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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drosselvorrichtung,
die eine Durchflussmenge einer durch einen Einlassluftdurchlass
zu einer Brennkraftmaschine eingeführten Einlassluft steuert. Insbesondere
hat die Drosselvorrichtung einen kunstharzhaltigen Drosselkörper, der
einen den Einlassluftdurchlass intern ausbildenden zylindrischen Bohrungswandabschnitt
und Lager aufweist, die durch in dem Bohrungswandteil ausgebildete
Lagerstützabschnitte
(Nabenabschnitte) gestützt
sind. Die Lager und die Lagerstützabschnitte
sind jeweils in dem Umfangsrand des zylindrischen Bohrungswandteils
angeordnet, so dass sie sich einander gegenüberstehen.
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Gemäß der JP-A-11-294203
ist ein Drosselkörper,
der ein scheibenförmiges
Drosselventil und eine Drosselwelle aufnimmt, die im Wesentlichen
die Form einer runden Stange hat, einstückig aus einem kunstharzhaltigen
Material geformt, so dass das Gewicht des Erzeugnisses und die Herstellungskosten reduziert
sind. Der Drosselkörper
hat ein zylindrisches Bohrungswandteil, das intern einen Einlassluftdurchlass
bildet. Das Drosselventil öffnet
und schließt
den Einlassluftdurchlass. Das Drosselventil ist durch einen Ventilhalteabschnitt
gestützt,
der in der Drosselwelle ausgebildet ist. Das Bohrungswandteil des
Drosselkörpers
hat erste und zweite Nabenabschnitte (Lagerstützabschnitte), die in dem Umfangsrand
des Bohrungswandteils ausgebildet sind. Zylindrische Lager sind
so in den ersten und den zweiten Nabenabschnitt des Bohrungswandteils eingebaut,
dass sie die Drosselwelle drehbar stützen. In dieser Drosselvorrichtung
ist die Drosselwelle durch erste und zweite Gleitlöcher, die
jeweils in den ersten und zweiten Lagern ausgebildet sind gestützt, so
dass die Drosselwelle darin beschränkt ist, sich in Umfangsrichtung
zu bewegen. Jedoch ist die Drosselwelle nicht darin beschränkt, sich
in ihrer Achsschubrichtung axial zu bewegen.
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Im
Allgemeinen ist in der Drosselvorrichtung ein Winkelsensor vorgesehen,
um einen Drehwinkel des Drosselventils, d.h., eine Drosselstellung
zu erfassen. Der Winkelsensor ist mit einem Erfassungselement, wie
zum Beispiel einem Hall'schen
Element, und einem Magnet aufgebaut, der gegenüberliegend des Erfassungselements
angeordnet ist. Der Magnet ist an einer axialen Endseite der Drosselwelle
vorgesehen. Daher kann, wenn sich die Drosselwelle in ihrer Achsrichtung
bewegt, eine Erfassungsgenauigkeit der Drosselstellung verschlechtert
sein. Genauer gesagt muss die Drosselwelle in ihrer Achsrichtung präzise positioniert
sein.
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Nebenbei
bemerkt, können
die Innenwandfläche
des Bohrungswandteils und der Außenumfangsrand des Drosselventils
miteinander in störenden
Eingriff gelangen, wenn sich das Drosselventil in der Nähe seiner
vollständig
geschlossenen Stellung befindet, wenn die Drosselwelle in ihrer
Achsrichtung stark verschoben wird. Folglich kann ein Abkratzen und
ein Abspanen verursacht werden. Außerdem können das Drosselventil und
die Drosselwelle nicht problemlos betätigt werden und die Drosselstellung kann
nicht schnell entsprechend einer durch den Fahrer getätigten Beschleunigerstellung
gesteuert werden. Als ein Ergebnis kann das Fahrverhalten des Fahrzeugs
beeinträchtigt
sein. Wenn die Luftdichtigkeit des Drosselventils in dessen vollständig verschlossener
Stellung verschlechtert ist, nimmt eine Leerlaufdrehzahl der Kraftmaschine
zu und eine Kraftstoffeffizienz in einem Leerlaufbetrieb des Fahrzeugs
kann beeinträchtigt
werden.
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Gemäß einem
in 7 gezeigten Beispiel hat
ein Drosselkörper 100 einen
ersten Nabenabschnitt 101 und einen zweiten Nabenabschnitt 102,
in die jeweils ein erstes Lager 104 bzw. ein zweites Lager 105 eingebaut
sind. Das erste Lager 104 und das zweite Lager 105 haben
jeweils ein erstes Wellenloch bzw. ein zweites Wellenloch, durch
welche die Drosselwelle 103 dringt. Die Drosselwelle 103 ist
durch Achsschubbeschränkungsmittel 111, 112,
wie zum Beispiel ein E-Ring und ein C-Ring, axial eingesetzt. Insbesondere
sind die Achsschubbeschränkungsmittel 111, 112 zusätzlich von
beiden axialen Endseiten der Drosselwelle 103 angebaut.
Somit wird verhindert, dass sich die Drosselwelle 103 mit
Bezug auf den ersten Nabenabschnitt 101 und den zweiten
Nabenabschnitt 102 axial bewegt. Die Drosselwelle 103 bildet
intern ein rechteckiges Loch (Ventilhalteabschnitt), in den das
Drosselventil 309 eingesetzt ist, so dass das Drosselventil 309 teilweise
in der Drosselwelle 103 aufgenommen ist.
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Gemäß einem
in 8 gezeigten Beispiel hat
der Drosselkörper 100 den
ersten Nabenabschnitt 101, in den ein Außenring
eines Kugellagers 106 pressgepasst ist. Die Drosselwelle 103 ist
in einen Innenring des Kugellagers 106 pressgepasst. Ein
Nadellager 107 ist in den zweiten Nabenabschnitt 102 des
Drosselkörpers 100 eingebaut.
Die Drosselwelle 103 ist in das Nadellager 107 pressgepasst
und eine Achsschubbeschränkungseinrichtung 113,
wie zum Beispiel ein E-Ring und ein C-Ring ist zusätzlich von
der axialen Endseite der Drosselwelle 103 angebaut, um
die Drosselwelle 103 darin zu beschränken, sich mit Bezug auf den
ersten Nabenabschnitt 101 und den zweiten Nabenabschnitt 102 axial
zu bewegen.
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Bei
der vorstehend genannten Achsschubstützstruktur der Drosselwelle 103 ist
ein zusätzlicher Zusammenbauvorgang
erforderlich. Insbesondere muss die Drosselwelle 103 in
das in dem ersten Nabenabschnitt 101 aufgenommene Lager
und in das in dem zweiten Nabenabschnitt 102 aufgenommene Lager
eingebaut werden. Ferner müssen
die Achsschubbeschränkungsmittel 111, 112, 113 zusätzlich an
beiden axialen Enden der Drosselwelle 103, die sich in
der Nähe
der Lager 104, 105, 106, 107 befinden,
angebaut werden. Dementsprechend nimmt eine Komponentenanzahl der
Drosselvorrichtung zu und ein zusätzlicher Zusammenbauvorgang
ist erforderlich. Als ein Ergebnis steigen die Kosten der Drosselvorrichtung.
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In
Hinsicht auf die vorgenannten Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung eine Drosselvorrichtung vorzuschlagen, in der die Verschiebung
einer Drosselwelle in ihrer Achsschubrichtung beschränkt ist,
ohne dass eine Komponentenanzahl und Herstellungskosten erhöht werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung hat eine Drosselvorrichtung für eine Brennkraftmaschine einen
Drosselkörper,
ein erstes Lager, ein zweites Lager, eine Drosselwelle und ein Drosselventil.
Der Drosselkörper
hat ein zylindrisches Bohrungswandteil, das intern einen Einlassluftdurchlass
bildet. Das Bohrungswandteil hat einen ersten Lagerstützabschnitt
und einen zweiten Lagerstützabschnitt.
Der erste Lagerstützabschnitt
ist an einer ersten Endseite des Bohrungswandteils in einer radialen
Richtung des Bohrungswandteils angeordnet. Die Radialrichtung des
Bohrungswandteils ist im Wesentlichen senkrecht zu der Mittelachse
des zylindrischen Bohrungswandteils. Der zweite Lagerstützabschnitt
ist an einer zweiten Endseite des Bohrungswandteils in Bezug auf
die Radialrichtung des Bohrungswandteils angeordnet. Das erste Lager
ist durch den ersten Lagerstützabschnitt
gestützt.
Das erste Lager bildet in sich ein erstes Gleitloch. Das zweite
Lager ist durch den zweiten Lagerstützabschnitt gestützt. Das
zweite Lager bildet in sich ein zweites Gleitloch. Die Drosselwelle
ist an einer ersten axialen Endseite der Drosselwelle durch das
in dem ersten Lager ausgebildete erste Gleitloch in einer Drehrichtung
gleitend gestützt.
Die Drosselwelle ist an einer zweiten axialen Endseite der Drosselwelle
durch das in dem zweiten Lager ausgebildete zweite Gleitloch in
der Drehrichtung gleitend gestützt.
Das Drosselventil ist durch die Drosselwelle gestützt, so
dass sich das Drosselventil einstückig mit der Drosselwelle dreht,
um eine Menge von in die Brennkraftmaschine strömender Einlassluft zu steuern.
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Der
Drosselkörper
ist einstückig
aus einem kunstharzhaltigen Material geformt. Das erste Lager hat
ein erstes Achsschubbeschränkungsmittel,
das einstückig
mit dem ersten Lager aus dem selben Material wie ein Material des
ersten Lagers ausgebildet ist. Das zweite Lager hat ein zweites
Achsschubbeschränkungseinrichtung,
das einstückig
mit dem zweiten Lager aus dem selben Material wie ein Material des
zweiten Lagers ausgebildet ist. Die Drosselwelle ist von beiden
axialen Endseiten der Drosselwelle zumindest teilweise zwischen
die erste Achsschubbeschränkungseinrichtung
und die zweite Achsschubbeschränkungseinrichtung
eingesetzt, um die Drosselwelle darin zu beschränken, sich mit Bezug auf den
ersten Lagerstützabschnitt
und den zweiten Lagerstützabschnitt
des Bohrungswandteils axial zu bewegen.
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Die
vorgenannten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ersichtlicher. In den
Zeichnungen ist.
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1 eine
Teilschnittseitenansicht, die eine Drosselvorrichtung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine
Teilschnittseitenansicht, die einen Drosselkörper der in (Guß-)Formen
geformten bzw. gegossenen Drosselvorrichtung zeigt;
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sind 3A bis 3E Perspektivansichten,
die Lager gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigen;
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4 eine
Teilschnittseitenansicht, die eine Drosselvorrichtung gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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5 eine
Teilschnittseitenansicht, die eine Drosselvorrichtung gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 eine
Teilschnittseitenansicht, die ein Drosselgerät gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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7 eine
Teilschnittseitenansicht, die eine Drosselvorrichtung gemäß einem
zugehörigen
Stand der Technik zeigt; und
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8 eine
Teilschnittseitenansicht, die eine Drosselvorrichtung gemäß einem
zugehörigen
Stand der Technik zeigt.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Wie
in 1 bis 2 gezeigt ist, ist eine Drosselvorrichtung
mit einem Drosselkörper 2,
einem Drosselventil 3, einer Drosselwelle 4, einer Antriebseinheit
(nicht gezeigt), einer Rückstellfeder 5 und
einer ECU (nicht gezeigten elektronischen Steuereinheit) aufgebaut.
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Der
Drosselkörper 2 bildet
in sich einen Einlassluftdurchlass 1, der Einlassluft zu
Zylindern einer Brennkraftmaschine 80, wie zum Beispiel
einem Otto-Motor zuführt.
Das Drosselventil 3 steuert eine Menge von durch den Einlassluftdurchlass 1 zu
den Zylindern der Kraftmaschine 80 strömender Einlassluft. Die Drosselwelle 4 ist
so angeordnet, dass sie radial in den Drosselkörper 2 vorsteht, so
dass die Drosselwelle 4 durch den Drosselkörper 2 drehbar gestützt ist.
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Die
Antriebseinheit dient als eine Ventilstelleinrichtung zum Drehen
des Drosselventils 3 in einer Öffnungsrichtung, in der das
Drosselventil 3 geöffnet wird,
so dass es sich in einer Volllaststellung (vollständig geöffneten
Stellung) befindet, oder um es in einer Schließrichtung zu drehen, in der
das Drosselventil 3 geschlossen wird, so dass es sich in
einer Leerlaufstellung (vollständig
geschlossenen Stellung) befindet. Die Rückstellfeder 5 dient
als eine Ventilvorspanneinrichtung, um das Drosselventil 3 in der
Schließrichtung
vorzuspannen. Die ECU steuert eine Drosselstellung des Drosselventils 3 auf
elektrische Weise in Übereinstimmung
mit einem Öffnungsgrad
eines durch einen Fahrer getretenen Beschleunigungspedals.
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Die
Antriebseinheit hat einen Antriebsmotor (nicht gezeigt), der als
eine Antriebsquelle dient, und ein Untersetzungsgetriebe (nicht
gezeigt), das die Drehzahl des Antriebsmotors um ein vorbestimmtes Untersetzungsverhältnis verringert,
so dass sie zu einer vorbestimmten Drehzahl wird. Die ECU ist an
einen Beschleunigerstellungssensor (nicht gezeigt) angeschlossen,
der einen Betätigungsgrad (Beschleunigerbetätigungsbetrag)
des durch den Fahrer getretenen Beschleunigungspedals erfasst. Der
Betätigungsgrad
des Beschleunigungspedals wird in ein elektronisches Signal umgewandelt
(ein Beschleunigerstellungssignal) und wird zu der ECU ausgegeben.
Das Beschleunigerstellungssignal gibt den Beschleunigerbetätigungsbetrag
wieder. Die Drosselvorrichtung hat einen Winkelsensor (Drosselstellungssensor,
der nicht gezeigt ist), der einen Öffnungsgrad, d.h., einen Drehwinkel
der Drosselwelle 3 erfasst. Der Öffnungsgrad der Drosselwelle 3 wird in
ein elektronisches Signal (ein Drosselstellungssignal) umgewandelt,
und zu der ECU ausgegeben. Das Drosselstellungssignal gibt einen Öffnungsgrad
des Drosselventils 3 wieder. Die ECU führt eine Regelung (rückgekoppelte
Steuerung) mit Bezug auf den Antriebsmotor aus, um eine Abweichung
zwischen dem von dem Drosselstellungssensor übertragenen Drosselstellungssignal
und dem von dem Beschleunigerstellungssensor übertragenen Beschleunigerstellungssensorsignal
zu beseitigen.
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Der
Drosselstellungssensor ist mit Dauermagneten, Jochen (nicht gezeigt),
einem Erfassungselement und dergleichen aufgebaut. Die Dauermagnete
sind mit getrennten Magnetteilen aufgebaut, die an einem Endabschnitt
der Drosselwelle 4 vorgesehen sind, um ein magnetisches
Feld zu erzeugen. Die Joche sind aus getrennten Teilen aufgebaut
und sind durch die Dauermagneten magnetisiert. Das Erfassungselement,
wie zum Beispiel ein Hall'sches
Element, ein Hall-IC und ein Magnetwiderstandselement, sind in den
Jochen vorgesehen, um das durch die Dauermagnete erzeugte magnetische
Feld zu erfassen. Das Erfassungselement ist so angeordnet, dass
es dem Dauermagneten gegenübersteht,
um einen Drehwinkel der Drosselwelle 3 in einer kontaktfreien
Art und Weise zu erfassen. Das Erfassungselement ist einstückig in
einer Sensorabdeckung (nicht gezeigt) angeordnet, die an einer Außenwand
des Drosselkörpers 2 angebaut
ist. Die getrennten Dauermagneten und die getrennten Joche sind
unter Verwendung von Klebstoff oder dergleichen an dem Innenumfang
eines Ventilzahnrads 9 gesichert, das das Untersetzungsgetriebe
aufbaut.
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Der
Drosselkörper 2,
der eine im Wesentlichen zylindrische Gestalt hat, ist einstückig aus
einem wärmebeständigen kunstharzhaltigen
Material, wie zum Beispiel PPS (Polyphenylsulfit), PBTG30 (Polybutylenterephthalat
mit 30% Glasfaseranteil), PA (Polyamid), PP (Polypropylen) oder
PEI (Polyetherimid) geformt. Der Drosselkörper 2 ist ein Drosselgehäuse, das
ein Bohrungswandteil 10 einer im Wesentlichen zylindrischen
Gestalt hat, das intern einen kreisförmigen Einlassluftdurchlass 1 bildet, durch
den Einlassluft in die Kraftmaschine 80 strömt. Das
Bohrungswandteil 10 nimmt in sich das scheibenförmige Drosselventil 3 auf,
so dass das Drosselventil 3 den in dem Bohrungswandteil 10 ausgebildeten
kreisförmigen
Einlassluftdurchlass 1 öffnen
und schließen
kann. Das Bohrungswandteil 10 nimmt drehbar das Drosselventil 3 in
dem Einlassluftdurchlass (der Bohrung) 1 auf, so dass sich
das Drosselventil 3 von der vollständig geschlossenen Stellung auf
die vollständig
geöffnete
Stellung drehen kann. Der Drosselkörper 2 ist an einen
Einlasskrümmer
der Kraftmaschine 80 unter Verwendung eines Befestigungsbolzens
oder dergleichen (nicht gezeigt) geschraubt. Die durch einen Luftfilter
gefilterte Einlassluft strömt
von der oberen Seite aus 1, nachdem sie ein Einlassrohr
passiert hat, in einen Einlassluftdurchlass 1, der in dem
Drosselkörper 2 ausgebildet ist.
Die Einlassluft strömt
von der unteren Seite aus 1 in die
Zylinder der Kraftmaschine 80, nachdem sie einen an dem
Drosselkörper 2 angeschlossenen Einlasskrümmer passiert
hat.
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Ein
erster Nabenabschnitt (erster Lagerstützabschnitt) 11 und
ein zweiter Nabenabschnitt (zweiter Lagerstützabschnitt) 12 sind
aus einem kunstharzhaltigen Material mit dem Bohrungswandteil 10 einstückig geformt.
Die ersten und zweiten Nabenabschnitte 11, 12 sind
an beiden Umfangsseiten des Bohrungswandteils 10 angeordnet,
so dass sie sich im Wesentlichen gegenüberstehen. Das heißt, der
erste und der zweite Nabenabschnitt 11, 12 sind mit
Bezug auf die Radialrichtung des Bohrungswandteils 10 an
beiden Umfangsseiten des Bohrungswandteils 10 angeordnet.
Die Radialrichtung des Bohrungswandteils 10 ist im Wesentlichen
senkrecht zu der Mittelachse des Bohrungswandteils 10,
d.h. zu einer Richtung des Einlassluftstroms, der den Einlassluftdurchlass 1 passiert.
Der erste und der zweite Nabenabschnitt 11, 12 halten
jeweils ein erstes Lager 6 bzw. ein zweites Lager 7.
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Das
Bohrungswandteil 10 ist aus einem kunstharzhaltigen Material
einstückig
mit einem Getriebegehäuseteil
(nicht gezeigt) und einem Motorgehäuseteil (nicht gezeigt) ausgebildet,
die an der Außenwand
des Bohrungswandteils 10 angeordnet sind. Das Getriebegehäuseteil
nimmt die Untersetzungsgetriebezahnräder drehbar auf und das Motorgehäuseteil
nimmt den Antriebsmotor auf. Ein Vollverschlussanschlag ist einstückig mit
der Innenwand des Getriebegehäuseteils
aus kunstharzhaltigem Material ausgebildet, um die Drehung des Drosselventils 3 in
seine Verschlussrichtung in der Leerlaufstellung, d.h. der Vollverschlussstellung
des Drosselventils 3, zu beschränken. Hier kann ein Vollöffnungsanschlag
einstückig
mit der Innenwand des Getriebegehäuseteils geformt sein, um die
Drehung der Drosselwelle 3 in ihrer Volllaststellung, d.h.
der vollständig
geöffneten
Stellung des Drosselventils 3, zu beschränken.
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Das
erste Lager 6 und das zweite Lager 7, die jeweils
durch den ersten bzw. den zweiten Nabenabschnitt 11, 12 gestützt sind,
haben ein kreisförmiges
erstes Wellenloch (erstes Wellengleitloch) 31 bzw. ein
kreisförmiges
zweites Wellenloch (zweites Wellengleitloch) 32. Das erste
und das zweite Gleitloch 31, 32 des ersten bzw.
des zweiten Lagers 6, 7 stützen jeweils einen ersten Gleitabschnitt 15 und
einen zweiten Gleitabschnitt 16, die an beiden axialen Enden
der Drosselwelle 4 angeordnet sind, auf drehbare Weise.
Die radialen Außenflächen des
ersten und des zweiten Nabenabschnitts 11, 12 können jeweils
von den radialen Außenwandflächen des
Bohrungswandteils 10 vorstehen. In diesem Fall sind der erste
und der zweite Nabenabschnitt 11, 12 so ausgebildet,
dass sie im Wesentlichen eine zylindrische Gestalt aufweisen.
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Ein
Drosselventil 3 ist ein Drehventil der Schmetterlingsbauweise,
das in seinem Drehwinkel von der vollständig geöffneten Stellung auf die vollständig geschlossene
Stellung gesteuert wird, um eine Menge von zu den Zylindern der
Kraftmaschine 80 zugeführter
Einlassluft zu steuern. Das im Wesentlichen scheibenförmige Drosselventil 3 ist
von einer radialen Außenseite
der Drosselwelle 4 in einen Ventilhalteabschnitt 14 eingesetzt,
der ein im Wesentlichen rechteckiges dünnes Loch ist, das in der Drosselwelle 4 ausgebildet
ist. Das Drosselventil 3 ist unter Verwendung eines Befestigungsbolzens
oder dergleichen an den in der Drosselwelle 4 ausgebildeten
Ventilhalteabschnitt angeschraubt. Somit sind das Drosselventil 3 und
die Drosselwelle 4 aneinander befestigt, so dass sich das
Drosselventil 3 und die Drosselwelle 4 einstückig drehen.
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Die
Drosselwelle 4 ist aus einem metallischen Material, wie
zum Beispiel Messing oder rostfreiem Stahl, gefertigt, so dass sie
eine im Wesentlichen runde Gestalt hat. Die Drosselwelle 4 hat
eine Drehachse, die im Wesentlichen senkrecht zu der Strömungsrichtung
der Einlassluft ist, die den in dem Bohrungswandteil 10 des
Drosselkörpers 2 ausgebildeten
Einlassluftdurchlass 1 passiert. Das heißt, die Drehachse
der Drosselwelle 4 ist im Wesentlichen senkrecht zu der
Mittelachse des Bohrungswandteils 10.
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Die
Drosselwelle 4 hat eine Außenumfangsfläche (erster
Gleitabschnitt) 15, die sich an einer mit Bezug auf den
Ventilhalteabschnitt 14 axial außerhalb liegenden axialen Endseite
(der ersten Endseite, linken Seite in 1) befindet.
Der erste Gleitabschnitt 15 der Drosselwelle 4 gleitet
mit Bezug auf das in dem ersten Lager 6 ausgebildete erste
Gleitloch 31 und dreht sich mit Bezug auf den ersten Nabenabschnitt 11 des
Bohrungswandteils des Drosselkörpers 2.
Die Drosselwelle 4 hat eine Außenumfangsfläche (zweiten
Gleitabschnitt) 16, die sich an der mit Bezug auf den Ventilhalteabschnitt 14 axial außerhalb
liegenden anderen axialen Endseite (zweiten Endseite, der rechten
Seite in 1) befindet. Der zweite Gleitabschnitt 16 der
Drosselwelle 4 gleitet mit Bezug auf das in dem zweiten
Lager 7 ausgebildete zweite Gleitloch 32 und dreht
sich mit Bezug auf den zweiten Nabenabschnitt 12 des Bohrungswandteils 10 des
Drosselkörpers 2.
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Die
Drosselwelle 4 hat einen ersten kleindurchmessrigen Abschnitt 23,
der sich an der ersten Endseite, d. h., an der linken Seite in 1 mit
Bezug auf den ersten Gleitabschnitt 15 der Drosselwelle 14 axial
außen
befindet. Der erste kleindurchmessrige Abschnitt 23 der
Drosselwelle 4 hat einen Durchmesser, der kleiner als der
Durchmesser des Ventilhalteabschnitts 14 und als der Durchmesser
des ersten Gleitabschnitts 15 der Drosselwelle 4 ist.
Der erste kleindurchmessrige Abschnitt 23 ist über einen
ersten ringförmigen
Stufenabschnitt 21 der Drosselwelle 4 einstückig mit
der Drosselwelle 4 ausgebildet. Der erste Stufenabschnitt 21 der
Drosselwelle 4 dient als ein erster gestützter Abschnitt,
der durch einen ersten Stützabschnitt 35 des
ersten Lagers 6 in Achsrichtung (in seiner Bewegung) beschränkt ist.
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Die
Drosselwelle 4 hat einen zweiten kleindurchmessrigen Abschnitt 24,
der sich an der zweiten Endseite, d. h., an der rechten Seite aus 1 mit Bezug
auf den zweiten Gleitabschnitt 16 der Drosselwelle 4 axial
außen
befindet. Der zweite kleindurchmessrige Abschnitt 24 der
Drosselwelle 4 hat einen Durchmesser, der kleiner als der
Durchmesser des Ventilhalteabschnitts 14 und als der Durchmesser des
zweiten Gleitabschnitts 16 der Drosselwelle 4 ist. Der
zweite kleindurchmessrige Abschnitt 24 ist über einen
zweiten ringförmigen
Stufenabschnitt 22 der Drosselwelle 4 einstückig mit
der Drosselwelle 4 ausgebildet. Der zweite Stufenabschnitt 22 der
Drosselwelle 4 dient als ein zweiter gestützter Abschnitt,
der durch einen zweiten Stützabschnitt 36 des
zweiten Lagers 7 in Achsrichtung (in seiner Bewegung) beschränkt ist.
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Ein
Ventilzahnrad 9, das das Untersetzungsgetriebe aufbaut,
ist an dem zweiten kleindurchmessrige Abschnitt 24 vorgesehen,
der sich an der zweiten Endseite, d. h., an der rechten Seite der
Drossel 4 aus 1 befindet. Das Ventilzahnrad 9 ist
beispielsweise an den zweiten kleindurchmessrigen Abschnitt 24 der
Drosselwelle 4 gefalzt. Das Untersetzungsgetriebe verringert
die Drehzahl des Antriebsmotors um ein vorbestimmtes Untersetzungsgetriebeverhältnis und überträgt als Übertragungsvorrichtung
die Antriebskraft des Antriebsmotors zu der Drosselwelle 4. Das
Untersetzungsgetriebe ist mit einem Ritzel (nicht gezeigt), einem
mittleren Untersetzungszahnrad (nicht gezeigt) und dem Ventilzahnrad 9 aufgebaut, um
die Drosselwelle 4 anzutreiben, die sich integral mit dem
Drosselventil 3 dreht. Das Ritzel ist an der Motorwelle
des Antriebsmotors gesichert. Das mittlere Untersetzungszahnrad
ist mit dem Ritzel in Eingriff, so dass es mit dem Ritzel gedreht
wird. Das Ventilzahnrad 9 ist mit dem mittleren Untersetzungszahnrad
in Eingriff, so dass es durch das mittlere Untersetzungszahnrad
gedreht wird.
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Das
Ventilzahnrad 9 ist einstückig aus einem metallischen
Material oder aus einem kunstharzhaltigen Material ausgebildet,
so dass es eine im Wesentlichen kreisförmige Gestalt hat, die an ihrem
Außenumfangsrand
einen Zahnradabschnitt (nicht gezeigten Verzahnungsabschnitt) hat.
Der Zahnradabschnitt des Ventilzahnrads 9 ist mit dem mittleren
Untersetzungszahnrad in Eingriff. Das Ventilzahnrad 9 hat
einen zylindrischen Abschnitt 25, der einstückig mit
dem Ventilzahnrad 9 ausgebildet ist, so dass der zylindrische
Abschnitt 25 von der Kreisfläche des Ventilzahnrads 9 zu
der Seite des Bohrungswandteils 10, d. h., zu der Seite
des Drosselkörpers 2 vorsteht.
Der zylindrische Abschnitt 25 nimmt eine Rückstellfeder 5 auf.
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Ein
Vollverschlussanschlagabschnitt (nicht gezeigt) ist integral an
der Außenumfangsfläche des Ventilzahnrads 9 geformt,
um an dem Vollverschlussanschlag einzuhaken, der intern in dem Getriebegehäuseteil
ausgebildet ist, um die Drehung der Drosselwelle 4 zu beschränken. Ein
weiterer Vollverschlussanschlagabschnitt und/oder ein Vollöffnungsanschlagabschnitt
kann direkt mit dem Drosselventil 3 oder der Drosselwelle 4 ausgebildet
sein. In diesem Fall kann ein Vollverschlussanschlag und/oder ein Vollöffnungsanschlag
in dem Innenrand des Bohrungswandteils 10 des Drosselkörpers 2 ausgebildet sein.
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Die
Rückstellfeder 5 ist
eine Schraubenfeder, die um den Außenumfangsrand des zweiten kleindurchmessrige
Abschnitt 24 der Drosselwelle 4 vorgesehen ist.
Eine Endseite der Rückstellfeder 5, die
sich an der linken Seite in 1 befindet,
ist durch einen körperseitigen
Haken (nicht gezeigt) gestützt,
der an einen Außenumfangsrand
des Bohrungswandteils 10 des Drosselkörpers 10, d. h., an einer
Bodenwandoberfläche
des Getriebegehäuseteils
vorgesehen ist. Die andere Endseite der Rückstellfeder 5, die
sich an der rechten Seite in 1 befindet,
ist durch einen zahnradseitigen Haken (nicht gezeigt) gestützt. Der
zahnradseitige Haken ist an einem Seitenrand des Ventilzahnrads 9 vorgesehen, der
sich an der Seite des Bohrungswandsteil 10, d. h., mit
Bezug auf das Ventilzahnrad 9 an der Seite des Drosselkörpers 2 befindet.
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Das
erste Lager 6 und das zweite Lager 7 sind Gleitlager,
Achsschublager oder Naben, die einstückig aus einem metallischen
Material ausgebildet sind, so dass sie eine vorbestimmte zylindrische
Gestalt haben. Das erste Lager 6 ist mit einem ersten zylindrischen
Abschnitt 6a, einem ersten Ringabschnitt 6b und
dergleichen aufgebaut. Das zweite Lager 7 ist mit einem
zweiten zylindrischen Abschnitt 7a, einem zweiten Ringabschnitt 7b und
dergleichen aufgebaut. Der erste und der zweite zylindrischen Abschnitt 6a, 7a sind
jeweils innerhalb des ersten bzw. des zweiten Lochs ausgebildet,
das jeweils in dem ersten bzw. dem zweiten Nabenabschnitt 11, 12 des
Drosselkörpers 2 vorgesehen
ist. Die ersten und zweiten Ringabschnitte 6b, 7b verschließen beide
jeweilige axiale Endseiten des ersten bzw. des zweiten zylindrischen
Abschnitts 6a, 7a. Die ersten und zweiten Gleitlöcher 31, 32 des
ersten bzw. des zweiten Lagers 6b sind jeweils radial innerhalb
der ersten und zweiten zylindrischen Abschnitte 6a, 7a ausgebildet, um
den ersten und zweiten Gleitabschnitt 15, 16 der Drosselwelle 4 drehbar
zu stützen.
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Ein
erstes Wellenloch 33 ist in dem ersten Ringabschnitt 6b des
ersten Lagers 6 ausgebildet und ein zweites Wellenloch 34 ist
in dem zweiten Ringabschnitt 7b des zweiten Lagers 7 ausgebildet.
Das erste und das zweite Wellenloch 33, 34 stützen jeweils
den ersten bzw. den zweiten kleindurchmessrige Durchmesserabschnitt 23, 24 der
Drosselwelle 4 drehbar. Der erste bzw. zweite kleindurchmessrige Abschnitt 23, 24 der
Drosselwelle 4 durchdringt das jeweilige erste bzw. zweite
Lager 6, 7 in Achsrichtung durch das erste bzw.
zweite Wellenloch 33, 34.
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Der
erste Stützabschnitt 35 ist
in der axialen Innenwand des ersten Ringabschnitts 6b des
ersten Lagers 6 einstückig
ausgebildet und der zweite Stützabschnitt 36 ist
in der axialen Innenwand des zweiten Ringabschnitts 7b des
zweiten Lagers 7 einstückig ausgebildet.
Der erste bzw. zweite Stützabschnitt 35, 36 des
ersten bzw. zweiten Lagers 6, 7 stützen den jeweiligen
ersten bzw. zweiten Stufenabschnitt 21, 22 der
Drosselwelle 4 in Achsrichtung. Der erste und der zweite
Stützabschnitt 35, 36 des
ersten bzw. zweiten Lagers 6, 7 sind jeweils an
beiden axialen Endseiten mit Bezug auf das erste bzw. zweite Gleitloch 31, 32 des
ersten bzw. zweiten Lagers 6, 7 axial außen angeordnet.
Der erste und der zweite Stützabschnitt 35, 36 des
ersten bzw. zweiten Lagers 6, 7 liegen sich in Achsrichtung
gegenüber,
so dass der erste und der zweite Stufenabschnitt 21, 22 der
Drosselwelle 4 durch den ersten bzw. zweiten Stützabschnitt 35, 36 des
ersten bzw. zweiten Lagers 6, 7 von beiden axialen
Endseiten der Drosselwelle 4 in Achsrichtung eingesetzt
sind.
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Der
erste und der zweite Stützabschnitt 35, 36 des
ersten bzw. zweiten Lagers 6, 7 dienen jeweils als
ein erstes Achsschubbeschränkungsmittel
und als ein zweites Achsschubbeschränkungsmittel, um die Drosselwelle 4 darin
zu beschränken,
sich mit Bezug auf den ersten und zweiten Nabenabschnitt 11, 12 des
Drosselkörpers 2 in
Achsrichtung zu bewegen. Das heißt, die Achsschubbeschränkungsmittel sind
jeweils einstückig
mit dem ersten bzw. zweiten Lager 6, 7 ausgebildet.
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Nachstehend
wird ein Spritzgussverfahren des Drosselkörpers 3 erklärt.
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Wie
in 2 gezeigt ist, sind Gussformen des Drosselkörpers 2 mit
festen Formen 91 bis 93 und beweglichen Formen 94 bis 96 und
dergleichen aufgebaut. Die festen Formen 91 bis 93 und
die beweglichen Formen 94 bis 96 sind zusammengeklemmt,
so dass sie in sich einen Hohlraum bilden, der eine Gestalt hat,
die den Gestalten des Drosselkörpers 2,
der Drosselwelle 4 des ersten Lagers 6 und des
zweiten Lagers 7 entspricht, welche geformt bzw. gegossen
werden.
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Zunächst wird
eine Einsetzkomponente mit dem ersten und zweiten Lager 6, 7 und
der Drosselwelle 4 zusammengebaut. Insbesondere ist die
Drosselwelle 4 von axialen Endseiten der Drosselwelle 4 in
das erste und das zweite Lager 6, 7 eingesetzt,
so dass der erste und der zweite Stufenabschnitt 21, 22 der
Drosselwelle 4 in den jeweiligen ersten bzw. zweiten Stützabschnitt 35, 36 des
ersten bzw. zweiten Lagers 6, 7 in Achsrichtung
eingesetzt ist. Die Einsetzkomponente, die mit dem ersten und dem zweiten
Lager 6, 7 und der Drosselwelle 4 aufgebaut ist,
wird an einer vorbestimmten Stelle in dem Hohlraum in Lage gebracht,
der in den Gussformen ausgebildet ist, die die festen Formen 91 bis 93 und
die beweglichen Formen 94 bis 96 aufweisen.
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Ein
aufgewärmtes
thermoplastischen Material (Füllstoff)
beispielsweise ein thermisch stabiler Kunststoff, wie zum Beispiel
PPS oder PBT in einem geschmolzenen Zustand, wird in den in den
Gussformen ausgebildeten Hohlraum eingespritzt. Der Füllstoff
wird durch zumindest eine in den Gussformen ausgebildete Eingießöffnung in
den Hohlraum eingespritzt, so dass der in den Gussformen ausgebildete Hohlraum
in einem Einspritzfüllvorgang
mit dem Füllstoff
(den geschmolzenen kunstharzhaltigen Material) gefüllt wird.
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Nachfolgend
wird der auf den Füllstoff
in den Gussformen aufgebracht Druck allmählich erhöht und der erhöhte Druck
wird bei einem Druck beibehalten, der größer als der Maximaldruck ist,
der in dem Einspritzfüllvorgang
auf den eingespritzten Füllstoff
aufgebracht wurde. Das heißt,
ein vorbestimmter Druck, der größer als
der Einspritzdruck ist, wird auf den in die Gussformen gefüllten Füllstoff
aufgebracht. Daraufhin wird in einem Kühlvorgang Kühlwasser in einen Kühlwasserdurchlass
eingeführt,
der um den Hohlraum in den Gussformen ausgebildet ist. Unter dieser
Bedingung zieht sich der Füllstoff
in den Gussformen infolge des Kühlvorgangs
zusammen (er schrumpft). Daher wird in einem Druckhaltevorgang ein
zusätzlicher
Füllstoff
durch zumindest eine in den Gussformen ausgebildete Einbringöffnung eingespritzt,
um den zusätzlichen
Füllstoff
bei einer Menge nachzufüllen,
die dem verringerten Volumen des eingegossen Füllstoffs aufgrund des Zusammenziehens
entspricht.
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Daraufhin
wird der in den Hohlraum der Gussformen gefüllte Füllstoff herausgenommen und gekühlt, um
auszuhärten.
Wahlweise wird der in den Hohlraum der Gussformen gefüllte Füllstoff
zum Aushärten
unter Verwendung von Kühlwasser
oder dergleichen gekühlt,
während
der Füllstoff
in dem Hohlraum aufgenommen ist. Somit kann der Drosselkörper 2 einschließlich des
im Wesentlichen zylindrischen Bohrungswandteils 10 einstückig geformt
bzw. gegossen werden.
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Somit
sind das erste und das zweite Lager 6, 7 jeweils
durch Einsetzen gegossen, d. h., in den Drosselkörper 2 eingesetzt
und darin ausgebildet, so dass das erste und das zweite Lager 6, 7 jeweils
in dem Innenumfangsrand des ersten bzw. zweiten Lochs aufgenommen
sind, die in dem ersten und zweiten Nabenabschnitt 11, 12 des
Drosselkörpers 2 ausgebildet
sind. Die Drosselwelle 4 ist durch Einsetzen gegossen (insert
molded), d. h., in das Bohrungswandteil 8 eingesetzt und
darin ausgebildet, so dass der erste und der zweite Stufenabschnitt
(erster und zweiter gestützter
Abschnitt) 21, 22 der Drosselwelle 4 von
beiden axialen Endseiten der Drosselwelle 4 durch den ersten
bzw. zweiten Stützabschnitt 35, 36, die
in dem ersten bzw. zweiten Lager 6, 7 ausgebildet sind,
in Achsrichtung eingesetzt sind. Daher beschränken der erste und der zweite
Stützabschnitt 35, 36 des
ersten bzw. zweiten Lagers 6, 7 die Drosselwelle 4 jeweils
darin, sich mit Bezug auf den ersten und zweiten Nabenabschnitt 11, 12 des
Drosselkörpers 2 in
Achsrichtung zu bewegen.
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Somit
sind die Drosselwelle 4, das erste und das zweite Lager 6, 7 durch
Einsetzformgebung hergestellt, d. h., sie sind in dem ersten und
zweiten Nabenabschnitt 11, 12 des Bohrungswandteils 10 des Drosselkörpers 2 eingesetzt
und darin ausgebildet, wenn der Drosselkörper 2 in diesem Spritzgießvorgang
des Drosselkörpers 2 in
den gleichen Gussformen gegossen wird. Das heißt, wenn der Drosselkörper 2 in
der vorbestimmten im Wesentlichen zylindrischen Gestalt gegossen
wird, werden die Drosselwelle 4, das erste und das zweite
Lager 6, 7 im eingesetzten Zustand umgossen und
in den ersten und zweiten Nabenabschnitt 11, 12 des
Bohrungswandteils 10 des Drosselkörpers 2 eingebaut.
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Daher
kann ein Zusammenbauaufwand des ersten und des zweiten Lagers 6, 7 verringert
werden. Insbesondere müssen
das erste und das zweite Lager 6, 7 jeweils nicht
gesichert werden, beispielsweise in die in den ersten und zweiten
Nabenabschnitten 11, 12 des Drosselventils 2 nach
einem Gießvorgang
des Drosselkörpers 2 ausgebildeten erste
und zweite Löcher
presseingesetzt werden. Außerdem
kann auch ein Zusammenbauaufwand der Drosselwelle 4 verringert
werden. Insbesondere muss die Drosselwelle 4 nach dem Gießvorgang
des Drosselkörpers 2 nicht
in das erste und das zweite Gleitloch 31, 32 des
ersten und zweiten Lagers 6, 7 eingebaut werden.
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Außerdem sind
der erste und zweite Stufenabschnitt 21, 22 der
Drosselwelle 4 an beiden axialen Endseiten der Drosselwelle 4 durch
den ersten und zweiten Stützabschnitt 35, 36 des
ersten bzw. zweiten Lagers 6, 7 in Achsrichtung
eingesetzt. Daher kann die Drosselwelle 4 darin beschränkt werden, sich
in Achsrichtung zu bewegen, ohne das zusätzliche Achsschubbeschränkungsmittel,
wie zum Beispiel ein E-Ring und C-Ring nötig sind. Folglich kann die
Komponentenanzahl der Drosselvorrichtung verringert werden und der
Aufwand eines Zusammenbauvorgangs und eines Formgebungsvorgangs
des Drosselgeräts
können
ebenso verringert werden, so dass die Kosten der Drosselvorrichtung
verringert werden können.
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Nachstehend
wird ein Betrieb der Drosselvorrichtung beschrieben. Wenn ein Fahrer
auf das Beschleunigerpedal des Fahrzeugs steigt, ändert sich
das Beschleunigerstellungssignal, welches von dem Beschleunigerstellungssensor
zu der ECU übermittelt
wird. Die ECU steuert die zu dem Antriebsmotor zugeführte elektrische
Energie, so dass die Welle des Antriebsmotors gedreht wird und das
Drosselventil 3 so betätigt
wird, dass es sich in einer vorbestimmten Drosselstellung, d. h.,
einem Drehwinke, befindet. Das Drehmoment des Antriebsmotors wird über das
Ritzel und das mittlere Untersetzungszahnrad zu dem Ventilzahnrad 9 übertragen.
Somit dreht sich das Ventilzahnrad 9 gegen die durch die
Rückstellfeder 5 erzeugte
Vorspannkraft um einen Drehwinkel, der dem Niederdrückgrad des
Beschleunigerpedals entspricht.
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Daher
dreht sich das Ventilzahnrad 9 und die Drosselwelle 4 dreht
sich ebenso um den gleichen Winkel wie der Drehwinkel des Ventilzahnrads 9,
so dass sich das Drosselventil 3 von seiner vollständig geschlossenen
Stellung in der Öffnungsrichtung
zu seiner vollständig
geöffneten
Stellung dreht. Als ein Ergebnis wird der in dem Bohrungswandteil 10 des Drosselkörpers 2 ausgebildete
Einlassluftdurchlass 1 um einen vorbestimmten Grad geöffnet, so
dass die Drehzahl der Kraftmaschine 80 auf eine Drehzahl
geändert
wird, die dem Niederdrückgrad,
d. h., einem Beschleunigerbetätigungsbetrag
des Beschleunigerpedal durch den Fahrer entspricht.
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Wenn
im Gegensatz dazu der Fahrer das Beschleunigerpedal freigibt, stellen
sich das Drosselventil 3, die Drosselwelle 4,
das Ventilzahnrad 9 und dergleichen durch die Vorspannkraft
der Rückstellfeder 5 auf
eine Ausgangsstellung des Drosselventils 3 zurück. Die Ausgangsstellung
des Drosselventils 3 ist eine Leerlaufstellung oder die
voll verschlossene Stellung des Drosselventils 3. Wenn
der Fahrer das Beschleunigerpedal freigibt, wird der Wert des durch den
Beschleunigerstellungssensor übertragenen
Beschleunigerstellungssignals im Wesentlichen zu 0%. Daher kann
unter diesen Umständen
die ECU elektrische Energie zu dem Antriebsmotor zuführen, um
die Motorwelle des Antriebsmotors in ihrer Gegenrichtung zu drehen,
so dass das Drosselventil 3 auf seine vollständig geschlossene
Stellung gesteuert wird. In diesem Fall kann das Drosselventil 3 durch
den Antriebsmotor in der Schließrichtung
gedreht werden.
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Das
Drosselventil 3 dreht sich in der Schließrichtung
durch die Vorspannkraft der Rückstellfeder 5 bis
der an dem Ventilzahnrad 9 vorgesehene Vollverschlussanschlagabschnitt
mit dem einstückig
an der Innenwand des Getriebegehäuseteils
des Drosselkörpers 2 geformten
Vollverschlussanschlag in Kontakt kommt. Die Drehung der Drosselwelle 3 ist
an der Vollverschlussstellung des Drosselventils 3 durch den
Vollverschlussanschlag beschränkt.
Daher wird das Drosselventil 3 in dem in dem Bohrungswandteil 10 des
Drosselkörpers 2 ausgebildeten
Einlassluftdurchlass 1 in der vorbestimmten Vollverschlussstellung,
d. h., der Leerlaufstellung, beibehalten. Somit ist der mit der
Kraftmaschine 80 verbundene Einlassluftdurchlass 1 im Wesentlichen
geschlossen, so dass die Drehzahl der Kraftmaschine 80 auf
eine vorbestimmte Leerlaufdrehzahl eingestellt ist.
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Bei
dieser Drosselvorrichtung können
eine Komponentenanzahl und die Kosten einer jeder Komponente verringert
werden, so dass die Kosten der Drosselvorrichtung verringert werden
können. Außerdem ist
die Lockerheit der Drosselwelle 4 in ihrer Achsschubrichtung,
d. h., in der Achsrichtung beschränkt. Dementsprechend kann,
wenn ein kontaktfreies Erfassungselement, wie zum Beispiel ein Hall'sches Element, ein
Hall IC und ein Magnetwiderstandselement eines Drehwinkelerfassungssensors so
angeordnet ist, dass es einem Magnet gegenüberliegt, der an einem axialen
Ende einer Drosselwelle vorgesehen ist, die Erfassungsgenauigkeit
des Winkelsensors verbessert werden. Ferner müssen, wenn die Drosselwelle 3 ihre
Vollverschlussstellung in ihrem Schließvorgang erreicht, die Innenwandfläche (Bohrungsinnenwandfläche) des
Bohrungswandteils 10 und der Außenumfangsrand des Drosselventils 3 nicht
miteinander in störenden
Eingriff gelangen. Dementsprechend muss ein Schaden, wie z. B. ein Verkratzen,
Abspanen und Reißen
in dem Bohrungswandteil 10 und dem Drosselventil 3 nicht
verursacht werden. Außerdem
können
das Drosselventil 3 und die Drosselwelle 4 problemlos
betätigt
werden und eine Drosselstellung, d. h., eine Kraftmaschinendrehzahl,
kann entsprechend einer durch einen Fahrer betätigten Beschleunigerposition
schnell gesteuert werden, so dass die Fahreigenschaften des Fahrzeugs
verbessert werden können.
Ferner kann eine Luftdichtigkeit des Drosselventils 3 in
dessen Vollverschlussstellung verbessert werden, so dass ein zwischen
der Innenwandfläche
(Bohrungsinnenwandfläche)
des Bohrungswandteils 10 des Drosselkörpers 2 und dem Außenumfangsrand
des Drosselventils 3 ausgebildeter Spalt bei einem vorbestimmten
Betrag beibehalten werden kann, wenn sich das Drosselventil 3 in
seiner Vollverschlussstellung befindet. Daher kann eine Menge von
in die Zylinder der Kraftmaschine 80 strömender Einlassluft
in dem Leerlaufbetrieb des Fahrzeugs bei einer vorbestimmten Menge beibehalten
werden, und die Leerlaufdrehzahl entspricht einer vorbestimmten
Drehzahl. Somit kann die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs in dem Leerlaufbetrieb
verbessert werden, wenn die Kraftstoffeinspritzmenge in Übereinstimmung
mit der Einlassluftmenge gesteuert wird.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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Wie
in 3A gezeigt ist, ist in diesem Ausführungsbeispiel
eine Umfangsnut (zweites Lagerbeschränkungsmittel) 41 in
der Außenumfangsfläche des
zweiten zylindrischen Abschnitts 7a des zweiten Lagers 7 ausgebildet.
Daher strömt
beim Gießen
des Drosselkörpers 2 aus
einem kunstharzhaltigen Material ein Füllstoff (geschmolzenes kunstharzhaltiges Material),
der den Innenumfangsrand des zweiten Lochs des zweiten Nabenabschnitts 12 des
Drosselkörpers 2 bildet,
in die Umfangsnut 41 des zweiten Lagers 7. Dementsprechend
kann eine Haftungsfestigkeit, d. h., eine Verbindungsfestigkeit
zwischen dem den Drosselkörpers 2 bildenden
kunstharzhaltigen Material und dem zweiten Lager 7 verbessert werden,
so dass das zweite Lager 7 darin beschränkt werden kann, sich mit Bezug
auf den zweiten Nabenabschnitt 12 des Drosselkörpers 2 axial
zu bewegen und in Umfangsrichtung zu drehen. Ferner kann eine Umfangsnut
(erstes Lagerbeschränkungsmittel,
nicht gezeigt) in der Außenumfangsfläche des
ersten zylindrischen Abschnitts 6a des ersten Lagers 6 ausgebildet
sein, so dass das erste Lager 6 darin beschränkt werden
kann, sich mit Bezug auf den ersten Nabenabschnitt 11 des
Drosselkörpers 2 axial
zu bewegen und in Umfangsrichtung zu drehen.
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Somit
kann die Drosselwelle 4, die durch den ersten und den zweiten
Nabenabschnitt 11, 12 des Drosselkörpers 2 über das
erste und das zweite Lager 6, 7 drehbar gestützt ist,
darin beschränkt
werden, sich in Achsrichtung zu bewegen, was durch eine axiale Verschiebung
des ersten und des zweiten Stützabschnitts 35, 36 des
ersten bzw. zweiten Lagers 6, 7 verursacht wird.
Abgesehen davon können das
erste und das zweite Lager 6, 7 darin beschränkt werden,
sich in Umfangsrichtung zu drehen, was durch die Drehung der Drosselwelle 4 verursacht wird.
Das heißt,
in dem ersten und dem zweiten Lager 6, 7 kann
zusätzlich
eine Drehbeschränkungsstruktur
ausgebildet sein. Somit kann die Drosselwelle 4 gleichmäßig betätigt werden,
so dass die Steuerbarkeit des Drosselventils 3 verbessert
werden kann. Daher kann die Drosselstellung, d. h. die Kraftmaschinendrehzahl,
entsprechend einer durch den Fahrer betätigten Beschleunigerstellung
schnell gesteuert werden, so dass das Fahrverhalten verbessert werden
kann.
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Wie
in 3B gezeigt ist, kann in der Außenumfangsfläche des
zweiten zylindrischen Abschnitts 7a des zweiten Lagers 7 ein
Vorsprung (zweites Lagerbeschränkungsmittel) 42 ausgebildet sein.
Bei dieser Struktur können ähnliche
Wirkungen wie jene der Umfangsnut 41 erzeugt werden. Ein
Vorsprung (erstes Lagerbeschränkungsmittel,
nicht dargestellt) kann auf ähnliche
Weise in der Außenumfangsfläche des
ersten zylindrischen Abschnitts 6a des ersten Lagers 6 ausgebildet
sein.
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Wie
in 3C gezeigt ist, kann eine Axialnut (zweites Lagerbeschränkungsmittel) 43 in
der Außenumfangsfläche des
zweiten zylindrischen Abschnitts 7a des zweiten Lagers 7 ausgebildet
sein. Bei diesem Aufbau können ähnliche
Wirkungen wie jene der Umfangsnut 41 erzeugt werden. Eine
Axialnut (erstes Lagerbeschränkungsmittel,
nicht dargestellt) kann auf ähnliche
Weise in der Außenumfangsfläche des
ersten zylindrischen Abschnitts 6a des ersten Lagers 6 ausgebildet
sein.
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Wie
in 3D gezeigt ist, kann in der Außenumfangsfläche des
zweiten zylindrischen Abschnitts 7a des zweiten Lagers 7 eine
kreisförmige Vertiefung
(zweites Lagerbeschränkungsmittel) 44 ausgebildet
sein. Bei dieser Struktur werden ähnliche Wirkungen wie jene
der Ringnut 41 erzeugt. Eine kreisförmige Vertiefung (erstes Lagerbeschränkungsmittel,
nicht gezeigt) kann auf ähnliche
Weise in der Außenumfangsfläche des
ersten zylindrischen Abschnitts 6a des ersten Lagers 6 ausgebildet
sein.
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Wie
in 3E gezeigt ist, kann in der Außenumfangsfläche des
zweiten zylindrischen Abschnitts 7a des zweiten Lagers 7 ein
Nutabschnitt (zweites Lagerbeschränkungsmittel) 45 ausgebildet
sein. Der Nutabschnitt 45 hat Vorsprünge und Rücksprünge, wie zum Beispiel ein multiples
Netzwerk oder ein multiples Gitter, die durch Rändeln oder dergleichen ausgebildet
sind. Bei dieser Struktur können ähnliche Wirkungen
wie jene der Umfangsnut 41 erzeugt werden. Ein Nutabschnitt
(erstes Lagerbeschränkungsmittel,
nicht gezeigt) kann auf ähnliche
Weise in der Außenumfangsfläche des
ersten zylindrischen Abschnitts 6a des ersten Lagers 6 ausgebildet
sein.
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(Drittes Ausführungsbeispiel)
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Wie
in 4 gezeigt ist, ist in dem dritten Ausführungsbeispiel
ein kreisförmiger
erster beschränkter
Abschnitt 26 integral an einer Endseite, d. h., an der
ersten Endseite der Drosselwelle 4 an der linken Seite
aus 4 ausgebildet. Der erste gestützte Abschnitt (erster Stufenabschnitt) 26 befindet sich
an der axialen Endseite mit Bezug auf den ersten Gleitabschnitt 15 der
Drosselwelle 4 außen
und ist durch einen ersten Stützabschnitt 37 des
ersten Lagers 6 gestützt.
Das erste Lager 6 ist mit einem ersten zylindrischen Abschnitt 6a,
einem ersten ringförmigen
Abschnitt 6b und dergleichen aufgebaut. Der erste zylindrische
Abschnitt 6a des ersten Lagers 6 ist in dem ersten
Loch vorgesehen, das in dem ersten Nabenabschnitt 11 des
Drosselkörpers 2 ausgebildet
ist. Der erste Ringabschnitt 6b verschließt axial eine
Endseite, d. h., die erste Endseite des ersten zylindrischen Abschnitts 6a an
der linken Seite in 4.
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Der
erste Stützabschnitt 37 ist
an der axialen Bodenwandfläche
des ersten ringförmigen
Abschnitts 6b einstückig
ausgebildet, um den kreisförmigen
ersten gestützten
Abschnitt 26 der Drosselwelle 4 zu stützen. Der
erste und der zweite Stützabschnitt 37, 36 des
ersten bzw. des zweiten Lagers 6, 7 sind an beiden
axialen Endseiten mit Bezug auf das erste bzw. das zweite Gleitloch 31, 32 des
ersten bzw. des zweiten Lagers 6, 7 außen angeordnet,
so dass sie sich in Achsrichtung gegenüberstehen. Der erste und der
zweite Stufenabschnitt (gestützter
Abschnitt) 26, 22 der Drosselwelle 4 sind
an beiden axialen Endseiten der Drosselwelle axial durch den ersten
bzw. den zweiten Stützabschnitt 37, 36 des
ersten bzw. des zweiten Lagers 6, 7 eingesetzt.
Der erste und der zweite Stützabschnitt 37, 36 des
ersten bzw. zweiten Lagers 6, 7 dienen jeweils
als eine erste und zweite Achsschubbeschränkungseinrichtung, um die Drosselwelle 4 darin
zu beschränken,
sich mit Bezug auf den ersten und den zweiten Nabenabschnitt 11, 12 des
Drosselkörpers 2 axial
bewegen.
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(Viertes Ausführungsbeispiel)
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Wie
in 5 gezeigt ist, ist in dem vierten Ausführungsbeispiel
ein kleindurchmessriger Abschnitt 51 integral an einer
Endseite (der ersten Endseite) der Drosselwelle 4 an der
linken Seite in 5 über den ersten ringförmigen Stufenabschnitt 21 der Drosselwelle 4 ausgebildet.
Der erste Stufenabschnitt 21 der Drosselwelle 4 dient
als der erste gestützte
Abschnitt, der durch einen ersten Stützabschnitt 53 des
ersten Lagers 6 in Achsrichtung beschränkt ist. Der erste kleindurchmessrige
Abschnitt 51 hat einen Durchmesser, der kleiner als der
Durchmesser des Ventilhalteabschnitts 14 der Drosselwelle 4 ist.
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Ein
zweiter kleindurchmessriger Abschnitt 52 ist integral an
der anderen Endseite (zweiten Endseite) der Drosselwelle 4 an
der rechten Seite in 4 über den ringförmigen zweiten
Stufenabschnitt 22 des Drosselventils 4 ausgebildet.
Der zweite Stufenabschnitt 22 der Drosselwelle 4 dient
als der zweite gestützte
Abschnitt, der durch einen zweiten Stützabschnitt 54 des
zweiten Lagers 7 in Axialrichtung beschränkt ist.
Der zweite kleindurchmessrige Abschnitt 22 hat einen Durchmesser,
der kleiner als der Durchmesser des Ventilhalteabschnitts 14 der
Drosselwelle 4 ist.
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Die
Außenränder des
ersten und des zweiten kleindurchmessrigen Abschnitts 21, 22 dienen
als der erste bzw. zweite Gleitabschnitt 15, 16.
Der erste und zweite Gleitabschnitt 15, 16 gleiten
jeweils drehbar mit Bezug auf den ersten bzw. zweiten Nabenabschnitt 11, 12 des
Bohrungswandabschnitts 10 des Drosselkörpers 2 über das
erste bzw. zweite Gleitloch 31, 32 des ersten
bzw. zweiten Lagers 6, 7.
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Die
ersten und zweiten Lager 6, 7 sind integral aus
einem metallischen Material gebildet, so dass sie eine vorbestimmte
im Wesentlichen zylindrische Gestalt haben. Das erste und das zweite
Gleitloch 31, 32 sind jeweils in dem ersten bzw.
zweiten Lager 6, 7 ausgebildet, um den ersten
bzw. zweiten Gleitabschnitt 15, 16 der Drosselwelle 4 zu
stützen. Ringförmige erste
und zweite Stützabschnitte 53, 54 sind
jeweils an den axialen Innenendflächen der ersten bzw. zweiten
Lager 6, 7, die sich einander gegenüberstehen, ausgebildet, um jeweils den ersten und den
zweiten Stufenabschnitt (gestützter
Abschnitt) 21, 22 der Drosselwelle 4 zu
stützen.
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Die
ersten und zweiten Stützabschnitte 53, 54 des
ersten bzw. zweiten Lagers 6, 7 sind so angeordnet,
dass sie sich einander von beiden axialen Endseiten mit Bezug auf
den Ventilhalteabschnitt 14 der Drosselwelle 4 einander
in Achsrichtung gegenüberliegen.
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Beide
ringförmigen
axialen Endflächen,
d. h., der erste und zweite Stufenabschnitt (die gestuften Abschnitte) 21, 22 des
Ventilhalteabschnitts 14 der Drosselwelle 4 sind
von beiden axialen Endseiten der Drosselwelle 4 in Achsrichtung
durch den ersten bzw. zweiten Stützabschnitt 53, 54 eingesetzt.
Der erste und der zweite Stützabschnitt 53, 54 des
ersten bzw. des zweiten Lagers 6, 7 dienen jeweils
als ein erstes bzw. zweites Achsschubbeschränkungsmittel, um die Drosselwelle 4 darin
zu beschränken,
sich mit Bezug auf den ersten bzw. zweiten Nabenabschnitt 11, 12 des
Drosselkörpers 2 in
Achsrichtung zu bewegen. Bei diesem Ausführungsbeispiel durchdringen
der erste und der zweite kleindurchmessrige Abschnitt 51, 52 der
Drosselwelle 4 jeweils das erste bzw. zweite Gleitloch 31, 32 des
ersten bzw. zweiten Lagers 6, 7.
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(Fünftes Ausführungsbeispiel)
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Wie
in 6 gezeigt ist, ist in dem fünften Ausführungsbeispiel ein erster großdurchmessriger Abschnitt 55 einstückig an
einer Endseite (der ersten Endseite) der Drosselwelle 4 an
der linken Seite in 6 ausgebildet.
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Der
erste großdurchmessrige
Abschnitt 55 hat einen Durchmesser, der größer als
der Durchmesser des Ventilhalteabschnitts 14 und als der
erste Gleitabschnitt 15 der Drosselwelle 4 ist.
Ein ringförmiger
erster gestützter
Abschnitt 61 ist einstückig
an der einen Endfläche
(der ersten Endseite) des ersten großdurchmessrigen Abschnitts 55 an
der linken Seite in 6 axial außerhalb des ersten großdurchmessrigen
Abschnitt 55 ausgebildet. Der ringförmige erste gestützte Abschnitt 61 ist
durch einen ersten Stützabschnitt 53 des
ersten Lagers 6 in Achsrichtung aufgenommen.
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Ein
zweiter großdurchmessriger
Abschnitt 56 ist einstückig
an der anderen Seite (der zweiten Endseite) der Drosselwelle 4 an
der rechten Seite in 6 ausgebildet. Der zweite großdurchmessrige Abschnitt 56 hat
einen Durchmesser, der größer als der
Durchmesser des Ventilhalteabschnitts 14 und des zweite
Gleitabschnitt 15 der Drosselwelle 4 ist. Ein
ringförmiger
zweiter gestützter
Abschnitt 62 ist einstückig
an der anderen Endfläche
(der zweiten Endfläche)
des zweiten großdurchmessrigen
Abschnitts 56 an der rechten Seite in 6 axial
außerhalb
des zweiten großdurchmessrigen
Abschnitts 56 ausgebildet. Der ringförmige zweite gestützte Abschnitt 62 ist
durch einen zweiten Stützabschnitt 54 des
zweiten Lagers 7 in Achsrichtung aufgenommen.
-
Die
Außenumfangsflächen der
Drosselwelle 4, die sich an den axialen Endseiten mit Bezug
auf den ersten und zweiten großdurchmessrigen
Abschnitt 55, 56 außerhalb befinden, dienen jeweils
als ein erster und ein zweiter Gleitabschnitt 15, 16.
Der erste und der zweite Gleitabschnitt 15, 16 gleiten durch
die ersten und zweiten Gleitlöcher 31, 32,
die in dem ersten und zweiten Lager 6, 7 ausgebildet sind,
jeweils drehbar mit Bezug auf den ersten und zweiten Nabenabschnitt 11, 12 des
Bohrungswandabschnitts 10 des Drosselkörpers 2.
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Die
ersten und zweiten Lager 6, 7 sind einstückig aus
einem metallischen Material ausgebildet, so dass sie eine vorbestimmte
im Wesentlichen kreisförmige
Gestalt haben. Die ersten und zweiten Gleitlöcher 31, 32 sind
jeweils in dem ersten und dem zweiten Lager 6, 7 ausgebildet,
um den ersten und zweiten Gleitabschnitt 15, 16 der
Drosselwelle 4 drehbar zu stützen. Ringförmig gestaltete erste und zweite
Stützabschnitte 53, 54 sind
jeweils einstückig an
den axialen Innenendflächen
der ersten und zweiten Lager 6, 7 ausgebildet,
die sich ähnlich
wie im vierten Ausführungsbeispiel
axial gegenüberliegen. Die
ersten und zweiten Stützabschnitte 53, 54 stützen jeweils
die ersten und zweiten gestützten
Abschnitte 61, 62 der ersten und zweiten großdurchmessrigen
Abschnitte 55, 56 der Drosselwelle 4.
In diesem Ausführungsbeispiel
durchdringen beide axialen Endabschnitte der Drosselwelle 4 jeweils
das erste bzw. zweite Gleitloch 31, 32, die in
dem ersten und zweiten Lager 6, 7 ausgebildet
sind.
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(weiteres Ausführungsbeispiel)
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Der
vorstehend genannte Drosselkörper 2 kann
auf ein Drosselgerät
ohne Antriebsmotor angewendet werden, welches in einer Brennkraftmaschine
verwendet wird. In diesem Fall ist ein Hebelteil, welches über ein
Drahtseil mechanisch an einem Beschleunigerpedal angeschlossen ist,
anstelle des Ventilzahnrads 9 vorgesehen, welches an dem
Ende der Drosselwelle 4 vorgesehen ist. Bei dieser Struktur
kann die durch einen Fahrer betätigte
Beschleunigerstellung auch auf das Drosselventil 3 und
die Drosselwelle 4 übertragen
werden.
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Die
Drosselwelle 4 oder zumindest eines aus dem ersten und
dem zweiten Lager 6, 7 kann einstückig aus
einem kunstharzhaltigen Material geformt sein. In diesem Fall, wenn
der Drosselkörper 2 aus einem
kunstharzhaltigen Material geformt ist, können die Drosselwelle 4 oder
zumindest eines aus dem ersten und dem zweiten Lager 6, 7 in
der selben Formgebungsform wie jene des Drosselkörpers 2 im Wesentlichen
gleichzeitig mit dem Formgebungsvorgang des Drosselkörpers 2 geformt
werden.
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Sowohl
das Drosselventil 3 als auch die Drosselwelle 4 kann
aus einem metallischen Material einstückig ausgebildet sein. Alternativ
kann sowohl das Drosselventil 3 als auch die Drosselwelle 4 aus einem
kunstharzhaltigen Material geformt sein. Wenn sowohl das Drosselventil 3 als
auch die Drosselwelle 4 einstückig aus einem kunstharzhaltigen
Material geformt sind, kann zumindest eines von dem Drosselventil 3 und
der Drosselwelle 4 in der gleichen Formgebungsform wie
jene des Drosselkörpers 2 im Wesentlichen
gleichzeitig mit dem Formgebungsvorgang des Drosselkörpers 2 geformt
werden.
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Das
Drosselventil (Kunstharzventil) 3 kann mit kunstharzhaltigen
Scheibenabschnitten, beispielsweise zwei halbkreisförmigen Abschnitten
und einer kunstharzhaltigen Welle (zylindrischen Abschnitt) aufgebaut
sein. Eine metallene Welle 4 kann in der kunstharzhaltigen
Welle des Drosselventils 3 durch Einsetzformgebung ausgebildet
sein. Die kunstharzhaltige Welle (der zylindrische Abschnitt) kann
an dem Außenumfangsrand
des Ventilhalteabschnitts 14 der Drosselwelle 4 (der
metallenen Welle) ausgebildet sein und ein mit dem Drosselventil 3 ausgebildeter
kunstharzhaltiger Wellenabschnitt und ein mit der Drosselwelle 4 ausgebildeter
kunstharzhaltiger Wellenabschnitt können miteinander verschweißt sein.
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Wenn
der erste und der zweite Gleitabschnitt 15, 16 des
Drosselventils 3 in den ersten und zweiten Gleitlöchern 31, 32 der
ersten und zweiten Lager 6, 7 in einem stromaufwärtsliegenden
Vorgang vor dem Spritzgießvorgang
des Drosselkörpers 2 drehbar
aufgenommen sind, kann ein Schmiermittel auf Gleitabschnitte gegeben
werden. Insbesondere kann ein stark schmierendes Material, wie z.
B. Fluorkohlenwasserstoffkunstharz oder Molybdendisulfid jeweils zwischen
die Innenumfangsflächen
des ersten und zweiten Gleitlochs 31, 32 des ersten
und zweiten Lagers 6, 7 und die Außenumfangsflächen des
ersten und zweiten Gleitabschnitts 15, 16 des
Drosselventils 3 gegeben werden. Somit kann die Steuerbarkeit
des Drosselventils 3 weiter verbessert werden.
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Ein
Dauermagnet mit zylindrischer Gestalt kann als eine Magnetfeldquelle
anstelle der getrennten Dauermagneten verwendet werden.
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Das
Füllmittel
kann gleichzeitig von einer Vielzahl von Einfüllöffnungen in den Hohlraum der Formen
eingespritzt werden, während
die Formen in dem Füllvorgang
und/oder dem Druckhaltevorgang miteinander verklemmt sind. Wahlweise
kann das Füllmittel
von der Vielzahl von Füllöffnungen
mehrmals in den Hohlraum der Formen eingespritzt werden, während die
Formen in dem Füllvorgang und/oder
dem Druckhaltevorgang miteinander verklemmt sind.
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Verschiedene
Modifikationen und Abänderungen
können
an den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen
gemacht werden, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Eine
Drosselwelle (4), erste und zweite Lager (6),
(7) werden in ein Bohrungswandteil (10) des Drosselkörpers (2) eingesetzt
und darin ausgebildet, wenn der Drosselkörper (2) in den gleichen
Formen ausgebildet wird. D. h., wenn der Drosselkörper (2)
in einer vorbestimmten Gestalt ausgebildet ist, sind die Drosselwelle
(4), das erste und das zweite Lager (6), (7)
in dem Bohrungswandteil (10) des Drosselkörpers (2)
aufgenommen. Erste und zweite Stufenabschnitte (21), (22)
sind an der Drosselwelle (4) ausgebildet und sind durch
erste und zweite Stützabschnitte
(35), (36), die jeweils an dem ersten bzw. dem
zweiten Lager (6), (7), ausgebildet sind, von
beiden axialen Enden der Drosselwelle (4) in Achsrichtung
eingesetzt. Daher kann die Drosselwelle (4) darin beschränkt werden,
sich in Achsrichtung zu bewegen, ohne dass zusätzliche Achsschubbeschränkungsmittel,
wie z. B. ein E-Ring und ein C-Ring erforderlich wären.