DE69611673T2 - Throttle valve control device - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drosselklappen-Steuerungs-Vorrichtung zum Drehen einer Drosselwelle um ihre eigene Achse, indem eine winkelmäßig bewegbare Betätigungstrommel über ein Gaspedal und eine Betätigungstrommel für eine Fahrtregelung voneinander unabhängig gegen einen Drosselhebel gehalten werden, welcher fest an der Drosselwelle angebracht ist.The present invention relates to a throttle valve control device for rotating a throttle shaft about its own axis by holding an angularly movable actuating drum via an accelerator pedal and an actuating drum for cruise control independently of each other against a throttle lever which is fixedly attached to the throttle shaft.
Es ist ein Fahrzeug-Fahrtregelungssystem bekannt, welches es dem Fahrer eines Fahrzeugs ermöglicht, das Fahrzeug konstant mit einer vorbestimmten gewünschten Geschwindigkeit ohne das Erfordernis einer Gaspedal-Betätigung zu bewegen, indem ein Fahrtregelungsschalter zu dem Zeitpunkt eingeschaltet wird, zu welchem das Fahrzeug die gewünschte Geschwindigkeit erreicht hat.A vehicle cruise control system is known which enables the driver of a vehicle to constantly move the vehicle at a predetermined desired speed without the need for accelerator pedal operation by turning on a cruise control switch at the time the vehicle has reached the desired speed.
Verschiedene Drosselklappen-Steuerungs-Vorrichtungen, welche ein derartiges Fahrzeug-Fahrtregelungssystem aufweisen, wurden im Stand der Technik vorgeschlagen (siehe beispielsweise offengelegtes japanisches Gebrauchsmuster Nr. 62-130140). Eine derartige vorgeschlagene Drosselklappen-Steuerungs-Vorrichtung wird nachfolgend mit Bezug auf Fig. 7 der beiliegenden Zeichnungen beschrieben.Various throttle control devices having such a vehicle cruise control system have been proposed in the prior art (see, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-130140). One such proposed throttle control device will be described below with reference to Fig. 7 of the accompanying drawings.
Wie in Fig. 7 gezeigt, ist eine Drosselwelle 4 mit einer Drosselklappe 2 integral verbunden, welche über ein Klappengehäuse 1 gelagert ist, und ein Klappenöffnungs/Schließhebel (Drosselhebel) 6 ist fest an der Drosselwelle 8 angebracht. Der Klappenöffnungs/Schließhebel 6 weist einen Angriffsarm 8 auf, welcher von der Drosselwelle 4 beabstandet ist und sich parallel zu dieser erstreckt. An der Drosselwelle 4 sind winkelmäßig bewegbar ein erstes Betätigungselement 10, welches mit einem (nicht gezeigten) Gaspedal verbunden ist, und ein zweites Betätigungselement 12 angebracht, welches mit einem (nicht gezeigten) Fahrtregelungssystem verbunden ist. Das erste und das zweite Betätigungselement 10, 12 sind unabhängig voneinander winkelmäßig bewegbar und jeweiligen Rückstellfedern 14, 16 zugeordnet. Wenn das erste Betätigungselement 10 oder das zweite Betätigungselement 12 an dem Angriffsarm 8 angreifen, bewegt dieser die Drosselwelle 4 um ihre eigene Achse, um dadurch die Drosselklappe 2 zu öffnen oder zu schließen.As shown in Fig. 7, a throttle shaft 4 is integrally connected to a throttle valve 2, which is supported by a valve housing 1, and a valve opening/closing lever (throttle lever) 6 is fixedly attached to the throttle shaft 8. The valve opening/closing lever 6 has an engagement arm 8, which is spaced from the throttle shaft 4 and extends parallel thereto. On the throttle shaft 4, a first Actuating element 10 which is connected to an accelerator pedal (not shown) and a second actuating element 12 which is connected to a cruise control system (not shown). The first and second actuating elements 10, 12 are angularly movable independently of one another and are associated with respective return springs 14, 16. When the first actuating element 10 or the second actuating element 12 engages the engaging arm 8, the latter moves the throttle shaft 4 about its own axis in order to thereby open or close the throttle valve 2.
Um zu ermöglichen, dass das erste und das zweite Betätigungselement 10, 12 die Drosselwelle 3 sanft drehen, besitzen das erste und das zweite Betätigungselement 10, 12 jeweilige Trommeln 10a, 12a, welche an der Drosselwelle 4 in axial zueinander benachbarter Stellung angebracht sind. Die Trommeln 10a, 12a weisen jeweilige axiale Breiten in der durch den Pfeil X angegeben Richtung auf, welche im wesentlichen größer sind als die Breiten des ersten und des zweiten Betätigungselements 10, 12. Das erste und das zweite Betätigungselement 10, 12 sind axial nebeneinander in Richtungen angeordnet, welche durch den Pfeil X angegeben sind. Deshalb ist es erforderlich, dass die Drosselwelle 4 eine axiale Länge aufweist, welche groß genug ist, um die Trommeln 10a, 12a auf dieser zu lagern.In order to enable the first and second actuators 10, 12 to smoothly rotate the throttle shaft 3, the first and second actuators 10, 12 have respective drums 10a, 12a mounted on the throttle shaft 4 in axially adjacent positions. The drums 10a, 12a have respective axial widths in the direction indicated by arrow X that are substantially larger than the widths of the first and second actuators 10, 12. The first and second actuators 10, 12 are axially juxtaposed in directions indicated by arrow X. Therefore, it is necessary that the throttle shaft 4 have an axial length large enough to support the drums 10a, 12a thereon.
Als Folge ist die Spanne oder der Abstand von dem Punkt auf der Drosselwelle 4 aus, an welchem die Last von dem am weitesten außen liegenden zweiten Betätigungselement 12 auf das Lager des Klappengehäuses 1 angelegt wird, welches die Drosselklappe 2 lagert, so groß, dass die Drosselwelle 4 selbst oder das Klappengehäuse 1 verschleißt, wenn sich die Drosselklappe 4 dreht. Wenn der Motor des Fahrzeugs vibriert und auch das Fahrzeug während einer Fahrt vibriert, wird die Drosselwelle 4 starken Vibrationen ausgesetzt, was zu einer großen auf die Drosselwelle 4 und das Lager des Klappengehäuses 1 ausgeübten Last führt.As a result, the span or distance from the point on the throttle shaft 4 at which the load from the outermost second actuator 12 is applied to the bearing of the valve body 1 supporting the throttle valve 2 is so large that the throttle shaft 4 itself or the valve body 1 wears out as the throttle valve 4 rotates. When the engine of the vehicle vibrates and the vehicle also vibrates during driving, the throttle shaft 4 is subjected to strong vibrations, resulting in a large load applied to the throttle shaft 4 and the bearing of the valve body 1.
Wenn die axialen Längen der Trommeln 10a, 12a des ersten und des zweiten Betätigungselements 10, 12 verkleinert werden, wird die Belastbarkeit der Rückstellfedern 14, 16 herabgesetzt und das erste und das zweite Betätigungselement 10, 12 werden im Betrieb unstabil, was dazu führt, dass diese selbst oder das Klappengehäuse 1 Verschleiß unterliegen.If the axial lengths of the drums 10a, 12a of the first and second actuating elements 10, 12 are reduced, the load capacity of the return springs 14, 16 is reduced and the first and second actuating elements 10, 12 become unstable in operation, which leads to them or the valve housing 1 being subject to wear.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drosselklappen- Steuerungs-Vorrichtung bereitzustellen, welche eine Drosselwelle mit einer minimalen axialen Länge und zwei Betätigungstrommeln aufweist, welche jeweils mit einem Gaspedal und einem Fahrtregelungssystem verbunden sind und welche sanft und wirksam um die Drosselwelle winkelmäßig bewegbar sind.It is therefore an object of the present invention to provide a throttle control device which has a throttle shaft with a minimum axial length and two actuating drums which are each connected to an accelerator pedal and a cruise control system and which are smoothly and efficiently angularly movable about the throttle shaft.
Das vorstehende und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung besser ersichtlich, wenn diese in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen betrachtet wird, in welchen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als erläuterende Beispiele gezeigt sind.The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description when considered in conjunction with the accompanying drawings in which preferred embodiments of the present invention are shown by way of illustrative examples.
Fig. 1 ist eine Vertikalschnittansicht einer Drosselklappen-Steuerungs- Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;Fig. 1 is a vertical sectional view of a throttle control device according to a first embodiment of the present invention;
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils der Drosselklappen- Steuerungs-Vorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;Fig. 2 is a perspective view of a part of the throttle control device according to the first embodiment;
Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Drosselklappen-Steuerungs-Vorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;Fig. 3 is a side view of the throttle control device according to the first embodiment;
Fig. 4 ist eine Teilvertikalschnittansicht einer Drosselklappen- Steuerungs-Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;Fig. 4 is a partial vertical sectional view of a throttle control device according to a second embodiment of the present invention;
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Führungselements der Drosselklappen-Steuerungs-Vorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;Fig. 5 is a perspective view of a guide member of the throttle control device according to the second embodiment;
Fig. 6 ist eine Teilvertikalschnittansicht einer Drosselklappen- Steuerungs-Vorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; undFig. 6 is a partial vertical sectional view of a throttle control device according to a third embodiment of the present invention; and
Fig. 7 ist eine Teilvertikalschnittansicht einer herkömmlichen Drosselklappen-Steuerungs-Vorrichtung.Fig. 7 is a partial vertical sectional view of a conventional throttle control device.
Fig. 1 zeigt eine Drosselklappen-Steuerungs-Vorrichtung 20 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Drosselklappen- Steuerungs-Vorrichtung 20 kann in einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung oder in einem Vergaser für einen Verbrennungsmotor eingesetzt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Drosselklappen-Steuerungs- Vorrichtung 20 in einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung in Kombination mit einem Verbrennungsmotor eines Automobils eingebaut.Fig. 1 shows a throttle valve control device 20 according to a first embodiment of the present invention. The throttle valve control device 20 can be used in a fuel injection device or in a carburetor for an internal combustion engine. In the illustrated embodiment, the throttle valve control device 20 is installed in a fuel injection device in combination with an internal combustion engine of an automobile.
Die Drosselklappen-Steuerungs-Vorrichtung 20 umfaßt ein Klappengehäuse 22 mit einem darin ausgebildeten Durchgang 24 und eine Drosselklappe 26, welche in dem Klappengehäuse 44 zum wahlweisen Öffnen und Schließen des Durchgangs 24 winkelmäßig bewegbar ist. Die Drosselklappe 26 ist fest auf einer Drosselwelle 28 gelagert, deren eines axiale Ende in dem Klappengehäuse 22 gelagert ist.The throttle valve control device 20 comprises a valve housing 22 with a passage 24 formed therein and a throttle valve 26 which is angularly movable in the valve housing 22 for selectively opening and closing the passage 24. The throttle valve 26 is fixedly mounted on a throttle shaft 28, one axial end of which is mounted in the valve housing 22.
Die Drosselwelle 28 weist ein entgegengesetztes axiales Ende auf, welches in dem Klappengehäuse 22 über ein Lager 32 winkelmäßig bewegbar gelagert ist und welches in einem distalen Endabschnitt ausläuft, der einen im wesentlichen elliptischen Querschnitt besitzt, gebildet von einem Paar diametral entgegengesetzter in diesem ausgebildeter Ausnehmungen 34a, 34b. Ein Drosselhebel 36 ist am distalen Endabschnitt der Drosselwelle 28 angebracht und daran fest über die Ausnehmungen 34a, 34b für eine Drehung mit dieser befestigt. Der Drosselhebel 36 weist ein im wesentlichen elliptisches Zentralloch 37 auf, welches in der Form komplementär zu dem im wesentlichen elliptischen Querschnitt der Drosselwelle 28 ausgebildet ist. Der Drosselhebel 36 umfaßt einen Angriffsarm 38 (siehe Fig. 1 und 2), welcher nach radial außen von der Drosselwelle 28 beabstandet ist und sich parallel zu dieser axial erstreckt in Richtungen, welche durch Pfeile X angegeben sind.The throttle shaft 28 has an opposite axial end which is angularly movably supported in the valve housing 22 via a bearing 32 and which terminates in a distal end portion having a substantially elliptical cross-section formed by a pair of diametrically opposed recesses 34a, 34b formed therein. A throttle lever 36 is attached to the distal end portion of the throttle shaft 28 and is fixedly secured thereto via the recesses 34a, 34b for rotation therewith. The throttle lever 36 has a substantially elliptical central hole 37 which is complementary in shape to the substantially elliptical cross-section of the throttle shaft 28. The throttle lever 36 comprises an engagement arm 38 (see Figs. 1 and 2) which is spaced radially outward from the throttle shaft 28 and extends axially parallel thereto in directions indicated by arrows X.
Eine Drosseltrommel (Betätigungstrommel) 40 ist drehbar an der Drosselwelle 28 angebracht. Die Drosseltrommel 40 weist einen Trommelkörper 42 auf, welcher sich axial entlang der Drosselwelle 28 erstreckt, und eine Scheibe 44, welche sich radial außerhalb von einem axialen Ende des Trommelkörpers 42 erstreckt und integral mit diesem ausgebildet ist. Der Trommelkörper 42 und die Scheibe 44 können separat voneinander ausgebildet sein und dann integral miteinander verbunden werden. Die Scheibe 44 umfaßt ein vorstehendes Glied 48, welches sich von dieser nach radial auswärts für ein Angreifen an dem Angriffsarm 38 erstreckt. Ein erster (Seil-) Zug 50, welcher an seinem einen Ende an der Scheibe 44 befestigt ist, erstreckt sich durch eine Führung 52 mit U-förmigem Querschnitt und ist mit dem Gaspedal (nicht gezeigt) verbunden.A throttle drum (actuating drum) 40 is rotatably mounted on the throttle shaft 28. The throttle drum 40 includes a drum body 42 extending axially along the throttle shaft 28 and a disk 44 extending radially outward from an axial end of the drum body 42 and integrally formed therewith. The drum body 42 and the disk 44 may be formed separately from each other and then integrally connected to each other. The disk 44 includes a protruding member 48 extending radially outward therefrom for engaging the engaging arm 38. A first cable 50 secured at one end to the disk 44 extends through a guide 52 of U-shaped cross-section and is connected to the accelerator pedal (not shown).
Eine erste Rückstellfeder 54 in Gestalt einer spiralförmigen Torsionsfeder ist mit einem Ende an der Scheibe 44 befestigt und um den Trommelkörper 42 herum angeordnet. Das andere Ende der ersten Rückstellfeder 54 greift an einer Haltestange 56 an, welche an dem Klappengehäuse 22 befestigt ist. Die erste Rückstellfeder 54 drückt im Normalzustand die Drosseltrommel 40 um ihre eigene Achse in die durch Pfeil B (siehe Fig. 2 und 3) gezeigte Richtung, um dadurch das vorstehende Glied 48 gegen die Haltestange 56 zu drücken.A first return spring 54 in the form of a spiral torsion spring is attached at one end to the disc 44 and is wound around the drum body 42 The other end of the first return spring 54 engages a support rod 56 which is attached to the valve housing 22. The first return spring 54 normally presses the throttle drum 40 about its own axis in the direction shown by arrow B (see Figs. 2 and 3) to thereby press the projecting member 48 against the support rod 56.
Eine Fahrtregelungstrommel (Betätigungstrommel) 60 ist um die erste Rückstellfeder 54 herum an der Drosselwelle 28 drehbar angeordnet. Die Fahrtregelungstrommel 60 weist einen Trommelkörper 62 auf, welcher sich zu der Drosselwelle 28 in axialer Richtung erstreckt, und eine Scheibe 64, welche sich nach radial auswärts von einem axialen Ende des Trommelkörpers 62 aus erstreckt und integral mit diesem ausgebildet ist. Der Trommelkörper 62 ist um den Trommelkörper 42 der Drosseltrommel 40 herum angeordnet und koaxial mit diesem ausgebildet.A cruise control drum (actuating drum) 60 is rotatably mounted on the throttle shaft 28 around the first return spring 54. The cruise control drum 60 includes a drum body 62 extending axially toward the throttle shaft 28 and a disk 64 extending radially outward from an axial end of the drum body 62 and formed integrally therewith. The drum body 62 is disposed around and formed coaxially with the drum body 42 of the throttle drum 40.
Der Trommelkörper 62 weist eine (nicht gezeigte) Öffnung auf, welche in diesem ausgebildet ist und durch welche sich das andere Ende der ersten Rückstellfeder 54 für ein Angreifen an der Haltestange 56 nach radial auswärts erstreckt. Die Scheibe 64 umfaßt ein vorstehendes Glied 66, welches sich von dieser zum Angreifen an dem Angriffsarm 38 nach radial auswärts erstreckt. Ein zweiter (Seil-) Zug 68 (siehe Fig. 1), dessen eines Ende an der Scheibe 64 befestigt ist, erstreckt sich durch eine Führung 70 mit U-förmigem Querschnitt und ist mit einem Fahrtregelungssystem (nicht gezeigt) verbunden.The drum body 62 has an opening (not shown) formed therein through which the other end of the first return spring 54 extends radially outwardly for engagement with the support rod 56. The disc 64 includes a projecting member 66 extending radially outwardly therefrom for engagement with the engagement arm 38. A second (cable) cable 68 (see Fig. 1), one end of which is attached to the disc 64, extends through a guide 70 of U-shaped cross-section and is connected to a travel control system (not shown).
Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die zweite Rückstellfeder 72 in Gestalt einer spiralförmigen Torsionsfeder mit einem Ende an der Scheibe 64 befestigt und um den Trommelkörper 62 herum angeordnet. Das andere Ende der zweiten Rückstellfeder 72 greift an der Haltestange 56 an. Die Fahrtregelungstrommel 60 wird im Normalfall in Richtung einer Drehung um ihre eigene Achse gedrückt, um das vorstehende Glied 66 unter der Federwirkung der zweiten Rückstellfeder 72 gegen die Haltestange 56 zu drücken.As shown in Fig. 2, the second return spring 72 in the form of a spiral torsion spring is attached at one end to the disk 64 and arranged around the drum body 62. The other end of the second return spring 72 engages the support rod 56. The travel control drum 60 is normally urged in the direction of rotation about its own axis in order to press the protruding member 66 against the retaining rod 56 under the spring action of the second return spring 72.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist eine erste Drosselrückstellfeder 74a in Gestalt einer spiralförmigen Torsionsfeder zwischen dem Drosselhebel 36 und dem Klappengehäuse 22 zum Rückstellen der Drosselklappe 26 für ein Schließen des Durchgangs 24 angeordnet. Eine zweite Drosselrückstellfeder 74b in Gestalt einer spiralförmigen Torsionsfeder ist zwischen dem axialen Ende 30 der Drosselwelle 28 und dem Klappengehäuse 22 angeordnet, um die Drosselklappe 26 zum Schließen des Durchgangs 24 zurückzustellen.As shown in Fig. 1, a first throttle return spring 74a in the form of a helical torsion spring is arranged between the throttle lever 36 and the valve housing 22 for returning the throttle valve 26 to close the passage 24. A second throttle return spring 74b in the form of a helical torsion spring is arranged between the axial end 30 of the throttle shaft 28 and the valve housing 22 for returning the throttle valve 26 to close the passage 24.
Der Betrieb der Drosselklappen-Steuerungs-Vorrichtung 20 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird im folgenden beschrieben.The operation of the throttle control device 20 according to the first embodiment will be described below.
Wenn ein Gaspedal und das Fahrtregelungssystem nicht betätigt werden, befindet sich die Drosselklappe 26 in zurückgestelltem Zustand, so dass sie den Durchgang 24 unter der Vorspannung der ersten und zweiten Drosselrückstellfeder 74a, 74b schließt, wie in Fig. 1 gezeigt.When an accelerator pedal and the cruise control system are not operated, the throttle valve 26 is in a reset state so that it closes the passage 24 under the bias of the first and second throttle return springs 74a, 74b, as shown in Fig. 1.
Wenn ein Gaspedal niedergedrückt wird, wird an dem ersten Zug 50 gezogen, welcher mit der Drosseltrommel 40 verbunden ist, wodurch die Drosseltrommel 40 in der durch Pfeil A gezeigten Richtung gegen die Vorspannung der ersten Rückstellfeder 54 gedreht wird, wie in Fig. 3 gezeigt. Das vorstehende Glied 48 der Drosseltrommel 40 drückt in der durch Pfeil A gezeigten Richtung gegen den Angriffsarm 38 des Drosselhebels 36, so dass sich der Drosselhebel 36 mit der Drosselwelle 28 in der durch Pfeil A gezeigten Richtung winkelmäßig bewegt. Wenn der Drosselhebel 36 derart gedreht wird, bewegt sich die Drosselklappe 26 winkelmäßig um einen Winkel, welcher von der Tiefe abhängt, zu welcher das Gaspedal niedergedrückt wird. Der Durchgang 24 wird somit geöffnet.When an accelerator pedal is depressed, the first cable 50 connected to the throttle drum 40 is pulled, thereby rotating the throttle drum 40 in the direction shown by arrow A against the bias of the first return spring 54, as shown in Fig. 3. The protruding member 48 of the throttle drum 40 presses against the engagement arm 38 of the throttle lever 36 in the direction shown by arrow A, so that the throttle lever 36 moves angularly with the throttle shaft 28 in the direction shown by arrow A. When the throttle lever 36 is rotated in this way, the throttle valve 26 moves angularly by a Angle which depends on the depth to which the accelerator pedal is depressed. The passage 24 is thus opened.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Fahrtregelungstrommel 60 unter der Vorspannung der zweiten Rückstellfeder 27 gegen eine Winkelbewegung mit der Drosseltrommel 40 in Position gehalten. Wenn das Gaspedal freigegeben wird, wird die Drosseltrommel 40 winkelmäßig in der durch Pfeil B angezeigten Richtung unter der Vorspannung der ersten Rückstellfeder 54 zu einer Rückstellposition zurück bewegt, in welcher das vorstehende Glied 48 in Anlage an der Haltestange 56 gehalten wird.At this time, the cruise control drum 60 is held in position against angular movement with the throttle drum 40 under the bias of the second return spring 27. When the accelerator pedal is released, the throttle drum 40 is angularly moved back in the direction indicated by arrow B under the bias of the first return spring 54 to a return position in which the protruding member 48 is held in abutment with the support rod 56.
Wenn an dem zweiten Zug 68 bei einer Betätigung des Fahrtregelungssystems gezogen wird, wird die Fahrtregelungstrommel 60, an welcher der zweite Zug 68 befestigt ist, winkelmäßig in der durch den Pfeil A gezeigten Richtung gegen die Vorspannung der zweiten Rückstellfeder 72 bewegt. Das vorstehende Glied 66 der Fahrtregelungstrommel 60 drückt gegen den Angriffsarm 38, womit der Drosselhebel 36 in der durch Pfeil A gezeigten Richtung winkelmäßig bewegt wird. Die Drosselwelle 28, auf welcher der Drosselhebel 36 fest angebracht ist, wird nun in einer bestimmten Winkelposition gehalten, welche durch das Fahrtregelungssystem vorgegeben ist. Das Fahrzeug bewegt sich nun mit einer konstanten Geschwindigkeit. Wenn sich die Fahrtregelungstrommel 60 winkelmäßig bewegt, wird die Drosseltrommel 40 daran gehindert, sich winkelmäßig mit der Fahrtregelungstrommel 60 mit zu bewegen, und zwar durch die erste Rückstellfeder 54.When the second cable 68 is pulled upon actuation of the cruise control system, the cruise control drum 60 to which the second cable 68 is attached is moved angularly in the direction shown by arrow A against the bias of the second return spring 72. The protruding member 66 of the cruise control drum 60 presses against the engagement arm 38, thereby angularly moving the throttle lever 36 in the direction shown by arrow A. The throttle shaft 28, on which the throttle lever 36 is fixedly mounted, is now held in a certain angular position which is predetermined by the cruise control system. The vehicle now moves at a constant speed. When the cruise control drum 60 moves angularly, the throttle drum 40 is prevented from moving angularly with the cruise control drum 60 by the first return spring 54.
In dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Drosseltrommel 40 und die Fahrtregelungstrommel 60 unabhängig voneinander auf der Drosselwelle 28 in einer koaxialen doppellagigen Struktur drehbar um die Drosselwelle 28 angebracht. Deshalb ist die Drosselwelle 28 erheblich kürzer als die Drosselwelle des herkömmlichen Aufbaus, bei welchem die Drosseltrommel 40 und die Fahrtregelungstrommel 60 axial nebeneinander auf der Drosselwelle 28 gelagert sind.In the first embodiment, the throttle drum 40 and the cruise control drum 60 are mounted independently of each other on the throttle shaft 28 in a coaxial double-layer structure rotatable about the throttle shaft 28. Therefore, the throttle shaft 28 is considerably shorter than the Throttle shaft of the conventional design, in which the throttle drum 40 and the cruise control drum 60 are mounted axially next to each other on the throttle shaft 28.
Folglich besitzt die Drosselklappen-Steuerungs-Vorrichtung 20 eine relativ kompakte Gesamtgröße, was es ermöglicht, dass die Drosseltrommel 40 und die Fahrtregelungstrommel 60 so nah wie möglich an dem Klappengehäuse 22 angeordnet sind. Wenn der Motor des Fahrzeugs vibriert und auch das Fahrzeug während der Fahrt vibriert, ist die Drosselwelle 4 relativ schwachen Vibrationen ausgesetzt, was zu einer stark reduzierten auf die Drosselwelle 28 und das Lager 32 und die benachbarten Bereiche ausgeübten Last führt.Consequently, the throttle control device 20 has a relatively compact overall size, which allows the throttle drum 40 and the cruise control drum 60 to be located as close as possible to the valve housing 22. When the engine of the vehicle vibrates and the vehicle also vibrates during travel, the throttle shaft 4 is subjected to relatively weak vibrations, resulting in a greatly reduced load exerted on the throttle shaft 28 and the bearing 32 and the adjacent areas.
Da die Drosseltrommel 40 und die Fahrtregelungstrommel 60 in einer radial doppellagigen Struktur angeordnet sind, können deren Trommelkörper 42, 62 eine gewünschte effektive axiale Länge in axialer Richtung der Drosselwelle 28 aufweisen. Das Gesamtgewicht der Drosselklappen-Steuerungs- Vorrichtung 20 kann damit reduziert werden und die Drosseltrommel 40 und die Fahrtregelungstrommel 60 können auf der Drosselwelle 28 sanft winkelmäßig bewegt werden.Since the throttle drum 40 and the cruise control drum 60 are arranged in a radially double-layered structure, their drum bodies 42, 62 can have a desired effective axial length in the axial direction of the throttle shaft 28. The overall weight of the throttle valve control device 20 can thus be reduced and the throttle drum 40 and the cruise control drum 60 can be smoothly moved angularly on the throttle shaft 28.
Fig. 4 zeigt eine Drosselklappen-Steuerungs-Vorrichtung 80 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Diejenigen in Fig. 4 gezeigten Teile, welche identisch zu den in Fig. 1 gezeigten Teilen sind, werden durch identische Bezugszeichen bezeichnet und werden nachfolgend nicht im Detail beschrieben.Fig. 4 shows a throttle control device 80 according to a second embodiment of the present invention. Those parts shown in Fig. 4 which are identical to the parts shown in Fig. 1 are designated by identical reference numerals and will not be described in detail below.
Wie in Fig. 4 gezeigt, weist die Drosselklappen-Steuerungs-Vorrichtung 80 eine Lagerführung 82 auf, welche radial außerhalb einer Drosseltrommel 40 angeordnet ist und an welcher eine erste Rückstellfeder 54 angeordnet ist. Eine Fahrtregelungstrommel (Betätigungstrommel) 84, auf welcher eine zweite Rückstellfeder 72 angeordnet ist, ist beweglich auf einer Außenumfangsfläche der Lagerführung 82 angebracht.As shown in Fig. 4, the throttle valve control device 80 comprises a bearing guide 82 which is arranged radially outside a throttle drum 40 and on which a first return spring 54 is arranged. A cruise control drum (actuating drum) 84 on which a second Return spring 72 is movably mounted on an outer peripheral surface of the bearing guide 82.
Die Lagerführung 82 umfaßt einen rohrförmigen Körper 86, welcher radial außerhalb von der Drosselwelle 28 beabstandet ist und sich in den durch den Pfeil X gezeigten Richtungen parallel zu der Drosselwelle 28 erstreckt, und eine Scheibe 88, welche sich radial innerhalb des rohrförmigen Körpers 86 erstreckt und integral mit einem axialen Ende des Rohrkörpers 86 ausgebildet ist. Die Scheibe 88 weist ein zentrales Loch 90 auf, welches in seiner Form komplementär zu dem Querschnitt der Drosselwelle 28 ist. Wie in Fig. 5 gezeigt, weist der rohrförmige Körper 86 eine Öffnung 92 auf, welche einen axial verlaufenden Bereich mit einer bestimmten Breite aufweist und welche einen weiteren Bereich aufweist, der sich in Umfangsrichtung benachbart zu der Scheibe 88 erstreckt. Die Öffnung 92 dient dazu, die erste Rückstellfeder 54 durch diese nach radial auswärts hindurchzuführen.The bearing guide 82 comprises a tubular body 86 which is spaced radially outward from the throttle shaft 28 and extends in the directions shown by the arrow X parallel to the throttle shaft 28, and a disk 88 which extends radially inward of the tubular body 86 and is integrally formed with an axial end of the tubular body 86. The disk 88 has a central hole 90 which is complementary in shape to the cross-section of the throttle shaft 28. As shown in Fig. 5, the tubular body 86 has an opening 92 which has an axially extending portion of a certain width and which has another portion extending circumferentially adjacent to the disk 88. The opening 92 serves to pass the first return spring 54 radially outward therethrough.
Die Fahrtregelungstrommel 84 weist im wesentlichen rohrförmige Gestalt auf mit einem Trommelkörper 94, einer Führung 96 und einem vorstehenden Glied 98. Der Trommelkörper 94 ist verschiebbar an der Außenumfangsfläche des rohrförmigen Körpers 86 angeordnet.The cruise control drum 84 has a substantially tubular shape with a drum body 94, a guide 96 and a protruding member 98. The drum body 94 is slidably arranged on the outer peripheral surface of the tubular body 86.
Bei der Drosselklappen-Steuerungs-Vorrichtung 80 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Lagerführung 82 gemeinsam mit der Drosselwelle 28 winkelmäßig bewegbar und der rohrförmige Körper 86 lagert die Fahrtregelungstrommel 84. Deshalb ist es möglich, dass sich die Fahrtregelungstrommel 84 um die Drosselwelle 28 sanft und zuverlässig winkelmäßig bewegt. Die Fahrtregelungstrommel 84 weist kein Teil auf, welches der Scheibe 64 der Fahrtregelungstrommel 60 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht. Deshalb ist die Fahrtregelungstrommel 84 in ihrer Form einfacher ausgebildet als die Fahrtregelungstrommel 60 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.In the throttle valve control device 80 according to the second embodiment, the bearing guide 82 is angularly movable together with the throttle shaft 28 and the tubular body 86 supports the cruise control drum 84. Therefore, it is possible for the cruise control drum 84 to angularly move around the throttle shaft 28 smoothly and reliably. The cruise control drum 84 does not have a part corresponding to the disk 64 of the cruise control drum 60 according to the first embodiment. Therefore, the cruise control drum 84 is in its shape is simpler than the cruise control drum 60 according to the first embodiment.
Fig. 6 zeigt eine Drosselklappen-Steuerungs-Vorrichtung 100 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Diejenigen in Fig. 6 gezeigten Teile, welche identisch zu den in Fig. 1 und 4 gezeigten Teilen sind, werden durch identische Bezugszeichen bezeichnet und werden nachfolgend nicht im Detail beschrieben.Fig. 6 shows a throttle control device 100 according to a third embodiment of the present invention. Those parts shown in Fig. 6 which are identical to the parts shown in Figs. 1 and 4 are designated by identical reference numerals and will not be described in detail below.
Wie in Fig. 6 gezeigt, weist die Drosselklappen-Steuerungs-Vorrichtung 100 eine Drosseltrommel (Betätigungstrommel) 102 auf, welche auf eine festgelegte Einfassung 101 und einen Metalleinsatz 103 aufgesetzt ist, die über einer Drosselwelle 28 angeordnet sind. Axial entgegengesetzte Enden des Metalleinsatzes 103 sind durch jeweilige Dichtungen 104 abgedichtet, welche auf der festgelegten Einfassung 101 angeordnet sind. Eine Fahrtregelungstrommel (Betätigungstrommel) 106 ist um die Drosseltrommel 102 herum angeordnet, wobei ein erstes Lager 108 zwischen einer Lagerführung 82 und der Fahrtregelungstrommel 106 angeordnet ist.As shown in Fig. 6, the throttle control device 100 includes a throttle drum (actuating drum) 102 fitted on a fixed casing 101 and a metal insert 103 disposed over a throttle shaft 28. Axially opposite ends of the metal insert 103 are sealed by respective seals 104 disposed on the fixed casing 101. A cruise control drum (actuating drum) 106 is disposed around the throttle drum 102, with a first bearing 108 disposed between a bearing guide 82 and the cruise control drum 106.
Das erste Lager 108 umfaßt einen ringförmigen Führungskörper 110, welcher sich axial zu der Drosselwelle 28 in durch den Pfeil X angezeigte Richtungen erstreckt und in radialer Richtung zu der Drosselwelle 28 ein Spiel zu der Außenumfangsfläche eines rohrförmigen Körpers 86 der Lagerführung 82 oder zu der Innenumfangsfläche eines Trommelkörpers 106a der Fahrtregelungstrommel 106 definiert, und einen Flansch 112, welcher sich radial außerhalb eines axialen Endes des ringförmigen Führungskörpers 110 erstreckt und ein Ende einer zweiten Rückstellfeder 72 lagert.The first bearing 108 includes an annular guide body 110 which extends axially of the throttle shaft 28 in directions indicated by the arrow X and defines a clearance in the radial direction of the throttle shaft 28 to the outer peripheral surface of a tubular body 86 of the bearing guide 82 or to the inner peripheral surface of a drum body 106a of the cruise control drum 106, and a flange 112 which extends radially outside an axial end of the annular guide body 110 and supports one end of a second return spring 72.
Ein zweites Lager 114, welches winkelmäßig bezüglich der Drosselwelle 28 bewegbar ist, ist zwischen einem Trommelkörper 102a der Drosseltrommel 102 und einer Scheibe 88 der Lagerführung 82 angeordnet. Das zweite Lager 114 umfaßt einen ringförmigen Führungskörper 116, welcher sich axial zu der Drosselwelle 28 erstreckt und auf sich eine erste Rückstellfeder 54 führt, und einen Flansch 118, welcher sich radial außerhalb von einem axialen Ende des ringförmigen Führungskörpers 116 erstreckt und ein Ende der ersten Rückstellfeder 54 lagert.A second bearing 114, which is angularly movable with respect to the throttle shaft 28, is arranged between a drum body 102a of the throttle drum 102 and a disk 88 of the bearing guide 82. The second bearing 114 comprises an annular guide body 116 which extends axially to the throttle shaft 28 and carries a first return spring 54 thereon, and a flange 118 which extends radially outward from an axial end of the annular guide body 116 and supports one end of the first return spring 54.
Das erste Lager 108 und das zweite Lager 114 sind aus Harzmaterial hergestellt. Obwohl die Drosseltrommel 102 und die Fahrtregelungstrommel 106 aus einem metallischen Material hergestellt sein können, sind auch diese bevorzugt aus einem Harzmaterial hergestellt.The first bearing 108 and the second bearing 114 are made of resin material. Although the throttle drum 102 and the cruise control drum 106 may be made of a metallic material, they are also preferably made of a resin material.
Im dritten Ausführungsbeispiel ist das erste Lager 108 zwischen der an der Drosselwelle 28 befestigten Lagerführung 82 und der Fahrtregelungstrommel 106 angeordnet, welche winkelmäßig bezüglich der Drosselwelle 28 bewegbar ist, und es ist ein bestimmtes Spiel zwischen dem ringförmigen Führungskörper 110 des ersten Lagers 108 und der Lagerführung 82 oder der Fahrtregelungstrommel 106 ausgebildet.In the third embodiment, the first bearing 108 is arranged between the bearing guide 82 fixed to the throttle shaft 28 and the cruise control drum 106 which is angularly movable with respect to the throttle shaft 28, and a certain clearance is formed between the annular guide body 110 of the first bearing 108 and the bearing guide 82 or the cruise control drum 106.
Aufgrund des vorstehend genannten Spiels kann sich die Fahrtregelungstrommel 106 winkelmäßig gemeinsam mit dem ersten Lager 108 zuverlässig bezüglich der Lagerführung 82 bewegen, so dass sich die Fahrtregelungstrommel 106 sanft ohne Anhaften winkelmäßig bewegen kann.Due to the above-mentioned clearance, the travel control drum 106 can move angularly together with the first bearing 108 reliably with respect to the bearing guide 82, so that the travel control drum 106 can move angularly smoothly without sticking.
Das erste und das zweite Lager 108, 114, welche zusätzlich zu der Lagerführung 82 angeordnet sind, sind dahingehend wirksam, dass sie die Form der Fahrtregelungstrommel 106 vereinfachen. Die Drosseltrommel 102 und die Fahrtregelungstrommel 106 können zuverlässig positioniert werden und es ist möglich, dass diese sehr sanft winkelmäßig bewegt werden können.The first and second bearings 108, 114, which are arranged in addition to the bearing guide 82, are effective to simplify the shape of the cruise control drum 106. The throttle drum 102 and the cruise control drum 106 can be reliably positioned and are able to be angularly moved very smoothly.
Durch die Flansche 112, 118 des ersten und des zweiten Lagers 108, 114, welche jeweils die erste und die zweite Rückstellfeder 54, 72 lagern, können das erste und das zweite Lager 108, 114 unter Drehkräften winkelmäßig bewegt werden, welche Drehkräfte über die erste und zweite Rückstellfeder 54, 72 angelegt werden. Somit kann verhindert werden, dass das erste und das zweite Lager 108, 114 beschädigt werden, und es kann ebenfalls verhindert werden, dass die Drosseltrommel 102, der Drosselhebel 36 und die Lagerführung 82 beschädigt werden. Wenn diese aus metallischem Material hergestellt sind, dann sind sie durch die vorstehend beschriebene Anordnung sehr widerstandsfähig gegen Korrosion. Die auf die Drosselwelle 28 ausgeübte Last kann aufgrund der reduzierten axialen Länge der Drosseltrommel 102 und der Fahrtregelungstrommel 106 reduziert werden und die Drosseltrommel 102, die Fahrtregelungstrommel 106 und das erste und das zweite Lager 108, 114 können aus Harzmaterial hergestellt sein. Als Folge weist die Drosselklappen-Steuerungs-Vorrichtung 100 ein relativ geringes Gewicht auf und die auf diese ausgeübten Vibrationen sind relativ schwach.By the flanges 112, 118 of the first and second bearings 108, 114, which support the first and second return springs 54, 72, respectively, the first and second bearings 108, 114 can be angularly moved under rotational forces applied via the first and second return springs 54, 72. Thus, the first and second bearings 108, 114 can be prevented from being damaged, and the throttle drum 102, the throttle lever 36 and the bearing guide 82 can also be prevented from being damaged. If these are made of metallic material, they are very resistant to corrosion due to the arrangement described above. The load applied to the throttle shaft 28 can be reduced due to the reduced axial length of the throttle drum 102 and the cruise control drum 106, and the throttle drum 102, the cruise control drum 106, and the first and second bearings 108, 114 can be made of resin material. As a result, the throttle control device 100 is relatively light in weight and the vibration applied thereto is relatively weak.
In den Ausführungsbeispielen 1 bis 3 ist die Drosseltrommel 40 (102) auf der Drosselwelle 28 angebracht und die Fahrtregelungstrommel 60 (84 oder 106) ist um die Drosseltrommel (40, 102) herum angeordnet. Allerdings kann die Fahrtregelungstrommel 60 (84 oder 106) auch auf der Drosselwelle 28 angeordnet sein und die Drosseltrommel 40 (102) kann auch radial außerhalb der Fahrtregelungstrommel 60 (84 oder 106) angeordnet sein.In the embodiments 1 to 3, the throttle drum 40 (102) is mounted on the throttle shaft 28 and the cruise control drum 60 (84 or 106) is arranged around the throttle drum (40, 102). However, the cruise control drum 60 (84 or 106) can also be arranged on the throttle shaft 28 and the throttle drum 40 (102) can also be arranged radially outside the cruise control drum 60 (84 or 106).
Die Drosselklappen-Steuerungs-Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung bieten die folgenden Vorteile:The throttle control devices according to the present invention offer the following advantages:
Eine der Betätigungstrommeln, auf welche die erste Rückstellfeder angeordnet ist, ist auf der Drosselwelle angebracht und die andere Betätigungstrommel, auf welcher die zweite Rückstellfeder angeordnet ist, ist um die erste Rückstellfeder herum angeordnet. Deshalb ist die axiale Länge der Drosselwelle wesentlich kürzer als bei der Drosselwelle, auf welcher die beiden Betätigungstrommeln axial nebeneinander angebracht sind. Die Betätigungstrommeln können jeweils relativ große axiale Längen aufweisen. Aufgrund dieser Positionierungs- und Dimensionierungs-Merkmale werden die Drosselklappen-Steuerungs-Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung relativ geringen Vibrationen ausgesetzt und es ist möglich, die Betätigungstrommeln unabhängig voneinander und sanft winkelmäßig zu bewegen.One of the actuating drums, on which the first return spring is arranged, is mounted on the throttle shaft and the other actuating drum, on which the second return spring is arranged is arranged around the first return spring. Therefore, the axial length of the throttle shaft is significantly shorter than that of the throttle shaft on which the two actuating drums are mounted axially next to each other. The actuating drums can each have relatively large axial lengths. Due to these positioning and dimensioning features, the throttle valve control devices according to the present invention are subjected to relatively low vibrations and it is possible to move the actuating drums angularly independently and smoothly.
Obwohl bestimmte bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gezeigt und im Detail beschrieben wurden, ist es selbstverständlich, dass verschiedene Veränderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der beigefügten Ansprüche zu verlassen.Although certain preferred embodiments of the present invention have been shown and described in detail, it will be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims.
Claims (8)
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