DE10359609A1

DE10359609A1 - Drosselklappenstutzen

Info

Publication number: DE10359609A1
Application number: DE2003159609
Authority: DE
Inventors: Stefan Köhler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2005-07-28

Abstract

Der Drosselklappenstutzen besteht aus einem ersten Gehäuseteil (1) und einem zweiten Gehäuseteil (2). Das erste Gehäuseteil (1) weist an seiner Innenseite einen schräg umlaufenden ersten Anschlag (1'), der zur Anordnung eines ersten Lagers (3a) einer Drosselklappenwelle (3) unterbrochen ist, auf. Das zweite Gehäuseteil (2) weist an seiner Innenseite einen schräg umlaufenden zweiten Anschlag (2'), der zur Anordnung eines zweiten Lagers (3b) einer Drosselklappenwelle (3) unterbrochen ist, auf. Beide Anschlagflächen verlaufen parallel und im gleichen Abstand zueinander. Zwischen beiden Anschlagflächen ist ein zylinderförmiger Sitz (5) bündig angeordnet, der eine erste Aussparung (5a) und eine zweite Aussparung (5b) für das erste Lager (3a) beziehungsweise das zweite Lager (3b) zur Lagerung der Drosselklappenwelle (3) aufweist. Zwischen dem ersten Lager (3a) und dem zweiten Lager (3b) ist auf der Drosselklappenwelle (3) eine Drosselklappe (4) symmetrisch schräg verlaufend angeordnet, deren Längsachse senkrecht zur Längsachse des zylinderförmigen Sitzes (5) verläuft und die im geschlossenen Zustand bündig am zylinderförmigen Sitz (5) anliegt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drosselklappenstutzen. Drosselklappenstutzen sind bekannt. In der DE 195 12 874 A1 wird ein Drosselklappenstutzen beschrieben, der in einem Luftkanal angeordnet ist. Die Drosselklappe ist dabei auf einer Drosselklappenwelle befestigt, die quer zur Längsachse des rohrartigen Gehäuses an ihren freien Enden durch Ausnehmungen in der Gehäusewand hindurchführend und in Lagern drehbar gelagert ist. Im geschlossenen Zustand trennt die Drosselklappe das Gehäuse in eine Saugseite und in eine Seite, in der Umgebungsdruck herrscht. Bei diesen bekannten Drosselklappenstutzen ist nachteilig, dass durch den in der Saugseite anliegenden Unterdruck Leckluft über die Lager der Drosselklappenwelle in die Saugseite gelangen kann, was nicht erwünscht ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Drosselklappenstutzen zu schaffen, bei dem das Einströmen von Leckluft über die Lager der Drosselklappenwelle zur Saugseite des Luftkanals weitgehend vermieden wird. Darüber hinaus soll der eigentliche Zusammenbau des Drosselklappenstutzens auf relativ einfache Weise erfolgen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch einen Drosselklappenstutzen gelöst, der aus einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil besteht, bei dem das erste Gehäuseteil an seiner Innenseite einen schräg umlaufenden ersten Anschlag, der zur Anordnung eines ersten Lagers einer Drosselklappenwelle unterbrochen ist, aufweist und das zweite Gehäuseteil an seiner Innenseite einen schräg umlaufenden zweiten Anschlag, der zur Anordnung eines zweiten Lagers einer Drosselklappenwelle unterbrochen ist, aufweist, wobei die Anschlagfläche des ersten Anschlages zur Anschlagfläche des zweiten Anschlages parallel zueinander und im gleichen Abstand zueinander verläuft und bei dem zwischen beiden Anschlagflächen ein zylinderförmiger Sitz bündig angeordnet ist, der an seiner Stirnseite eine erste Aussparung für das erste Lager und an der anderen Stirnseite eine der ersten Aussparung direkt gegenüberliegende zweite Aussparung für das zweite Lager aufweist und bei dem die Drosselklappenwelle in dem ersten Lager und in dem zweiten Lager, die beide zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil zwischen Aussparungen des ersten Gehäuseteils und weiteren Aussparungen des zweiten Gehäuseteils angeordnet sind, senkrecht zu den Längsachsen des ersten Gehäuseteils oder des zweiten Gehäuseteils drehbar gelagert ist, wobei an der Drosselklappenwelle zwischen dem ersten Lager und dem zweiten Lager eine Drosselklappe symmetrisch schräg verlaufend angeordnet ist, deren Längsachse senkrecht zur Längsachse des zylinderförmigen Sitzes verläuft und die im geschlossenen Zustand bündig am zylinderförmigen Sitz anliegt. Das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil weisen in der Regel die Form eines Rohrstutzens auf. Bei dem zylinderförmigen Sitz handelt es sich in der Regel um ein Rohrstück. Der zylinderförmige Sitz ist bündig zwischen beiden Anschlagflächen angeordnet, was bedeutet, dass der zylinderförmige Sitz mit seinen Stirnseiten an dem ersten Anschlag und an dem zweiten Anschlag einerseits und mit seiner Außenfläche an den Innenseiten des ersten Gehäuseteils und des zweiten Gehäuseteils direkt anliegt. Als erstes Lager und als zweites Lager können beispielsweise Nadelhülsenlager eingesetzt werden. Die erste Aussparung und die zweite Aussparung des zylinderförmigen Sitzes ist beispielsweise halbkreisförmig ausgebildet. Sie liegen direkt gegenüber, haben somit nahezu einen Abstand voneinander, der etwas größer ist als der Durchmesser des zylinderförmigen Sitzes. Das erste Lager und das zweite Lager sind zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil angeordnet. Dies bedeutet, dass die Trennlinie zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil durch das erste Lager und das zweite Lager verläuft. Die Drosselklappe ist symmetrisch schräg verlaufend an der Drosselklappenwelle angeordnet. Dies bedeutet, dass die Anströmfläche der Drosselklappe sowohl von dem ersten Gehäuseteil als auch von dem zweiten Gehäuseteil gesehen gleichartig ausgebildet ist. Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass das nachteilige Einströmen von Leckluft zur Saugseite des Luftkanals weitgehend vermieden wird. Durch die Anordnung der symmetrisch schräg verlaufenden Drosselklappe wird sichergestellt, dass das erste Lager für die Drosselklappenwelle der einen Seite, in der Umgebungsdruck herrscht, zuzuordnen ist, während das zweite Lager für die Drosselklappenwelle der Saugseite des Luftkanals zuzuordnen ist. Dieses zweite Lager ist jedoch durch die schräge Anordnung der Drosselklappe von der Seite des Luftkanals, in der Umgebungsdruck herrscht, hermetisch so abgeriegelt, dass ein Durchtritt von Leckluft nicht möglich ist. Darüber hinaus ist sichergestellt, dass die Montage des Drosselklappenstutzens auf relativ einfache Weise erfolgen kann, da ein Zusammenfügen der Einzelteile axial in Richtung der Längsachse des ersten Gehäuseteils beziehungsweise der Längsachse des zweiten Gehäuseteils erfolgen kann, so dass eine zusätzliche seitliche Anordnung von Werkzeugen, die normalerweise für den Zusammenbau von Drosselklappenstutzen erforderlich sind, nicht realisiert werden muss. Der Drosselklappenstutzen kann somit in vorteilhafter Weise in Längsrichtung zusammengebaut beziehungsweise zerlegt werden. Dies kann kostengünstiger erfolgen, da beispielsweise auf eine Anordnung von seitlichen Schiebern verzichtet werden kann. Darüber hinaus ermöglicht eine Trennung von dem ersten Gehäuseteil beziehungsweise dem zweiten Gehäuseteil von dem zylinderförmigen Sitz eine vereinfachte angepasste Materialauswahl. Der zylinderförmige Sitz kann beispielsweise vorteilhaft aus Polyetherimid oder einem Duroplast bestehen, während das erste Gehäuseteil oder das zweite Gehäuseteil aus Polyamid, Polyphenylensulfid oder Polybutylenterephtalat bestehen können. Ferner ist vorteilhaft, dass der zylinderförmige Sitz an seiner Innenseite verschiedenartig ausgebildet sein kann und somit verschiedenartige Strömungsquerschnitte auf relativ einfache Weise eingestellt werden können. Dies ist deshalb vorteilhaft, da in der Regel das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil dimensionsmäßig in einer einheitlichen Form vorliegen und die je nach Einsatzzweck erwünschten Strömungsquerschnitte durch die Wahl unterschiedlicher zylinderförmiger Sitze rasch und einfach eingestellt werden können. Dabei ist auch vorteilhaft, dass bei veränderten Einsatzzwecken, die verschiedenartige Strömungsquerschnitte erfordern, konstruktiv gleich gestaltete erste Gehäuseteile und zweite Gehäuseteile eingesetzt werden können.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass zwischen der Drosselklappe und dem zylinderförmigen Sitz eine umlaufende Dichtung angeordnet ist. Dabei kommen übliche Dichtmaterialien zum Einsatz. Durch diese Maßnahme wird eine Leckluftbildung in besonders vorteilhafter Weise nahezu vollständig unterbunden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die umlaufende Dichtung in einer Nut angeordnet ist, die an der Außenkante der Drosselklappe oder an der Innenseite des zylinderförmigen Sitzes angeordnet ist. Auf diese Weise lässt sich die umlaufende Dichtung an der Kante der Drosselklappe gleichförmig fixieren, was eine gleichmäßige, vorteilhafte Dichtwirkung über den gesamten Umfang der Drosselklappe zur Folge hat.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist als umlaufende Dichtung ein flacher Metallring angeordnet, der einen Spalt aufweist. Dieser flache Metallring kann auf relativ einfache Weise angeordnet werden. Beim Verschließen des Drosselklappenstutzens durch die Drosselklappe wirkt eine Kraft auf den Metallring ein, was zu einem Anpressdruck zwischen der Drosselklappe und den umlaufenden Sitz führt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Metallring eine relativ gute Wärmeableitung erfährt, sofern der zylinderförmige Sitz und das erste Gehäuseteil sowie das zweite Gehäuseteil aus einem metallischen Werkstoff bestehen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird als umlaufende Dichtung ein Toleranzring aus Kunststoff angeordnet, der einen Spalt aufweist. Der Toleranzring aus Kunststoff kann dabei beispielsweise aus Polytetrafluorethylen bestehen. Er ist in der Regel als Flachring ausgeführt. Auf diese Weise kann ein relativ dichtes Abschließen zur Saugseite des Luftkanals realisiert werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung (1–5) näher und beispielhaft erläutert.
1 zeigt den Drosselklappenstutzen im Längsschnitt.
2 zeigt die Drosselklappenwelle mit der Drosselklappe in dreidimensionaler Form.
3 zeigt den zylinderförmigen Sitz in dreidimensionaler Form.
4 zeigt die Kombination, gebildet aus der Drosselklappenwelle mit der Drosselklappe gemäß 2 einerseits und dem zylinderförmigen Sitz gemäß 3 andererseits in dreidimensionaler Form.
5 zeigt den Drosselklappenstutzen in Form einer Explosionszeichnung.
In 1 ist der Drosselklappenstutzen im Längsschnitt dargestellt. Er besteht aus einem ersten Gehäuseteil 1 und einem zweiten Gehäuseteil 2. Das erste Gehäuseteil 1 weist an seiner Innenseite einen schräg umlaufenden ersten Anschlag 1', der zur Anordnung eines ersten Lagers 3a einer Drosselklappenwelle 3 unterbrochen ist, auf. Das zweite Gehäuseteil 2 weist an seiner Innenseite einen schräg umlaufenden zweiten Anschlag 2', der zur Anordnung eines zweiten Lagers 3b einer Drosselklappenwelle 3 unterbrochen ist, auf. Die Anschlagfläche des ersten Anschlages 1' verläuft zur Anschlagfläche des zweiten Anschlages 2' parallel zueinander und im gleichen Abstand zueinander. Zwischen beiden Anschlagflächen ist ein zylinderförmiger Sitz 5 bündig angeordnet. Die Drosselklappenwelle 3 ist in dem ersten Lager 3a und in dem zweiten Lager 3b, die beide zwischen dem ersten Gehäuseteil 1 und dem zweiten Gehäuseteil 2 zwischen Aussparungen 1* des ersten Gehäuseteils 1 und weiteren Aussparungen 2* des zweiten Gehäuseteils 2 angeordnet sind, senkrecht zu den Längsachsen des ersten Gehäuseteils 1 oder des zweiten Gehäuseteils 2 drehbar gelagert. Zwischen dem ersten Lager 3a und dem zweiten Lager 3b ist an der Drosselklappenwelle 3 eine Drosselklappe 4 symmetrische schräg verlaufend angeordnet, deren Längsachse senkrecht zur Längsachse des zylinderförmigen Sitzes 5 verläuft und die im geschlossenen Zustand bündig am zylinderförmigen Sitz 5 anliegt.
In 2 ist die Drosselklappenwelle 3 zusammen mit der Drosselklappe 4 dreidimensional dargestellt. Das erste Lager 3a und das zweite Lager 3b sind als Nadelhülsenlager ausgebildet. Ferner ist eine umlaufende Dichtung 4' angeordnet, die in einer Nut (nicht dargestellt) angeordnet ist, die an der Außenkante der Drosselklappe 3 angeordnet ist.
In 3 ist der zylinderförmige Sitz 5 dreidimensional dargestellt. Der zylinderförmige Sitz 5 weist an einer Stirnseite eine erste Aussparung 5a für das erste Lager (nicht dargestellt) und an der anderen Stirnseite eine der ersten Aussparung 5a direkt gegenüberliegende zweite Aussparung 5b für das zweite Lager (nicht dargestellt) auf. Sowohl die erste Aussparung 5a als auch die zweite Aussparung 5b sind halbkreisförmig ausgebildet.
In 4 ist die Kombination, gebildet aus der Drosselklappenwelle 3 und der Drosselklappe 4 einerseits gemäß 2 und dem zylinderförmigen Sitz 5 gemäß 3 dreidimensional dargestellt.
In 5 ist der Drosselklappenstutzen in Form einer Explosionszeichnung dargestellt. Das erste Gehäuseteil 1 weist Aussparungen 1* auf und das zweite Gehäuseteil 2 weist weitere Aussparungen 2* auf. Sowohl die Aussparungen 1* und die weiteren Aussparungen 2* dienen der Aufnahme des ersten Lagers 3a und des zweiten Lagers 3b. Bei der Montage des Drosselklappenstutzens wird der zylinderförmige Sitz 5 zusammen mit der lösbaren Einheit aus Drosselklappenwelle 3 und Drosselklappe 4 in das zweite Gehäuseteil 2 eingefahren und mit dem zweiten Anschlag 2' zum Anliegen gebracht. Anschließend wird das erste Gehäuseteil auf das zweite Gehäuseteil 2 aufgesetzt. Der Zusammenbau erfolgt somit in Längsrichtung, wobei in vorteilhafter Weise kein seitliches Eingreifen von Werkzeugen erforderlich ist, was den konstruktiven Zusammenbau vorteilhaft vereinfacht.

Claims

Drosselklappenstutzen, der aus einem ersten Gehäuseteil (1) und einem zweiten Gehäuseteil (2) besteht, bei dem das erste Gehäuseteil (1) an seiner Innenseite einen schräg umlaufenden ersten Anschlag (1'), der zur Anordnung eines ersten Lagers (3a) einer Drosselklappenwelle (3) unterbrochen ist, aufweist und das zweite Gehäuseteil (2) an seiner Innenseite einen schräg umlaufenden zweiten Anschlag (2'), der zur Anordnung eines zweiten Lagers (3b) einer Drosselklappenwelle (3) unterbrochen ist, aufweist, wobei die Anschlagfläche des ersten Anschlages (1') zur Anschlagfläche des zweiten Anschlages (2') parallel zueinander und im gleichen Abstand zueinander verläuft und bei dem zwischen beiden Anschlagflächen ein zylinderförmiger Sitz (5) bündig angeordnet ist, der an einer Stirnseite eine erste Aussparung (5a) für das erste Lager (3a) und an der anderen Stirnseite eine der ersten Aussparung (5a) direkt gegenüberliegende zweite Aussparung (5b) für das zweite Lager (3b) aufweist und bei dem die Drosselklappenwelle (3) in dem ersten Lager (3a) und in dem zweiten Lager (3b), die beide zwischen dem ersten Gehäuseteil (1) und dem zweiten Gehäuseteil (2) zwischen Aussparungen (1*) des ersten Gehäuseteils (1) und weiteren Aussparungen (2*) des zweiten Gehäuseteils (2) angeordnet sind, senkrecht zu den Längsachsen des ersten Gehäuseteils (1) oder des zweiten Gehäuseteils (2) drehbar gelagert ist, wobei an der Drosselklappenwelle (3) zwischen dem ersten Lager (3a) und dem zweiten Lager (3b) eine Drosselklappe (4) symmetrisch schräg verlaufend angeordnet ist, deren Längsachse senkrecht zur Längsachse des zylinderförmigen Sitzes (5) verläuft und die im geschlossenen Zustand bündig am zylinderförmigen Sitz (5) anliegt.
Drosselklappenstutzen nach Anspruch 1, bei dem zwischen der Drosselklappe (4) und dem zylinderförmigen Sitz (5) eine umlaufende Dichtung (4') angeordnet ist.
Drosselklappenstutzen nach Anspruch 2, bei dem die umlaufende Dichtung (4') in einer Nut angeordnet ist, die an der Außenkante der Drosselklappe (4) oder an der Innenseite des zylinderförmigen Sitzes (5) angeordnet ist.
Drosselklappenstutzen nach Anspruch 3, bei dem als umlaufende Dichtung (4') ein flacher Metallring angeordnet ist, der einen Spalt aufweist.
Drosselklappenstutzen nach Anspruch 3, bei dem als umlaufende Dichtung (4') ein Toleranzring aus Kunststoff angeordnet ist, der einen Spalt aufweist.