DE4420931C1 - Saugrohr für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Saugrohr für einen Verbren­ nungsmotor nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 nä­ her definierten Art.

Bei Saugrohren für Verbrennungsmotoren für Kraftfahr­ zeuge sind zum Teil unterschiedlich lange Schwingrohre vorgesehen, wobei bei unterschiedlichen Fahrzuständen des Kraftfahrzeuges ein längeres oder ein kürzeres Schwingrohr angesteuert wird. Beispielsweise wird das lange Schwingrohr bei niedrigeren Drehzahlen zum Auf­ laden des Motors benötigt, während bei höheren Dreh­ zahlen eine geringere Schwingrohrlänge bevorzugt wird.

Das Verändern der unterschiedlichen Schwingrohrlängen geschieht für jeden Zylinder einzeln durch eine Schaltklappe, welche auf einer Schaltklappenwelle an geordnet ist.

Problematisch ist hierbei die Montage der Schaltklap­ penwelle im Saugrohr des Verbrennungsmotors, da wenig­ stens die Schaltklappen für eine Zylindergruppe auf der Schaltklappenwelle untergebracht werden sollten, damit der Montage- und Herstellungsaufwand für die Schaltklappenwelle möglichst gering ist.

Beispielsweise ist es aus der WO 90/10144 daher be­ kannt, die Schaltklappenweile biegsam auszugestalten, damit diese entsprechend "verbogen" in die Lagerboh­ rungen eingeführt werden kann.

Nachteilig an dieser Ausführung an der Schaltklappen- Welle ist jedoch, daß die Montage der Schaltklappen- Welle einiges Geschick erfordert.

Außerdem ist die Festigkeit dieser Schaltklappenwelle verhältnismäßig gering, da sie zum Einsetzen in die genannten Bohrungen biegsam sein muß. Sie eignet sich auch nicht für eine Anordnung mehrerer Schaltklappen hintereinander, wie dies beispielsweise bei Verbren­ nungsmotoren mit V-förmiger Anordnung der Zylinder der Fall ist.

Des weiteren ist aus der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2-111207 (offengelegt unter JP 4-8833) eine Ausführungsform der Lagerung der Schaltklappenwelle bekannt, bei der die Bohrung, in welcher die Schaltklappenwelle gelagert ist, in Form von Halbschalen ausgeführt ist, d. h. bei der Montage wird die Schaltklappenwelle in die untere Halbschale eingelegt, wonach erst die obere Halbschale auf die untere Halbschale und somit auch über die Schaltklap­ penwelle gelegt wird, so daß die Schaltklappe nicht mehr aus der Bohrung herausrutschen kann.

Die beschriebene Lagerung der Schaltklappenwelle in Halbschalen hat jedoch den Nachteil, daß auch hier die Montage- und Herstellungskosten aufgrund der Halbscha­ lenausführung der Schaltklappenwellenlagerung relativ hoch sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu­ grunde, ein Saugrohr für den Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges vorzusehen, bei dem die Schaltklappen­ welle einfach und kostengünstig montiert werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale ge­ löst.

Durch das Vorsehen eines Einführungsschlitzes im Saug­ rohr kann die Schaltklappenwelle auf einfache Art und Weise durch den Einführungsschlitz hindurch in die Bohrung eingeführt werden, in welcher die Schaltklap­ penwelle während des Betriebes gelagert ist.

Dieses Einführen der Schaltklappenwelle durch den Ein­ führungsschlitz ist durch die Abflachungen am Umfang der Schaltklappenwelle möglich, d. h. durch eine an die Bohrungen angepaßte Querschnittsform der Schaltklap­ penwelle im Bereich der Lagerstellen.

Nachdem die Schaltklappenwelle in die Bohrung einge­ bracht wurde, wird sie in Gebrauchsstellung verdreht, so daß die Schaltklappen nicht mehr so verschwenkt werden können, daß die Schaltklappenwelle aus der Boh­ rung herausrutschen kann.

Der Erfinder hat sich bei seiner Erfindung die Er­ kenntnis zu Nutze gemacht, daß die Schaltklappenwelle im Betrieb nur um einen bestimmten Winkelbetrag, im allgemeinen ca. ± 35°, verdreht werden muß. Ordnet man die Schaltklappen so auf der Schaltklappenwelle an, daß sich ihr Verdrehbereich außerhalb des Einführungs­ schlitzes befindet, so wird durch den Einführungs­ schlitz die Lagerung der Schaltklappenwelle nicht be­ einträchtigt.

Nachfolgend ist anhand der Zeichnung ein Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Erfindung prinzipmäßig be­ schrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausschnittes eines Saugrohres mit einer Bohrung und mit einem Einführungsschlitz, wobei die Schaltklappen­ welle nicht dargestellt ist,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Schaltklappenwelle im Bereich einer Lagerstelle,

Fig. 3 das Einführen der Schaltklappenwelle durch den Einführungsschlitz in die Bohrung,

Fig. 4 eine erste Extremstellung der Schaltklappen­ welle in Gebrauch,

Fig. 5 eine zweite Extremstellung der Schaltklappen­ welle in Gebrauch,

Fig. 6 eine Ausführung der Bohrung als Unterschale und Oberschale, wobei die Unterschale und die Oberschale einstückig gefertigt sind,

Fig. 7 eine Seitenansicht einer Schaltklappenwelle zur Verwendung in einer Oberschale und einer Unterschale gemäß der Fig. 6; und

Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII von Fig. 7.

Bezugnehmend auf Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Teiles eines Saugrohres mit einer Bohrung 1 als Lager­ stelle dargestellt, wobei die Bohrung 1 mit einem Ein­ führungsschlitz 2 versehen ist. Durch den Einführungs­ schlitz 2 kann beispielsweise eine Schaltklappenwelle 3, wie sie in der Fig. 2 dargestellt ist, in die Boh­ rung 1 eingeführt werden.

Die Schaltklappenwelle 3 weist einen metallischen Grundkörper 4 auf, welcher wenigstens im Bereich der Lagerstellen mit einem Kunststoff 5 umspritzt ist. Der metallische Grundkörper 4 weist einen vierkantförmigen Querschnitt auf, wobei die außenliegenden Kanten bzw. Flächen des Kunststoffes 5 entsprechend dem Radius der Bohrung 1 abgerundet sind, damit die Schaltklappenwel­ le 3 in der Bohrung 1 verdrehbar gelagert werden kann.

In den Bereichen außerhalb der Lagerstellen, d. h. au­ ßerhalb der Bohrungen 1, kann die Schaltklappenwelle 3 jeden beliebigen Querschnitt aufweisen. Die als Roh­ teil eine vierkantförmige Querschnittsfläche aufwei­ sende Schaltklappenwelle 3 braucht somit nur im Be­ reich der Lagerstellen mit einem Kunststoff 5 um­ spritzt zu werden, um die beschriebene Querschnitts­ form zu erhalten.

Die Montage der Schaltklappenwelle 3 in die Bohrung 1 erfolgt wie in der Fig. 3 dargestellt. Die Schaltklap­ penwelle 3 wird dabei so verdreht, daß sie durch den Einführungsschlitz 2 hindurch in die Bohrung 1 einge­ führt werden kann. Liegt die Schaltklappenwelle 3 vollständig in der Bohrung 1, so wird die Schaltklap­ penwelle 3 derart verdreht, daß sie nicht mehr durch den Einführungsschlitz 2 hindurch aus der Bohrung 1 herausfallen kann.

Die Extremstellungen der Schaltklappenwelle 3 während des Gebrauchs sind in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Aus diesen Ansichten wird deutlich, daß die Schalt­ klappenwelle 3 während des Gebrauchs nicht mehr aus der Bohrung 1 herausfallen kann. Hierdurch erübrigen sich zusätzliche Befestigungseinrichtungen für die Schaltklappenwelle 3. Es muß lediglich sichergestellt sein, daß die Schaltklappenwelle 3 sich nicht soweit verdrehen kann, daß sie sich in waagrechter Stellung befindet.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Boh­ rung 1 kann dadurch erzielt werden, daß die Bohrung 1 zweigeteilt ist, so daß eine Unterschale 6 und eine Oberschale 7 entstehen, in welche die Schaltklappen­ welle 3 eingeführt wird. Obwohl nachfolgend die Be­ griffe Unterschale 6 und Oberschale 7 verwendet wer­ den, handelt es sich hierbei nur um ein einziges Bau­ teil, welches jedoch so ausgeführt ist, daß sich zwei halbschalenartige Hälften der Bohrung 1 ergeben.

Diese Ausführungsform bietet sich insbesondere aus fertigungstechnischen Gründen an, da das genannte Bau­ teil einstückig als Gußteil gefertigt und die Bohrung 1 anschließend eventuell durch eine spanende Nachbear­ beitung gefertigt bzw. weiterbearbeitet werden kann. Sowohl die Unterschale 6 als auch die Oberschale 7 der Bohrung 1 können daher in einer Gußform hergestellt werden.

Die Oberschale 7 und die Unterschale 6 sind in Axial­ richtung der Schaltklappenwelle 3 zueinander versetzt, wobei der Versatz größer ist als die Tiefe der Bohrung 1, d. h. die Unterschale 6 und die Oberschale 7 dürfen nicht direkt übereinander liegen, damit die Schalt­ klappenwelle 3 einfach und sicher montiert und gela­ gert werden kann.

Eine Schaltklappenwelle 3a, welche in einer Unterscha­ le 6 und in einer Oberschale 7, wie sie im Zusammen­ hang mit der Fig. 6 beschrieben wurden, lagerbar ist, ist in der Fig. 7 dargestellt.

Die Schaltklappenwelle 3a weist einen beliebigen Quer­ schnitt auf, wobei in Axialrichtung der Schaltklappen­ welle 3a Ausnehmungen 8 vorgesehen sind, welche ver­ setzt zueinander angeordnet sind. Jede der mit dem Be­ zugszeichen 8 gekennzeichneten Ausnehmungen in der Fig. 7 ist mit Kunststoff 5a halbkreisförmig umspritzt und entweder in einer Unterschale 6 oder einer Ober­ schale 7 gelagert, wobei im Vergleich zu dem Ausfüh­ rungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 5 der Vorteil gege­ ben ist, daß nach der Montage der Schaltklappenwelle 3a die volle Mantelfläche der Schaltklappenwelle 3a im Bereich der Ausnehmungen 8 der Schaltklappenwelle 3a trägt, so daß sich bezüglich der Flächenpressung an der Schaltklappenwelle 3a im Bereich der Unterschale 6 bzw. der Oberschale 7 Vorteile ergeben, da die Fläche, die zur Kraftübertragung zur Verfügung steht, größer ist.

Im Gegensatz hierzu trägt bei der vierkantförmigen Ausführung der Schaltklappenwelle 3 (s. Fig. 1 bis 5) nur der Bereich, der im direkten Kontakt mit der Wan­ dung der Bohrung 1 ist, d. h. nur die an den Radius der Bohrung 1 angepaßten Fläche.

Bezugnehmend auf Fig. 8 ist ein Schnitt durch die Schaltklappenwelle 3a entlang der Linie VIII-VIII der Fig. 7 dargestellt.

In dieser Ansicht ist die Querschnittsform der Schalt­ klappenwelle 3a, also die halbkreisförmige Quer­ schnittsfläche, deutlich erkennbar. Wie bereits er­ wähnt, ist diese Querschnittsform nur im Bereich der Lagerstellen vorgesehen, in allen anderen Bereichen, beispielsweise im Bereich von Schaltklappen 9, kann eine andere Querschnittsform vorgesehen sein.

Claims (6)

1. Saugrohr für einen Verbrennungsmotor, wobei in Aus­ sparungen oder Bohrungen im Saugrohr, die als Lagerstellen dienen, eine Schaltklappenwelle mit dar­ auf angeordneten Schaltklappen gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltklappenwelle (3) im Bereich ihrer Lager­ stellen mit wenigstens einer Abflachung versehen ist, und daß die Aussparungen einen Einführungs­ schlitz (2) aufweisen, in welchen die Schaltklap­ penwelle (3) mit den darauf angeordneten Schalt­ klappen (9) einführbar ist, wobei sich an den Ein­ führungsschlitz (2) eine Bohrung (1) anschließt, in der die Schaltklappenwelle (3) nach dem Ausführen einer Drehbewegung nach der Montage gelagert ist.

2. Saugrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltklappenwelle (3) im Bereich der Lager­ stellen sich gegenüberliegende Abflachungen auf­ weist.

3. Saugrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltklappenwelle (3) eine wenigstens annä­ hernd vierkantförmige Querschnittsfläche aufweist.

4. Saugrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (1) geteilt ausgeführt ist, wobei je eine Hälfte der Bohrung (1) als Unterschale (6) und Oberschale (7) ausgeführt ist, wobei die Unterscha­ le (6) und die Oberschale (7) in Axialrichtung der Schaltklappenwelle (3a) um mehr als die Tiefe der Bohrung (1) versetzt zueinander angeordnet sind.

5. Saugrohr nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltklappenwelle (3a) in Axialrichtung Aus­ nehmungen (8) aufweist, wobei die Ausnehmungen (8) versetzt zueinander angeordnet sind.

6. Saugrohr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltklappenwelle (3a) im Bereich der Ausneh­ mungen (8) eine halbkreisförmige Querschnittsfläche aufweist.