EP1388657B1 - Valve assembly - Google Patents

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EP1388657B1
EP1388657B1 EP20030015738 EP03015738A EP1388657B1 EP 1388657 B1 EP1388657 B1 EP 1388657B1 EP 20030015738 EP20030015738 EP 20030015738 EP 03015738 A EP03015738 A EP 03015738A EP 1388657 B1 EP1388657 B1 EP 1388657B1
Authority
EP
European Patent Office
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compensation element
offset compensation
valve assembly
actuator
offset
Prior art date
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EP20030015738
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French (fr)
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EP1388657A3 (en
EP1388657A2 (en
Inventor
Hans-Jürgen Hüsges
Elina Sovva
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Pierburg GmbH
Original Assignee
Pierburg GmbH
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Publication date
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Publication of EP1388657A3 publication Critical patent/EP1388657A3/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/109Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps having two or more flaps
    • F02D9/1095Rotating on a common axis, e.g. having a common shaft

Definitions

  • the invention relates to a flap arrangement for motor vehicle internal combustion engines.
  • the flap assembly is suitable for V-engines.
  • Switching flaps serve to vary the length of intake ducts.
  • On off DE 196 14 474 known air intake duct system has a spiral-shaped air intake duct for each cylinder.
  • the intake of air via a central, arranged within the spiral intake ducts collecting inlet channel takes place. Air is sucked in through the collective inlet channel provided jointly for all air intake ducts and directed to the internal combustion engine via the individual air intake ducts.
  • a short-circuit channel is provided. This short-circuit channel, which can be opened and closed with a switching flap, is connected to the collecting inlet channel and in each case to an air intake channel.
  • Several switching flaps are possibly connected to each other via a common shaft.
  • the bearing of the shaft takes place in a channel element, such as a housing part of the air intake duct system.
  • a channel element such as a housing part of the air intake duct system.
  • the air intake duct system for example, two housing halves, wherein the shift shaft is inserted between the housing halves.
  • the actuation of the common switching shaft is also via an electric motor or the like., Which in turn is connected directly or via a lever mechanism with the switching shaft.
  • the object of the invention is to provide a flap assembly can be compensated in the manufacturing tolerances in a simple manner and in particular with a small footprint.
  • the flap assembly according to the invention for motor vehicle internal combustion engines has at least one flap which is connected to a switching shaft.
  • a plurality of flaps are connected to a common control shaft.
  • the switching shaft is connected to an actuating device, such as an electric motor or the like., Wherein the connection via an intermediate gear or suitable drive lever, can take place.
  • an actuating device such as an electric motor or the like.
  • a rod-shaped offset compensation element is provided in the rod-shaped offset compensation element is an intermediate element between the shift shaft and the actuator or a drive lever or the like. the actuator.
  • the rod-shaped offset compensation element according to the invention has the significant advantage that the space requirement is considerably lower. Furthermore, the assembly of a single rod-shaped Elements that can be inserted, for example in corresponding receptacles on the shift shaft and / or the actuator considerably easier.
  • the offset compensation element with the pivot shaft and / or the actuator via a receptacle which is provided on the pivot shaft or the actuator, connectable.
  • the receptacle is preferably a plug-in connection, wherein a receptacle is preferably provided in each case on the pivot shaft and / or the actuating device.
  • the rod-shaped offset compensation element has for connecting preferably a head-like extension, which can be inserted into a recess serving as a receptacle.
  • the offset compensation element can be designed to be elastic.
  • the head-like extension of the offset compensation element made of suitable elastically deformable plastic or the like. be prepared and / or have the offset compensation element in this area, for example, slots.
  • the connection can also be reversed, so that, for example, the shift shaft has a head-like or spherical approach, which is encompassed by a neck of the offset compensation element.
  • the rod-shaped offset compensation element according to the invention is preferably tiltable about an axis perpendicular to the longitudinal axis of the pivot shaft to compensate for the offset substantially.
  • an offset between the longitudinal axis of the pivot shaft and the actuating device or a drive lever or the like. be bridged or compensated for the actuator.
  • connection between the offset compensation element and the pivot axis or the actuator is realized via a connecting element which is torsionally rigid, but bendable.
  • the connecting element for example in one piece with the switching shaft or integrally connected to the actuating device.
  • the connecting element is made of plastic, for example, the connection between the rod-shaped offset compensation element and, for example, the drive lever via a plastic strap or plastic web can be done. Since the offset compensation element in this embodiment torsionally rigid and extremely flexible with the actuator or a component of the actuator or the pivot shaft is connected, the assembly is simplified because only one connection must be mounted. In this connection, it is then preferably the connection described above between a recording and an example, head-like extension of the offset compensation element, so that the offset compensation element only has to be inserted into the receptacle.
  • the rod-shaped offset compensation element itself is bendable about a substantially perpendicular to its longitudinal axis extending bending axis and formed substantially torsionally rigid.
  • the offset caused by manufacturing tolerances can thus be compensated by a slight bending of the offset compensation element.
  • Even with such a Offset compensation element assembly is considerably simplified compared to the installation of a coupling. Furthermore, the space required is smaller.
  • the offset compensation element itself is bendable about the bending axis, it is possible to arrange the connecting pieces or connecting elements between the switching shaft and the offset compensation element or between the actuating device and the offset compensation element displaced parallel to one another. This has the consequence that a tiltability of the fittings in a receptacle of the shaft or the actuator is not required.
  • the fittings can thus be designed simpler. For example, a simple latching connection or the like. sufficient.
  • a flap arrangement ( Fig. 1 ) has a flap 10, for example, a shaft, swirl or Tumbleklappe on.
  • the flap 10 is connected to a switching shaft 12.
  • the switching shaft 12 is integrally connected as an approach with the flap 10, wherein a plurality of flaps 10 are connected to each other via the common control shaft 12.
  • the switching shaft 12 is mounted in bearing parts 14 and arranged in a housing 16. With the switching shaft 12, the rod-shaped offset compensation element 18 according to the invention is connected.
  • the offset compensation element 18 is further connected to a mounted in the housing 16 drive lever 20 which is part of an actuator.
  • the actuating device further comprises an electric servomotor or the like. Between a cylindrical projection 22 of the drive lever 20 and the housing 16, a circumferential seal 24 is provided.
  • the rod-shaped offset compensation element 18 has a head or an extension 26 at each end in the illustrated embodiment.
  • the connected to the shaft 12 head 26 is disposed within a recess 28 formed in the illustrated embodiment receptacle 28.
  • the head 26 is formed in the illustrated embodiment as a hexagon and thus has six rotation transmission surfaces 30 (FIG. Fig. 2 ) on.
  • the rotation transmission surfaces 30, of which 4,6,8,10,12 etc. may be provided, for example, allow a transmission of a rotational movement of the offset compensation element 18 about the longitudinal axis 32.
  • the receptacle 28 also has a regular hexagonal cross-section ( Fig. 2 ).
  • the shift shaft 12 slots 34, so that the shift shaft 12 elastically expanded in this area by pressing the head 26 and returns to fully inserted head 26 in the starting position.
  • the two heads 26 of the offset compensation element 18 in the receptacle 28 of the shaft 12 and in a receptacle 40 of the drive lever 20 respectively Direction of an arrow 42 or 44 pivotally.
  • the rotation transmission surfaces 30 are curved in the longitudinal direction of the offset compensation element 18 ( Fig. 1 ).
  • the receptacle 28 in the shaft 12 has complementary curved surfaces to the six rotation transfer surfaces.
  • the offset compensation element 18 is thus pivotable about a perpendicular to the longitudinal axis 46 of the offset compensation element 18 extending axis 48 and 50, respectively.
  • the receptacle 40 in the drive lever 20 and the head 26 of the offset compensation element, which is held in the receptacle 40, are corresponding to the opposite head 26, which is arranged on the receptacle 40 of the shaft is formed.
  • the receptacle 40 is also slotted to allow elastic expansion.
  • the projection 22 of the drive lever 20, which serves to support the drive lever 20 in the housing 16, formed as a hollow cylinder, so that in particular more than half the length of the offset compensation element is disposed within the drive lever 20.
  • the second preferred embodiment differs from the first embodiment ( FIGS. 1 and 2 ) only by the connection between the drive lever 20 and the offset compensation element 18. Identical and similar components of the embodiment are thus identified by the same reference numerals.
  • the offset compensation element 18 is connected directly to the drive lever 20 in the illustrated embodiment.
  • a connecting element 52 which may be formed like a film, is provided instead of the head 26, .
  • the connecting element is torsionally rigid, so that a rotation or pivoting of the drive lever 20 is transmitted to the shaft 12.
  • the connecting element 52 which is preferably made of plastic, however, is bendable, so that pivoting in the direction of an arrow 54 is possible. In this way, an offset of the shaft 12 and the drive lever 20 can be compensated. Of course, a compensation of the offset perpendicular to the plane is possible.
  • the connecting element whose thickness depends on the material used to allow a corresponding bendability, for example, may be slotted or formed as a continuous circumferential ring. In order to allow a suitable bendability, the offset compensation element 18 is hollow in the region of the connecting element 52.
  • the offset compensation element 56 is formed such that the two connecting pieces 58,60, which are suitable for connection to an actuating device 62 and / or 56, are not offset by a rod-shaped offset compensation element 18 arranged at an angle. serve the shaft 12, are displaceable parallel to each other, wherein an intermediate piece 64 of the offset compensation element 56 is bent.
  • the head-shaped connecting piece 60 in FIG Fig. 4 parallel upwards pushed while the position of the connector 58 remains unchanged.
  • the intermediate piece 64 has bending regions 66.
  • the intermediate piece 64 is partially meandering.
  • the offset compensation element 56 is thus bendable about a perpendicular to its longitudinal axis 68 extending bending axis.
  • the connector 60 corresponds in the embodiment of the head 26 of the offset compensation element 18 ( Fig. 1 ). As a result, an additional pivoting of the offset compensation element 56 relative to the shaft 12 and thus a further simplified compensation of the offset is possible.
  • the connector 58 is configured as a conventional latching or snap connection, but may also be configured according to the head 60.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Klappenanordnung für Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen. Insbesondere ist die Klappenanordnung für V-Motoren geeignet.The invention relates to a flap arrangement for motor vehicle internal combustion engines. In particular, the flap assembly is suitable for V-engines.

Es ist bekannt, in Luftansaugkanälen von Brennkraftmaschinen zur Beeinflussung des Strömungsverhaltens der angesaugten Luft Drossel-, Drallund/oder Tumbelklappen vorzusehen. Durch derartige Klappen kann die Luftmenge sowie die Verwirbelung der Luftströmung gesteuert werden. Insbesondere bei V-Motoren ist der vorhandene Bauraum in dem Bereich des Luftansaugkanalsystems, in dem derartige Klappen angeordnet werden, sehr gering. Auf Grund des geringen vorhandenen Platzes werden die Klappen beispielsweise an einer Seitenwand des Kanals einseitig gelagert. Die einseitige Lagerung derartiger Klappen ist äußerst aufwändig. Ferner ist eine exakte Steuerung auf Grund der auftretenden Strömungskräfte im Kanal schwierig. Dem gegenüber sind mittig in dem Ansaugkanal gelagerte Klappen vorteilhaft, da hierdurch eine im Wesentlichen symmetrische Strömung erzeugt werden kann. Die Ansteuerung der Klappen erfolgt über eine Betätigungseinrichtung, wie einen Elektromotor. Hierzu ist eine Schaltwelle, die mit mindestens einer Klappe verbunden ist, unmittelbar mit der Betätigungseinrichtung, z.B. einer Hebelanordnung oder einem Getriebe der Betätigungseinrichtung verbunden.It is known to provide throttles, swirl and / or tumble flaps in air intake ducts of internal combustion engines for influencing the flow behavior of the intake air. By such flaps, the amount of air and the turbulence of the air flow can be controlled. Particularly in the case of V-engines, the available installation space in the area of the air intake duct system in which such flaps are arranged is very small. Due to the small space available, the flaps are stored, for example, on one side wall of the channel on one side. The one-sided storage of such valves is extremely expensive. Furthermore, precise control due to the flow forces occurring in the channel is difficult. On the other hand, flaps mounted centrally in the intake duct are advantageous, since in this way a substantially symmetrical flow can be generated. The control of the flaps via an actuator, such as an electric motor. For this purpose, a switching shaft, which is connected to at least one flap, directly with the actuating device, e.g. a lever assembly or a transmission of the actuator connected.

Ferner ist das Vorsehen von Schaltklappen in Luftansaugkanalsystemen bekannt. Schaltklappen dienen zur Variation der Länge von Ansaugkanälen.Furthermore, the provision of switching flaps in air intake duct systems is known. Switching flaps serve to vary the length of intake ducts.

Ein aus DE 196 14 474 bekanntes Luftansaugkanalsystem weist für jeden Zylinder einen spiralförmig verlaufenden Luftansaugkanal auf. Hierbei erfolgt das Ansaugen der Luft über einen zentralen, innerhalb der spiralförmigen Ansaugkanäle angeordneten Sammel-Einlasskanal. Durch den für sämtliche Luftansaugkanäle gemeinsam vorgesehenen Sammel-Einlasskanal wird Luft angesaugt und über die einzelnen Luftansaugkanäle zur Brennkraftmaschine geleitet. Zum Verändern der Länge des Luftansaugkanals ist ein Kurzschlusskanal vorgesehen. Dieser mit einer Schaltklappe öffen- und verschließbare Kurzschlusskanal ist mit dem Sammel-Einlasskanal und jeweils einem Luftansaugkanal verbunden. Mehrere Schaltklappen sind ggf. über eine gemeinsame Welle miteinander verbunden. Die Lagerung der Welle erfolgt in einem Kanalelement, wie einem Gehäuseteil des Luftansaugkanalsystems. Hierzu weist das Luftansaugkanalsystem z.B. zwei Gehäusehälften auf, wobei die Schaltwelle zwischen die Gehäusehälften eingelegt wird. Das Betätigen der gemeinsamen Schaltwelle erfolgt ebenfalls über einen Elektromotor o.dgl., der wiederum unmittelbar oder über einen Hebelmechanismus mit der Schaltwelle verbunden ist.On off DE 196 14 474 known air intake duct system has a spiral-shaped air intake duct for each cylinder. In this case, the intake of air via a central, arranged within the spiral intake ducts collecting inlet channel takes place. Air is sucked in through the collective inlet channel provided jointly for all air intake ducts and directed to the internal combustion engine via the individual air intake ducts. To change the length of the air intake duct, a short-circuit channel is provided. This short-circuit channel, which can be opened and closed with a switching flap, is connected to the collecting inlet channel and in each case to an air intake channel. Several switching flaps are possibly connected to each other via a common shaft. The bearing of the shaft takes place in a channel element, such as a housing part of the air intake duct system. For this purpose, the air intake duct system, for example, two housing halves, wherein the shift shaft is inserted between the housing halves. The actuation of the common switching shaft is also via an electric motor or the like., Which in turn is connected directly or via a lever mechanism with the switching shaft.

Auf Grund von Fertigungstoleranzen entstehen zwischen der Schaltwelle und dem Anschluss der Betätigungseinrichtung oder ggf. an Hebeln etc., die die Betätigungseinrichtung umfaßt, Fluchtfehler. Sich ergebende Toleranzen entstehen beispielsweise durch die Bearbeitung der Gussteile bei Sandguss oder bei Druckgussteilen durch das Vorsehen von Schiebern in verschiedenen Formhälften.Due to manufacturing tolerances arise between the shift shaft and the connection of the actuator or possibly levers, etc., which includes the actuator, misalignment. Resulting tolerances arise, for example, through the machining of the castings in sand casting or die castings by the provision of slides in different mold halves.

Zum Ausgleich von Fluchtfehlern und dem hierdurch hervorgerufenen Versatz zwischen der Betätigungseinrichtung bzw. einem zu der Betätigungseinrichtung gehörenden Hebel und der Schwenkwelle ist es bekannt, eine Kupplung zum Ausgleich des Versatzes vorzusehen. Das Vorsehen einer derartigen Kupplung, beispielsweise einer Oldham-Kupplung, ist aus Platzgründen häufig nicht möglich. Ein Verbinden der Betätigungseinrichtung bzw. eines Anschluss- oder Verbindungsstücks der Betätigungseinrichtung mit der Schaltwelle erfordert sodann ein Nachbearbeiten der einzelnen Bauteile. Dies ist zeitaufwändig und daher kostenintensiv.To compensate for misalignments and the thus caused offset between the actuator or a belonging to the actuator lever and the pivot shaft, it is known to provide a clutch to compensate for the offset. The provision of such a clutch, such as an Oldham clutch, is often not possible for reasons of space. Connecting the actuator or a connecting piece or the connecting piece of Actuation device with the switching shaft then requires a reworking of the individual components. This is time consuming and therefore costly.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Klappenanordnung zu schaffen, bei der Fertigungstoleranzen auf einfache Weise und insbesondere mit geringem Platzbedarf ausgeglichen werden können.The object of the invention is to provide a flap assembly can be compensated in the manufacturing tolerances in a simple manner and in particular with a small footprint.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.The object is achieved according to the invention by the features of patent claim 1.

Die erfindungsgemäße Klappenanordnung für Kraftfahrzeugbrennkraftmaschinen weist mindestens eine Klappe auf, die mit einer Schaltwelle verbunden ist. Vorzugsweise sind mehrere Klappen mit einer gemeinsamen Schaltwelle verbunden. Die Schaltwelle ist mit einer Betätigungseinrichtung, wie einem Elektromotor o.dgl., verbunden, wobei die Verbindung über ein zwischengeschaltetes Getriebe oder geeignete Antriebshebel, erfolgen kann. Um den durch Fertigungstoleranzen ggf. auftretenden Versatz zwischen der Schaltwelle und der Betätigungseinrichtung bzw. einem Anschlusselement der Betätigungseinrichtung, wie dem Antriebshebel, auszugleichen, ist erfindungsgemäß ein stabförmiges Versatzausgleichselement vorgesehen. Bei dem stabförmigen Versatzausgleichselement handelt es sich um ein Zwischenelement zwischen der Schaltwelle und der Betätigungseinrichtung bzw. eines Antriebshebels o.dgl. der Betätigungseinrichtung. Durch die stabförmige Ausgestaltung und geeignete Anschlusselemente an der Schaltwelle und/oder der Betätigungseinrichtung kann ein Versatz ausgeglichen werden.The flap assembly according to the invention for motor vehicle internal combustion engines has at least one flap which is connected to a switching shaft. Preferably, a plurality of flaps are connected to a common control shaft. The switching shaft is connected to an actuating device, such as an electric motor or the like., Wherein the connection via an intermediate gear or suitable drive lever, can take place. To compensate for the manufacturing tolerances possibly occurring offset between the switching shaft and the actuator or a connection element of the actuator, such as the drive lever, according to the invention a rod-shaped offset compensation element is provided. In the rod-shaped offset compensation element is an intermediate element between the shift shaft and the actuator or a drive lever or the like. the actuator. By the rod-shaped configuration and suitable connection elements on the switching shaft and / or the actuator, an offset can be compensated.

Gegenüber einer Kupplung weist das erfindungsgemäße stabförmige Versatzausgleichselement den wesentlichen Vorteil auf, dass der Platzbedarf erheblich geringer ist. Ferner ist die Montage eines einzelnen stabförmigen Elements, das z.B. in entsprechende Aufnahmen an der Schaltwelle und/oder der Betätigungseinrichtung einsteckbar ist, erheblich einfacher.Compared to a clutch, the rod-shaped offset compensation element according to the invention has the significant advantage that the space requirement is considerably lower. Furthermore, the assembly of a single rod-shaped Elements that can be inserted, for example in corresponding receptacles on the shift shaft and / or the actuator considerably easier.

Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist das Versatzausgleichselement mit der Schwenkwelle und/oder der Betätigungseinrichtung über eine Aufnahme, die an der Schwenkwelle oder der Betätigungseinrichtung vorgesehen ist, verbindbar. Bei der Aufnahme handelt es sich vorzugsweise um eine Steckverbindung, wobei vorzugsweise hierbei jeweils an der Schwenkwelle und/oder der Betätigungseinrichtung eine Aufnahme vorgesehen ist. Hierdurch ist die Montage weiter vereinfacht. Das stabförmige Versatzausgleichselement weist zum Verbinden vorzugsweise eine kopfartige Erweiterung auf, die in eine als Aufnahme dienende Ausnehmung einsteckbar ist. Beim Einstecken wird vorzugsweise die Aufnehmung elastisch aufgeweitet, so dass die Aufnahme die kopfartige Erweiterung nach dem Einstecken hintergreift. Dies hat zur Folge, dass das Versatzausgleichselement nicht aus der Aufnahme heraus rutschen kann, sondern eine vorgegebene definierte Kraft erforderlich ist, um das Versatzausgleichselement aus der Aufnahme heraus zu ziehen.In a first preferred embodiment, the offset compensation element with the pivot shaft and / or the actuator via a receptacle which is provided on the pivot shaft or the actuator, connectable. The receptacle is preferably a plug-in connection, wherein a receptacle is preferably provided in each case on the pivot shaft and / or the actuating device. As a result, the assembly is further simplified. The rod-shaped offset compensation element has for connecting preferably a head-like extension, which can be inserted into a recess serving as a receptacle. When inserting the Aufnehmung is preferably expanded elastically, so that the receptacle engages behind the head-like extension after insertion. This has the consequence that the offset compensation element can not slip out of the receptacle, but a predetermined defined force is required to pull the offset compensation element out of the receptacle.

Um eine als Aufnahme dienende Ausnehmung elastisch aufweitbar auszubilden, kann diese beispielsweise radial geschlitzt sein. Anstatt einer elastisch verformbaren Aufnahme oder zusätzlich zu dieser kann auch das Versatzausgleichselement elastisch ausgebildet sein. Hierzu kann beispielsweise die kopfartige Erweiterung des Versatzausgleichselements aus geeignetem elastisch verformbaren Kunststoff o.dgl. hergestellt sein und/oder das Versatzausgleichselement in diesem Bereich beispielsweise Schlitze aufweisen. Anstatt eine das Versatzausgleichselement umgreifende, d.h. außen am Versatzausgleichselement anliegende Aufnahme vorzusehen, kann die Verbindung auch umgekehrt erfolgen, so dass beispielsweise die Schaltwelle einen kopfartigen oder kugelartigen Ansatz aufweist, der von einem Ansatz des Versatzausgleichselements umgriffen wird.To form a recess serving as a receptacle elastically expandable, this may for example be radially slotted. Instead of an elastically deformable receptacle or in addition to this, the offset compensation element can be designed to be elastic. For this purpose, for example, the head-like extension of the offset compensation element made of suitable elastically deformable plastic or the like. be prepared and / or have the offset compensation element in this area, for example, slots. Instead of providing the offset compensation element encompassing, ie externally applied to the offset compensation element recording, the connection can also be reversed, so that, for example, the shift shaft has a head-like or spherical approach, which is encompassed by a neck of the offset compensation element.

Das erfindungsgemäße stabförmige Versatzausgleichselement ist zum Ausgleich des Versatzes vorzugsweise im Wesentlichen um eine senkrecht zur Längsachse der Schwenkwelle laufende Achse kippbar. Hierdurch kann ein Versatz zwischen der Längsachse der Schwenkwelle und der Betätigungseinrichtung bzw. eines Antriebshebels o.dgl. der Betätigungseinrichtung überbrückt bzw. ausgeglichen werden.The rod-shaped offset compensation element according to the invention is preferably tiltable about an axis perpendicular to the longitudinal axis of the pivot shaft to compensate for the offset substantially. As a result, an offset between the longitudinal axis of the pivot shaft and the actuating device or a drive lever or the like. be bridged or compensated for the actuator.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Verbindung zwischen dem Versatzausgleichselement und der Schwenkachse oder der Betätigungseinrichtung über ein Verbindungselement realisiert, das torsionssteif, aber biegbar ist. Vorzugsweise ist das Verbindungselement, beispielsweise einstückig mit der Schaltwelle oder einstückig mit der Betätigungseinrichtung verbunden. Wenn das Verbindungselement beispielsweise aus Kunststoff hergestellt ist, kann die Verbindung zwischen dem stabförmigen Versatzausgleichselement und beispielsweise dem Antriebshebel über eine Kunststoffband oder Kunststoffsteg erfolgen. Da das Versatzausgleichselement bei dieser Ausführungsform torsionssteif und äußerst flexibel mit der Betätigungseinrichtung bzw. einem Bauteil der Betätigungseinrichtung oder der Schwenkwelle verbunden ist, ist die Montage vereinfacht, da nur eine Verbindung montiert werden muss. Bei dieser Verbindung handelt es sich sodann vorzugsweise um die vorstehend beschriebene Verbindung zwischen einer Aufnahme und einer beispielsweise kopfartigen Erweiterung des Versatzausgleichselements, so dass das Versatzausgleichselement lediglich in die Aufnahme eingesteckt werden muss.In a further preferred embodiment, the connection between the offset compensation element and the pivot axis or the actuator is realized via a connecting element which is torsionally rigid, but bendable. Preferably, the connecting element, for example in one piece with the switching shaft or integrally connected to the actuating device. If the connecting element is made of plastic, for example, the connection between the rod-shaped offset compensation element and, for example, the drive lever via a plastic strap or plastic web can be done. Since the offset compensation element in this embodiment torsionally rigid and extremely flexible with the actuator or a component of the actuator or the pivot shaft is connected, the assembly is simplified because only one connection must be mounted. In this connection, it is then preferably the connection described above between a recording and an example, head-like extension of the offset compensation element, so that the offset compensation element only has to be inserted into the receptacle.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, die mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden kann, ist das stabförmige Versatzausgleichselement selbst um eine im Wesentlichen senkrecht zu seiner Längsachse verlaufenden Biegeachse biegbar und im Wesentlichen torsionssteif ausgebildet. Der durch Fertigungstoleranzen hervorgerufene Versatz kann somit durch ein leichtes Biegen des Versatzausgleichselementes ausgeglichen werden. Auch bei einem derartigen Versatzausgleichselement ist die Montage gegenüber der Montage einer Kupplung erheblich vereinfacht. Ferner ist der erforderliche Platzbedarf geringer.In a further preferred embodiment, which can be combined with the embodiments described above, the rod-shaped offset compensation element itself is bendable about a substantially perpendicular to its longitudinal axis extending bending axis and formed substantially torsionally rigid. The offset caused by manufacturing tolerances can thus be compensated by a slight bending of the offset compensation element. Even with such a Offset compensation element assembly is considerably simplified compared to the installation of a coupling. Furthermore, the space required is smaller.

Wenn das Versatzausgleichselement selbst um die Biegeachse biegbar ist, ist es möglich, die Anschlussstücke bzw. Verbindungselemente zwischen der Schaltwelle und dem Versatzausgleichselement bzw. zwischen der Betätigungseinrichtung und dem Versatzausgleichselement zueinander parallel verschoben anzuordnen. Dies hat zur Folge, dass eine Kippbarkeit der Anschlussstücke in einer Aufnahme der Welle bzw. der Betätigungseinrichtung nicht erforderlich ist. Die Anschlussstücke können somit einfacher gestaltet sein. Beispielsweise ist eine einfache Rastverbindung o.dgl. ausreichend.If the offset compensation element itself is bendable about the bending axis, it is possible to arrange the connecting pieces or connecting elements between the switching shaft and the offset compensation element or between the actuating device and the offset compensation element displaced parallel to one another. This has the consequence that a tiltability of the fittings in a receptacle of the shaft or the actuator is not required. The fittings can thus be designed simpler. For example, a simple latching connection or the like. sufficient.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to several preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen:

Fig. 1
eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Klappenanordnung,
Fig. 2
eine schematische Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3
eine schematische Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer Klappenanordnung,
Fig. 4
eine schematische Draufsicht einer Explosionszeichnung einer dritten Ausführungsform,
Fig. 5
eine schematische perspektivische Ansicht der dritten Ausführungsform in Explosionsdarstellung und
Fig. 6
eine schematische perspektivische Ansicht eines Teils der Dritten Ausführungsform in Explosionsansicht.
Show it:
Fig. 1
a schematic sectional view of a first embodiment of a flap assembly,
Fig. 2
a schematic sectional view taken along the line II-II in Fig. 1 .
Fig. 3
a schematic sectional view of a second embodiment of a flap assembly,
Fig. 4
a schematic plan view of an exploded view of a third embodiment,
Fig. 5
a schematic perspective view of the third embodiment in exploded view and
Fig. 6
a schematic perspective view of a portion of the third embodiment in exploded view.

Eine Klappenanordnung (Fig. 1) weist eine Klappe 10, beispielsweise eine Schaft-, Drall- oder Tumbleklappe, auf. Die Klappe 10 ist mit einer Schaltwelle 12 verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schaltwelle 12 als Ansatz einstückig mit der Klappe 10 verbunden, wobei mehrere Klappen 10 über die gemeinsame Schaltwelle 12 miteinander verbunden sind. Die Schaltwelle 12 ist in Lagerteilen 14 gelagert und in einem Gehäuse 16 angeordnet. Mit der Schaltwelle 12 ist das erfindungsgemäße stabförmige Versatzausgleichselement 18 verbunden.A flap arrangement ( Fig. 1 ) has a flap 10, for example, a shaft, swirl or Tumbleklappe on. The flap 10 is connected to a switching shaft 12. In the illustrated embodiment, the switching shaft 12 is integrally connected as an approach with the flap 10, wherein a plurality of flaps 10 are connected to each other via the common control shaft 12. The switching shaft 12 is mounted in bearing parts 14 and arranged in a housing 16. With the switching shaft 12, the rod-shaped offset compensation element 18 according to the invention is connected.

Das Versatzausgleichselement 18 ist ferner mit einem in dem Gehäuse 16 gelagerten Antriebshebel 20 verbunden, der Teil einer Betätigungseinrichtung ist. Die Betätigungseinrichtung umfasst ferner einen elektrischen Stellmotor o.dgl. Zwischen einem zylindrischen Ansatz 22 des Antriebshebels 20 und dem Gehäuse 16 ist eine umlaufende Dichtung 24 vorgesehen.The offset compensation element 18 is further connected to a mounted in the housing 16 drive lever 20 which is part of an actuator. The actuating device further comprises an electric servomotor or the like. Between a cylindrical projection 22 of the drive lever 20 and the housing 16, a circumferential seal 24 is provided.

Das stabförmige Versatzausgleichselement 18 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel an jedem Ende einen Kopf bzw. eine Erweiterung 26 auf. Der mit der Welle 12 verbundene Kopf 26 ist innerhalb einer im dargestellten Ausführungsbeispiel als Ausnehmung ausgebildeten Aufnahme 28 angeordnet. Der Kopf 26 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Sechskant ausgebildet und weist somit sechs Rotationsübertragungsflächen 30 (Fig. 2) auf. Die Rotationsübertragungsflächen 30, von denen beispielsweise 4,6,8,10,12 etc. vorgesehen sein können, ermöglichen eine Übertragung einer Drehbewegung des Versatzausgleichselements 18 um dessen Längsachse 32. Zur Übertragung der Dreh- bzw. Schwenkbewegung des Versatzausgleichselements 18 auf die Schaltwelle 12 weist die Aufnahme 28 ebenfalls einen regelmäßigen sechseckigen Querschnitt auf (Fig. 2).The rod-shaped offset compensation element 18 has a head or an extension 26 at each end in the illustrated embodiment. The connected to the shaft 12 head 26 is disposed within a recess 28 formed in the illustrated embodiment receptacle 28. The head 26 is formed in the illustrated embodiment as a hexagon and thus has six rotation transmission surfaces 30 (FIG. Fig. 2 ) on. The rotation transmission surfaces 30, of which 4,6,8,10,12 etc. may be provided, for example, allow a transmission of a rotational movement of the offset compensation element 18 about the longitudinal axis 32. To transmit the rotational or pivotal movement of the offset compensation element 18 on the shift shaft 12th The receptacle 28 also has a regular hexagonal cross-section ( Fig. 2 ).

Um das Versatzausgleichselement 18 auf einfache Weise mit der Schaltwelle 12 verbinden zu können, weist die Schaltwelle 12 Schlitze 34 auf, so dass die Schaltwelle 12 in diesem Bereich durch Eindrücken des Kopfes 26 elastisch aufgeweitet und bei vollständig eingesetztem Kopf 26 in die Ausgangsstellung zurück gelangt.In order to connect the offset compensation element 18 in a simple manner with the switching shaft 12, the shift shaft 12 slots 34, so that the shift shaft 12 elastically expanded in this area by pressing the head 26 and returns to fully inserted head 26 in the starting position.

Um einen Versatz zwischen der Längsachse bzw. der Rotationsachse 36 der Schaltwelle 12 und einer Rotationsachse 38 des Antriebshebels 20 ausgleichen zu können, sind die beiden Köpfe 26 des Versatzausgleichselements 18 in der Aufnahme 28 der Welle 12 sowie in einer Aufnahme 40 des Antriebshebels 20 jeweils in Richtung eines Pfeils 42 bzw. 44 schwenkbar. Hierzu sind die Rotationsübertragungsflächen 30 in Längsrichtung des Versatzausgleichselements 18 gekrümmt (Fig. 1). Die Aufnahme 28 in der Welle 12 weist zu den sechs Rotationsübertragungsflächen komplementär gekrümmte Flächen auf. Das Versatzausgleichselement 18 ist somit um eine senkrecht zur Längsachse 46 des Versatzausgleichselements 18 verlaufende Achse 48 bzw. 50 schwenkbar.In order to compensate for an offset between the longitudinal axis or the axis of rotation 36 of the switching shaft 12 and a rotation axis 38 of the drive lever 20, the two heads 26 of the offset compensation element 18 in the receptacle 28 of the shaft 12 and in a receptacle 40 of the drive lever 20 respectively Direction of an arrow 42 or 44 pivotally. For this purpose, the rotation transmission surfaces 30 are curved in the longitudinal direction of the offset compensation element 18 ( Fig. 1 ). The receptacle 28 in the shaft 12 has complementary curved surfaces to the six rotation transfer surfaces. The offset compensation element 18 is thus pivotable about a perpendicular to the longitudinal axis 46 of the offset compensation element 18 extending axis 48 and 50, respectively.

Die Aufnahme 40 in dem Antriebshebel 20 sowie der Kopf 26 des Versatzausgleichselements, der in der Aufnahme 40 gehalten ist, sind entsprechend dem gegenüberliegenden Kopf 26, der an der Aufnahme 40 der Welle angeordnet ist, ausgebildet.The receptacle 40 in the drive lever 20 and the head 26 of the offset compensation element, which is held in the receptacle 40, are corresponding to the opposite head 26, which is arranged on the receptacle 40 of the shaft is formed.

Die Aufnahme 40 ist, um ein elastisches Aufweiten zu ermöglichen, ebenfalls geschlitzt.The receptacle 40 is also slotted to allow elastic expansion.

Um den Bauraum möglichst gering zu halten, ist der Ansatz 22 des Antriebshebels 20, der zur Lagerung des Antriebshebel 20 in dem Gehäuse 16 dient, als Hohlzylinder ausgebildet, so dass insbesondere mehr als die Hälfte der Länge des Versatzausgleichselements innerhalb des Antriebshebels 20 angeordnet ist.In order to keep the space as small as possible, the projection 22 of the drive lever 20, which serves to support the drive lever 20 in the housing 16, formed as a hollow cylinder, so that in particular more than half the length of the offset compensation element is disposed within the drive lever 20.

Die zweite bevorzugte Ausführungsform (Fig. 3) unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform (Fign. 1 und 2) lediglich durch die Verbindung zwischen dem Antriebshebel 20 und dem Versatzausgleichselement 18. Identische und ähnliche Bestandteile der Ausführungsform sind somit mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.The second preferred embodiment ( Fig. 3 ) differs from the first embodiment ( FIGS. 1 and 2 ) only by the connection between the drive lever 20 and the offset compensation element 18. Identical and similar components of the embodiment are thus identified by the same reference numerals.

Das Versatzausgleichselement 18 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel unmittelbar mit dem Antriebshebel 20 verbunden. Hierzu ist anstatt des Kopfes 26 ein Verbindungselement 52, das filmartig ausgebildet sein kann, vorgesehen. Das Verbindungselement ist torsionssteif, so dass ein Drehen oder Schwenken des Antriebshebels 20 auf die Welle 12 übertragen wird. Das Verbindungselement 52, das vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt ist, ist jedoch verbiegbar, so dass ein Schwenken in Richtung eines Pfeils 54 möglich ist. Hierdurch kann ein Versatz der Welle 12 sowie des Antriebshebels 20 ausgeglichen werden. Selbstverständlich ist auch ein Ausgleich des Versatzes senkrecht zur Zeichenebene möglich. Das Verbindungselement, dessen Dicke vom verwendeten Material abhängt, um eine entsprechende Biegbarkeit zu ermöglichen, kann beispielsweise geschlitzt sein oder als durchgehender umlaufender Ring ausgebildet sein. Um eine geeignete Biegbarkeit zu ermöglichen, ist das Versatzausgleichselement 18 im Bereich des Verbindungselementes 52 hohl ausgebildet.The offset compensation element 18 is connected directly to the drive lever 20 in the illustrated embodiment. For this purpose, instead of the head 26, a connecting element 52, which may be formed like a film, is provided. The connecting element is torsionally rigid, so that a rotation or pivoting of the drive lever 20 is transmitted to the shaft 12. The connecting element 52, which is preferably made of plastic, however, is bendable, so that pivoting in the direction of an arrow 54 is possible. In this way, an offset of the shaft 12 and the drive lever 20 can be compensated. Of course, a compensation of the offset perpendicular to the plane is possible. The connecting element, whose thickness depends on the material used to allow a corresponding bendability, for example, may be slotted or formed as a continuous circumferential ring. In order to allow a suitable bendability, the offset compensation element 18 is hollow in the region of the connecting element 52.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Klappenanordnung (Fign. 4-6) erfolgt der Versatzausgleich nicht durch ein in einem Winkel angeordnetes stabförmiges Versatzausgleichselement 18, sondern durch ein stabförmiges biegbares, aber torsionssteifes Versatzausgleichselement 56. Das Versatzausgleichselement 56 ist derart ausgebildet, dass die beiden Anschlussstücke 58,60, die zum Verbinden mit einer Betätigungseinrichtung 62 bzw. der Welle 12 dienen, parallel zueinander verschiebbar sind, wobei ein Zwischenstück 64 des Versatzausgleichselements 56 gebogen wird. Beispielsweise würde das im dargestellten Ausführungsbeispiel kopfförmige Anschlussstück 60 in Fig. 4 parallel nach oben geschoben, während die Lage des Anschlussstückes 58 unverändert bleibt. Um die entsprechende Biegung im Zwischenstück 64 zu ermöglichen, weist das Zwischenstück 64 Biegebereiche 66 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Zwischenstück 64 teilweise mäanderförmig. Es ist somit möglich, mit dem Versatzausgleichselement 56 die Schaltwelle 12 mit einem Anschlussstück der Betätigungseinrichtung 62 bzw. eines zwischengeschalteten Antriebshebels o.dgl. zu verbinden, obwohl die Rotationsachse 36 der Welle 12 versetzt zu der Rotationsachse 38 des Antriebshebels bzw. der Betätigungseinrichtung 62 angeordnet ist.In a further preferred embodiment of the flap arrangement according to the invention ( FIGS. 4-6 The offset compensation element 56 is formed such that the two connecting pieces 58,60, which are suitable for connection to an actuating device 62 and / or 56, are not offset by a rod-shaped offset compensation element 18 arranged at an angle. serve the shaft 12, are displaceable parallel to each other, wherein an intermediate piece 64 of the offset compensation element 56 is bent. For example, the head-shaped connecting piece 60 in FIG Fig. 4 parallel upwards pushed while the position of the connector 58 remains unchanged. In order to allow the corresponding bend in the intermediate piece 64, the intermediate piece 64 has bending regions 66. In the illustrated embodiment, the intermediate piece 64 is partially meandering. It is thus possible with the offset compensation element 56, the shift shaft 12 with a connector of the actuator 62 or an intermediate drive lever or the like. although the axis of rotation 36 of the shaft 12 is offset from the axis of rotation 38 of the drive lever or actuator 62.

Das Versatzausgleichselement 56 ist somit um eine senkrecht zu seiner Längsachse 68 verlaufende Biegeachse biegbar.The offset compensation element 56 is thus bendable about a perpendicular to its longitudinal axis 68 extending bending axis.

Das Anschlussstück 60 entspricht in der Ausgestaltung dem Kopf 26 des Versatzausgleichselements 18 (Fig. 1). Hierdurch ist ein zusätzliches Schwenken des Versatzausgleichselements 56 bezogen auf die Welle 12 und somit ein weiteres vereinfachtes Ausgleichen des Versatzes möglich.The connector 60 corresponds in the embodiment of the head 26 of the offset compensation element 18 ( Fig. 1 ). As a result, an additional pivoting of the offset compensation element 56 relative to the shaft 12 and thus a further simplified compensation of the offset is possible.

Das Anschlussstück 58 ist als herkömmliche Rast- oder Schnappverbindung ausgestaltet, kann jedoch ebenfalls entsprechend dem Kopf 60 ausgestaltet sein.The connector 58 is configured as a conventional latching or snap connection, but may also be configured according to the head 60.

Claims (12)

  1. A valve assembly for internal combustion engines of motor vehicles, comprising:
    at least one valve (10),
    a switch shaft (12) connected with said valve (10),
    an actuator (20, 62) connected with said switch shaft (12), and
    an offset compensating element (18, 56) provided between the switch shaft (12) and the actuator (20, 62),
    the offset compensating element (18, 56) being rod-shaped,
    characterized in that
    the switch shaft (12) or the actuator (20, 62) has a seat (28, 40) for connection with the offset compensation element (18, 56), said offset compensation element (18, 56) being tiltable with respect to said seat (28, 40).
  2. The valve assembly of claim 1, characterized in that the seat (28, 40) and the offset compensation element (18, 56) are adapted to be nested.
  3. The valve assembly of claim 1 or 2, characterized in that the seat (28, 40) and or a projection of said offset compensation element (18, 56) is resiliently deformable, especially resiliently expandable or resiliently compressible.
  4. The valve assembly of one of claims 1 to 3, characterized in that the offset compensation element (18, 56) is tiltable about an axis (48, 50) that extends substantially perpendicularly to the longitudinal axis (36) of the switch shaft (12).
  5. The valve assembly of one of claims 1 to 3, characterized in that the offset compensation element has rotation transmission surfaces (30) for the transmission of a rotary movement from the actuator (20, 62) to the switch shaft (12).
  6. The valve assembly of claim 5, characterized in that the rotation transmission surfaces (30) are designed so as to be bent substantially towards the longitudinal axis (36) of the offset compensation element (18).
  7. The valve assembly of one of claims 1 to 6, characterized in that the offset compensation element (18) is connected with the switch shaft (12) and/or the actuator (20) via a torsion-resistant bendable connecting element (53).
  8. The valve assembly of one of claims 1 to 7, characterized in that the offset compensation element (56) is configured to be bendable and torsion-resistant about a bending axis extending substantially perpendicularly to a longitudinal axis (68).
  9. The valve assembly of one of claims 1 to 8, characterized in that the offset compensation element (56) has at least one bending portion (66) for bending.
  10. The valve assembly of claim 8 or 9, characterized in that the offset compensation element (56) has at least two bending portions (66) whose bending axes are arranged under an angle of preferably 90° with respect to each other.
  11. The valve assembly of one of claims 1 to 10, characterized in that the offset compensation element (56) has two connecting pieces (58, 60) for connection with the switch shaft (12) and the actuator (62), respectively, which pieces can be shifted in parallel with respect to each other by bending the offset compensation element (56).
  12. The valve assembly of one of claims 8 to 11, characterized in that the offset compensation element (56) is at least partly of a meander-shaped design.
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