしながら、スロットル体のそれぞれの調整角度において、スロットル体を位置調節するために同じトルクが必要であるわけではない。サーボモータとスロットル体との間のここに提案された伝動は以下のように形成されていることができる。すなわち、サーボモータは実質的に一定のトルクで、位置調節領域全体に亘って位置調節することができ、スロットル体のどの位置においても、スロットル体に、それぞれ所要の種々異なるトルクが作用するようにである。流れの状態及び／又は種々異なる摩擦に基づき及び／又は閉鎖位置におけるスロットル体を強引に引き離す必要性に基づき、しばしば閉鎖位置においてはスロットル体を位置調節するために特に高いトルクが必要とされる。サーボモータとスロットル体との間の、提案された調整ユニットの場合の変化する変速比に基づき、位置調節領域全体に亘ってスロットル体を位置調整する場合、閉鎖位置の領域においてスロットル体には著しく高いトルクが生じる。このトルクは、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５２５５１９号明細書に記載された構成の場合のように、一定の変速比を備えた伝動装置を使用する場合よりも著しく大きい。これにより、本願で提案された構成の場合、公知の調整ユニットよりも小さなサーボモータを使用することができる。
【０００７】
スロットル体における高いトルクにより、閉鎖位置の領域においてチャネル内での場合によっては生じる定着も容易に克服することができる。
【０００８】
中間領域においては、スロットル体のサーボモータはかなり迅速に位置調節することができることが望ましい。提案された伝動装置は、スロットル体のサーボモータの駆動軸の所定の回転数の場合に、中間の位置調節領域においてかなり迅速に位置調節されるように選択されているので、有利には、比較的低速に回転する駆動軸を備えたサーボモータで十分である。
【０００９】
閉鎖位置の領域においてサーボモータの駆動軸の所定の回転数の場合にスロットル体が比較的低速にのみ位置調節されるように選択された、サーボモータとスロットル体との間の種々異なる変速比に基づき、閉鎖位置の領域において、スロットル体の極めて敏感な位置調節が可能になるという利点が提供される。
【００１０】
スロットル体の迅速調節領域において極めて迅速に位置調節することができることにより、全体として、両端部位置の間でのスロットル体の位置調節の場合に有利な短い調節時間が提供される。
【００１１】
変速比は、位置調節領域全体に亘って同じ大きさでなくてもよいので、調整ユニットの伝動装置は特に小さく形成される。
【００１２】
戻し装置が特に大きな戻しトルクを生ぜしめるような領域において変速比が僅かに高められるように変速比が選択されているならば、このことは、戻し装置のより高い戻しトルクにもかかわらずサーボモータがかなり均一なトルクでスロットル体を位置調節することができるという利点を提供する。
【００１３】
それぞれの噛合い箇所におけるスロットル体側のピッチ曲線半径が、サーボモータ側のピッチ曲線半径よりも大きいことにより、それぞれの旋回位置において付加的な変速比が与えられ、これにより、伝動段における最小値で、全体として十分な変速比が達成され、これにより有利には、かなり小さく構成されたサーボモータを使用することができ、調整ユニットのためのコストが全体としてかなり小さくなるという利点が提供される。
【００１４】
図面
本発明の、選択された特に有利な実施例は、図面に簡略化されて示されており、以下の記載においてさらに詳しく説明されている。図１は、調整ユニットの断面図を示しており、図２は、車輪が閉鎖位置に位置しているときの伝動装置を示しており、図３は、車輪が開放位置に位置しているときの伝動装置を示しており、図４は、スロットル体の調節角度に応じて変速比を示している。
【００１５】
実施例の説明
調整ユニットは、内燃機関の出力を、サーボモータによって位置調節可能なスロットル体によって影響されることが望ましいようなあらゆる内燃機関において使用することができる。スロットル体は例えばスロットルバルブであり、スロットル体若しくはスロットルバルブを備えた調整ユニットは例えば、内燃機関に供給される空気を制御するために使用される。しかしながら、調整ユニットは、内燃機関の排ガスの領域において、排ガス流量を制御するために使用されることも可能であるか、又は調整ユニットは例えば内燃機関の新鮮空気導管への排ガスの制御のために使用されることができる。
【００１６】
図１は、調整器ケーシング２を備えた調整ユニット１を示している。調整ユニット１の使用に応じて、調整ケーシング２は例えばスロットルバルブ支持体又は排ガス再循環弁と呼ばれる。調整器ケーシング２若しくはスロットルバルブ支持体にはチャネル４が貫通している。チャネル４は、例えば図示しない空気フィルタから、図示しない内燃機関の図示しない１つの又は複数の燃焼室まで延びている。提案された調整器ケーシング２によって達成可能な良好な特性は、調整器ケーシング２を、排ガス再循環弁としての利用に特に適したものにする。排ガス再循環弁を用いて、例えば新鮮空気に供給される排ガスの分量が制御される。
【００１７】
図１に示した断面は、チャネル４に対して垂直方向に延びている。チャネル４を通って、例えば新鮮空気又は燃料／空気混合物又は排ガス又は排ガスの一部が、内燃機関に向かって又は内燃機関から流れる。
【００１８】
調整器ケーシング２内には、スロットル体６が回転可能若しくは旋回可能に支承されている。図示した実施例の場合、スロットル体６は、スロットルバルブ軸６ａに固定されたスロットルバルブ６ｂによって形成されている。スロットルバルブ軸６ａは、チャネル４に対して垂直に延びている。スロットルバルブ軸６ａは、調整器ケーシング２内に旋回可能に支承されている。スロットルバルブ６ｂは、図示しない取付けねじによってスロットルバルブ軸６ａに固定されている。しかしながら、スロットルバルブ６ｂ及びスロットルバルブ軸６ａは、プラスチックから一体的に流し込成形されていてもよい。スロットルバルブ軸６ａは、第１の端部位置Ｓ１と第２の端部位置Ｓ２との間を旋回することができる。スロットル体６、つまり図示した実施例の場合スロットルバルブ軸６ａと一体的なスロットルバルブ６ｂは、回転軸線６ｃを中心にしてスロットル体調整角度αだけ旋回若しくは回転可能である。
【００１９】
チャネル４の外部には伝動装置１０が設けられている。伝動装置１０は、車輪対１２と、第２の車輪対１４とを有している。車輪対１２は、サーボモータ側の車輪１２ａとスロットル体側の車輪１２ｂとを有している。第２の車輪対１４は、ピニオン１４ａと中間車１４ｂとから成っている。サーボモータ側車輪１２ａと中間車１４ｂとは互いに堅く結合されており、伝動装置１０の伝動車１６を形成している。調整器ケーシング２には軸１８が堅く取り付けられている。軸１８には伝動車１６が回転可能に支承されている。
【００２０】
ピニオン１４ａは、サーボモータ２０の駆動軸１４ｃと相対回動不能に結合されている。サーボモータ２０は調整器ケーシング２に堅く係止されている。
【００２１】
スロットル体側の車輪１２ｂは、スロットルバルブ軸６ａと相対回動不能に結合されている。スロットル体側の車輪１２ｂは、サーボモータ側の車輪１２ａと常に噛み合っている。サーボモータ２０のピニオン１４ａは、中間車１４ｂと噛み合っている。
【００２２】
調整ユニット１は戻し装置２２を有している。戻し装置２２は、サーボモータ２０が通電されていない場合にスロットル体６が例えば、閉鎖位置Ｓ１に対応する第１の端部位置に戻り旋回させられるために働く。
【００２３】
図２及び図３は、図１に示した矢印ＩＩの方向で伝動装置１０を見た図を示している。図２及び図３には、調整器ケーシング２とスロットルバルブ６ａとが示されていないのでより見やすくなっている。
【００２４】
図４は、スロットル体の調整角度αに応じた伝動装置１０の変速比ｉを示している。横軸にはスロットル体の調整角度αが、縦軸には変速比ｉが示されている。
【００２５】
全ての図面において同じ部材又は同じ作用をする部材は同一の参照符号によって示されている。
【００２６】
スロットル体６は第１の端部位置Ｓ１と第２の端部位置Ｓ２との間で移動可能である。第１の端部位置Ｓ１（図２）においてスロットル体６はチャネル４を広範囲に又は完全に又はほぼ完全に閉鎖しているか、又はチャネル４は第１の端部位置Ｓ１において例えば緊急機能のために僅かに開放されている。第１の端部位置Ｓ１は以下で閉鎖位置Ｓ１と呼ばれる。スロットル体６の旋回領域の第２の端部位置Ｓ２においてチャネル４は最大限に開放されている。第２の端部位置Ｓ２は以下で開放位置Ｓ２と呼ばれる。閉鎖位置Ｓ１と開放位置Ｓ２とのほぼ中間の領域は以下で迅速調整領域ＳＢ（図４）と呼ばれる。
【００２７】
図２は、閉鎖位置Ｓ１における伝動装置１０を示しており、図３は開放位置Ｓ２における伝動装置１０を示している。
【００２８】
有利に選択された、例えば図２及び図３に示された実施例の場合、スロットル体６、ひいてはこのスロットル体６と相対回動不能に結合されたスロットル側車輪１２ｂは１１０°だけ旋回可能である。したがって、スロットル体調整角度αの閉鎖位置Ｓ１と開放位置Ｓ２との間の、図４に示された調整領域はこの場合１１０°に達している。
【００２９】
特に、スロットル体６が例えば９０°又は９０°未満だけ旋回可能であることも有効である。この場合、スロットル体調整角度αも９０°又は９０°未満である。しかしながら、スロットル体６が８５°だけ旋回させられるような実施例もある。また、スロットル体６が例えば閉鎖位置又は開放位置を超えて例えば全体で１１５°まで旋回可能であるような実施例もある。また、特に排ガス再循環弁の形式の調整ユニットもあり、この場合スロットル体６は例えば１３６°の調整領域分だけ閉鎖位置Ｓ１と開放位置Ｓ２との間で旋回可能である。このことは、特に、調整ユニット１が排ガス再循環弁であり、スロットル体６が回転軸線６ｃに対して斜めに鋭角に配置されている場合に当てはまる。したがって、図４に示された、スロットル体調整角度αの調整領域は、幾つかの値を挙げるために、例えば８５°、９０°、１１０°、１１５°又は１３６°であってよい。
【００３０】
スロットル体６、ひいてはスロットル体側の車輪１２ｂは、閉鎖位置Ｓ１と開放位置Ｓ２との間で位置調整可能である。図２は、第１の端部位置Ｓ１におけるスロットル体側の車輪１２ｂと、伝動装置車輪１６に取り付けられた中間車１４ｂとを示しており、図３は、回転可能な部分が第２の端部位置Ｓ２に位置しているときの伝動装置１０を示している。回転可能な部分は、これらの両端部位置Ｓ１及びＳ２の間で位置調整可能である。以下に特に有利な実施例を説明する場合に、スロットル体４の第１の端部位置Ｓ１（図２）においてチャネル４が閉鎖し、第２の端部位置（図３）においてスロットル体６はチャネル４を開放させる、と解される。
【００３１】
サーボモータ側車輪１２ａは第１の噛合い端部ｅ１と第２の噛合い端部ｅ２とを有している。スロットル体側車輪１２ｂは第１の噛合い端部Ｅ１と第２の噛合い端部Ｅ２とを有している。
【００３２】
伝動装置１０が閉鎖位置Ｓ１（図２）に位置していると、サーボモータ側車輪１２ａの第１の噛合い端部ｅ１がスロットル体側車輪１２ｂの第１の噛合い端部Ｅ１と噛合う。伝動装置１０が開放位置Ｓ２（図３）に位置していると、サーボモータ側車輪１２ａ及びスロットル体側車輪１２ｂの両第２の噛合い端部ｅ２及びＥ２は互いに噛合う。
【００３３】
サーボモータ側車輪１２ａは噛合い端部ｅ１とｅ２との間にピッチ曲線ｗを有している。スロットル体側車輪１２ｂは両噛合い端部Ｅ１とＥ２との間にスロットル体側のピッチ曲線Ｗを有している。サーボモータ側ピッチ曲線ｗは、サーボモータ側車輪１２ａの回転軸線に対して、角度に応じて変化する距離を有しており、この距離は以下ではサーボモータ側のピッチ曲線半径ｒと呼ばれる。スロットル側のピッチ曲線Ｗは、軸線６ｃに対して角度に応じて変化する距離を有しており、この距離は以下ではスロットル側のピッチ曲線半径Ｒと呼ばれる。サーボモータ側のピッチ曲線ｗは、第１の噛合い端部ｅ１においてサーボモータ側のピッチ曲線半径ｒ１を有しており、第２の噛合い端部ｅ２においてサーボモータ側のピッチ曲線半径ｒ２を有している。スロットル体側車輪１２ｂは、第１の噛合い端部Ｅ１においてスロットル体側のピッチ曲線半径Ｒ１を有しており、第２の噛合い端部Ｅ２においてスロットル体側のピッチ曲線半径Ｒ２を有している。
【００３４】
車輪１２ａ，１２ｂの閉鎖位置Ｓ１と開放位置Ｓ２との間には、サーボモータ２０のピニオン１４ａが所定の角度だけ操作される場合にスロットル体６が特に迅速に比較的大きな角度だけ調整されるような領域が設けられている。この角度領域はこの場合迅速調整領域ＳＢと呼ばれる。サーボモータ側のピッチ曲線ｗは、迅速調整領域ＳＢにおいてサーボモータ側のピッチ曲線半径ｒｓｂを有している。スロットル体側車輪１２ｂは、迅速調整領域ＳＢにおいてスロットル体側のピッチ曲線半径Ｒｓｂを有している。
【００３５】
サーボモータ側車輪１２ａの場合、迅速調整領域ＳＢにおいてサーボモータ側ピッチ曲線半径ｒｓｂが最大である。サーボモータ側車輪１２ａは、ピッチ曲線半径ｒが迅速調整領域ＳＢから第１の噛合い端部ｅ１まで著しくより小さくなるように形成されている。第２の噛合い端部ｅ２までも同様にサーボモータ側ピッチ曲線半径ｒはより小さくなっている。スロットル体側のピッチ曲線半径Ｒは、サーボモータ側のピッチ曲線半径ｒに対して相補的である。
【００３６】
いわゆる迅速調整領域ＳＢにおいて、サーボモータ側車輪１２ａのピッチ曲線半径ｒは最大であり、噛合い端部Ｅ１及びＥ２に向かってピッチ曲線半径ｒは減少している。迅速調整領域ＳＢから、ピッチ曲線半径ｒは、第２の噛合い端部Ｅ２へ向かうよりも第１の噛合い端部Ｅ１へ向かう方向でより急激に減少している。第２の噛合い端部Ｅ２におけるサーボモータ側ピッチ曲線半径ｒ２は、第２の噛合い端部Ｅ１におけるサーボモータ側ピッチ曲線半径ｒ１の例えば１．９倍である。
【００３７】
スロットル体側ピッチ曲線Ｗは、スロットル体側ピッチ曲線半径Ｒが第１の噛合い端部Ｅ１から第２の噛合い端部Ｅ１に向かってまずより小さくなるように形成されており、この場合、スロットル体側ピッチ曲線半径Ｒは迅速調整領域ＳＢの領域において最小であり、第２の噛合い端部Ｅ２に向かって再び増大している。第１の噛合い端部Ｅ１におけるスロットル体側ピッチ曲線半径Ｒ１は、第２の噛合い端部Ｅ２におけるスロットル体側ピッチ曲線半径Ｒ２の１．２倍である。
【００３８】
サーボモータ側車輪１２ａの回転軸線と車輪１２ｂの回転軸線６ｃとの間の間隔は一定である。サーボモータ側ピッチ曲線半径ｒとスロットル体側ピッチ曲線半径Ｒとは、両車輪１２ａと１２ｂとの噛合いのそれぞれの位置においてサーボモータ側ピッチ曲線半径ｒとスロットル体側ピッチ曲線半径Ｒとの合計が一定であるように、互いに調整されている。車輪１２ａ，１２ｂのそれぞれの位置において、サーボモータ側ピッチ曲線半径ｒは、スロットル体側ピッチ曲線半径Ｒに対して相補的である。
【００３９】
両ピッチ曲線Ｗ及びｗは、有利には、両車輪１２ａと１２ｂとの噛合いのそれぞれの位置においてスロットル体側ピッチ曲線半径Ｒがサーボモータ側ピッチ曲線半径ｒよりも常に大きくなるように互いに調整されている。ピッチ曲線半径Ｒ及びｒは、例えば、閉鎖位置Ｓ１（図２）と開放位置Ｓ２（図３）との間で伝動装置１０を移動させる場合に、両車輪１２ａと１２ｂとの間において、平均で３対１の変速比が提供されるように互いに調整されている。このことは、例えば両端部位置Ｓ１とＳ２との間のスロットル体６のスロットル体調整角度αの所要の位置調整領域が９０゜である場合に、スロットル体側車輪１２ｂが９０゜だけ回転し、この場合サーボモータ側車輪１２ａが２７０゜だけ回転することを意味する。
【００４０】
スロットル体側ピッチ曲線半径Ｒはサーボモータ側ピッチ曲線半径ｒよりも著しく大きいので、サーボモータが車輪１２ａからスロットル体側車輪１２ｂの方向に、回転速度の所望の減少とトルクの所望の増大とが提供される。
【００４１】
スロットル体側ピッチ曲線半径Ｒ１は第１の噛合い端部Ｅ１において特に大きいので、伝動装置１０の閉鎖位置Ｓ１（図２）の領域において、サーボモータ側車輪１２ａからスロットル体側車輪１２ｂの方向に、角速度の特に大きな減少と、トルクの特に大きな増大とが提供される。このことは、閉鎖位置Ｓ１（図２）の領域において、スロットル体６の特に敏感でかつ正確な位置調整が可能であり、また、スロットル体６において場合によっては作用する妨害となる力も、比較的小さくかつ比較的低出力のサーボモータ２０によって容易に克服できるという利点が提供される。
【００４２】
迅速調整領域ＳＢにおけるサーボモータ側車輪１２ａからスロットル体側車輪１２ｂへの角速度の減少は、閉鎖位置Ｓ１（図２）におけるよりも小さく、また開放位置Ｓ２（図３）におけるよりも小さいので、迅速調整領域ＳＢにおいてスロットル体６は高い角速度で極めて迅速に移動させられることができる。
【００４３】
車輪１２ａ，１２ｂが開放位置Ｓ２（図３）に位置している場合にも、サーボモータ側車輪１２ａとスロットル体側車輪１２ｂとの間の変速比は、迅速調整領域ＳＢにおけるよりも大きく、図４に実線で示された、変速比ｉの推移が提供される。
【００４４】
図４は、実線で、変速比ｉの例のグラフを示しており、この例の場合、スロットル体調整角度αに対する変速比ｉの関係が特に有利である。変化実施例の変速比ｉの同様に可能な推移が点線で示されている。
【００４５】
グラフ（図４）には、左側に、スロットル体６が閉鎖位置Ｓ１の領域に位置している場合の変速比ｉが示されている。グラフの右側には、スロットル体６が開放位置Ｓ２の領域に位置している場合の変速比ｉが示されている。両端部位置Ｓ１とＳ２との間には迅速調整領域ＳＢが設けられており、この場合、迅速調整領域ＳＢは、角度で観察された場合、開放位置Ｓ２よりも僅かに閉鎖位置Ｓ１に近い方に設けられている。
【００４６】
図４に示されているように、迅速調整領域ＳＢの位置における変速比ｉは最小である。これにより、サーボモータ２０は、ピニオン１４ａの僅かな回転で、スロットル体６を比較的大きな角度だけ移動させることができる。迅速調整領域ＳＢにおいてスロットル体６は迅速に移動させられることができるので、両端部位置Ｓ１とＳ２との間の全体の調整時間は全体で比較的短くなる。
【００４７】
図４に示したように閉鎖位置Ｓ１の領域において変速比ｉはかなり大きい。これにより、閉鎖位置Ｓ１の領域においてスロットル体６とチャネル４との間に程度の差こそあれ摩擦が生じたとしても、サーボモータ２０は比較的小さなトルクでスロットル体６を位置調整させることもできる。大きな変速比ｉにより、スロットル体６とチャネル４との間にあまり遊びを設けなくてもよく、特定の締付けの場合にも、比較的トルクの小さなサーボモータ２０によってスロットル体６を移動させることができる。
【００４８】
通常、調整ユニット１は次のように形成されている。すなわち、サーボモータ２０は、戻し装置２２の力に抗して開放位置Ｓ２（図３）の方向にスロットル体６を移動させる。サーボモータ２０が作動していない場合には、戻し装置２２がスロットル体６を閉鎖位置Ｓ１（図２）へ戻す。
【００４９】
戻し装置２２は通常ばねから成り、この場合、開放位置Ｓ２へのスロットル体６の移動が増大するに従って、戻し装置２２のばねの力若しくはトルクは増大する。これにより、戻し装置２２の力に抗してスロットル体６を移動させるためのサーボモータ２０の所要のトルクは、迅速調整領域ＳＢと第２の端部位置Ｓ２との間において広範囲に一定であり、変速比ｉは、図４に実線で示したように、迅速調整領域ＳＢから開放位置Ｓ２の方向で僅かに増大する。
【００５０】
第２の車輪対１４における、ピニオン１４ａと中間車輪１４ｂとの間の、すなわち第１の伝動段における変速比を任意に大きくすることは重要ではなく、また、ここで提案されている調整ユニット１の場合に車輪対１２における、サーボモータ側車輪１２ａとスロットル体側車輪１２ｂとの間に変速比が提供されているので、有利にはそれにも拘わらず、サーボモータ２０とスロットル体６の間で全体で特に大きな変速比が提供されている。これにより、比較的小さな、迅速に走行するサーボモータ２０によっても、スロットル体６の正確な移動が可能であり、比較的小さなサーボモータ２０は、スロットル体６に生じる力を容易に克服することもできる。
【００５１】
車輪１２ａと１２ｂとの間における車輪対１２における最大変速比ｉは、スロットル体調整角度αの所要の調整領域に応じて、１よりも著しく大きな値に達することができる。車輪対１２において達成可能な平均的な変速比ｉは、３６０゜を、スロットル体の調整角度αの所要の調整領域の角度で除したものである。車輪１２ａ及び１２ｂはトルク伝動及び回転数伝動のために働くこともできるので、場合によっては、サーボモータ２０とスロットル体６との間のさらなる伝動段は省略することができる。
【００５２】
様々な理由から、サーボモータ側車輪１２ａの最大旋回角度は３６０゜よりも小さくなければならない。これにより、スロットル体６を９０゜だけ移動可能にさせたい場合には、車輪対１２における変速比ｉは、例えば最大でも４対１に制限されている。提案された調整ユニットの場合、変速比ｉは角度に応じて種々異なっている。大きな変速比ｉが好ましい場所において、変速比ｉは、あまり大きくない変速比ｉが必要とされる領域におけるよりも大きい。したがって、車輪対１２において変速比ｉが平均して例えば４対１の可能な最大の値を超過してはならない場合にも、より大きな変速比ｉが必要とされる領域において、４対１よりも大きな値を得ることができる。
【００５３】
実施例は次のように変化させられることができる。すなわち、スロットル体側ピッチ曲線半径Ｒが、第２の噛合い端部Ｅ２の領域において、迅速調整領域ＳＢと第２の噛合い端部Ｅ２との間において、スロットル体側車輪１２ｂの位置調整角度の約半分に亘って一定であるようにである。これに対応して、第２の噛合い端部ｅ２に隣接したサーボモータ側ピッチ曲線半径ｒも、迅速調整領域ＳＢと第２の噛合い端部ｅ２との間において一定である。換言すれば、第２の噛合い端部ｅ２及びＥ２の領域において、車輪１２ａ及び１２ｂの場合、ピッチ曲線ｗ及びＷはそれぞれ円弧状である。これにより、この変化実施例の場合、図４に点線で示された変速比ｉの推移が提供される。
【００５４】
第１の噛合い端部Ｅ１の領域において、迅速調整領域ＳＢと噛合い端部Ｅ１の間において、スロットル体側ピッチ曲線Ｗは、大まかに見て直線であり、この直線は、迅速調整領域ＳＢに提供された曲線Ｗに接線方向で接続している。これにより、スロットル体側ピッチ曲線半径Ｒは、第１の噛合い端部Ｅ１の領域において、第１の噛合い端部Ｅ１に向かって急激に増大している。これに対応して、サーボモータ側ピッチ曲線半径ｒは、第１の噛合い端部ｅ１に向かって急激に減少している。このことは、第１の噛合い端部ｅ１，Ｅ１の領域、すなわち閉鎖位置Ｓ１（図２）において、サーボモータ側車輪１２ａからスロットル体側車輪１２ｂへのトルク伝達が著しく増大されているという望ましい利点が提供される。
【００５５】
図示した、有利に選択された、特に有利な実施例の場合、車輪１２ａ，１２ｂ，１４ａ及び１４ｂは、互いに噛み合った歯車である。しかしながら、歯車の代わりに例えば歯のない摩擦車が使用されることも考えられ、これらの摩擦車は、極めて高い摩擦係数を有する表面を有しており、これにより、トルクは、互いに係合した車輪の間の摩擦力を介して伝達される。
【００５６】
図示した、有利に選択された、特に有利な実施例の場合、伝動装置１０は二段伝動装置である。しかしながら、ピニオン１４ａ及び中間車１４ｂから形成された第２の車輪対１４を省略することも考えられる。この場合、サーボモータ２０の駆動軸１４ｃが、間に接続された伝動なしに、サーボモータ側車輪１２ａに直接に係合していることが重要である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
調整ユニットの断面図を示している。
【図２】
車輪が閉鎖位置に位置しているときの伝動装置を示している。
【図３】
車輪が開放位置に位置しているときの伝動装置を示している。
【図４】
スロットル体の調節角度に応じて変速比を示している。
【符号の説明】
１  調整ユニット、  ２  調整器ケーシング、  ４  チャネル、  ６  スロットル体、  ６ａ  スロットルバルブ軸、  ６ｂ  スロットルバルブ、  ６ｃ  軸線、  Ｓ１  第１の端部位置、  Ｓ２  第２の端部位置、  １０  伝動装置、  １２  車輪対、  １４  第２の車輪対、  １２ａ  サーボモータ側の車輪、  １２ｂ  スロットル体側の車輪、  １４ａ  ピニオン、  １４ｂ  中間車、  １４ｃ  駆動軸、  １６  伝動車、  １８  軸、  ２０  サーボモータ、  ２２  戻し装置、  ｅ１  第１の噛合い端部、  ｅ２  第２の噛合い端部
【国際公開パンフレット】
2005504223.tif 000003
2005504223.tif 000004
2005504223.tif 000005
2005504223.tif 000006
2005504223.tif 000007
2005504223.tif 000008
2005504223.tif 000009
2005504223.tif 000010
2005504223.tif 000011
2005504223.tif 000012
2005504223.tif 000013
2005504223.tif 000014
2005504223.tif 000015
2005504223.tif 000016
2005504223.tif 000017
2005504223.tif 000018
2005504223.tif 000019
2005504223.tif 000020
2005504223.tif 000021
2005504223.tif 000022
2005504223.tif 000023
2005504223.tif 000024
2005504223.tif 000025
2005504223.tif 000026
2005504223.tif 000027
【国際調査報告】
2005504223.tif 000028
2005504223.tif 000029
2005504223.tif 000030
2005504223.tif 000031