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Die Erfindung betrifft eine Drosselvorrichtung für einen Verbrennungsmotor.
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Die
JP 2009-185679 A beispielsweise lehrt eine Drosselvorrichtung mit einem Ventil, dessen Öffnungsgrad durch einen Antriebsmotor verstellt wird, um die in einen Verbrennungsmotor gesaugte Ansaugluftmenge zu ändern.
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Die Drosselvorrichtung
100 der
JP 2009-185679 A weist gemäß
6 einen Drosselkörper
102, ein Ventil
103, eine Rückstellfeder
106, den Motor
105, eine Vielzahl von Kraftübertragungsrädern
107, einen Schließstellungsanschlag
134 und einen Zwischenstellungsanschlag
140 auf. Der Drosselkörper
102 bildet einen Ansaugkanal, der die Ansaugluft leitet und mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist. Das Ventil
103 ist im Ansaugkanal drehbeweglich aufgenommen, um den Öffnungsgrad des Ansaugkanals zu ändern. Die Rückstellfeder
106 drängt das Ventil
103 sowohl von einer Offenstellungsseite als auch von einer Schließstellungsseite des Ventils
103 her in Richtung einer definierten Zwischenstellung zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung des Ventils
103. Der Motor
105 treibt das Ventil
103 gegen die Antriebskraft der Rückstellfeder
106 in Offenrichtung (in Richtung Offenseite) oder in Schließrichtung (in Richtung Schließseite) an. Die Kraftübertragungsräder
107 übertragen die Ausgangskraft des Motors
105 auf das Ventil
103. Der Schließstellungsanschlag
134 ist so ausgelegt, dass ein Ventilrad
126, bei dem es sich um eines der Kraftübertragungsräder
107 handelt, dagegen anschlägt, wenn das Ventil
103 in Schließrichtung (in Richtung Schließseite) angetrieben wird und die Schließstellung erreicht. Der Zwischenstellungsanschlag
140 ist so ausgelegt, dass die Rückstellfeder
106 dagegen anschlägt, wenn sich das Ventil
103 bezüglich der Zwischenstellung auf der Schließstellungsseite befindet.
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Der Schließstellungsanschlag 134 nimmt eine schließseitige Anschlagskraft auf, die das Ventilrad 126 beim Anschlag gegen den Schließstellungsanschlag 134 in einem Angriffspunkt Q in 6 von links nach rechts ausübt. Der Zwischenstellungsanschlag 140 nimmt durch den Anschlag an der Rückstellfeder 106 in einem Angriffspunkt P in 6 von unten nach oben eine Zwischenstellungsreaktionskraft der Rückstellfeder 106 auf.
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Die Zwischenstellungsreaktionskraft wirkt im Bereich eines Ventilöffnungsgrads (eines Ventilöffnungsgradbereichs) kleiner-gleich einem mittleren Ventilöffnungsgrad, in dem das Ventil 103 am häufigsten betätigt wird, ständig auf den Zwischenstellungsanschlag 140 ein. Wenn der Drosselkörper 102 aus einem Harzmaterial mit einem niedrigen Elastizitätsmodul hergestellt ist, erfährt der Zwischenstellungsanschlag 140 daher tendenziell eine Kriechverformung. Durch die Kriechverformung besteht die Wahrscheinlichkeit einer Positionsabweichung des Angriffspunkts P der Zwischenstellungsreaktionskraft am Zwischenstellungsanschlag 140 relativ zum Angriffspunkt Q der schließseitigen Anschlagskraft am Schließstellungsanschlag 134. Im Besonderen verschiebt sich der Angriffspunkt P des Zwischenstellungsanschlags 140 bei einer Verformung irreversibel in Richtung Schließseite (in 6 nach oben), wohingegen sich der Angriffspunkt Q des Schließstellungsanschlags 134 nicht ändert. Wenn das Ventil 103 aus der Zwischenstellung in die Schließstellung verstellt wird, kann es kann daher passieren, dass das Ventilrad 126 im geschlossenen Zustand des Ventils 103 nicht mehr gegen den Schließstellungsanschlag 134 anschlägt.
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Von diesem Problem ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Drosselvorrichtung zu schaffen, die eine Positionsabweichung des Angriffspunkts einer Zwischenstellungsreaktionskraft an einem Zwischenstellungsanschlag relativ zum Angriffspunkt einer schließseitigen Anschlagskraft an einem Schließstellungsanschlag effektiv begrenzen kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Drosselvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.
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Eine erfindungsgemäße Drosselvorrichtung für einen Verbrennungsmotor weist einen Körper, ein Ventil, ein Mittel zum Antrieb des Ventils (im Folgenden als Antriebsmittel bezeichnet), einen Elektromotor, eine Vielzahl von Kraftübertragungselementen, ein Schließstellungsbegrenzungselement und ein Zwischenstellungsbegrenzungselement auf. Der Körper bildet einen Ansaugkanal, der mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist. Das Ventil ist im Ansaugkanal drehbeweglich aufgenommen und stellt den Ventilöffnungsgrad im Ansaugkanal ein. Das Antriebsmittel treibt das Ventil sowohl von einer Schließstellungsseite als auch von einer Offenstellungsseite des Ventils her in Richtung einer definierten Zwischenstellung zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung des Ventils an. Der Elektromotor stellt bei einer Stromversorgung eine Ausgangskraft bereit, um das Ventil je nach Drehrichtung gegen die Antriebskraft des Antriebsmittels in eine Offen- oder Schließrichtung des Ventils anzutreiben. Die Kraftübertragungselemente arbeiten zusammen, um die Ausgangskraft des Elektromotors auf das Ventil zu übertragen. Das eine Kraftübertragungselement schlägt gegen das Schließstellungsbegrenzungselement an, wodurch die weitere Bewegung des einen Kraftübertragungselements begrenzt wird, wenn das Ventil in Ventilschließrichtung angetrieben wird und die Schließstellung des Ventils erreicht. Das Antriebsmittel schlägt gegen das Zwischenstellungsbegrenzungselement an, wenn sich das Ventil bezüglich der definierten Zwischenstellung auf der Seite befindet, auf der die Schließstellung des Ventils liegt. Das Schließstellungsbegrenzungselement nimmt von dem einen Kraftübertragungselement eine schließseitige Anschlagskraft auf, wenn das eine Kraftübertragungselement gegen das Schließstellungsbegrenzungselement anschlägt. Das Zwischenstellungsbegrenzungselement nimmt durch den Eingriff mit dem Antriebsmittel vom Antriebsmittel eine Zwischenstellungsreaktionskraft auf. Die auf das Schließstellungsbegrenzungselement ausgeübte schließseitige Anschlagskraft und die auf das Zwischenstellungsbegrenzungselement ausgeübte Zwischenstellungsreaktionskraft sind im Wesentlichen in einer definierten Richtung orientiert. Das Zwischenstellungsbegrenzungselement überträgt die Zwischenstellungsreaktionskraft auf das Schließstellungsbegrenzungselement. Das Schließstellungsbegrenzungselement wird durch die übertragene Zwischenstellungsreaktionskraft im Wesentlichen in der definierten Richtung verformt. Der Angriffspunkt der schließseitigen Anschlagskraft am Schließstellungsbegrenzungselement wird bei einer Verformung des Schließstellungsbegrenzungselement im Wesentlichen in der definierten Richtung verschoben.
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Das Schließstellungsbegrenzungselement kann einen ersten ebenen Abschnitt und einen zweiten ebenen Abschnitt aufweisen. Der erste ebene Abschnitt hat in eine Richtung senkrecht zu seiner Ebene gemessen eine im Wesentlichen gleichmäßige Dicke und weist einen ersten Endabschnitt auf, der an eine Innenumfangswandfläche des Körpers angefügt ist. Der zweite ebene Abschnitt hat in eine Richtung senkrecht zu seiner Ebene gemessen eine im Wesentlichen gleichmäßige Dicke. Der zweite ebene Abschnitt weist einen ersten Endabschnitt und einen zweiten Endabschnitt auf. Der erste Endabschnitt des zweiten ebenen Abschnitts ist an die Innenumfangswandfläche des Körpers angefügt, während der zweite Endabschnitt des zweiten ebenen Abschnitts so an einen zweiten Endabschnitt des ersten ebenen Abschnitts angefügt ist, dass zwischen dem ersten ebenen Abschnitt und dem zweiten ebenen Abschnitt ein im Wesentlichen rechter Winkel definiert ist. Das Zwischenstellungsbegrenzungselement kann einen ersten ebenen Abschnitt und einen zweiten ebenen Abschnitt aufweisen. Der erste ebene Abschnitt hat in eine Richtung senkrecht zu seiner Ebene gemessen eine im Wesentlichen gleichmäßige Dicke und ist im Wesentlichen parallel zum ersten ebenen Abschnitt des Schließstellungsbegrenzungselements ausgerichtet. Der erste ebene Abschnitt des Zwischenstellungsbegrenzungselements weist einen ersten Endabschnitt auf, der an die Innenumfangswandfläche des Körpers angefügt ist. Der zweite ebene Abschnitt hat in eine Richtung senkrecht zu seiner gemessen eine im Wesentlichen gleichmäßige Dicke und ist im Wesentlichen parallel zum zweiten ebenen Abschnitt des Schließstellungsbegrenzungselements ausgerichtet. Der zweite ebene Abschnitt des Zwischenstellungsbegrenzungselements weist einen ersten Endabschnitt und einen zweiten Endabschnitt auf. Der erste Endabschnitt des zweiten ebenen Abschnitts ist an einen Mittelabschnitt des ersten ebenen Abschnitts des Schließstellungsbegrenzungselements angefügt, der in der Mitte zwischen dem ersten Endabschnitt und dem zweiten Endabschnitt des ersten ebenen Abschnitts des Schließstellungsbegrenzungselements liegt. Der zweite Endabschnitt des zweiten ebenen Abschnitts ist so an einen zweiten Endabschnitt des ersten ebenen Abschnitts des Zwischenstellungsbegrenzungselements angefügt, dass zwischen dem ersten ebenen Abschnitt und dem zweiten ebenen Abschnitt des Zwischenstellungsbegrenzungselements ein im Wesentlichen rechter Winkel definiert ist.
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Die Erfindung wird gemeinsam mit weiteren Merkmalen und Vorteilen aus der nachfolgenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen verständlicher. In den Zeichnungen zeigt:
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1 eine Querschnittansicht von vorne, die den Aufbau einer Drosselvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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2A eine Seitenansicht, wie sie sich nach der Entfernung einer Getriebeabdeckung, in 1 von rechts aus gesehen ergibt und die ein Getriebegehäuse der Drosselvorrichtung zeigt;
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2B eine Querschnittansicht entlang der Linie IIB-IIB in 2A;
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3A eine vergrößerte Teilansicht eines Bereichs IIIA in 2A;
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3B eine Querschnittansicht entlang einer Linie IIIB-IIIB in 3A;
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4 eine Darstellung, die ein wesentliches Merkmal der Drosselvorrichtung der Ausführungsform veranschaulicht;
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5A ähnlich der 3A eine vergrößerte Teilansicht, die eine Abwandlung der Ausführungsform zeigt;
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5B eine Querschnittansicht entlang einer Linie VB-VB in 5A; und
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6 eine Seitenansicht, die ein Getriebegehäuse einer bekannten Drosselvorrichtung zeigt.
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Mit Hilfe der 1 bis 4 wird im Folgenden eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
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Eine Drosselvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform weist gemäß 1 einen Drosselkörper (auch als Körper bezeichnet) 2, ein Drosselventil 3, eine Drosselwelle (Drehwelle) 4, einen Antriebsmotor 5, eine Rückstellfeder 6 und ein Untersetzungsgetriebe 7 auf. Der Drosselkörper 2 bildet einen rohrzylindrischen Ansaugkanal 2a, der die Ansaugluft (auch als Luft bezeichnet) leitet. Das Drosselventil 3 stellt die Menge der Ansaugluft (auch als Ansaugluftmenge bezeichnet) ein. Die Drosselwelle 4 trägt das mit der Drosselwelle 4 drehfest verbundene Drosselventil 3 und ist über eine Lagerung im Drosselkörper 2 drehbeweglich gelagert. Der Antriebsmotor 5 ist ein Elektromotor, der bei einer Stromversorgung die Drosselwelle 4 in Drehung setzt. Die Rückstellfeder (die als ein Zwischenstellungsantriebsmittel dient oder einfach als Antriebsmittel bezeichnet wird) 6 treibt das Drosselventil 3 in Schließ- und Offenrichtung an. Das Untersetzungsgetriebe 7 weist eine Vielzahl von (Drehmoment- oder)Kraftübertragungselementen (Zahnrädern) 26, 28, 29 auf, die zusammenwirkend (das Ausgangsdrehmoment oder) die Ausgangskraft des Antriebsmotors 5 auf die Drosselwelle 4 übertragen.
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Das Untersetzungsgetriebe 7 ist in einem Getriebegehäuse 8 aufgenommen, das an einem Endabschnitt (dem rechten Endabschnitt in 1) des Drosselkörpers 2 ausgebildet ist. Des Weiteren ist eine Getriebeabdeckung 9 vorgesehen, die die Öffnung des Getriebegehäuses 8 verschließt, um das Eindringen von Staub in das Getriebegehäuse 8 zu begrenzen.
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Die Drosselvorrichtung 1 ist mit einer nicht gezeigten Motorsteuerung (ECU) verbunden, die die Stromversorgung des Antriebsmotors 5 regelt, wodurch die Drosselvorrichtung 1 einen Teil des Ansaugsystems des Verbrennungsmotors bildet. Die Drosselvorrichtung 1 wird von der ECU auf der Grundlage des Betätigungsgrads des Gaspedals eines Fahrzeugs (z. B. Kraftfahrzeugs) angesteuert, um durch eine Einstellung der dem Verbrennungsmotor zugeführten Ansaugluftmenge die Ausgangskraft und die Drehzahl des Verbrennungsmotors zu regeln. Ein (nicht gezeigter) Gaspedalstellungssensor ist mit der ECU verbunden. Der Gaspedalstellungssensor wandelt den Gaspedalbetätigungsgrad in ein entsprechendes elektrisches Signal (ein Gaspedalstellungssignal) um und gibt dieses Signal als ein Signal, das die Gaspedalstellung angibt, an die ECU weiter.
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Der Drosselkörper 2 ist aus einem Metallmaterial (z. B. durch Aluminiumdruckguss) oder einem Harzmaterial hergestellt. Der Drosselkörper 2 bildet ein Gehäuse, das das Drosselventil 3 in einem Bereich von einer (vollständig geschlossenen Stellung, im Folgenden:) Schließstellung bis zu einer (vollständig offenen Stellung, im Folgenden:) Offenstellung im Ansaugkanal 2a drehbeweglich hält. Der Ansaugkanal 2a ist in einem rohrzylindrischen Bohrungswandabschnitt 18 ausgebildet und hat im Wesentlichen einen Kreisquerschnitt. Der Drosselkörper 2 ist mit Hilfe von Befestigungselementen (z. B. Schrauben) an einem (nicht gezeigten) Saugrohr des Verbrennungsmotors befestigt. Im Außenrandbereich des Bohrungswandabschnitts 18 sind eine Vielzahl von Aufnahmelöchern 24 zur Aufnahme von Befestigungselementen (z. B. Befestigungsschrauben) ausgebildet.
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Der Drosselkörper 2 weist zwei rohrzylindrische Lageraufnahmeabschnitte 21, 23 auf. Der Lageraufnahmeabschnitt 23 ist an dem einen Endabschnitt des Drosselkörpers 2 vorgesehen, um den einen Endabschnitt (in 1 den linken Endabschnitt) der Drosselwelle 4 über ein Gleitlager 22 drehbeweglich zu lagern. Der Lageraufnahmeabschnitt 21 ist an dem anderen Endabschnitt des Drosselkörpers 2 vorgesehen, um den anderen Endabschnitt (in 1 den rechten Endabschnitt) der Drosselwelle 4 über ein Wälzlager (Kugellager) 20 drehbeweglich zu lagern.
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Das Drosselventil 3 ist eine Drosselklappe in Form einer im Wesentlichen kreisförmigen Scheibe aus einem Metallmaterial oder Harzmaterial und stellt die Menge der in den Verbrennungsmotor gesaugten Luft (Ansaugluftmenge) ein. Im montierten Zustand, in dem das Drosselventil 3 in einer (nicht näher gezeigten) Ventilaufnahmeöffnung sitzt, die in einem Ventilhalteabschnitt der Drosselwelle 4 ausgebildet ist, ist das Drosselventil 3 mit Hilfe von Befestigungselementen (z. B. Befestigungsschrauben) an der Drosselwelle 4 befestigt, wodurch das Drosselventil 3 mit der Drosselwelle 4 einstückig drehbeweglich ist.
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Die Drosselwelle 4 hat die Form eines zylindrischen Stabs und ist aus einem Metallmaterial hergestellt. Die Endabschnitte der Drosselwelle 4 sind durch die Lageraufnahmeabschnitte 21, 23 des Drosselkörpers 2 drehbeweglich gelagert. An dem anderen Endabschnitt der Drosselwelle 4 ist ein Ventilrad 26, das einen Bestandteil (im Besonderen eines der Kraftübertragungselemente) des Untersetzungsgetriebes 7 bildet, befestigt, und zwar dadurch, dass der andere Endabschnitt der Drosselwelle 4 und eine in einem Innenumfangsabschnitt des Ventilrads 26 eingeformte Ringplatte 27 aneinander geschmiedet sind.
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Der Antriebsmotor 5 dient als ein elektrischer Aktor (eine Antriebquelle) und hat eine Motorwelle, die sich bei Stromversorgung vor- und rückwärts drehen Isst. Das Untersetzungsgetriebe 7 verringert die Drehzahl des Antriebsmotors 5 auf die Drehzahl der Drosselwelle 4. Das Untersetzungsgetriebe 7 umfasst das Ventilrad 26, ein Vorgelegerad 28 und ein Ritzel 29, die als Kraftübertragungselemente dienen. Das Ventilrad 26 ist an dem anderen Endabschnitt der Drosselwelle 4 befestigt. Das Vorgelegerad 28 kämmt mit dem Ventilrad 26. Das Ritzel 29 sitzt auf der Motorwelle des Antriebsmotors 5.
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Das Vorgelegerad 28 ist aus einem Harzmaterial geformt und hat einen zweistufigen Stirnradaufbau. Das Vorgelegerad 28 weist im Besonderen ein im Durchmesser kleines Rad 31 und ein im Durchmesser großes Rad 32 auf. Das im Durchmesser kleine Rad 31 kämmt mit dem Ventilrad 26. Das im Durchmesser große Rad 32 kämmt mit dem Ritzel 29. Das Vorgelegerad 28 sitzt drehbeweglich auf einer Vorgelegeachse 30. Ein Endabschnitt der Vorgelegeachse 30 ist in einem an einer Seitenwandfläche 25 des Bohrungswandabschnitts 18 des Drosselkörpers 2 ausgebildeten Vorsprung eingepresst, während der andere Endabschnitt der Vorgelegeachse 30 in einem Loch eines an der Innenwandfläche der Getriebeabdeckung 9 ausgebildeten Vorsprungs gelagert ist. Durch diese Anordnung wird eine Verschwenken oder Kippen der Vorgelegeachse 30 begrenzt. Das Ritzel 29 ist ein Antriebsrad, das aus einem Metallmaterial (Sintermetallmaterial) hergestellt ist und drehfest auf der Motorwelle (Ausgangswelle) des Antriebsmotors 5 sitzt.
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Das Ventilrad 26 ist aus einem Harzmaterial hergestellt und hat gemäß 2A und 2B im Wesentlichen die Form einer Kreisscheibe. Ein Zahnradabschnitt 33, der eine mit dem im Durchmesser kleinen Rad 31 des Vorgelegerads 28 kämmende Verzahnung aufweist, ist entlang des in 2A unteren Bereichs des Außenrandabschnitts des Ventilrads 26 teilweise ausgebildet. Der Zahnradabschnitt 33, der entlang des Außenrandabschnitts des Ventilrads 26 teilweise ausgebildet ist, hat von der Schließstellung aus bis zur Offenstellung hin des Drosselventils 3 gemessen einen maximalen Öffnungsgrad von 90°. Der Zahnradabschnitt 33 erstreckt sich daher über einen Winkelbereich von etwas mehr als 90° entlang des Außenrandabschnitts des Ventilrads 26. Der verbleibende Bereich des Außenrandabschnitts des Ventilrads 26 bildet einen Nabenabschnitt 19, an dem keine Verzahnung ausgebildet ist.
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An der Schnittstelle zwischen einem (in 2A oben liegenden) schließseitigen Endabschnitt des Zahnradabschnitts 33 und dem Nabenabschnitt 19 ist ein mit dem Ventilrad 26 einstückig ausgebildeter schließseitiger Anschlagabschnitt (Eingriffsabschnitt) 35. Der schließseitige Anschlagabschnitt 35 schlägt gegen einen die Schließstellung des Drosselventils 3 begrenzenden Schließstellungsanschlag (Schließstellungsbegrenzungselement) 34 an, wenn das Drosselventil 3 vollständig geschlossen ist. Des Weiteren ist an der Schnittstelle zwischen einem (bezüglich des schließseitigen Endabschnitts entgegengesetzt liegenden) offenseitigen Endabschnitt des Zahnradabschnitts 33 und dem Nabenabschnitt 19 ein mit dem Ventilrad 26 einstückig ausgebildeter offenseitiger Anschlagabschnitt (Eingriffsabschnitt) 17 vorgesehen. Der offenseitige Anschlagabschnitt 17 schlägt gegen einen die Offenstellung des Drosselventils 3 begrenzenden Offenstellungsanschlag 16 an, wenn das Drosselventil 3 vollständig geöffnet ist.
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Darüber hinaus steht an einer definierten Stelle zwischen der Schließseite und der Offenseite des Zahnradabschnitts 33 vom Ventilrad 26 ein später beschriebener Öffnungsabschnitt 39 axial hervor. Am Endabschnitt des Öffnungsabschnitts 39 ist ein Eingriffsabschnitt mit einer U-förmigen Führung ausgebildet, der mit einem U-förmigen Hakenabschnitt 38 einer Rückstellfeder 6 in Eingriff bringbar ist. Der U-förmige Eingriffsabschnitt des Öffnungsabschnitts 39 begrenzt eine axiale Bewegung (axiale Verschiebung) des U-förmigen Hakenabschnitts 38 der Rückstellfeder 6.
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Wie es in 1 gezeigt ist, ist am Endabschnitt (in 1 am rechten Endabschnitt) des Drosselkörpers 2, d. h. am Getriebegehäuse 8, ein Rückstellfederaufnahmeabschnitt 15 ausgebildet, der als eine zylindrische Aussparung (Ringaussparung) ausgebildet ist. Der Rückstellfederaufnahmeabschnitt 15 ist koaxial zum Lageraufnahmeabschnitt 21 ausgebildet, in dem die Drosselwelle 4 gelagert ist. Die Rückstellfeder 6 ist im Rückstellfederaufnahmeabschnitt 15 aufgenommen.
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Die Rückstellfeder 6 weist einen Rückstellfederabschnitt 36 und einen Voreinstellungsfederabschnitt 37 auf, die jeweils als Schraubenfedern ausgebildet sind. Die Wicklungsrichtung des Rückstellfederabschnitts 36 und die Wicklungsrichtung des Voreinstellungsfederabschnitts 37 sind gegensinnig. Der Verbindungsabschnitt zwischen dem Rückstellfederabschnitt 36 und dem Voreinstellungsfederabschnitt 37 ist U-förmig gebogen und bildet den U-förmigen Hakenabschnitt 38, der gegen einen (als ein Zwischenstellungsbegrenzungselement dienenden) Zwischenstellungsanschlag 40 anschlägt, der eine später beschriebene Zwischenstellung begrenzt (siehe 2A und 2B).
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Der Rückstellfederabschnitt 36 ist eine durch schraubenförmiges Wickeln eines Federstahlmaterials (Federdrahts) ausgebildete erste Feder (erster Federabschnitt) und übt durch den Öffnungsabschnitt 39 eine Rückstellfunktion aus, die darin besteht, das Drosselventil 3 aus der Offenstellung in die Zwischenstellung anzutreiben. Ein Endabschnitt (in 1 der linke Endabschnitt) des Rückstellfederabschnitts 36 steht in Eingriff mit einem (nicht gezeigten) körperseitigen Federhaken, der in einer Bodenwandfläche des Rückstellfederaufnahmeabschnitts 15 ausgebildet ist, der im Endabschnitt des Bohrungswandabschnitts 18 des Drosselkörpers 2 ausgebildet ist.
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Der Voreinstellungsfederabschnitt 37 ist eine durch schraubenförmiges Wickeln des Federstahlmaterials (Federdrahts) ausgebildete zweite Feder (zweiter Federabschnitt) und übt durch den Öffnungsabschnitt 39 eine Öffnungsfunktion aus, die darin besteht, das Drosselventil 3 aus der Schließstellung in die Zwischenstellung (eine Stellung, die einem mittleren Öffnungsgrad entspricht) anzutreiben. Der andere Endabschnitt des Voreinstellungsfederabschnitts 37 steht in Eingriff mit einem (nicht gezeigten) ventilradseitigen Federhaken des Ventilrads 26.
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Wie es in 2A und 2B gezeigt ist, ist der Schließstellungsanschlag 34 im Getriebegehäuse 8 links oben vorgesehen und rippenförmig ausgebildet. Der Schließstellungsanschlag 34 ist mit der Innenumfangswand des Getriebegehäuses 8 verbunden, d. h. an die Oberfläche der Innenumfangswand des Getriebegehäuses 8 angefügt, und ragt von der den Boden des Getriebegehäuses 8 bildenden Seitenwandfläche 25 des Bohrungswandabschnitts 18 mit einer definierten Höhe hervor. Der Schließstellungsanschlag 34 ist ein Begrenzungsabschnitt, gegen den der schließseitige Anschlagabschnitt 35 anschlägt, wenn das Drosselventil 3 in Schließrichtung (in Richtung Schließseite) angetrieben wird und die Schließstellung erreicht. Der Schließstellungsanschlag 34 begrenzt dadurch eine allzu starke Drehung des Drosselventils 3.
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Der Zwischenstellungsanschlag 40, der rippenförmig ausgebildet ist, ist am Getriebegehäuse 8 in 2A links oben ausgebildet. Der Zwischenstellungsanschlag 40 ist mit der Innenumfangswand des Getriebegehäuses 8 verbunden, d. h. an die Oberfläche der Innenumfangswand des Getriebegehäuses 8 angefügt, und ragt von der Seitenwandfläche 25 des Bohrungswandabschnitts 18 mit einer definierten Höhe hervor. Der U-förmige Hakenabschnitt 38 schlägt gegen den Zwischenstellungsanschlag 40 an, um das Drosselventil 3 durch die Antriebskraft des Rückstellfederabschnitts 36 und die Antriebskraft des Voreinstellungsfederabschnitts 37, die gegensinnig wirken, mechanisch in der definierten Zwischenstellung zwischen der Schließstellung und der Offenstellung des Drosselventils 3 zu halten.
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In dem Zustand, in dem Verbrennungsmotor (der Zündschalter) ausgeschaltet ist, oder in dem Zustand, in dem aus irgendeinem Grund die Stromversorgung des Antriebsmotors 5 unterbrochen ist, kann das Drosselventil 3 daher in der Zwischenstellung gehalten werden, in der ein definierter Ventilöffnungswinkel des Drosselventils 3 erzielt wird. Dadurch wird ein Notlaufantrieb des Fahrzeugs ermöglicht.
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Die Getriebeabdeckung 9 ist aus einem dielektrischen, thermoplastischen Harz hergestellt, das zwischen den benachbarten Klemmen eines Drosselventilpositionssensors (z. B. Hall-Sensors) elektrisch isoliert. Die Getriebeabdeckung 9 hat eine flansch-förmig ausgebildete Anschlussstirnfläche, die mit Hilfe von Befestigungselementen (z. B. Schrauben) an einer flanschförmig ausgebildeten Anschlussstirnfläche befestigt ist im Bereich der Öffnung des Getriebegehäuses 8 vorgesehen ist, in der das Untersetzungsgetriebe 7 aufgenommen ist. Zwischen diesen Anschlussstirnflächen ist eine (nicht gezeigte) ringförmige Dichtung (z. B. ein Gummidichtungsring, oder eine Manschette) eingebaut, um das Eindringen von Fremdkörpern (z. B. Staub) in das Innere der Getriebeabdeckung 9 zu begrenzen.
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Im Folgenden werden der Zwischenstellungsanschlag 40 und der Schließstellungsanschlag 34 ausführlich beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Zwischenstellungsanschlag 40 in Reihe mit dem Schließstellungsanschlag 34 angeordnet und mit dem Schließstellungsanschlag 34 verbunden, wie es in 3A und 3B gezeigt ist. Der U-förmige Hakenabschnitt 38 schlägt gegen den Zwischenstellungsanschlag 40 an. Der Zwischenstellungsanschlag 40 ist dazu ausgelegt, das Drosselventil 3 in der definierten Zwischenstellung zu halten. Dagegen ist der Schließstellungsanschlag 34 für einen Anschlag des schließseitigen Anschlagabschnitts 35 des Ventilrads 26 ausgelegt, wenn das Drosselventil 3 in Schließrichtung (in Richtung der Schließseite) angetrieben wird und die Schließstellung erreicht. Die Angriffsrichtung einer Zwischenstellungsreaktionskraft F1, die der U-förmige Hakenabschnitt 38 auf den Zwischenstellungsanschlag 40 ausübt, ist so festgelegt, dass sie im Wesentlichen mit der Angriffsrichtung einer schließseitigen Anschlagskraft F2 übereinstimmt, die der schließseitige Anschlagabschnitt 35 des Ventilrads 26 auf den Schließstellungsanschlag 34 ausübt, wenn er gegen den Schließstellungsanschlag 34 anschlägt.
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Die übereinstimmende Richtung wird zum Zweck der Beschreibung im Folgenden als definierte Richtung bezeichnet. Der Zwischenstellungsanschlag 40 weist einen Zwischenstellungsreaktionskraftaufnahmeabschnitt (ersten ebenen Abschnitt) 40a und einen Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitt (zweiten ebenen Abschnitt) 40b auf. Der Zwischenstellungsreaktionskraftaufnahmeabschnitt 40a nimmt die Zwischenstellungsreaktionskraft F1 auf und erstreckt sich in eine Richtung, die im Wesentlichen parallel zum U-förmigen Hakenabschnitt 38 und im Wesentlichen senkrecht zur definierten Richtung orientiert ist. Der Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitt 40b überträgt die auf den Zwischenstellungsreaktionskraftaufnahmeabschnitt 40a ausgeübte Zwischenstellungsreaktionskraft F1 auf den Schließstellungsanschlag 34. Der Zwischenstellungsreaktionskraftaufnahmeabschnitt 40a ist des Weiteren im Wesentlichen parallel zu einem Abschnitt des Schließstellungsanschlags 34 angeordnet, der nachstehend noch beschrieben wird. Der Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitt 40b ist im Wesentlichen parallel zur definierten Richtung und im Wesentlichen senkrecht zum Zwischenstellungsreaktionskraftaufnahmeabschnitt 40a sowie zu einem schließseitigen Anschlagskraftaufnahmeabschnitt 34a orientiert (wie es später noch ausführlicher beschrieben wird).
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Der Zwischenstellungsreaktionskraftaufnahmeabschnitt 40a und der Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitt 40b haben jeweils eine im Wesentlichen gleichmäßige Dicke (Plattendicke). Die Dicke (Plattendicke) des Zwischenstellungsreaktionskraftaufnahmeabschnitts 40a und die Dicke (Plattendicke) des Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitts 40b sind im Wesentlichen identisch. Der Zwischenstellungsreaktionskraftaufnahmeabschnitt 40a und der Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitt 40b bilden die Rippenstruktur, die von der Seitenwandfläche 25 des Drosselkörpers 2 um die Höhe H1 in Axialrichtung (in 3B von links nach rechts) der Drosselwelle 4 hervor ragt. Des Weiteren weist der Zwischenstellungsreaktionskraftaufnahmeabschnitt 40a eine Wölbung 40c (d. h. einen Vorsprung mit einer gewölbten Oberfläche, vorzugsweise einer halbkugelförmigen Oberfläche) auf, die so angeordnet ist, dass sie mit einer Mittelachse des Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitts 40b, die in Plattendickenrichtung, d. h. in 3A von links nach rechts, in der Mitte des Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitts 40b liegt, zusammenfällt oder fluchtet. Der U-förmige Hakenabschnitt 38 kann daher an einer definierten Stelle, an der die Wölbung 40c vorgesehen ist, gegen den Zwischenstellungsreaktionskraftaufnahmeabschnitt 40a anschlagen. Die Zwischenstellungsreaktionskraft F1 des U-förmigen Hakenabschnitts 38 wirkt daher immer in der axialen Richtung des Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitts 40b. Alternativ dazu könnte die Wölbung 40c aber auch weggelassen werden, um eine durchgängig ebene Fläche zu erhalten.
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Der Schließstellungsanschlag 34 weist den schließseitigen Anschlagskraftaufnahmeabschnitt (ersten ebenen Abschnitt) 34a und einen schließseitigen Anschlagskraftübertragungsabschnitt (zweiten ebenen Abschnitt) 34b auf. Der schließseitige Anschlagskraftaufnahmeabschnitt 34a nimmt die schließseitige Anschlagskraft F2 auf. Der schließseitigen Anschlagskraftübertragungsabschnitt 34b überträgt die auf den schließseitigen Anschlagskraftaufnahmeabschnitt 34a ausgeübte schließseitige Anschlagskraft F2 auf das Getriebegehäuse 8. Der schließseitige Anschlagskraftaufnahmeabschnitt 34a ist im Wesentlichen parallel zum Zwischenstellungsreaktionskraftaufnahmeabschnitt 40a angeordnet. Der schließseitige Anschlagskraftübertragungsabschnitt 34b ist im Wesentlichen senkrecht zum schließseitigen Anschlagskraftaufnahmeabschnitt 34a angeordnet. Der vom schließseitigen Anschlagskraftaufnahmeabschnitt 34a entfernte Endabschnitt des schließseitigen Anschlagskraftübertragungsabschnitts 34b ist mit der Oberfläche der Innenumfangswand des Getriebegehäuses 8 verbunden, d. h. an die Oberfläche der Innenumfangswand des Getriebegehäuses 8 angefügt.
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Der schließseitige Anschlagskraftaufnahmeabschnitt 34a und der schließseitige Anschlagskraftübertragungsabschnitt 34b haben jeweils eine im Wesentlichen gleichmäßige Dicke (Plattendicke). Die Dicke (Plattendicke) des schließseitigen Anschlagskraftaufnahmeabschnitts 34a und die Dicke (Plattendicke) des schließseitigen Anschlagskraftübertragungsabschnitts 34b sind im Wesentlichen identisch. Der schließseitige Anschlagskraftaufnahmeabschnitt 34a und der schließseitige Anschlagskraftübertragungsabschnitt 34b bilden die Rippenstruktur, die von der Seitenwandfläche 25 des Drosselkörpers 2 um die Höhe H2 in Axialrichtung (in 3B von links nach rechts) der Drosselwelle 4 hervor ragt. Der Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitt 40b ist im Wesentlichen senkrecht zum schließseitigen Anschlagskraftaufnahmeabschnitt 34a an einen Mittelabschnitt (in 3A von links nach rechts) des schließseitigen Anschlagskraftaufnahmeabschnitts 34a angefügt, so dass der schließseitige Anschlagskraftaufnahmeabschnitt 34a und der Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitt 40b einstückig ausgebildet sind. Die Aufnahmefläche des schließseitigen Anschlagskraftaufnahmeabschnitts 34a, die die schließseitige Anschlagskraft des schließseitigen Anschlagabschnitts 35 aufnimmt, ist eben. Die schließseitige Anschlagskraft wird von einer am schließseitigen Anschlagabschnitt 35 ausgebildeten Wölbung (von einem Vorsprung mit einer gewölbten Oberfläche, vorzugsweise einer halbkugelförmigen Oberfläche) 35a auf die Aufnahmefläche des schließseitigen Anschlagskraftaufnahmeabschnitts 34a ausgeübt. Auf diese Weise kann der Angriffspunkt P2 der schließseitigen Anschlagskraft ohne weiteres auf genau einen Punkt gesetzt werden.
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Durch diese Gestaltung ist der Mittelabschnitt des schließseitigen Anschlagskraftaufnahmeabschnitts 34a für eine Verformung in der Wirkrichtung der Zwischenstellungsreaktionskraft, d. h. in der definierten Richtung, durch die vom Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitt 40b übertragene Zwischenstellungsreaktionskraft ausgelegt. Wenn der Angriffspunkt P2 der auf den schließseitigen Anschlagskraftaufnahmeabschnitt 34a ausgeübten schließseitigen Anschlagskraft mit der Mittelachse des Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitts 40b übereinstimmt, wird der Angriffspunkt P2 der schließseitigen Anschlagskraft daher in der definierten Richtung um einen Betrag entsprechend dem Betrag der Verformung des Mittelabschnitts des schließseitigen Anschlagskraftaufnahmeabschnitts 34a versetzt.
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Der Schließstellungsanschlag 34 und der Zwischenstellungsanschlag 40 sind beide plattenförmig (L-förmig, wobei zwei ebene Plattenabschnitte L-förmig aneinander gefügt sind) ausgebildet. Weiter sind die Plattendicken des Schließstellungsanschlags 34 und des Zwischenstellungsanschlags 40 jeweils im Wesentlichen gleichmäßig und identisch. Auf diese Weise schrumpfen der Schließstellungsanschlag 34, der Zwischenstellungsreaktionskraftaufnahmeabschnitt 40a und der Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitt 40b während der an den Gießprozess (oder Formprozess) anschließenden Abkühlphase im Wesentlichen gleichmäßig, ohne dass sich lokal Wärme ansammeln würde. Daher kann die Positionsgenauigkeit des Angriffspunkts P1 der Zwischenstellungsreaktionskraft F1 und des Angriffspunkts P2 der schließseitigen Anschlagskraft erhöht werden F2.
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Im Drosselsteuerungsbetrieb mittels der Drosselvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ist die Betätigungsfrequenz des Drosselventils 3 bei einem Ventilöffnungsgrad kleiner-gleich einem mittleren Öffnungsgrad sehr hoch. Außerdem wird die Zwischenstellung des Drosselventils 3 auch beim Parken, d. h. im Stoppzustand des Fahrzeugs nach dem Abschalten des Verbrennungsmotors, beibehalten. Daher erfährt der U-förmige Hakenabschnitt 38 eine Druckkraft und der Zwischenstellungsanschlag 40 die Zwischenstellungsreaktionskraft F1. Es ist daher wahrscheinlich, dass der Zwischenstellungsanschlag 40 eine Kriechverformung erleidet. Die Kriechverformung unterscheidet sich von einer reversiblen Dehnung/Stauchung (Verformung) als Folge einer bei einer elastischen Verformung ausgeübten Last und unterscheidet sich ferner von einer irreversiblen Dehnung/Stauchung (Verformung) als Folge einer bei einer plastischen Verformung ausgeübten Last. Bei Kriechverformung handelt es sich daher um eine irreversible Dehnung/Stauchung (Verformung), die selbst im Falle einer konstanten Last im Laufe der Zeit progressiv zunimmt.
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Wenn sich aufgrund der Zwischenstellungsreaktionskraft F1 am Zwischenstellungsanschlag 40 im Laufe der Zeit eine Kriechverformung einstellt, wird der Angriffspunkt P1 der Zwischenstellungsreaktionskraft F1 eingedrückt, d. h. in Wirkrichtung der Zwischenstellungsreaktionskraft F1 versetzt. Diese Verformung wird auf den Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitt 40b übertragen, was wiederum in einer Verformung des Mittelabschnitts des schließseitigen Anschlagskraftaufnahmeabschnitt 34a resultiert, wie es in 4 gezeigt ist. Das Ausmaß der durch die Kriechverformung im Angriffspunkt P1 der Zwischenstellungsreaktionskraft F1 verursachten Verformung stimmt daher im Wesentlichen mit dem Ausmaß der Verformung des Mittelabschnitts des schließseitigen Anschlagskraftaufnahmeabschnitts 34a überein. Es sieht daher so aus, dass der Angriffspunkt P1 und der Angriffspunkt P2 entlang der Wirkungslinie der Zwischenstellungsreaktionskraft F1 verschoben werden (d. h. eine Verschiebung entlang der Wirkungslinie der Zwischenstellungsreaktionskraft F1 erfahren), wobei allerdings der anfängliche Abstand (ein im Wesentlichen konstanter Abstand) zwischen dem Angriffspunkt P1 und dem Angriffspunkt P2 beibehalten wird. Es ergibt sich daher keine merkliche Positionsabweichung zwischen dem Angriffspunkt P1 und dem Angriffspunkt P2.
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Mit Hilfe der 1 bis 3B wird im Folgenden die Funktionsweise der Drosselvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
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Wenn der Fahrzeugführer auf das Gaspedal tritt, wird ein entsprechendes Gaspedalstellungssignal (ein Signal, das den Grad der Betätigung des Gaspedals angibt) an die ECU geleitet. Die ECU steuert anschließend den Antriebsmotor 5 an, um die Motorwelle des Antriebsmotors 5 so weit zu verdrehen, dass der Öffnungsgrad des Drosselventils 3 mit einem entsprechenden definierten Öffnungsgrad übereinstimmt. Das Drehmoment des Antriebsmotors 5 wird über das Ritzel 29 und das Vorgelegerad 28 auf das Ventilrad 26 übertragen, wodurch das Ventilrad 26 und die Drosselwelle 4 um einen entsprechenden definierten Drehwinkel verdreht werden. Das Drosselventil 3 wird somit aus der Zwischenstellung in Richtung Offenstellung gedreht, wodurch der im Bohrungswandabschnitt 18 definierte Ansaugkanal 2a um einen entsprechenden definierten Öffnungsgrad geöffnet wird. Die Antriebskraft des Voreinstellungsfederabschnitts 37 ist dabei an der Drehung des Drosselventils 3 in Richtung Ventiloffenseite nicht beteiligt. Weiter wird der Öffnungsabschnitt 39 in einem Zustand zwischen dem U-förmigen Hakenabschnitt 38 und dem ventilradseitigen Federhaken gehalten.
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Im Gegensatz dazu wird die Motorwelle des Antriebsmotors 5 in die entgegengesetzte Richtung gedreht, wenn der Fahrzeugführer den Fuß vom Gaspedal nimmt. Das Drosselventil 3, die Drosselwelle 4 und das Ventilrad 26 werden ebenfalls in die entgegengesetzte Richtung gedreht. Die Drosselwelle 4 wird dabei um einen entsprechenden definierten Winkel verdreht, wodurch das Drosselventil 3 aus der Zwischenstellung in die Schließstellung gedreht wird. Wenn der am Außenrandabschnitt des Ventilrads 26 ausgebildete schließseitige Anschlagabschnitt 35 am Schließstellungsanschlag 34 ankommt, d. h. gegen den Schließstellungsanschlag 34 anschlägt, wird das Drosselventil 3 in der Schließstellung gehalten. Die Antriebskraft des Rückstellfederabschnitts 36 ist dabei an der Drehung des Drosselventils 3 in Richtung Ventilschließseite nicht beteiligt. In der Zwischenstellung wird die Richtung des Stromflusses durch den Antriebsmotor 5 umgekehrt.
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Wenn die Stromversorgung des Antriebsmotors 5 aus irgendeinem Grund unterbrochen wird, wird der Eingriffsabschnitt des Öffnungsabschnitts 39 in einem Kontaktzustand gehalten, in dem er mit dem U-förmigen Hakenabschnitt 38 in Kontakt steht, d. h. gegen den U-förmigen Hakenabschnitt 38 anschlägt. Dies wird durch die Rückstellfunktion des Rückstellfederabschnitts 36, d. h. die Antriebskraft des Rückstellfederabschnitts 36, der das Drosselventil 3 durch den Öffnungsabschnitt 39 aus der Offenstellung in die Zwischenstellung drängt, und die Öffnungsfunktion des Voreinstellungsfederabschnitts 37, d. h. die Antriebskraft des Voreinstellungsfederabschnitts 37, der das Drosselventil 3 durch den Öffnungsabschnitt 39 aus der Schließstellung in die Zwischenstellung drängt, gewährleistet. Auf diese Weise wird das Drosselventil 3 zuverlässig in der Zwischenstellung gehalten. Der Verbrennungsmotor wird daher selbst dann nicht gestoppt, wenn die Stromversorgung des Antriebsmotors 5 aus irgendeinem Grund unterbrochen wird. Somit ist ein Notlaufantrieb des Fahrzeugs gewährleistet.
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Weiter wird selbst dann, wenn das Fahrzeug durch das Ausschalten des Zündschalters geparkt wird, das Drosselventil 3 in der Zwischenstellung gehalten. Die durch die Antriebskraft der Rückstellfeder 6 erzeugte Zwischenstellungsreaktionskraft F1 wird daher auch beim Parken des Fahrzeugs auf den Zwischenstellungsanschlag 40 ausgeübt.
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Im Folgenden werden die Vorteile der Ausführungsform beschrieben.
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In der vorliegenden Ausführungsform sind der Schließstellungsanschlag 34, der die schließseitige Anschlagskraft F2 des Ventilrads 26 aufnimmt, und der Zwischenstellungsanschlag 40, der die Zwischenstellungsreaktionskraft F1 der Rückstellfeder 6 aufnimmt, in Reihe angeordnet, und zwar in der Weise, dass die Wirkrichtung der schließseitigen Anschlagskraft F2 zum Schließstellungsanschlag 34 hin im Wesentlichen mit der Wirkrichtung der Zwischenstellungsreaktionskraft F1 zum Zwischenstellungsanschlag 40 hin übereinstimmt.
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Des Weiteren ist der Zwischenstellungsanschlag 40 so angeordnet, dass der Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitt 40b, der die Zwischenstellungsreaktionskraft F1 auf den Schließstellungsanschlag 34 überträgt, parallel zur Wirkrichtung der Zwischenstellungsreaktionskraft F1 verläuft. Der Schließstellungsanschlag 34 ist so ausgelegt, dass er durch die übertragene Zwischenstellungsreaktionskraft F1 in Wirkrichtung der schließseitigen Anschlagskraft F2 verformt wird, so dass der Angriffspunkt P2 der schließseitigen Anschlagskraft F2 am Schließstellungsanschlag 34 zu einem der Verformung des Schließstellungsanschlags 34 entsprechenden Punkt hin verschoben wird.
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Durch das Kriechen erfährt der Zwischenstellungsanschlag 40 eine Verformung dergestalt, dass der Abschnitt des Zwischenstellungsanschlags 40, der den Angriffspunkt P1 der Zwischenstellungsreaktionskraft F1 enthält, in Wirkrichtung der Zwischenstellungsreaktionskraft F1 eingedrückt wird, so dass der Schließstellungsanschlag 34 im Wesentlichen in derselben Richtung wie der vorgenannte Abschnitt des Zwischenstellungsanschlags 40 verformt wird, wodurch sich auch der Angriffspunkt P2 der schließseitigen Anschlagskraft F2 am Schließstellungsanschlag 34 in derselben Richtung verschiebt. Selbst wenn der Zwischenstellungsanschlag 40 durch das Kriechen verformt wird, kann daher eine Positionsabweichung des Angriffspunkts P1 der Zwischenstellungsreaktionskraft F1 am Zwischenstellungsanschlag 40 relativ zum Angriffspunkt P2 der schließseitigen Anschlagskraft F2 am Schließstellungsanschlag 34 begrenzt werden.
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Des Weiteren weist der Zwischenstellungsanschlag 40 den Zwischenstellungsreaktionskraftaufnahmeabschnitt 40a, der durch den Anschlag der Rückstellfeder 6 die Zwischenstellungsreaktionskraft F1 aufnimmt, und den Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitt 40b auf, der die Zwischenstellungsreaktionskraft F1 vom Zwischenstellungsreaktionskraftaufnahmeabschnitt 40a auf den Schließstellungsanschlag 34 überträgt. Der Schließstellungsanschlag 34, der Zwischenstellungsreaktionskraftaufnahmeabschnitt 40a und der Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitt 40b sind alle in einer entsprechenden Plattenform ausgebildet.
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Des Weiteren sind der Zwischenstellungsreaktionskraftaufnahmeabschnitt 40a und der Abschnitt (im Besonderen der schließseitige Anschlagskraftaufnahmeabschnitt 34a) des Schließstellungsanschlags 34 zueinander parallel und senkrecht zur Wirkrichtung der Zwischenstellungsreaktionskraft F1 orientiert. Der Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitt 40b ist parallel zur Wirkrichtung der Zwischenstellungsreaktionskraft F1 und senkrecht zum Zwischenstellungsreaktionskraftaufnahmeabschnitt 40a sowie schließseitigen Anschlagskraftaufnahmeabschnitt 34a. Die Plattendicke des Schließstellungsanschlags 34, die Plattendicke der Zwischenstellungsreaktionskraftaufnahmeabschnitt 40a und die Plattendicke der Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitt 40b stimmen im Wesentlichen überein (sind im Wesentlichen identisch).
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Auf diese Weise schrumpfen der Schließstellungsanschlag 34, der Zwischenstellungsreaktionskraftaufnahmeabschnitt 40a und der Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitt 40b im Wesentlichen gleichmäßig, ohne dass sich in der Abkühlphase nach dem Gießen (oder Formen) lokal Wärme ansammeln würde. Daher kann die Positionsgenauigkeit des Angriffspunkts P1 der Zwischenstellungsreaktionskraft F1 und die Positionsgenauigkeit des Angriffspunkts P2 der schließseitigen Anschlagskraft F2 erhöht werden.
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Des Weiteren hat der Zwischenstellungsanschlag 40 die Wölbung 40c, auf der der Angriffspunkt P1 der Zwischenstellungsreaktionskraft F1 liegt.
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Auf diese Weise liegt der Angriffspunkt P1 der Zwischenstellungsreaktionskraft F1 selbst dann, wenn er durch die Eindrückung (Vertiefung) als Folge der Kriechverformung des Zwischenstellungsanschlags 40 abweicht, auf der gewölbten Oberfläche, so dass der Oberflächenbereich, der die Zwischenstellungsreaktionskraft F1 aufnimmt, dauerhaft erhalten bleibt. Daher kann eine Zunahme des Oberflächendrucks der Zwischenstellungsreaktionskraft F1 am Angriffspunkt P1 der Zwischenstellungsreaktionskraft F1 begrenzt werden, wodurch die Zunahmegeschwindigkeit der Kriechverformung des Zwischenstellungsanschlags 40 im Wesentlichen konstant gehalten werden kann.
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Im Folgenden werden Abwandlungen der obigen Ausführungsform erläutert.
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In der obigen Ausführungsform fluchtet die Wirkrichtung der Zwischenstellungsreaktionskraft F1, die auf den Zwischenstellungsanschlag 40 ausgeübt wird, gegen der U-förmige Hakenabschnitt 38 anschlägt, um das Drosselventil 3 in der definierten Zwischenstellung zu halten, mit der Wirkrichtung der schließseitigen Anschlagskraft F2, die der schließseitige Anschlagabschnitt 35 des Ventilrads 26 auf den Schließstellungsanschlag 34 ausübt, wenn das Drosselventil 3 in die Schließstellung angetrieben wird. Weiter ist am Zwischenstellungsreaktionskraftaufnahmeabschnitt 40a des Zwischenstellungsanschlags 40 die Wölbung 40c vorgesehen, um den Angriffspunkt P1 der Zwischenstellungsreaktionskraft F1 festzulegen. Darüber hinaus ist am schließseitigen Anschlagabschnitt 35 des Ventilrads 26, der für den Anschlag gegen die ebene Anschlagfläche des schließseitigen Anschlagskraftaufnahmeabschnitts 34a des Schließstellungsanschlags 34 ausgelegt ist, die Wölbung (der Vorsprung mit der gewölbten Oberfläche, vorzugsweise einer halbkugelförmigen Oberfläche) 35a vorgesehen, um den Angriffspunkt P2 der schließseitigen Anschlagskraft F2 festzulegen.
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Alternativ dazu ist in einer Abwandlung der obigen Ausführungsform am schließseitigen Anschlagskraftaufnahmeabschnitt 34a des Schließstellungsanschlags 34 gemäß 5A und 5B eine Wölbung (ein Vorsprung mit einer gewölbten Oberfläche, vorzugsweise einer halbkugelförmigen Oberfläche) 34c vorgesehen und die Anlagefläche des schließseitigen Anschlagabschnitts 35, die mit der Wölbung 34c in Kontakt kommt, eine ebene Oberfläche ohne Wölbung.
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Wie es in 5A und 5B gezeigt ist, ist die Wölbung (der Vorsprung mit der gewölbten Oberfläche, vorzugsweise der halbkugelförmigen Oberfläche) 40c,, die senkrecht zum Zwischenstellungsreaktionskraftaufnahmeabschnitt 40a und im Wesentlichen parallel zur Wirkrichtung der Zwischenstellungsreaktionskraft F1 vorspringt, wie in der obigen Ausführungsform am Zwischenstellungsreaktionskraftaufnahmeabschnitt 40a des Zwischenstellungsanschlags 40 vorgesehen. Im Unterschied zur obigen Ausführungsform ist aber am schließseitigen Anschlagskraftaufnahmeabschnitt 34a des Schließstellungsanschlags 34 eine Wölbung (ein Vorsprung mit einer gewölbten Oberfläche, vorzugsweise einer halbkugelförmigen Oberfläche) 34c vorgesehen, und zwar in der Weise, dass die Mitte der Wölbung 34c im Wesentlichen im Mittelabschnitt (in 5A von links nach rechts) des schließseitigen Anschlagskraftaufnahmeabschnitts 34a, mit dem der Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitt 40b verbunden ist, d. h. wo der Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitt 40b angefügt ist, im Wesentlichen mit der Mittelachse des Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitts 40b zusammenfällt.
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Dadurch fluchtet der Angriffspunkt P2 der schließseitigen Anschlagskraft F2 mit dem Angriffspunkt P1 der Zwischenstellungsreaktionskraft F1. Im Besonderen liegen der Angriffspunkt P2 und der Angriffspunkt P1 im Wesentlichen in Flucht mit der Mittelachse des Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitts 40b, die in 5A von links nach rechts gesehen durch die Mitte des Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitt 40b geht. Daher kann der Angriffspunkt P2 der schließseitigen Anschlagskraft F2 auf den Mittelabschnitt des schließseitigen Anschlagskraftaufnahmeabschnitts 34a gesetzt werden, der mit der Mittelachse der Zwischenstellungsreaktionskraftübertragungsabschnitt 40b fluchtet und in dem die Verformung des schließseitigen Anschlagskraftaufnahmeabschnitts 34a am größten ist. Selbst bei einer Kriechverformung kann eine Positionsabweichung des Angriffspunkts P1 der Zwischenstellungsreaktionskraft gegenüber dem Angriffspunkt P2 der schließseitigen Anschlagskraft daher effektiv begrenzt werden. Des Weiteren gestattet die Wölbung (der Vorsprung mit der gewölbten Oberfläche, vorzugsweise der halbkugelförmigen Oberfläche) 34c selbst im Falle einer starken Verformung des schließseitigen Anschlagskraftaufnahmeabschnitts 34a immer eine Festlegung des Angriffspunkts P2 der schließseitigen Anschlagskraft, ohne dass der Angriffspunkt P2 wesentlich abweichen könnte.
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Des Weiteren können die Gestaltung des Zwischenstellungsbegrenzungselements 40 und die Gestaltung des Schließstellungsbegrenzungselements 34 verändert werden, sofern das Zwischenstellungsbegrenzungselement 40 und das Schließstellungsbegrenzungselement 34 so ausgelegt sind, dass sie durch die von der Rückstellfeder 6 ausgeübten Zwischenstellungsreaktionskraft F1 eine Kriechverformung im Wesentlichen in der definierten Richtung erfahren und der Abstand zwischen dem Angriffspunkt P1 der Zwischenstellungsreaktionskraft F1 am Zwischenstellungsbegrenzungselement 40 und der Angriffspunkt P2 der schließseitigen Anschlagskraft F2 am Schließstellungsbegrenzungselement 34 im Wesentlichen konstant bleibt.
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Für den Fachmann werden sich weitere Vorteile und Abwandlungen ergeben, so dass die Erfindung im Bereich des Umfangs der Ansprüche nicht auf die oben beschriebenen technische Merkmale sowie die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2009-185679 A [0002, 0003]
