DE102009013815A1

DE102009013815A1 - Klappeneinrichtung

Info

Publication number: DE102009013815A1
Application number: DE200910013815
Authority: DE
Inventors: Michael Müller; Karl Stockinger
Original assignee: Friedrich Boysen GmbH and Co KG
Current assignee: Friedrich Boysen GmbH and Co KG
Priority date: 2009-03-18
Filing date: 2009-03-18
Publication date: 2010-09-23
Anticipated expiration: 2029-03-19
Also published as: DE102009013815B4

Abstract

Klappeneinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Abgasklappeneinrichtung, mit einer verdrehbar gelagerten Klappe, einem Stellantrieb, insbesondere elektrischer Akutator, zum Verdrehen der Klappe und einem zwischen Klappe und Stellantrieb angeordneten, insbesondere torsionssteifen Verbindungselement, wobei das Verbindungselement unter axialer Vorspannung in Richtung der Klappenachse zwischen Klappe und Stellantrieb eingesetzt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klappeneinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Abgasklappeneinrichtung, mit einer verdrehbar gelagerten Klappe, einem Stellantrieb, insbesondere elektrischer Aktuator, zum Verdrehen der Klappe und einem zwischen Klappe und Stellantrieb angeordneten Verbindungselement.
Derartige Klappen werden beispielsweise als Abgasklappen in Abgassystemen von Kraftfahrzeugen eingesetzt. Über den Stellantrieb werden die Abgasklappen zwischen einer den Abgasstrom freigebenden und einer den Abgasstrom sperrenden Stellung verdreht.
Der Erfindung liegt Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Klappeneinrichtung der genannten Art anzugeben.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Verbindungselement unter axialer Vorspannung in Richtung der Klappenachse zwischen Klappe und Stellantrieb eingesetzt ist.
Durch die axiale Vorspannung des Verbindungselements wird die Klappe in einer definierten axialen Position fixiert. Ein Klappern der Klappe kann dadurch vermieden werden. Eine leichte Vorspannung genügt hierfür.
Bevorzugt ist die auf die Klappe wirkende Vorspannung vom Stellantrieb weggerichtet. Die Klappe wird dadurch in das dem Stellantrieb benachbarte Lager gepresst, während das vom Stellantrieb entfernte Lager als Losla ger ausgebildet ist. Durch diese Pressung ergibt sich eine zusätzliche Abdichtung im Bereich der Durchführung der Klappenwelle durch das Klappengehäuse.
Das Verbindungselement ist insbesondere mit dem Stellantrieb und/oder der Klappe über eine Formschlussverbindung drehfest verbunden. Dies ermöglicht eine sichere Funktion und ist andererseits günstig in der Herstellung, insbesondere im Zusammenbau der Klappeneinrichtung.
Für die Formschlussverbindung kann beispielsweise in der Antriebswelle des Stellantriebs und/oder in der Klappe, beispielsweise der Klappenwelle, ein Schlitz vorgesehen sein, in welchen das Verbindungselement eingreift. Auch dies ist von der Herstellung her einfach und kostengünstig und ermöglicht einen einfachen Zusammenbau.
Besonders bevorzugt ist das Verbindungselement als C-förmiger Bügel mit einem mittleren Bogenabschnitt und zwei beidseits davon angeordneten Schenkeln ausgebildet. Ein solcher C-Bügel kann einfach in die genannten Schlitze eingesetzt werden. Durch entsprechende Formgestaltung des C-Bügels kann dieser verliersicher ausgestaltet sein.
Eine Verliersicherung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Schenkel des C-Bügels zu ihren freien Enden hin auseinander laufen. In der entgegengesetzten Richtung kann ein Verlieren des C-Bügels dadurch verhindert werden, dass der Bogenabschnitt einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der kleinste Abstand zwischen beiden Schenkeln. Damit ist eine sichere Verankerung des C-Bügels in den Schlitzen gewährleistet.
Das Verbindungselement ist bezüglich der Drehachse der Klappe bevorzugt torsionssteif ausgebildet. Hierdurch kann eine definierte Klappenstellung in Drehrichtung gewährleistet werden.
Das Verbindungselement besteht außerdem bevorzugt aus Federstahl und ist im Querschnitt rund ausgebildet. Ein derartiges Material und eine derartige Ausgestaltung haben sich als besonders geeignet herausgestellt.
Der Stellantrieb kann insbesondere über eine Haltevorrichtung gegenüber dem Gehäuse der Klappe abgestützt sein. Die Haltevorrichtung nimmt dadurch die Vorspannkräfte des Verbindungselementes auf.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigen, jeweils in schematischer Darstellung,
1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Klappeneinrichtung in einer ersten Stellung der Klappe,
2 eine Seitenansicht gemäß 1 in einer zweiten Stellung der Klappe,
3 eine Seitenansicht gemäß der 1 in einer dritten Stellung der Klappe,
4 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts der erfindungsgemäßen Klappeneinrichtung.
Die dargestellte Klappeneinrichtung umfasst einen Stellantrieb 1, der beispielsweise als elektrischer Aktuator ausgebildet sein kann, und eine Klappe 2, die in einem Klappengehäuse 3 angeordnet ist, welches die Form eines Rohrabschnitts aufweist. Der Stellantrieb 1 ist über eine Haltevorrichtung 4 auf dem Gehäuse 3 der Klappe 2 abgestützt. Die Klappe 2 ist in dem Gehäuse 3 um eine Achse I zwischen den in den 1 und 3 dargestellten Endlagen verdrehbar gelagert. 2 zeigt eine Zwischenstellung.
Fluchtend zu der Achse I der Klappe 2 ist die Antriebswelle 5 des Stellantriebs 1 angeordnet. Die Antriebswelle 5 tritt auf der Unterseite des Stellantriebs 1 aus und endet mit Abstand oberhalb einer Klappenwelle 6, die drehfest mit der Klappe 2 verbunden und durch eine entsprechende Öffnung im Gehäuse 3 nach außen geführt ist. Sowohl die Antriebswelle 5 des Stellantriebs 1 als auch die Klappenwelle 6 der Klappe 2 ist an ihrem Ende mit einem Schlitz 7, 8 versehen, wie man insbesondere in 4 erkennt.
In die beiden Schlitze 7 und 8 ist ein C-förmiger Bügel 9 mit je einem Schenkel 10, 11 eingesetzt. Die beiden Schenkel 10 und 11 des Bügels 9 sind über einen Bogenabschnitt 12 miteinander verbunden. Wie man insbesondere in 4 erkennt, laufen die beiden Schenkel 10 und 11 des Verbindungselementes 9 von ihrer Verbindungsstelle mit dem Bogenabschnitt 12 zu ihren freien Enden hin auseinander. Dadurch ist ein Herausfallen des Bügels 9 in Richtung des Bogenabschnitts 12 verhindert. Des Weiteren erkennt man, dass der Bogenabschnitt 12 einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der kleinste Abstand zwischen den Schenkeln 10, 11. Dadurch ist auch ein Herausfallen in umgekehrter Richtung, also in Richtung der Schenkelenden verhindert.
Der C-förmige Bügel 9 besteht aus Federstahl und ist mit leichter Vorspannung in die beiden Schlitze 7, 8 eingesetzt. Dadurch wird die Klappe 2 über die Klappenwelle 6 in ihr oberes Lager 14 gepresst. Es ergibt sich eine fixe axiale Lage der Klappe 2. Neben dem oberen Lager 14 ist außerdem ein unteres Lager 13 für die Klappenwelle 6 vorgesehen, welches als Loslager mit axialem Spiel ausgebildet ist.
Aufgrund der Ausbildung des C-Bügels 9 aus Federstahl können dessen Schenkel 10 und 11 aufeinander zu bewegt werden. Auf diese Weise kann der C-Bügel 9 in die beiden Schlitze 7 und 8 eingesetzt und bei Bedarf aus diesen wieder entnommen werden. Der C-Bügel 9 ist im Übrigen bezüglich der Drehachse I der Klappe 2 torsionssteif ausgebildet, sodass sich auch eine definierte Drehlage der Klappe 2 ergibt. Die Schließlage der Klappe 2 ist im Übrigen durch Anschläge 15, 16 im Gehäuse 3 bestimmt, und die Offenlage durch hier nicht erkennbare weitere Anschläge.

1: Stellantrieb
2: Klappe
3: Klappengehäuse
4: Haltevorrichtung
5: Antriebswelle
6: Klappenwelle
7: Schlitz
8: Schlitz
9: C-Bügel
10: Schenkel von 9
11: Schenkel von 9
12: Bogenabschnitt
13: unteres Lager
14: oberes Lager
15: Anschlag
16: Anschlag
I: Klappenachse

Claims

Klappeneinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Abgasklappeneinrichtung, mit einer verdrehbar gelagerten Klappe (2), einem Stellantrieb (1), insbesondere elektrischer Aktuator, zum Verdrehen der Klappe (2) und einem zwischen Klappe (2) und Stellantrieb (1) angeordneten Verbindungselement (9), dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (9) unter axialer Vorspannung in Richtung der Klappenachse (I) zwischen Klappe (2) und Stellantrieb (1) eingesetzt ist.
Klappeneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Klappe (2) wirkende Vorspannung vom Stellantrieb (1) weggerichtet ist.
Klappeneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (9) mit dem Stellantrieb (1) und/oder der Klappe (2) über eine Formschlussverbindung drehfest verbunden ist.
Klappeneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (9) in einen in der Antriebswelle (5) des Stellantriebs (1) und/oder in einen an der Klappe (2) vorgesehenen Schlitz (7, 8) eingreift.
Klappeneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (9) als C-förmiger Bügel mit einem mittleren Bogenabschnitt (12) und zwei beidseits davon anschließenden Schenkeln (10, 11) ausgebildet ist.
Klappeneinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (10, 11) zu ihren freien Enden hin auseinander laufen.
Klappeneinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bogenabschnitt (12) einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der kleinste Abstand zwischen den beiden Schenkeln (10, 11).
Klappeneinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bügel (9) im Querschnitt rund ausgebildet ist.
Klappeneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (9) bezüglich der Drehachse (I) der Klappe (2) torsionssteif ausgebildet ist.
Klappeneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (9) aus Federstahl besteht.
Klappeneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb (1) über eine Haltevorrichtung (4) gegenüber dem Gehäuse (3) der Klappe (2) abgestützt ist.