(57)【要約】計量装置は、閉鎖位置及び開放位置の間で移動するように設計されるバルブシャッター（３）を備える弁体（１）と、バルブシャッターに連結される第一端及びカム体（７）に連結される第二端を有する伝動軸（５）と、ステータアセンブリ（１１）及び回転軸（１５）の周りを回転可能なロータアセンブリ（１３）を備える回転式電動アクチュエータ（９）とを備え、ロータアセンブリ（１３）は、ロータ磁石（１９）と、そのロータ磁石（１９）を支持する磁性支持フレーム（１７）とを備える。ロータアセンブリ（１３）は、ロータアセンブリ（１３）の回転運動を伝動軸（５）の運動に変換するために、磁性支持フレーム（１７）に固定されて、回転軸（１５）に対して偏心し、カム体（７）に沿って移動可能に配置される従動体（２１）をさらに備える。
2014524536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計量装置であって、
閉鎖位置及び開放位置の間で移動するように設計されるバルブシャッター（３）を備える弁体（１）と、
前記バルブシャッターに連結される第一端及びカム体（７）に連結される第二端を有する伝動軸（５）と、
ステータアセンブリ（１１）及び回転軸（１５）の周りを回転可能なロータアセンブリ（１３）を備える回転式電動アクチュエータ（９）と
を備え、前記ロータアセンブリ（１３）は、
ロータ磁石（１９）と、そのロータ磁石（１９）を支持する磁性支持フレーム（１７）と
を備え、前記ロータアセンブリ（１３）は、前記ロータアセンブリ（１３）の回転運動を前記伝動軸（５）の運動に変換するために、前記磁性支持フレーム（１７）に直接固定されて、前記回転軸（１５）に対して偏心し、前記カム体（７）に沿って移動可能に配置される従動体（２１）をさらに備えることを特徴とする計量装置。
【請求項２】
前記カム体（７）には、永久磁石（２３）が固定され、該永久磁石（２３）は、位置センサーを形成するために前記ステータアセンブリ（１１）に固定される感磁素子（２５）と協働することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記カム体（７）は、強磁性体により形成されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記位置センサーは、線形モードで作動することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記感磁素子（２５）は、導電性剛構造によって前記ステータアセンブリ（１１）に固定されることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記ロータアセンブリの前記回転軸（１５）の偏心点において、第一の端部が前記ステータアセンブリ（１１）に固定され、第二の端部が前記ロータアセンブリ（１３）に固定される戻しばね（８１）をさらに備えることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記磁性支持フレームに固定される先端部の周りを回転可能な前記従動体と、前記磁性支持フレームと、前記ロータアセンブリの前記軸と、前記先端部とは、単一の金属部品で形成されることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記バルブシャッター及び前記伝動軸は、並進運動することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記カム体は、前記伝動軸に交差する軌道を備えることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記軌道は、前記伝動軸に垂直であることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記バルブシャッター及び前記伝動軸は、前記伝動軸の長手方向の軸の周りを回転運動することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の装置であって、前記カム体は、前記伝動軸の角度ストロークを修正することが可能な軌道を備え、前記ロータ部分の前記ストロークは、磁気設計により修正され、前記従動体及び前記カムによる変換の下流側の部材の前記ストロークのみが変換され得ることを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１〜請求項１２のいずれか一項に記載の計量装置を組み立てるための方法であって、
前記伝動軸及び前記カム体を連結固定したのちに、これら全体を前記弁体に組み込み、
前記従動体を前記磁性支持フレームに固定し、そののちに、
前記従動体を前記カム体に向かい合うように配置し、
前記電動アクチュエータを前記弁体に押しつけるとともに固定することを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記ロータ磁石を前記磁性支持フレームに固定したのちに磁化することを特徴とする請求項１３に記載の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、閉鎖位置及び開放位置の間で移動するように設計されたバルブシャッターを備える弁体を有する計量装置に関する。また、バルブシャッターに連結される第一端を有し、カム体と、ステータアセンブリ及び回転軸の周りを回転可能なロータアセンブリを備える回転式電動アクチュエータとに連結される第二端を有する伝動軸を備える計量装置に関する。また、本発明は、ロータ磁石を支持する磁性支持フレームを有するロータアセンブリを備える計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在におけるすべての自動車用熱機関は、機械効率を最大限にしたり、汚染物質の排出を低減したりするための様々な種類の流体計量システムを備えている。こうした計量バルブは、通常トルクモータ式の直流モータ又は直流アクチュエータから電気的に制御される。
【０００３】
減速ギアと一体である直流モータの使用に基づく計量バルブは、集電環のブラシの摩耗によって信頼性が不十分になるだけでなく、実効トルクにダウンシフトするために用いるギアの摩耗によっても信頼性が不十分になる。しかし、これらの計量バルブでは、小型のモータを用いているため、こうした問題の解決には比較的低い費用で済む。これらは、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ：排気再循環の頭文字）バルブにおける市場の大部分に相当する。これらの主な欠点は、一方では信頼性の不足であり、他方では運動連鎖の統合により不利になる全体寸法であるため、結果的にエンジンへの適合が困難な小型のバルブになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許公開第１０９１１１２号公報
【特許文献２】欧州特許公開第１５２６２７１号公報
【特許文献３】独国特許公開第１０２００７０３６２８６号公報
【特許文献４】独国特許公開第１０２００９００３８８２号公報
【特許文献５】欧州特許第１５２６２７２号
【特許文献６】国際特許公開第８９／０１１０５号公報
【特許文献７】欧州特許第１３１９８７９号
【特許文献８】独国特許第１０３３６９７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１及び特許文献２は、減速ギア及びカム運動変換システムと連動する直流モータを備えるガス再循環バルブを提供することで、特に知られている。これらの解決手段は、減速ギアのギア減速が大きいことによって、バルブに作用する最大力についての利点を有する。しかし、バルブの外形寸法は重要であり、エンジン環境への統合を複雑化させる。さらに、使用するブラシモータ及び減速ギアは、徐々にバルブの性能を低下させる避けられない摩耗を示すため、非常に長い耐用年数を達成することはできない。これらの解決手段は、費用が低い点では興味深いが、信頼性及び応力の縮小化を充分に満たすことはできない。加えて、エンジン環境は、益々制限され、温度条件及び振動条件は、常に厳しい。
【０００６】
トルクモータの使用に基づく計量バルブは、減速ギアを欠くこと及びエンジンのこの種の簡易な構成によって、極めて信頼性がある。こうした解決手段による小型化は、減速ギアなしにカムを直接駆動するために、直流モータを用いる解決手段よりもやや優れる。しかし、希土類磁石を用いるこれらの解決手段にかかる費用は、やや高い。
【０００７】
特許文献３には、図１〜図３において、コントロールシャフトを備えるエンジントルクが、並進運動が可能な弁体と一体になって従動体と協働するカムを駆動させるという解決手段が開示されている。また、この種の構成では、電動アクチュエータが計量バルブの対称軸からオフセットされるために、バルブの外形寸法を大型化する。バルブシャフトに対するアクチュエータの位置決めに適用されるこのような制約により、バルブ全体の小型化が制限される。
【０００８】
さらに、こうした解決手段は、カムをアクチュエータシャフトに連結するための組立順序を複雑かつ高価にする。
実際には、ロータ磁石は、２２０度付近の最大温度を超えない限り、磁化が残留する。こうした点が、カムをロータシャフトに連結する溶接がレーザー光式の低強度の線源を用いて厳密に局所的でなければならない理由である。こうした技術は、信頼性があり、二部品間の直径調整を実現するが、この直径調整が優れていることで、機械加工公差を緊密にし、ひいては関連経費を著しくする。
【０００９】
そのうえ、バルブシャフト上への従動体の導入は、バルブへの従動体の負荷と釣り合うように、磁性支持フレーム内に駆動されるピンにより実現される。こうした組立体は、実施困難であり、複雑な自動取付工程を引き起こす。
【００１０】
加えて、バルブ位置を制御するために、モータトルクに組み込まれる回転位置センサーを用いる。こうした解決手段は、正確なバルブ位置を把握することができないものの、カム角度位置を把握することができるために、特に申し分ない。この場合には、従動体カム変換部における角度クリアランスが、バルブ位置における読取精度を歪め、実施する計量の最適制御をすることができない。
【００１１】
特許文献４は、弁棒に磁界発生源を配置すること、及びバルブ位置を直接検出するために、エンジントルクの下部に感磁素子を挿入することを可能にするという発想が記載されていることで、知られている。こうした発想は、原理としては魅力的であると思われるが、工業規模では実現可能でない。その理由として、一方では磁界発生源を支持するバルブシャフトは、こうした環境における温度及び腐食性大気に耐えるステンレス鋼製であるものの、こうした鋼種は、非磁性であり、磁界発生源により発生する磁束密度の基準に非常に好ましくないためである。また、他方では電子選別部品を任意に結合させることなしに、またセンサーの正常動作を保証する素子を任意に位置決めすることなしに、ステータ内で外側を被覆される可撓ケーブルにより感磁素子が電気的に接続されるためである。
【００１２】
結局のところ、バルブの構造は、バルブシャフトに垂直に適合されるある程度長い管状の電動アクチュエータを有するという不都合を未だに有するために、バルブを不均整にし、車両用エンジンへのバルブの組み込みを不利にする。
【００１３】
並進運動が可能なバルブを用いる上述の例示的な計量バルブに加えて、回転運動が可能なバルブシャッターを用いて円筒状の導管を閉鎖する多くの計量バルブは、従来技術にも見ることができる。特許文献５には、電動アクチュエータの組み合わせに基づくガス再循環バルブや、ガス計量のための回転式バルブシャッターを駆動する回転式カムシステムが記載されており、こうした点についての詳細な言及もされている。こうした解決手段は、最大トルクで作動ストロークを開始するバルブシャッターを実現するために、電動アクチュエータの制御素子及び計量システムの間に設定される特有の運動特性を開示する。こうした解決手段は、上述した計量システムの外径寸法の問題に関しては、特に関心を示していない。
【００１４】
また、特許文献５は、回転駆動体、開放位置及び閉鎖位置の間で回転運動可能な弁体、及び弁体に回転運動を伝達するカム体を備える排気再循環バルブが記載されていることで、知られている。
【００１５】
こうした解決手段は、モータシャフトに連結されるレバーにより支持される従動体を実装するためには充分でない。その原因は、寸法不良による摩耗時において、位置の再現性を保証しないようなクリアランスや張り出しである。
【００１６】
特許文献６も、回転軸に対して偏心して配置されて、弁座に対して実質的に軸方向に移動可能な弁棒を備える電気的に制御されるＥＧＲバルブが開示されていることで、知られている。ポペットバルブは、弁座を閉鎖するための弁棒により支持される。第一シャフトは、回転軸に対して偏心して配置され、弁棒の一端に連結される。トルクモータのような電気的に制御されるアクチュエータは、弁棒を移動させるための軸の周りで第一シャフトを回転させる。
【００１７】
特許文献７も、モータ作動式の電動で往復動する弁棒を有する直動式の電動減圧弁が開示されていることで、知られている。
弁棒の上下往復運動と同時に電気的に制御されるバルブが直動する間に、第一通路及び第二通路は、切り替えられる。カム機構は、電動モータ４０により駆動される回転往復運動を行う偏心カムの交互回転運動を上下往復運動に変換するように構成される。
【００１８】
特許文献８も、二部品型ハウジングを備えるバルブが記載されていることで、知られている。
ハウジングの第一の部品は、流路及び弁座を有する。第二のハウジングの部品は、制御装置及び弁棒を備える。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本願発明は、従動体を備えるロータアセンブリを特徴とする。
ロータアセンブリは、（１）磁性支持フレーム及び（２）ロータ磁石を支持する点により規定される。
【００２０】
従動体は、ロータ磁石を支持する磁性支持フレームと一体の部品である。
本実施形態の利点は、モータシャフトに連結されるレバーの駆動に関連した問題を回避する点にある。従来技術における解決手段は、様々な不都合を明らかにしている。その不都合とは、モータシャフトへのレバーの連結や、組立及び調整における問題や、ボールストップ及びステータベアリングの間における距離の増大や、従動体及びカムの運動特性による半径方向応力の発生に応じて発生する可能性があるクリアランスによって、位置決め精度及び再現性が低下するといったものである。
【００２１】
本発明は、張り出し及び誘導応力を減少させることを可能にする。その結果として、強度も上昇する。
そのため、可能な限り製造費を低くするために、信頼性及び耐久性がありつつも小さい設置面積を計量バルブに設ける点で有利である。
【００２２】
一つ又はそれ以上の上述した欠点を解消するために、計量装置は、閉鎖位置及び開放位置の間で移動するように設計されるシャッターバルブを備える弁体と、前記シャッターバルブに連結される第一端及びカム体に連結される第二端を有する伝動軸と、ステータアセンブリ及び回転軸の周りを回転可能なロータアセンブリを備える回転可能な電動アクチュエータとを備え、前記ロータアセンブリは、ロータ磁石と、そのロータ磁石を支持する磁性支持フレームとを備える。
【００２３】
さらに、前記ロータアセンブリは、前記ロータアセンブリの回転運動を前記伝動軸の運動に変換するために、前記磁性支持フレームに直接固定されて、前記回転軸に対して偏心し、前記カム体に沿って移動可能に配置される従動体を備える。
【００２４】
本発明の目的とする解決手段は、特にモータ磁石は、すでに従動体を備える磁性支持フレームを磁化することができるために、モータ磁石が磁性支持フレームに直結する場合に限り、バルブの構造の単純化を可能にし、従動体及びモータ磁石の間における角度の位置決め精度の上昇を可能にする。すなわちモータ磁石の磁気パターンは、磁化過程の間は従動体に対して直接的に連動し、「軸、追加レバー、組立操作」といった運動連鎖にはもはや依存しない。こうして結果的に、位置決め精度がより一層高くなる。
【００２５】
また、本発明は、いくつかの追加部品を回避することによって、部品数を削減することを可能にし、ひいては費用を削減することを可能にする。密封型カウリングは、従動体及びカムの運動特性の簡易で効率的な保護を実現する。
【００２６】
特に、磁性支持フレームへの従動体の直接固定は、ボールストップ及びステータベアリングの間における距離を大幅に減少させ、従動体及びカムの運動特性により発生する半径方向応力を減少させる。張り出しは、最小限であるために、誘導応力も最小限である。こうして結果的に、強度が上昇する。
【００２７】
有利には、計量装置は、電動アクチュエータ及び計量バルブの組み合わせに基づき、簡易な量産を維持しつつも、運動変換における運動特性の異なる統合を実現する。
単独又は組み合わせて使用するための特定の特徴又は実施形態は、次のように、前記カム体上に永久磁石が固定されるとともに、該永久磁石が位置センサーを形成するために前記ステータアセンブリに固定される感磁素子と協働することで、実際のバルブの位置を制御することが可能な位置センサーの簡易な解決手段を提供する点と、前記カム体が強磁性体により形成される点と、前記位置センサーが線形モードで作動する点と、前記感磁素子が導電性剛構造によって前記ステータアセンブリに固定される点と、前記ロータアセンブリの前記回転軸の偏心点において、一つの端部が前記ステータアセンブリに固定され、第二の端部が前記ロータアセンブリに固定される戻しばねをさらに備える点と、前記磁性支持フレームに固定される先端部の周りを回転可能な前記従動体、前記磁性支持フレーム、前記ロータアセンブリの前記軸、及び前記先端部が単一の金属片で形成される点と、前記シャッターバルブ及び前記伝動軸が並進運動し、この場合に前記カム体が前記伝動軸に交差する軌道を備えること及び前記軌道が前記伝動軸に垂直であることの少なくともいずれか一方であってもよい点と、前記シャッターバルブ及び前記伝動軸が前記伝動軸の長手方向の軸の周りを回転運動し、この場合に前記カム体が前記ロータアセンブリの角度ストロークを修正可能にする軌道を備えてもよい点とである。
【００２８】
本発明の第二の態様において、上述したような計量装置を組み立てるための方法は、前記伝動軸及び前記カム体を連結固定したのちに、これら全体を前記弁体に組み込み、前記従動体を前記磁性支持フレームに固定したのちに、前記従動体を前記カム体に向かい合うように配置し、前記電動アクチュエータを前記弁体に押しつけるとともに固定することを備える。
【００２９】
この方法における特定の実施形態では、前記ロータ磁石を前記磁性支持フレームに固定したのちに磁化する。
そのため、トルクモータの取付方向は、アクチュエータのロータの中心軸でなく、しかしアクチュエータの出力素子である磁性支持フレームの動作を直接的に作動させるために、計量バルブに対して有利に逆にされ、磁性支持フレームは、制御されるバルブに連結されるカム体と協働する従動体を支持する。こうした点により、電動アクチュエータの高さが大幅に減少し、計量システムの小型化を改善するために、特に小型化に対する関心をひく。さらに、モータトルクのステータが全体的に後方部を被覆されるために、バルブの完全密封が保証され、公知の解決手段における事例と同様に、カバーは付加されない。実際には、プラスチックカバーをステータに連結する場合において、プラスチックカバーは、欠点を有し、アクチュエータの前方部へ蒸気の導入を引き起こす可能性がある。必要な場合には、シールを設置してもよい。
【００３０】
本発明は、添付図面を参照しつつ、一例として提示される以下の説明を読むことによって、より理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来技術に従った計量装置の概略図である。
【図２】従来技術に従った計量装置の概略図である。
【図３】従来技術に従った計量装置の概略図である。
【図４】第一実施形態における正面斜視図である。
【図５】第一実施形態における頂面斜視図である。
【図６】第一実施形態において第一の態様での作動における正面図及びこれに伴う応力のグラフである。
【図７】第一実施形態において第二の態様での作動における正面図及びこれに伴う応力のグラフである。
【図８】第一実施形態における側面図である。
【図９】第二実施形態における正面斜視図である。
【図１０】第三実施形態における正面斜視図である。
【図１１】第三実施形態における正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
明細書及び図面を通して、同じ参照番号は、機能的に同一又は同様の物品を参照する。
図４及び図５に、バルブの運動が直線状に行われる第一実施形態を示す。
計量装置は、閉鎖位置及び開放位置の間で移動するように設計されるシャッターバルブ３を備える弁体１を有する。図面では、シャッターバルブは、閉鎖位置にある。
【００３３】
伝動軸５は、シャッターバルブ３に連結される第一端及びカム体７に連結される第二端を有する。
回転式電動アクチュエータ９は、ステータアセンブリ１１及び回転軸１５の周りを回転可能なロータアセンブリ１３を備える。
【００３４】
ロータアセンブリ１３は、ロータ磁石１９を支持する磁性支持フレーム１７を備える。
また、ロータアセンブリ１３は、磁性支持フレーム１７に固定される従動体２１を備える。従動体２１は、回転軸１５に対して偏心し、カム体７に沿って移動可能に配置される。特に、従動体２１は、カム体７の軌道２２に沿って移動する。
【００３５】
カム体７は、強磁性体により形成され、位置センサーを形成する電動アクチュエータ９のステータ１１、磁界伝導体２３、及び感磁素子２５に固定される感磁素子２５により検出される磁界放射体２３を支持する。
【００３６】
動作を磁石モータ１９からシャッターバルブ３に伝達する運動連鎖は、最大限まで低減され、アクチュエータの高さを減少させて、組み込むことが簡易で小型な計量バルブを得ることを可能にする。本解決手段は、このようにして構成要素の数を削減することを可能にし、ひいては計量装置の製造費を削減することを可能にする。
【００３７】
ロータ磁石１９において発生する伝達トルクは、ガイドピン１５を通過することなく従動体２１に伝達されることから、従来技術の解決手段が有し、運動連鎖の精度の低下を引き起こし、ひいてはシャッターバルブ３の位置決めに対する精度の低下を引き起こすピン１５のねじれに暴露されることがない。
【００３８】
磁界放射体２３は、強磁性体により形成されるカム体７に固定される。このことは、外部磁気撹乱に対する位置センサーの非検知性を保証するために、感磁素子２５における磁束密度が充分に高い水準に達することを可能にする。さらに、感磁素子２５は、導電性剛構造によってステータアセンブリ１１に固定される。線形モードで作動するようにプログラムされる位置センサーは、シャッターバルブ３のストロークの始めから終わりまでシャッターバルブ３の位置を正確に制御することを可能にし、ひいては計量装置の流量の正確な制御を行う。
【００３９】
ステータ１１を被覆するプラスチックは、後方部を塞ぎ、前方部においてシールを受け入れる溝２７を有するために、計量バルブの電動アクチュエータ９及び弁体１の間の連結部は、完全に密封される。
【００４０】
磁性支持フレーム１７上への従動体２１の固定は、剛性軸又は先端部２９への従来の取り付けに基づく公知の解決手段よりも簡易である。また、磁性支持フレーム１７、回転軸１５、及び先端部２９の組立体は、同一の金属片で形成されてもよい。
【００４１】
伝動軸５及びカム体７から構成される組立体を個別に簡易に組み立てたのちに、シャッターバルブ３の位置を調整しつつシャッターバルブ３を溶接する前に、この組立体を弁体１に設置することができる。
【００４２】
磁性支持フレーム１７上への従動体２１の正確な位置決めだけでなく、磁性支持フレーム１７上へのロータ磁石１９の固定も、アクチュエータの電動式ストローク又は機械式ストロークにおける角度設定を容易にする。さらに、磁性支持フレーム１７上への後者の取付後に磁石１９を磁化させることができる点には、従動体２１に対する多極性の変遷における角度配向性を改善し、計量装置の精度を最適化するために、着目すべきである。
【００４３】
最終的に、本実施形態は、計量装置において電動アクチュエータ９の簡易な組立体を可能にする。実際には、従動体２１をカム体７の軌道２２に向かい合うように配置したのちに、アクチュエータ９を弁体１に対して押しつけ、かつ固定するだけで充分である。
【００４４】
角度ストロークの開始時に従動体２１が上象限に配置されているか、もしくは下象限に配置されているか次第である点、バルブシャフト５上に生成され、ストロークの間に増加するか、減少するかのいずれかである力のプロフィール、つまりカム体７の形状次第である点、及び計量装置の適用要件次第である点に着目することができる。
【００４５】
図６は、カム体７と協働する従動体２１を備える磁性支持フレーム１７を図示している。軌道２２は、直線的であり、回転軸は、伝動軸に交差し、より詳細には伝導軸に垂直である。従動体２１及びカム体７は、シャッターバルブ３に固定される伝動軸５に伝達される力である応力のグラフ６１に示すように、ストローク開始点において最大力を得るために、右上象限にて作動する。
【００４６】
図７は、前の図のように、カム体７と協働する従動体２１を備える磁性支持フレーム１７を図示しているが、従動体２１は、シャッターバルブ３に固定される伝動軸５に伝達される力である応力のグラフ７１に示すように、ストロークリミット点において最大力を得るために、右下象限にて動作する。
【００４７】
図８は、説明した装置の側面図を示し、図３に示す従来技術に従った計量装置との半径方向の設置面積の比較を可能にする。「Ｌ２」と呼称する寸法は、上述の実施形態の場合においてモータの後面及び計量バルブの対称軸の間を計測した半径方向の設置面積である。この寸法は、当技術分野において公知の解決手段における設置面積に一致する「Ｌ１」と呼称する寸法に比較して４０％まで減少する。こうしたアクチュエータ９のオフセット量における明確な減少は、一方では車両用エンジンへ容易に組み込むためのより小型なバルブをもたらし、他方では弁体を支持する弁体の重心へエンジンの重心が近づけられるために、振動に対する耐性が向上する。
【００４８】
図９は、基準位置に戻しばね８１を追加した点で図１Ａ及び１Ｂにおける解決手段とは異なるとともに、磁性支持フレーム１７に発生するトルクが増加する第二実施形態の斜視図を示す。戻しばねは、ステータ１１又は弁体１に連結される停留点８３及びロータアセンブリ１３又はカム体７に連結される動点８５の間で、ロータアセンブリ１３の回転軸１５における偏心点に固定されるため、このばね８１の作用線ｙｙは、シャッターバルブ３の運動中に磁性支持フレーム１７の回転軸１５に対して移動可能である。レバー１７の回転軸１５に対して戻しばね８１のレバーアーム「１」は、シャッターバルブ３の運動中に変化するため、復元トルクは、非線形特性を有する。
【００４９】
こうした非線形の復元トルクは、低電流で第二の位置を維持することに役立てるために、たとえば閉鎖状態で基準位置へ戻るといった機能を保証し、たとえば開放位置であるバルブの他の極限位置では減少した復元トルクを有する。こうした利点は、一方ではバッテリーで発生する電流の消費を減少させることを可能にするだけでなく、コイル内部におけるジュール効果により起こり、室温に加えられる過熱からモータを保護することも可能にする。
【００５０】
また、電動アクチュエータ９のコイルで発生する熱の熱分散は、弁体１の電動アクチュエータ９における固定のために、こうした固定が外部冷却を受ける場合には、熱伝導の高い材料から構成される締結素子８７を用いることにより改善することもできる。むしろ、弁体が高温である場合や電動アクチュエータ９が載置される部分の弁体１における電動アクチュエータ９を断熱することが望ましい場合には、電動アクチュエータ９に非金属性の突起を形成し得ることが望ましい。
【００５１】
図１０は、ガスの流量を調整するために、円筒形状の弁体１内で回転運動にてバルブ３を駆動する状態の計量装置における第三実施形態の斜視図である。電動アクチュエータ９は、バルブシャッター３を支持する軸５の周りで回転運動が可能なカム体７に従動体２１を用いて回転運動を伝達する円板磁石１９及び磁性支持フレーム１７から構成されるロータ１３を備えるため、バルブシャッター３の回転運動は、弁体１内を流通する流体を計量することが可能である。
【００５２】
こうした回転式シャッター計量バルブは、高い運動統合伝達性により特徴づけられ、アクチュエータ及び運動の組立体の高さを最適化することによりバルブ全体の小型化の改善を可能にする。カム体７は、その軌道のプロフィールが湾曲してもよく、図１１中のハブ９１によってバルブシャフト５に固定されて回転するときに移動することが可能である。カム体７の軌道の形状は、使用目的に応じて、角度振幅の増大又はトルクの増大のいずれかにより伝動軸の回転角度を拡大するように選定される。
【００５３】
カム体７に固定される永久磁石２３は、ステータ１１に固定される感磁素子２５と反応する。こうして作成される回転位置センサーは、バルブシャッター３の角度位置を検知することを可能にし、その結果、計量装置の流量を制御することを可能にする。
【００５４】
図面及び上述の説明において、本発明を詳細に図示及び説明した。上述の説明は、実施例としてみなされるべきであり、一例として提示されるべきであって、本発明をこうした説明に限定すべきでない。多くの代替の実施形態が実施可能である。
【００５５】
たとえば、戻しばねは、回転式シャッターバルブを備える装置においても、用いられてもよい。
【図４】
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【図５】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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