JP3632107B2

JP3632107B2 - 位置調整装置

Info

Publication number: JP3632107B2
Application number: JP51481795A
Authority: JP
Inventors: アペル，ペーター; ハウショップ，マリオン; ヴィルツェク，クラウス
Original assignee: アーベー・エレクトロニーク・ゲー・エム・ベー・ハー
Priority date: 1993-11-20
Filing date: 1994-11-18
Publication date: 2005-03-23
Anticipated expiration: 2020-03-23
Also published as: DE59407742D1; WO1995014911A1; EP0680600A1; JPH08509296A; EP0680600B1

Description

この発明は位置調整装置に関するものである。
WO 92 10 722により磁気的センサーが知られている。このセンサーは、回転軸の周囲に設けられた磁石、この磁石の対向する側に配置される固定子から構成される。固定子は取付け具によりケーシングに固定される。固定子の凹部内にホール素子と励磁巻線が向かい合って配置されている。
このセンサーは良い性能を有するが、自動車で使用するためには改良が必要である。
独国特許出願公開第4021691A1号明細書によりスロットルバルブの配置が知られている。その配置は、その中にスロットルバルブシャフト付きのスロットルバルブを持つケーシングから構成される。スロットルバルブシャフトのところにポテンシオメーターと伝動装置が固定されている。伝動装置により電気モータに駆動が伝えられる。位置調整装置は、例えばモーター回転数のような全ての入力された信号をポテンシオメーターを介して検出して比較し、スロットルバルブの調整を電気モーターの適切な制御により行なうという目的を有する。
その欠点は、制御される機械部分がケーシング中に格納されることである。制御され調整される部分に故障がおきると、全てのスロットルバルブを解体し新しいものと代えなければならない。故障した部分の修理は、全てのスロットルバルブを使用不可能としスクラップにしてしまうことになるので、非常にコストがかかる。さらなる欠点は、ポテンシオメーターの測定の正確さが十分でないことである。
このため本発明の課題は、磁気的法則に従う回転角センサーによって作用する位置調整装置を、自動車への使用に適し、精度の高い測定を可能にし、簡単に低コストで製造できるよう改良することである。
この発明によれば、課題は請求項１に記載の特徴により解決される。
この発明が達成した利点は、特に、磁石部材を磁石取付けユニットにより直接スロットルバルブシャフト部材に、電磁気部品を備えた固定子を固定子取付け部材により直接スロットルバルブユニットのケーシング部材に配置できることである。これによって、この部分をスロットルバルブユニットに依存せずに製造することが可能になる。この結果、回転角センサーを形成している部分を、別に製造したスロットルバルブユニットに取り付けられるという大きな利点が生じる。更に、整備、修理などを実質的に低コストで素早く行なうことができる。
更に極めて重要な利点は、付勢締付ユニットにより、固定子取付け部材中の固定子を付加的なねじ固定することなく取り付けるということである。
付勢締付ユニットにより、固定子は固定子取付け部材中で正確に固定される、回転するユニットに対する特別な調節は不要である。更に、付勢締付ユニットによって固定子の振動あるいは滑りが阻止され、その結果、簡単な方法で保持される固定子は正確で再現できる測定結果を可能にする。
更に極めて重要な利点は、固定子取付け部材が一端を開口した、いわゆるカップ状の容器形状に形成されていることである。この結果、固定子取付け部材は固定子の保持だけでなく、その内部に収容される回転角センサーの保護にも役立つ。また、磁石取付けユニットはスロットルバルブシャフト部材に結合するスペーサ部材を備えているので、磁石部材はエアギャップを取りながら固定子構成要素の周りを回転する構造が簡単に実現する。
固定子構成要素が、少なくとも１つの約45゜傾斜する斜角面と少なくとも１つのピン孔を備えることは利点となる。斜角面は磁気的な流れによい影響を与え、回転角センサーの精度が向上させる。固定子構成要素は、その際、板ユニットとして設計される。各々の板ユニットは、積層により固定子を形成する個々の特別に処理される板、いわゆるテクスチャー板から構成される。個々の固定子構成要素のこの特別な構造によって、固定子中の特に磁化損失が測定値の誤差を導かないことが保証される。
付勢締付ユニットが実質的に円形の付勢締付プレートと固定子構成要素ごとに少なくとも１つの付勢締付ピンから構成される場合に利点となる。この際、付勢締付プレートは固定子の上にあり、固定子構成要素のピン孔を通り抜ける付勢締付ピンによって固定子取付け部材の底部分にしっかりと止められる。この種類の固定により２つの固定子構成要素の板ユニットは積層状態で位置決めされ、保持され、固定子取付け部材の底部分と結合する。付勢締付ピンは、この時２つの機能を果たす。一方では、固定子構成要素の個々の板がわきに滑らないために役立つ。他方では、板が板ユニットの形でしっかりと束ねられ、その結果固定子構成要素が振動しないために役立つ。
付勢締付プレートと底部分への連結部を有する付勢締付ピンは、熱可塑性樹脂から製造されると好都合である。合成樹脂は成型されるが好ましい。この際使用されるのは合成樹脂の変形能力、弾性、耐久性である。例えば衝撃、温度・湿度と他の負荷のような特別な負荷がかかる場合も、これらは付勢締付ユニットによる固定・保持作用に影響しない。
固定子構成要素の間の隙間部内に、例えばホール素子のような電磁エレクトロニクスの部品が配置される場合利点となる。この形の配置により、最も正確な測定結果が達成される。更に測定結果は、固定子が２つのオレンジの実のような形状に形成される固定子構成要素−２つの間に位置する磁気の流れの線形性によい結果を与える隙間部を存在させる−により構成されるため、正確である。これによりホール素子を振動に安全なように保持でき、隙間部の中に封止用コンパウンドが取り付けられることが好ましい。いうまでもなく、隙間部を、同じあるいは似たような特性を持つ他の物質で充填することも可能である。
磁石取付けユニットが、筒状（シリンダー）形に作られた磁石取付け部材と、磁石取付け部材内に導入可能でその中に固定可能な、スロットルバルブシャフト部材と結合したスペーサー部材から構成されている。これによって、磁石取付け部材、スペーサー部材、磁石部材は、スロットルバルブシャフト部材と結合する回転子を形成し、回転子は固定子取付け部材内部で守られ自由に運動できる。
リング状の磁石部材が筒状（シリンダー）形に作られ、磁石取付け部材内に導入されその中の固定される場合利点となる。この形態により、回転角センサーの回転する部分を一緒に差し込み、簡単に取り付ける可能性が生じる。ここでは、永久磁石のための一般に周知な材料が使用される。いうまでもなく永久磁石の代わりに電磁石を使用することもできる。
好適な実施形態として、ケーシング部材が少なくとも２つの別々の部分ケーシングに区分され、スロットルバルブ部材とこれに結合するスロットルバルブシャフト部材とを、第１の部分ケーシングとしてのスロットルバルブケーシング部材が囲み、このスロットルバルブケーシング部材から前記スロットルバルブシャフト部材が突き出ており、固定子取付け部材内で保持される、回転角センサーを構成する前記固定子と、前記磁石取付け部材と前記スペーサー部材とにより保持されるリング状の磁石部材と、伝動ユニットと、回路ユニットと、モーターユニットとが少なくとも１つの他の部分ケーシング内に格納され、部分ケーシング内において、スロットルバルブケーシング部材から突き出るスロットルバルブシャフト部材が伝動ユニットと回転角センサーのスペーサー部材に係合し、動力伝達可能に結合されていることが提案される。
位置調整装置として、以下のように、回転角センサーを持つスロットルバルブユニットを挙げることができる。
これにより、スロットルバルブ配置の実質的なユニットを様々なケーシングへ分離して格納することにより、分離した製造が可能になる。更にスロットルバルブユニットは全体として、調整されるユニットだけをわずかに本体分離している。重要なのは、これにより、様々な製造者のスロットルバルブユニットに対して、新たな取り付けや修理の際に調整部品を付与できることである。故障したサーボコンポーネントは、いくつかのわずかな修理のために、新品と代えることができ、その際全てのスロットルバルブを解体し、場合によってはスクラップにすることがない。特にプラグインタイプとして形成される、スロットルバルブシャフト、回転角センサー、伝動ユニット間の摩擦による結合は、この部材の素早い解体あるいは摩擦による結合を可能にする。
回転角センサー、伝動ユニット、回路ユニット、モーターユニットを、第２の部分ケーシングとしてのアクチュエーターケーシングにより囲まれるスロットルバルブ調整装置としてまとめた場合に利点となる。この製作形態では、電気的調整部品と機械的調整部品はケーシングにより囲まれる。スロットルバルブケーシングをアクチュエーターケーシングにつなぐ場合、一方では既に述べたスロットルバルブシャフト、回転角センサーユニット、伝動ユニットの間の摩擦による結合が用いられ、他方では制御を可能にする結合が用いられる。伝動ユニットを１つの伝動ケーシング部材で囲むことができる。
回転角センサー、伝動ユニット、モーターユニットを第２の部分ケーシングとしての調整装置ケーシングで囲み、電子機器ユニットを第３の部分ケーシングとしての電子機器ケーシングで囲む場合、利点が生じる。これにより、スロットルバルブ調整装置の制御のみの部分と実質的に調整する部分の分離が行なわれる。回路ユニットの分離と、別々な電子機器ケーシングへの回路ユニットの格納によって、車両内部の異なる箇所でこの第３の部分ケーシングを格納することが可能になる。いうまでもなく、全くの３つのユニットを重ねて配置することも可能である。ケーシングの３つの区分はこのケースでは、大きなバリエーションと各々の投入・使用ケースへの適合の可能性を生じさせる。
スロットルバルブケーシングとアクチュエーターケーシング、あるいはスロットルバルブケーシングと調整装置ケーシング、場合によっては電子機器ケーシングが、クランプ手段によって互いに結合される場合に利点が生じる。この際差し込みタイプのクランプ手段として、例えばショックプルーフプラグ、エレクトロニクスプラグなどで使うような結合手段がある。挟み込むタイプのクランプ手段には、張り出しあるいは凹部中に存在する実質的に特別な挟み込み用のスプリングなどがある。このクランプ手段により、３つの部分ケーシングを位置を正しくぴったりと互いに結合し、同様に再び非常に簡単に分離することが可能になる。これにより、とりわけ、非常に簡単な取り付けや取り外しが保証される。
スロットルバルブケーシングは、鋳造材料、特に軽金属の鋳造品から構成される。
固定子取付け部材は、一方の側が開口した筒状形の容器部材として形成され、その周壁の開口側でスロットルバルブケーシング部材あるいは伝動ケーシング部材と結合するように構成されると利点となる。この結果、固定子取付け部材は固定子の保持だけでなく、更に全ての回転角センサーの外部の保護部材の保持にも役立つ。直接にケーシング部材と結合することによって、全ての回転角センサーを密閉してカプセル入れし、その結果、汚れ、油、塵などが回転角センサーの機能を侵害しないことが可能になる。
回路ユニットを、固定子取付け部材としての容器部材の中に形成された中央凹部中に格納できる。この結果電気的部品を機械的影響と、塵や油のような環境の影響から守ることができる。回路ユニットは、その中へ回転角センサーの固定子取付け部材が差し込まれる差込み板と兼用することも可能である。
更に発展した形態では、中央凹部を取り付けた容器部材、アクチュエーターケーシング部材、調整装置ケーシング部材、電子機器ケーシング部材が、例えば合成樹脂のような可塑性の材料、特に非常に固い合成樹脂および／又は導電性の熱可塑性樹脂から製造される。選択はその都度の使用条件に依存する。
アクチュエーターケーシング部材、調整装置ケーシング部材、電子機器ケーシング部材が、スチールフィラメントを含有する導電性のある熱可塑性樹脂により、電気的かつ機械的に接続路を形成しながら鋳造される場合、利点となる。簡単に、とりわけ機能にふさわしく合成樹脂ケーシングのように鋳造されるケーシング部材が得られるが、その際実質的に製造が困難な金属ケーシングの特性を示す。導電性のある熱可塑性樹脂により、最も正確な方法で各々の造形を考慮することが可能になる。案内や取付のための開口部は鋳造技術的に困難なく考慮される。
導電性のある熱可塑性樹脂が１〜10重量％のスチール繊維を含む導電性のある長繊維グラニュール（長繊維からなる樹脂素材）（Langfasergranulat）である場合、利点となる。これにより、55〜70dBの電磁遮蔽を可能にするとともに10〜100オーム・cmの抵抗率が達成される。ここでは、押し出し成形されたロープ状の例えば10mmのファイバー長さを持つ60重量％以下の長繊維グラニュールが使用される。比較として：従来のショートファイバーコンパウンドは0.3mmの繊維長さしか使用できない。ここでは、この極度なファイバー長さにより、導電性のある熱可塑性樹脂は非常に高い剛性と延性を獲得する。例えば43.47〜79.35N/mm²の引っ張り強さ、あるいは1380〜4140N/mm²の縦弾性係数が得られる。曲げ強さは42.78〜122.82N/mm²、曲げ弾性係数では1380〜4140N/mm²の値が達成される。アイゾット（IZOD）衝撃試験による衝撃強さは10.4〜62.4J/mである。ここでは10の導電性のある長繊維グラニュール製品から選択可能である。
電気的な接続のための開口部は、電気的に絶縁性である合成樹脂により囲まれる。更に電気的にアクティブなユニットを、絶縁する合成樹脂中で保持することは利点がある。これによって、ケーシングユニットを機能にふさわしく形成できる。この際、測定技術的に必要な開口部を合成樹脂で囲むことができる。いうまでもなく合成樹脂の代わりに他の絶縁物質を使用できる。
例えば、プラグ部材やアース接続などのようなコンタクト面はケーシング部材内に射出成形させてもよい。これにより、プラグ部材あるいは特別なアース接続によってケーシングユニットを望ましい電位レベルに上昇させることができる。統一的な電位レベルの生成は放電にとって好都合である。
この発明を、以下に図をもとに詳述する。
図１はスロットルバルブユニットと、それと結合する回転角センサーの部分断面図、
図２は図１の回転角センサーの固定部ユニットの背面図、
図３は図１の回転角センサーの固定部ユニットの断面図、
図４は図１の回転角センサーの固定部ユニットの平面図、
図５は図１の回転角センサーの回転するユニットの、固定部から見た平面図、
図６は回転角センサー中に配置される回路ユニットを持つ図１のスロットルバルブユニットの部分断面図、
図７は２つの部分に配置されるケーシング部材を持つ他のスロットルバルブ装置を示す図、
図８は図７の複数の部分のスロットルバルブ装置の複数の部分の製作形態を示す図である。
図１では、スロットルバルブユニット１とこのスロットルバルブユニット１と結合した回転角センサー２からなる位置調整装置が示されている。
スロットルバルブユニットは、スロットルバルブシャフト部材12と結合してスロットルバルブケーシング部材13の中に配置されるスロットルバルブ部材11から構成される。
回転角センサー２は以下のものから構成される。即ち、
−固定部ユニット20、
−回転ユニット20'。
更に、固定部ユニット20の詳細が図２、３、４に示されている。ここで、重要なことは、磁気の流れの線形性をよくするために、固定子21が２つの丸味をもった半月形の固定子構成要素21.1、21.2から構成されていて、この固定子構成要素は向かい合って位置し、角部では斜角面（21.1.1、21.1.2、21.2.1、21.2.2）が設けられ、斜角面の間に隙間部21"が存在する。斜角面（21.1.1、21.1.2、21.2.1、21.2.2）は約45゜の角度αで形成されている。ここでは固定子構成要素21.1、21.2は、上から見てみかんの実のような形状となっており、特に斜角面をつけていることから正確にはマンダリンの実のような形状となっている。固定子構成要素21.1、21.2の両者は、積層したいくつかの板から組み立てられる。板としては、特に以下に述べる立方体集合組織板が使用される。
磁化能力は結晶エネルギーの方向性により影響される。軟磁性材料は、任意に方向付けされた結晶の整列の際に外部の影響（例えば、圧延過程）によって減少する小さな結晶磁気異方性を示す。外部磁界の方向が最も容易に磁化する方向である場合、残留磁化はほぼ飽和値となる。ヴァイスの領域（Weisssche Bezirke）の個々の磁気モーメントは既に整列され、もはや回転しない。保磁力と初期透磁性は構造に応じた状態値であり、化学的組成のわずかな変化、熱処理、機械的変形によって著しく変化する。材料内部の機械的応力はヴァイスの領域の磁壁可動性を低下させる。この応力は以下のことにより生じる。即ち、
ａ）磁気励磁中の斥力あるいは引力、
ｂ）加工による塑性変形あるいは熱処理、
ｃ）磁歪応力。
実質的に透磁率の上昇により機械的応力に対して敏感になる。このため、構造変化と機械的応力をもたらす全ての機械的な変形を回避しなければならない。より厚い板ではより簡単に変形が生じるので、厚い板は薄いものより敏感である。積層された中心の圧着により生じる損失の上昇は、例えば約15kp/cm²のプレス圧力で既に10％になる。冷間圧延された板は一層優れた磁気特性を有する。この板は特別な結晶学的配置構造に基づくものである（立方体集合組織）。鉄合金と鉄−シリコン合金では、例えば体心立方格子の［100］方向の立方体辺が平面あるいは結晶体の対角線の方向より容易に磁化される（立方体稜集合組織Wurfelkantentexture）。50％Niと50％Feの合金は、立方体面が板の表面に平行であって、立方体辺が平行でより大きな磁界の方向で90゜に延びている場合、容易に磁気的に励磁される（立方体集合組織）。立方体集合組織を持つ材料は、顕著な長方形のヒステリシス・カーブを持つ。ここで述べられたように処理された板は、既に述べたように、立方体集合組織板と称される。固定子構成要素21.1、21.2を、他のものから製造され処理された材料から組み立てることも可能であることはいうまでもない。
わずかな強さの個々の立方体集合組織板により積層された固定子構成要素21.1、21.2は、ピン孔（Stiftausnehmungen）33.1'、33.2'、33.3'、33.4'や斜角面21.1.1、21.1.2、21.2.1、21.2.2を設けている。固定子構成要素21.1、21.2のこのように準備された板ユニットは、実質的にシリンダー形に作られた周壁23'と底部分23"を持つ固定子取付け部材としての容器部材23の中に取り付けられる。底部分23"はその中央領域で、向き合った配置された固定子21.1、21.2の外形に合わせた盛り上がり部を形成している。この際、例えば底部分23"の盛り上り部に適切な凹みを設けており、この凹みが中央凹部21'である。上にのせられた固定子構成要素21.1、21.2は付勢締付ユニット33を装備しており、その付勢締付プレート33.0が２つの固定子構成要素21.1、21.2を覆い、ピン孔 33.1'、…を貫通する付勢締付ピン33.1、33.2、33.4によって取り付けられている。付勢締付ピンは底部分23"に設けられた凹部に固定できる。これにより、固定子構成要素21.1、21.2が確実に保持され、個々のテクスチャー板が、損失の上昇と測定結果の誤差を招かない圧力で束ねられる。いうまでもなく、固定子構成要素21.1、21.2の特別に束ねられた板ユニットを付勢締付ユニット33と容器部材23、底部分23"あるいはその一部を備えて射出成形過程中で合成樹脂で仕上げることもできる。更に、容器部材23の裏面側にガイドピンの形の付勢締付部材23.1、23.2、23.3があり、これらを例えば差込み板60内への固定に用いることができる。更に底部分23"中に、実質的にナットの形の中央凹部21'が設けられている。
特に、図２、３に示すように、中央凹部21'と隙間部21"は、これらが広い断面中に互いに兼用できるような幅を持つ。隙間部21"内に、例えばホール素子22のような電磁気部品が導入される。更に、隙間部21"を充填剤（Vergussmasse）で充たすことができ、これによりホール素子（Hall−Element）が柔軟に配置されるという利点が生じる。この下にある中央凹部21'中に回路ユニット50が挿入される。回路ユニット50は、例えばICのように形成される統合された回路として非常に簡単に中央凹部21’内に格納される。いうまでもなくこのように形成される回路ユニット50を隙間部21"中まで押しやり、同時に充填剤中へ埋め込むことも可能である。更に充填剤を中央凹部21'の中に挿入し、そこに回路ユニット50を埋め込むことが可能である。どちらケースでも回路ユニット50は柔軟に配置される。
このように形成される固定部ユニット20に対して回転する回転ユニット20'は磁石部材24を有していて、図５で示すように、リング状に形成されている。磁石部材24は垂直の軸34のところでＮ−Ｓ方向を示し、対向する箇所でもＮ−Ｓ方向を示す。これによりとりわけ磁石部材24の内部で磁気の流れの直線性（図５の紙面上下方向）が得られる。磁石部材24は磁石取付けユニット26、27により保持される。磁石取付けユニットはシリンダー形の磁石取付け部材26から構成され、磁石取付け部材26中にスペーサー部材27を導入して、固定可能である。スペーサー部材27はスロットルバルブシャフト部材12と直接結合している。容器部材23がスロットルバルブユニット１の部分ケーシングとしてのスロットルバルブケーシング部材13のところで固定されている場合、スペーサー部材27と固定子21の間に隙間28が存在する。固定子取付部材23 としての容器部材の周壁23'と磁石取付け部材26の間に隙間29がある。これによって磁石取付け部材26内で保持される磁石部材24、スペーサー部材27は回転子ユニットを形成し、この回転子ユニットは容器部材23の内部で保護されて動くことができる。容器部材23とスロットルバルブケーシング部材13間の結合が気密な場合、容器部材23は保持だけでなく特に外部の保護カバーの機能を持つ。この際、回路ユニット50と結合する導線を外に向かって導くことができる。この措置によって、全ての回転角センサー２は外部の影響、特にモーター室中で非常に強く作用する温度の影響と、塵、油、水などのような他の影響から守られる。
このような回転角センサー２を、スロットルバルブユニット１に以下のように取り付けるのは、とりわけ好ましい。即ち、
スロットルバルブケーシング部材13から突き出るスロットルバルブシャフト部材12の上に、スペーサー部材27が押しやられ、適切に割りピンにより固定される。その後、磁石取付け部材26が内部に既に取り付けられている磁石部材24によってスペーサー部材27の上まで押される。回転ユニット20'の個々の部材がスロットルバルブシャフト部材12のところで適切に調節、調整されると、前述したように保持される固定子21と、隙間部21'に保持されるホール素子22と、中央凹部21"中で保持される回路ユニット50とを備えた容器部材23が、磁石取付け部材26に重なるように押し込められる。個々の部分の移動と固定によって、その位置合わせが著しく向上し、その結果、エアギャップ25と隙間28、29を非常に正確に保つことができる。この後周壁23'を持つ容器部材23がスロットルバルブケーシング部材13のところで固定される。この際、周壁23'とスロットルバルブケーシング部材13の間に、弾力性のある材料あるいは金属からなるリングパッキンを取り付けられる。適切なねじ固定によって、周壁23'とスロットルバルブケーシング部材13の間の耐久性のある強固な結合が生じる。このように非常に簡単な方法で回転角センサー２が組み立てられ、取り付けられる。特に、容器部材23の底部分23"のところの固定子21の簡単で非常に巧みな取付け方は、固定部ユニット20と回転ユニット20'の正確な調節を可能にし、その結果、簡単な製造と調節可能性の他に正確な測定と測定結果の容易な取り出しが可能になる。更に測定の正確さは、固定子構成要素21.1、21.2のところの斜角面21.1.1、21.1.2、21.2.1、21.2.2によって高まる。つまり磁石部材24がスロットルバルブシャフト部材12の回転変位により向きを変えると、図５で示された垂直な軸34（この軸に平行に磁力線が分布する）も相応に、例えば45゜回転する。しかし、45゜の角度では磁気の流れは斜角面21.1.1.1、21.2.1、21.1.2、21.2.2に対して垂直に通過することになる。回転角センサーに強い振動が生じても、固定子21の取付け具は付勢締付ユニット33によって正確な固定が保証される。これにより、回転角センサー２は極度の負荷条件でも、この特別な固定子の固定構造によって確実に正確に作動することが保証される。
図６では、本発明の他の実施形態が縦断面図で示される。
スロットルバルブユニット１のところに直接に回転角センサ−２が配置されている。
スロットルバルブユニット１と回転角センサー２の構造は、既になされた図１〜５をもとにして述べた内容に対応する。
しかし、容器部材23の底部分23"に差し込み式の回路ユニット30が保持される。回路ユニット30上に、固定子構成要素21.1、21.2を有する固定子21が位置する。その際、固定子構成要素21.1、21.2は摩擦力を用いた結合方法により回路ユニット30と結合することができる。回路ユニット30をIC化できる。回路中にホール素子22を統合することもできる。固定子構成要素を容器部材23の周壁23'の内側に直接固定することも可能であることは言うまでもない。隙間部21"内へホール素子が突き出し、その結果両者の間に直接の有効結合が生じる。筒状形の容器部材23は直接スロットルバルブケーシング部材13のところに配置される。この措置により回転角センサー２の測定に敏感な全ての部分が、特に温度変化、塵、油、水などにより生じうるモーター室内の影響から守られる。特に利点となるのは、回転角センサー２の全ての部材が実質的に筒状形の１つの組み立てられた構造を持ち、これにより、スロットルハルブシャフト部材12の回転運動に非常に好適に適合することである。他の非常に実質的な利点は、記録される測定値を直ちにしかるべき場所で受信し処理できることである。これによって、特に長い導線により生じる測定誤差を回避できる。
特に利点となるのは、既に述べたように装置全体を類似のやり方で取り付けられることである。即ち、
スロットルバルブユニット１を組み立てた後、スロットルバルブケーシング部材13から突き出るスロットルバルブシャフト部材12にスペーサー部材27が取り付けられ、適切に固定される。この後、既に内部に取り付けられた磁石部材24を持つ磁石取付け部材26は、スペーサー部材27に重なるように押し込まれる。個々の部材の組み立てでは、磁石部材24の特に正確な調節に留意しなければならない。
この組み立て作業に平行して、容器部材23に、回路ユニット30と固定子21を備え付けられる。ホール素子22が回路ユニット30内に組み込まれ、この回路ユニットから突き出ることにより、ホール素子は隙間部21"中で正確に位置する。この後固定子21は、エアギャップ25を形成しながら磁石部材24内に押される。磁石取付け部材26と容器部材23のシリンダー壁23'の内側の間に隙間29が存在する。この後周壁23'を持つ容器部材23はスロットルバルブケーシング部材13に、上述の方法で固定される。容器部材23中に遮蔽のため中央凹部21'が備えられ、この中央凹部21'から導線を導くことができる。この導線によって、評価回路（Auswelrteschaltung）としての回路ユニットと回転角センサー２の他の部分を結合できる。
この箇所で言及することは、ここでも図３で示したように、差込み板60を回路ユニット30として形成できることである。回路ユニットが容器部材23の外部にあることにより、回路ユニットは様々な影響を受ける。このため個々のケースで、取り付けの利点が測定の正確さを損なわないかどうかを決断しなければならない。回転角センサー２を、特に温度変化、油、水などのようなモーター室内の影響だけでなく電磁波から守らなければならない。この理由から、容器部材23は、１〜10Vol％の特殊鋼フィラメントを含む導電性のある長繊維グラニュールから作られる。重要なのは、長繊維グラニュールが60重量％以下の繊維を含有し、繊維長さは押し出し成形されたロープにふさわしいカット長さ、例えば10mmであることである。これによって容器部材23は非常に高い剛性と非常に高い延性を獲得する。引っ張り強さは、4830N/mm²以下の縦弾性係数では79.35N/mm²以下である。衝撃強さは88.4J/m以下である。更に重要なのは、抵抗率100オーム・cm、1GHzでは70dB以下の電磁遮蔽、0.03sの静電のチャージを達成することである。例えば、以下の特性を持つ導電性のある熱可塑性樹脂が使用される：
−鋼繊維含有率％ 6
−密度 N/cm ³ 1.37
−引っ張り強さ N/mm² 57.96
−縦弾性係数 N/mm² 4830
−曲げ強さ N/mm² 122.82
−曲げ弾性係数 N/mm² 4140
−衝撃強さ（アイゾット試験）Ｊ/m 10.4
−抵抗率オーム cm 100
−1GHzの電磁遮蔽 dB 45
−静電気の放電ｓ 0.04
20MHz〜1GHzの周波数領域で＞50dBの電磁遮蔽が得られる。
従って、この容器部材23は、電磁的遮蔽性に優れた金属特性と加工性の有利さに優れた合成樹脂の特性を結びつける導電性の合成樹脂から製造される。
容器部材23の例えば底部分23"で回路ユニット30が保持される。容器部材23との電気的絶縁は、回路ユニット30をカプセルに入れることにより保証される、あるいは例えば絶縁性合成樹脂からなる特別な絶縁層により保証される。回路ユニット30あるいは特別な絶縁層の上に固定子21があり、合成樹脂製の付勢締付ユニット33により固定される。ピン孔を通って絶縁性合成樹脂製付勢締付ピンが挿入される。この付勢締付ピンの一端は底部分23"あるいは回路ユニット30で保持され、他端は絶縁性合成樹脂からなる付勢締付プレートと結合する。
筒状形の容器部材23は直接開口部のところで、スロットルバルブケーシング部材13に接続するように配置される。容器部材23が鋼フィラメントを含有する導電性のある熱可塑性樹脂から製造されることにより、電気的にアクティブな、つまり回転角センサー２の測定に敏感な全ての部分は電磁的影響から遮蔽される。スロットルバルブケーシング部材13と容器部材23は導電性の材料から構成されるので、両者とも同じ電位レベルである。いうまでもなく、容器部材23中に特別なアース接続を接合し、その後これに特別なアースケーブルを接続することも可能である。この措置により、回転角センサーは20EMC（電磁環境適合性）を保証される。要求される遮蔽性に応じて、45〜75dBの望ましい電磁遮蔽をする材料が用いられる。
図７のスロットルバルブ構造は、スロットルバルブユニット１とスロットルバルブ調整装置４を共に含む。
この際スロットルバルブユニット１は上述したように、少なくとも１つのスロットルバルブ部材11を含み、この部材はスロットルバルブシャフト部材12を突き抜け、両側は少なくともスロットルバルブベアリング15中で保持される。スロットルバルブ部材11をスロットルバルブケーシング部材13が囲む。スロットルバルブケーシング部材13の正面と反対側からスロットルバルブシャフト部材12が突き出ている。
スロットルバルブ調整装置４は、回転角センサー２と、摩擦によりスロットルバルブシャフト部材12と結合する伝動ユニット46から構成される。伝動ユニット46をケーシング部材43が囲むこともある。駆動連結されるのは、伝動ユニットとモーターユニット45である。制御技術的に、回路ユニット44は回転角センサー２とモーターユニット45と接続されている。外部からの第３の入力により回路ユニット44は信号を入力したり、出力したりする。回路ユニット44は特に、スロットルバルブ部材11の位置を回転角センサー２により把握し、位置を目標値と比較し、目標値からの逸脱した場合はモーターユニット45を、伝動ユニット46を通りスロットルバルブ部材11が望ましく必要な位置にくるまで制御するという役目を備える。このユニットを部分ケーシングとしてのアクチュエーターケーシング部材14が囲む。アクチュエーターケーシング部材14の幅はスロットルバルブケーシング部材13の幅とほぼ等しい。ケーシング部材13、14の正面に挟み込み式又は差し込み式のクランプ部材があり、これによって、両方のケーシング部材13,14をしっかりと結合することができる。この際クランプ部材として特設に製造されたプラグタイプコネクター、ナットスプリング結合、かみ合い結合（Rasterverbindungen）などが用いられる。
図８では、スロットルバルブ装置のさらなる改良が示される。装置は同様にスロットルバルブユニット１から構成され、１は同様にスロットルバルブケーシング部材13により囲まれ、13の中でスロットルバルブ部材11と、スロットルバルブベアリング15中のスロットルバルブシャフト部材12が配置される。上述した方法で互いに結びついている回転角センサー２、伝動ユニット46、モーターユニット45は部分ケーシングとしての調整装置ケーシング部材41中に配置される。特別に作られた部分ケーシングとしての電子機器ケーシング部材42は、回路ユニット44を包括する。回転角センサー２は、２つの製作形態についてほとんど上述の構造を持つ。この際容器部材23を固定子取付け部材としてのみ設計できる。
上述した実施形態によるスロットルバルブ装置の取り付けを述べる。即ち、
モーターに、スロットルバルブケーシング部材により囲まれるスロットルバルブ部材11が取り付けられる。そこからスロットルバルブシャフト部材12が突き出る側で、スロットルバルブ調整装置４を持つアクチュエーターケーシング部材14あるいは、伝動ユニット46、回転角センサー２、モーターユニット45を持つ調整装置ケーシング部材が差し込まれる。クランプ部材はケーシング部材の確実な保持に役立つ。アクチュエーターケーシング部材14によりスロットルバルブケーシング部材を差し込んで留めることは、いくつかのわずかなハンドグリップを用いて行われ、完全なスロットルバルブ構造が作り出される。スロットルバルブ構造を、例えば特別に極端な条件で作動することが必要な場合、第２のバリエーション、つまりスロットルバルブケーシング部材13と調整装置ケーシング部材41の結合を採用する。これにより、回路ユニット44を持つ電子機器ケーシング部材42を、熱的負荷、機械的負荷、その他の負荷がかからない箇所に格納できる。これにより、極端な使用ケースのために通常の電子機器構成要素を使用できる。必要な場合、電子椴器ケーシング部材42を、同様に作られたクランプ結合により調整装置ケーシング部材41の上にのせることができる。純粋に機械的な、調整や制御のためのユニットに分割することにより、様々な製造者のスロットルバルブ部材を調整装置、制御装置と組合せ、簡単に取り付け、取り外し、修理することができる。
電気的にアクティブな部品を電磁的影響から守るために、アクチュエーターケーシング部材14、調整装置ケーシング部材41、電子機器ケーシング部材42を、１〜10Vol％の上述の導電性のある長繊維グラニュールから上述の方法で製造することができる。

Claims

スロットルバルブユニット（１）のケーシング部材（13,14）中で調整可能に配置されるスロットルバルブシャフト部材（12）及び固定部ユニット（20）と回転ユニット（20'）とからなる回転角センサ（２）を有する位置調整装置において、
前記固定部ユニット（20）は、一端を開口した容器形状の固定子取付け部材（23）内に配置され付勢締付ユニット（33）により保持される２つの半月形の固定子構成要素（21.1,21.2）で構成されるとともに、前記固定子構成要素の間に隙間部（21"）が形成されている固定子（21）を含み、
前記回転ユニット（20'）は、スロットルバルブシャフト部材（12）と結合するスペーサ部材（27）を備えた磁石取付けユニット（26,27）により保持されるリング状の磁石部材（24）から構成されるとともに、前記固定部ユニット（20）に対して変位し、前記磁石部材（24）はエアギャップ（25）を取りながら前記固定子構成要素（21.1,21.2）のまわりを回転することを特徴とする位置調整装置。
前記固定子構成要素（21.1,21.2）には、少なくとも１つの45゜に傾く斜角面（21.1.1,21.1.2,21.2.1,21.2.2）と少なくとも１つのピン孔（33.1',33.2',33.3',33.4'）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
前記付勢締付ユニット（33）が実質的に円形の付勢締付プレート（33.0）と前記固定子構成要素（21.1,21.2）ごとに少なくとも１つの付勢締付ピン（33.1,33.2,33.3,33.4）から構成され、その際前記付勢締付プレート（33.0）は前記固定子（21）に接当され、前記固定子構成要素（21.1,21.2）の前記ピン孔（33.1',33.2',33.3',33.4'）に差し込まれる前記付勢締付ピン（33.1,33.2,33.3,33.4）によって、前記固定子取付け部材（23）の底部分（23"）に固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
前記付勢締付プレート（33.0）及び前記底部分（23"）への連結部を有する前記付勢締付ピン（33.1,33.2,33.3,33.4）は、熱可塑性樹脂からなることを特徴とする請求項３に記載の装置。
前記固定子構成要素（21.1,21.2）間の前記隙間部（21"）内に電磁気部品が配置され、その際前記隙間部（21"）中に充填剤が挿入され、その中で前記電磁気部品が保持されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
前記磁石取付けユニット（26,27）が、シリンダー状に形成された磁石取付け部材（26）を備え、前記磁石取付け部材（26）が前記スペーサー部材（27）によって保持されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
リング状に形成された前記磁石部材（24）が、前記磁石取付け部材（26）内に導入され固定されるよう実質的に筒状の形状となっていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
前記固定子取付け部材（23）に前記隙間部（21"）に向き合うように中央凹部（21'）が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
前記固定子取付け部材（23）のところに配置される差込み板（60）が、回路ユニット（30）として形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置。
前記ケーシング部材（13,14）が少なくとも２つの別々の部分ケーシング（13,14,41,42）に区分され、スロットルバルブ部材（11）とこれに結合する前記スロットルバルブシャフト部材（12）とを、第１の部分ケーシングとしてのスロットルバルブケーシング部材（13）が囲み、このスロットルバルブケーシング部材（13）から前記スロットルバルブシャフト部材（12）が突き出ており、
前記固定子取付け部材（23）内で保持される、前記回転角センサー（２）を構成する前記固定子（21）と、前記磁石取付け部材（26）と前記スペーサー部材（27）とにより保持されるリング状の前記磁石部材（24）と、伝動ユニット（46）と、回路ユニット（44）と、モーターユニット（45）とが少なくとも１つの他の部分ケーシング（14,41,42）内に格納され、
前記部分ケーシング（14,42）内において、前記スロットルバルブケーシング部材（13）から突き出る前記スロットルバルブシャフト部材（12）が前記伝動ユニット（46）と前記回転角センサー（２）のスペーサー部材（27）に係合し、動力伝達可能に結合されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
前記回転角センサー（２）、前記伝動ユニット（46）、前記回路ユニット（44）、前記モーターユニット（45）が、第２の部分ケーシングとしてのアクチュエーターケーシング部材（14）によって外囲される１つのスロットルバルブ調整装置を構成していることを特徴とする請求項10に記載の装置。
前記回転角センサー（２）、前記伝動ユニット（46）、前記モーターユニット（45）が、第２の部分ケーシングとしての調整装置ケーシング部材（41）によって外囲され、前記回路ユニット（44）が第３の部分ケーシングとしての電子機器ケーシング部材（42）によって外囲されることを特徴とする請求項10に記載の装置。
前記スロットルバルブケーシング部材（13）と前記アクチュエーターケーシング部材（14）、あるいは前記スロットルバルブケーシング部材（13）と調整装置部材（41）と電子機器ケーシング部材（42）がクランプ手段により互いに結合することを特徴とする請求項12に記載の装置。
前記固定子取付け部材は、一方の側が開口した筒状形の容器部材（23）として形成され、その周壁（23'）の開口側でスロットルバルブケーシング部材（13）あるいは伝動ケーシング部材（43）と結合することを特徴とする請求項10〜13のいずれか１項に記載の装置。
前記中央凹部（21'）を設けた容器部材（23）と、アクチュエーターケーシング部材（14）又は調整装置ケーシング部材（41）又は電子機器ケーシング部材（42）が、成形可能なまたは導電性のあるいはその両方の特性を有する熱可塑性樹脂から製造されることを特徴とする請求項10〜14のいずれか１項に記載の装置。
前記アクチュエーターケーシング部材（14）又は調整装置ケーシング部材（41）又は電子機器ケーシング部材（42）あるいはそのいずれもが、前記固定子取付け部材（23）の内部に一体的に、導電性熱可塑性樹脂により成形されることを特徴とする請求項10〜15のいずれか１項に記載の装置。
前記導電性熱可塑性樹脂が、鋼繊維含有率１〜10重量％の導電性のある長繊維粒状体であることを特徴とする請求項16に記載の装置。