-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Einlassventileinrichtungen
zum Steuern und Regeln der Strömungsrate
von Einlassluft, die einem Motor, wie z.B. einem Verbrennungsmotor,
zuzuführen
ist.
-
Eine
bekannte Einlassventileinrichtung ist in 8 dargestellt und enthält im Allgemeinen
einen Drosselkörper 101,
eine Drosselwelle 106 und ein Drosselventil 130.
Eine im wesentlichen zylindrische Bohrung 103 ist innerhalb
des Drosselkörpers 101 derart
geformt, dass Einlassluft durch die Bohrung 103 strömt. Die
Drosselwelle 106 ist drehbar in dem Drosselkörper 101 montiert
und erstreckt sich über die
Bohrung 103. Ein Schlitz 107 ist derart geformt, dass
es sich durch die Drosselwelle 106 in Durchmesserrichtung
erstreckt. Der Schlitz 107 ist in Axialrichtung der Drosselwelle 106 länglich.
Das Drosselventil 130 weist eine im wesentlichen kreisförmige Konfiguration
auf. Das Drosselventil 130 ist in den Schlitz 107 der
Drosselwelle 106 eingesetzt und daran über Schrauben 114 befestigt.
Wenn sich die Drosselwelle 107 dreht, dreht sich das Drosselventil 130 innerhalb
der Bohrung 103, so dass die Bohrung 103 durch
das Drosselventil 130 geöffnet oder geschlossen wird.
Diese Art von Einlassventileinrichtung ist in der japanischen offengelegten
Patentveröffentlichung
11-101137 offenbart.
-
Im
Allgemeinen wird zum Ausbilden des Schlitzes 107 innerhalb
der Drosselwelle 106 ein angetriebenes Werkzeug, wie z.B.
ein scheibenförmiges,
angetriebenes Messer 140 (dargestellt in 10), zur Drehung angetrieben. Das angetriebene Messer 140 wird
in Richtung auf die Drosselwelle 106 zu und davon weg in
der Durchmesserrichtung der Drosselwelle 106 (senkrecht
zur zentralen Achse der Drosselwelle 106) bewegt, wie es
in 10 durch die Pfeile
Y1 angegeben ist. Das angetriebene Messer 140 weist einen
Durchmesser auf, der größer als
ein Durchmesser des Drosselventils 130 ist (angegeben durch
die Zwei-Punkt-Linie in 10).
Somit wird das angetriebene Messer 140 in Richtung auf
die Drosselwelle 106 bewegt (betrachtet in 10 nach unten), um die Drosselwelle 106 zu
schneiden, wodurch der Schlitz 107 derart gebildet wird,
dass er eine vorgegebene Breite (Länge in der Richtung rechts – links
betrachtet in 10) aufweist.
Danach wird das angetriebene Messer 140 von der Drosselwelle 106 weg
bewegt (betrachtet in 10 in
der Richtung nach oben). Dieses Verfahren führt zu zwei geneigten oder
in der Richtung nach unten kegelförmig zulaufenden Endwänden 107a des
Schlitzes 107, die voneinander in der Längsrichtung (in der Axialrichtung
der Drosselwelle 107) beabstandet sind. Zusätzlich kann
der Schlitz 107 eine Toleranz aufweisen, damit die möglichen
Variationen in der Größe der Scheibe 130 oder
des Schlitzes 107 aufgrund von Unterschieden bei der Herstellung
berücksichtigt werden.
Die Toleranz kann den Abstand zwischen den Endwänden 107a vergrößern.
-
Daher
ist es gemäß der in
der Veröffentlichung
beschriebenen Gestaltung unvermeidbar, dass Kanäle "A",
d.h. Zwischenräume,
wie es in 9 dargestellt
ist, in einem mehr oder weniger großen Ausmaß zwischen der Umfangsrandfläche der Scheibe 130 und
den Endwänden 107a des
Schlitzes 107 geformt werden. Wenn das Drosselventil 130 in einer
vollständig
geschlossenen Position ist, dienen die Kanäle "A" möglicherweise
als Bypasskanäle
für Einlassluft,
die ein Auslecken der Einlassluft bewirken, wie es durch einen Pfeil
Y in 9 angegeben ist.
Die Strömungsrate
von möglicher
ausleckender Einlassluft kann im Vergleich zu einer Situation erhöht sein,
in der keine Kanäle "A" oder kleinere Kanäle "A" vorhanden
sind. Die ausleckende Einlassluft stellt vermutlich kein Problem
dar, wenn das Drosselventil 130 in der offenen Position
ist, da die Einlassluft direkter durch die offene Bohrung 103 strömen kann.
-
Es
ist entsprechend eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, verbesserte
Einlassventileinrichtungen zu lehren, die die Strömungsrate
von möglicher
leckender Einlassluft verringern können, wenn ein Drosselventil
in einer vollständig
geschlossenen Position ist.
-
Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Lehre werden Einlassventileinrichtungen
gelehrt, die einen Drosselkörper
enthalten, der eine Bohrung definiert, die die Strömung von
Einlassluft ermöglicht. Eine
Drosselwelle ist drehbar an dem Drosselkörper montiert. Ein Schlitz
ist in der Drosselwelle in einer Richtung entlang des Durchmessers
gebildet (in der Richtung, die entlang der zentralen Achse der Drosselwelle
führt),
und erstreckt sich entlang der Drosselwelle (in der Längsrichtung) über zumindest
die Breite der Bohrung des Drosselkörpers. Der Schlitz erstreckt
sich durch den Durchmesser der Drosselwelle über zumindest ein Gebiet, das
so breit wie die Bohrung des Drosselkörpers ist. Der Schlitz weist
gegenüberliegende
Endwände
in der Drosselwelle (in Längsrichtung)
auf beiden Seiten der Bohrung des Drosselkörpers auf. Ein Drosselventil
ist in den Schlitz der Drosselwelle eingesetzt und in der Position
relativ zu der Drosselwelle derart befestigt, dass zumindest ein
möglicher
Leckstromkanal zwischen dem äußeren Umfang
des Drosselventils und einer Endwand des Schlitzes definiert sein
kann. Zumindest ein Begrenzungsbereich ist auf dem Drosselventil
derart geformt, dass er sich in mindestens einen der möglichen
Leckstromkanäle
erstreckt, um den möglichen
Leckstromkanal zu begrenzen oder zu unterbinden.
-
Da
der Begrenzungsbereich den möglichen Leckstromkanal
verengt, kann der Leckstrom von Einlassluft verringert werden. Der
Begrenzungsbereich führt
dazu, dass weniger Einlassluft am Drosselventil vorbeiströmt. Daher
kann das Problem von Einlassluft, die ausleckt, wenn das Drosselventil
in einer vollständig
geschlossenen Position ist, unterbunden oder gelöst werden.
-
Bei
einem anderen bevorzugten Aspekt der vorliegenden Lehren ist der
zumindest eine Begrenzungsbereich als Vorsprung gestaltet, der sich
ausgehend vom äußeren Umfang
des Drosselventils erstreckt. Daher kann der Begrenzungsbereich
zur gleichen Zeit ausgebildet werden, wenn auch das Drosselventil
geformt wird. Beispielsweise kann ein Drosselventil mit einem Vorsprung
durch einen Stanzvorgang einer flachen Platte aus einem metallischen
Material oder durch einen Spritzgussvorgang unter Verwendung eines
Harzmaterials gebildet werden.
-
Bei
einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Lehren wird das Drosselventil
in den Schlitz in einer Richtung senkrecht zur Rotationsachse der
Drosselwelle eingesetzt.
-
Bei
einem anderen bevorzugten Aspekt der vorliegenden Lehren ist der
zumindest eine Begrenzungsbereich derart gestaltet, dass er nicht
mit einer Innenwand der Bohrung in Wechselwirkung tritt. Daher hilft
die Gestaltung, die freie Bewegung des Drosselventils beim Durchführen einer
Strömungssteuerungs-
bzw. Regelungsfunktion sicherzustellen.
-
Bei
einem anderen bevorzugten Aspekt der vorliegenden Lehren ist der
zumindest eine Begrenzungsbereich derart gestaltet, dass er im wesentlichen
in Berührung
mit der entsprechenden Endwand des Schlitzes ist. Daher kann die
Gestaltung zuverlässig
ein Auslecken der Einlassluft durch den möglicherweise vorhandenen Leckstromkanal
verhindern oder minimieren.
-
Bei
einem anderen bevorzugten Aspekt der vorliegenden Lehren ist zumindest
ein Paar von Begrenzungsbereichen gebildet. Das Paar von Begrenzungen
befindet sich auf mindestens einer Seite des Drosselventils (direkt
gegenüber
einer Endwand des Schlitzes).
-
Bei
einem anderen bevorzugten Aspekt der vorliegenden Lehren ist ein
Paar von Begrenzungsbereichen derart gestaltet, dass die Begrenzungsbereiche
symmetrisch in Bezug auf eine Durchmesserlinie des Drosselventils
sind, die mit der Rotationsachse der Drosselwelle zusammenfällt. Die
Symmetrie ist um die Durchmesserlinie vorhanden, wenn das Drosselventil
an der Drosselwelle über
die Befestigungseinrichtung befestigt ist. Durch diese Anordnung
kann ein Leckstrom von Einlassluft durch die möglichen Leckstromkanäle durch
zumindest einen der Begrenzungsbereiche verhindert oder minimiert werden.
Die Verringerung des Leckstroms von Einlassluft ist unabhängig davon
möglich,
ob das Drosselventil in den Schlitz in einer Richtung oder um 180° gedreht
bezüglich
dieser Ausrichtung eingesetzt ist. Daher ermöglicht die Symmetrie der Begrenzungsbereiche,
dass das Zusammenfügen
des Drosselventils unmittelbar vereinfacht wird und weniger anfällig für Fehler
bei der Montageausrichtung des Drosselventils ist.
-
Vorzugsweise
ist das Paar von Begrenzungsbereichen miteinander über eine
geradlinige Kante verbunden, die sich im wesentlichen senkrecht zur
Durchmesserlinie des Drosselventils erstreckt. Die Begrenzungsbereiche
können
als Ecken an beiden Enden der geradlinigen Kante geformt sein. Folglich
können
die Begrenzungsbereiche unmittelbar gebildet werden und im Hinblick
auf die Festigkeit verbessert sein.
-
Weitere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind
direkt nach dem Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen
mit den Ansprüchen
und den beigefügten
Zeichnungen zu verstehen, in denen:
-
1 eine Querschnittsansicht
in Draufsicht auf eine repräsentative
Einlassventileinrichtung ist;
-
2 eine Querschnittsansicht
entlang der Linie II-II aus 1 ist;
-
3 eine vergrößerte Ansicht
eines Gebiets III in 1 ist;
-
4 eine Querschnittsansicht
entlang der Linie IV-IV in 1 ist;
-
5 eine perspektivische Explosionsansicht
eines Drosselventils und einer Drosselwelle ist;
-
6 eine Ansicht ähnlich zu 3 ist, die jedoch eine alternative
Ausführungsform
zeigt;
-
7 eine Ansicht ähnlich zu
einem Teil von 3 ist,
die jedoch eine andere alternative Ausführungsform zeigt;
-
8 eine Teilquerschnittsansicht
einer bekannten Einlassventileinrichtung ist;
-
9 eine vergrößerte Ansicht
eines Gebietes IX in 8 ist;
und
-
10 eine erklärende Darstellung
ist, die ein bekanntes Verfahren zum Ausbilden eines Schlitzes in
einer Drosselwelle zeigt.
-
Jedes
der zusätzlichen
Merkmale und jede der zusätzlichen
Lehren, die oben und unten offenbart werden, kann getrennt oder
in Verbindung mit anderen Merkmalen und Lehren verwendet werden, um
verbesserte Einlassventileinrichtungen und Verfahren zum Verwenden
solcher verbesserten Einlassventileinrichtungen vorzusehen. Repräsentative Beispiele
der vorliegenden Erfindung, die viele dieser zusätzlichen Merkmale und Lehren
sowohl getrennt als auch in Verbindung miteinander verwenden, werden
nun im einzelnen unter Verweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Diese detaillierte Beschreibung soll lediglich einem Fachmann weitere Einzelheiten
zum Umsetzen von bevorzugten Aspekten der vorliegenden Lehren in
die Praxis geben und soll den Rahmen der Erfindung nicht beschränken. Lediglich
die Ansprüche
definieren den Rahmen der beanspruchten Erfindung. Daher ist es
möglich,
dass Kombination von Merkmalen und Schritten, die in der folgenden
detaillierten Beschreibung offenbart werden, die Erfindung nicht
unbedingt in ihrem weitesten Sinn in die Praxis umsetzen, und sie
werden stattdessen lediglich dazu gelehrt, speziell repräsentative Beispiele
der Erfindung zu beschreiben. Ferner können verschiedene Merkmale
der repräsentativen
Beispiele und der abhängigen
Ansprüche
auf Arten kombiniert werden, die nicht im Einzelnen genannt sind, um
zusätzliche,
nützliche
Ausführungsformen
der vorliegenden Lehren vorzusehen.
-
Eine
repräsentative
Ausführungsform
wird nun unter Verweis auf die Zeichnungen beschrieben. Eine repräsentative
Einlassventileinrichtung ist in den 1 und 2 gezeigt. Die repräsentative
Ausführungsform
ist als elektronisch gesteuerte Einlassventileinrichtung gestaltet.
Die Einlassventileinrichtung enthält hauptsächlich einen Drosselkörper 1,
der aus Harz oder Metall gefertigt ist, z.B. aus einer Aluminiumlegierung.
Der Drosselkörper 1 enthält einen
im wesentlichen zylindrischen Bereich 2 und einen Motorgehäusebereich 4,
die integral miteinander geformt sind. Eine zylindrische Bohrung 3 ist
innerhalb des zylindrischen Bereichs 2 definiert und erstreckt sich
durch ihn vertikal, wie es in 2 zu
erkennen ist. Ein Luftreiniger und ein Einlassverteiler (nicht dargestellt)
können
jeweils mit der stromaufwärtigen Seite
und der stromabwärtigen
Seite des zylindrischen Bereichs 2 verbunden werden.
-
Wie
es in 1 gezeigt ist,
ist eine metallische Drosselwelle 6 an dem zylindrischen
Bereich 2 montiert und erstreckt sich über die Bohrung 3 in
einer Durchmesserrichtung der Bohrung. Linke und rechte Stützbereiche 9 und 10 stützen über linke
und rechte Lager 12 bzw. 13 drehbar beide Enden
der Drosselwelle 6. Vorzugsweise ist das linke Lager 12 als
Radiallager, wie z.B. als Kugellager, und das rechte Lager 13 als
Schublager konfiguriert.
-
Wie
es in 1 dargestellt
ist, ist ein Drosselventil 30 an der Drosselwelle 6 über Kopfschrauben 14 als
Befestigungseinrichtung befestigt, so dass das Drosselventil 30 wechselweise
die Bohrung 3 öffnen
und schließen
kann, wenn sich die Drosselwelle 6 dreht. Insbesondere
treibt ein Motor 15, der mit der Drosselwelle 6 verbunden
ist, das Drosselventil 30 zur Drehung an. Ein Steuern des Öffnungsgrades des
Drosselventils 30 kann die Strömungsrate von Einlassluft durch
die Bohrung 3 steuern. 2 zeigt das
Drosselventil 30 in einer vollständig geschlossenen Position.
Die Bohrung 3 wird geöffnet,
wenn sich das Drosselventil 30 in einer Richtung gegen
den Uhrzeigersinn (Richtung "offen" gemäß der Angabe in 2) aus der vollständig geschlossenen
Position, die in 2 gezeigt
ist, dreht. Die Befestigungsstruktur des Drosselventils 30 an
der Drosselwelle 6 wird später erklärt.
-
Wie
es in 1 gezeigt ist,
ist der rechte Stützbereich 10 als
röhrenförmiger Bereich
konfiguriert, der ein offenes Ende aufweist. Ein Stöpsel 17 ist in
das offene Ende des rechten Stützbereichs 10 eingesetzt,
um den Innenraum des rechten Stützbereichs 10 von
der außenseitigen
Umgebung abzudichten. Ein Drosselrad 18, das als Zahnsegment
gestaltet ist, ist an dem linken Ende der Drosselwelle 6 montiert,
die sich durch und über
den linken Stützbereich 9 hinaus
erstreckt. Das Drosselrad 18 ist in seiner Position relativ
zur Rotationsbewegung der Drosselwelle 6 festgelegt. Eine
Torsionsfeder 19 weist ein Ende auf, das an dem Drosselrad 18 angebracht
ist, und ein anderes Ende, das an einem Bereich des Drosselkörpers 1 angebracht
ist. Die Torsionsfeder belastet das Drosselventil 30 in
Richtung auf die vollständig
geschlossene Position über
das Drosselrad 18 und die Drosselwelle 6 vor.
Ein Anschlag (nicht dargestellt) ist an dem Drosselkörper 1 montiert,
um die Rotation des Drosselrads 18 zu begrenzen. Der Anschlag
eliminiert über
das Drosselrad 18 die Möglichkeit
für das
Drosselventil 30, dass es sich über eine vollständig geschlossene
Position hinaus dreht.
-
Wie
es in 1 gezeigt ist,
ist der Motorgehäusebereich 4 des
Drosselkörpers 1 als
hohle zylindrische Vertiefung mit Boden gestaltet, die eine zentrale
Achse aufweist, die parallel zur Rotationsachse L der Drosselwelle 6 ist.
Ein Motor 15, wie z.B. ein Gleichstrommotor, ist in dem
Motorgehäusebereich 4 eingesetzt
und in seiner Lage relativ zu dem Motorgehäusebereich 4 fixiert.
Ein Motorritzel 20 ist an der Ausgangswelle des Motors 15 montiert.
Die Ausgangswelle erstreckt sich in einer Richtung nach links betrachtet
in 1 (d.h. in einer
Richtung entgegengesetzt zur Einfügerichtung des Motors 15 in
den Motorgehäusebereich 4).
-
Eine
Gegenwelle 21 ist an dem Drosselkörper 1 in einer Position
zwischen dem zylindrischen Bereich 2 und dem Motorgehäusebereich 4 montiert. Die
Gegenwelle 21 erstreckt sich parallel zur Rotationsachse
L der Drosselwelle 6. Ein Gegenrad 22 ist drehbar
auf der Gegenwelle 21 gestützt.
-
Das
Gegenrad 22 enthält
einen ersten Zahnradbereich 22a und einen zweiten Zahnradbereich 22b,
wobei jeder Zahnradbereich einen anderen Außendurchmesser als der andere
Zahnradbereich aufweist. Der erste Zahnradbereich 22a weist
einen verhältnismäßig großen Außendurchmesser
auf und ist in Eingriff mit dem Motorritzel 20. Der zweite
Zahnradbereich 22b weist einen verhältnismäßig kleineren äußeren Durchmesser
auf und ist in Eingriff mit dem Drosselrad 18. Das Motorritzel 20,
das Gegenrad 22 und das Drosselrad 18 bilden zusammen
einen Getriebemechanismus 23 zur Geschwindigkeitsverringerung.
-
Wie
es in 1 dargestellt
ist, ist eine Abdeckung 25 an der linken Seite des Drosselkörpers 1 montiert,
um den Untersetzungsgetriebemechanismus 23 und andere zugehörige Mechanismen
bezüglich
ihres Freigelegtseins zur Umgebung zu schützen. Die Abdeckung 25 kann
in der Position relativ zum Drosselkörper 1 durch eine
geeignete Befestigungseinrichtung festgelegt sein, wie z.B. eine Schnapppassungseinrichtung,
eine Schraubeneinrichtung oder eine Klemmeinrichtung. Ein O-Ring 26 liegt
zwischen dem Drosselkörper 1 und
der Abdeckung 25, um dazwischen eine hermetische Dichtung vorzusehen.
Auf diese Weise kann die Abdeckung 25 als Bauteil des Drosselkörpers 1 eingesetzt
sein.
-
Wie
es in 1 gezeigt ist,
ist ein Drosselsensor 28 zwischen dem Drosselrad 18 und
der Abdeckung 25 positioniert, um das Öffnungsmaß (Rotationsposition) des Drosselventils 30 zu
erfassen. Der Drosselsensor 28 kann Signale ausgeben, die
dem Maß der Öffnung des
Drosselventils 30 entsprechen.
-
Der
Motor 15 kann basierend auf dem Signal von einer Steuerungseinheit
oder Regelungseinheit, wie z.B. einer ECU (Motorregelungseinheit)
eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges kontrolliert werden.
Die Regelungseinheit kann Signale an den Motor 15 ausgeben,
um das Maß der Öffnung des
Drosselventils 30 zu regeln. Beispielsweise können die
Signale ein Beschleunigungssignal enthalten, das dem Maß entspricht,
in dem ein Gaspedal niedergedrückt
ist, ein Antriebsregelungssignal, ein Signal bezüglich einer Fahrt mit konstanter
Geschwindigkeit und ein Regelungssignal für die Leerlaufgeschwindigkeit
und andere. Die Rotation der Antriebskraft des Motors 15 kann
an die Drosselwelle 6 über
den Untersetzungsgetriebemechanismus 23 (d.h. das Motorritzel 20,
das Gegenrad 22 und das Drosselrad 18) übertragen
werden. Basierend zum Teil auf den folgenden Signalen, nämlich Signalen, die
das Maß der Öffnung des
Drosselventils 30 darstellen, das durch den Drosselsensor 28 (siehe 1) erfasst wird, Signalen,
die die Fahrtgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges darstellen und
von einem Geschwindigkeitssensor (nicht gezeigt) ausgegeben werden,
Signalen, die die Rotationsgeschwindigkeit des Motors darstellen
und von einem Kurbelwinkelsensor (nicht dargestellt) ausgegeben
werden, Signalen, die das Maß des
Niederdrückens
eines Gaspedals darstellen und von einem Sensor für das Gaspedal
ausgegeben werden, Signalen von einem O2-Sensor
(nicht dargestellt) und Signalen von einem Luftströmungsmessgerät (nicht
dargestellt) und anderen, kann die Regelungseinheit, d.h. die ECU,
zusätzlich
dazu dienen, verschiedene Parameter zu steuern und zu justieren,
wie z.B. eine Kraftstoffeinspritzregelung, eine Korrekturregelung
des Maßes der Öffnung des
Drosselventils 30 und eine variable Geschwindigkeitsregelung
eines Automatikgetriebes durchzuführen.
-
Die
Befestigungsstruktur für
das Drosselventil 30 an der Drosselwelle 6 wird
nun beschrieben. Ein Schlitz 7 (dargestellt in 5) wird in der Drosselwelle 6 auf
eine vorher in Verbindung mit dem Stand der Technik beschriebene
Weise und auf eine vorher unter Verweis auf 10 dargestellte Weise gebildet. Der Schlitz 7 weist
Endwände 7a auf,
die in der Axialrichtung (Längsrichtung)
der Drosselwelle 6 beabstandet sind (betrachtet in 1 in der Richtung nach links
bzw. rechts). Die Endwände 7a sind
in der Richtung nach unten betrachtet in 1 und 3 konisch
zulaufend. Eine rechte und eine linke Befestigungsbohrung 8 sind
in der Drosselwelle 6 gebildet, so dass sie sich senkrecht über den
Schlitz 7 erstrecken. Wie es in 4 gezeigt ist, enthält jede der Befestigungsbohrungen 8 einen
Bohrungsbereich 8a zum Einsetzen einer Schraube und einen
Gewindebohrungsbereich 8b. Der Bohrungsbereich 8a zum Einsetzen
einer Schraube ist auf einer Seite gebildet (obere Seite betrachtet
in 4) und der Gewindebohrungsbereich 8b ist
auf der anderen Seite (untere Seite betrachtet in 4) der Drosselwelle 6 geformt. Der
Bereich 8a zum Einsetzen einer Schraube und der Gewindebohrungsbereich 8b sind
axial zueinander ausgerichtet.
-
Wie
es in 5 dargestellt
ist, weist das Drosselventil 30 eine im wesentlichen scheibenförmige Konfiguration
auf, die einen vorgegebenen Durchmesser aufweist, der im wesentlichen
einem inneren Durchmesser der zylindrischen Bohrung 3 entspricht. Das
Drosselventil 30 kann beispielsweise durch Stanzen eines
flachen Plattenmaterials gebildet werden, wobei eine Stanzpresse
verwendet wird. Rechte und linke Schraubeneinsatzbohrungen 32 sind
in dem Drosselventil 30 in Positionen entlang der Durchmesserlinie
L1 des Drosselventils 30 gebildet. Nach dem Zusammenfügen entspricht
die Durchmesserlinie L1 der Rotationsachse L der Drosselwelle 6.
Zusätzlich
sind die Positionen der rechten und linken Einsatzbohrungen 32 derart
gewählt,
dass sie jeweils mit den rechten und linken Befestigungsbohrungen 8 der
Drosselwelle 6 ausgerichtet sind. Vorzugsweise weist jede
der Schraubeneinsatzbohrungen 32 einen Durchmesser auf,
der größer als
der Durchmesser des Bohrungsbereichs 8a zum Einsetzen einer
Schraube der Befestigungsbohrung 8 ist. Zusätzlich weist
jede der Einsatzbohrungen 32 für die Schraube eine näherungsweise
ovale Konfiguration auf, die in der Richtung nach links bzw. rechts
gestreckt ist.
-
Um
das Drosselventil 30 an der Drosselwelle 6 zu
montieren, die im voraus an dem Drosselkörper 1 angebracht
ist, wird die Drosselwelle 6 in eine Position gedreht,
die der vollständig
geöffneten
Position des Drosselventils 30 entspricht. Diese Position
bewirkt, dass die länglichen Öffnungen
des Schlitzes 7 der Drosselwelle 6 in einer vertikalen
Richtung (entlang der zentralen Achse der Bohrung 3) ausgerichtet sind.
Das Drosselventil 30 wird dann in die Bohrung 3 von
der oberen Seite der Bohrung 3 betrachtet in 2 eingesetzt und weiter
in den Schlitz 7 von der oberen Öffnung (siehe 5) her eingeführt. Danach wird das Drosselventil 30 zusammen
mit der Drosselwelle 6 in eine vollständig geschlossene Position
gedreht, die in 2 gezeigt
ist. Als Folge ist das Drosselventil 30 nun derart positioniert,
dass der äußere Umfang
des Drosselventils 30 sich entlang der inneren Umfangswand
der Bohrung 3 des Drosselkörpers 1 erstreckt.
In diesem Zustand werden Gewindeschäfte 14a der Kopfschrauben 14 in
die jeweiligen Schraubeneinsatzbohrungen 32 des Drosselventils 32 über die
Schraubeneinsatzbohrungsbereiche 8a der Befestigungsbohrungen 8 der
Drosselwelle 6 eingesetzt. Dann werden die Gewindeschäfte 14a in
die entsprechenden Gewindebohrungsbereiche 8b der Befestigungsbohrungen 8 geschraubt
und angezogen. Folglich wird das Drosselventil 30 zwischen
gegenüberliegenden
Wänden
des Schlitzes 7 der Drosselwelle 6 derart geklemmt,
dass es in der Position relativ zu dem Drosselschaft 6 festgelegt
ist.
-
Wie
es in den 3 und 5 gezeigt ist, sind ein rechtes
und ein linkes Paar von Begrenzungsbereichen 34 auf dem äußeren Umfang
des Drosselventils 30 geformt. Das rechte und das linke
Paar von Begrenzungsbereichen 34 ist symmetrisch zueinander
in Bezug auf das Zentrum des Drosselventils positioniert. Wie es
in 3 gezeigt ist, erstreckt
sich jedes Paar der Begrenzungsbereiche 34 in den Kanal "A". Jeder Kanal "A" ist
als der Zwischenraum zwischen dem äußeren Umfang des Drosselventils 30 und
einer Endwand 7a definiert. Das Paar von Begrenzungsbereichen 34 verengt
den Kanal "A", so dass die Querschnittsfläche des
Kanals "A" verringert wird.
Zusätzlich
weisen die Begrenzungsbereiche 34 in jedem Paar Konfigurationen
auf, die symmetrisch in Bezug auf die Durchmesserlinie L1, d.h.
die Rotationsachse L, sind. Mit anderen Worten sind die Begrenzungsbereiche 34 in
jedem Paar symmetrisch zueinander, um die vertikale Richtung, wie
es in 3 zu erkennen
ist. Ferner können
die Begrenzungsbereiche 34 in jedem Paar miteinander über eine
geradlinige Kante 34a verbunden sein, die sich senkrecht
zur Durchmesserlinie L1 des Drosselventils 30 erstreckt.
Die geradlinige Kante 34a entspricht einer Tangentiallinie
eines Kreises, wobei der Kreis den Hauptteil des äußeren Umfangs
des Drosselventils 30 definiert. Auf diese Weise werden
die Begrenzungsbereiche 34 in jedem Paar als Eckbereiche
eines Vorsprungs definiert, der sich von dem Drosselventil 30 nach
außen
erstreckt. Wie es in 3 dargestellt
ist, kann einer der Begrenzungsbereiche 34 im wesentlichen
die Endwand 7a berühren
oder kann von der Endwand 7a in einem kurzen Abstand beabstandet
liegen, wobei in beiden Fällen
zuverlässig
der mögliche
Leckstrom verhindert oder reduziert wird.
-
Vorzugsweise
werden die Begrenzungsbereiche 34 zur gleichen Zeit, zu
der auch das Drosselventil 30 gebildet wird, durch Stanzen
einer flachen Metallplatte gebildet. Um eine Wechselwirkung der Begrenzungsbereiche 34 mit
der Innenwand der Bohrung 3 zu verhindern, dürfen sich
die Begrenzungsbereiche 34 nicht nach außen über den äußeren Durchmesser
der Drosselwelle 6 hinaus erstrecken.
-
Im
Betrieb der repräsentativen
Einlassventileinrichtung kann die Steuerungseinheit, d.h. eine ECU,
Steuerungssignale an den Motor 15 (siehe 1) ausgeben, wenn der Motor angelassen
wird. Die Steuerungssignale steuern das Maß der Rotation des Motors 15.
Wie vorher beschrieben, kann die Rotationskraft des Motors 15 zum
Drosselventil 30 über den
Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus übertragen werden. Das Drosselventil 30 wird
nachfolgend gedreht, um die Bohrung 3 des Drosselkörpers 1 zu öffnen oder
zu schließen
(siehe 2). Der Drosselsensor 28 kann
das Maß der Öffnung des Drosselventils 30 erfassen.
-
Die
Begrenzungsbereiche 34 (vorzugsweise integral mit dem Drosselventil 30 geformt)
verengen die Kanäle "A", die zwischen dem äußeren Umfang des Drosselventils 30 und
den Endwänden
des Schlitzes 7 der Drosselwelle 6 geformt sind.
Daher verringern die Begrenzungsbereiche 34 den möglichen
Leckstrom der Einlassluft durch die Kanäle "A", wenn
das Drosselventil 30 in einer vollständig geschlossenen Position
ist.
-
Zusätzlich ist
die repräsentative
Einlassventileinrichtung kompatibel zu einem Verbrennungsmotor,
der eine kleine Luftvolumenverdrängung
aufweist, und kompatibel zu einem Verbrennungsmotor, der eine große Luftvolumenverdrängung aufweist. Selbst
bei einem Verbrennungsmotor, der eine kleine Luftvolumenverdrängung besitzt,
können
die Begrenzungsbereiche 34 daher das Auslecken von Einlassluft
verringern, das erzeugt wird, wenn ein Drosselventil in einer vollständig geschlossenen
Position ist. Die Begrenzungsbereiche 34 bei einem Verbrennungsmotor
mit kleiner Luftvolumenverdrängung können dazu
beitragen zu verhindern, dass das Auslecken von Einlassluft ein
wesentliches Problem darstellt oder sie können das Auslecken von Einlassluft unterbinden.
In einem Bereich, der die Arten von Verbrennungsmotoren enthält, die
beschrieben wurden, einschließlich
einer An, die eine große
Luftvolumenverdrängung
aufweist, und einer anderen Art, die eine kleine Luftvolumenverdrängung aufweist,
darf die repräsentative
Ventileinrichtung die Strömung von
Einlassluft nicht behindern, die zugeführt wird, wenn ein Ventil in
einer vollständig
offenen Position ist, aber die repräsentative Ventileinrichtung
kann den Leckstrom von Einlassluft verringern oder begrenzen, wenn
das Drosselventil in einer vollständig geschlossenen Position
ist. Daher kann die repräsentative
Ventileinrichtung, die auf Bohrungen angewendet wird, die vorgegebene
Größen aufweisen,
für eine
Vielzahl von Verbrennungsmotoren verwendet werden, wobei die Verbrennungsmotoren
unterschiedliche Kapazitäten
von Luftvolumenverdrängung
besitzen. Folglich kann die Anzahl von Typen für Einlassventileinrichtungen
minimiert werden und nach wie vor für eine Vielzahl von Verbrennungsmotoren
dienen.
-
Ferner
kann die repräsentative
Ventileinrichtung vorteilhaft für
einen Verbrennungsmotor eingesetzt werden, der derart konfiguriert
ist, dass er den Widerstand gegen das Ansaugen der Einlassluft verringert,
und der einen minimal möglichen
Leckstrom der Einlassluft erfordert.
-
Ferner
sind gemäß der repräsentativen
Einlassventileinrichtung die Begrenzungsbereiche 34 in jedem
Paar symmetrisch zueinander in Bezug auf die Durchmesserlinie L1
des Drosselventils 30 angeordnet. Die Durchmesserlinie
L1 ist senkrecht zur Richtung des Einsetzens des Drosselventils 30 in
den Schlitz 7. Daher ist es möglich, das Drosselventil 30 in
den Schlitz 7 von der Seite unter der Drosselwelle 6 einzusetzen
und den Leckstrom der Einlassluft durch die Begrenzungsbereiche 34 nach
wie vor zu verringern. Daher kann das Zusammenfügen des Drosselventils 30 mit
der Drosselwelle 6 unterschiedliche Herstellungsausrichtungen
einbeziehen.
-
Die
vorliegende Erfindung muss nicht auf die vorher beschriebene repräsentative
Ausführungsform
begrenzt sein, sondern kann auf verschiedene Weisen modifiziert
werden.
-
Wenngleich
die Begrenzungsbereiche 34 als Paar geformt sind, dass
auf jeder Seite der Drosselplatte 30 entlang der Axialrichtung
der Drosselwelle 6 angeordnet ist, wie es in 6 dargestellt ist, kann auch
nur ein Begrenzungsbereich 34 auf jeder Seite der Drosselplatte 30 in
der Axialrichtung geformt werden. Bei der alternativen Ausführungsform,
die in 6 gezeigt ist,
ist der Begrenzungsbereich 34 nur auf der unteren Seite
(d.h. auf der Seite, die zuerst eingesetzt wird) des Drosselventils 30 geformt.
Alternativ kann der Begrenzungsbereich 34 nur auf der oberen
Seite des Drosselventils 30 geformt sein.
-
Bei
einer weiteren alternativen Ausführungsform,
die in 7 gezeigt ist,
ist der Begrenzungsbereich 34 als ausgebeulter Vorsprung
gestaltet, der sich vom äußeren Umfang
des Drosselventils 30 erstreckt.
-
Wenngleich
der Motor 15 das Drosselventil 30 der repräsentativen
Einlassventileinrichtung betreibt, kann ferner das Drosselventil 30 manuell
durch die Betätigung
des Gaspedals betrieben werden. Zusätzlich muss die Befestigungseinrichtung
zum Befestigen des Drosselventils 30 in der Position relativ zur
Drosselwelle 6 nicht auf Schrauben 14 eingeschränkt sein.
Beispielsweise kann das Drosselventil 30 an der Drosselwelle 6 durch
Nieten oder durch irgendeine andere bekannte Befestigungstechnik
befestigt werden, wie z.B. durch Schweißen und Kleben. Zusätzlich können die
Begrenzungsbereiche 34 andere passende Gestaltungen aufweisen,
als diejenigen, die in 3, 6 und 7 gezeigt sind.