DE4329527A1 - Drosseleinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drosseleinrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Eine Drosselklappe ist beispielsweise aus der EP 0 498 933 A1 bekannt. Diese ist in ein Gehäuse integriert, welches an einem Trägerkörper befestigt werden kann. Das Gehäuse ist nach Art eines Drosselklappenstutzens ausgebildet, das heißt, der Stutzen ist einerseits an dem Trägerkörper und andererseits an der Sauganlage einer Brennkraftmaschine befestigt.

Ein Nachteil dieser Drosselklappenbefestigung ist darin zu sehen, daß eine größere Anzahl von Bauelementen erforderlich ist sowie eine größere Anzahl von Abdichtelementen zwischen den einzelnen Bauteilen nötig wird.

Es ist weiterhin aus der WO 91 05 152 eine Drosseleinrichtung zum Reduzieren der Gaswechselverluste bei einer Brennkraftmaschine bekannt. Auch diese Drosseleinrichtung ist ein separates Bauteil, welches einerseits an den Ansaugtrakt eines Motors und andererseits an ein luftführendes System angeschlossen werden muß.

Im Zuge der erforderlichen Reduzierung von Bauteilen zur Kosteneinsparung und der Optimierung sowie Gewichtsreduzierung im Fahrzeug- und Automobilbau ist das Bestreben zu erkennen, Komplettsysteme herzustellen, die dieses Ziel verwirklichen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Drosseleinrichtung zu schaffen, die kostensparend hergestellt werden kann und auch in moderne Ansaugsysteme zu integrieren ist.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Hauptanspruchs durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die konsequente Anwendung von Kunststoff im Bereich des Ansaugtrakts einer Brennkraftmaschine weitgehend berücksichtigt ist.

Kunststoffstrukturen bedingen spezielle Bauweisen. Probleme, wie Schwingung und Verzug, Anisotropie, Konditionierungszustände und andere, müssen konstruktiv berücksichtigt werden.

Außerdem hat Kunststoff weitere interessante Eigenschaften, so z. B. Korrosionsbeständigkeit, die hohe mechanische Dämpfung, einen äußerst geringen Reibungskoeffizienten, geringerer Verschleiß, niedriges spezifisches Gewicht, gute Verarbeitbarkeit und niedrige Fertigteilkosten bei Massenfertigungen. Besonders die letztgenannte Eignung der Kunststoffe zur kostengünstigen Endfertigung, die am bestechendsten beim Spritzgießen kompliziert gestalteter Teile auffällt, macht sie im Vergleich zu anderen Werkstoffen überlegen.

Bisher bekannte Drosselklappen bzw. Drosseleinrichtungen waren überlicherweise in Metall, vorzugsweise in Aluminium ausgeführt und zwischen einen Kunststoffluftfilter und einem Kunststoffsaugrohr angeordnet. Durch die Integration der Drosselklappe in eines dieser beiden Systeme und durch die konsequente Anwendung von Kunststoff wird eine wesentliche Gewichts- und Kostenreduzierung erzielt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die Dichtfläche drosselklappenseitig mit einem Elastomer zu versehen. Dieses Elastomer kann in die Drosselklappe integriert werden. Ein bekanntes Herstellverfahren hierzu ist das Zweikomponentenspritzgießverfahren, bei dem zunächst die Drosselklappe aus Kunststoff hergestellt wird und in einem zweiten Arbeitsgang innerhalb des gleichen Werkzeugs die Elastomerdichtung in einen sich öffnenden Kanal eingespritzt wird. Es ist aber auch möglich, Elastomerformteile nachträglich zu montieren. Diese Art von Abdichtung berücksichtigt die kunststoffspezifischen Gegebenheiten und reduziert die Leckluftraten erheblich.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt in der Zweiteilung der Drosselklappenwelle. Zweigeteilte Drosselklappenwellen sind besonders einfach montierbar und haben den Vorteil, daß jedes Wellenteil mit bestimmten Komponenten, z. B. Sensoren oder Stellglieder ausgerüstet werden kann und bei einer Montage lediglich diese beiden vormontierten Elemente an das Gehäuse adaptiert werden.

Der Vorteil dieser Idee liegt vor allem in der erhöhten Flexibilität für verschiedene Regel- und Steuerelemente und in der wartungsfreundlichen Bauweise. Einzelne Elemente können kostengünstig repariert oder ausgetauscht werden.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Drosselklappe, die in eine Sauganlage integriert ist;

Fig. 2 eine Drosselklappe, welche in einen Luftfilter- Reinluftkanal integriert ist;

Fig. 3 eine Drosselklappe mit integriertem Dichtelement in einer Detaildarstellung.

Fig. 1 zeigt das Reinluftrohr 10 eines Luftfilters für eine Brennkraftmaschine. Dieses Reinluftrohr nimmt z. B. über eine Flanschverbindung den Anschlußstutzen eines Kunststoffsaugrohrs 11 auf. Die Flanschverbindung besteht z. B. aus einem Klemmring 12 und ist hier nur andeutungsweise dargestellt. Die dem Motor zuzuführende Reinluft strömt gemäß dem Pfeil 13 bei geöffneter Drosselklappe 14 in das Kunststoffsaugrohr ein. Die Drosselklappe 14 ist an einer Drosselklappenwelle 15 gelagert und liegt im geschlossenen Zustand an wulstartigen Dichtflächen 16, 17 auf. Während die Drosselklappe 14 aus Kunststoff hergestellt ist, kann die Drosselklappenwelle 15, welche beispielsweise auch zweigeteilt sein kann und als Steckwelle ausgebildet ist, in Metall oder ebenfalls in Kunststoff ausgeführt sein.

Die Kunststoffsauganlage 11 ist beispielsweise in Schmelzkerntechnologie oder Halbschalen-Spritzgußtechnik hergestellt, wobei der Schmelzkern im Dichtflächenbereich 16, 17 endet und über einen Kernzug der obere Teil des Kunststoffsaugrohrs hergestellt ist.

In Fig. 2 ist die Drosselklappe 14 in das Reinluftrohr 10 integriert. Die Drosselklappe ist in aerodynamisch optimaler Taschenuhrform gestaltet, möglich sind auch andere Geometrien, wie z. B. Kragarm-Propeller- oder Mittelrippenklappen. Hierzu ist das Reinluftrohr mit den Dichtflächen 16, 17 versehen. Die Sauganlage 18 ist über eine Flanschverbindung 19 mit einem Dichtring 20 mit dem Reinluftrohr 10 verbunden. Die Dichtflächen 16, 17 an dem Reinluftrohr lassen sich mit geeigneten Kernzügen mit hoher Genauigkeit herstellen. Auch bei dieser Bauweise ist die Drosselklappenwelle 15 eine geteilte Steckwelle, welche eine einfache Montage der Drosselklappe in das Reinluftrohr 10 ermöglicht, welches z. B. auch ein Elastomerteil sein kann.

In Fig. 3 ist das Detail 21 aus Fig. 2 in einer vergrößerten Darstellung wiedergegeben. Die Dichtfläche 16 des Reinluftrohrs 10 steht in Kontakt mit einer in die Drosselklappe 14 integrierten Elastomerdichtung 22. Diese Elastomerdichtung kann in der 2K-Spritzgießtechnik hergestellt sein und ist damit besonders kostengünstig. Durch die Verwendung einer Elastomerdichtung werden extrem kleine Leckluftraten erzielt sowie ein Klappenklemmen verhindert. Selbstverständlich kann die Dichtung auch eine übliche, montierte Gummidichtung sein.

Bezugszeichenliste

10 Reinluftrohr
11 Kunststoffsaugrohr
12 Klemmring
13 Pfeil
14 Drosselklappe
15 Drosselklappenwelle
16 Dichtfläche
17 Dichtfläche
18 Saugrohr
19 Flanschverbindung
20 Dichtring
21 Detail
22 Elastomerdichtung

Claims (4)

1. Drosseleinrichtung, insbesondere Drosselklappe in einem Ansaugkanal einer Brennkraftmaschine, die eine konzentrisch zu einer Mittelachse verlaufende Drosselklappenwelle aufweist und wobei die Drosselklappe sowie das sie umgebende Gehäuse einander zugewandte Dichtflächen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappe aus Kunststoff besteht und unmittelbar in den reinluftseitigen Ausgangsstutzen des Luftfilters oder den Eingangsstutzen des Saugrohres integriert ist.

2. Drosseleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Saugrohr, in welches die Drosselklappe integriert ist, aus Kunststoff besteht.

3. Drosseleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtflächen der Drosselklappe mit einem Elastomer versehen sind, welches in die Klappe integriert sind.

4. Drosseleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappenwelle eine zweigeteilte Steckwelle ist.