DE102009033505A1

DE102009033505A1 - Anordnung zur Steuerung einer Schalt- oder Drallklappenwelle

Info

Publication number: DE102009033505A1
Application number: DE102009033505A
Authority: DE
Inventors: Ludger Stürwald; Alexander Korn
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2008-07-15
Filing date: 2009-07-15
Publication date: 2011-04-21
Also published as: DE202008009503U1

Abstract

Es wird eine Anordnung zur Steuerung einer Antriebsvorrichtung für eine Schalt- oder Drallklappenwelle (1) mit mindestens einem Anschlag (3, 4) vorgeschlagen. Es sind Anschläge (3, 4) in beiden Drehrichtungen der Schalt- oder Drallklappenwelle (1) vorhanden, wobei die Anschläge (3, 4) und Anschlagelemente (2) an der Schalt- oder Drallklappenwelle (1) so ausgebildet sind, dass an einem Ende der Schrallklappenwelle (1) um einen zusätzlichen Drehwinkel verdrehbar ist, bis das jeweilige Anschlagelement (2) am Anschlag (3, 4) anliegt.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Steuerung einer Antriebsvorrichtung für eine Schalt- oder Drallklappenwelle mit einem Doppelanschlag zur Steuerung von Schalt- oder Drallklappen bei einem Verbrennungsmotor, nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Stand der Technik
Es ist beispielsweise aus der DE 40 17 671 C2 bekannt, dass mittels einer spielfreien und drehfesten Verbindung eine Schalt- oder Drallklappe für den Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs über einen Antrieb verstellt wird. Bei der Übertragung deines Drehmoments auf die Schalt- oder Drallklappenwelle ist hierbei eine Anschlagfunktion vorhanden, die den Drehwinkel begrenzt.
Es ist darüber hinaus hinlänglich bekannt, dass eine solche Schalt- oder Drallklappenwelle zumindest einseitig mit einem Antrieb verbunden ist, der ein Drehmoment über eine Antriebsverbindung derart auf die Schalt- oder Drallklappenwelle übertragen kann, dass bei einem Wechsel der Drehrichtung ein vorgegebener Drehwinkelbereich, der durch jeweils einen Anschlag begrenzt wird, drehmomentfrei ist. Solche Antriebsverbindungen weisen in der Regel immer einen bestimmten Drehwinkelbereich zwischen den Anschlägen auf, da sich die Verbindung zwischen dem Antrieb und der Schalt- oder Drallklappenwelle in der Regel bei einer Verwendung von Kunststoff nicht spielfrei realisieren lässt.
Bei solchen Wellenantrieben für Schalt- oder Drallklappen in einem Verbrennungsmotor wird bei einem Anschlag am Wellenende durch das Drehmoment bzw. die Antriebskraft die Schalt- oder Drallklappenwelle auch in nicht zu vernachlässigender Weise tordiert, sodass die Position der Schalt- oder Drallklappen über die Wellenlänge relativ unbestimmt ist.
Bei einem Anschlag auf der Antriebsseite in der anderen Drehrichtung ist wird hierbei keine Antriebskraft auf die Welle übertragen, da die Schalt- oder Drallklappe sich in der Ruhestellung befindet und somit ist die gesamte Anordnung momentenlos. Durch eine auf die Schalt- oder Drallklappe eventuell wirkende Luftströmung kann die Welle und/oder die Antriebsverbindung zu sogenannten Mikrobewegungen angeregt werden, die die Schalt- oder Drallklappenwelle und/oder die Antriebsverbindung über das so entstehende Spiel eventuell auch zerstören kann.
Offenbarung der Erfindung
Eine Anordnung zur Steuerung einer Antriebsverbindung für eine Schalt- oder Drallklappenwelle wird zur Herstellung einer besseren Verbindung zwischen dem Antrieb und der Schalt- oder Drallklappenwelle gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise so ausgeführt, dass Anschläge in beiden Drehrichtungen der Schalt- oder Drallklappenwelle vorhanden sind, wobei die Anschläge und Anschlagelemente an der Schalt- oder Drallklappenwelle so ausgebildet sind, dass an einem Ende der Schalt- oder Drallklappenwelle die Schalt- oder Drallklappenwelle um einen zusätzlichen Drehwinkel verdrehbar ist, bis das jeweilige Anschlagelement am Anschlag anliegt.
Bei jeweils einer vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung ist auf der Antriebsseite der Schalt- oder Drallklappenwelle oder am gegenüberliegenden Ende die Schalt- oder Drallklappenwelle um einen zusätzlichen Drehwinkel, zum Beispiel 3°, verdrehbar, bis das jeweilige Anschlagelement am Anschlag anliegt. Die Antriebsverbindung ist dabei bevorzugt aus Kunststoff hergestellt.
Gemäß der Erfindung können somit die beiden Anschläge an beiden Wellenenden auf einfache Weise so realisiert werden, dass in beiden Drehrichtungen noch eine Verdrehung oder Verdrillung der Schalt- oder Drallklappenwelle auftritt, wobei die Verdrillung über die Anschläge, bzw. über den zusätzlichen Drehwinkelgrad, zum Beispiel 3°, gesteuert wird.
Ziel der Erfindung ist es somit, durch den Wellenantrieb eine definierte Vorspannung in die Schalt- oder Drallklappenwelle zu bringen. Somit ist die Schalt- oder Drallklappenwelle etwas verspannt und wenn die Kraft der Verdrehung größer als als beispielsweise die Strömungskräfte an den Schalt- oder Drallklappen im Betrieb, so können dadurch in besonders vorteilhafter Weise die eingangs erwähnten schädlichen Mikrobewegungen verhindert werden.
Hierbei würde ein Anschlag am Wellenende eine sehr hohe Vorspannung und dauerhafte Belastung des Mitnehmers auf der Antriebsseite bedeuten und ein Anschlag am Wellenanfang die geringste Belastung für den Mitnehmer der Antriebsverbindung mit sich bringen, aber die Schalt- oder Drallklappenwelle ist weitgehend drehmomentfrei, da die Drehmomente über den Anschlag in den Grundkörper geleitet werden. Mit der vorgeschlagenen definierten Verdrillung wird nun ein definiertes Drehmoment auf die Schalt- oder Drallklappenwelle aufgebracht, die der Strömung an der Schalt- oder Drallklappe entgegenwirkt und die Hauptlast aber weiter in den Grundkörper leitet.
Außerdem führt die Rückstellkraft der Verdrehung oder Verdrillung stets zu einem Anliegen der Kontaktflächen an der Welle bzw. der Antriebsverbindung, sodass in beiden Endpunkten der Drehbewegung eine spielfreie Verbindung zwischen dem Antrieb und der Welle besteht. Somit können, wie zuvor erwähnt, dann keine Mikrobewegungen angeregt werden, die die Antriebsverbindung eventuell zerstören können.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird anhand der Figuren der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
1 eine Ansicht auf Teile einer Antriebsverbindung für eine Schalt- oder Drallklappenwelle,
2 ein Schema einer angetriebenen Schalt- oder Drallklappenwelle und
2a und 2b jeweils Schnitte A-A und B-B aus der 2 an den Schalt- oder Drallklappenwellenenden.
Ausführungsform(en) der Erfindung
In 1 ist eine Ausführungsform einer Schalt- oder Drallklappenwelle 1 mit einer hier nicht näher dargestellten und erläuterten Steuerung für Schalt- oder Drallklappen zur Steuerung der Ansaugluft in einem Verbrennungsmotor gezeigt. Die Schalt- oder Drallklappenwelle 1 weist ein Anschlagelement 2 auf, das in der einen Drehrichtung an einem Anschlag 3 und in der andern Drehrichtung an einem Anschlag 4 anliegt.
Aus 2 ist eine schematisch angedeutete Schalt- oder Drallklappenwelle 1 mit den Anschlagelementen 2 an der Antriebsvorrichtung und 2' am anderen Ende der Schalt- oder Drallklappenwelle 1 gezeigt. Aus 2a ist im Schnitt A-A zu entnehmen, wie das Anschlagelement 2' direkt (Drehwinkel α = 0°) am Anschlag 3 anliegt. Aus 2b ist im Schnitt B-B zu entnehmen, wie das Anschlagelement 2 jedoch noch um einen zusätzlichen Drehwinkel β, von hier zum Beispiel 3°, zum Anschlag 3 auf dieser Seite der Schalt- oder Drallklappenwelle 1 weitergedreht werden muss, um hier anzuliegen.
Somit wird gemäß der erfindungsgemäßen Ausführungsform durch den zusätzlichen Drehwinkel eine definierte Vorspannung in die Schalt- oder Drallklappenwelle 1 eingebracht, die diese vorspannt und damit die Strömung und die eingangs erwähnten schädlichen Mikrobewegungen durch eine Luftströmung an den Schalt- oder Drallklappen verhindert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 4017671 C2 [0002]

Claims

Anordnung zur Steuerung einer Antriebsvorrichtung für eine Schalt- oder Drallklappenwelle (1) mit mindestens einem Anschlag (3, 4), dadurch gekennzeichnet, dass Anschläge (3, 4) in beiden Drehrichtungen der Schalt- oder Drallklappenwelle (1) vorhanden sind, wobei die Anschläge (3, 4) und Anschlagelemente (2) an der Schalt- oder Drallklappenwelle (1) so ausgebildet sind, dass an einem Ende der Schalt- oder Drallklappenwelle (1) die Schalt- oder Drallklappenwelle (1) um einen zusätzlichen Drehwinkel verdrehbar ist, bis das jeweilige Anschlagelement (2) am Anschlag (3, 4) anliegt.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Drehwinkel 3° beträgt.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Antriebsseite der Schalt- oder Drallklappenwelle (1) die Schalt- oder Drallklappenwelle (1) um einen zusätzlichen Drehwinkel verdrehbar ist, bis das jeweilige Anschlagelement (2) am Anschlag (3, 4) anliegt.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem der Antriebsseite der Schalt- oder Drallklappenwelle (1) gegenüberliegenden Ende die Schalt- oder Drallklappenwelle (1) um einen zusätzlichen Drehwinkel verdrehbar ist, bis das jeweilige Anschlagelement (2) am Anschlag (3, 4) anliegt.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsverbindung mit den Anschlägen (3, 4) und den Anschlagelementen (2) aus Kunststoff hergestellt ist.