DE102004036983B4

DE102004036983B4 - Verfahren zur Herstellung eines Drosselgeräts für eine Brennkraftmaschine und Drossel

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Publication number: DE102004036983B4
Application number: DE102004036983A
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Arai; Naoki Hiraiwa; Isao Makino; Katsuya Torii
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-08-01
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2013-02-28
Anticipated expiration: 2024-07-31
Also published as: US7069902B2; CN100429389C; US20050022781A1; JP2005054647A; JP4192716B2; CN1580524A; DE102004036983A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Drosselgeräts für eine Brennkraftmaschine (80), wobei das Drosselgerät einen im Wesentlichen rohrförmigen Drosselkörper (5) und ein scheibenförmiges Drosselventil (1) hat, wobei das Drosselventil (1) eine zu einer Mittelachse des Drosselkörpers (5) senkrechte Drehachse hat, wobei das Verfahren den folgenden Schritt aufweist: gleichzeitiges Formen des Drosselkörpers (5) und des Drosselventils (1) unter Verwendung der gleichen Formwerkzeuge, zum Ausbilden zumindest entweder einer Nut, eines flachen Abschnittes (14a, 14b) oder eines geraden Abschnittes (14a, 14b) in einem axialen Endabschnitt des Drosselventils (1) derart, dass dieser/diese parallel zu der Mittelachse des Drosselkörpers (5) ist/sind, durch Einführen eines dünnen Abschnitts der Formwerkzeuge derart, dass ein Außenumfang des Drosselventils (1) um seine Mittelachse von einem Abschnitt des Innenumfangs des Innenkanalrohrs (31) um seine Mittelachse so getrennt sind, dass ein minimaler Spalt (71) zwischen ihnen ausgebildet wird, so dass der Drosselkörper (5) drehbar das Drosselventil (1) aufnimmt, das um einen vorgegebenen...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Drosselgeräts, das in einer Brennkraftmaschine verwendet wird, die in einem Fahrzeug montiert ist. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Formverfahren eines Drosselkörpers, in dem ein Drosselventil und ein Drosselkörper im Wesentlichen gleichzeitig in den gleichen Formwerkzeugen ausgebildet werden. Die vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Drossel.
In einem elektrisch gesteuerten Drosselgerät, das in 22 und 23 gezeigt ist, steuert eine Antriebsvorrichtung, wie beispielsweise ein Motor, einen Öffnungsgrad eines Drosselventils 102 in Übereinstimmung mit einer Position eines Gaspedals, das durch einen Fahrer gedrückt wird. In dem Drosselgerät ist ein Spalt zwischen einem Innenumfang eines Kanals eines im Wesentlichen rohrförmigen Drosselkörpers 101 und einem Außenumfang eines Drosselventils 102 ausgebildet und der Spalt hat einen großen Einfluss auf eine Luftdichtigkeit des Drosselgeräts, wenn das Drosselventil 102 in seiner vollständig geschlossenen Position ist.
Gewöhnlich werden der Drosselkörper 101 und das Drosselventil 102 unabhängig in jeweils verschiedenen Prozessen hergestellt. Danach wird ein hergestelltes Drosselventil 102 mit einem hergestellten Drosselkörper 101 in Übereinstimmung mit einem Innenumfangsmaß des hergestellten Drosselkörpers 101 in einem nachgeschalteten Prozess kombiniert. Alternativ wird ein hergestellter Drosselkörper 101 mit einem hergestellten Drosselventil 102 in Übereinstimmung mit einer einem Außenumfangsmaß des Drosselventils 102 in einem nachgeschalteten Prozess kombiniert. Somit wird ein vorgegebener Spalt zwischen dem inneren Umfang des Kanals des Drosselkörpers 101 und dem äußeren Umfang eines Drosselventils 102 erhalten. Eine Drosselwelle 103 dreht integral mit dem Drosselventil 102. Beide der Enden der Drosselwelle 103 sind durch zylindrische Ventillager 104 gelagert, die in dem Drosselkörper 101 vorgesehen sind.
In Formverfahren nach JP-A-5-141 540 und JP-B2-3 315 135 wird ein Herstellprozess des Drosselkörpers und des Drosselventils verkürzt. In den Formverfahren werden der Drosselkörper 101 und das Drosselventil 102, die in 24 gezeigt sind, integral aus einem Harzwerkstoff in den gleichen Formwerkzeuge geformt. Zunächst wird der im Wesentlichen rohrförmige Drosselkörper 101 integral aus einem Harzwerkstoff geformt. Danach wird ein Innenumfang (ein Innenumfang des Kanals) des Drosselkörpers 101 als ein Teil eines Formwerkzeugs verwendet, das das Drosselventil 102 ausbildet, und das Drosselventil 102 wird geformt. Somit ist eine Gestalt eines äußeren Umfangs des Drosselventils 102 an eine Gestalt des Innenumfangs des Kanals des Drosselkörpers 101 in den vorstehenden Formverfahren angepasst.
25A bis 25B sind Schnittansichten, die einen Formprozess des Drosselventils 102 in dem Drosselkörper 101 unter Verwendung der vorstehenden Formverfahren zeigen. Der Drosselkörper 101 wird aus einem Harzwerkstoff in einem Körperhohlraum geformt, der in feststehenden Formwerkzeugen 111, 112 und einer beweglichen Form 113 ausgebildet ist (25A). Der geformte Drosselkörper 101 wird in dem Körperhohlraum allmählich abgekühlt, um zu verfestigen. Danach wird die bewegliche Form 113 in ihre Rückwärtsposition verschoben, um einen Ventilhohlraum auszubilden, in den ein Harzwerkstoff gefüllt wird (25B). Das Drosselventil 102 wird aus einem Harzmaterial in dem Drosselkörper 101 geformt (25C).
In diesem Formprozess wird der Drosselkörper 101 jedoch teilweise als Formwerkzeug zum Formen des Drosselventils 102 verwendet. Daher können der Drosselkörper 101 und das Drosselventil 102 nicht gleichzeitig in einem Formprozess ausgebildet werden, das heißt ein nachfolgender Formprozess ist erforderlich. Ferner muss der Drosselkörper 101 gekühlt und in den Formwerkzeugen verfestigt werden, bevor das Drosselventil 102 geformt wird, und dieser Formprozess erfordert einen Abkühlzeitraum. Dementsprechend wird der Formprozess lang. Ferner kann ein Wärmekreislauf durch den Kühlprozess des Drosselkörpers 101, der in den Formwerkzeugen aufgenommen ist, verschlechtert sein. Darüber hinaus kann der äußere Umfang des Drosselventils 102 an den Drosselkörper 101 in den äußeren Umfang des Drosselventils 102 geschweißt werden.
Die Druckschrift DE 35 13 718 C1 offenbart ein Verfahren zum Herstellen einer Verbindung eines in einem einzigen Gießvorgang hergestellten Scharniers mit Bauelementen. In diesem Verfahren können Scharnierflügel mit zwischen ihnen angeordneter Buchse geformt werden.
In der Druckschrift DE 199 15 695 A1 sind ein Drosselkörper und ein Verfahren zu dessen Herstellung offenbart. Dabei können ein Hauptabschnitt und ein Nebenabschnitt des Drosselkörpers gleichzeitig hergestellt werden.
Angesichts der vorstehenden Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Drosselgeräts vorzuschlagen, und außerdem soll eine verbesserte Drossel geschaffen werden.
Im Hinblick auf das Verfahren ist die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Drosselgeräts gemäß Anspruch 1 gelöst. Im Hinblick auf die Drossel ist die Aufgabe durch eine Drossel gemäß Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Drosselventil gleichzeitig mit einem Drosselkörper unter Verwendung der gleichen Formwerkzeuge (Gießformwerkzeuge) geformt (gegossen) und intern mit dem Drosselkörper, der in ein Fahrzeugdrosselgerät zu bauen ist, verbunden. Insbesondere wird das Drosselventil in dem Drosselkörper ausgebildet, wenn das Drosselventil in einer Position ist, in der das Drosselventil von seiner vollständig geschlossenen Position um einen vorgegebenen Winkel geneigt ist. Das heißt, dass das Drosselventil in dem Drosselkörper ausgebildet wird, wenn das Drosselventil in einer Position mit Ausnahme der vollständig geschlossenen Position ist. Hier wird, wenn das Drosselventil in der vollständig geschlossenen Position ist, ein Spalt, der zwischen dem Drosselventil und dem Drosselkörper ausgebildet ist, ein vorgegebener minimaler Spalt. Ferner werden vorgegebene Spalte zwischen Positionen um beiden Enden bei der Drosselwelle des Drosselventils und Wellenlöchern ausgebildet, die in dem Drosselkörper ausgebildet sind, die miteinander drehbar verbunden sind. Ferner sind das Drosselventil und der Drosselkörper an den vorgegebenen Spalten durch die Formformwerkzeuge getrennt, so dass das Drosselventil und der Drosselkörper gleichzeitig ausgebildet werden können, ohne den vorstehenden nacheinander folgenden Formprozess (Gießprozess) zu verwenden. Zusätzlich sind vorgegebene hinreichende Spalte zwischen dem Drosselventil und dem Drosselkörper ausgebildet, so dass Abschnitte der Formwerkzeuge, die die Spalte zwischen dem Drosselventil und dem Drosselkörper ausbilden, dick werden können. Daher kann eine Haltbarkeit der Formformwerkzeuge verstärkt werden. Ferner können Lagerteile, die aus einem von einem Werkstoff des Drosselkörpers und des Drosselventils unterschiedlichen Werkstoff ausgebildet sind, die die Drosselwelle des Drosselventils lagern, zwischen dem Drosselventil und dem Drosselkörper eingeführt werden. Die Lagerteile können gleichzeitig in den Drosselkörper eingeführt und ausgebildet werden. In diesem Fall können das Drosselventil und der Drosselkörper durch die Lagerteile getrennt werden, die aus dem unterschiedlichen Werkstoff ausgebildet sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung hat ein Drosselgerät für eine Brennkraftmaschine einen im Wesentlichen rohrförmigen Drosselkörper und ein im Wesentlichen scheibenförmiges Drosselventil. Das Drosselventil hat eine zu einer Mittelachse des Drosselkörpers im Wesentlichen senkrechte Drehmitte. Das Drosselgerät wird durch ein Formverfahren ausgebildet, in dem der Drosselkörper und das Drosselventil im Wesentlichen gleichzeitig unter Verwendung der gleichen Formwerkzeuge ausgebildet werden. Insbesondere nimmt der Drosselkörper das Drosselventil, das um einen vorgegebenen Winkel in Bezug auf eine vollständig geschlossene Position gedreht ist, in der das Drosselventil und der Drosselkörper einen minimalen Spalt dazwischen ausbilden, in einem Formprozess des Formverfahrens auf. Hier strömt Einlassluft, die in die Brennkraftmaschine eingeführt wird, durch den Drosselkörper entlang der Mittelachse des Drosselkörpers. Der Drosselkörper hat ein Ventillager, das mindestens ein Ende der Drehmitte des Drosselventils drehbar lagert. Der Drosselkörper hat mindestens eins von einer Nut, ein im Wesentlichen flaches Teilstück und ein im Wesentlichen gerades Teilstück, das in einem inneren Umfang eines Kanals in der Nähe des Ventillagers parallel zu der Mittelachse des Drosselkörpers angeordnet ist.
Die vorstehende und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung, die Bezug auf die begleitenden Zeichnungen nimmt, ersichtlich. In den Zeichnungen:
1 ist eine Perspektivansicht, die ein elektrisch gesteuertes Drosselgerät gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine Vorderansicht, die Bestandteile zeigt, die in einem Getriebegehäuse eines Drosselkörpers aufgenommen sind, der in dem elektrisch gesteuerten Drosselgerät vorgesehen ist;
3 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Doppelrohraufbau eines Kanalwandteils zeigt, das in dem Drosselkörper vorgesehen ist;
4 ist eine Perspektivansicht, die ein elektrisch gesteuertes Drosselgerät zeigt, das ein Drosselventil und ein Kanalwandteil gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel hat;
5A und 5B sind schematische Schnittseitenansichten, die einen Drehbereich eines Drosselventils zeigen, das in dem Kanalwandteil in seinem Formprozess aufgenommen wird;
6 ist eine Perspektivansicht, die einen inneren Mechanismus des elektrisch gesteuerten Drosselgeräts gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ist eine Perspektivansicht, die ein elektrisch gesteuertes Drosselgerät gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
8A ist eine schematische Draufsicht, die das Kanalwandteil und das Drosselventil zeigt; und 8B ist eine schematische Teilschnittvorderansicht, die das Kanalwandteil und das Drosselventil gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt;
9 ist eine Perspektivansicht, die ein elektrisch gesteuertes Drosselgerät gemäß einem Beispiel (zugehöriger Stand der Technik) zeigt;
10A ist eine schematische Draufsicht, die das Kanalwandteil und das Drosselventil zeigt; und
10B ist eine schematische Teilschnittvorderansicht, die das Kanalwandteil und das Drosselventil gemäß dem Beispiel (zugehöriger Stand der Technik) zeigt;
11 ist eine Perspektivansicht, die ein elektrisch gesteuertes Drosselgerät gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
12A ist eine schematische Draufsicht, die das Kanalwandteil des Drosselventils zeigt; und 12B ist eine schematische Teilschnittvorderansicht, die das Kanalwandteil und das Drosselventil gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel zeigt;
13 ist eine Perspektivansicht, die ein elektrisch gesteuertes Drosselgerät gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
14A ist eine schematische Perspektivansicht, die ein Drosselventil und eine Drosselwelle zeigt; und 14B ist eine schematische Perspektivansicht, die einen Verbindungsaufbau gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel zeigt;
15 ist eine Perspektivansicht, die ein elektrisch gesteuertes Drosselgerät gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
16A ist eine schematische Draufsicht, die das Kanalwandteil und das Drosselventil zeigt; und 16B ist eine schematische Teilschnittvorderansicht, die das Kanalwandteil und das Drosselventil gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt;
17A ist eine schematische Perspektivansicht die ein Drosselventil und eine Drosselwelle zeigt; und 17B ist eine schematische Perspektivansicht, die einen Verbindungsaufbau gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt;
18 ist eine Perspektivansicht, die ein elektrisch gesteuertes Drosselgerät gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
19 ist eine Perspektivansicht, die ein elektrisch gesteuertes Drosselgerät gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
20 ist eine Perspektivansicht, die ein elektrisch gesteuertes Drosselgerät gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
21 ist eine schematische Schnittseitenansicht, die Formwerkzeuge und einen Hohlraum zum Ausbilden des Drosselventils und des Drosselkörpers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
22, 23 sind Perspektivansichten, die ein elektrisch gesteuertes Drosselgerät gemäß einem Stand der Technik zeigen;
24 ist eine Perspektivansicht, die ein Drosselventil zeigt, das in einem Drosselkörper gemäß einem Stand der Technik aufgenommen ist; und
25A bis 25C sind schematische Schnittseitenansichten, die einen Formprozess eines Drosselventils in einem Drosselkörper gemäß einem Stand der Technik zeigen.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Wie in 1 bis 5 gezeigt ist, ist ein elektrisch gesteuertes Drosselgerät mit einem Drosselventil 1, einer Drosselwelle 2, einem Antriebsmotor 3, einer Schraubenfeder 4, einem Untersetzungsgetriebe 300, einem Stellgliedgehäuse 200, einem Drosselkörper 5 und einer ECU (elektronische Steuereinheit) gestaltet. Das Drosselventil 1 steuert eine Menge an Einlassluft, die in eine Brennkraftmaschine 80 strömt. Die Drosselwelle 2 gestaltet ein Wellenteil des Drosselventils 1, um integral mit dem Drosselventil 1 drehbar zu sein. Der Antriebsmotor 3 dreht das Drosselventil 1 in eine Öffnungsrichtung, in der das Drosselventil 1 geöffnet ist, so dass es in einer Vollgasposition (vollständig geöffneten Position) ist, oder in eine Schließrichtung, in der das Drosselventil 1 geschlossen ist, so dass es in einer Leerlaufposition (vollständig geschlossenen Position) ist. Der Antriebsmotor 3 dient als ein Stellglied (Ventilbetätigungseinrichtung). Die Schraubenfeder 4 spannt das Drosselventil 1 in die Schließrichtung vor. Das Untersetzungsgetriebe (Kraftübertragungseinheit) 300 überträgt eine Drehkraft des Antriebsmotors 3 auf die Drosselwelle 2, um die Drosselwelle 2 und das Drosselventil 1 integral zu drehen. Das Stellgliedgehäuse 200 nimmt das Untersetzungsgetriebe 300 drehbar auf. Der Drosselkörper 5 bildet intern einen Lufteinlassdurchgang, der Einlassluft in jeden Zylinder des Verbrennungsmotor 80 einführt. Die ECU (elektronische Steuereinheit) steuert den Antriebsmotor 3 elektrisch. Die ECU ist mit einem Gaspositionssensor (nicht gezeigt) verbunden, der einen Betätigungsgrad (Gasbetätigungsbetrag) eines Gaspedals, das durch einen Fahrer gedrückt wird, in ein elektronisches Signal (Gaspositionssignal) umwandelt, um das Gaspositionssignal zu der ECU auszugeben.
Das Gaspositionssignal repräsentiert den Gasbetätigungsbetrag. Das elektrisch gesteuerte Drosselgerät hat einen Drosselpositionssensor 110, der einen Öffnungsgrad des Drosselventils 1 in ein elektronisches Signal (Drosselpositionssignal) umwandelt, um das Drosselpositionssignal zu der ECU auszugeben. Das Drosselpositionssignal repräsentiert einen Öffnungsgrad des Drosselventils 1. Die ECU führt eine PID (Proportional, Integral und Differenzial [Ableitung]) Regelung in Bezug auf den Antriebsmotor 3 aus, um eine Abweichung zwischen dem Drosselpositionssignal, das von dem Drosselpositionssensor 110 übertragen wird, und dem Gaspositionssignal, das von dem Gaspositionssensor übertragen wird, zu beseitigen.
Der Drosselpositionssensor 110 ist mit Permanentmagnete 10, Joche (nicht gezeigt), einem Hall-Element (nicht gezeigt), einem Anschluss (nicht gezeigt), einem Stator (nicht gezeigt) und dergleichen gestaltet. Die Permanentmagnete 10 sind getrennte rechtwinklige Magnete, die zum Erzeugen eines magnetischen Feldes verwendet werden. Die Joche sind mit getrennten im Wesentlichen bogenförmigen Stücken gestaltet und sind durch die Permanentmagnete 10 magnetisiert. Das Hall-Element ist integral mit einer Sensorabdeckung 12 gegenüberliegend zu den getrennten Permanentmagneten 10 vorgesehen. Der Anschluss ist mit einer leitfähigen dünnen Metallplatte gestaltet, die das Hall-Element mit der ECU verbindet, die in Bezug auf den Drosselpositionssensor 110 extern vorgesehen ist. Der Stator ist aus einem metallischen Eisenwerkstoff zum Konzentrieren eines magnetischen Flusses in das Hall-Element gefertigt. Die getrennten Permanentmagnete 10 und die getrennten Joche sind an dem inneren Umfang eines Ventilzahnrads 13, das das Untersetzungsgetriebe 300 gestaltet, unter Verwendung eines Klebstoffes oder dergleichen befestigt.
Das Drosselventil 1 ist ein Drehventil (Harzventil) der Schmetterlingsbauart zum Steuern einer Menge an Einlassluft, die in den Verbrennungsmotor 80 eingeführt wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Drosselventil 1, das eine im Wesentlichen scheibenförmige Gestalt hat, integral mit dem äußeren Umfang eines Ventillagerabschnitts der Drosselwelle 2 geformt, so dass das Drosselventil 1 und die Drosselwelle 2 sich integral drehen können. Das Drosselventil 1 ist aus einem thermisch stabilen Harzwerkstoff gefertigt, wie beispielsweise PPS (Polyphenylsulfid), PBTG30 (Polybutylenteraphthalat einschließlich 30% Glasfasern), PA (Polyamid), PP (Polypropylen) oder PEI (Polyetherimid).
In diesem Ausführungsbeispiel ist das Drosselventil 1 mit einem im Wesentlichen scheibenförmigen Harzscheibenteil (scheibenförmiges Teil) 14, einem im Wesentlichen zylindrischen Harzwellenteil (zylindrisches Teil) 15 und dergleichen gestaltet. Eine Versteifungsrippe (nicht gezeigt) ist integral an einer ebenen Fläche, zum Beispiel einer stromaufwärtigen Seite der Einlassluftströmrichtung in Bezug auf das Harzscheibenteil 14, oder beiden ebenen Flächen des scheibenförmigen Teils 14 des Drosselventils 1 zum Verstärken des scheibenförmigen Teils 14 geformt. Das Harzwellenteil 15 ist aus dem gleichen Harzwerkstoff wie dem des Harzscheibenteils 14 geformt, um eine im Wesentlichen zylindrische Gestalt aufzuweisen. Beide axialen Enden des Harzwellenteils 15 sind in der im Wesentlichen gleichen Ebene wie eine Ebene, die beide Enden der Drehachse des Harzdrosselventils 1 hat, das heißt beide Umfangsenden um die Drehachse des Drosselventils 1, angeordnet.
Die Drosselwelle 2 ist eine Metallwelle (axiales Verstärkungselement), die als ein Verstärkungselement dient und beispielsweise in einer Rundstangenform aus einem metallischen Werkstoff wie beispielsweise Messing oder Edelstahl ausgebildet ist. Die Achse der Drosselwelle 2 ist in eine im Wesentlichen zu einer Mittelachse des Kanalwandteils 6 des Drosselkörpers 5 senkrechten Richtung angeordnet und ist in eine im Wesentlichen zu der Mittelachse eines Motorgehäuseteils 7 parallelen Richtung angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel hat die Drosselwelle 2 einen metallischen Ventillagerabschnitt zum Lagern des Harzwellenteils 15 des Drosselventils 1. Der metallische Ventillagerabschnitt ist innerhalb des Harzwellenteils 15 einsatzgeformt, um das Harzscheibenteil 14 und das Harzwellenteil 15 des Drosselventils 1 zu verstärken.
Ein Endabschnitt der Drosselwelle 2 an dem linken Seitenende in 1 tritt (ragt) von einer Endfläche des Harzwellenteils 15 des Drosselventils 1 vor, um als ein erstes Lagergleitteil zu dienen, das in Bezug auf das erste Ventillager 41 des Kanalwandteils 6 des Drosselkörpers 5 gleitet. Die andere Endseite der Drosselwelle 2 an dem rechten Seitenende in 1 tritt (ragt) von der anderen Endfläche des Harzwellenteils 15 des Drosselventils 1 vor, um als ein zweites Lagergleitteil (nicht gezeigt) zu dienen, das in Bezug auf ein zweites Ventillager (nicht gezeigt) des Kanalwandteils 6 des Drosselkörpers 5 drehbar gleitet. Das Ventilzahnrad 13, das das Untersetzungsgetriebe 300 gestaltet, ist an dem anderen Endabschnitt der Drosselwelle 2 an dem rechten Seitenende in 1 integral vorgesehen.
Das Stellgliedgehäuse 200 ist mit einem Getriebekastenteil (Getriebegehäuseteil, Gehäusekörper) 11 und einer Sensorabdeckung (Getriebeabdeckung, Abdeckung) 12 gestaltet. Das Getriebekastenteil 11 ist integral aus dem Harzwerkstoff mit einem äußeren Umfang des Kanalwandteils 6 des Drosselkörpers 5 geformt. Die Sensorabdeckung 12 trägt das Hall-Element des Drosselpositionssensors 110, den Anschluss und den Stator. Die Sensorabdeckung 12 deckt die Öffnungsseite des Getriebekastenteils 11 ab.
Das Getriebekastenteil 11 ist aus dem gleichen Harzwerkstoff wie dem des Kanalwandteils 6 gefertigt und ist in einer vorgegebenen Gestalt geformt, um eine Getriebekammer zu gestalten, die das Untersetzungsgetriebe 300 drehbar aufnimmt. Ein Anschlag für vollständig geschlossen 17 ist mit der inneren Wand des Getriebekastenteils 11 aus dem Harzwerkstoff zum Beschränken einer Drehung des Drosselventils 1 bei der Leerlaufposition, das heißt der vollständig geschlossenen Position des Drosselventils 1, geformt. Hier kann ein Anschlag für vollständig offen integral mit der inneren Wand des Getriebekastens 11 zum Beschränken einer Drehung des Drosselventils 1 bei der Vollgasposition, das heißt einer vollständig geöffneten Position des Drosselventils 1, geformt sein.
Die Sensorabdeckung 12 ist aus einem Harzwerkstoff wie beispielsweise einem Thermoplast in einer vorgegebenen Gestalt ausgebildet, um zwischen Anschlüssen des Drosselpositionssensors 110 und Energieversorgungsanschlüssen des Antriebsmotors 3 elektrisch zu isolieren. Die Sensorabdeckung 12 hat ein eingreifendes Teil, das mit einem korrespondierenden Eingriffsteil eingreift, das an der Öffnungsseite des Getriebekastenteils 11 des Drosselkörpers 5 ausgebildet ist. Das eingreifende Teil der Sensorabdeckung 12 und das Eingriffsteil des Getriebekastens 11 sind zum Beispiel unter Verwendung einer Niete, einer Schraube (nicht gezeigt) oder thermisches Verschmieden miteinander verbunden. Eine im Wesentlichen zylinderförmige Aufnahme 18 ist integral mit der Sensorabdeckung 12 geformt, um mit einem elektrischen Stecker (nicht gezeigt) verbunden zu werden.
Der Antriebsmotor 3 ist ein elektrisch angetriebenes Stellglied, das mit den Stromversorgungsanschlüssen integral verbunden ist, die in der Sensorabdeckung 12 oder dem im Wesentlichen zylinderförmigen Motorgehäuseteil 7 vorgesehen ist. Wenn der Antriebsmotor 3 angeregt ist, wird eine Motorwelle (nicht gezeigt) in ihre Vorwärtsrichtung oder in ihre Rückwärtsrichtung gedreht. Der Antriebsmotor 3 hat einen vorderen Rahmen 19, der auf einen Vorsprung 21, der in dem Motorgehäuseteil 7 oder dem Getriebekastenteil 11 vorgesehen ist, unter Verwendung eines Befestigungselements 20, wie beispielsweise einer Schraube, geschraubt ist. Somit ist der Antriebsmotor 3 in dem Motorgehäuseteil 7 aufgenommen. Ein Pufferelement, wie beispielsweise eine Blattfeder kann zwischen einem hinteren Rahmen des Antriebsmotors 3 und einer Bodenwandfläche des Motorgehäuseteils 7 vorgesehen sein, um den Antriebsmotor 3 von einer Schwingung des Verbrennungsmotors 80 zu isolieren. Ein weiteres Pufferelement kann zwischen einem Endjoch (nicht gezeigt) des Antriebsmotors 3 und einer Bodenwandfläche des Motorgehäuseteils 7 vorgesehen sein. Alternativ kann ein Dämmelement anstelle des Pufferelements zum Verstärken einer Schwingungswiderstandsfunktion für den Antriebsmotor 3 vorgesehen sein.
Das Untersetzungsgetriebe 300 untersetzt eine Drehzahl des Antriebsmotors 3 durch ein vorgegebenes Untersetzungsgetriebeverhältnis. Das Untersetzungsgetriebe 300 (Ventilantriebseinrichtung, Kraftübertragungseinheit) ist mit einem Ritzel 22, einem mittleren Untersetzungszahnrad 23 und dem Ventilzahnrad 13 zum Antreiben der Drosselwelle 2 gestaltet, die das Drosselventil 1 dreht. Das Ritzel 22 ist an dem äußeren Umfang der Motorwelle des Antriebsmotors 3 befestigt. Das mittlere Untersetzungszahnrad 23 greift mit dem Ritzel 22 ein, um durch das Ritzel 22 gedreht zu werden. Das Ventilzahnrad 13 greift mit dem mittleren Untersetzungszahnrad 23 ein, um durch das mittlere Untersetzungszahnrad 23 gedreht zu werden.
Das Ritzel 22 ist aus einem metallischen Werkstoff gefertigt und wird integral mit der Motorwelle des Antriebsmotors 3 in eine vorgegebene Gestalt ausgebildet, so dass das Ritzel 22 als ein Motorzahnrad dient, das integral mit der Motorwelle des Antriebsmotors 3 dreht. Das mittlere Untersetzungszahnrad 23 ist in einer vorgegebenen Gestalt aus einem Harzwerkstoff ausgebildet und ist an dem äußeren Umfang der Lagerwelle 24, die als eine Drehmitte des mittleren Untersetzungszahnrads 23 dient, drehbar vorgesehen. Das mittlere Untersetzungszahnrad 23 ist mit einem großen Zahnradteil 25, das mit dem Ritzel 22 der Motorwelle eingreift, und einem kleinen Zahnradteil 26 gestaltet, das mit dem Ventilzahnrad 13 eingreift. Die Lagerwelle 24 ist integral mit der Bodenwand des Getriebekastens 11 des Drosselkörpers 5 geformt. Ein Endteil der Lagerwelle 24 greift mit einem Vertiefungsabschnitt ein, der in der inneren Wand der Sensorabdeckung 12 ausgebildet ist.
Das Ventilzahnrad 13 ist in einer vorgegebenen im Wesentlichen zylindrischen Gestalt integral aus einem Harzwerkstoff geformt. Zahnradzähne (ein Zähneteil) 27 sind in dem äußeren Umfang des Ventilzahnrads 13 integral ausgebildet, um mit dem kleinen Zahnradteil 26 des mittleren Untersetzungszahnrads 23 einzugreifen. Ein zylindrisches Teil (nicht gezeigt) ist mit dem Ventilzahnrad 13 auf der Seite des Kanalwandteils 6 integral geformt, um in die linke Richtung in 1 vorzuragen. Der äußeren Umfang des zylindrischen Teils (innere Umfangsführung einer Feder) des Ventilzahnrads 13 trägt den diametrischen inneren Umfang der Schraubenfeder 4. Ein Anschlagabschnitt für vollständig geschlossen 28 ist integral mit dem Ventilzahnrad 13 an einer Endebene in dem äußeren Umfang des Ventilzahnrads 13, das heißt den Zahnradzähnen 27, ausgebildet. Der Anschlagabschnitt für vollständig geschlossen 28 hakt mit dem Anschlag für vollständig geschlossen 17 des Getriebekastenteils 11, wenn das Drosselventil 1 in der Leerlaufposition ist, das heißt einer vollständig geschlossenen Position.
Die Schraubenfeder 4 ist an der äußeren Umfangsseite der Drosselwelle 2 vorgesehen. Ein Endteil der Schraubenfeder 4 auf der linken Seite in 1 ist durch einen körperseitigen Haken (nicht gezeigt) gelagert, der an der äußeren Wand 6a des Kanalwandteils 6 des Drosselkörpers 5 vorgesehen ist, das heißt einer Bodenwand des Getriebekastenteils 11. Das andere Endteil der Schraubenfeder 4 auf der rechten Seite in 1 ist durch einen zahnradseitigen Haken (nicht gezeigt) gelagert, der an einer Ebene des Ventilzahnrads 13 vorgesehen ist, die auf der Seite des Kanalwandteils 6 angeordnet ist.
Der Drosselkörper 5 ist ein Drosselgehäuse, das das im Wesentlichen zylinderförmige Kanalwandteil 6 hat, das intern einen kreisförmigen Einlassdurchgang ausbildet, durch den Einlassluft in den Verbrennungsmotor 80 strömt. Das Kanalwandteil 6 nimmt das scheibenförmige Drosselventil 1 intern auf, so dass das Drosselventil 1 den kreisförmigen Einlassdurchgang des Kanalwandteils 6 öffnen und schließen kann. Das Kanalwandteil 6 hat das Drosselventil 1 in dem Einlassdurchgang (Bohrung, Kanal) drehbar aufgenommen, so dass das Drosselventil 1 von der vollständig geschlossenen Position zu der vollständig offenen Position drehen kann. Der Drosselkörper 5 ist auf einen Einlasskrümmer des Verbrennungsmotors 80 unter Verwendung eines Befestigungsbolzens oder einer Schraube (nicht gezeigt) geschraubt.
Wie in 3 gezeigt ist, ist das Kanalwandteil 6 des Drosselkörpers 5 in einer vorgegebenen Gestalt ausgebildet, die einen Doppelrohraufbau hat, in dem ein im Wesentlichen zylinderförmiges äußeres Kanalrohr 32 auf der diametrisch äußeren Seite eines im Wesentlichen zylinderförmigen inneren Kanalrohrs 31 angeordnet ist. Das innere Kanalrohr 31 ist ein innenseitiges zylindrisches Teil, das einen Innenumfang ausbildet. Das äußere Kanalrohr 32 ist ein außenseitiges zylindrisches Teil, das ein äußeres Element ausbildet. Das Kanalwandteil 6 des Drosselkörpers 5 ist aus einem wärmestabilen Harzwerkstoff, wie beispielsweise PPS, PBTG30, PA, PP oder PEI, ausgebildet. Das innere Kanalrohr 31 und das äußere Kanalrohr 32 haben ein Lufteinlassteil (Lufteinlassdurchgang) und ein Luftauslassteil (Luftauslassdurchgang). Einlassluft, die durch einen Luftfilter (nicht gezeigt) gezogen wird, gelangt durch ein Einlassrohr (nicht gezeigt), das Einlasslufteinlassteil und das Einlassluftauslassteil des Kanalwandteils 6. Danach strömt die Einlassluft in einen Ausgleichsbehälter des Verbrennungsmotors 80 oder des Einlasskrümmers. Das innere Kanalrohr 31 und das äußere Kanalrohr 32 sind integral miteinander geformt. Das innere Kanalrohr 31 und das äußere Kanalrohr 32 haben im Wesentlichen den gleichen Innendurchmesser und im Wesentlichen den gleichen Außendurchmesser entlang der Einlassluftströmrichtung, das heißt der Richtung von der oberen Seite zu der unteren Seite in die vertikale Richtung von 1.
Das Motorgehäuseteil 7, das den Antriebsmotor 3 aufnimmt, ist integral aus dem Harzwerkstoff mit dem Kanalwandteil 6 über mehrere plattenförmige Verbindungselemente 9 geformt, um den Drosselkörper 5 zu gestalten. Das Motorgehäuseteil 7 ist parallel zu dem Kanalwandteil 6 angeordnet. Das heißt, dass das Motorgehäuseteil 7 parallel zu dem Kanalwandteil 6 in Bezug auf das Getriebekastenteil in dem Drosselkörper 5 ist. Das Motorgehäuseteil 7 ist an der radial äußeren Seite der Seitenwandfläche 6a der des äußeren Kanalrohrs 32 des Kanalwandteils 6, das den Doppelrohraufbau hat, in Bezug auf die mittlere axiale Richtung des Kanalwandteils 6 angeordnet. Das Motorgehäuseteil 7 ist integral aus dem Harzwerkstoff mit dem Getriebekastenteil 11 geformt. Insbesondere ist das Motorgehäuseteil 7 integral mit der Endfläche des Getriebekastenteils 11 geformt, die an der linken Seite in 1 angeordnet ist. Das Getriebekastenteil 11 hat eine Kammer zum drehbaren Aufnehmen des Untersetzungsgetriebes 300. Das Motorgehäuseteil 7 hat ein im Wesentlichen zylindrisches Seitenwandteil 41 und ein im Wesentlichen kreisförmiges Bodenwandteil 42. Das Seitenwandteil 41 erstreckt sich von der linken Seitenfläche des Getriebekastenteils 11 in die linke Richtung in 1. Das Bodenwandteil 42 verschließt die Öffnungsseite des Seitenwandteils 41 auf der linken Seite in 1. Die Mittelachse des Seitenwandteils 41 des Motorgehäuseteils 7 ist im Wesentlichen parallel zu der Achse der Drosselwelle 2 angeordnet, das heißt einer Drehachse des Drosselventils 1. Ferner ist die Mittelachse des Seitenwandteils 41 des Motorgehäuseteils 7 im Wesentlichen senkrecht zu der Mittelachse des inneren Kanalrohrs 41 des Kanalwandteils 6 angeordnet.
Die mehreren plattenförmigen Verbindungselemente 9, die einen Rippenaufbau haben, sind integral aus dem Harzwerkstoff mit dem äußeren Kanalrohr 32 des Kanalwandteils 6 und des Motorgehäuseteils 7 geformt. Die mehreren plattenförmigen Verbindungselemente 9 ragen von der Seitenwandfläche 6a des äußeren Kanalrohrs 32 des Kanalwandteils 6 und sind mit der Seitenwandfläche 7a des Seitenwandteils 36 des Motorgehäuseteils 7 verbunden.
Das innere Kanalrohr 31 hat intern einen Lufteinlassdurchgang, durch den Einlassluft zu dem Verbrennungsmotor 80 strömt. Das Drosselventil 1 und die Drosselwelle 2 sind drehbar in dem Lufteinlassdurchgang des inneren Kanalrohrs 31 vorgesehen. Ein zylindrischer Freiraum (ringförmiger Freiraum) ist zwischen dem inneren Kanalrohr 31 und dem äußeren Kanalrohr 32 ausgebildet und der zylindrische Freiraum ist am Umfang durch ein ringförmiges Verbindungsteil 33 an seinem im Wesentlichen in die Längsrichtung mittleren Teilstück blockiert, das heißt abgetrennt. Das im Wesentlichen in die Längsrichtung mittlere Teilstück des zylindrischen Zwischenraums ist ein Teilstück entlang einer Umfangsrichtung des Drosselventils 1 in der vollständig geschlossenen Position. Und zwar ist das im Wesentlichen in die Längsrichtung mittlere Teilstück ein Umfangsteilstück des Kanalwandteils 6, das durch die axiale Mitte der Drosselwelle 2 verläuft. Das ringförmige Verbindungsteil 33 verbindet den Außenumfang 31a des inneren Kanalrohrs 31 und den Innenumfang 32a des äußeren Kanalrohrs 32, so dass das ringförmige Verbindungsteil 33 im Wesentlichen über die gesamte Umfangsfläche des zylindrischen Freiraums, der zwischen dem inneren Kanalrohr 31 und dem äußeren Kanalrohr 32 ausgebildet ist, blockiert.
Der zylindrische Freiraum zwischen dem inneren Kanalrohr 31 und dem äußeren Kanalrohr 32 ist an der axial stromaufwärtigen Seite in Bezug auf das ringförmige Verbindungsteil 33, das als ein Blockiervertiefungsteil (Feuchtigkeitsauffangnut) 34 zum Abblocken von Feuchtigkeit dient, die entlang des Innenumfangs des Einlasskrümmers fließt, angeordnet.
Wieder bezugnehmend auf 1 haben das innere Kanalrohr 31 und das äußere Kanalrohr 32 das im Wesentlichen zylindrische erste Ventillager 41 und das im Wesentlichen zylindrische zweite Ventillager (nicht gezeigt), die integral aus einem Harzwerkstoff geformt sind. Das erste Ventillager 41 lagert das erste Lagergleitteil der Drosselwelle 2 drehbar. Das zweite Ventillager lagert das zweite Lagergleitteil der Drosselwelle 2 drehbar. Ein kreisförmiges erstes Wellenloch 43 ist in dem ersten Ventillager 41 ausgebildet und ein kreisförmiges zweites Wellenloch (nicht gezeigt) ist in dem zweiten Ventillager ausgebildet. Ein Verschluss (nicht gezeigt) ist an dem ersten Ventillager 41 zum Verschließen der Öffnungsseite des ersten Ventillagers 41 vorgesehen. Das zweite Ventillager ist integral mit der Außenwand 6a des Kanalwandteils 6 geformt, das heißt der Bodenwand des Getriebekastens 11 des Drosselkörpers 5, um in die rechte Richtung in 1 zu ragen. Der Außenumfang des zweiten Ventillagers dient als eine Führung des Innenumfangs der Feder (nicht gezeigt) zum Lagern des diametrisch Innenumfangs der Schraubenfeder 4. Ein Strebenteil 45 wird an dem Außenumfang, das heißt einer äußeren Wand 6 des äußeren Kanalrohrs 32, integral aus dem Harzwerkstoff geformt. Das Strebenteil 45 ist mit einer Verbindungsendfläche des Einlasskrümmers des Verbrennungsmotors 80 unter Verwendung eines Befestigungselements, wie beispielsweise einem Bolzen (nicht gezeigt), verbunden, wenn der Drosselkörper 5 an dem Verbrennungsmotor 80 montiert ist. Das Strebenteil 45 ist an der Außenwand 6a des äußeren Kanalrohrs 32 an der unteren Endseite in 1 gelegen vorgesehen. Das Strebenteil 45 ragt von der Fläche der Außenwand 6a des äußeren Kanalrohrs 32 radial auswärts und hat ein Einführloch 46, durch das das Befestigungselement, wie beispielsweise der Bolzen, verläuft.
Nachstehend erfolgt eine Beschreibung eines Formprozesses des elektrisch gesteuerten Drosselgeräts unter Bezugnahme auf 1 bis 5 und 21.
Wie in 21 gezeigt ist, haben die Formwerkzeuge eine feststehende Form 271 und eine bewegliche Form 272, die Hohlräume 201, 202 korrespondierend zu dem Drosselventil 1 und dem Drosselkörper 5 ausbilden. Im Detail ist der Hohlraum 201 ein Ventilhohlraum 201 zum Formen des Drosselventils 1 und der Hohlraum 202 ist ein Körperhohlraum 202 zum Formen des Drosselkörpers 5. In dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Hohlräume 201, 202 ausgebildet, um das Drosselventil 1 und den Drosselkörper 5 unter Verwendung der gleichen Formwerkzeuge im Wesentlichen gleichzeitig zu formen, so dass das Drosselventil 1 innerhalb des Drosselkörpers 5 in dem Formprozess montiert wird. Insbesondere ist das Drosselventil 1 an eine Position gesetzt, in der das Drosselventil 1 von seiner vollständig geschlossenen Position um einen vorgegebenen Drehwinkel dreht. Der vorgegebene Drehwinkel ist größer als der Winkel des Drosselventils 1 korrespondierend zu seiner vollständig geschlossenen Position. Das heißt, dass das Drosselventil 1 um einen Drehwinkel (Ventilausbildungswinkel θ) gedreht ist, um an eine Position ausschließlich seiner vollständigen geschlossenen Position in seinem Formprozess gesetzt zu werden.
Wie in 5A und 5B gezeigt ist, wird das Drosselventil 1 aus einem Harzwerkstoff in den gleichen Formwerkzeugen wie denen des Drosselkörpers 5 geformt. In dieser Situation wird ein Drehwinkel (Ventilausbildungswinkel θ) des Drosselventils 1 zwischen einem Drehwinkel α (≥ 0°) korrespondierend zu der vollständig geschlossenen Position des Drosselventils 1 und einem Drehwinkel β (≤ 180°) korrespondierend zu einer Position des Drosselventils 1 gesetzt, in der das Drosselventil 1 den Drosselkörper 5 kontaktiert. Die Beziehung zwischen α, β und θ ist durch die nachstehende Gleichung (1) gezeigt. α < θ < β (1)
Somit kann der Außenumfang des Drosselventils 1 und der innere Umfang des Kanals 8 des inneren Kanalrohrs 31 im Wesentlichen insgesamt unter Verwendung der feststehenden Form 271 und der beweglichen Form 272 der Formwerkzeugen abgetrennt werden. Hier sind ein Außenumfang des Drosselventils 1 um seine Drehmitte (Drehachse) und ein Abschnitt des Innenumfangs des Kanals 8 des inneren Kanalrohrs 31, das in der Nähe des ersten Lagers 41 angeordnet ist, über die Drosselwelle (Metallwelle) 2 verbunden. Ferner sind der andere Außenumfang des Drosselventils 1 um seine Drehmitte und ein anderer Abschnitt des Innenumfangs des Kanals 8, der in der Nähe des zweiten Lagers angeordnet ist, ebenso über die Drosselwelle (Metallwelle) 2 verbunden.
Erwärmter Thermoplast (Füllmaterial), das heißt wärmestabiler Kunststoff, wie beispielsweise PPS oder PBT in einem geschmolzenen Zustand, wird in die Hohlräume 201, 202 eingespritzt, die in Formwerkzeugen mit der feststehenden Form 271 und der beweglichen Form 272 gestaltet sind. Das Füllmaterial wird in die Hohlräume 201, 202 durch mindestens einen Einlauf, der in den Formwerkzeugen ausgebildet ist, eingespritzt, so dass die Hohlräume 201, 202, die in den Formwerkzeugen ausgebildet sind, mit dem Füllmaterial (geschmolzener Harzwerkstoff) in einem Einspritzfüllprozess gefüllt werden. In dieser Situation ist die Drosselwelle (Metallwelle) 2 in den Hohlräumen 201, 202 in die vorgegebene Position gesetzt.
Danach wird Druck, der auf das Füllmaterial in den Formwerkzeugen aufgebracht ist, fortschreitend gesteigert und der gesteigerte Druck wird bei einem größeren Druck als dem maximalen Druck gehalten, der auf das eingespritzte Füllmaterial in dem Einspritzfüllprozess aufgebracht wird. Das heißt, dass ein vorgegebener größerer Druck als ein Einspritzdruck auf das Füllmaterial (geschmolzener Harzwerkstoff) aufgebracht ist, der in die Formwerkzeuge gefüllt ist. Danach wird Kühlwasser in die Formwerkzeuge eingeführt. In dieser Situation zieht sich (schrumpft) das Füllmaterial in den Formwerkzeugen durch den Kühlprozess zusammen. Daher wird zusätzliches Füllmaterial in die Hohlräume 201, 202 durch mindestens einen Einlass, der in den Formwerkzeugen ausgebildet ist, eingespritzt, um zusätzliches Füllmaterial um eine einem verringertem Volumen des geschmolzenen Füllmaterials äquivalente Menge durch das Zusammenziehen, das in dem Kühlprozess verursacht wird, in einem Druckhalteprozess nachzufüllen. Der Einlass kann in den Formwerkzeugen in mindestens einem von den Hohlräumen, die das innere Kanalrohr 31 formen, der Seite des äußeren Kanalrohrs 32 und/oder der Seite des Motorgehäuseteils 7 ausgebildet sein.
Danach wird das Füllmaterial, das in die Hohlräume 201, 202 der Formwerkzeuge gefüllt ist, herausgenommen und abgekühlt, um zu verfestigen. Alternativ wird das Füllmaterial, das in die Hohlräume 201, 202 der Formwerkzeuge gefüllt ist, abgekühlt, um unter Verwendung von Kühlwasser oder dergleichen zu verfestigen, während das Füllmaterial in den Hohlräumen 201, 202 aufgenommen ist. Somit können der Drosselkörper 5, der das Kanalwandteil 6 hat, das einen Doppelrohraufbau hat, der das Drosselventil 1 und die Drosselwelle 2 drehbar aufnimmt, gleichzeitig geformt werden. Die Drosselwelle 2 wird in dem Harzwellenteil 15 des Drosselventils 1 einsatzgeformt.
Nachstehend erfolgt eine Beschreibung eines Betriebs des elektrisch gesteuerten Drosselgeräts. Wenn der Fahrer auf das Gaspedal des Fahrzeugs tritt, ändert sich das Gaspositionssignal, das von dem Gaspositionssensor zu der ECU übertragen wird. Die ECU steuert eine elektrische Energie, die zu dem Antriebsmotor 3 zugeführt wird, so dass die Motorwelle des Antriebsmotors 3 gedreht wird und das Drosselventil 1 in eine vorgegebene Position betätigt wird. Das Drehmoment des Antriebsmotors 3 wird über das Ritzel 22 und das mittlere Untersetzungszahnrad 23 auf das Ventilzahnrad 13 übertragen. Somit dreht das Ventilzahnrad 13 um einen Drehwinkel korrespondierend zu dem Durchdrückungsgrad des Gaspedals gegen eine Vorspannkraft, die durch die Schraubenfeder 4 erzeugt wird.
Daher dreht das Ventilzahnrad 13 und ebenso die Drosselwelle 2 dreht um den gleichen Winkel wie der Drehwinkel des Ventilzahnrads 13, so dass das Drosselventil 1 von seiner vollständig geschlossenen Position zu seiner vollständig geöffneten Position in die Öffnungsrichtung dreht. Als ein Ergebnis wird der Lufteinlassdurchgang, der in dem inneren Kanalrohr 31 des Kanalwandteils 6 des Drosselkörpers 5 ausgebildet ist, um einen vorgegebenen Grad geöffnet, so dass eine Drehzahl des Verbrennungsmotors 80 auf eine Drehzahl korrespondierend zu dem Durchdrückungsgrad des Gaspedals durch den Fahrer geändert wird.
Im Gegensatz dazu kehren, wenn der Fahrer das Gaspedal löst, das Drosselventil 1, die Drosselwelle 2, das Ventilzahnrad 13 und dergleichen durch eine Vorspannkraft der Schraubenfeder 4 zu einer Anfangsposition des Drosselventils 1 zurück. Die Anfangsposition des Drosselventils 1 ist eine Leerlaufposition oder die vollständig geschlossene Position. Wenn der Fahrer das Gaspedal losgelassen hat, wird der Wert des Gaspositionssignals, das durch den Gaspositionssensor übertragen wird, im Wesentlichen 0%. Daher kann in dieser Situation die ECU elektrische Energie zu dem Antriebsmotor 3 zuführen, um die Motorwelle des Antriebsmotors 3 in eine Rückwärtsrichtung zu drehen, so dass das Drosselventil 1 an seine vollständig geschlossene Position gesteuert wird. In diesem Fall kann das Drosselventil 1 in die Schließrichtung durch den Antriebsmotor 3 gedreht werden.
Das Drosselventil 1 dreht durch eine Vorspannkraft der Schraubenfeder 4 in die Schließrichtung, bis der Abschnitt des Anschlag für vollständig geschlossen 28, der an dem Ventilzahnrad 13 vorgesehen ist, den Anschlag für vollständig geschlossen 17 kontaktiert, der integral an der Innenwand des Getriebekastenteils 11 des Drosselkörpers 5 geformt ist. Hier ist die Schließrichtung eine Richtung, in der das Drosselventil 1 den Lufteinlassdurchgang durch Drehen von der vollständig geöffneten Position zu der vollständig geschlossenen Position schließt. Eine Drehung des Drosselventils 1 wird durch den Anschlag für vollständig geschlossen 17 bei der vollständig geschlossenen Position des Drosselventils 1 beschränkt. Daher wird das Drosselventil 1 in der vorgegebenen vollständig geschlossenen Position, das heißt einer Leerlaufposition, in dem Lufteinlassdurchgang gehalten, der in dem inneren Kanalrohr 31 des Kanalwandteils 6 des Drosselkörpers 5 ausgebildet ist. Somit wird der Lufteinlassdurchgang, der mit dem Verbrennungsmotor 80 verbunden ist, im Wesentlichen geschlossen, so dass eine Drehzahl des Verbrennungsmotors 80 auf eine vorgegebene Leerlaufdrehzahl gesetzt ist.
In dem elektrisch gesteuerten Drosselgerät ist das Drosselventil 1 aus einem Harzwerkstoff geformt, so dass das Drosselventil 1 drehbar in dem Drosselkörper 5 montiert ist, während das Drosselventil 1 in die vorgegebene Drosselposition gesetzt ist,. Insbesondere wird das Drosselventil 1 um einen vorgegebenen Drehwinkel von seiner vollständig geschlossenen Position gedreht. Der vorgegebene Drehwinkel ist größer als der Winkel des Drosselventils 1 korrespondierend zu seiner vollständig geschlossenen Position. Das heißt, dass das Drosselventil 1 um einen Drehwinkel gedreht wird, um an eine Position ausschließlich seiner vollständig geschlossenen Position in seinem Formprozess gesetzt zu werden. Somit kann ein vorgegebener Spalt durch die Formwerkzeuge zwischen dem Innenumfang des Kanals 8 des Drosselkörpers 5 und dem Außenumfang des Drosselventils 1 erhalten werden.
Herkömmlich werden der Drosselkörper 101 und das Drosselventil 102, die in 22 und 23 gezeigt sind, unabhängig in jeweils verschiedenen Prozessen hergestellt. Danach wird ein hergestelltes Drosselventil 102 mit einem hergestellten Drosselkörper 101 in einem nachgeschalteten Prozess kombiniert. Wenn jedoch der Formprozess in diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird, kann ein derartiger kombinierter Prozess gekürzt werden. Ferner ist gemäß den herkömmlichen Prozessen in JP-A-5-141 540 und JP-B2-3 315 135 ein nacheinander geschalteter Prozess erforderlich, um den Drosselkörper 101 und das Drosselventil 102 zu formen. Insbesondere wird der Drosselkörper 101 in dem ersten Prozess geformt und das Drosselventil 102 wird in dem zweiten Prozess in den gleichen Formwerkzeugen geformt. In dem zweiten Prozess wird der Innenumfang des Drosselkörpers 101 als ein Formwerkzeug zum Gestalten des Drosselventils 102 verwendet. Wenn jedoch der Formprozess in diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird, kann ein derartiger nacheinander geschalteter Prozess gekürzt werden. Somit kann ein Formprozess und ein Herstellprozess erheblich gekürzt werden. Ferner können Kosten, die zum Herstellen dieser Formwerkzeuge erforderlich sind, erheblich verringert werden, da Formwerkzeuge zum einzelnen Ausbilden des Drosselventils und des Drosselkörpers in eine verringerte Zahl von Formwerkzeugen integriert werden können. Daher kann das vorliegende Formverfahren ein kostengünstigeres elektrisch gesteuertes Drosselgerät produzieren.
Die Drosselwelle (Metallwelle) 2 wird in dem Harzwellenteil 15 des Drosselventils 1 einsatzgeformt, wenn das Harzwellenteil 15 und das innere Kanalrohr 31 gleichzeitig geformt werden. Daher sind das Drosselventil 1 und das innere Kanalrohr 31 vollständig an beiden Enden der Drosselwelle 2 getrennt, das heißt das erste Lagergleitteil und das zweite Lagergleitteil, in dem das Harzwellenteil 15 und das innere Kanalrohr 31 miteinander über die Drosselwelle (Metallwelle) 2 verbunden sind. Insbesondere ist die Drosselwelle 2 aus einem Werkstoff ausgebildet, der zu einem Werkstoff nicht adhesiv ist, der den Drosselkörper 5 und das Harzwellenteil 15 ausbildet. Das heißt, dass der Werkstoff der Drosselwelle 2 und der Werkstoff von beiden, des Drosselkörpers 5 und des Harzwellenteils 15, nicht verschweißen, um miteinander verbunden zu werden. Und zwar haben der Werkstoff der Drosselwelle 2 und der Werkstoff von beiden dem Drosselkörper 5 und dem Harzwellenteil 15 keine Vereinbarkeit miteinander. Daher kann der Drosselkörper 5 und das Harzwellenteil 15 durch die Formwerkzeugen untergliedert werden und voneinander durch die Drosselwelle (Formelement) 2 getrennt werden. Dementsprechend können das Drosselventil und der Drosselkörper hinsichtlich des Aneinanderschweißens ungleich dem herkömmlichen Formprozess beschränkt werden. Somit können das Drosselventil 1 und der Drosselkörper 5 gleichzeitig in den gleichen Formwerkzeugen geformt werden.
Zusätzlich kann der Spalt, der zwischen dem zylindrischen Innenumfang 8 des inneren Kanalrohrs 31 des Drosselkörpers 5 und dem äußeren Umfang des Drosselventils 1 ausgebildet ist, in einer vorgegebenen Abmessung unter Verwendung der Formwerkzeuge aufrecht erhalten werden. Somit kann eine Störung zwischen dem Außenumfang des Drosselventils 1 und dem Innenumfang des Kanals 8 des inneren Kanalrohrs 31 des Kanalwandteils 6 über einen Drehbereich (Drehwinkelbereich) des Drosselventils von seiner vollständig geschlossenen Position zu seiner vollständig geöffneten Position beschränkt werden. Daher kann das Drosselgerät, das das Drosselventil 1 hat, hinsichtlich des Auftretens einer Fehlfunktion beschränkt werden. Ferner kann eine Luftdichtigkeit aufrechterhalten werden, wenn das Drosselventil 1 in der vollständig geschlossenen Position ist, und ein Austreten von Einlassluft in dem Leerlaufbetrieb des Fahrzeugs kann verringert werden. Der Betrag an Kraftstoff, der beispielsweise in dem Verbrennungsmotor 80 verbraucht wird, wird in Übereinstimmung mit einer Durchflussmenge an Einlassluft gesteuert. Dementsprechend trägt eine Verringerung des Austretens von Einlassluft in dem Leerlaufbetrieb zu einer Verbesserung eines Kraftstoffwirkungsgrades des Fahrzeugs bei.
Das geformte Drosselventil 1 und der geformte Drosselkörper 5 sind getrennt voneinander durch vorgegebene axiale Spalte beabstandet angeordnet. Insbesondere ist ein vorgegebener Spalt zwischen dem Innenumfang des Kanals 8 des inneren Kanalrohrs 31, dem Harzscheibenteil 14 des Drosselventils 1 und dem Harzwellenteil 15 des Drosselventils 1 ausgebildet. Im Einzelnen ist ein vorgegebener Spalt in die axiale Richtung der Drosselwelle 2 zwischen einem Abschnitt des Innenumfangs des Kanals 8, der um das erste Ventillager 41 (das heißt das erste Wellenloch 43) angeordnet ist, und dem Harzscheibenteil ausgebildet, die einander gegenüber liegen. Ferner ist ein vorgegebener Spalt in die axiale Richtung der Drosselwelle 2 zwischen einem Abschnitt des Innenumfangs des Kanals 8, der um das erste Ventillager 41 angeordnet ist, und einem axialen Ende des Harzwellenteils 15, das an der linken Seite in 1 angeordnet ist, die einander gegenüber liegend sind, ausgebildet. Ein vorgegebener Spalt, ist in die axiale Richtung der Drosselwelle 2 zwischen einem Abschnitt des Innenumfangs des Kanals 8, der um das zweite Ventillager (das heißt das zweite Wellenloch) angeordnet ist, und dem Harzscheibenteil 14 ausgebildet, die einander gegenüberliegend sind. Ferner ist ein vorgegebener Spalt in die axiale Richtung der Drosselwelle 2 zwischen einem Abschnitt des Innenumfangs des Kanals 8, der um das zweite Ventillager (das heißt das zweite Wellenloch) angeordnet ist, und dem anderen axialen Ende des Harzwellenteils 15 ausgebildet, das an der rechten Seite in 1 angeordnet ist, die einander gegenüberliegend sind.
Die Drosselwelle (Metallwelle) 2, die in dem Harzwellenteil 15 einsatzgeformt ist, ist an ihrem ersten Lagergleitteil und ihrem zweiten Lagergleitteil durch das erste Ventillager 41 bzw. das zweite Ventillager drehbar gelagert. Das Drosselventil 1 und die Drosselwelle 2 werden integral gedreht. Eine Störung zwischen dem Außenumfang des Drosselventils 1 und dem Innenumfang des Kanals 8 des inneren Kanalrohrs 31 des Kanalwandteils 6 kann über einen Drehbereich (Drehwinkelbereich) des Drosselventils 1 von seiner vollständig geschlossenen Position zu seiner vollständig geöffneten Position beschränkt werden. Somit können das Drosselventil 1 und die Drosselwelle 2 in dem Innenumfang des Kanals 8 des inneren Kanalrohrs 31 des Kanalwandteils 6 drehen.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Wie in 6 gezeigt ist, hat die elektrisch gesteuerte Drosselvorrichtung in dem zweiten Ausführungsbeispiel eine Schraubenfeder 4, die mit einem ersten Federteil (Rückführfeder) 51 und einem zweiten Federteil (Voreinstellfeder) 52 gestaltet ist. Die Rückholfeder 51 dient als eine Rückholfeder und die Voreinstellfeder 52 dient als eine Öffnungsfeder. Die Rückholfeder 51 und die Voreinstellfeder 52 sind in einer Schraubenfeder (Ventilvorspanneinrichtung) 4 integriert, die ein Drosselventil 1 in die Schließrichtung und in die Öffnungsrichtung des Drosselventils 1 vorspannt. Die Schraubenfeder 4 ist zwischen der Außenwand 6a des Kanalwandteils 6, das heißt einer Bodenwand des Getriebekastenteils 11, und einer Ebene des Ventilzahnrads 13 angeordnet, die an der Seite des Kanalwandteils 6 angeordnet ist. Ein Verbindungselement zwischen der Rückholfeder 51 und der Voreinstellfeder 52 ist in eine im Wesentlichen U-förmige Gestalt gebogen, um als ein U-förmiges Hakenteil 54 zu dienen, das durch ein Mittelanschlagelement 53 gelagert ist. Beide Seiten der Schraubenfeder 4 sind in voneinander verschiedene Richtungen gewunden. Das heißt, dass die Rückholfeder 51 in eine Richtung gewunden ist und die Voreinstellfeder 52 in die entgegengesetzte Richtung in Bezug auf die Windungsrichtung der Rückholfeder 52 gewunden ist.
Ein nabenförmiger mittlerer Positionsanschlag (nicht gezeigt) ist in dem Getriebekastenteil 11 des Drosselkörpers 5 vorgesehen, so dass der mittlere Positionsanschlag nach innen in das Getriebekastenteil 11 ragt. Ein mittleres Anschlagelement 53 (Einstellschraube) ist in dem mittleren Positionsanschlag zum mechanischen Aufrechterhalten des Drosselventils 1 an einer vorgegebenen mittleren Position unter Verwenden einer Vorspannkraft der Rückholfeder 51 und einer Vorspannkraft der Voreinstellfeder 52 geschraubt, wenn Energie, die zu dem Antriebsmotor 3 zugeführt wird, beendet ist. Die Vorspannkraft der Rückholfeder 51 und die Vorspannkraft der Voreinstellfeder 52 sind in voneinander unterschiedliche Richtungen aufgebracht. Die vorgegebene mittlere Position des Drosselventils 1 ist eine Position zwischen der vollständig geschlossenen Position und der vollständig offenen Position. Eine zylindrische Führung des Innenumfangs der Feder 55 ist integral mit der Außenwand 6a des Kanalwandteils 6, das heißt einer Bodenwand des Getriebekastenteils 11 des Drosselventils 5, ausgebildet, um in die rechte Richtung in 6 zu ragen. Der Außenumfang der Führung des Innenumfangs der Feder 55 lagert den inneren Umfang der Schraubenfeder 4 diametrisch. Eine weitere zylindrische Führung für einen Innenumfang der Feder 56 ist integral mit der Ebene des Ventilzahnrads 13 ausgebildet, das an der Seite des Kanalwandteils 6 angeordnet ist. Die zylindrische Führung des Innenumfangs der Feder 56 ragt in die linke Richtung in 6. Der Außenumfang der Führung für den Innenumfang der Feder 56 lagert diametrisch den Innenumfang der Schraubenfeder 4.
Ein Öffnungselement 57 ist integral aus einem Harzwerkstoff mit dem Ventilzahnrad 13 in diesem Ausführungsbeispiel geformt. Das Öffnungselement 57 ist an der Seite des Kanalwandteils 6 in Bezug auf das Ventilzahnrad 13 angeordnet und wird durch die Voreinstellfeder 52 von der vollständig geschlossenen Position zu der mittleren Position in die Öffnungsrichtung vorgespannt. Ein zahnradseitiger Haken (zweites Hakenteil) 61, ein Hakenteil 62 und Verschiebebeschränkungsführungen 63 sind integral mit dem Öffnungselement 57 ausgebildet.
Der zahnradseitige Haken 61 hakt an einem Ende der Voreinstellfeder 52 der Schraubenfeder 4 in dem rechten Ende in 6. Das Hakenteil 62 hakt mit dem U-förmigen Hakenteil 54, das die Rückholfeder 51 mit der Voreinstellfeder 52 verbindet, lösbar. Die Verschiebebeschränkungsführungen 63 sind nahe dem Hakenteil 62 zum Beschränken einer Bewegung des U-förmigen Hakenteils 54 in die axiale Richtung der Schraubenfeder 4 angeordnet.
Ein körperseitiger Federhaken (erstes Hakenteil) 65 ist an einer Endseite der Rückholfeder 51 der Schraubenfeder 4 vorgesehen, die an der Seite des Kanalwandteils 6 an der linken Seite in 6 angeordnet ist. Der körperseitige Federhaken 65 hakt mit einem körperseitigen Haken 64 (erstes Hakenteil), der integral mit der Außenwand 6a des Kanalwandteils 6, das heißt der Bodenwand des Getriebekastenteils 11 des Drosselkörpers 5, ausgebildet ist. Ein zahnradseitiger Federhaken (zweites Hakenteil) 66 ist an der Seite der Voreinstellfeder 52 der Schraubenfeder 4 vorgesehen, die an der Seite des Ventilzahnrads 13 angeordnet ist, das heißt auf der rechten Seite in 6. Der zahnradseitige Federhaken 66 hakt mit dem zahnradseitigen Haken (zweitem Hakenteil) 61 des Öffnungselements 57.
Nachstehend erfolgt eine Beschreibung eines Betriebs des elektrisch gesteuerten Drosselgeräts, wenn Energie, die zu dem Antriebsmotor 3 zugeführt wird, beendet wird. Das Hakenteil 62 des Öffnungselements 57 kontaktiert das U-förmige Hakenteil 54 der Schraubenfeder 4, während das Öffnungselement 57 zwischen dem Verbindungsendteil der Voreinstellfeder 52, das heißt dem U-förmigen Hakenteil 54, und dem zahnradseitigen Federhaken 66 eingeführt wird. In dieser Situation werden das Hakenteil 62 und das U-förmige Hakenteil 54 aufeinander durch eine Vorspannkraft der Rückholfeder 51 und eine Vorspannkraft der Voreinstellfeder 52, die als die Öffnungsfeder verwendet wird, vorgespannt. Hier bringt die Rückholfeder 51 das Drosselventil 1 von seiner vollständig offenen Position zu einer vollständig geschlossenen Position über das Öffnungselement 57 zurück. Die Voreinstellfeder 52 bringt das Drosselventil 1 von seiner vollständig geschlossenen Position über das Öffnungselement 57 zu seiner mittleren Position zurück. Somit kann das Drosselventil 1 an der mittleren Position gehalten werden, so dass ein Zurückschaltvorgang, das heißt ein Ausfallsicherheitsvorgang, ausgeführt werden kann, wenn Energie, die zu dem Motor 3 zugeführt wird, beendet ist.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
In dem ersten Beispiel, das in 9 gezeigt ist, werden das Drosselventil 1 und der Drosselkörper 5 gleichzeitig in den gleichen Formwerkzeugen geformt, so dass das Drosselventil 1, das in seiner vollständig geschlossenen Position ist, in das Kanalwandteil 6 des Drosselkörpers 5 montiert wird. Der Spalt, der zwischen dem zylindrischen Innenumfang 8 des inneren Kanalrohrs 31 des Drosselkörpers 5 und dem äußeren Umfang des Drosselventils 1 ausgebildet ist, wird in einer vorgegebenen Abmessung unter Verwendung des Formwerkzeugs aufrecht erhalten, so dass eine Luftdichtigkeit erhalten werden kann, wenn das Drosselventil 1 in seiner vollständig geschlossenen Position ist.
In dem ersten Beispiel, das in 10A, 10B gezeigt ist, muss jedoch ein Spalt, der zwischen dem zylindrischen Innenumfang 8 des inneren Kanalrohrs 31 des Drosselkörpers 5 und dem Drosselventil 1 ausgebildet ist, über dem Außenumfang des Drosselventils 1 ausgebildet sein. Daher benötigen die Formwerkzeuge einen dünnen Abschnitt über einen großen Bereich des äußeren Umfangs des Drosselventils 1, um einen vorgegebenen dünnen Spalt (G) auszubilden. Dementsprechend steigen die Kosten, die zum Herstellen der Formwerkzeuge erforderlich sind.
In diesem Ausführungsbeispiel wird das Drosselventil 1 gleichzeitig in den gleichen Formwerkzeugen wie den des Drosselkörpers 5 geformt, um drehbar in das Kanalwandteil 6 des Drosselkörpers 5 montiert zu sein. Insbesondere wird das Drosselventil 1, wie in 7, 8A und 8B gezeigt ist, in dem Drosselkörper 5 ausgebildet, wenn das Drosselventil 1 von seiner vollständig geschlossenen Position um einen vorgegeben Winkel geneigt ist, der größer als der Winkel korrespondierend zu der vollständig geschlossenen Position des Drosselventils 1 ist. Das heißt, dass das Drosselventil 1 in dem Drosselkörper 5 ausgebildet wird, wenn das Drosselventil 1 in einer Position ausschließlich der vollständig geschlossenen Position ist. Das Drosselventil wird beispielsweise um einen Winkel korrespondierend zu seiner vollständig geöffneten Position gedreht, das heißt ein Ventilausbildungswinkel θ = 90°. In dieser Situation wird ein Abschnitt des äußeren Umfangs des Drosselventils 1, der senkrecht zu der Drehachse des Drosselventils 1 ist, im Wesentlichen parallel zu der Mittelachse des inneren Kanalrohrs 31 des Kanalwandteils 6 des Drosselkörpers 5.
Wiederum Bezug nehmend auf das erste Beispiel erfordern die Formwerkzeuge einen dünnen Abschnitt über einen großen Bereich, um einen dünnen Spalt zwischen dem Außenumfang des Drosselventils 1 und dem Innenumfang des Kanals 8 auszubilden, um das Drosselventil 1 und den Innenumfang des Kanals 8 des inneren Kanalrohrs 31 abzutrennen. Im Gegensatz zu diesem Ausführungsbeispiel erfordern Formwerkzeuge einen dünnen Abschnitt in einem beschränkteren verringerten Bereich verglichen mit dem ersten Beispiel.
Somit kann ein Außenumfang des Drosselventils 1 um seine Drehmitte (Drehachse) und ein Abschnitt des Innenumfangs des Kanals 8 des inneren Kanalrohrs 31, der in der Nähe des ersten Lagers 41 liegt, unter Verwendung eines dünnen Abschnitts der Formwerkzeuge abgetrennt werden. Ferner kann ein weiterer äußerer Umfang des Drosselventils 1 um seine Drehmitte und ein weiterer Abschnitt des inneren Kanalrohrs 31, der in der Nähe des zweiten Lagers liegt, ebenso unter Verwendung eines dünnen Abschnitts der Formwerkzeugen abgetrennt werden.
Das Drosselventil 1 wird innerhalb des inneren Kanalrohrs 31 des Kanalwandteils 6 des Drosselkörpers 5 bei seinem Formprozess unter Verwendung der gleichen Formwerkzeuge drehbar montiert. Eine Störung zwischen dem Außenumfang des Drosselventils 1 und dem Innenumfang des Kanals 8 des inneren Kanalrohrs 31 des Kanalwandteils 6 kann über einen Drehbereich (Drehwinkelbereich) des Drosselventils 1 von seiner vollständig geschlossenen Position zu seiner vollständig offenen Position beschränkt werden. Ferner kann eine Luftdichtigkeit aufrecht erhalten werden, wenn das Drosselventil 1 in seiner vollständig geschlossenen Position ist.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
In dem vierten Ausführungsbeispiel, das in 11, 12A und 12B gezeigt ist, sind beide axialen Enden des Harzwellenteils 15 des Drosselventils 1 axial von seinen kreisförmigen Umfangsenden um eine vorgegebene Länge zurückgesetzt, um eine erste ringförmige Endfläche 15a und eine zweite ringförmige Endfläche 15b auszubilden. In diesem Ausführungsbeispiel benötigen Formwerkzeuge einen dünnen Abschnitt in einem begrenzteren verringerten Bereich verglichen mit dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel, da breitere Spalte um die erste ringförmige Endfläche 15a und die zweite ringförmige Endfläche 15b zwischen dem Drosselventil 1 und dem Umfang des Kanals 8 des inneren Kanalrohrs 31 ausgebildet sind. Dementsprechend kann eine Haltbarkeit der Formwerkzeuge verbessert werden.
Eine Harzwelle kann als die Drosselwelle 2 anstelle der Metallwelle verwendet werden, die in dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel verwendet wird. In diesem Fall kann das Harzwellenteil 15 integral aus einem Harzwerkstoff geformt sein, um das Drosselventil 1 zu gestalten, so dass die Zahl der Bestandteile des Drosselventils 1 verringert werden kann.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
In dem fünften Ausführungsbeispiel, das in 13, 14A und 14B gezeigt ist, ist ein erster Schlitz (nicht gezeigt) zusätzlich zu der ersten und der zweiten ringförmigen Endfläche 15a, 15b ausgebildet, um sich parallel zu der Mittelachse des inneren Kanalrohrs 31 des Drosselkörpers 5 zu erstrecken. Der erste Schlitz (Nut, im Wesentlichen flaches Teilstück, im Wesentlichen gerades Teilstück) ist in der Nähe des ersten Ventillagers 41 ausgebildet, das heißt in der Nähe des ersten Wellenlochs 43 in dem Umfang des Kanals 8 des inneren Kanalrohrs 31 des Kanalwandteils 6 des Drosselkörpers 5. Ferner ist ein zweiter Schlitz 47 ausgebildet, um sich parallel zu der Mittelachse des inneren Kanalrohrs 31 des Drosselkörpers 5 zu erstrecken. Der zweite Schlitz 47 ist in der Nähe des zweiten Ventillagers 42 ausgebildet, das heißt in der Nähe des zweiten Wellenlochs 44 in dem Innenumfang des Kanals 8. Der erste Schlitz und der zweite Schlitz 47 sind integral in dem inneren Kanalrohr 31 des Kanalwandteils 6 ausgebildet, um einen körperseitigen Verbindungsaufbau auszubilden.
Ein im Wesentlichen kreisförmiges erstes Wellenloch und ein im Wesentlichen zweites kreisförmiges Wellenloch 48 sind in einem im Wesentlichen axialen Mittelabschnitt des inneren Kanalrohrs 31 ausgebildet. Das heißt, dass beide, das erste Wellenloch und das zweite Wellenloch 48 in einem Abschnitt des äußeren Umfangs 31a des inneren Kanalrohrs 31 ausgebildet sind, an dem das ringförmige Verbindungsteil 33 anschließt. Das erste Wellenloch kommuniziert zwischen einem Abschnitt des ersten Schlitzes an der stromaufwärtigen Seite und einem Abschnitt des ersten Schlitzes an der stromabwärtigen Seite entlang eines Einlassluftstroms. Das erste Wellenloch des inneren Kanalrohrs 31 hat den gleichen inneren Durchmesser wie der des ersten Wellenlochs 43 des ersten Ventillagers 41 und ist koaxial in Bezug auf das erste Wellenloch 43 angeordnet. Das zweite Wellenloch 48 kommuniziert zwischen einem Abschnitt des zweiten Schlitzes 47 an der stromaufwärtigen Seite und einem Abschnitt des zweiten Schlitzes 47 an der stromabwärtigen Seite entlang des Einlassluftstroms. Das zweite Wellenloch 48 des inneren Kanalrohrs 31 hat den gleichen inneren Durchmesser wie der des zweiten Wellenlochs 44 des zweiten Lagers 42 und ist koaxial in Bezug auf das zweite Wellenloch 44 angeordnet.
Hier ist die Größe A als der innere Durchmesser von beiden, dem ersten Wellenloch und dem zweiten Wellenloch 48 des Innenumfangs des Kanals 8 des inneren Kanalrohrs 31 in die axiale Richtung des inneren Kanalrohrs 31 definiert. Eine Abmessung B ist als die Breite von beiden, dem ersten Schlitz und dem zweiten Schlitz 47 des Innenumfangs des Kanals 8 des inneren Kanalrohrs 31, definiert. Eine Abmessung C ist als der Außendurchmesser der Drosselwelle 2 definiert. Eine Abmessung D ist als die Plattendicke des Harzscheibenteils 14 des Drosselventils 1 definiert. Eine Abmessung E ist als die Tiefe von beiden, dem ersten Schlitz und dem zweiten Schlitz 47 des Innenumfangs des Kanals 8 in die Richtung der Wanddicke (radiale Richtung) des Innenumfangs des Kanals 8 des inneren Kanalrohrs 31 definiert. Beziehungen zwischen den Abmessungen A bis E sind wie nachstehend beschrieben. Abmessung A ≥ Abmessung C (2) Abmessung D ≤ Abmessung B (3) 0 < Abmessung E (4)
Wenn der Verbindungsaufbau verwendet wird und die Abmessungen A bis E die Beziehungen (2) bis (4) erfüllen, können das Drosselventil 1 und das innere Kanalrohr 31 des Drosselkörpers 5 vollständig unter Verwendung der Formwerkzeugen abgetrennt werden. Daher können das Drosselventil 1 und das Kanalwandteil 6 des Drosselkörpers 5 gleichzeitig in den gleichen Formwerkzeugen geformt werden. Ferner kann ein vorgegebener Spalt zwischen dem Drosselventil 1 und dem Innenumfang des Kanals 8 des Kanalwandteils des Drosselkörpers 5 unter Verwendung der Formwerkzeuge ausgebildet werden.
(Sechstes Ausführungsbeispiel)
In dem sechsten Ausführungsbeispiel, das in 15, 16A und 16B gezeigt ist, hat das Drosselventil 1 ein erstes flaches Teilstück (ein im Wesentlichen gerades Teilstück, ein im Wesentlichen flaches Teilstück, Kerbteilstück, eine Nut) 14a und ein zweites flaches Teilstück 14b zusätzlich zu der ersten und der zweiten ringförmigen Endfläche 15a, 15b. Das erste und das zweite flache Teilstück 14a, 14b sind jeweils an beiden Endseiten in dem Außenumfang des Harzscheibenteils 14 des Drosselventils 1 ausgebildet, um sich parallel zu der Mittelachse des inneren Kanalrohrs 31 des Drosselkörpers 5 zu erstrecken, wenn das Drosselventil 1 in seiner vollständig geöffneten Position ist.
Eine erste Körperverbindung (nicht gezeigt) wird in einem Abschnitt des Innenumfangs des Kanals 8 des Kanalwandteils 6 des Drosselkörpers 5, der in der Nähe des ersten Ventillagers 41 angeordnet ist, das heißt in der Nähe des ersten Wellenlochs des Innenumfangs des Kanals 8, einsatzgeformt. Die erste Körperverbindung hat einen ersten Schlitz, der einen Öffnung ist, die parallel zu der Mittelachse des inneren Kanalrohrs 31 des Drosselkörpers 5 angeordnet ist. Eine zweite Körperverbindung 72 wird in einem Abschnitt des Innenumfangs des Kanals 8 des Kanalwandteils 6 des Drosselkörpers 5, der in der Nähe des zweiten Ventillagers 42 angeordnet ist, das heißt in der Nähe des zweiten Wellenlochs 44 des Innenumfangs des Kanals 8, einsatzgeformt (eingesetzt und geformt). Die zweite Körperverbindung 72 hat einen zweiten Schlitz 71 (Nut, im Wesentlichen flaches Teilstück, im Wesentlichen gerades Teilstück), der eine Öffnung ist, die parallel zu der Mittelachse des inneren Kanalrohrs 31 des Drosselkörpers 5 angeordnet ist.
Die erste Körperverbindung und die zweite Körperverbindung 72 sind aus einem Werkstoff ausgebildet, der nicht an einem Werkstoff, zum Beispiel Thermoplast, aus dem das Drosselventil 1 und der Drosselkörper 5 ausgebildet sind, anhaftend ist. Das heißt, dass der Werkstoff von beiden, der ersten Körperverbindung und der zweiten Körperverbindung 72, keine Vereinbarkeit mit dem Werkstoff von beiden, mit dem Drosselventil 1 und dem Drosselkörper 5, aufweist. Insbesondere können zum Beispiel die erste Körperverbindung 72 aus einem metallischen Werkstoff, wie beispielsweise Messing, ölfreies Metall und Kupfer, ausgebildet sein.
Eine flach geformte erste Dichtung und eine zweite Dichtung 73 sind jeweils in beiden, der ersten Körperverbindung und der zweiten Körperverbindung 72, vorgesehen, um zwischen dem Außenumfang des Drosselventils 1 und dem Innenumfang des Kanals 8 des inneren Kanalrohrs 31 luftdicht zu dichten, wenn das Drosselventil 1 in seiner vollständig geschlossenen Position ist. Ein erstes Wellenloch und ein zweites Wellenloch 74 sind jeweils in der ersten Dichtung und der zweiten Dichtung 73 ausgebildet, um das erste und das zweite Lagergleitteil der Drosselwelle 2 zueinander gleitbar drehbar zu lagern.
Die erste Dichtung und die zweite Dichtung 73 der ersten Körperverbindung und der zweiten Körperverbindung 72 liegen jeweils in Bezug auf das erste und das zweite flache Teilstück 14a, 14b des Drosselventils 1 gegenüber, wenn das Drosselventil 1 in seiner vollständig geschlossenen Position ist. In dieser Situation können die erste Dichtung der ersten Körperverbindung des Innenumfangs des Kanals 8 und das erste flache Teilstück 14a des Drosselventils 1 voneinander um einen vorgegebenen Abstand beabstandet sein, um einen Freiraum sicherzustellen, durch den die Formwerkzeuge gelangen. Ferner können die zweite Dichtung 73 der zweiten Körperverbindung 72 und das zweite flache Teilstück 14b des Drosselventils 1 voneinander um einen vorgegebenen Abstand beabstandet sein.
Beide, das erste Wellenloch und das zweite Wellenloch 74, sind jeweils in einem im Wesentlichen axialen Mittelabschnitt des inneren Kanalrohrs 31 ausgebildet. Das heißt, dass beide, das erste Wellenloch und das zweite Wellenloch 74, in einem Abschnitt des äußeren Umfangs 31a des inneren Kanalrohrs 31, an dem das ringförmige Verbindungsteil 33 anschließt, ausgebildet sein.
Das erste Wellenloch des Innenumfangs des Kanals 8 kommuniziert zwischen einem Abschnitt des ersten Schlitzes des Innenumfangs des Kanals 8 an der stromaufwärtigen Seite und einem Abschnitt des ersten Schlitzes an der stromabwärtigen Seite entlang einer Einlassluftströmung. Das erste Wellenloch des Innenumfangs des Kanals 8 hat den gleichen Innendurchmesser wie der des ersten Wellenlochs 43 und ist koaxial in Bezug auf das erste Wellenloch 43 des ersten Lagers 41 angeordnet. Das zweite Wellenloch 74 des Innenumfangs des Kanals 8 kommuniziert zwischen einem Abschnitt des zweiten Schlitzes 71 des Innenumfangs des Kanals 8 an der stromaufwärtigen Seite und einem Abschnitt des zweiten Schlitzes 71 an der stromabwärtigen Seite entlang einer Einlassluftströmung. Das zweite Wellenloch 74 des Innenumfangs des Kanals 8 hat den gleichen Innendurchmesser wie der des zweiten Wellenlochs 44 des zweiten Lagers 42 und ist koaxial in Bezug auf das zweite Wellenloch 44 angeordnet.
In diesem Verbindungsaufbau zwischen dem Drosselventil 1 und dem Drosselkörper 5 sind der erste Schlitz und der zweite Schlitz 71 jeweils in einem Abschnitt der ersten Körperverbindung und der zweiten Körperverbindung 72 ausgebildet, in dem die erste Körperverbindung und die zweite Körperverbindung 72 das Drosselventil 1 kontaktieren. Das Formwerkzeug (bewegliche Form 272), das den Innenumfang des Kanals 8 des inneren Kanalrohrs 31 des Drosselkörpers 5 ausbildet, wird entlang des ersten Schlitzes und des zweiten Schlitzes 71 herausgezogen, nachdem der Drosselkörper 5 und das Drosselventil 1 geformt werden. Daher kann ein großer Abstand zwischen dem Außenumfang des Drosselventils 1 und des Innenumfangs des Kanals 8 des inneren Kanalrohrs 31 des Drosselkörpers 5 ausgebildet werden, durch den die Formwerkzeugen gelangen können. Dementsprechend können die Formwerkzeuge dicke Elemente sein, die einen Abschnitt zwischen dem Drosselventil 1 und dem Drosselkörper ausbilden, so dass eine Haltbarkeit der Formwerkzeuge verbessert sein kann.
Wenn das Drosselventil 1 und das Kanalwandteil 6 des Drosselkörpers 5 gleichzeitig aus einem Harzwerkstoff in den gleichen Formwerkzeugen geformt werden können, kontaktiert das Drosselventil 1 den Innenumfang des Kanals 8 des inneren Kanalrohrs 31 des Drosselkörpers 5 nicht direkt. In dieser Situation kann ein vorgegebener Spalt zwischen dem Drosselventil 1 und dem Innenumfang des Kanals 8 des inneren Kanalrohrs 31 des Drosselkörpers 5 unter Verwendung der Formwerkzeuge ausgebildet werden.
Hier ist eine Abmessung A als die Länge von beiden, dem ersten Wellenloch der ersten Körperverbindung des Innenumfangs des Kanals 8 des inneren Kanalrohrs 31 und dem zweiten Wellenloch 74 der zweiten Körperverbindung 72 in die axiale Richtung des inneren Kanalrohrs 31 definiert. Eine Abmessung B ist als die Breite von beiden, dem ersten Schlitz der ersten Körperverbindung 72 des Innenumfangs des Kanals 8 des inneren Kanalrohrs 31 und dem zweiten Schlitz 71 der zweiten Körperverbindung 72, definiert. Eine Abmessung C ist als der Außendurchmesser der Drosselwelle 2 definiert. Eine Abmessung D ist als die Plattendicke von beiden, dem ersten flachen Teilstück 14a des Harzscheibenteils 14 des Drosselventils 1 und dem zweiten flachen Teilstück 14b, definiert. Eine Abmessung E ist als die Tiefe von beiden, dem ersten Schlitz der ersten Körperverbindung des Innenumfangs des Kanals 8 und dem zweiten Schlitz 71 der zweiten Körperverbindung 72, definiert.
Hier ist die Tiefe von beiden, dem ersten Schlitz und dem zweiten Schlitz 71, eine Tiefe in die Richtung der Wanddicke der ersten Körperverbindung und der zweiten Körperverbindung 72, das heißt die radiale Richtung des Innenumfangs des Kanals 8 des inneren Kanalrohrs 31. Beziehungen zwischen den Abmessungen A bis E sind wie nachstehend beschrieben. Abmessung A ≥ Abmessung C (5) Abmessung D ≤ Abmessung B (6) 0 < Abmessung E (7)
Wenn der Verbindungsaufbau verwendet wird und die Abmessungen A bis E die Beziehungen (5)–(7) erfüllen, können das Drosselventil 1 und das innere Kanalrohr 31 des Drosselkörpers 5 vollständig unter Verwendung der Formwerkzeugen abgetrennt werden. Daher können das Drosselventil 1 und das Kanalwandteil 6 des Drosselkörpers 5 gleichzeitig in den gleichen Formwerkzeugen geformt werden. Ferner kann ein vorgegebener Spalt zwischen dem Drosselventil 1 und dem Innenumfang des Kanals 8 des Kanalwandteils 6 des Drosselkörpers 5 unter Verwendung der Formwerkzeuge ausgebildet werden.
Die Drosselwelle (Metallwelle) 2 ist in dem Harzwellenteil 15 des Drosselventils 1 einsatzgeformt (eingesetzt und geformt) wenn das Harzwellenteil 15 und das innere Kanalrohr 31 gleichzeitig geformt werden. Daher sind das Drosselventil 1 und das innere Kanalrohr 31 an beiden Enden der Drosselwelle 2, das heißt dem ersten und dem zweiten Lagergleitteil, in denen das Harzwellenteil 15 und das innere Kanalrohr 31 miteinander über die Drosselwelle (Metallwelle) 2 verbunden sind, vollständig getrennt. Daher können der Drosselkörper 5 und das Harzwellenteil 15 durch die Formwerkzeuge geteilt werden und voneinander durch die Drosselwelle (Gießelement) 2 getrennt werden. Somit können das Drosselventil 1 und der Drosselkörper 5 gleichzeitig in den gleichen Formwerkzeugen geformt werden.
Die Drosselwelle 2 kann aus einem Werkstoff, zum Beispiel einem Keramikwerkstoff, der an einem Werkstoff, zum Beispiel Thermoplast, aus dem das Drosselventil 1 und der Drosselkörper 5 ausgebildet sind, nicht anhaftend ist, ausgebildet werden. Das heißt, dass der Werkstoff der Drosselwelle 2 und der Werkstoff von beiden, dem Drosselventil 1 und dem Drosselkörper 5 keine Vereinbarkeit zueinander haben, so dass eine gleiche Wirkung erhalten werden kann. Die Drosselwelle 2 kann aus dem gleichen Werkstoff wie dem des Drosselventils 1 geformt werden, um ein im Wesentlichen rundstangenförmiges Harzwellenteil 16 zu gestalten.
(Siebtes Ausführungsbeispiel)
In dem siebten Ausführungsbeispiel, das in 18 gezeigt ist, hat das Drosselgerät, das im Wesentlichen das gleiche wie das des sechsten Ausführungsbeispiels ist, die Drosselwelle 2, die gleichermaßen zu dem ersten bis vierten Ausführungsbeispiel eine Metallwelle ist.
(Achtes Ausführungsbeispiel)
In dem achten Ausführungsbeispiel, das in 19 gezeigt ist, sind eine im Wesentlichen zylindrische erste Manschette 75 und eine im Wesentlichen zylindrische zweite Manschette 76 an dem Kanalwandteil 6 des Drosselkörpers 5 zusätzlich zu der ersten Körperverbindung und der zweiten Körperverbindung 72, die in dem sechsten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, vorgesehen. Insbesondere sind die erste und die zweite Manschette 75, 76 in dem Innenumfang des ersten und des zweiten Ventillagers 41, 42 des Kanalwandteils 6 zum drehbaren Lagern des ersten bzw. des zweiten Lagergleitteils der Drosselwelle 2 einsatzgeformt (eingesetzt und ausgebildet).
Die erste und die zweite Manschette 75, 76 sind aus einem Werkstoff ausgebildet, der an einem Werkstoff, zum Beispiel Thermoplast, aus dem das Drosselventil 1 und der Drosselkörper 5 ausgebildet sind, nicht anhaftend ist. Das heißt, dass der Werkstoff von beiden, der ersten und der zweiten Manschette 75, 76 keine Vereinbarkeit mit dem Werkstoff von beiden, dem Drosselventil 1 und dem Drosselkörper 5, hat. Insbesondere können die erste und die zweite Manschette 75, 76 zum Beispiel aus einem metallischen Werkstoff, wie beispielsweise Messing, ölfreiem Metall und Kupfer, ausgebildet sein.
Ein erstes Wellenloch ist in der ersten Manschette 75 koaxial in Bezug auf beide, das erste Wellenloch 43 des ersten Ventillagers 41 und das erste Wellenloch der ersten Körperverbindung, ausgebildet sein. Ein zweites Wellenloch ist in der zweiten Manschette 76 koaxial in Bezug auf beide, das zweite Wellenloch 44 des zweiten Ventillagers 42 und das zweite Wellenloch 74 der zweiten Körperverbindung 72, ausgebildet sein.
Die Drosselwelle 2 kann aus einem Werkstoff, zum Beispiel einem keramischen Werkstoff, der an einem Werkstoff, zum Beispiel Thermoplast, aus dem das Drosselventil 1 und der Drosselkörper 5 ausgebildet sind, nicht anhaftend ist, ausgebildet sein. Das heißt, dass der Werkstoff der Drosselwelle 2 und der Werkstoff von beiden, dem Drosselventil 1 und dem Drosselkörper 5, keine Vereinbarkeit miteinander haben, so dass eine gleiche Wirkung erhalten werden kann. Im Wesentlichen zylindrische ungeschmierte Lager (Lagerteile) können anstelle der ersten und der zweiten Manschette 75, 76 verwendet werden. Die Drosselwelle 2 kann aus dem gleichen Werkstoff wie dem des Drosselventils 1 geformt sein, um ein im Wesentlichen rundstangenförmiges Harzwellenteil 16 zu gestalten.
(Neuntes Ausführungsbeispiel)
In dem neunten Ausführungsbeispiel, das in 20 gezeigt ist, hat das Drosselgerät, das im Wesentlichen das gleiche wie das des achten Ausführungsbeispiels ist, die Drosselwelle 2, die gleichermaßen zu den ersten bis vierten Ausführungsbeispielen eine Metallwelle ist.
Zum Beispiel kann das Drosselventil 1 aus einem Werkstoff ausgebildet sein, der an einem Werkstoff des Kanalwandteils 6 des Drosselkörpers 5 nicht anhaftend ist. Das heißt, dass der Werkstoff des Drosselventils 1 und der Werkstoff des Kanalwandteils 6 des Drosselkörpers 5 keine Vereinbarkeit zueinander haben. In diesem Fall können das Drosselventil 1 und das Kanalwandteil 6 in den gleichen Formwerkzeugen unter Verwendung des vorstehenden Verbindungsaufbaus des vierten bis neunten Ausführungsbeispiels geformt werden. Daher muss die Drosselwelle (Metallwelle) 2 nicht in dem Drosselventil 1 einsatzgeformt werden. Ferner müssen die erste Körperverbindung, die zweite Körperverbindung 72 und die erste und die zweite Manschette 75, 76 nicht in dem Kanalwandteil 6 des Drosselkörpers 5 einsatzgeformt sein. Das Drosselventil 1 kann nach Formen des Drosselkörpers 5 geformt werden, während die Formwerkzeuge miteinander verklemmt sind. Alternativ kann der Drosselkörper 5 nach dem Formen des Drosselventils 1 geformt werden, während die Formwerkzeuge aneinandergeklemmt sind.
(Weiteres Ausführungsbeispiel)
Ein Hall-IC oder ein Magnetwiderstandselement oder dergleichen kann als ein Nichtkontaktsensor anstelle des Hall-Elements verwendet werden. Ein zylinderförmiger Permanentmagnet kann als eine Magnetfeldquelle anstelle des getrennten Permanentmagneten 10 verwendet werden. Ein im Wesentlichen scheibenförmiges Harzscheibenteil (scheibenförmiges Teil) 14 kann ein Drosselventil (Harzventil) 1 gestalten, und ein im Wesentlichen zylinderförmiges Harzwellenteil (zylinderförmiges Teil) 15 und ein im Wesentlichen rundstangenförmiges Metallwellenteil 16 können eine Drosselwelle 2 gestalten. Eine Harzwelle kann als die Drosselwelle 2 anstelle der Metallwelle 2, die in dem ersten bis vierten Ausführungsbeispiel verwendet wird, verwendet werden. In diesem Fall kann das Harzwellenteil 15 integral aus einem Harzmaterial geformt werden, um das Drosselventil 1 zu gestalten, so dass die Zahl der Bestandteile des Drosselventils 1 verringert werden kann.
Der vorstehende Drosselkörper 5 kann auf ein Drosselgerät angewandt werden, das keinen Antriebsmotor 3 hat, der für eine Brennkraftmaschine verwendet wird. In diesem Fall kann ein Hebelteil, das mechanisch mit einem Gaspedal über ein Drahtkabel verbunden ist, anstelle des Ventilzahnrads 13 vorgesehen sein, das an dem Ende des Metallwellenteils 16 der Drosselwelle 2 vorgesehen ist. In diesem Aufbau kann die Gasposition, die durch einen Fahrer betätigt wird, ebenso auf das Drosselventil 1 und die Drosselwelle 2 übertragen werden.
Der Außenumfang des Ventillagerabschnitts der Drosselwelle 2 kann teilweise oder gesamt gerändelt sein. Das heißt, dass eine raue Oberfläche an dem Außenumfang des Ventillagerabschnitts ausgebildet sein kann, so dass eine Hafteigenschaft (Verbindungsfunktion) zwischen dem Innenumfang des Harzwellenteils 15 des Drosselventils 1 und des äußeren Umfangs des Ventillagerabschnitts der Drosselwelle 2 verbessert sein kann. Und zwar können ein Einschnitt, Kerben, Nuten oder dergleichen teilweise oder vollständig an dem äußeren Umfang des Ventillagerabschnitts ausgebildet sein, so dass eine Relativverschiebung zwischen dem Drosselventil 1 und der Drosselwelle 2 in ihre axiale Richtung beschränkt ist. Somit kann verhindert werden, dass das Drosselventil 1 aus dem Ventillagerabschnitt der Drosselwelle 2 gezogen wird. Alternativ kann der Querschnitt des Ventillagerabschnitts der Drosselwelle 2 in einer im Wesentlichen kreisförmigen Gestalt ausgebildet sein, die eine Bolzenbreite hat. In diesem Aufbau hat der Ventillagerabschnitt der Drosselwelle 2 im Wesentlichen parallele flache Flächen entlang ihrer axialen Richtung. Alternativ kann der Querschnitt des Harzwellenteils 15 der Drosselwelle 1 in einer im Wesentlichen zylindrischen Gestalt ausgebildet sein, die eine Bolzenbreite hat. In diesem Aufbau hat das Harzwellenteil 15 im Wesentlichen parallele flache Flächen entlang seiner axialen Richtung. In diesem Fall kann eine Relativverschiebung zwischen dem Drosselventil 1 und der Drosselwelle 2 in ihre Drehrichtung beschränkt werden.
Bevor das Drosselventil 1 und der Drosselkörper 5 gleichzeitig in den gleichen Formwerkzeugen geformt werden, kann ein Schmiermittel (Scheidemittel, Trennmittel) oder ein Schlupfmittel, wie beispielsweise ein Fluorkohlenstoffharz (Fluorkunststoff) oder Molybdendisulfid, auf äußere Umfangsflächen von beiden, dem ersten und dem zweiten Lagergleitteil, die an beiden Enden der Drosselwelle 2 angeordnet sind, gestrichen werden.
Gleichermaßen kann ein Gießschmiermittel (Scheidemittel, Trennmittel) oder ein Schlupfmittel, wie beispielsweise Fluorkohlenstoffharz (Fluorkunststoff) oder Molybdensulfid, auf innere Umfangsflächen von beiden, dem ersten Wellenloch der ersten Körperverbindung und dem zweiten Wellenloch 74 der zweiten Körperverbindung 72, gestrichen werden.
Gleichermaßen kann ein Gießschmiermittel (Scheidemittel, Trennmittel) oder ein Schlupfmittel, wie beispielsweise Fluorkohlenstoffharz (Fluorkunststoff) oder Molybdendisulfid an inneren Umfangsflächen von beiden, dem ersten Wellenloch der ersten Manschette 75 und dem zweiten Wellenloch der zweiten Manschette 76, aufgetragen werden.
Die Mittelachse des inneren Kanalrohrs 31 kann in Bezug auf die Mittelachse des äußeren Kanalrohr 32 exzentrisch angeordnet sein, um das Kanalwandteil 6 mit einem exzentrischen Doppelrohraufbau zu gestalten. Das heißt, dass die axiale Mitte des inneren Kanalrohrs 31 exzentrisch an einer inneren Seite des äußeren Kanalrohrs 32 in die radiale Richtung des äußeren Kanalrohrs 32, zum Beispiel eine vertikal untere Seite des äußeren Kanalrohrs 32 in seinem Einbauzustand, angeordnet sein kann. Hier ist die radiale Richtung des Kanalwandteils 6 senkrecht zu der axialen Richtung des Kanalwandteils 6. Alternativ kann die axiale Mitte des inneren Kanalrohrs 31 exzentrisch an einer inneren anderen Seite des äußeren Kanalrohrs 32 in die radiale Richtung des äußeren Kanalrohrs 32, zum Beispiel einer vertikal oberen Seite des äußeren Kanalrohrs 32, in seinem Einbauzustand exzentrisch angeordnet werden.
Das Kanalwandteil 6 des Drosselkörpers 5 kann als ein Einrohraufbau ausgebildet sein.
Die Blockiervertiefungsteile 34, 35 sind zwischen dem inneren Kanalrohr 31 und dem äußeren Kanalrohr 32 zum Abblocken von Feuchtigkeit oder Flüssigkeit, die in das Kanalwandteil 6 von beiden, der stromaufwärtigen und der stromabwärtigen Seite des Drosselventils 1, fließen. Die Blockiervertiefungsteile 34, 35 werden verwendet, um dem Vereisen des Drosselventils 1 in einer kalten Periode, wie beispielsweise Winter, ohne zusätzliche Bestandteile, wie beispielsweise ein zusätzliches Rohrelement zum Einführen eines Motorkühlwassers in den Drosselkörper 5, zu beschränken. Alternativ kann nur das Blockiervertiefungsteil 34 in dem Kanalwandteil 6 zum Blockieren von Feuchtigkeit oder Flüssigkeit, die von der oberen Seite des Drosselventils 1 in das Kanalwandteil 6 entlang des Innenumfangs des Einlassrohrs fließen, vorgesehen sein. Somit kann die Zahl der Teile des Drosselgeräts verringert werden, so dass das Drosselgerät kleiner werden kann und mit geringeren Kosten produziert werden kann.
Ein Umgehungsdurchgang (Bypass) kann an der äußeren Umfangsseite des äußeren Kanalrohrs 32 zum Umgehen des Drosselventils 1 vorgesehen sein. Ferner kann ein Leerlaufdrehzahlsteuerventil (ISC-Ventil) in dem Umgehungsdurchgang zum Steuern einer Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors 80 durch Einstellen einer Durchflussmenge an Luft, die durch den Umgehungskanal gelangt, vorgesehen sein. Ein Auslassanschluss für Blowby-Gas, das von einem Kurbelgehäuseventilator (PCV) oder einer Abführleitung, die mit einer Dampfwiedergewinnungsausrüstung zum Wiedergewinnen von verdampften Kraftstoff verbunden ist, ausgegeben wird, kann mit dem Einlassrohr verbunden sein, das an der stromaufwärtigen Seite der Einlassluftströmung in Bezug auf das Kanalwandteil 6 des Drosselkörpers 5 angeordnet ist. In diesem Fall kann Motoröl, das in dem Blowby-Gas enthalten ist, sich ansammeln, um sich an der Innenwand des Einlassrohrs anzulagern. In diesem Aufbau kann jedoch ein Fremdstoff, wie beispielsweise Nebel oder Ablagerungen von Blowby-Gas, das entlang der Innenwand des Einlassrohrs strömt, durch das Blockiervertiefungsteil 34 blockiert werden, so dass das Auftreten eines Fehlers des Drosselventils 1 und der Drosselwelle 2 eingeschränkt werden kann.
Das Füllmaterial, das zu dem Drosselkörper 5 ausgebildet wird, kann ein metallischer Werkstoff, wie beispielsweise eine Aluminiumlegierung oder eine Magnesiumlegierung, sein.
Der Drosselkörper 5 und das Drosselventil 1 können integral durch ein Harzformen oder Metallgießen ausgebildet werden.
Das Füllmaterial kann gleichzeitig durch verschiedene Einlässe in die Hohlräume 201, 202 der Formwerkzeuge eingespritzt werden, während die Formwerkzeuge miteinander in dem Einfüllprozess und/oder dem Druckhalteprozess verklemmt werden. Alternativ kann das Füllmaterial von den verschiedenen Einlässen in die Hohlräume 201, 202 der Formwerkzeuge bei verschiedenen Zeiten eingespritzt werden, während die Formwerkzeuge miteinander in dem Füllprozess und/oder dem Druckhalteprozess verklemmt werden.
Verschiedene Modifikationen und Abwandlungen der vorstehenden Ausführungsbeispiele können ausgeführt werden, ohne von dem Kern der Erfindung abzuweichen.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Drosselgeräts für eine Brennkraftmaschine (80), wobei das Drosselgerät einen im Wesentlichen rohrförmigen Drosselkörper (5) und ein scheibenförmiges Drosselventil (1) hat, wobei das Drosselventil (1) eine zu einer Mittelachse des Drosselkörpers (5) senkrechte Drehachse hat, wobei das Verfahren den folgenden Schritt aufweist: gleichzeitiges Formen des Drosselkörpers (5) und des Drosselventils (1) unter Verwendung der gleichen Formwerkzeuge, zum Ausbilden zumindest entweder einer Nut, eines flachen Abschnittes (14a, 14b) oder eines geraden Abschnittes (14a, 14b) in einem axialen Endabschnitt des Drosselventils (1) derart, dass dieser/diese parallel zu der Mittelachse des Drosselkörpers (5) ist/sind, durch Einführen eines dünnen Abschnitts der Formwerkzeuge derart, dass ein Außenumfang des Drosselventils (1) um seine Mittelachse von einem Abschnitt des Innenumfangs des Innenkanalrohrs (31) um seine Mittelachse so getrennt sind, dass ein minimaler Spalt (71) zwischen ihnen ausgebildet wird, so dass der Drosselkörper (5) drehbar das Drosselventil (1) aufnimmt, das um einen vorgegebenen Winkel in Bezug auf eine vollständig geschlossene Position gedreht ausgebildet werden soll, in der das Drosselventil (1) und der Drosselkörper (5) den minimalen Spalt (71) zwischen ihnen definieren.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formwerkzeuge (271, 272) einen Hohlraum (201, 201) definieren, der eine zu dem Drosselkörper und dem Drosselventil (1), die geformt werden, korrespondierende Gestalt hat, der Hohlraum (201, 202) mit einem Füllmaterial befüllt wird, das zu einem geschmolzenen Zustand erwärmt ist, das Füllmaterial, das in den Hohlraum 201, 202 gefüllt ist, zum Verfestigen abgekühlt wird, um den Drosselkörper (5) und das Drosselventil (1) zu formen, und das Füllmaterial aus einem Thermoplast, einer Aluminiumlegierung oder einer Magnesiumlegierung besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselkörper (5) und das Drosselventil (1) unter Verwenden eines Harzformens oder eines Metallgießens ausgebildet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Formen des Weiteren aufweist: Formen des Drosselkörpers (5) mit einer Körperverbindung (72), die einen äußeren Umfang des Drosselventils (1) und einen inneren Umfang des Kanals (8) des Drosselkörpers (5) luftdicht verbindet, wenn das Drosselventil (1) in der vollständig geschlossenen Position ist; wobei das Formen des Weiteren aufweist: einen Einsatz der Körperverbindung (72) aus einem Werkstoff zu formen, der an einem Werkstoff des Drosselkörpers (5) und des Drosselventils (1) nicht anhaftend ist und keine Kompatibilität mit dem Werkstoff des Drosselkörpers (5) und des Drosselventils (1) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Formen des Weiteren aufweist: Formen des Drosselventils (1) so, dass es eine im Wesentlichen axial geformte Welle (2) hat, die sich integral mit dem Drosselventil (1) dreht, wobei das Formen des Weiteren aufweist: den Einsatz der Welle (1) in das Drosselventil (1) aus einem Werkstoff zu formen, der an einem Werkstoff des Drosselkörpers (5) und des Drosselventils (1) nicht anhaftend ist und keine Kompatibilität mit dem Werkstoff des Drosselkörpers (5) und des Drosselventils (1) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Formen des Weiteren aufweist: den Einsatz zumindest einer im Wesentlichen zylindrischen Manschette (75, 76) und/oder eines im Wesentlichen zylindrischen ungeschmierten Lagers (75, 76) in den Drosselkörper (5) zu formen, um mindestens ein Ende der Drehachse des Drosselventils (1) drehbar zu lagern, wobei das Formen des Weiteren aufweist: den Einsatz der Manschette (75, 76) und/oder des ungeschmierten Lagers (75, 76) aus einem Werkstoff zu formen, der an einem Werkstoff des Drosselkörpers (5) und des Drosselventils (1) nicht anhaftend ist und keine Kompatibilität mit dem Werkstoff des Drosselkörpers (5) und des Drosselventils (1) aufweist.
Drossel hergestellt gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der minimale Spalt (71) ermöglicht, dass Einlassluft, die in die Brennkraftmaschine (80) eingeführt wird, durch den Drosselkörper (5) entlang der Mittelachse des Drosselkörpers (5) strömt.
Drossel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselventil (1) in einem Zustand geformt ist, in dem es um den vorgegebenen Winkel in Bezug auf die vollständig geschlossene Position gedreht ist, so dass ein Abschnitt des radial äußeren Umfangs des Drosselventils (1), der die Drehachse des Drosselventils (1) im Wesentlichen senkrecht schneidet, im Wesentlichen parallel zu der Mittelachse des Drosselkörpers (5) wird.
Drossel nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselventil (1) in einem Zustand geformt ist, in dem es um den vorgegebenen Winkel in Bezug auf die vollständig geschlossene Position gedreht ist, so dass der vorgegebene Winkel im Wesentlichen einer vollständig offenen Position des Drosselventils (1) entspricht.
Drossel nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselkörper (5) ein Ventillager (41, 42) hat, das mindestens ein Ende der Drehachse des Drosselventils (1) drehbar lagert, und zumindest entweder ein flacher Abschnitt (47, 71) und/oder ein gerader Abschnitt (47, 71) in einem Innenumfang eines Kanals (8) des Drosselkörpers (5) in der Nähe des Ventillagers (41, 42) parallel zu der Mittelachse des Drosselkörpers (5) angeordnet ist.
Drossel nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselventil (1) eine axial geformte Welle (2) hat, die mit dem Drosselventil (1) integral dreht, und das Drosselventil (1) eine ringförmige Endfläche (15a, 15b) hat, die in der Nähe eines axialen Endes der Welle (2) angeordnet ist und die von einem äußeren Umfang des Drosselventils (1) um eine vorgegebene Länge axial vertieft ist.