DE102004051396A1

DE102004051396A1 - Teileinheit eines Absperrorgans

Info

Publication number: DE102004051396A1
Application number: DE102004051396A
Authority: DE
Inventors: Peter Kohlen; Stefan Kopp
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2004-10-21
Filing date: 2004-10-21
Publication date: 2006-04-27
Anticipated expiration: 2024-10-22
Also published as: DE102004051396B4

Abstract

Die Teileinheit besteht aus einer Drosselklappenwelle (1) und einer Drosselklappe (2), wobei die Drosselklappenwelle (1) mittig durch die Drosselklappe (2) hindurchführend angeordnet ist und die Drosselklappe (2) eine außen umlaufende Nut (2a) mit einem Nutgrund (2b) aufweist, in welcher ein Toleranzring (3) mit einem Spalt (3') angeordnet ist, wobei der Nutgrund (2b) in der zweidimensionalen Projektion an beiden Seiten senkrecht zur Längsachse der Drosselklappenwelle (1) eine kontinuierlich verlaufende Erweiterung (2b') aufweist. Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung der Teileinheit eines Absperrorgans in einem Drosselklappenstutzen eines Kraftfahrzeuges.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Teileinheit eines Absperrorgans sowie auf eine Verwendung der Teileinheit. Teileinheiten von Absperrorganen sind bekannt. In der DE 102 51 293 A1 wird ein Ventil beschrieben, das einen Ventilsitz für eine Klappe aufweist, die an einer Antriebswelle drehbar gelagert ist und eine umlaufende Kolbendichtung aufweist. Bei der umlaufenden Kolbendichtung handelt es sich in der Regel um einen Stahlring, der aus Gründen der Nachgiebigkeit eine Unterbrechung aufweist und der in einer Nut, die in der Klappe umlaufend verläuft, gelagert ist. Bei solchen Vorrichtungen ist es in der Regel erforderlich, die Breite der jeweiligen Toleranzringe relativ groß zu wählen, damit der Toleranzring in der Nut der Klappe sicher geführt werden kann. Die Breite liegt daher in der Regel im Bereich von 3,5 bis 4 mm, was sich zum einen nachteilig auf den Preis und zum anderen nachteilig auf die Nachgiebigkeit des Toleranzringes auswirkt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Teileinheit eines Absperrorgans zu schaffen, die eine Anordnung eines Toleranzringes mit relativ geringer Breite ermöglicht, wobei gleichzeitig eine sichere Führung des Toleranzringes gewährleistet ist. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Verwendung der Teileinheit eines Absperrorgans zu schaffen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine Teileinheit eines Absperrorgans gelöst, die aus einer Drosselklappenwelle und einer Drosselklappe besteht, bei der die Drosselklappenwelle mittig durch die Drosselklappe hindurchführend angeordnet ist und die Drosselklappe eine außen umlaufende Nut mit einem Nutgrund aufweist, in welcher ein Toleranzring mit einem Spalt angeordnet ist, wobei der Nutgrund in der zweidimensionalen Projektion an beiden Seiten senkrecht zur Längsachse der Drosselklappenwelle eine kontinuierlich verlaufende Erweiterung aufweist. Als Absperrorgane kommen beispielsweise Ventile zum Einsatz. Die Drosselklappe ist in der Regel kreisrund ausgebildet und besteht beispielsweise aus Kunststoff oder Stahl. Es ist jedoch auch möglich, als Drosselklappe einen Grundkörper einzusetzen, der mit einem Kunststoff umspritzt ist. Die Drosselklappenwelle ist mittig durch die Drosselklappe hindurchführend angeordnet, worunter zu verstehen ist, dass die Drosselklappenwelle nicht seitenversetzt zum Durchmesser der Drosselklappe, sondern deren Längsachse durchlaufend durch die Drosselklappe geführt wird. Die Drosselklappe selbst kann dabei beispielsweise direkt an die Drosselklappenwelle gespritzt oder auf andere Weise befestigt werden, je nach Materialauswahl und Einsatzzweck. Die Drosselklappe kann einseitig oder zweiseitig gelagert sein. Bei dem Nutgrund handelt es sich um den Boden der Nut, der als Anschlag für den Toleranzring dient. Als Toleranzring kommt in der Regel ein Flachring zum Einsatz, der aus einem metallischen Werkstoff besteht. In einigen Fällen kann es jedoch auch vorteilhaft sein, den Toleranzring aus einem Kunststoff zu fertigen. Die jeweilige Erweiterung verläuft kontinuierlich. Dies bedeutet, dass die äußere Begrenzung der jeweiligen Erweiterung einen kurvenförmigen Verlauf, beispielsweise ellipsenförmig verlaufend, aufweist, wobei auf scharfe Kanten zu verzichten ist. Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass der Toleranzring in der Drosselklappe relativ sicher geführt werden kann, wobei die Breite des Toleranzringes relativ gering gewählt werden kann. Für viele Einsatzzwecke ist es somit möglich, eine Breite des Toleranzringes im Bereich von 2 bis 3 mm zu wählen. Dabei ist gleichzeitig vorteilhaft, dass der Toleranzring nur eine relativ geringe Steifigkeit aufweist, was sich direkt vorteilhaft auf den Toleranzausgleich im Absperrorgan auswirkt.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass sich die jeweilige Erweiterung über einen Bereich a1 von 17 bis 19 mm erstreckt, wobei der radiale Abstand a2 des vom Nutgrund am weitesten entfernten Punktes der jeweiligen Erweiterung zum Nutgrund 0,1 bis 0,9 mm beträgt. Mit diesen Bereichen lassen sich die jeweiligen Erweiterungen besonders vorteilhaft für vielerlei Einsatzzwecke konstruktiv ausbilden, wobei sich gleichzeitig eine relativ problemlose Anordnung des Toleranzringes in der außen umlaufenden Nut der Drosselklappe realisieren lässt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung verläuft die Außenkante der jeweiligen Erweiterung jeweils teilkreisförmig. Dies vereinfacht die Herstellung, besonders die Massenfertigung der Teileinheit eines Absperrorgans.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass an einer Erweiterung, an ihrem vom Nutgrund am weitesten entfernten Punkt ein Anschlag angeordnet ist, der von dem Spalt des Toleranzringes umschlossen wird. Die Längsachse des Anschlages verläuft dabei radial im Winkel von 90° zur Längsachse der Drosselklappenwelle, in der zweidimensionalen Projektion gesehen. Dabei ist vorteilhaft, dass der Anschlag als Verdrehsicherung für den Toleranzring wirkt, der sich dann im Betrieb nicht mehr um den Mittelpunkt der Drosselklappe drehen kann. Auf diese Weise wird ein gleichförmiger Toleranzausgleich über vielerlei Betriebsstunden vorteilhaft realisiert.

Gegenstand der Erfindung ist schließlich die Verwendung der Teileinheit als Teileinheit in einem Drosselklappenstutzen eines Kraftfahrzeuges. Die relativ schwierig in einem Drosselklappenstutzen zu realisierenden Toleranzausgleiche lassen sich auf diese Weise besonders vorteilhaft realisieren.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird nachfolgend anhand der Zeichnung (1, 2) näher und beispielhaft erläutert.
1 zeigt die Teileinheit eines Absperrorgans in der Draufsicht sowie vergrößert das erste Detail X und das zweite Detail Y.
2 zeigt die Teileinheit eines Absperrorgans direkt mittig geschnitten in der Draufsicht sowie ein vergrößertes zusätzliches Detail Z.
In 1 ist die Teileinheit eines Absperrorgans in der Draufsicht dargestellt. Die Teileinheit besteht aus einer Drosselklappenwelle 1 und einer Drosselklappe 2, bei der die Drosselklappenwelle 1 mittig durch die Drosselklappe 2 hindurchführend angeordnet ist. Das erste Detail X sowie das zweite Detail Y sind jeweils vergrößert dargestellt. Die Drosselklappe 2 weist eine außen umlaufende Nut 2a mit einem Nutgrund 2b auf, in welcher ein Toleranzring 3 mit einem Spalt 3' angeordnet ist. Der Nutgrund 2b weist in der zweidimensionalen Projektion an beiden Seiten senkrecht zur Längsachse der Drosselklappenwelle 1 eine kontinuierlich verlaufende Erweiterung 2b' auf, der man einen vom Nutgrund 2b am weitesten entfernten Punkt 2b'' zuordnen kann. Wie im weiteren Detail Y dargestellt, ist an einer Erweiterung 2b', an ihrem vom Nutgrund 2b am weitesten entfernten Punkt 2b'' ein Anschlag 2c angeordnet, der von dem Spalt 3' des Toleranzringes 3 umschlossen wird. Dadurch ist der Toleranzring 3 verdrehsicher in der außen umlaufenden Nut 2a positioniert. Die Längsachse des Anschlages 2c bildet mit der Längsachse der Drosselklappenwelle 1 in dieser zweidimensionalen Projektion einen rechten Winkel.
In 2 ist der Längsschnitt der Teileinheit eines Absperrorgans in Form der Draufsicht zusammen mit dem zusätzlichen vergrößerten Detail Z dargestellt. Für viele Einsatzzwecke ist es vorteilhaft, wenn sich die jeweilige Erweiterung 2b' über einen Bereich a1 von 17 bis 19 mm erstreckt, wobei der radiale Abstand a2 des vom Nutgrund 2b am weitesten entfernten Punktes 2b'' der jeweiligen Erweiterung 2b' zum Nutgrund 2b 0,1 bis 0,9 mm beträgt. Dabei verläuft die Außenkante der jeweiligen Erweiterung 2b' teilkreisförmig, was sich vorteilhaft auf die Fertigung der Teileinheit eines Absperrorgans auswirkt. Die Teileinheit eines Absperrorgans kann besonders bevorzugt in einem Drosselklappenstutzen eines Kraftfahrzeuges eingesetzt werden.

Claims

Teileinheit eines Absperrorgans, die aus einer Drosselklappenwelle (1) und einer Drosselklappe (2) besteht, bei der die Drosselklappenwelle (1) mittig durch die Drosselklappe (2) hindurchführend angeordnet ist und die Drosselklappe (2) eine außen umlaufende Nut (2a) mit einem Nutgrund (2b) aufweist, in welcher ein Toleranzring (3) mit einem Spalt (3') angeordnet ist, wobei der Nutgrund (2b) in der zweidimensionalen Projektion an beiden Seiten senkrecht zur Längsachse der Drosselklappenwelle (1) eine kontinuierlich verlaufende Erweiterung (2b') aufweist.
Teileinheit nach Anspruch 1, bei der sich die jeweilige Erweiterung (2b') über einen Bereich a1 von 17 bis 19 mm erstreckt, wobei der radiale Abstand a2 des vom Nutgrund (2b) am weitesten entfernten Punktes (2b'') der jeweiligen Erweiterung (2b') zum Nutgrund (2b) 0,1 bis 0,9 mm beträgt.
Teileinheit nach Anspruch 1, bei der die Außenkante der jeweiligen Erweiterung (2b') jeweils teilkreisförmig verläuft.
Teileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der an einer Erweiterung (2b'), an ihrem vom Nutgrund (2b) am weitesten entfernten Punkt (2b'') ein Anschlag (2c) angeordnet ist, der von dem Spalt (3') des Toleranzringes (3) umschlossen wird.
Verwendung der Teileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4 als Teileinheit in einem Drosselklappenstutzen eines Kraftfahrzeuges.