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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Strömungssteuerungsventile,
die hauptsächlich zur Steuerung der Strömung einer
Einlassluft oder eines Abgases eines Verbrennungsmotors verwendet
werden.
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Die
japanische offengelegte Gebrauchsmusterveröffentlichung
Nr. 6-18636 lehrt ein bekanntes Strömungssteuerungsventil.
Wie in
23 dargestellt, enthält
ein Strömungssteuerungsventil
100 einen Drosselkammerkörper
104,
der einen zylindrischen Einlassluftkanal
105 definiert.
Eine Drosselwelle
103 erstreckt sich über den
Einlassluftkanal
105 und hat gegenüberliegende
Enden, die jeweils drehbar durch gegenüberliegende Wandbereiche des
Drosselkammerkörpers
104 über Lager
107 gestützt
sind. Ein scheibenartiges Drosselventil
106 (Drosselklappe)
ist an dem zentralen Bereich der Drosselwelle
103 angebracht,
um den Einlassluftkanal
105 zu öffnen und zu schließen.
Ein Dichtelement
117 ist auf der Seite gegenüber
dem Einlassluftkanal
105, d. h. der äußeren
Seite, von jedem Lager
107 positioniert. Wenn sich die
Drosselwelle
103 dreht, öffnet das Drosselventil
106 den
Einlassluftkanal
105 des Drosselkammerkörpers
104 oder
schließt ihn, so dass die Strömungsrate der Einlassluft,
die durch den Einlassluftkanal
105 strömt, gesteuert
werden kann.
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Der
Außendurchmesser des Drosselventils 106, d. h.
ein Durchmesser, der als Ventildurchmesser bezeichnet wird, ist
festgelegt, dass er kleiner als der Innendurchmesser des Einlassluftkanals 105 ist, d.
h. ein Durchmesser, der als Bohrungsdurchmesser bezeichnet wird.
Diese Festlegung dient dazu, eine Beeinträchtigung in der
Bewegungsfähigkeit des Drosselventils 106 aufgrund
einer Reibungsberührung des Drosselventils 106 mit
der inneren Wand des Einlassluftkanals 105 zu verhindern.
Daher kann ein Zwischenraum zwischen dem Drosselventil 106 und
Flächenbereichen der inneren Wand, die dem Drosselventil 106 in
der axialen Richtung der Drosselwelle 103 gegenüberliegt
(Richtung nach links und rechts betrachtet in 23),
d. h. Bereichen der inneren Wand dieses Einlassluftkanals 105 um
die Drosselwelle 103, geformt sein. Dies führt
zu einem Problem, dass die Einlassluft auf der stromaufwärtigen Seite
des Drosselventils 106 als Leckstrom in Richtung der stromabwärtigen
Seite des Drosselventils 106 über den axialen
Zwischenraum austreten kann. Ein solches Auslecken der Einlassluft
(anschließend bezeichnet als „Einlassluftauslecken")
kann zu einer Zunahme der Leerlaufgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors
führen, insbesondere wenn das Drosselventil 106 in einer
vollständig geschlossenen Position ist. In dieser Beschreibung
wird der Ausdruck „vollständig geschlossene Position"
verwendet, um die vollständig geschlossene Position des
Drosselventils 106 zu bezeichnen, es sei denn, es ist anderweitig
angemerkt.
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Zusätzlich
ist bei dem bekannten Strömungssteuerungsventil 110 das
Dichtelement 117 von jedem Lager 107 auf der äußeren
Seite des entsprechenden Lagers 107 positioniert. Daher
kann das Dichtelement 117 nicht zum Verhindern des Einlassluftleckstroms
in Richtung der stromabwärtigen Seite des Einlassluftkanals 105 dienen,
wenn das Ventil in der vollständig geschlossenen Position
ist. Wenngleich es möglich sein kann, zusätzliche
Dichtelemente zum Verhindern des Einlassluftleckstroms, wenn das
Ventil in der vollständig geschlossenen Position ist, einzubauen,
ist diese Maßnahme nicht bevorzugt, da die Anzahl von Bauteilen
und die Montageschritte zunehmen können.
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Daher
bestand eine Notwendigkeit für Strömungssteuerungsventile,
die den Leckstrom von Einlassluft in der vollständig geschlossenen
Position verhindern können, ohne die Zunahme von Bauteilen und
die Zunahme der Montageschritte.
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Diese
Aufgabe wird mit einem Strömungssteuerungsventil mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. mit den Merkmalen des Anspruchs 8
gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den
abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Ein
Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Strömungssteuerungsventil,
das ein Dichtelement aufweist, das innerhalb eines ringförmigen Raums
angebracht ist. Der ringförmige Raum ist zwischen zumindest
einem von Lagereinsatzbereichen eines einen Strömungsweg
definierenden Elements und einem entsprechenden Ventilschaftbereich
eines Ventilkörpers, die einander in einer radialen Richtung im
Bezug auf eine Achse des Ventilschaftbereichs gegenüberliegen,
und zwischen einer Endfläche eines entsprechenden Lagers
und einer Endfläche des Ventilkörpers, die einander
in einer Achsenrichtung gegenüberliegen, definiert. Das
Dichtelement kann zwischen dem Lagereinsatzbereich und dem entsprechenden
Ventilschaftbereich im Bezug auf die Radialrichtung dichten und
kann auch zwischen dem entsprechenden Lager und dem Ventilkörper
im Bezug auf die Axialrichtung dichten.
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Zusätzliche
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
unmittelbar nach dem Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung
zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten
Zeichnungen verständlich, in denen:
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1 eine
vertikale Querschnittsansicht einer Drosselventileinrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform der Erfindung ist;
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2 eine
horizontale Querschnittsansicht der Drosselventileinrichtung ist;
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3 eine
Querschnittsansicht ist, die eine Dichtstruktur der Drosselventileinrichtung
zeigt;
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4 eine
Vorderansicht eines Dichtelements der Dichtstruktur ist, die in 4 gezeigt
ist;
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5 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in 4 ist;
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6 eine
Querschnittsansicht ist, die eine Dichtstruktur gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7 eine
Vorderansicht eines Dichtelements der in 6 gezeigten
Dichtstruktur ist;
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8 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie VIII-VIII in 7 ist;
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9 eine
Querschnittsansicht ist, die eine Dichtstruktur gemäß einer
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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10 eine
Vorderansicht eines Dichtelements der in 9 gezeigten
Dichtstruktur ist;
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11 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie XI-XI in 10 ist;
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12 eine
Querschnittsansicht ist, die eine Dichtstruktur gemäß einer
vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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13 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie XIII-XIII in 12 ist;
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14 eine
Vorderansicht eines Dichtelements der in 12 gezeigten
Dichtstruktur ist;
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15 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie XV-XV in 14 ist;
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16 eine
Seitenansicht des Dichtelements ist;
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17 eine
Vorderansicht eines Dichtelements einer Dichtstruktur gemäß einer
fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist;
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18 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie XVIII-XVIII in 17 ist;
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19 eine
Seitenansicht eines Teils des Dichtelements ist;
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20 eine
Vorderansicht eines Dichtelements gemäß einer
sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
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21 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie XXI-XXI in 20 ist;
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22 eine
Querschnittsansicht ist, die eine Dichtstruktur gemäß einer
siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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23 eine
Querschnittsansicht eines bekannten Strömungssteuerungsventils
ist;
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24 eine
Querschnittsansicht ist, die eine Dichtstruktur gemäß einer
achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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25 eine
Querschnittsansicht eines Dichtelements, das in 24 gezeigt
ist, ist;
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26 eine
Querschnittsansicht ähnlich zu 25 ist,
die jedoch eine Modifikation der achten Ausführungsform
zeigt;
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27 eine
Querschnittsansicht ist, die eine Dichtstruktur gemäß einer
neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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28 eine
Querschnittsansicht eines in 27 gezeigten
Dichtelements ist;
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29 eine
Querschnittsansicht ähnlich zu 28 ist,
die jedoch eine Modifikation der neunten Ausführungsform
zeigt;
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30 eine
Querschnittsansicht ist, die eine Dichtstruktur gemäß einer
zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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31 eine
Querschnittsansicht eines Dichtelements, das in 30 gezeigt
ist, ist;
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32 eine
Querschnittsansicht ähnlich zu 31 ist,
die jedoch eine Modifikation der zehnten Ausführungsform
zeigt; und
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33 eine
Querschnittsansicht ist, die eine Dichtstruktur gemäß einer
elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Jedes
der zusätzlichen Merkmale und jede der Lehren, die oben
und nachfolgend offenbart sind, kann getrennt oder in Verbindung
mit anderen Merkmalen und Lehren verwendet werden zum Vorsehen von
verbesserten Strömungssteuerungsventilen. Repräsentative
Beispiele der vorliegenden Erfindung, die viele dieser zusätzlichen
Merkmale und Lehren sowohl getrennt als auch in Verbindung miteinander verwenden,
werden nun im Einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben. Diese detaillierte Beschreibung soll lediglich
einem Fachmann auf dem technischem Gebiet weitere Einzelheiten zum
Umsetzen von bevorzugten Aspekten der vorliegenden Lehren in die
Praxis geben und soll den Rahmen der Erfindung nicht beschränken. Nur
die Ansprüche definieren den Rahmen der beanspruchten Erfindung.
Daher müssen Kombinationen von Merkmalen und Schritten,
die in der folgenden detaillierten Beschreibung offenbart sind,
nicht unbedingt die Erfindung im breitesten Sinn in die Praxis umsetzen
und werden stattdessen lediglich dazu gelehrt, speziell repräsentative
Beispiele der Erfindung zu beschreiben. Ferner können verschiedene
Merkmale der repräsentativen Beispiele und der abhängigen
Ansprüche auf Weisen kombiniert werden, die nicht speziell
aufgezählt sind, um zusätzliche nützliche
Ausführungsformen der vorliegenden Lehren vorzusehen.
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Bei
einer Ausführungsform enthält ein Strömungssteuerungsventil
ein einen Strömungsweg definierendes Element, in dem ein
Strömungsweg definiert ist, ein Paar von Lagereinsatzbereichen,
die auf dem den Strömungsweg definierenden Element geformt
sind und jeweils eine Innenumfangsfläche aufweisen, und
ein Ventilelement, das ein Paar von Ventilschaftbereichen und einen
Ventilkörperbereich enthält. Jeder der Ventilschaftbereiche
hat eine äußere Umfangsfläche und wird
drehbar durch den entsprechenden Lagereinsatzbereich über
ein Lager gestützt. Der Ventilbereich ist mit den Ventilschaftbereichen
zum Öffnen oder Schließen des Strömungswegs
drehbar. Ein ringförmiger Raum ist zwischen zumindest einem
der Lagereinsatzbereiche eines einen Strömungsweg definierenden
Elements und einem entsprechenden Ventilschaftbereich des Ventilelements,
die einander in einer Radialrichtung im Bezug auf eine Achse des
Ventilschaftbereichs gegenüberliegen, und zwischen einer
Endfläche eines entsprechenden Lagers und einer Endfläche
des Ventilkörperbereichs, die einander in der Axialrichtung
gegenüberliegen, definiert. Ein Dichtelement ist innerhalb
des ringförmigen Raums angebracht und enthält einen
ersten Dichtbereich, der gestaltet ist, gegen die innere Umfangsfläche
des zumindest einen Lagereinsatzbereichs zu dichten, einen zweiten
Dichtbereich, der dazu angepasst ist, gegen die Außenumfangsfläche
des entsprechenden Ventilschaftbereichs zu dichten, und einen dritten
Dichtbereich, der dazu angepasst ist, gegen die Endfläche
des Ventilkörperbereichs zu dichten.
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Mit
dieser Anordnung kann ein einzelnes Dichtelement zwischen dem Lagereinsatzbereich und
dem entsprechenden Ventilschaftbereich im Bezug auf die Radialrichtung
dichten und kann auch zwischen dem entsprechenden Lager und dem
Ventilkörperbereich im Bezug auf die Axialrichtung dichten.
Daher ist es möglich, den möglichen Leckstrom eines
Fluids zur Umgebung des Strömungswegs zu verhindern oder
zu minimieren, und auch den möglichen Leckstrom des Fluids
von der stromaufwärtigen Seite zur stromabwärtigen
Seite des Ventilelements zu verhindern oder zu minimieren, ohne
dass damit eine Zunahme in der Anzahl der Bauteile oder in der Anzahl
der Montageschritte einhergeht.
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Das
Dichtelement kann an dem entsprechenden Ventilschaftbereich des
Ventilkörpers oder dem zumindest einen der Lagereinsatzbereiche
des den Strömungsweg definierenden Elements angebracht
sein. Mit dieser Konstruktion ist es möglich, das Dichtelement
genau zu positionieren.
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Das
Dichtelement kann elastisch deformierbar sein und kann elastisch
an dem entsprechenden Ventilschaftbereich des Ventilelements oder
dem zumindest einen der Lagereinsatzbereiche des den Strömungsweg
definierenden Elements angebracht sein. Ein ringförmiges
Element kann an dem Dichtelement zum Beschränken der elastischen
Deformation im Bezug auf die Radialrichtung des Dichtelements angebracht
sein. Mit dieser Anordnung ist es möglich, zuverlässig
das Dichtelement in der Position relativ zu dem entsprechenden Ventilschaftbereich oder
dem entsprechenden Lagereinsatzbereich festzulegen.
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Das
ringförmige Element kann einen Berührungsteil
haben, der elastisch mit der äußeren Umfangsfläche
des entsprechenden Ventilschaftbereichs oder der inneren Umfangsfläche
des entsprechenden Lagereinsatzbereichs in Berührung ist.
Mit dieser Anordnung kann das Dichtelement zuverlässig
relativ zu dem Ventilschaftbereich oder dem Lagereinsatzbereich
im Bezug zur Axialrichtung und einer Rotationsrichtung um die Achse
positioniert werden. Insbesondere ist diese Positionierung effektiv, um
ein Rücksprungphänomen des Dichtelements während
des Einsatzvorgangs des Dichtelements zu verhindern. Der Ausdruck „Rücksprungphänomen" wird
dazu verwendet, einen Vorgang zu bezeichnen, der das Dichtelement
dazu bringt, in die Richtung entgegengesetzt zur Einsatzrichtung
aufgrund der Elastizität des Dichtelements zurückzukehren,
wenn das Dichtelement auf dem Ventilschaftbereich oder dem Lagereinsatzbereich
angebracht wird.
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Vorzugsweise
kann der Berührungsteil in die äußere
Umfangsfläche des entsprechenden Ventilschaftbereichs oder
die innere Umfangsfläche des entsprechenden Lagereinsatzbereichs
einbeißen oder damit in Eingriff gelangen, so dass das
Dichtelement weiter zuverlässig daran gehindert werden kann,
sich in der Axialrichtung zu bewegen und sich um die Achse zu drehen.
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Das
Dichtelement kann weiter zumindest entweder eine einen positiven
Druck aufnehmende Lippe oder eine einen negativen Druck aufnehmende Lippe
enthalten. Die den positiven Druck aufnehmende Lippe kann sich elastisch
deformieren zum Erhöhen des Kontaktdrucks aufgrund eines
positiven Drucks, wenn der positive Druck innerhalb des Strömungswegs
erzeugt wird. Die den negativen Druck aufnehmende Lippe kann sich
elastisch deformieren zum Erhöhen des Kontaktdrucks aufgrund
eines negativen Drucks, wenn der negative Druck innerhalb des Strömungswegs
erzeugt wird. Mit dieser Anordnung ist es möglich, die
Dichtleistung des Dichtelements zu verbessern, wenn der positive
Druck und/oder der negative Druck innerhalb des Strömungswegs
erzeugt wird/werden.
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Das
Strömungssteuerungsventil kann weiter ein zweites Dichtelement
enthalten, das auf der Seite des entsprechenden Lagers positioniert
ist. Das zweite Dichtelement hat einen Dichtbereich zum Dichten
gegen die innere Umfangsfläche des zumindest einen Lagereinsatzbereichs
und einen Dichtbereich zum Dichten gegen die äußere
Umfangsfläche des Ventilschaftbereichs. Mit dieser Anordnung
ist es möglich, weiter zuverlässig zwischen dem
Lagereinsatzbereich und dem Ventilschaftbereich im Bezug auf die
Radialrichtung zu dichten. Als Folge ist es möglich, weiter
zuverlässig den möglichen Leckstrom eines Fluids
zur Umgebung des Strömungswegs oder den möglichen
Leckstrom des Fluids in Richtung der stromabwärtigen Seite
des Ventilelements zu verhindern.
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Ferner
kann das zweite Dichtelement zumindest entweder eine einen positiven
Druck aufnehmende Lippe oder eine einen negativen Druck aufnehmende
Lippe enthalten. Mit dieser Anordnung ist es möglich, weiter
die Dichtleistung zu verbessern, wenn der positive Druck und/oder
der negative Druck innerhalb des Strömungswegs erzeugt
ist/sind.
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Das
Strömungssteuerungsventil kann weiter ein Gleitelement
enthalten. Das Gleitelement ist zwischen die Endfläche
des Ventilkörperbereichs und den Dichtbereich, der axial
der Endfläche des Ventilkörpers gegenüberliegt,
eingebracht. Das Gleitelement ist in Gleitberührung mit
der Endfläche des Ventilkörperbereichs. Mit dieser
Anordnung kann verhindert werden, dass der Dichtbereich aufgrund
der Gleitberührung mit der Endfläche des Ventilkörperbereichs
abgenutzt oder beschädigt wird.
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Vorzugsweise
ist das Gleitelement mit dem Dichtelement integriert. Daher kann
das Gleitelement zuverlässig relativ zu dem Dichtelement
positioniert werden.
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Bei
einer anderen Ausführungsform ist ein Dichtelement innerhalb
des ringförmigen Raums angebracht und enthält
ein Presspassungselement und ein elastisches Element. Das Presspassungselement ist
an entweder die innere Umfangsfläche des zumindest einen
Lagereinsatzbereichs oder die äußere Umfangsfläche
des entsprechenden Ventilschaftbereichs durch Presspassung angebracht.
Das elastische Element enthält einen ersten Dichtbereich
zum Dichten gegen die Endfläche des Ventilkörperbereichs
und einen zweiten Dichtbereich zum Dichten gegen die andere Fläche
aus der inneren Umfangsfläche des zumindest einen Lagereinsatzbereichs und
der äußeren Umfangsfläche des entsprechenden
Ventilschaftbereichs. Das Presspassungselement und das elastische
Element sind miteinander integriert.
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Auch
bei dieser Anordnung ist es möglich, dass ein einziges
Dichtelement zwischen dem Lagereinsatzbereich und dem entsprechenden
Ventilschaftbereich in Bezug auf die Radialrichtung dichtet und
zusätzlich zwischen dem entsprechenden Lager und dem Ventilkörperbereich
im Bezug auf die Axialrichtung dichtet.
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Das
Presspassungselement kann einen Berührungsteil enthalten,
der elastisch die eine Fläche aus der inneren Umfangsfläche
des zumindest einen Lagereinsatzbereichs und der äußeren
Umfangsfläche des entsprechenden Ventilschaftbereichs berührt.
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(Erste Ausführungsform)
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Eine
erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun
unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben.
Bezugnehmend auf 1 und 2 enthält
eine Drosselventileinrichtung 10 im Allgemeinen einen Drosselkörper 12 und
ein Drosselventilelement 14.
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Der
Drosselkörper 12 kann aus Harz gebildet sein und
enthält einen hohlen zylindrischen Bohrungswandbereich 16.
Eine Bohrung 17 ist innerhalb des Bohrungswandbereichs 16 definiert
und dient als ein Einlassluftkanal, durch den Einlassluft strömen kann.
Ein (nicht dargestellter) Luftreiniger kann mit einer stromaufwärtigen
Seite (obere Seite betrachtet in 1) des Bohrungswandbereichs 16 verbunden sein.
Ein (nicht dargestellter) Einlassverteiler kann mit einer stromabwärtigen
Seite (untere Seite betrachtet in 1) des Bohrungswandbereichs 16 verbunden
sein. Daher kann, wie es durch einen Pfeil in 1 bezeichnet
ist, die Einlassluft, die von dem Luftreiniger zugeführt
wird, vertikal nach unten (in der Ansicht in 1) durch
die Bohrung 17 strömen und dann in den Einlassverteiler
zugeführt werden. Auf diese Weise dient der Drosselkörper 12 als
ein den Strömungsweg definierendes Element und die Bohrung 17 als
ein Strömungsweg, durch den die Einlassluft als Fluid strömen
kann.
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Wie
es in 2 dargestellt ist, ist ein Paar von Lagereinsatzbereichen 18 integral
mit dem Bohrungswandbereich 16 gebildet, und die Lagereinsatzbereiche 18 sind
auf gegenüberliegenden Seiten des Bohrungswandbereichs 16 positioniert.
Jeder der Lagereinsatzbereiche 18 hat eine hohle zylindrische Konfiguration.
Das Paar von Lagereinsatzbereichen 18 ist entlang einer
Achse L positioniert, die sich in Durchmesserrichtung über
den Bohrungswandbereich 16 erstreckt. Die Lagereinsatzbereiche 18 haben
jeweils innere Enden auf der Seite der Bohrung 17, die
an dem Bohrungswandbereich 16 angebracht sind, und erstrecken
sich auf gegenüberliegenden Seiten zueinander. Der innere
Raum, der innerhalb jedes der Lagereinsatzbereiche 18 definiert
ist, ist in Verbindung mit der Bohrung 17.
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Bezugnehmend
auf 2 kann das Drosselventilelement 14 aus
Harz gebildet sein und enthält ein Paar von Ventilschaftbereichen 22 und
einen scheibenartigen Ventilkörperbereich 24.
Die Ventilschaftbereiche 22 sind jeweils drehbar durch
die Lagereinsatzbereiche 18 über Lager 20 gestützt,
die Gleitlager sein können. Der Ventilkörperbereich 24 kann
sich mit den Ventilschaftbereichen 22 zum Öffnen
und Schließen der Bohrung 17 drehen. Die Ventilstützbereiche 22 sind
entlang der gleichen Achse positioniert. Der Ventilkörperbereich 24 hat
einen im Wesentlichen rundstabartigen Stützschaftbereich 25 und
ein Paar von halbkreisförmigen Ventilplattenbereichen 25,
die auf dem Stützschaftbereich 25 gebildet sind
und symmetrisch im Bezug auf einen Punkt auf der Achse L positioniert
sind. In 1 sind eine obere Fläche
des linken Ventilplattenbereichs 26 und eine untere Fläche
des rechten Ventilplattenbereichs 26 innerhalb einer Ebene
positioniert, die sich über die Achse L erstreckt.
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Wie
es in 2 dargestellt ist, hat jedes der Lager 20 eine
ringartige Form mit einer inneren Umfangsfläche, einer äußeren
Umfangsfläche, einer inneren Endfläche (auf der
Seite der Bohrung 17) und einer äußeren
Endfläche und hat eine rechteckige Konfiguration im Querschnitt.
Die innere Endfläche und die äußere Endfläche
sind jeweils als flache Flächen gestaltet, die senkrecht
zur Achse L sind. Statt der ringartigen Form kann jedes der Lager 20 eine zylindrische
Gestalt haben. In dieser Ausführungsform ist die axiale
Länge des Lagers 20 auf der rechten Seite, betrachtet
in 2, länger als die axiale Länge
des Lagers 20 links.
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Wie
es in 2 dargestellt ist, erstreckt sich der rechte Ventilschaftbereich 22 nach
außen durch den entsprechenden Lagereinsatzbereich 18 und
hat ein äußeres axiales Ende, das mit einem Arretierelement 28 verbunden
ist. Im Fall einer elektronisch gesteuerten Drosselventileinrichtung
kann das Arretierelement 28 durch ein Stellglied als Antriebsquelle
angetrieben werden, das ein Elektromotor sein kann. Im Fall einer
mechanisch gesteuerten Drosselventileinrichtung kann das Arretierelement 28 über
die Fahrpedalverbindungseinrichtung gedreht werden.
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Wenn
das Drosselventilelement 14 durch die Rotation des Arretierelements 28 gedreht
wird, kann die Bohrung 17 durch das Ventilkörperelement 24 geöffnet
oder geschlossen werden, so dass die Strömung der Einlassluft
durch die Bohrung 17 gesteuert werden kann. In dieser Ausführungsform
kann die Bohrung 17 geöffnet werden, wenn sich
das Drosselventilelement 14 aus einer vollständig
geschlossenen Position (angegeben durch durchgezogene Linien in 1)
in einer durch einen Pfeil O in 1 bezeichneten Öffnungsrichtung
dreht. Andererseits kann die Bohrung 17 geschlossen werden,
wenn sich das Drosselventilelement 14 von einer vollständig geöffneten
Position (angegeben durch Strich-Zweipunkt-Linien in 1)
in einer durch einen Pfeil S in 1 bezeichneten
Schließrichtung dreht.
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Dichtstrukturen
zum Dichten zwischen den Lagereinsatzbereichen 18 des Drosselkörpers 12 und
dem Drosselventilelement 14 werden nun beschrieben. In 2 sind
die Dichtstruktur auf der rechten Seite und die Dichtstruktur auf
der linken Seite symmetrisch zueinander. Daher wird nur die Dichtstruktur
auf der rechten Seite erklärt und die Erklärung
der Dichtstruktur auf der linken Seite wird weggelassen.
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Bezugnehmend
auf 3 hat der Ventilkörperbereich 24 eine
Endfläche 32, die eine flache Ebene senkrecht
zur Achse L definiert. Die Endfläche 32 enthält
eine ringförmige Endfläche 25a auf der
rechten Seite des Stützschaftbereichs 25 und Endflächen 26a auf
der rechten Seite der Ventilplattenbereiche 26. In 1 ist
der Ventilschaftbereich 22 auf der rechten Seite innerhalb
der ringförmigen Endfläche 25a des Stützschaftbereichs 25 positioniert,
so dass er dazu koaxial ist. Die Endfläche 32 des
Ventilkörperbereichs 24 und eine innere Endfläche 20a des entsprechenden
Lagers 20 liegen einander in einer Axialrichtung (Richtungen
nach rechts und links betrachtet in 3) gegenüber
und sind parallel zueinander positioniert. Zusätzlich sind die
Endfläche 32 und die innere Endfläche 20a voneinander
um einen vorbestimmten Abstand beabstandet.
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Jeder
der Ventilschaftbereiche 22 hat zumindest zwei Schaftteile 34 und 35 mit
unterschiedlichen Durchmessern, so dass der äußere
Durchmesser (Schaftdurchmesser) des Ventilschaftbereichs 22 in einer
gestuften Weise in einer Richtung von der Seite des Ventilkörperbereichs 24 (Basisendseite)
in Richtung des äußeren Endes (distales Ende)
des Ventilschaftbereichs 22 abnimmt. In dieser Ausführungsform
hat der rechte Ventilschaftbereich 22 drei Schaftteile 34, 35 und 36,
während der linke Ventilschaftbereich 22 zwei
Schaftteile 34 und 35 hat. Die Schaftteile 34 und 35 (und 36)
sind entlang der gleichen Achse positioniert und zwei benachbarte Schaftteile
sind miteinander über eine gestufte Fläche verbunden,
die senkrecht zur Achse der Schaftteile ist. Das Arretierelement 28 ist
mit dem Schaftteil 36 verbunden, der auf dem axialen Ende
des rechten Ventilschaftbereichs 22 geformt ist. Der Schaftteil 35 an
der zweiten Stufe von der Seite kleineren Durchmessers (anschließend
auch bezeichnet als „zweiter Schaftteil") des rechten Ventilschaftbereichs 22 hat eine
axiale Länge, die so lang ist, dass sie sich nach außen
von dem entsprechenden Lagereinsatzbereich 18 erstreckt.
Der Schaftteil der zweiten Stufe von der Seite kleineren Durchmessers
des linken Ventilschaftbereichs 22 hat eine axiale Länge,
die kurz genug ist, dass er sich nicht nach außen von dem
entsprechenden Lagereinsatzbereich 18 erstreckt. Der Schaftteil 34 an
der ersten Stufe von der Seite kleineren Durchmessers oder am Basisende (anschließend
auch bezeichnet als „erster Schaftteil") von jedem der
Ventilschaftbereiche 22 hat einen Außendurchmesser,
der kleiner ist als der Außendurchmesser des Stützschaftbereichs 25 des
Drosselventilelements 14, jedoch größer
ist als der Außendurchmesser des zweiten Schaftteils 35.
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Wie
in 2 dargestellt, hat die innere Umfangsfläche
von jedem der Lagereinsatzbereiche 18 des Drosselkörpers 12 zumindest
zwei Flächenteile mit unterschiedlichen Durchmessern, so
dass der innere Durchmesser des Lagereinsatzbereichs 18 in gestufter
Weise in einer Richtung von der Seite der Bohrung 17 (innere
Seite) in Richtung des äußeren Endes (distales
Ende) des Lagereinsatzbereichs 18 zunimmt. Die zumindest
zwei Flächenteile enthalten einen Flächenteil 38 auf
der Seite kleineren Durchmessers oder der Seite der Bohrung 17 (anschließend
auch bezeichnet als „erster Flächenteil"). In
dieser Ausführungsform hat, wie es in 2 dargestellt ist,
die innere Umfangsfläche des rechten Lagereinsatzbereichs 18 drei
Flächenteile, die die gleiche Achse aufweisen. Andererseits
hat die innere Umfangsfläche des linken Lagereinsatz bereichs 18 vier Flächenteile,
die die gleiche Achse aufweisen. Der erste Flächenteil 38 hat
eine axiale Länge, die der Summe der axialen Länge
des ersten Schaftteils 34 und der axialen Länge
des Basisendes des zweiten Schaftteils 35 entspricht. Auf
diese Weise liegen der erste Flächenteil 38 und
die äußere Umfangsfläche des entsprechenden
Ventilschaftbereichs 22 (genauer der erste Schaftteil 34)
einander in der Durchmesserrichtung gegenüber.
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Wie
es in 3 dargestellt ist, ist ein ringförmiger
Raum 42 zwischen der inneren Umfangsfläche 38 des
rechten Lagereinsatzbereichs 18 und der äußeren
Umfangsfläche des Ventilschaftbereichs 22 im Bezug
zur Radialrichtung und zwischen der inneren Endfläche 20a des
rechten Lagers 20 und der Endfläche 32 des
Drosselventilelements 14 im Bezug zur Axialrichtung definiert.
Ein Dichtelement 50 ist innerhalb des ringförmigen
Raums 42 angebracht. Für Erklärungszwecke
wird die Seite des Dichtelements 50, die der Endfläche 32 des
Drosselventilelements 14 gegenüberliegt, als die
Vorderseite bezeichnet, und die Seite des Dichtelements 50,
die der inneren Endfläche 20a des rechten Lagers 20 gegenüberliegt, wird
als die Rückseite bezeichnet.
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Wie
es in 5 dargestellt ist, enthält das Dichtelement 50 ein
ringförmiges Element 52, das aus Metall gebildet
ist, und ein elastisches Element 54, das aus Gummi oder Ähnlichem
gebildet ist, das integral mit dem ringförmigen Element 52 geformt
ist, so dass das ringförmige Element 52 im Wesentlichen innerhalb
des elastischen Elements 54 eingebettet ist. Beispielsweise
kann das ringförmige Element 52 durch einen Pressformvorgang
einer Eisenplatte gebildet werden und enthält einen röhrenförmigen Hauptbereich 52a,
der eine zylindrische röhrenförmige Gestalt hat,
und einen Flanschbereich 52b, der sich radial nach außen
von dem vorderen Ende des röhrenförmigen Hauptbereichs 52a erstreckt.
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Als
das Material des elastischen Elements 54 kann High-Density
Nitril-Butadien-Gummi (H-NBR) und fluorinierter Silikonkautschuk
verwendet werden. Das elastische Element 54 enthält
einen zylindrischen inneren Dichtbereich 55, der die innere Seite
des röhrenförmigen Hauptbereichs 52a des ringförmigen
Elements 52 bedeckt, einen ringförmigen vorderseitigen
Dichtbereich 56 zum Bedecken der Vorderseite des Flanschbereichs 52b des
ringförmigen Elements 52, und eine rockartige
den negativen Druck aufnehmende Lippe 57, die sich nach
hinten von dem äußeren Umfangsteil des vorderseitigen Dichtbereichs 56 erstreckt
und einen Durchmesser aufweist, der sich nach hinten vergrößert
(siehe 4 und 5). Eine geeignete Anzahl (vier in
dieser Ausführungsform) von länglichen Schlitzen 59 ist in
dem vorderseitigen Dichtbereich 56 geformt und die Schlitze 59 erstrecken
sich in der Umfangsrichtung um eine Achse 50L. Die länglichen
Schlitze 59 sind gleichmäßig voneinander
unter einem vorgegebenen Abstand (wie beispielsweise einem Winkel von
90°) beabstandet. Eine Rippe 60 ist zwischen jeweils
zwei benachbarten länglichen Schlitzen 59 gebildet
und verbindet zwischen dem Dichtteil der inneren Umfangsseite und
dem Dichtteil der äußeren Umfangsseite des vorderseitigen
Dichtbereichs 56 (siehe 4).
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Wie
es in 3 dargestellt ist, wird das Dichtelement 50 in
seiner Lage innerhalb des ringförmigen Raums 42 festgelegt,
indem der innere Dichtbereich 55 auf den ersten Schaftteil 34 des
Ventilschaftbereichs 22 mit einer vorgegebenen Einsatztoleranz aufgesetzt
wird. In diesem Zusammenhang begrenzt der röhrenförmige
Hauptbereich 52a des ringförmigen Elements 52 die
elastische Deformation in der Richtung radial nach außen
des inneren Dichtbereichs 55, so dass der innere Dichtbereich 55 in
der Position relativ zu dem ersten Schaftteil 34 des Ventilschaftteils 34 mit
der vorgegebenen Passungstoleranz befestigt ist. Der vorderseitige
Dichtbereich 56 ist elastisch in einem Flächenkontaktverhältnis
mit der Endfläche 32 des Drosselventilelements 14 in Berührung,
so dass die Endfläche 32 die offene Endfläche
der länglichen Schlitze 59 des vorderseitigen Dichtbereichs 56 schließt.
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Die
den negativen Druck aufnehmende Lippe 57 ist elastisch
mit dem gesamten Umfang des Flächenteils 38 der
inneren Umfangsfläche des Lagereinsatzbereichs 18 in
Berührung. Auf diese Weise dient der innere Dichtbereich 55 dazu,
gegen die äußere Umfangsfläche des Ventilschaftbereichs 22 zu dichten.
Der vorderseitige Dichtbereich 56 dient dazu, die Endfläche 32 des
Drosselventilelements 14 zu dichten. Die den negativen
Druck aufnehmende Lippe 57 dient dazu, gegen den Flächenteil 38 der
inneren Umfangsfläche des Lagereinsatzbereichs 18 zu dichten.
Wenn ein negativer Druck innerhalb der Bohrung 17 erzeugt
ist, kann sich die den negativen Druck aufnehmende Lippe 57 elastisch
deformieren, so dass der Kontaktdruck gegen den Flächenteil 38 der
inneren Umfangsfläche des Lagereinsatzbereichs 18 erhöht
wird. Auf diese Weise kann die den negativen Druck aufnehmende Lippe 57 sich
in Abhängigkeit von dem negativen Druck innerhalb der Bohrung 17 elastisch
deformieren. Bei dieser Ausführungsform sind die innere
Endfläche 20a des Lagers 20 und eine
hintere Endfläche 54a des Dichtelements 50 voneinander
beabstandet. Die innere Endfläche 20a und die
hintere Endfläche 54a können jedoch in
Anlage miteinander sein.
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Ein
Beispiel eines Vorgangs zum Zusammenbauen der Dichtelemente 50 und
der Lager 20 der Drosselventileinrichtung 10 wird
nun beschrieben. Zuerst wird das Drosselventilelement 14 durch einen
Spritzgussvorgang aus Harz gegossen und der Drosselkörper 12 wird
dann durch einen Spritzgussvorgang aus Harz gegossen, wobei das
Drosselventilelement 14 in eine Form zum Ausbilden des
Drosselkörpers 12 eingesetzt ist. Alternativ wird
der Drosselkörper 12 zuerst durch einen Spritzgussvorgang aus
Harz gegossen und das Drosselventilelement 14 wird anschließend
durch einen Spritzgussvorgang aus Harz gegossen, wobei der Drosselkörper 12 in eine
Form zum Ausbilden des Drosselventilelements 14 eingesetzt
ist. Anschließend werden die Dichtelemente 50 in
die jeweiligen ringförmigen Räume 42 eingesetzt,
die zwischen dem Drosselkörper 12 und dem Drosselventilelement 14 geformt
sind. Danach werden die Lager 20 in die jeweiligen ringförmigen Räume 42 eingesetzt,
so dass die offenen Endflächen der ringförmigen
Räume 42 geschlossen werden. Durch diesen Vorgang
wird die Drosselventileinrichtung 10 fertiggestellt (siehe 1 und 2). Während
dieses Vorgangs können die Einsatzpositionen der Lager 20 aufgrund
der Berührung der inneren Endflächen 20a mit
den entsprechenden Endflächen 32 des Drosselventilelements 14 festgelegt werden.
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Wie
es in 3 dargestellt ist, wird jedes Lager 20 durch
Presspassung in den entsprechenden Lagereinsatzbereich 18 eingesetzt
(insbesondere den Flächenteil 38 der inneren Umfangsfläche),
während es lose auf den entsprechenden Ventilschaftbereich 22 (insbesondere
den zweiten Schaftbereich 35) aufgesetzt wird. Daher werden
die Ventilschaftbereiche 22 des Drosselventilelements 14 drehbar innerhalb
der entsprechenden Lagereinsatzbereiche 18 des Drosselkörpers 12 über
die Lager 20 gestützt, während die Dichtelemente 50 zwischen
den Ventilschaftbereichen 22 und den entsprechenden Lagereinsatzbereichen 18 dichten.
Bei einer alternativen Anordnung wird jedes Lager 20 durch
Presspassung auf den entsprechenden Ventilschaftbereich 22 (insbesondere
den zweiten Schaftbereich 35) aufgesetzt, während
es lose in den entsprechenden Lagereinsatzbereich 18 (insbesondere
den Flächenteil 38) eingesetzt ist. Bei einer
weiteren alternativen Anordnung ist jedes Lager 20 durch
Presspassung auf den entsprechenden Ventilschaftbereich 22 aufgesetzt (insbesondere
den zweiten Schaftbereich 35) und wird auch in den entsprechenden
Lagereinsatzbereich 18 (insbesondere den Flächenteil 38)
durch Presspassung eingesetzt.
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Mit
der oben beschriebenen Drosselventileinrichtung 10 können
die Ventilkörperbereiche 24 die Bohrung 17 des
Drosselkörpers 12 öffnen oder schließen,
wenn sich das Drosselventilelement 14 dreht, so dass die
Menge von Einlassluft, die durch die Bohrung 17 strömt,
d. h. die Strömungsrate der Einlassluft, gesteuert werden
kann. Wenn sich das Drosselventilelement 14 dreht, drehen
sich die Dichtelemente 50 mit dem Drosselventilelement 14,
so dass die den negativen Druck aufnehmenden Lippen 57 sich
in einem Berührungsverhältnis mit den entsprechenden
Flächenteilen 18 der inneren Umfangsflächen
der Lagereinsatzbereiche 18 verschiebbar bewegen.
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Die
Dichtelemente 50 sind innerhalb der jeweiligen ringförmigen
Räume 42 angebracht, die zwischen den Lagereinsatzbereichen 18 des
Drosselkörpers 12 und den entsprechenden Ventilschaftbereichen 22 des
Drosselventilelements 14 im Bezug auf die Durchmesserrichtung
und zwischen den Endflächen 20a der Lager 20 und
der entsprechenden Endfläche 32 des Drosselventilelements 14 definiert sind
(siehe 3). Die inneren Dichtbereiche 55 der Dichtelemente 50 dichten
gegen die entsprechenden äußeren Umfangsflächen
der ersten Schaftteile 34 der Ventilschaftbereiche 22.
Die vorderen Dichtbereiche 56 der Dichtelemente 50 dichten
gegen die entsprechende Endfläche 32 des Drosselventilelements 14.
Ferner dichten die den negativen Druck aufnehmenden Lippen 57 gegen
die entsprechenden Flächenteile 38 der inneren
Umfangsflächen der Lagereinsatzbereiche 18.
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Daher
kann jedes Dichtelement 50, das ein einziges Bauteil ist,
zwischen dem Lagereinsatzbereich 18 und dem Lagerschaftbereich 22 im
Bezug zur Radialrichtung dichten und gleichzeitig kann es zwischen
dem Lager 20 und dem Drosselventilelement 14 im
Bezug auf die Axialrichtung dichten. Somit ist es ohne damit einhergehende
Zunahme in der Anzahl der Bauteile oder der Montageschritte möglich,
den möglichen Leckstrom von Einlassluft aus der Bohrung 17 zur
Umgebung zu verhindern oder zu reduzieren, während es möglich
ist, den möglichen Leckstrom der Einlassluft von der stromaufwärtigen Seite
zur stromabwärtigen Seite des Drosselventilelements 14 zu
verhindern, wenn das Drosselventilelement 14 in einer vollständig
geschlossenen Position ist.
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Da
die Dichtelemente 50 in der Position relativ zu den entsprechenden
Ventilschaftbereichen 22 des Drosselventilelements 14 festgelegt
sind, ist es möglich, die Dichtelemente 50 genau
zu positionieren.
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Die
inneren Dichtbereiche 55 sind elastisch auf die entsprechenden
Ventilschaftbereiche 22 aufgesetzt, an denen die Dichtelemente 50 in
der Lage fixiert sind. Die ringförmigen Elemente 52 sind
zum Einschränken der elastischen Deformation in der Radialrichtung
der entsprechenden inneren Dichtbereiche 55 vorgesehen.
Daher ist es möglich, die genaue und sichere Positionierung
der Dichtelemente 50 auf den entsprechenden Ventilschaftbereichen 22 oder den
entsprechenden Lagereinsatzbereichen 18 des Drosselventilelements 14 zu
verbessern.
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Die
Dichtelemente 50 haben jeweilige den negativen Druck aufnehmende
Lippen 57, die sich zum Erhöhen des Kontaktdrucks
gegen die entsprechenden Flächenteile 38 der inneren
Umfangsflächen der Lagereinsatzbereiche 18 aufgrund
des negativen Drucks, der innerhalb der Bohrung 17 erzeugt
wird, elastisch deformieren können. Daher ist es möglich,
die Dichtleistung der Dichtelemente 50 gegen den negativen
Druck innerhalb der Bohrung 17 zu verbessern. Zusätzlich
können sich die den negativen Druck aufnehmenden Lippen 57 deformieren,
dass sie der Bewegung in der Axialrichtung und/oder der Radialrichtung
des Drosselventilelements 14 relativ zu den entsprechenden
Lagereinsatzbereichen 18 des Drosselkörpers 12 folgen.
Daher ist es möglich, eine mögliche Beeinträchtigung
in der Dichtleistung zu verhindern oder zu minimieren, die aufgrund
der Bewegung des Ventilelements 14 hervorgerufen werden
könnte.
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Die
zweite bis elfte Ausführungsform werden nun beschrieben.
Diese Ausführungsformen sind Modifikationen der ersten
Ausführungsform. Daher sind entsprechenden Bauteilen die
gleichen Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform
gegeben und die Beschreibung dieser Bauteile wird nicht wiederholt.
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(Zweite Ausführungsform)
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Eine
zweite Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 6 bis 8 beschrieben.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten
Ausführungsform in den Gestaltungen der ringförmigen
Elemente 52 und der elastischen Elemente 54 des
Dichtelements 50 (siehe 4 und 5). Auch
bei dieser Ausführungsform sind die rechte Dichtstruktur
und die linke Dichtstruktur zum Dichten zwischen den Lagereinsatzbereichen 18 des
Drosselkörpers 12 und dem Drosselventilelement 14 symmetrisch
zueinander. Daher wird nur die rechte Dichtstruktur erklärt
und die Erklärung der linken Dichtstruktur wird weggelassen.
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Wie
es in 8 dargestellt ist, hat ein Dichtelement 250 dieser
Ausführungsform ein ringförmiges Element 252 und
ein elastisches Element 254. Das ringförmige Element 252 hat
einen röhrenförmigen Hauptbereich 252a und
einen Flanschbereich 252b. Der röhrenförmige
Hauptbereich 252a hat eine kurze axiale Länge,
so dass das ringförmige Element 252 innerhalb
eines Bereichs der hinteren Hälfte des elastischen Elements 254 eingebettet
ist.
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Wie
es in 8 dargestellt ist, hat das elastische Element 254 einen
inneren Dichtbereich 255, einen Stützröhrenbereich 262,
einen Stützplattenbereich 263 und eine rockartige,
den positiven Druck aufnehmende Lippe 264. Der innere Dichtbereich 255 hat
eine zylindrische röhrenförmige Konfiguration
und dient zum Bedecken der inneren Umfangsseite des röhrenförmigen
Hauptbereichs 252a des ringförmigen Elements 252.
Der innere Dichtbereich 255 erstreckt sich nach vorne von
dem röhrenförmigen Hauptbereich 252a.
Der Stützröhrenbereich 262 hat eine zylindrische
röhrenförmige Konfiguration und erstreckt sich
nach hinten von dem äußeren Umfang eines Flanschbereichs 252b des
ringförmigen Elements 252. Der Stützplattenbereich 263 erstreckt sich
radial nach außen von dem hinteren Ende des Stützröhrenbereichs 262.
Die den positiven Druck aufnehmende Lippe 264 erstreckt
sich nach vorne von dem äußeren Umfang des Stützplattenbereichs 263.
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Die
den positiven Druck aufnehmende Lippe 264 hat einen Hauptlippenteil 264a,
einen zylindrischen röhrenförmigen Teil 264b und
einen Vorsprung 264c. Der Hauptlippenteil 264a erstreckt
sich nach vorne von dem äußeren Umfang des Stützplattenbereichs 263 und
hat einen Durchmesser, der in der Vorwärtsrichtung zunimmt.
Der zylindrische röhrenförmige Teil 264b erstreckt
sich nach vorne von dem Hauptlippenteil 264a. Der Vorsprung 264c steht
radial nach außen von dem hinteren Ende des zylindrischen
röhrenförmigen Teils 264b vor und erstreckt sich
entlang des Umfangs des zylindrischen röhrenförmigen
Teils 264b. Der Vorsprung 264b hat eine halbkreisförmige
Querschnittskonfiguration. Ein Raum 265 ist zwischen dem
inneren Dichtbereich 255 und der den positiven Druck aufnehmenden
Lippe 264 definiert. Der Raum 265 hat ein offenes
vorderes Ende und ein hinteres Ende, das durch den Stützröhrenbereich 262 und
den Stützplattenbereich 263 geschlossen ist. Eine
Mehrzahl von Rippen 266 ist zum Verbinden zwischen dem
inneren Dichtbereich 255 und der den positiven Druck aufnehmenden Lippe 264 in
der Radialrichtung vorgesehen und die Rippen 266 erstrecken
sich über den Raum 265. Die Rippen 266 sind
gleichmäßig voneinander in der Umfangsrichtung
beabstandet. Bei dieser Ausführungsform sind zwei Rippen 266 vorgesehen
und voneinander unter einem Winkel von 180° beabstandet.
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Wie
es in 6 dargestellt ist, wird innerhalb des ringförmigen
Raums 42 das Dichtelement 250 in der Position
relativ zu dem ersten Schaftteil 34 des Ventilschaftbereichs 22 durch
Einsetzen des inneren Dichtbereichs 255 auf den ersten
Schaftteil 34 mit einer vorgegebenen Passungstoleranz befestigt.
In diesem Zusammenhang begrenzt der röhrenförmige Hauptbereich 252a des
ringförmigen Elements 252 die elastische Deformation
in der Richtung radial nach außen der hinteren Hälfte
des inneren Dichtbereichs 255, so dass der innere Dichtbereich 255 fest auf
den ersten Schaftteil 34 des Ventilschaftbereichs 22 mit
der vorgegebenen Passungstoleranz aufgesetzt ist. Die vordere Endfläche
des inneren Dichtbereichs 255 und die vordere Endfläche
des röhrenförmigen Teils 264b der den
positiven Druck aufnehmenden Lippe 264 sind elastisch in
einem Flächenkontaktverhältnis mit der Endfläche 32 des
Drosselventilelements 14 in Berührung.
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Der
Vorsprung 264c der den positiven Druck aufnehmenden Lippe 264 ist
elastisch mit dem gesamten Umfang des Flächenteils 38 der
inneren Umfangsfläche des Lagereinatzbereichs 18 des
Drosselkörpers 12 in Berührung. Wenn
sich das Dichtelement 250 mit dem Drosselventilelement 14 dreht,
bewegt sich der Vorsprung 264 in einem Kontaktverhältnis
mit dem Flächenteil 38 gleitend. Der innere Dichtbereich 255 dient
zum Dichten gegen die äußere Umfangsfläche
des Ventilschaftbereichs 22. Zusätzlich dienen
das vordere Ende des inneren Dichtbereichs 255 und das
vordere Ende des röhrenförmigen Teils 264b der
den positiven Druck aufnehmenden Lippe 264 zum Dichten
gegen die Endfläche 32 des Drosselventilelements 14.
Ferner dient die den positiven Druck aufnehmende Lippe 264 zum
Dichten gegen den Flächenteil 38 der inneren Umfangsfläche
des Lagereinsatzbereichs 38, wie oben beschrieben, und kann
sich elastisch deformieren zum Erhöhen des Kontaktdrucks
gegen den Flächenteil 38 aufgrund des positiven
Drucks, der innerhalb der Bohrung 17 erzeugt werden kann.
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Auch
bei dieser Ausführungsform können im Wesentlichen
die gleichen Vorteile wie bei der ersten Ausführungsform
erzielt werden. Da die den positiven Druck aufnehmende Lippe 264 vorgesehen
ist, ist es zusätzlich möglich, die Dichtfähigkeit
gegen den positiven Druck zu verbessern, der innerhalb der Bohrung 17 möglicherweise
erzeugt wird. Ferner kann sich die den positiven Druck aufnehmende
Lippe 264 deformieren, dass sie der Bewegung in der Axialrichtung
und/oder der Radialrichtung des Drosselventilelements 14 relativ
zu dem entsprechenden Lagereinsatzbereich 18 des Drosselkörpers 12 folgt. Daher
ist es möglich, die mögliche Beeinträchtigung der
Dichtfähigkeit zu verhindern oder zu minimieren, die aufgrund
der Bewegung des Ventilelements 14 hervorgerufen werden
kann.
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Ferner
liegt gemäß dieser Ausführungsform die äußere
Umfangsseite des Raums 265 des Dichtelements 50 den
entsprechenden Endflächen 26a der Ventilplattenbereiche 26 des
Drosselventilelements 14 gegenüber. Daher können
die Rippen 266 die Endflächen 26a berühren,
um den möglichen Leckstrom der Einlassluft von der stromaufwärtigen Seite
des Drosselventilelements 14 zur stromabwärtigen
Seite über den Raum 265 zu verhindern oder zu minimieren,
wenn das Drosselventilelement 14 in einer vollständig
geschlossenen Position ist.
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(Dritte Ausführungsform)
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Eine
dritte Ausführungsform wird nun unter Bezug auf 9 bis 11 beschrieben.
Diese Ausführungsform ist eine Modifikation der zweiten
Ausführungsform und unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform
dadurch, dass ein Teil des röhrenförmigen Teils 264b der
den positiven Druck aufnehmenden Lippe 264 des Dichtelements 250 (siehe 7 und 8),
welcher Teil auf der Seite vor dem Vorsprung 264c positioniert
ist, entfernt oder weggeschnitten ist. In diesem Zusammenhang erstrecken sich
die Rippen 266 radial nach außen, dass sie radial äußere
Enden aufweisen, die axial mit dem radial äußeren
Umfangsende der den positiven Druck aufnehmenden Lippe 264 ausgerichtet
sind.
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Auch
bei dieser Ausführungsform ist es möglich, im
Wesentlichen die gleichen Vorteile wie bei der zweiten Ausführungsform
zu erzielen. Insbesondere da die Berührungsfläche
der den positiven Druck aufnehmenden Lippe 264 mit dem
Flächenteil 38 der inneren Umfangsfläche
des Lagereinsatzbereichs 18 des Drosselkörpers 12 verringert
werden kann, ist es möglich, den Widerstand gegenüber
der Gleitbewegung der den positiven Druck aufnehmenden Lippe 264 relativ
zu dem Flächenteil 38 zu verringern.
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(Vierte Ausführungsform)
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Eine
vierte Ausführungsform wird nun unter Bezug auf 12 bis 16 beschrieben.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform
in dem Aufbau des Dichtelements 50 (siehe 4 und 5).
Somit besteht, wie es in 14 bis 16 gezeigt
ist, ein Dichtelement 350 dieser Ausführungsform
aus nur einem elastischen Element, das aus Gummi oder Ähnlichem
gebildet ist.
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Wie
es in 15 dargestellt ist, hat das
Dichtelement 350 einen äußeren Dichtbereich 351,
eine den positiven Druck aufnehmende Lippe 352, eine den
negativen Druck aufnehmende Lippe 353 und einen vorderseitigen
Dichtbereich 354. Der äußere Dichtbereich 351 hat
eine zylindrische röhrenförmige Gestalt. Die den
positiven Druck aufnehmende Lippe 352 erstreckt sich nach
vorne von einem zentralen Bereich in Bezug auf die Axialrichtung
der inneren Umfangsfläche des äußeren
Dichtbereichs 351 und hat einen Durchmesser, der in der
Richtung nach vorne in der Art und Weise eines Kegelstumpfs abnimmt.
Die den negativen Druck aufnehmende Lippe 353 erstreckt
sich nach hinten von dem Basisbereich der den positiven Druck aufnehmenden
Lippe 352 und hat einen Durchmesser, der in der Richtung
nach hinten in der Weise eines Kegelstumpfs abnimmt. Der vorderseitige
Dichtbereich 354 hat eine zylindrische röhrenförmige
Gestalt und erstreckt sich nach vorne von dem zentralen Bereich
der den positiven Druck aufnehmenden Lippe 352. Ein Raum 355 ist zwischen
dem äußeren Dichtbereich 351 und dem vorderseitigen
Dichtbereich 354 definiert. Der Raum 355 hat ein
offenes vorderes Ende. Die den positiven Druck aufnehmende Lippe 352 schließt
die hintere Seite des Raums 355. Eine Mehrzahl von Rippen 356 sind
zur Verbindung zwischen dem äußeren Dichtbereich 351 und
dem vorderseitigen Dichtbereich 354 in der Radialrichtung
vorgesehen und erstrecken sich über den Raum 355.
Die Rippen 356 sind gleichmäßig zueinander
in der Umfangsrichtung beabstandet. Bei dieser Ausführungsform
sind zwei Rippen 356 vorgesehen und sind voneinander um
einen Winkel von 180° beabstandet. Jede Rippe 356 hat
ein äußeres Ende mit einem Paar von Erweiterungen 356a in Umfangsrichtung,
die sich in entgegengesetzte Richtungen zueinander erstrecken. In
einer Seitenansicht des Dichtelements 350, die in 16 gezeigt
ist, bilden die Erweiterungen 356a in Umfangsrichtung gemeinsam
eine im Wesentlichen trapezoide Gestalt, die in einer Richtung weg
von der Vorderkante des äußeren Dichtbereichs 351 sich
verjüngt.
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Wie
es in 12 dargestellt ist, ist das
Dichtelement 350 in der Position innerhalb des ringförmigen
Raums 42 durch Presspassung des äußeren Dichtbereichs 351 in
den Flächenteil 38 der inneren Umfangsfläche
des Lagereinsatzbereichs 18 mit einer vorgegebenen Passungstoleranz
befestigt. Die vordere Endfläche des vorderen Dichtbereichs 354 ist
elastisch in Berührung in einem Flächenberührungsverhältnis
zur Endfläche 32 des Drosselventilelements 14.
Der innere Umfangsrand der den positiven Druck aufnehmenden Lippe 352 und
der innere Umfangsrand der den negativen Druck aufnehmenden Lippe 353 berühren
elastisch die äußere Umfangsfläche des
ersten Schaftteils 34 des Ventilschaftbereichs 22 über
den gesamten Umfang der äußeren Umfangsfläche.
Die innere Endfläche 20a des Lagers 20 ist
in einem Flächenberührungsverhältnis
mit der hinteren Endfläche des äußeren
Dichtbereichs 351. Der äußere Dichtbereich 351 dient
dazu, gegen den Flächenteil 38 der inneren Umfangsfläche
des Lagereinsatzbereichs 18 zu dichten. Der vorderseitige
Dichtbereich 354 dient dazu, gegen die Endfläche 32 des
Drosselventilelements 14 zu dichten. Die den positiven
Druck aufnehmende Lippe 352 und die den negativen Druck
aufnehmende Lippe 353 dienen dazu, gegen die äußere
Umfangsfläche des Ventilschaftbereichs 22 zu dichten.
Die den positiven Druck aufnehmende Lippe 352 kann sich
zum Erhöhen des Kontaktdrucks gegen die äußere
Umfangsfläche des Ventilschaftbereichs 22 aufgrund des
positiven Drucks, der innerhalb der Bohrung 17 erzeugt
werden kann, elastisch deformieren. Die den negativen Druck aufnehmende
Lippe 353 kann sich zum Erhöhen des Kontaktdrucks
gegen die äußere Umfangsfläche des Ventilschaftbereichs 22 aufgrund des
negativen Drucks, der innerhalb der Bohrung 17 erzeugt
werden kann, elastisch deformieren.
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Auch
bei dieser Ausführungsform ist es möglich, im
Wesentlichen die gleichen Vorteile wie bei der ersten Ausführungsform
zu erzielen. Da das Dichtelement 350 fest auf den Lagereinsatzbereich 18 des Drosselkörpers 12 aufgesetzt
ist, ist es außerdem möglich, das Dichtelement 350 genau
zu positionieren. Wenn sich das Drosselventilelement 14 dreht, bewegt
sich daher die äußere Umfangsfläche des Ventilschaftbereichs 22 in
Gleitkontaktverhältnis mit der den positiven Druck aufnehmenden
Lippe 352 und der den negativen Druck aufnehmenden Lippe 353,
und die Endfläche 32 bewegt sich in Gleitkontaktverhältnis
mit dem vorderseitigen Dichtbereich 354.
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Zusätzlich
deformiert sich die den positiven Druck aufnehmende Lippe 352 elastisch
zum Erhöhen des Kontaktdrucks gegen die äußere
Umfangsfläche des Ventilschaftbereichs 22, wenn ein
positiver Druck innerhalb der Bohrung 17 erzeugt ist. Selbst
wenn ein negativer Druck innerhalb der Bohrung 17 erzeugt
ist und eine elastische Deformation der den positiven Druck aufnehmenden
Lippe 352 hervorgerufen hat (zum Verringern des Kontaktdrucks
gegen die äußere Umfangsfläche des Ventilschaftbereichs 22),
kann der negative Druck eine elastische Deformation der den negativen
Druck aufnehmenden Lippe 353 zum Erhöhen des Kontaktdrucks
gegen die äußere Umfangsfläche des Ventilschaftbereichs 22 hervorrufen.
Daher kann die Dichtfähigkeit gegenüber sowohl
dem positiven Druck als auch dem negativen Druck, die innerhalb
der Bohrung 17 erzeugt werden können, verbessert
werden. Ferner können sich die den positiven Druck aufnehmende
Lippe 352 und die den negativen Druck aufnehmende Lippe 353 deformieren,
dass sie der Bewegung in der Axialrichtung und/oder der Radialrichtung
des Drosselventilelements 14 relativ zu den entsprechenden
Lagereinsatzbereichen 18 des Drosselkörpers 12 folgen.
Daher ist es möglich, die mögliche Beeinträchtigung
in der Dichtleistung zu verhindern oder zu minimieren, die aufgrund
der Bewegung des Ventilelements 14 hervorgerufen werden
kann.
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Ferner
kann das Dichtelement 350 fest in den entsprechenden Lagereinsatzbereich 18 des Drosselkörpers 12 in
einer solchen Position eingesetzt werden, dass die Rippen 356 der
entsprechenden Endfläche 32 des Drosselventilelements 14,
einschließlich den Endflächen 26a der
Ventilplattenbereiche 26, gegenüberliegen, wenn
das Drosselventilelement 14 in der vollständig
geschlossenen Position ist. Mit dieser Anordnung ist es möglich,
den möglichen Leckstrom der Einlassluft von der stromaufwärtigen
Seite zur stromabwärtigen Seite des Drosselventilelements 14 über
den Raum 355 zu minimieren. Da die Erweiterungen 356a zusätzlich
zu den Rippen 356 vorgesehen sind, ist es ferner möglich,
weiter effektiv den möglichen Leckstrom der Einlassluft
von der stromaufwärtigen Seite zur stromabwärtigen
Seite des Drosselventilelements 14 über den Raum 355 zu
verhindern oder zu minimieren.
-
(Fünfte Ausführungsform)
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Eine
fünfte Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme
auf 17 bis 19 beschrieben. Diese
Ausführungsform ist eine Modifikation der vierten Ausführungsform
und unterscheidet sich von der vierten Ausführungsform
dadurch, dass acht Rippen 356 vorgesehen sind und näherungsweise
gleichmäßig voneinander um einen Winkel von 45° beabstandet
sind. Zusätzlich hat der äußere Dichtbereich 351 eine
vordere Erweiterung 351a, die sich nach vorne (nach links
betrachtet in 18) von dem äußeren Dichtbereich 351 erstreckt,
und die mit den Erweiterungen 356a der Rippen 356 zusammengefügt
ist (siehe 18 und 19).
-
Auch
mit dieser Ausführungsform ist es möglich, im
Wesentlichen die gleichen Vorteile wie bei der vierten Ausführungsform
zu erzielen. Aufgrund der Zunahme in der Anzahl der Rippen 356 und
ihrer Erweiterungen 356a ist es zusätzlich möglich
zu verhindern, dass der äußere Dichtbereich 351,
die den positiven Druck aufnehmende Lippe 352 und der vorderseitige
Dichtbereich 354 übermäßig deformiert werden.
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(Sechste Ausführungsform)
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Eine
sechste Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 20 und 21 beschrieben.
Auch diese Ausführungsform ist eine Modifikation der vierten
Ausführungsform und unterscheidet sich von der vierten
Ausführungsform hinsichtlich der vorderen Hälfte
des äußeren Dichtbereichs 351, dadurch,
dass ein Teil des äußeren Dichtbereichs 351 auf
der Vorderseite der den positiven Druck aufnehmenden Lippe 352 entfernt
oder weggeschnitten ist. Die Rippen 356 erstrecken sich
in der Axialrichtung, so dass sie mit dem äußeren
Dichtbereich 351 zusammengefügt sind.
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Auch
bei dieser Ausführungsform können im Wesentlichen
die gleichen Vorteile wie bei der vierten Ausführungsform
erzielt werden. Da die axiale Länge des äußeren
Dichtbereichs 351 verkürzt werden kann, kann zusätzlich
der Montagevorgang des Dichtelements 350 mit dem entsprechenden
Lagereinsatzbereich 18 des Drosselkörpers 12 vereinfacht werden.
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(Siebte Ausführungsform)
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Eine
siebte Ausführungsform wird nun unter Bezug auf 22 beschrieben.
Auch diese Ausführungsform ist eine Modifikation der vierten
Ausführungsform (siehe 12) und
unterscheidet sich von der vierten Ausführungsform dahingehend,
dass ein ringförmiges plattenartiges Gleitelement 360 zwischen
der Endfläche 32 des Drosselventilelements 14 und
dem äußeren Dichtbereich 351 des Dichtelements 350 eingebracht
ist. Das Gleitelement 360 berührt verschiebbar
die Endfläche 32 des Drosselventilelements 14 und
ist mit der vorderen Endfläche des äußeren
Dichtbereichs 351 durch Kleben bzw. Anhaften oder Wärmeverbindung
integriert.
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Das
Gleitelement 360 kann aus Material gebildet sein, das einen
geringen Reibwiderstand hat, wie beispielsweise High-Density Nitril-Butadien-Gummi
(H-NBR) und fluorinierten Silikonkautschuk. Alternativ kann das
Gleitelement 360 aus einer Metallplatte mit einem Schmierfilm
auf zumindest seiner Gleitseitenfläche gebildet sein. Der
Schmierfilm kann eine Beschichtung sein, die aus Polytetrafluorethylenharz,
Molybden-Disulfid oder Graphit gebildet ist. Ferner ist bei dieser
Ausführungsform der vorderseitige Dichtbereich 354 (siehe 12)
der vierten Ausführungsform weggelassen.
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Auch
bei dieser Ausführungsform ist es möglich, im
Wesentlichen die gleichen Vorteile wie bei der vierten Ausführungsform
zu erzielen. Zusätzlich ist das Gleitelement 360 zwischen
der Endfläche 32 des Drosselventilelements 14 und
dem äußeren Dichtbereich 351 des Dichtelements 350 vorgesehen
und berührt die Endfläche 32 des Drosselventilelements 14 verschiebbar.
Daher ist es möglich, die mögliche Abnutzung oder
Beschädigung des äußeren Dichtbereichs 351 des
Dichtelements 350 zu verhindern oder zu minimieren, die
aufgrund des Verschiebekontakts mit der Endfläche 32 des
Drosselventilelements 14 hervorgerufen werden kann.
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Da
das Gleitelement 360 mit dem Dichtelement 350 integriert
ist, kann ferner das Gleitelement 360 zuverlässig
relativ zu dem Dichtelement 350 positioniert werden.
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(Achte Ausführungsform)
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Eine
achte Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 24 und 25 beschrieben. Diese
Ausführungsform ist eine Modifikation der ersten Ausführungsform
und unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in
der Gestaltung des ringförmigen Elements 52. Wie
es in 25 gezeigt ist, ist bei einem
Dichtelement 450 dieser Ausführungsform ein Endbereich
des röhrenförmigen Hauptbereichs 52a des
ringförmigen Elements 52 auf der Seite des Lagers 20 (rechte
Seite betrachtet in 24) konisch zulaufend, so dass
der Durchmesser in Richtung des Lagers 20 abnimmt. Das
vordere Ende des Endbereichs des röhrenförmigen
Hauptbereichs 52a auf der Seite des Lagers 20 ist
auf der inneren Umfangsfläche des elastischen Elements 54 freigelegt und
dient als ein Berührungsteil 52c, wie anschließend
erklärt wird.
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Wie
es in 24 gezeigt ist, ist innerhalb
des ringförmigen Raums 42 das Dichtelement 450 in
der Position relativ zu dem ersten Schaftteil 34 des Ventilschaftbereichs 22 durch
Aufsetzen des inneren Dichtbereichs 55 des elastischen
Elements 54 auf den ersten Schaftteil 34 mit einer
vorgegebenen Toleranz befestigt. Mit diesem Einsetzvorgang berührt der
Berührungsteil 52c des ringförmigen Elements 52 elastisch
die äußere Umfangsfläche des ersten Schaftteils 34.
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Auch
mit dieser Ausführungsform können im Wesentlichen
die gleichen Vorteile wie bei der ersten Ausführungsform
erzielt werden. Da das elastische Element 52 den Berührungsteil 52c aufweist,
der elastisch die äußere Umfangsfläche
des ersten Schaftteils 34 berührt, ist es zusätzlich
möglich, das Dichtelement 450 relativ zu dem ersten
Schaftteil 34 im Bezug zur Axialrichtung und auch im Bezug
zur einer Rotationsrichtung um die Achse zu positionieren. Durch
die Ermöglichung der Positionierung des Dichtelements 450 im
Bezug auf die Axialrichtung ist es möglich, effektiv das
mögliche Rücksprungphänomen des Dichtelements 450 zu
verhindern, das hervorgerufen werden kann, wenn das Dichtelement 450 montiert
wird. Das Rücksprungphänomen ist eine Eigenschaft,
die bewirkt, dass das Dichtelement 450 in der Richtung
entgegengesetzt zur Einsetzrichtung zurückkehrt (in der
Richtung nach rechts betrachtet in 24) aufgrund
der Elastizität des inneren Dichtbereichs 55 des
elastischen Elements 54, wenn das Dichtelement 450 auf
den ersten Schaftteil 34 aufgesetzt wird.
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Bei
dieser Ausführungsform ist der Ventilschaftbereich 22 aus
Harz gebildet und das ringförmig Element 52 ist
aus Metall. Daher kann der Berührungsteil 52c in
die äußere Umfangsfläche des ersten Schaftteils 34 des
Ventilschaftbereichs 22 einbeißen, wenn das Rücksprungphänomen
hervorgerufen ist. Daher ist es möglich, effektiv die mögliche
Bewegung des Dichtelements 450 in der Axialrichtung und
in der Rotationsrichtung um die Achse zu verhindern oder zu minimieren.
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Die
innere Umfangsseite und die äußere Umfangsseite
des Dichtelements 450 können, wie es in 26 gezeigt
ist, umgekehrt sein. Mit dieser Anordnung kann innerhalb des ringförmigen
Raums 42 das Dichtelement 450 in Position durch
Einsetzen des Dichtbereichs 55 (positioniert auf der äußeren Seite
in der Anordnung von 26) des elastischen Elements 54 in
den Flächenteil 38 der inneren Umfangsfläche
des Lagereinsatzbereichs 18 mit einer vorbestimmten Toleranz
befestigt werden. In diesem Zusammenhang berührt der Berührungsteil 52c des ringförmigen
Elements 52 elastisch den Flächenteil 38.
Die den negativen Druck aufnehmende Lippe 57 berührt
elastisch die äußere Umfangsfläche des
ersten Schaftteils 34 des Ventilschaftbereichs 22 über den
gesamten Umfang.
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(Neunte Ausführungsform)
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Eine
neunte Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 27 und 28 beschrieben. Diese
Ausführungsform ist eine Modifikation der ersten Ausführungsform
und unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in
den Gestaltungen des ringförmigen Elements 52 und
des elastischen Elements 54 des Dichtelements 50 (siehe 4 und 5).
Wie es in 28 gezeigt ist, hat gemäß einem
Dichtelement 550 dieser Ausführungsform ein elastisches
Element 554 eine Gestalt, die dem elastischen Element 50 entspricht,
wobei der Bereich der inneren Hälfte weggelassen ist, so
dass der röhrenförmige Hauptbereich 52a des
ringförmigen Elements 52 auf der inneren Umfangsseite
des elastischen Elements 554 freigelegt ist. Der innere
Durchmesser des röhrenförmigen Hauptbereichs 52a des ringförmigen
Elements 52 ist festgelegt, dass die Presspassung des röhrenförmigen
Hauptbereichs 52a auf den ersten Schaftteil 34 des
Ventilschaftbereichs 22 ermöglicht wird. Auf diese
Weise dient das ringförmige Element 52 als ein
Presspassungselement.
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Wie
es in 27 gezeigt ist, wird das Dichtelement 550 in
der Position innerhalb des ringförmigen Raums 42 durch
Presspassung des zylindrischen Hauptbereichs 52a des ringförmigen
Elements 52 auf den ersten Schaftteil 34 des Ventilschaftbereichs 22 festgelegt.
Eine Presspassung des zylindrischen Hauptbereichs 52a auf
den ersten Schaftteil 34 kann den zylindrischen Hauptbereich 52a gegen den
ersten Schaftteil 34 dichten. Auch bei dieser Ausführungsform
können im Wesentlichen die gleichen Vorteile wie bei der
ersten Ausführungsform erzielt werden.
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Die
innere Umfangsseite und die äußere Umfangsseite
des Dichtelements 550 können, wie es in 29 gezeigt
ist, umgekehrt sein. Mit dieser Anordnung kann das Dichtelement 550 in
der Lage innerhalb des ringförmigen Raums 42 durch
Presspassung in den Flächenteil 38 der inneren
Umfangsfläche des Lagereinsatzbereichs 18 festgelegt
werden. Die den negativen Druck aufnehmende Lippe 57 kann
elastisch die äußere Umfangsfläche des
ersten Schaftteils 34 des Ventilschaftbereichs 22 über
den gesamten Umfang berühren.
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(Zehnte Ausführungsform)
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Eine
zehnte Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 30 und 31 beschrieben. Diese
Ausführungsform ist eine weitere Modifikation der neunten
Ausführungsform und unterschiedet sich von der neunten
Ausführungsform in der Gestaltung des ringförmigen
Elements 52 des Dichtelements 550 (siehe 27 und 28).
Wie es in 31 dargestellt ist, ist bei
einem Dichtelement 650 dieser Ausführungsform
ein Endbereich des röhrenförmigen Hauptbereichs 52a des
ringförmigen Elements 53 auf der Seite des Lagers 20 (rechte
Seite betrachtet in 30) konisch zulaufend, so dass
sein Durchmesser in Richtung des Lagers 20 verringert wird,
so dass das vordere Ende des Endbereichs des röhrenförmigen
Hauptbereichs 52a als ein Berührungsteil 652c dient,
wie anschließend erklärt wird.
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Wie
es in 30 gezeigt ist, wird innerhalb des
ringförmigen Raums 42 das Dichtelement 650 in der
Lage durch Aufsetzen des röhrenförmigen Hauptbereichs 52a des
ringförmigen Elements 52 auf den ersten Schaftteil 34 des
Lagerschaftbereichs 22 befestigt. Mit diesem Aufsetzvorgang
berührt der Berührungsteil 652c des ringförmigen
Elements 52 elastisch die äußere Umfangsfläche
des ersten Schaftteils 34.
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Auch
bei dieser Ausführungsform ist es möglich, im
Wesentlichen die gleichen Vorteile wie bei der ersten Ausführungsform
zu erzielen. Da das ringförmige Element 52 den
Berührungsteil 652c aufweist, der elastisch die äußere
Umfangsfläche des ersten Schaftteils 34 berührt,
kann zusätzlich das Dichtelement 650 relativ zu
der äußeren Umfangsfläche des ersten
Schaftteils 34 im Bezug auf die Axialrichtung und die Rotationsrichtung
um die Achse positioniert werden. Ein Positionieren des Dichtelements 650 auf diese
Weise kann effektiv das mögliche Rücksprungphänomen
des Dichtelements 650 verhindern, das hervorgerufen werden
kann, wenn das Dichtelement 650 montiert wird. Das Rücksprungphänomen
kann bewirken, dass das Dichtelement 650 zur Richtung entgegengesetzt
zur Einsetzrichtung (Richtung nach rechts betrachtet in 30)
aufgrund der Elastizität des inneren Dichtbereichs 55 (siehe 3)
des elastischen Elements 54 zurückkehrt, wenn
das Dichtelement 650 auf den ersten Schaftteil 34 aufgesetzt wird.
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Auch
bei dieser Ausführungsform ist der Ventilschaftbereich 22 aus
Harz gebildet und das ringförmige Element 52 ist
aus Metall gebildet. Daher kann der Berührungsteil 652c in
die äußere Umfangsfläche des ersten Schaftteils 34 des
Ventilschaftbereichs 22 einbeißen, wenn das Rücksprungphänomen
hervorgerufen ist. Daher ist es möglich, effektiv die mögliche
Bewegung des Dichtelements 650 in der Axialrichtung und
in der Rotationsrichtung um die Achse zu verhindern oder zu minimieren.
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Die
innere Umfangsseite und die äußere Umfangsseite
des Dichtelements 650 können umgekehrt werden,
wie es in 32 gezeigt ist. Mit dieser Anordnung
kann das Dichtelement 650 in der Position innerhalb des
ringförmigen Raums 42 durch Presspassung in den
Flächenteil 38 der inneren Umfangsfläche
des Lagereinsatzbereichs 18 festgelegt werden. Der Berührungsteil 652 kann
elastisch den Flächenteil 38 der inneren Umfangsfläche
des Lagereinsatzbereichs 18 berühren. Die den
negativen Druck aufnehmende Lippe 57 kann elastisch die äußere Umfangsfläche
des ersten Schaftteils 34 des Ventilschaftbereichs 22 über
den gesamten Umfang berühren.
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(Elfte Ausführungsform)
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Eine
elfte Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 33 beschrieben.
Diese Ausführungsform ist eine weitere Modifikation der
zehnten Ausführungsform und unterscheidet sich von der zehnten
Ausführungsform dadurch, dass gemäß einer
Dichtstruktur der elften Ausführungsform ein weiteres Dichtelement 750 auf
der Seite der Lager 20 (rechte Seite betrachtet in 31)
des Dichtelements 650 innerhalb des ringförmigen
Raums 42 angebracht ist. Das Dichtelement 750 hat
eine Konfiguration, die dem Dichtelement 50 der ersten
Ausführungsform entspricht, wobei seine innere Umfangsseite
und die äußere Umfangsseite umgekehrt sind und
oben und unten vertauscht ist. Daher hat das Dichtelement 750 den
Dichtbereich 55 zum Dichten gegen den Flächenteil 38 der
inneren Umfangsfläche des Lagereinsatzbereichs 18.
Das Dichtelement 750 hat auch den Dichtbereich 57 zum
Dichten gegen den ersten Schaftteil 34 des Lagerschaftbereichs 22. Aus
Erklärungszwecken werden das Dichtelement 650 und
das Dichtelement 750 anschließend als erstes Dichtelement 650 bzw.
als zweites Dichtelement 750 bezeichnet.
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Das
zweite Dichtelement 750 wird hinsichtlich der Position
innerhalb des ringförmigen Raums 42 durch Einsetzen
des Dichtbereichs 55 (der radial auf der äußeren
Seite positioniert ist) des elastischen Elements 54 in
den Flächenteil 38 der inneren Umfangsfläche
des Lagereinsatzbe reichs 18 mit einer vorgegebenen Passungstoleranz
festgelegt. Aufgrund des Umdrehens bezüglich oben und unten
ist die den negativen Druck aufnehmende Lippe 57 in eine
den positiven Druck aufnehmende Lippe 57a umgewandelt,
die elastisch die äußere Umfangsfläche
des ersten Schaftteils 34 des Lagereinsatzbereichs 22 über
den gesamten Umfang berührt.
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Auch
bei dieser Ausführungsform können im Wesentlichen
die gleichen Vorteile wie bei der ersten Ausführungsform
erreicht werden. Zusätzlich ist das zweite Dichtelement 750 innerhalb
des ringförmigen Raums 42 auf der Seite des Lagers 20 vorgesehen und
hat die Dichtbereiche 55 und 57, die gegen den Flächenteil 38 der
inneren Umfangsfläche des Lagereinsatzbereichs bzw. die äußere
Umfangsfläche des ersten Schaftbereichs 34 jeweils
dichten. Daher sieht das zweite Dichtelement 750 eine Dichtung
in Durchmesserrichtung zwischen dem Lagereinsatzbereich 18 und
dem ersten Schaftteil 34 des Ventilschaftbereichs 22 vor,
so dass der mögliche Leckstrom der Einlassluft zur Umgebung
der Bohrung 17 und der mögliche Leckstrom der
Einlassluft von der stromaufwärtigen Seite zur stromabwärtigen
Seite des Drosselventilelements 14 durch die Bohrung 17 in
der vollständig geschlossenen Position weiter effektiv
verhindert werden können. Mit dem Dichtelement 750 dient
ein Dichtbereich 56A, der dem vorderseitigen Dichtbereich 56 entspricht,
als ein rückseitiger Dichtbereich. In 33 ist
der Dichtbereich 56A entfernt von der inneren Endfläche 20a positioniert.
Der Dichtbereich 56A kann jedoch die inneren Endfläche 20a berühren.
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Da
das elastische Element 54 des zweiten Dichtelements 750 die
den positiven Druck aufnehmende Lippe 57a hat, die sich
zum Erhöhen des Kontaktdrucks gegen die äußere
Umfangsfläche des ersten Schaftteils 34 aufgrund
des positiven Drucks, der innerhalb der Bohrung 17 erzeugt
werden kann, deformieren kann, ist es möglich, die Dichtleistung
gegen den positiven Druck innerhalb der Bohrung 17 zu verbessern.
Das zweite Dichtelement 750 kann eine den negativen Druck
aufnehmende Lippe statt der den positiven Druck aufnehmenden Lippe 57a oder zusätzlich
dazu haben.
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Die
vorliegende Erfindung muss nicht auf die oben stehenden Ausführungsformen
beschränkt sein sondern kann auf verschiedene Weisen modifiziert werden.
Wenngleich beispielsweise in den oben stehenden Ausführungsformen
die Ventilschaftbereiche 22 und der Ventilkörperbereich 24 aus
Harz gebildet sind und miteinander zum Ausbilden des Drosselventilelements 14 durch
einen einzigen Gussvorgang integriert sind, kann der Ventilkörperbereich 24 durch Harz mit
den Ventilschaftbereichen 22 gegossen werden, die aus Metall
oder Harz gebildet sind, die in eine Form eingesetzt sind. Alternativ
können die Ventilschaftbereiche 22 durch Harz
mit dem Ventilkörperbereich 24 gegossen werden,
der aus Metall oder Harz gebildet ist, der in eine Form eingesetzt
ist. Es ist auch möglich, die Ventilschaftbereiche 22 und
den Ventilkörperbereich 24 unabhängig
voneinander auszubilden und den Ventilkörperbereich 24 an
den Ventilschaftbereichen 22 durch Schrauben oder Ähnliches
zum Ausbilden des Drosselventilelements 14 zu montieren.
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Wenngleich
jede der Endflächen 32 des Drosselventilkörpers 14,
die den inneren Endflächen 20a der Lager 20 gegenüberliegt,
die ringförmige Endfläche 25a des Stützschaftbereichs 25 und
Endflächen 26a der Ventilplattenbereiche 26 enthält, kann
jede der Endflächen 32 auch nur die ringförmige Endfläche 25a des
Stützschaftbereichs 25 enthalten. Alternativ können
die Endflächen 32 gestufte Flächen sein,
die auf dem Stützschaftbereich 25 geformt sind,
oder die auf den entsprechenden Ventilschaftbereichen 22 geformt
sind.
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Ferner
kann die Gestalt und die Anzahl der elastischen Elemente von jedem
Dichtelement nach Bedarf bestimmt werden. Die Anzahl der Rippen
von jedem elastischen Element kann nach Bedarf erhöht oder
verringert werden. Die Rippen, die sich in der Durchmesserrichtung
von jedem elastischen Element erstrecken, können in der
Umfangsrichtung geneigt sein. Zusätzlich können
die Rippen weggelassen werden und können nur nach Bedarf
vorgesehen werden. Die Konfiguration oder die Position des ringförmigen
Elements (oder des Presspassungselements) von jedem Dichtelement
kann nach Bedarf bestimmt werden. Wenngleich das Gleitelement 360 mit
dem Dichtelement 350 in der siebten Ausführungsform
integriert ist, kann ferner das Gleitelement 360 ein getrenntes
Element von dem Dichtelement 350 sein. Alternativ kann
das Gleitelement 360 an dem Dichtelement 350 angebracht
sein, wenn das Dichtelement 350 gestaltet ist, dass es
innerhalb des Lagereinsatzbereichs 18 festgelegt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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