DE19903490C2

DE19903490C2 - Cover rotation angle sensor

Info

Publication number: DE19903490C2
Application number: DE1999103490
Authority: DE
Inventors: Peter Apel
Original assignee: AB Elektronik GmbH
Current assignee: AB Elektronik GmbH
Priority date: 1999-01-29
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 2001-03-22
Anticipated expiration: 2019-01-30
Also published as: DE19903490A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Stellungsvorrichtung für eine mit einem Drosselklappenwellenelement verstellbar in einem Drosselklappengehäuseelement angeordnete Drosselklappe, die wenigstens aufweist
The invention relates to a positioning device for a throttle valve which is arranged with a throttle valve shaft element and which is adjustable, which has at least one

- eine Drehwinkelsensoreinheit mit einer stationären Einheit und einer rotierenden Einheit, die mit einer Rotorachse wenigstens teilweise gegenüber der stationären Einheit drehbar angeordnet ist, und- A rotation angle sensor unit with a stationary Unit and a rotating unit with one Rotor axis at least partially compared to the stationary one Unit is rotatably arranged, and
- eine Betätigungseinheit mit einem Kupplungselement, die mit dem Drosselklappenwellenelement zu verbinden ist.- An actuator with a coupling element, the is to be connected to the throttle valve shaft element.

Aus der DE 198 57 017 A1 ist ein Drehwegaufnehmer zum Erken nen der Stellung und des Drehweges einer drehbaren Antriebs welle bekannt. Der Aufnehmer weist einen Stator und einen Rotor auf, der mit Verbindungsmitteln mit der Antriebswelle und einer beweglichen Meßscheibe versehen ist. Zwischen Stator und Rotor ist ein Gelenklager gemäß der Achse des Rotors in einem durch die bewegliche Meßscheibe begrenzten vorgegebenen Abstand angeordnet. Der Rotor hat als Verbin dungsmittel zwei elastische Lappen, die durch eine ela stische Spange auf gegenseitiges Annähern belastet sind, um die Verbindung mit der Antriebswelle an einem vom Gelenk lager beabstandeten Punkt sicherzustellen. Der Aufnehmer hat auch Mittel zum Zusammenbau mit der Antriebswelle.DE 198 57 017 A1 discloses a rotary displacement sensor for detection NEN the position and the travel of a rotatable drive wave known. The transducer has one stator and one Rotor on which connects to the drive shaft and a movable measuring disc is provided. Between Stator and rotor is a spherical bearing along the axis of the Rotors in a limited by the movable measuring disc predetermined distance arranged. The rotor has a connection means two elastic flaps, which are separated by an ela tical clasp are loaded on mutual approximation the connection with the drive shaft at one of the joint to ensure the bearing spaced point. The transducer has also means for assembly with the drive shaft.

Nachteilig ist, daß der Drehwegaufnehmer in einem geschlos senen Gehäuse untergebracht ist, das auf ein ebenfalls geschlossenes Drosselklappengehäuse aufgesetzt werden muß, auch wenn das Aufnehmergehäuse geteilt ist. Selbst wenn die Rotorwelle auf die Antriebswelle gesteckt werden kann, muß das Aufnehmergehäuse immer separat mit dem Drosselklappen gehäuse verbunden werden. Aus diesem Grund müssen Mittel vorgesehen werden, um Wirkungen einer Falschausrichtung zu minimieren.The disadvantage is that the rotary transducer is closed in one its housing is housed on a likewise closed throttle body must be fitted, even if the transducer housing is divided. Even if that Rotor shaft can be plugged onto the drive shaft the transducer housing always separately with the throttle valve housing to be connected. For this reason, funds are needed be provided to effect misalignment minimize.

Eine Stellungsvorrichtung ist aus der WO 95 14 911 A1 bekannt. In einem geschlossenen Drosselklappengehäuse ist eine Drosselklappe mit einer Drosselklappenwelle drehbar angeordnet. Mit der Drosselklappenwelle ist ein Drehwinkel sensor verbunden, der aus einer stationären und einer rotie renden Einheit besteht. In einem Statorelement der stationären Einheit ist ein Hallelement angeordnet. Die rotierende Einheit weist einen Ringmagneten auf, der um das Statorelement bewegbar ist.A positioning device is from WO 95 14 911 A1 known. In a closed throttle body a throttle valve rotatable with a throttle valve shaft arranged. With the throttle valve shaft there is an angle of rotation sensor connected, consisting of a stationary and a rotie unit. In a stator element stationary unit, a Hall element is arranged. The rotating unit has a ring magnet, which around the Stator element is movable.

Dieser Drehwinkelsensor ist allerdings in einem Gehäuse becher angeordnet und wird außen auf das Drosselklappengehäu se aufgesetzt.However, this angle of rotation sensor is in a housing cup and is placed on the outside of the throttle body put on.

Kommt als Antriebseinheit eine Motoreinheit und eine Getriebeeinheit zum Einsatz, werden diese zusammen mit dem Drehwinkelsensor und einer Schaltungseinheit lediglich in einem Aktuatorgehäuse untergebracht. Das Aktuatorgehäuse wird dann ebenfalls nur aufgesteckt. In beiden Fällen ist äußerlich sichbar, daß das Drosselklappengehäuse mit Zusatz teilen bestückt worden ist. Darüberhinaus kann sich Schmutz und dergleichen insbesondere zwischen Drosselklappen- und Aktuatorgehäuse setzen.Comes as a drive unit and a motor unit Gear unit used, these are together with the Angle of rotation sensor and a circuit unit only in housed an actuator housing. The actuator housing is then also just plugged on. In both cases externally visible that the throttle body with addition share has been populated. In addition, dirt can accumulate and the like in particular between throttle and Set the actuator housing.

Aus der DE 197 13 838 A1 ist ein Drosselklappen-Potentio meter bekannt. In oder an einem Drosselklappengehäuse ist ein Stellmotor angeordnet, der über ein Untersetzungsge triebe auf eine Drosselklappenwelle wirkt. In das Drossel klappengehäuse wird eine Trägerplatte geklebt. Die Träger platte trägt Kontakt- und/oder Schleifbahnen, wobei die Bahnen von einem Abnehmer, der auf der Drosselklappenwelle angeordnet ist, überstrichen werden. Die Trägerplatte, die Kontakt- und/oder die Schleifbahnen sowie der Abnehmer bilden das Drosselklappen-Potentiometer. DE 197 13 838 A1 describes a throttle valve potentio meters known. In or on a throttle body an actuator is arranged, which has a reduction gear drives acts on a throttle valve shaft. In the throttle flap housing, a carrier plate is glued. The bearers plate carries contact and / or grinding tracks, the Tracks from a customer on the throttle valve shaft is arranged to be painted over. The carrier plate, the Contact and / or the slideways and the customer form the throttle valve potentiometer.

Nachteilig ist, daß das Drosselklappen-Potentiometer zu sammen mit der Drosselklappeneinheit nur an einem Standort gebaut und montiert werden können. Darüberhinaus ist das Einsetzen des Potentiometers zeitaufwendig und umständlich.The disadvantage is that the throttle valve potentiometer too together with the throttle valve unit at only one location can be built and assembled. Furthermore, that is Inserting the potentiometer is time-consuming and cumbersome.

Aus der DE 691 23 240 T2 ist ein magnetischer Lage- und Geschwindigkeitssensor mit Hallsonde bekannt. Er besteht aus einem Stator mit zwei sekundären Luftspalten und einem Rotor mit einem Magneten, der unter Belassung eines Hauptluft spaltes gegenüber dem Stator zu bewegen ist. Die Hallsonde ist in einem der sekundären Luftspalte angeordnet.From DE 691 23 240 T2 is a magnetic position and Speed sensor with Hall probe known. It consists of a stator with two secondary air gaps and a rotor with a magnet, leaving a main air gap is to be moved relative to the stator. The Hall probe is located in one of the secondary air gaps.

Aus der DE 196 52 988 A1 ist ein Winkelsensor bekannt, der wenigstens aus einem Magnet mit zugeordnetem Hallsensor und einer elektronischen Korrektureinheit besteht, die von einem Gehäuse umgeben sind.From DE 196 52 988 A1 an angle sensor is known which at least from a magnet with an associated Hall sensor and an electronic correction unit, which is made by a Housing are surrounded.

Nachteilig ist auch bei diesen beiden letztgenannten bekannten Lösungen, daß die aktiven Teile des Sensors in einem separaten Gehäuse untergebracht sind.The latter two are also disadvantageous known solutions that the active parts of the sensor in are housed in a separate housing.

Es stellt sich deshalb die Aufgabe, eine Stellvorrichtung für eine Drosselklappe der eingangs genannten Art so weiter zu entwickeln, daß die Montage mit dem Drosselklappengehäuse und der Drosselklappenwelle einfacher und kostengünstig wird.It is therefore the task of an actuator for a throttle valve of the type mentioned above to develop that assembly with the throttle body and the throttle valve shaft easier and cheaper becomes.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved through the features of Claim 1 solved.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Stellvorrichtung möglich.By the measures listed in the subclaims advantageous developments and improvements in Claim 1 specified actuator possible.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbeson dere darin, daß die aktiven Teile des Drehwinkelsensors im Deckelelement untergebracht werden. Darüberhinaus kann je nach Bedarf ein Motor als Betätigungseinheit mit in dem Deckelelement angeordnet werden. Die Betätigungseinheit und das Rotorelement des Drehlwinkelsensors sind mit einem Getriebe verbunden. Die gewählte Übersetzung von 1 : 200 sorgt dafür, daß kleinste Bewegungen der Drosselklappenwelle genauestens erfaßt werden. Dadurch, daß das Getriebe schlupffrei ist, ist die Genauigkeit der aufgenommenen Werte besonders hoch. Von besonderem Vorteil ist, daß das Deckel element und die in ihm untergebrachten Teile separat in großen Stückzahlen gefertigt werden können. Hierdurch reduzieren sich die Herstellungskosten ganz wesentlich. Das Deckelelement selbst kann den einzelnen Drosselklappen gehäusen angepaßt werden. Bei Bedarf kann ein Adapter eingesetzt werden. Durch das einfache Aufsetzen des Deckel ements auf das Drosselklappengehäuseelement werden auch die Montagekosten reduziert. Ist das Drosselklappengehäuse element mit dem Deckelelement verschlossen, entsteht eine nach außen sichtbare vollendete Einheit.The advantages achieved with the invention are in particular the fact that the active parts of the rotation angle sensor in Cover element can be accommodated. In addition, depending if required, a motor as an actuation unit in the Lid element can be arranged. The actuator and the rotor element of the rotation angle sensor are with a Gearbox connected. The selected ratio of 1: 200 ensures that the smallest movements of the throttle valve shaft be recorded precisely. Because the gear is slip-free, is the accuracy of the recorded values especially high. It is particularly advantageous that the lid element and the parts accommodated in it separately in large quantities can be manufactured. Hereby the manufacturing costs are reduced significantly. The Cover element itself can be the individual throttle valve be adapted to the housing. If necessary, an adapter be used. By simply putting the lid on ements on the throttle body element are also the Assembly costs reduced. Is the throttle body closed with the cover element, a perfect unity visible to the outside.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschrei bung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are in the drawing shown in simplified form and in the following description exercise explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Deckeldrehwinkelsen sors in einer Vorderansicht; Fig. 1 shows a first embodiment of a cover rotation angle sensor in a front view;

Fig. 2 einer Schnitt durch einen Deckeldrehwinkelsensor gemäß Fig. 1 entlang der Linie II-II; FIG. 2 shows a section through a cover rotation angle sensor according to FIG. 1 along the line II-II;

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines Deckeldrehwinkel sensors in einer Vorderansicht; Fig. 3 shows a second embodiment of a lid rotation angle sensor in a front view;

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Deckeldrehwinkelsensor gemäß Fig. 3 entlang der Linie IV-IV; FIG. 4 shows a section through a cover rotation angle sensor according to FIG. 3 along the line IV-IV;

Fig. 5 eine dritte Ausführungsform eines Deckeldrehwinkel sensors in einer Vorderansicht und Fig. 5 shows a third embodiment of a cover rotation angle sensor in a front view

Fig. 6 einen Schritt durch einen Deckeldrehwinkelsensor gemäß Fig. 5 entlang der Linie V-V. Fig. 6 is a step by a lid rotation angle sensor of FIG. 5 taken along the line VV.

Bei dem in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Deckeldrehwinkel sensoren ist eine Drehwinkelsensoreinheit 1, 101, 201 in einem Deckelelement 4, 104, 204 angeordnet.In the cover rotation angle sensors shown in FIGS . 1 to 6, a rotation angle sensor unit 1 , 101 , 201 is arranged in a cover element 4 , 104 , 204 .

Die Drehwinkelsensoreinheit 1, 101, 201 besteht aus einem Statorelement 13, 113, 213, das in dem Deckelelement 4, 104, 204 fixiert ist. Das Statorelement besteht aus zwei sich gegenüberliegenden, apfelsinenscheiben- oder teilringförmig ausgebildeten Statorteilelementen, zwischen denen wenigstens eine Abstandsausnehmung angeordnet ist. In diese Abstandsaus nehmung hinein ragen zwei sich gegenüberliegende Hall-IC-Ele mente 11, 11'; 111, 111'; 211, 211'. Die redundante Anord nung der Hall-IC-Elemente wird aus Sicherheitsgründen vorgenommen. Fällt eines der Hall-IC-Elemente aus, übernimmt das andere die Meßfunktionen. Die beiden Hall-IC-Elemente können aber auch einen 360°-Drehwinkelsensor realisieren, wenn das Statorelement aus drei oder vier Teilringen besteht and die Hall-IC-Elemente in zwei nebeneinanderliegenden Abstandsausnehmungen angeordnet sind.The rotation angle sensor unit 1 , 101 , 201 consists of a stator element 13 , 113 , 213 , which is fixed in the cover element 4 , 104 , 204 . The stator element consists of two opposing, orange slice or partially ring-shaped stator partial elements, between which at least one spacing recess is arranged. In this Ausstandsaus recess project two opposing Hall IC elements 11 , 11 '; 111 , 111 '; 211 , 211 '. The redundant arrangement of the Hall IC elements is carried out for security reasons. If one of the Hall IC elements fails, the other takes over the measuring functions. However, the two Hall IC elements can also implement a 360 ° angle of rotation sensor if the stator element consists of three or four partial rings and the Hall IC elements are arranged in two adjacent recesses.

Die Hall-IC-Elemente 11, 11'; 111, 111'; 211, 211' sind mit einer Auswerteeinheit verbunden, die auf einer Leiterplatte 12, 112, 212 angeordnet ist. Von dieser Leiterplatte werden auch die Hall-IC-Elemente gehalten. Die Leiterplatte 12, 112, 212 ist mit dem Deckelelement 4, 104, 204 verbunden. An der Leiterplatte 12, 112, 212 sind Steckkontakte eines in das Deckelelement 4, 104, 204 geformten Flachsteckers 18, 118, 218 angeordnet.The Hall IC elements 11 , 11 '; 111 , 111 '; 211 , 211 'are connected to an evaluation unit which is arranged on a printed circuit board 12 , 112 , 212 . The Hall IC elements are also held by this circuit board. The printed circuit board 12 , 112 , 212 is connected to the cover element 4 , 104 , 204 . Plug contacts of a flat plug 18 , 118 , 218 formed in the cover element 4 , 104 , 204 are arranged on the printed circuit board 12 , 112 , 212 .

Mit 15, 115, 215 ist ein Rotorelement bezeichnet, das ein Ringmagnetelement 14, 114, 214 hält, das mit einem Luftspalt gegenüber den beiden Statorteilelementen des Statorelements 13, 113, 213 drehbar angeordnet ist. Die Rotation des Rotorelements 15, 115, 215 wird durch eine Rotorachse 17, 117, 217 gewährleistet, die im Deckelelement 4, 104, 204 gelagert ist. 15 , 115 , 215 denotes a rotor element that holds a ring magnet element 14 , 114 , 214 , which is rotatably arranged with an air gap relative to the two stator sub-elements of the stator element 13 , 113 , 213 . The rotation of the rotor element 15 , 115 , 215 is ensured by a rotor axis 17 , 117 , 217 , which is mounted in the cover element 4 , 104 , 204 .

Das Rotorelement fächert kreisförmig auf und ist mit Mit nehmerausnehmungen versehen, in die Mitnehmerstifte 16, 216, 216 eines Zahnradelements 21, 121, 221 hineinragen. An das Zahnradelement 21, 121, 221 ist ein Kupplungselement 22, 122, 222 angeformt.The rotor element fans out in a circle and is provided with slave recesses into which driver pins 16 , 216 , 216 of a gear element 21 , 121 , 221 protrude. A coupling element 22 , 122 , 222 is molded onto the gear element 21 , 121 , 221 .

Das Deckelelement 4 weist einen auf einer Seite offenen Deckelkörper 41 auf, der an der offenen Seite in einem Deckelklemmring 42 endet. In den Deckelklemmring ist eine um laufende Klemmsicke eingebracht.The cover element 4 has a cover body 41 which is open on one side and which ends in a cover clamping ring 42 on the open side. In the lid clamping ring is inserted around a running clamping bead.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist in dem Deckelelement 4 eine Drehwinkelsensoreinheit 1 untergebracht. Dargestellt ist darüber hinaus eine Drosselklappe 3, die mit einem Drosselklappenwellenelement 31 drehbar in einem Gehäuse körper 51 angeordnet ist. Der Gehäusekörper 51 ist mit einem umlaufenden Einrastringelement 52 versehen.As can be seen from FIG. 2, a rotation angle sensor unit 1 is accommodated in the cover element 4 . Also shown is a throttle valve 3 which is rotatably arranged in a housing body 51 with a throttle valve shaft element 31 . The housing body 51 is provided with a circumferential snap ring element 52 .

Erfindungswesentlich ist, daß die Drehwinkelsensoreinheit 1 komplett in einem Drosselklappengehäuseelement 5 vormontiert werden kann. Das erlaubt eine Vormontage in einer speziellen Fertigungsstrecke mit hohen Stückzahlen, so daß eine sehr kostengünstige Herstellung möglich ist. Beim Verschließen des Gehäusekörpers 51 mit dem Deckelelement 4 rastet das Ringelement in die Klemmsicke des umlaufenden Deckelklemm rings 2 ein. Darüber hinaus kuppelt das Kupplungselement 22 in das eine Erde des Drosselklappenwellenelements 31 ein. An der gegenüberliegenden Seite des Drosselklappenwellen elements 31 ist eine Betätigungseinheit angeordnet. Bei dieser Betätigungseinheit kann es sich um einen Motor 6, ein Getriebe oder einen Bowdenzug handeln. It is essential to the invention that the rotation angle sensor unit 1 can be completely preassembled in a throttle valve housing element 5 . This allows pre-assembly in a special production line with large quantities, so that very inexpensive production is possible. When the housing body 51 is closed with the cover element 4, the ring element snaps into the clamping bead of the circumferential cover clamp ring 2 . In addition, the coupling element 22 couples into the one earth of the throttle valve element 31 . An actuating unit is arranged on the opposite side of the throttle valve shaft element 31 . This actuating unit can be a motor 6 , a transmission or a Bowden cable.

Bei dem in Fig. 3 und 4 dargestellten Deckeldrehwinkelsensor ist außer der Drehwinkelsensoreinheit 101 ein Motor 106 als Stelleinheit mit in dem Deckelelement 104 angeordnet. Die Drehachse des Motors liegt parallel zur Rotorachse 117 des Rotorelements 115 der Drehwinkelsensoreinheit 101.In the cover rotation angle sensor shown in FIGS . 3 and 4, in addition to the rotation angle sensor unit 101, a motor 106 is arranged as an actuating unit in the cover element 104 . The axis of rotation of the motor lies parallel to the rotor axis 117 of the rotor element 115 of the rotation angle sensor unit 101 .

Der Motor 106 und das Rotorelement 115 sind mit einem Getriebe verbunden. Zum Einsatz kommt ein Planetengetriebe 102.The motor 106 and the rotor element 115 are connected to a transmission. A planetary gear 102 is used .

Ein Teil des Getriebes ist das mit dem Rotorelement 115 verbundene Zahnradelement 121. Das Getriebe 102 weist darüber hinaus ein Motorritzel 124 auf, das mit der Motor achse des Motors 106 verbunden ist. Zum Getriebe gehört darüber hinaus ein Zwischenritzel 125, unter dem ein Stellritzel 123 mit einem wesentlich kleineren Durchmesser angeordnet ist. An dem Stellritzel 123 befindet sich ein Achsstummel, mit dem beide Ritzel 123, 124 drehbar angeord net sind. Das Zahnradelement 121 greift dabei in das Stell ritzel 123 und das Zwischenritzel 125 in das Motorritzel 124 ein.Part of the transmission is the gear element 121 connected to the rotor element 115 . The transmission 102 also has a motor pinion 124 which is connected to the motor axis of the motor 106 . The transmission also includes an intermediate pinion 125 , under which an adjusting pinion 123 is arranged with a much smaller diameter. On the pinion 123 there is an axle stub with which both pinions 123 , 124 are rotatably arranged. The gear element 121 engages in the actuating pinion 123 and the intermediate pinion 125 in the motor pinion 124 .

Beim Aufstecken des Deckelelements 104 auf ein Drossel klappengehäuseelement 105 wird auch hier zugleich das Kupplungselement 122 mit einem Drosselklappenwellenelement 131 verbunden, an dem eine Drosselklappe 103 angeordnet ist. Das Gehäuseelement 105 weist ebenso wie das Drosselklappen gehäuseelement 5 einen Gehäusekörper 151 auf, der mit einem Einrastringelement 152 verbunden ist. Ein umlaufendes Dichtungselement sorgt dafür, daß das aufgesetzte Deckel element das Gehäuseelement gegenüber äußeren Einflüssen abdichtend verschließt.When plugging the cover element 104 onto a throttle valve housing element 105 , the coupling element 122 is also connected here to a throttle valve shaft element 131 , on which a throttle valve 103 is arranged. The housing element 105 , like the throttle valve housing element 5, has a housing body 151 which is connected to a snap ring element 152 . A circumferential sealing element ensures that the attached cover element seals the housing element in a sealing manner against external influences.

Bei den in Fig. 5 und 6 dargestellten Drehwinkelsensor außer der Drehwinkelsensoreinheit 201 ein Motor 206 als Stellungseinheit angeordnet. Die Drehachse des Motors 206 ist gegenüber der Rotorachse 217 um 90° versetzt. In the rotation angle sensor shown in FIGS. 5 and 6, a motor 206 is arranged as a position unit in addition to the rotation angle sensor unit 201 . The axis of rotation of the motor 206 is offset by 90 ° with respect to the rotor axis 217 .

Auch hier ist die Drehwinkelsensoreinheit 201 mit dem Motor 206 durch ein Getriebe verbunden.Here, too, the rotation angle sensor unit 201 is connected to the motor 206 by a gear.

Zum Getriebe 202 gehört das Zahnradelement 221, ein Motorritzel 224, das auf der Motorachse des Motors 206 angeordnet ist, ein Stellritzel 223 und ein Zwischenritzel 225. Das kleine Stellritzel 223 ist unter dem größeren Zwischenritzel 225 angeordnet und mit einer Achse im Deckelelement 204 drehbar angeordnet.The gear 202 includes the gear element 221 , a motor pinion 224 which is arranged on the motor axis of the motor 206 , an adjusting pinion 223 and an intermediate pinion 225 . The small adjusting pinion 223 is arranged under the larger intermediate pinion 225 and rotatably arranged with an axis in the cover element 204 .

Beim Aufsetzen des Deckelelements 204 auf ein Drosselklappen gehäuseelement 205, in dem eine Drosselklappe 203 an einem Drosselklappenwellenelement 231 drehbar angeordnet ist, rastet ein Einrastringelement 251 eines Gehäusekörpers des Drosselklappengehäuseelements 205 in den umlaufenden Deckelklemmring 242 des Deckelelements 204 ein. Zwischen beiden befindet sich eine umlaufende Dichtung, die beide gegeneinander abdichtet.When the cover element 204 is placed on a throttle valve housing element 205 , in which a throttle valve 203 is rotatably arranged on a throttle valve shaft element 231 , a snap ring element 251 of a housing body of the throttle valve housing element 205 snaps into the circumferential cover clamping ring 242 of the cover element 204 . There is a circumferential seal between the two, which seals both against each other.

Erfindungswesentlich ist, daß mit dem Verschließen des Drosselklappengehäuseelements 205 zugleich das aktive Ankuppeln des Rotorelements über das Kupplungselement 222 an das Drosselklappenwellenelement 231 erfolgt.It is essential to the invention that when the throttle valve housing element 205 is closed, the rotor element is actively coupled to the throttle valve shaft element 231 via the coupling element 222 .

Bei allen drei Drehwinkelsensoren wird mit einem Handgriff sowohl das als Drosselklappengehäuse benutzte Drosselklappen gehäuseelement 5, 105, 205 mit einem passenden Deckelelement 4, 104, 204 einfach verschlossen. Bei diesem Verschließ vorgang wird die Drehwinkelsensoreinheit 1, 101, 201 mit dem Drosselklappenwellenelement verbunden und bei diesem Verbinden zugleich der Motor 106 bzw. 206 mit angeschlossen. Das Getriebe bzw. Planetengetriebe, das eine Übersetzung von 1 : 200 realisiert, überträgt kleinste Bewegungen der Drosselklappe 103, 203 genauestens. Das Getriebe 102 bzw. das Planentengetriebe 202 arbeitet schlupffrei, so daß durch die Untersetzung keinerlei Meßverfälschungen auftreten können.In all three rotation angle sensors, both the throttle valve housing element 5 , 105 , 205 used as a throttle valve housing is simply closed with a suitable cover element 4 , 104 , 204 . In this closing process, the angle of rotation sensor unit 1 , 101 , 201 is connected to the throttle valve shaft element and at the same time the motor 106 and 206 are also connected in this connection. The gear or planetary gear, which implements a ratio of 1: 200, transmits minute movements of the throttle valve 103 , 203 very precisely. The gear 102 or the planetary gear 202 operates without slip, so that no falsifications of measurement can occur due to the reduction.

Die Herstellung des Deckelelements 4, 104 aus formbarem Kunststoff oder Metall ermöglicht eine einfache Anpassung an unterschiedlichste Drosselklappengehäuseelemente 5, 105, 205. Gelingt es, einheitliche Gehäuse herzustellen, die mit einem einheitlich ausgebildetem Deckelelement 4, 104, 204 zu verschließen sind, lassen sich die Herstellungskosten des Drehwinkelsensors aufgrund der hohen Stückzahlen nochmals drastisch Senken. The production of the cover element 4 , 104 from moldable plastic or metal enables simple adaptation to a wide variety of throttle valve housing elements 5 , 105 , 205 . If it is possible to produce uniform housings which can be closed with a uniformly designed cover element 4 , 104 , 204 , the manufacturing costs of the angle of rotation sensor can again be drastically reduced due to the large numbers.

BezugszeichenlisteReference list

11

, ,

101101

, ,

201201

Drehwinkelsensoreinheit
Angle of rotation sensor unit

102102

Planetengetriebe
Planetary gear

202202

Getriebe
transmission

33rd

, ,

103103

, ,

203203

Drosselklappe
throttle

44

, ,

104104

, ,

204204

Deckelelement
Cover element

55

, ,

105105

, ,

205205

Drosselklappengehäuseelement
Throttle body member

66

, ,

106106

, ,

206206

Motor
engine

1111

, ,

1111

'; ';

111111

, ,

111111

'; ';

211211

, ,

211211

' Hall-IC-Element
'Hall IC element

1212th

, ,

112112

, ,

212212

Leiterplatte
Circuit board

1313

, ,

113113

, ,

213213

Statorelement
Stator element

1414

, ,

114114

, ,

214214

Ringmagnetelement
Ring magnet element

1515

, ,

115115

, ,

215215

Rotorelement
Rotor element

1616

, ,

116116

, ,

216216

Mitnehmerstifte
Driving pins

1717th

, ,

117117

, ,

217217

Rotorachse
Rotor axis

1818th

, ,

118118

, ,

218218

Flachstecker
Flat connector

2121

, ,

121121

, ,

221221

Zahnradelement
Gear element

2222

, ,

122122

, ,

222222

Kupplungselement
Coupling element

3131

, ,

131131

, ,

231231

Drosselklappenwellenelement
Throttle valve shaft element

4141

, ,

141141

, ,

241241

Deckelkörper
Lid body

4242

, ,

142142

, ,

242242

Deckelklemmring
Lid clamp ring

5151

, ,

151151

, ,

251251

Gehäusekörper
Housing body

5252

, ,

152152

, ,

252252

Einrastringelement
Snap ring element

124124

, ,

224224

Motorritzel
Motor pinion

125125

, ,

225225

Zwischenritzel
Intermediate pinion

123123

, ,

223223

Stellritzel
Pinion

Claims

1. Stellungsvorrichtung für eine mit einem Drosselklappen wellenelement (31, 131, 213) verstellbar in einem Drosselklappengehäuseelement (5, 105, 205) angeordnete Drosselklappe (3, 103, 203), die wenigstens aufweist

- eine Drehwinkelsensoreinheit (1, 101, 201) mit einer stationären Einheit (13, 113, 213) und einer rotierenden Einheit (17, 117, 217), die mit einer Rotorachse (17, 117, 217) wenigstens teilweise gegenüber der stationären Einheit (13, 113, 213) drehbar angeordnet ist und
- eine Betätigungseinheit (6, 21, 102, 106, 121, 202, 206, 221) mit einem Kupplungselement (22, 122, 222), die mit dem Drosselklappenwellenelement (31, 131, 231) zu verbinden ist,

dadurch gekennzeichnet,

- daß in einem auf einer Seite offenen Deckelkörper (41, 141, 241) eines Deckelelements (4, 103, 204) das Statorelement (13, 113, 213) fixiert und die Rotorachse (17, 117, 217) des Rotorelements (15, 115, 215) gelagert ist,
- daß die Betätigungseinheit ein Mitnehmerelement (21, 121, 221) aufweist, das mit der rotierenden Einheit (15, 115, 215) verbunden und an dem das Kupplungs element (22, 122, 222) angeordnet ist,
- daß das Drosselklappengehäuselement einen Gehäusekörper (51, 151, 251) aufweist, der mit dem Deckelkörper (41, 141, 241), in dem das Rotor- und das Statorelement vormontiert sind, zu verschließen und dabei das Kupplungselement (22, 122, 222) in das Ende des Drosselklappenwellenelements (31, 131, 231) zu kuppeln ist.

1. Positioning device for a with a throttle valve shaft element ( 31 , 131 , 213 ) adjustable in a throttle valve housing element ( 5 , 105 , 205 ) arranged throttle valve ( 3 , 103 , 203 ), which has at least

- A rotation angle sensor unit ( 1 , 101 , 201 ) with a stationary unit ( 13 , 113 , 213 ) and a rotating unit ( 17 , 117 , 217 ) with a rotor axis ( 17 , 117 , 217 ) at least partially with respect to the stationary unit ( 13 , 113 , 213 ) is rotatably arranged and
an actuation unit ( 6 , 21 , 102 , 106 , 121 , 202 , 206 , 221 ) with a coupling element ( 22 , 122 , 222 ) which is to be connected to the throttle valve shaft element ( 31 , 131 , 231 ),

characterized by

- That in a cover body ( 41 , 141 , 241 ) of a cover element ( 4 , 103 , 204 ) open on one side fixes the stator element ( 13 , 113 , 213 ) and the rotor axis ( 17 , 117 , 217 ) of the rotor element ( 15 , 115 , 215 ) is stored,
- That the actuating unit has a driver element ( 21 , 121 , 221 ) which is connected to the rotating unit ( 15 , 115 , 215 ) and on which the coupling element ( 22 , 122 , 222 ) is arranged,
- That the throttle valve housing element has a housing body ( 51 , 151 , 251 ) with the cover body ( 41 , 141 , 241 ), in which the rotor and the stator element are preassembled, and to close the coupling element ( 22 , 122 , 222 ) is to be coupled into the end of the throttle valve shaft element ( 31 , 131 , 231 ).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwinkelsensoreinheit (1, 101, 201) eine nach ei nem widerstands- oder magnetoelektrischen Prinzip arbeitende Drehwinkelsensoreinheit ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the rotation angle sensor unit ( 1 , 101 , 201 ) is a rotation angle sensor unit operating according to a resistance or magnetoelectric principle.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Betätigungseinheit eine Stelleinheit (6, 106, 206) aufweist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the actuating unit has an actuating unit ( 6 , 106 , 206 ).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Stelleinheit (6) außer halb oder eine zweite Stelleinheit (106, 206) innerhalb des Deckelelements (4, 104, 204) angeordnet ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a first actuating unit ( 6 ) outside of half or a second actuating unit ( 106 , 206 ) is arranged within the cover element ( 4 , 104 , 204 ).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinheit ein Getriebe (2, 102, 202) aufweist, das im Deckelelement (4, 104, 204) zwischen der rotierenden Einheit (115, 215) und der zweiten Stelleinheit (106, 206) angeordnet ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the actuating unit has a gear ( 2 , 102 , 202 ) which in the cover element ( 4 , 104 , 204 ) between the rotating unit ( 115 , 215 ) and the second Actuating unit ( 106 , 206 ) is arranged.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Mitnehmerelement ein Zahnrad element (21) ist, das wenigstens einen Mitnehmerstift (16, 116, 216) aufweist, der in wenigstens eine Rotor stiftausnehmungen der rotierenden Einheit (15, 115, 215) zu stecken ist.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the driver element is a gear element ( 21 ) having at least one driver pin ( 16 , 116 , 216 ), the pin recesses in at least one rotor of the rotating unit ( 15 , 115 , 215 ).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnradelement (21) Teil des Ge triebes (102, 202) ist. 7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the gear element ( 21 ) is part of the Ge gear ( 102 , 202 ).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (102, 202) eine Über setzung von 1 : 200 hat.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the transmission ( 102 , 202 ) has a transmission ratio of 1: 200.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (102, 202) ein Stan dard-, ein Planeten- oder ein Spezialgetriebe ist.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the gear ( 102 , 202 ) is a standard, a planetary or a special gear.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zum Getriebe (102, 202) gehören

- das Zahnradelement (21, 121, 221),
- ein Motorritzel (124, 224), das mit der Stelleinheit (106, 206) verbunden ist,
- ein Zwischenritzel (125, 225) und
- ein Stellritzel (123, 223), das am Zwischenritzel (125, 225) angeordnet und im Deckelelement (104, 204) drehbar gelagert ist,

wobei mit dem Zahnradelement (121, 221) an das Stell ritzel (123, 223) und mit dem Motorritzel (124, 224) an das Zwischenritzel (125, 225) anzugreifen ist.10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that belong to the transmission ( 102 , 202 )

- the gear element ( 21 , 121 , 221 ),
a motor pinion ( 124 , 224 ) which is connected to the actuating unit ( 106 , 206 ),
- An intermediate pinion ( 125 , 225 ) and
an adjusting pinion ( 123 , 223 ) which is arranged on the intermediate pinion ( 125 , 225 ) and is rotatably mounted in the cover element ( 104 , 204 ),

wherein with the gear element ( 121 , 221 ) on the actuating pinion ( 123 , 223 ) and with the motor pinion ( 124 , 224 ) on the intermediate pinion ( 125 , 225 ).

11. Vorrichtung nach einem der Anspräche, 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Einheit ein Stator element (13, 113, 213) ist, das aus zwei Statorteilele menten besteht, zwischen denen sich eine Abstandsausneh mung befindet, in der wenigstens ein Hall-IC-Element (11, 11'; 111, 111'; 211, 211') angeordnet ist.11. Device according to one of the claims, 1 to 10, characterized in that the stationary unit is a stator element ( 13 , 113 , 213 ), the elements consists of two Statorteilele, between which there is a distance recess, in which at least one Hall IC element ( 11 , 11 '; 111 , 111 '; 211 , 211 ') is arranged.

12. Torrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Hall-IC-Elemente (11, 11'; 111, 111'; 211, 211') vorgesehen sind.12. Door direction according to one of claims 1 to 11, characterized in that two Hall IC elements ( 11 , 11 '; 111 , 111 '; 211 , 211 ') are provided.

13. Vorrichtung nach einem der Anspräche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Hall-IC-Elemente (11, 11'; 111, 111'; 211, 211') auf einer Leiterplatte (12, 112, 212) in dem Deckelelement (4, 104, 204) so befestigt sind, daß diese lagegerecht in der Abstandsausnehmung zwischen den Statorteilelementen zu positionieren sind.13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the two Hall IC elements ( 11 , 11 '; 111 , 111 '; 211 , 211 ') on a circuit board ( 12 , 112 , 212 ) in the Cover element ( 4 , 104 , 204 ) are fastened so that they are to be positioned correctly in the spacing recess between the stator sub-elements.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Hall-IC-Elements (11, 11'; 111, 111'; 211, 211') mit einer Auswerteeinheit verbun den ist, die auf der Leiterplatte (12, 112, 212) angeordnet ist.14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the two Hall IC elements ( 11 , 11 '; 111 , 111 '; 211 , 211 ') is connected to an evaluation unit which on the printed circuit board ( 12 , 112 , 212 ) is arranged.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß rotierende Einheit ein Rotorelement ist, das ein Ringaufnahmeelement aufweist, mit ein Ring magnetelement (14, 114, 214) gehalten und unter Belas sung Luftspalts gegenüber Statorelement (13, 113, 213) zu bewegen ist.15. The device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the rotating unit is a rotor element having a ring receiving element, with a ring magnet element ( 14 , 114 , 214 ) held and under load air gap opposite stator element ( 13 , 113 , 213 ) is to be moved.

16. Torrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelelement (4, 104, 204) wenigstens teilweise von einem Deckelklemmring (42, 142, 242) umgeben ist.16. Door direction according to one of claims 1 to 15, characterized in that the cover element ( 4 , 104 , 204 ) is at least partially surrounded by a cover clamping ring ( 42 , 142 , 242 ).

17. Vorrichtung nach einem der Anspräche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Drosselklappenklappen gehäuseelement (5, 105, 205) wenigstens teilweise ein Einrastringelement (52, 152, 252) angeordnet ist, das mit dem Deckelklemmring (42, 142, 242) zu verrasten ist.17. Device according to one of claims 1 to 17, characterized in that on the throttle valve housing element ( 5 , 105 , 205 ) at least partially a snap ring element ( 52 , 152 , 252 ) is arranged, which with the cover clamping ring ( 42 , 142 , 242 ) is to be locked.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelelement (4, 104, 204) aus Kunststoff und/oder Metall geformt ist.18. Device according to one of claims to 17, characterized in that the cover element ( 4 , 104 , 204 ) is formed from plastic and / or metal.