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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Drosselkörper
zum Gebrauch in einem Fahrzeugmotor und ähnlichem, und,
genauer auf einen Drosselkörper, der eine Kunstharzdrosselklappe
einschließt, und die Kunstharzdrosselklappe, die in einem
Drosselkörper verwendet wird.
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Bisher
ist zum Beispiel ein Fahrzeugmotor mit einem Drosselkörper
ausgestattet, der eine Drosselklappe beinhaltet, um die Luftstrommenge
durch einen Saugweg zu steuern. Der Drosselkörper ist so gestaltet,
dass eine Bohrung durch die Drosselklappe geöffnet/geschlossen
wird. Ein Metalldrosselkörper als ein Aluminiumdruckgussteil
war als Drosselkörper wohlbekannt. Andererseits wurde vor
Kurzem ein Kunstharzdrosselkörper vorgeschlagen, um Kosten
und Gewicht zu reduzieren.
JP 2001-212846 A offenbart ein Beispiel dieses
Typs eines Kunstharzdrosselkörpers. Dieser Kunstharzdrosselkörper
umfasst einen Kunstharzkörper und eine Kunstharzwellenklappe
(gebildet aus einer Drosselklappe und einer Drosselwelle, die in
einem Stück geformt sind).
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Wenn
der Kunstharzdrosselkörper, der in
JP 2001-212846 A offenbart
ist, in den Saugweg eines Motors montiert ist, könnte jedoch
eine Fehlzündung beim Starten des Motors oder während
des Leerlaufbetriebs auftreten. Dabei strömt manchmal ein
Hochtemperatur- und Hochdruckverbrennungsgas und -flamme von einem
Brennraum schlagartig zurück in den Saugweg, und verursacht
eine Beschädigung der Kunstharzwellenklappe, durch Schmelzen.
Insbesondere beim Starten von Motoren und beim Leerlaufbetrieb ist
die Wellenklappe leicht geöffnet, und somit kann ein kleiner
Zwischenraum, zwischen dem äußeren Umfang der
Wellenklappe und der inneren Wand der Bohrung, gebildet werden.
Dementsprechend neigen das Hochtemperatur- und Hochdruckverbrennungsgas
und -flamme, verursacht durch Fehlzündung, zu einer schlagartigen
Konzentration in dem Zwischenraum, als einen Austrittsweg. Dies könnte
eine Beschädigung des äußeren Umfangsbereich
der Wellenklappe, durch Schmelzen, verursachen. Wenn die Fehlzündung
intensiv ist, könnte die gesamte Oberfläche der
Wellenklappe schmelzen.
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Die
innere Wand der Bohrung ist also dem Hochtemperatur- und Hochdruckverbrennungsgas und
-flamme ausgesetzt. Jedoch ist die innere Wand der Bohrung Teil
des Drosselkörpers, so dass sie deshalb eine größere
thermische Kapazität hat als die Wellenklappe, und das
Risiko des Schmelzens, verglichen mit der Wellenklappe, geringer
ist. Wenn der äußere Umfangsbereich der Wellenklappe schmilzt,
wird ein unvorhergesehener Zwischenraum zwischen der Wellenklappe
und der inneren Wand der Bohrung ge bildet, selbst wenn die Wellenklappe vollständig
geschlossen ist. Die Luftmenge ist dementsprechend erhöht,
was Leerlaufstörungen verursachen kann. Wenn ein geschmolzener
Bereich der Wellenklappe in einen Überstand verformt ist,
der sich wahrscheinlich mit der inneren Wand der Bohrung überlagert,
können Fehlfunktionen, und Probleme beim vollen Schließen,
wie ein Verklemmen der Wellenklappe, auftreten. Diese Probleme der
Wellenklappe (Drosselklappe), verursacht durch Fehlzündungen,
werden neuerdings, in Verbindung mit den Kunstharzwellenklappen
(Drosselklappen) bemerkt. Maßnahmen dagegen wurden dementsprechend
gefordert.
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Weiterhin
umfasst ein Beispiel eines Drosselkörpers: eine Drosselwelle,
die eine Kunstharzdrosselklappe drehbar bezüglich eines
Körpers lagert; ein Dichtungsbauelement, auf der Drosselwelle bereitgestellt,
zum Abdichten zwischen der Drosselwelle, der Kunstharzdrosselklappe
und dem Körper. Diese Art von Drosselkörper, wie
der oben genannte, hat einen Nachteil, dass, wenn eine Fehlzündung beim
Starten eines Motors, oder während des Leerlaufbetriebs,
auftritt, Hochtemperatur- und Hochdruckverbrennungsgas und -flamme
schlagartig vom Brennraum in einen Saugweg zurückströmen
können und eine Beschädigung der Dichtungsbauelements, durch
Schmelzen, verursachen. Wenn das Dichtungsbauelement schmilzt, wird
eine unvorhergesehener Zwischenraum zwischen der Drosselklappe, der
Drosselwelle und dem Körper erzeugt, selbst wenn die Drosselklappe
vollständig geschlossen ist. Dieser Zwischenraum kann die
Luftmenge erhöhen, die zu Leerlaufstörungen führt.
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben genannten Umstände
gemacht, und hat zum Ziel, einen Drosselkörper bereitzustellen,
der in der Lage ist, Beschädigungen der Kunstharzdrosselklappe
durch Schmelzen auf Grund von Fehlzündungen zu verhindern
und einen guten Betrieb der Kunstharzdrosselklappe sicherzustellen.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung ist, einen Drosselkörper bereitzustellen,
der im Stande ist, Beschädigungen eines Dichtungsbauelements
durch Schmelzen auf Grund von Fehlzündungen zu verhindern
und einen guten Betrieb einer Kunstharzdrosselklappe sicherzustellen.
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Weiterhin
ist ein anderes Ziel der Erfindung, eine Kunstharzdrosselklappe,
die in einem Drosselkörper verwendet wird, bereitzustellen,
die in der Lage ist, Beschädigung durch Schmelzen auf Grund von
Fehlzündungen zu vermeiden.
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Weitere
Ziele und Vorteile der Erfindung werden teilweise in der folgenden
Beschreibung dargelegt, und teilweise werden sie aus der Beschreibung offensichtlich
sein, oder können bei der Anwendung der Erfindung gelernt
werden.
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Die
Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 8 oder
10 gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand
der Unteransprüche.
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Gemäß einem
Aspekt weist ein Drosselkörper folgendes auf: einen Körper,
einschließlich einer Bohrung; und eine Kunstharzdrosselklappe,
angeordnet, um die Bohrung zu öffnen und zu verschließen,
dadurch gekennzeichnet, dass ein hitzebeständiges Material,
zumindest auf der Oberfläche eines äußeren
Umfangsbereichs der Kunstharzdrosselklappe, bereitgestellt ist.
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Gemäß einem
anderen Aspekt, stellt die vorliegende Erfindung einen Drosselkörper
bereit, der folgendes aufweist: einen Kör per, einschließlich
einer Bohrung; und eine Kunstharzdrosselklappe, angeordnet, um die
Bohrung zu öffnen und zu verschließen, dadurch
gekennzeichnet, dass eine hitzebeständige Schicht auf der
Oberfläche der Kunstharzdrosselklappe bereitgestellt ist.
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Gemäß einem
anderen Aspekt, stellt die vorliegende Erfindung einen Drosselkörper
bereit, der folgendes aufweist: einen Körper, einschließlich
einer Bohrung; eine Kunstharzdrosselklappe, angeordnet, um die Bohrung
zu öffnen und zu verschließen; eine Drosselwelle,
die die Kunstharzdrosselklappe bezüglich des Körpers
drehbar lagert; und ein Dichtungsbauelement, auf der Drosselwelle
bereitgestellt, um zwischen der Drosselwelle, der Kunstharzdrosselklappe
und dem Körper abzudichten, dadurch gekennzeichnet, dass
eine hitzebeständige Schicht auf der Oberfläche
des Dichtungsbauelements bereitgestellt ist.
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Weiterhin
stellt die vorliegende Erfindung gemäß einem anderen
Aspekt eine Kunstharzdrosselklappe bereit, die dazu geeignet ist,
eine Bohrung eines Drosselkörpers zu öffnen und
zu verschließen, dadurch gekennzeichnet, dass ein hitzebeständiges Material,
zumindest auf der Oberfläche eines äußeren
Umfangsbereichs, bereitgestellt ist.
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Die
beigefügten Abbildungen, die mit dieser Beschreibung verbunden
sind und einen Teil davon darstellen, veranschaulichen eine Ausführungsform der
Erfindung, und dienen, zusammen mit der Beschreibung, dazu, die
Ziele, Vorteile und Prinzipien der Erfindung zu erklären.
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1 ist
eine Schnittansicht eines elektronisch gesteuerten Drosselapparats,
der einen Drosselkörper in einer ersten Ausführungsform
einschließt;
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2 ist
eine Vorderansicht eines Zusammenbaus einer Drosselwelle und einer
Drosselklappe in der ersten Ausführungsform;
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3 ist
eine Draufsicht des Zusammenbaus der Drosselwelle und der Drosselklappe
in der ersten Ausführungsform;
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4 ist
eine rechte Seitenansicht des Zusammenbaus von 2 in
der ersten Ausführungsform;
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5 ist
eine Schnittansicht des Zusammenbaus in der ersten Ausführungsform,
entlang der Linie A-A in 2;
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6 ist
eine Vorderansicht eines Zusammenbaus einer Drosselwelle und einer
Drosselklappe in einer zweiten Ausführungsform;
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7 ist
eine Schnittansicht des Zusammenbaus in der zweiten Ausführungsform,
entlang der Linie B-B in 6;
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8 ist
eine Vorderansicht eines Zusammenbaus einer Drosselwelle und einer
Drosselkappe in einer dritten Ausführungsform;
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9 ist
eine Vorderansicht eines Zusammenbaus einer Drosselwelle und einer
Drosselklappe in einer vierten Ausführungsform;
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10 ist
eine Querschnittsdarstellung des Zusammenbaus der vierten Ausführungsform,
entlang einer Linie C-C in 9;
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11 ist
eine Schnittansicht eines elektronisch gesteuerten Drosselapparats,
der einen Drosselkörper in einer fünften Ausführungsform
einschließt; und
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12 ist
eine vergrößerte Ansicht eines Teils, angezeigt
durch eine umlaufende Strichpunktlinie in 11, in
der fünften Ausführungsform.
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„Erste Ausführungsform"
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Eine
genaue Beschreibung einer ersten bevorzugten Ausführungsform
eines Drosselkörpers und einer Kunstharzdrosselklappe der
vorliegenden Erfindung wird nun, in Bezug auf die beigefügten
Abbildungen, gegeben.
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1 ist
eine Schnittansicht eines elektronisch gesteuerten Drosselapparats 1,
der einen Drosselkörper in der ersten Ausführungsform
einschließt. Dieser Drosselapparat 1 ist, als
Hauptkomponente, mit einem Drosselkörper 2, mit
einem Gleichstrommotor 3, mit einem Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus 4,
und einem Öffnermechanismus 5 ausgestattet. Der
Drosselkörper 2 schließt einen Kunstharzkörper 7,
ausgeführt mit einer Bohrung 6, einer metallischen
Drosselwelle 8 und einer Kunstharzdrosselklappe 9 ein.
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In
der vorliegenden Ausführungsform ist der Drosselapparat 1 in
einen (nicht gezeigten) Saugweg eines Motors montiert, so dass die
Bohrung 6 des Körpers 7 in Verbindung
mit dem Saugweg steht. Der Körper 7 ist mit einer
geöffneten Seite (rechte Seite in 1) ausgebildet.
Diese offene Seite ist mit einem Abschlussgehäuse 10 verschlossen.
Die Drosselwelle 8 und die Drosselklappe 9 sind
in dem Körper 7 aufgenommen und gelagert. Insbesondere
ist die Drosselwelle 8 quer durch die Bohrung 6 platziert
und drehbar in dem Körper 7, durch Lagerstellen 11 und 12,
die mit den beiden Enden der Welle 8 verbunden sind, gelagert.
Die Drosselklappe 9 ist als Ganzes mit der Drosselwelle 8 geformt
und in der Bohrung 6 platziert. Das heißt, die
Drosselklappe 9 ist durch die Drosselwelle 8 drehbar
in dem Körper 7 gelagert, um die Bohrung 6 zu öffnen/verschließen.
Die Drosselwelle 8 ist in die Drosselklappe 9 eingegossen,
wenn die Klappe 9 aus Kunstharz geformt wird.
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Ein
Drosselzahnrad 13 ist mit einem Ende der Drosselwelle 8 gekoppelt.
Eine Rückholfeder 14 ist zwischen dem Drosselzahnrad 13 und
dem Körper 7 angeordnet, um die Drosselklappe 9 in
eine schließende Richtung zu drängen. Die Rückholfeder 14 ist ein
Bauelement, das den Öffnermechanismus 5 bildet.
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In
der vorliegenden Ausführungsform, ist der Gleichstrommotor 3 fest
in dem Körper 7 aufgenommen. Der Gleichstrommotor 3 ist
mit der Drosselwelle 8 über den Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus 4 gekoppelt,
um die Drosselklappe 9 in eine öffnende Richtung
zu bewegen. Insbesondere ist ein Motorzahnrad 15 auf einer
Abtriebswelle 3a des Gleichstrommotors 3 befestigt.
Das Motorzahnrad 15 ist mit dem Drosselzahnrad 13 über
ein Zwischenzahnrad 16 gekoppelt. Dieses Zahnrad 16 ist
ein Doppelzahnrad, das ein Zahnrad mit großem Durchmesser 16a und
ein Zahnrad mit kleinem Durchmesser 16b umfasst, und ist
drehbar in dem Körper 7 durch eine Steckachse 17 gelagert.
Das Zahnrad mit großem Durchmesser 16a greift
in das Motorzahnrad 15 ein, und das Zahnrad mit kleinem
Durchmesser 16b greift entsprechend in das Drosselzahnrad 13 ein.
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Wenn
der Gleichstrommotor 3 mit Strom versorgt wird, um die
Abtriebswelle 3a in einer normalen Richtung zu drehen,
und das Motorzahnrad 15 zu drehen, ist dessen Drehbewegung
durch das Zwischenzahnrad 16 reduziert und an das Drosselzahnrad 13 übertragen.
Dementsprechend werden die Drosselwelle 8 und die Drosselklappe 9 gegen
die drängende Kraft der Rückholfeder 14 gedreht,
um, von einem vollständig geschlossenem Zustand der Drosselklappe 9 aus,
wie in 1 gezeigt, die Bohrung 6 zu öffnen.
Das heißt, die Drosselklappe 9 ist geöffnet.
Weiterhin wird, wenn die Drosselklappe 9 bei einer bestimmten Öffnung
gehalten werden soll, der Gleichstrommotor 3 mit Strom
versorgt, um ein Drehmoment zu erzeugen, das als Haltekraft, über das
Zwischenzahnrad 16 und das Drosselzahnrad 13,
an die Drosselwelle 8 und die Drosselklappe 9 übertragen
wird. Diese Haltekraft ist im Gleichgewicht mit der drängenden
Kraft der Rückholfeder 14, was die Drosselklappe 9 bei
einer bestimmten Öffnung hält.
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Die
Einzelheiten über die Drosselklappe 9 sind unten
beschrieben. 2 ist eine Vorderansicht von
einem Zusammenbau der Drosselwelle 8 und der Drosselklappe 9. 3 ist
eine Draufsicht auf den Zusammenbau der Drosselwelle 8 und
der Drosselklappe 9. 4 ist eine
Ansicht von der rechten Seite von dem Zusammenbau von 2. 5 ist
eine Schnittansicht des Zusammenbaus entlang der Linie A-A in 2.
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In
der vorliegenden Erfindung ist, wie in den 1 und 3,
durch eine Fläche mit Kreuzschraffur gezeigt, die Drosselklappe 9 auf
der Oberfläche eines äußeren Umfangsbereichs
mit einer hitzebeständigen Schicht 21, entsprechend
dem hitzebeständigen Material der Erfindung, bereitgestellt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist eine aufgedampfte
DLC-Beschichtung als die hitzebeständige Schicht 21 eingesetzt.
DLC bedeutet „diamond-like carbon" („diamantähnlicher
Kohlenstoff"), was ein nichtkristallines Kohlenstoffhydrid oder
eines der Allotrope von Kohlenstoff ist. DLC ist üblicherweise
als Be schichtung oder Film von wenigen Mikrometern (μm)
auf der Oberfläche eines metallischen Teils oder Produkts,
erzeugt. In der vorliegenden Ausführungsform ist er auf
der Oberfläche der Kunstharzdrosselklappe 9 erzeugt.
Diese Beschichtung ist sehr glatt und extrem hart. Im Allgemeinen
wird DLC in Techniken benutzt, die geringe Reibeigenschaften und
geringe Verschleißeigenschaften verlangen. In dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist es jedoch für die hitzebeständige
Schicht 21 eingesetzt, um die Oberfläche der Kunstharzdrosselklappe 9 vor
Hochtemperatur- und Hochdruckverbrennungsgas und -flamme, verursacht
durch Fehlzündung, zu schützen. Die Dicke der
hitzebeständigen Schicht 21 in der vorliegenden
Ausführungsform ist in einem Bereich von 2 μm
bis 3 μm festgelegt. Das DLC, das die hitzebeständige
Schicht 21 bildet, ist mit Silizium und Wolfram gemischt,
um die Hitzebeständigkeit weiter zu verbessern. In dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel werden Sputtern, ein Ionenstrahlplasmaprozess,
oder andere Prozesse angewendet, um die DLC-Beschichtung auf der
Oberfläche des äußeren Umfangsbereichs
der Drosselklappe 9 durch aufdampfen herzustellen. Um die
Herstellung der DLC-Beschichtung auf der Oberfläche der
Umfangsbereichs der Drosselklappe 9 im vorliegenden Ausführungsbeispiel
zu vereinfachen, ist die äußere Umfangsfläche
der Klappe 9 aus leitfähigem Kunstharz geformt.
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Wie
in den 4 und 5 gezeigt, hat die Drosselklappe 9 einen
kegelförmigen Querschnitt, mit einer Dicke, die in der
Richtung, senkrecht zu der Drosselwelle 8, das heißt,
von der Drosselwelle 8 zu einer äußeren
Kante der Klappe 9, allmählich abnimmt. Genauer
gesagt, hat die Drosselklappe 9 einen Querschnitt, der
durch front- und rückseitige Oberflächen bestimmt
ist, der von der Drosselwelle 8 zur äußeren
Kante symmetrisch zusammenläuft. Diese Form des Querschnitts
der Drosselklappe 9 ist vorgesehen, um es der Luft zu ermöglichen
gleichmäßig an den Oberflächen der Klappe 9,
in einer geöffneten Klappenposition, entlang zu strömen.
Bei der Drosselklappe 9 der vorliegenden Ausführungsform,
ist dementsprechend ihr äußerer Umfangsbereich
am dünnsten zu anderen Bereichen und hat ebenfalls eine
geringe Wärmekapazität. Die hitzebeständige
Schicht 21 ist auf der Oberfläche dieses Umfangsbereichs
versehen.
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Gemäß dem
Drosselkörper 2 in dem vorliegenden, wie oben
beschriebenen, Ausführungsbeispiel, der die hitzebeständige
Schicht 21, bereitgestellt auf der Oberfläche
des äußeren Umfangsbereichs der Kunstharzdrosselklappe 9,
umfasst, kann die Hitzebeständigkeit der Oberfläche
des äußeren Umfangsbereichs der Klappe 9 durch
die hitzebeständige Schicht 21 verbessert werden.
Hier ist die Dicke der hitzebeständigen Schicht 21 im
Bereich von 2 μm bis 3 μm festgelegt, was sehr
dünn ist. Jedoch werden das Hochtemperatur- und Hochdruckverbrennungsgas
und -flamme, verursacht durch Fehlzündung, nur für
einen Moment gegen den Umfangsbereich der Drosselklappe 9 blasen.
Daher kann selbst eine solche dünne hitzebeständige Schicht 21 eine
ausreichende Hitzebeständigkeit bereitstellen. Zum Beispiel
kann die Anforderung der Hitzebeständigkeit von 300°C
bis 600°C, in der vorliegenden Ausführungsform,
erhalten werden. Als ein Ergebnis, kann die Kunstharzdrosselklappe 9 vom Schmelzen
auf Grund von Fehlzündungen oder anderen Gründen
verschont werden, und hat daher eine verbesserte Haltbarkeit. Dies
ermöglicht es, einen guten Betrieb des Drosselkörpers 2 sicherzustellen.
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Mit
anderen Worten, ist es möglich, Beschädigungen
des äußeren Umfangsbereichs der Drosselklappe 9 durch
Schmelzen zu verhindern, so dass kein unnötiger Zwischenraum
zwischen der Drosselklappe 9 und der inneren Wand der Bohrung 6,
wenn die Klappe 9 vollständig geschlossen ist,
erzeugt wird, so dass Leer laufstörungen vermieden werden. Weiterhin
wird, da der äußere Umfangsbereich der Drosselklappe 9 durch
Beschädigungen durch Schmelzen nicht verformt werden kann,
er sich nicht mit der inneren Wand der Bohrung 6 überlagern.
Was die Drosselklappe 9 betrifft, ist es unwahrscheinlich, dass
Fehlfunktionen und Probleme beim vollen Schließen, wie
ein Verklemmen der Wellenklappe, auftreten. Da die Beschädigung
der Drosselklappe 9 durch Schmelzen, verhindert werden
kann, kann die Drosselklappe 9 langzeitig, ohne Reparatur
oder Austausch, eingesetzt werden.
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In
der vorliegenden Ausführungsform ist die hitzebeständige
Schicht 21 durch Aufdampfen gebildet. Die hitzebeständige
Schicht 21 kann so in der Form einer sehr dünnen
Schicht hergestellt werden. Solch eine hitzebeständige
Schicht 21 kann eine Zunahme der Dicke und des Gewichts
der hitzebeständigen Drosselklappe 9 verhindern.
Die hitzebeständige Schicht 21 selbst ist so sehr
dünn, um die Strömung der Luft, entlang der Oberfläche
der Drosselklappe 9, nicht zu beeinflussen, und ebenfalls
die Gewichtsreduzierung der Kunstharzdrosselklappe 9 nicht
zu erschweren.
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In
der vorliegenden Ausführungsform ist außerdem
die hitzebeständige Schicht 21 nur auf dem äußeren
Umfangsbereich der Drosselklappe 9 bereitgestellt. Daher
kann die Verbrauchsmenge des DLC-Schichtmaterials, das die hitzebeständige Schicht 21 bildet,
anteilig reduziert werden. Weiterhin kann die hitzebeständige
Schicht 21 nur auf einer relativ kleinen Fläche
bereit gestellt werden, was die Reduzierung von Fertigungsschritten
und Kosten zustande bringt.
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„Zweite Ausführungsform"
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Eine
zweite Ausführungsform eines Drosselkörpers und
einer Kunstharzdrosselklappe, gemäß der vorliegenden
Erfindung, wird nachfolgend im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten
Darstellungen beschrieben.
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6 ist
einer Vorderansicht eines Zusammenbaus einer Drosselwelle 8 und
einer Drosselklappe 9 und 7 ist eine
Schnittansicht des Zusammenbaus, entlang der Linie B-B in 6.
Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der
ersten Ausführungsform darin, dass ein Metalldraht 22 in
dem äußeren Umfangsbereich der Kunstharzdrosselklappe 9 eingeschlossen
ist. Der Metalldraht 22 wird in die Drosselklappe 9 während
des Formens des Kunstharzes in die Klappe 9 eingegossen.
Der Metalldraht 22 ist bereitgestellt, um, als eine Elektrode,
zur Vereinfachung der Herstellung einer DLC-Beschichtung, die die
hitzebeständige Schicht 21 auf der Oberfläche
des äußeren Umfangsbereichs der Drosselklappe 9 bildet,
zu dienen.
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Auch
in der vorliegenden Ausführungsform ist die hitzebeständige
Schicht 21 auf dem äußeren Umfangsbereich
der Drosselklappe 9 bereitgestellt, und daher können
die selben Abläufe und Vorteile der ersten Ausführungsform
erreicht werden.
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„Dritte Ausführungsform"
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Eine
dritte Ausführungsform eines Drosselkörpers und
einer Kunstharzdrosselklappe gemäß der vorliegenden
Erfindung wird nachfolgend im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten
Darstellungen beschrieben.
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8 ist
eine Vorderansicht eines Zusammenbaus einer Drosselwelle 8 und
einer Drosselklappe 9. Die vorliegende Ausführungsform
unterscheidet sich von den obigen Ausführungsformen darin,
dass die hitzebeständige Schicht 21 auf der gesamten
Fläche der Kunstharzdrosselklappe 9 bereit gestellt
wird.
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In
der vorliegenden Ausführungsform ist die gesamte Oberfläche
der Drosselklappe 9 mit der hitzebeständigen Schicht 21 ausgestattet,
so dass die Hitzebeständigkeit der gesamten Oberfläche
der Drosselklappe 9 wegen der hitzebeständigen
Schicht 21 verbessert werden kann. Dies ermöglicht
es, eine Beschädigung durch Schmelzen der Kunstharzdrosselklappe 9 auf
Grund von Fehlzündungen und Anderem, zu verhindern, und
dabei die Haltbarkeit der Kunstharzdrosselklappe 9 zu verbessern,
und einen guten Betrieb des Drosselkörpers 2,
in dem die Drosselklappe 9 verwendet wird, sicherzustellen.
In der vorliegenden Ausführungsform, kann insbesondere nicht
nur der äußere Umfangsbereich der Kunstharzdrosselklappe 9,
sondern auch die gesamte Oberfläche derselben, vor Beschädigungen
durch Schmelzen geschützt werden. Daher kann die Kunstharzdrosselklappe 9 eine
weiter verbesserte Zuverlässigkeit haben.
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„Vierte Ausführungsform"
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Eine
vierte Ausführungsform eines Drosselkörpers und
einer Kunstharzdrosselklappe gemäß der vorliegenden
Erfindung wird nachfolgend im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten
Darstellungen beschrieben.
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9 ist
eine Vorderansicht eines Zusammenbaus einer Drosselwelle 8 und
einer Drosselklappe 9, und 10 ist
eine Querschnittsdarstellung des Zusammenbaus, entlang einer Linie
C-C in 9. Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet
sich von den oberen Ausführungsformen im Aufbau der Drosselklappe 9.
Insbesondere ist in der vorliegenden Ausführungsform eine
hitzebeständige Abdeckung 23, gefertigt aus einer
Metallplatte, die als hitzebeständiges Material dient,
integriert bereitgestellt, um bündig mit der Oberfläche
der Drosselklappe 9 zu sein. Diese hitzebeständige
Abdeckung 23 hat die selbe äußere Form
wie der äußere Umfangsbereich der Drosselklappe 9 und
ist während des Formens der Drosselklappe 9 aus
Kunstharz, an die Drosselklappe 9 gegossen.
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Auch
in der vorliegenden Ausführungsform ist die hitzebeständige
Abdeckung 23 auf der Oberfläche des Umfangsbereichs
der Drosselklappe 9 bereitgestellt, so dass der Umfangsbereich
der Drosselklappe 9 eine verbesserte Hitzebeständigkeit,
wegen der hitzebeständigen Abdeckung 23, haben
kann. Dies ermöglicht die Beschädigung durch Schmelzen der
Kunstharzdrosselklappe 9 auf Grund von Fehlzündungen
und Anderem zu vermeiden, dabei die Haltbarkeit der Kunstharzdrosselklappe 9 zu
verbessern, und einen guten Betrieb des Drosselkörpers 2, in
dem die Drosselklappe 9 verwendet wird, sicherzustellen.
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Ferner
ist in der vorliegenden Ausführungsform, die hitzebeständige
Abdeckung 23 nur auf dem Umfangsbereich der Drosselklappe 9 bereitgestellt und
erschwert daher nicht die Gewichtsreduzierung der Drosselklappe 9.
Da die hitzebeständige Abdeckung 23 bündig
mit der Oberfläche der Drosselklappe 9 bereitgestellt
ist, kann die hitzebeständige Abdeckung 23 die
Strömung der Luft entlang der Oberfläche der Drosselklappe 9 nicht
beeinflussen.
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„Fünfte Ausführungsform"
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Eine
fünfte Ausführungsform eines Drosselkörpers
und einer Kunstharzdrosselklappe gemäß der vorliegenden
Erfindung wird nachfolgend im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten
Darstellungen beschrieben.
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11 ist
eine Schnittansicht eines elektronisch gesteuerten Drosselapparats 31,
der in der vorliegenden Ausführungsform einen Drosselkörper
einschließt. 12 ist eine vergrößerte
Ansicht eines Teils S1, angezeigt durch eine umlaufende Strichpunktlinie
in 11. Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet
sich hauptsächlich von der ersten Ausführungsform
darin, dass ein Dichtungsbauelement 32 angrenzend an jede
der Lagerstellen 11 und 12 auf der Drosselwelle 8 bereitgestellt
ist. Andere Komponenten sind grundsätzlich identisch mit
denen der ersten Ausführungsform.
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Insbesondere
ist in der vorliegenden Ausführungsform die Form jedes
Endes der Drosselwelle 8 und die Form jeder Lagerstelle 11, 12 leicht
unterschiedlich von denselben in der ersten Ausführungsform.
Die Lagerstellen 11 und 12 in der vorliegenden Ausführungsform
sind einfach ringförmig. Jedes Dichtungsbauelement 32 ist
auf der Drosselwelle 8 aufgesteckt, um zwischen jeder Lagerstelle 11, 12 und
der Drosselklappe 9, der Drosselwelle 8 und dem Körper 7,
abzudichten. Das Dichtungsbauelement 32 ist aus einem elastischen
Material, so wie Gummi, und hat eine besondere Form, die im Querschnitt K-förmig
ist. Das Dichtungsbauelement 32 ist zwischen einer Stirnfläche
der Drosselklappe 9 und einer Stirnfläche jeder
Lagerung 11, 12 in Achsrichtung zusammengedrückt.
In radialer Richtung ist die äußere Oberfläche
des Dichtungsbauelements 32 in den Körper 7 eingepresst,
während die innere Oberfläche des Dichtungsbauteils 32 verschiebbar
auf der Drosselwelle 8 ist.
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Wie
durch eine gestrichelte Linie in 12 dargestellt,
ist ein Teil der Oberfläche des Dichtungsbauelements 32,
das in der Bohrung 6 bloß liegt, mit einer hitzebeständigen
Schicht 33 versehen. Die hitzebeständige Schicht 33 in
der vorliegenden Ausführungsform ist als eine DLC-Beschichtung
durch Be dampfen gebildet. DLC, das im Allgemeinen in Techniken gebraucht
wird, die geringe Reibeigenschaften und geringe Verschleißeigenschaften
verlangen, wird für die hitzebeständige Schicht 33 eingesetzt,
um die Oberfläche des Dichtungsbauelements 32,
hergestellt aus einem elastische Material, vor Hochtemperatur- und
Hochdruckverbrennungsgas und -flamme, verursacht durch Fehlzündung,
zu schützen. Die Dicke der hitzebeständigen Schicht 33 in
der vorliegenden Ausführungsform ist in einem Bereich von
2 μm bis 3 μm festgelegt. Das DLC, das die hitzebeständige
Schicht 33 bildet, ist mit Silizium und Wolfram gemischt,
um die Hitzebeständigkeit weiter zu verbessern. In der
vorliegenden Erfindung werden Sputtern, ein Ionenstrahlplasmaprozess,
oder andere Prozesse angewendet, um eine DLC-Beschichtung auf der Oberfläche
des Dichtungsbauelements 32 durch Aufdampfen herzustellen.
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In
der vorliegenden Ausführungsform ist folglich die hitzebeständige
Schicht 33 auf der Oberfläche des Dichtungsbauelements 32 bereitgestellt,
so dass die Hitzebeständigkeit der Oberfläche
des Dichtungsbauelements 32 weiter verbessert werden kann.
Dies ermöglicht es, Beschädigungen durch Schmelzen
des Dichtungsbauteils 32 auf Grund von Fehlzündungen
zu verhindern, die Haltbarkeit des Dichtungsbauelements 32 zu
verbessern, und eine gute Dichtfunktion beim Einsatz in dem Drosselkörper 2 zu
gewährleisten. Da eine Beschädigung des Dichtungsbauelements 32 durch
Schmelzen verhindert werden kann, wird kein unvorhergesehener Zwischenraum
zwischen der Drosselklappe 9, der Drosselwelle 8 und
dem Körper 7 gebildet, selbst wenn die Klappe 9 vollständig
geschlossen ist. Daher kann ein guter Betrieb der Drosselklappe 9 sichergestellt werden
und Störungen im Leerlauf, die von einem Ansteigen der
Menge des Luftstroms rühren, können verhindert
werden. Die an dern Abläufe und Vorteile sind grundsätzlich
gleich mit denen der ersten Ausführungsform.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht beschränkt auf die oben
angegebenen Ausführungsformen, sondern kann in anderen
speziellen Formen ausgeführt sein, ohne die wesentlichen
Eigenschaften davon zu verlassen.
- (1) Zum Beispiel
ist in der ersten bis zur dritten Ausführungsform die hitzebeständige
Schicht 21 durch eine DLC-Beschichtung durch Bedampfen gebildet.
Diese hitzebeständige Schicht kann durch autokatalytisches
Plattieren (NiP) hergestellt werden. In diesem Fall ist die hitzebeständige
Schicht eine autokatalytisch plattierte Schicht und kann so als
eine sehr dünne Beschichtung ausgeführt werden.
Dementsprechend ist es möglich, Zunahmen von Dicke und
Gewicht der Drosselklappe, die von einer hitzebeständigen
Schicht herrühren, zu verhindern.
- (2) Anstatt die hitzebeständige Schicht 21 auf
der Oberfläche der Drosselklappe 9 durch Aufdampfen
oder autokatalytisches Plattieren zu bilden, kann eine hitzebeständige
Schicht auf der Oberfläche einer Drosselklappe durch Anwendung
eines hitzebeständigen Materials, Aufschweißen
eines hitzebeständigen Materials, oder thermisches Spritzen
eines hitzebeständigen Materials gebildet werden.
- (3) In den oberen Ausführungsformen sind die hitzebeständige
Schicht 21 und die hitzebeständige Abdeckung 23 nur
auf der Kunstharzdrosselklappe 9 bereitgestellt. Zusätzlich
kann eine andere hitzebeständige Schicht und eine hitzebeständige Abdeckung
auf der inneren Wand der Bohrung des Körpers bereitgestellt
sein.
- (4) Obwohl der Kunstharzkörper 7 in den oberen Ausführungsformen
verwendet wird, kann alternativ ein metallischer Körper
(z. B. gefertigt aus Aluminium) verwendet werden.
- (5) In der fünften Ausführungsform ist die
hitzebeständige Schicht 33 auf dem Teil der Oberfläche des
Dichtungsbauelements 32, das in der Bohrung 6 bloßliegt,
bereitgestellt. Wahlweise kann eine hitzebeständige Schicht
auf der gesamten Oberfläche des Dichtungsbauelements bereitgestellt
sein.
- (6) In der fünften Ausführungsform ist, zusätzlich zu
der Grundausführung in der ersten Ausführungsform,
das Dichtungsbauelement 32 mit einer hitzebeständigen
Schicht 33 auf der Drosselwelle 8 aufgesteckt.
Wahlweise kann das mit der hitzebeständigen Schicht 33 versehene
Dichtungsbauelement 32 zusätzlich zu der Grundausführung
in der zweiten bis vierten Ausführungsform auf der Drosselwelle
bereitgestellt sein. Als andere Alternative kann ein Drosselapparat
ohne hitzebeständiger Schicht auf der Oberfläche
der Kunstharzdrosselklappe 9 mit einem Dichtungsbauelement versehen
werden, das mit einer hitzebeständigen Schicht auf einer
Drosselwelle versehen ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2001-212846
A [0002, 0003]