DE102011079742B4 - Control device, in particular for exhaust gas recirculation in internal combustion engines - Google Patents

Control device, in particular for exhaust gas recirculation in internal combustion engines Download PDF

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Abstract

Regeleinrichtung (1) zur Abgasrückführung an Brennkraftmaschinen, welche Regeleinrichtung (1) im Wesentlichen aus einem Drosselklappengehäuse (2) mit einem Gaskanal (3) sowie einer den Gasdurchlass durch den Gaskanal (3) regelnden Drosselklappe (4) besteht, die mit einer quer durch den Gaskanal (3) verlaufenden und durch eine Stelleinrichtung (5) um maximal 90° verschwenkbaren Drosselklappenwelle (6) verbunden ist, wobei die Drosselklappenwelle (6) beidseitig des Gaskanals (3) in zwei in hohlzylindrischen Lageraufnahmen (7, 8) im Drosselklappengehäuse (2) angeordneten Drosselklappenlagern (9, 10) gelagert ist, die durch mehrere Dichtungen (11, 12) gegen das Durchströmen von Abgaskondensaten abgedichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselklappenlager (9, 10) jeweils durch in den Lageraufnahmen (7, 8) mittels Presssitz befestigte zylindrische Hülsen (13) aus einem Kunststoff oder aus einem Leicht- oder Buntmetall gebildet werden, welche in ihrer Hülsenwand (14) zumindest zwei axial nebeneinander angeordnete Reihen (15, 16) mehrerer gleichmäßig beabstandet in Umfangsrichtung verlaufender Langlöcher (17, 18) mit gleichen Abmessungen aufweisen, in denen jeweils ein im Durchmesser größer als die Stärke der Hülsenwand (14) ausgebildeter frei beweglicher Wälzkörper (19, 20) angeordnet ist und welche als Führungsbahnen für diesen direkt an der jeweiligen Lageraufnahme (7, 8) im Drosselklappengehäuse (2) sowie auf der Drosselklappenwelle (6) abrollenden Wälzkörper (19, 20) ausgebildet sind.Control device (1) for exhaust gas recirculation in internal combustion engines, which control device (1) essentially consists of a throttle valve housing (2) with a gas duct (3) and a throttle valve (4) which regulates the gas passage through the gas duct (3) and which has a transverse through The throttle valve shaft (6) running through the gas channel (3) and pivotable by an adjusting device (5) through a maximum of 90 ° is connected, the throttle valve shaft (6) on both sides of the gas channel (3) in two hollow-cylindrical bearing receptacles (7, 8) in the throttle valve housing ( 2) arranged throttle valve bearings (9, 10) is mounted, which are sealed by several seals (11, 12) against the flow of exhaust gas condensate, characterized in that the throttle valve bearings (9, 10) each by in the bearing receptacles (7, 8) Cylindrical sleeves (13) fastened by means of a press fit are formed from a plastic or from a light or non-ferrous metal, which have at least two in their sleeve wall (14) axially juxtaposed rows (15, 16) of a plurality of evenly spaced elongated holes (17, 18) with the same dimensions running in the circumferential direction, in each of which a freely movable rolling element (19, 20) with a diameter greater than the thickness of the sleeve wall (14) is arranged and which are designed as guide tracks for this directly on the respective bearing receptacle (7, 8) in the throttle valve housing (2) and on the throttle valve shaft (6) rolling elements (19, 20) rolling.

Description

Gebiet der ErfindungField of invention

Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Patentanspruchs 1, und sie ist insbesondere vorteilhaft an den Drosselklappenlagern zur Schwenklagerung der Drosselklappenwelle einer Regeleinrichtung zur Abgasrückführung an Brennkraftmaschinen anwendbar.The invention relates to a control device according to the preamble-defining features of claim 1, and it can be used particularly advantageously on the throttle valve bearings for pivoting the throttle valve shaft of a control device for exhaust gas recirculation on internal combustion engines.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Die Abgasrückführung an Brennkraftmaschinen ist gegenwärtig Bestandteil vieler Motorenkonzepte zur Erfüllung der vorgeschriebenen Emissionsgrenzwerte vor allem in Europa. Sie dient der Minderung von Stickstoffoxiden bei der Verbrennung von Kraftstoffen in Otto- und Dieselmotoren, indem ein Teil der Verbrennungsabgase gezielt zurück in den Brennraum der Brennkraftmaschine geführt werden. Derzeit wird zwischen zwei Methoden der Abgasrückführung an Brennkraftmaschinen unterschieden, nämlich zum einen einer internen Abgasrückführung durch Überschneidungen bei den Ventilöffnungszeiten mittels Nockenwellenverstellung oder variabler Ventiltriebe und zum anderen einer externen Abgasrückführung mittels einer Rückführungsleitung zwischen Abgas- und Ansaugtrakt und einer in der Rückführungsleitung angeordneten Regeleinrichtung zur Steuerung der Durchsatzrate.Exhaust gas recirculation in internal combustion engines is currently a component of many engine concepts to meet the prescribed emission limit values, especially in Europe. It is used to reduce nitrogen oxides during the combustion of fuels in gasoline and diesel engines, in that part of the combustion exhaust gases are directed back into the combustion chamber of the internal combustion engine. A distinction is currently made between two methods of exhaust gas recirculation in internal combustion engines, namely on the one hand internal exhaust gas recirculation through overlapping of the valve opening times by means of camshaft adjustment or variable valve trains and on the other hand external exhaust gas recirculation using a recirculation line between the exhaust and intake tract and a control device arranged in the recirculation line the throughput rate.

Eine solche Regeleinrichtung zur externen Abgasrückführung an Brennkraftmaschinen ist beispielsweise aus der DE 10 2006 053 716 A1 bekannt und besteht im Wesentlichen aus einem Drosselklappengehäuse mit einem Gaskanal sowie einer den Gasdurchlass durch den Gaskanal regelnden Drosselklappe, die mit einer quer durch den Gaskanal verlaufenden und durch eine Stelleinrichtung um maximal 90° verschwenkbaren Drosselklappenwelle verbunden ist. Die Drosselklappenwelle ist dabei beidseitig des Gaskanals in zwei in hohlzylindrischen Lageraufnahmen im Drosselklappengehäuse angeordneten Drosselklappenlagern gelagert, die als Nadelhülsen mit zwischen deren Innenmantelfläche und der Drosselklappenwelle abrollenden Lagernadeln ausgebildet und durch mehrere Dichtungen gegen das Durchströmen von Abgaskondensaten abgedichtet sind.Such a control device for external exhaust gas recirculation in internal combustion engines is, for example, from DE 10 2006 053 716 A1 known and consists essentially of a throttle valve housing with a gas channel and a throttle valve regulating the gas passage through the gas channel, which is connected to a throttle valve shaft that extends transversely through the gas channel and can be pivoted by a maximum of 90 ° by an adjusting device. The throttle valve shaft is supported on both sides of the gas duct in two throttle valve bearings arranged in hollow cylindrical bearing receptacles in the throttle valve housing, which are designed as needle sleeves with bearing needles rolling between their inner circumferential surface and the throttle valve shaft and which are sealed against the flow of exhaust gas condensates by several seals.

Es hat sich unter dauerhaften Betriebsbedingungen jedoch gezeigt, dass diese als Nadelhülsen ausgebildeten Drosselklappenlager solcher Regeleinrichtungen mit zunehmenden Mengen von sogenannten Blow-by-Gasen einer entsprechend erhöhten Menge an Abgaskondensaten ausgesetzt sind, die über die Gehäusebohrungen für die Drosselklappenwelle zu den Drosselklappenlagern vordringen. Diese Abgaskondensate haben eine ölig-wässrige bis wässrigsaure Zusammensetzung, so dass die in der Regel aus einem gehärteten Wälzlagerstahl mit geringen Legierungs- und Kohlenstoffanteilen bestehenden Nadelhülsen zunächst verstärkten Angriffen von äußerer Korrosion unterliegen, die sich trotz der Mehrfachabdichtung der Nadelhülsen auch bis in deren Inneres fortsetzt. Dabei bildet das Kondensat zunächst an den äußeren Borden der Nadelhülsen eine Rostschicht, die sich über deren herstellungsbedingte Schnittkanten bis ins Innere der Nadelhülsen ausbreitet und bis zu den Dichtungen der Nadelhülsen fortschreitet. Mit weiterem Fortschreiten der Korrosion kommt es dann zu Rostunterwanderungen der Dichtungen, in deren Folge es zu Beschädigungen und zum Ausfall der Drosselklappenlager verbunden mit dem Funktionsausfall der Drosselklappe kommt.However, it has been shown under permanent operating conditions that these throttle valve bearings of such control devices, which are designed as needle sleeves, are exposed to a correspondingly increased amount of exhaust gas condensate with increasing amounts of so-called blow-by gases, which penetrate through the housing bores for the throttle valve shaft to the throttle valve bearings. These exhaust gas condensates have an oily-aqueous to aqueous acidic composition, so that the needle sleeves, which are usually made of hardened roller bearing steel with low alloy and carbon content, are initially subject to increased attacks by external corrosion, which, despite the multiple sealing of the needle sleeves, also continues inside . The condensate initially forms a rust layer on the outer edges of the needle sleeves, which spreads over their manufacturing-related cut edges into the interior of the needle sleeves and progresses to the seals of the needle sleeves. As the corrosion progresses, rust infiltrates the seals, resulting in damage and failure of the throttle valve bearings, combined with the functional failure of the throttle valve.

Eine erste Gegenmaßnahme, die Korrosion der Drosselklappenlager durch eine korrosionshemmende Zink-Eisen-Beschichtung der Nadelhülsen, wie beispielsweise durch Corrotect®, zu vermeiden, hat sich bisher als ungeeignet erwiesen, da das säurehaltige Kondensat der Abgase das Zink der Zink-Eisen-Beschichtung anlöst und somit deren den Korrosionsschutz bewirkende opferanodische Wirkung verloren geht.A first countermeasure to prevent the throttle valve bearings from corroding by applying a corrosion-inhibiting zinc-iron coating to the needle sleeves, such as Corrotect ® , has so far proven to be unsuitable, since the acidic condensate in the exhaust gases dissolves the zinc in the zinc-iron coating and thus their sacrificial anodic effect, which causes corrosion protection, is lost.

Mit einer anderen, in der WO 2009/ 103 378 A1 vorgeschlagenen Gegenmaßnahme, die Drosselklappenlager aus einem hochlegierten korrosionsbeständigen Stahlblech ohne weitere Wärme- und/oder Oberflächenbehandlung durch Tiefziehen herzustellen, ist zwar der angestrebte Erfolg erzielt worden, jedoch hat sich diese Maßnahme aufgrund des durch einen solchen Werkstoff notwendigen erhöhten Fertigungs- und Vorrichtungsaufwandes insgesamt als unwirtschaftlich erwiesen.With another countermeasure proposed in WO 2009/103 378 A1 to manufacture the throttle valve bearings from a high-alloy, corrosion-resistant sheet steel without further heat and / or surface treatment by deep drawing, the desired success has been achieved, but this measure has proven itself due to the such a material necessary increased manufacturing and device costs proved to be uneconomical overall.

Die DE 10 2010 047 962 A1 zeigt einen Kugellagerkäfig mit einer Mehrzahl von Kugeltaschen zur Aufnahme einer Mehrzahl von Kugeln, wobei die größte Abmessung der Kugeltaschen in Umfangsrichtung des Kugelkäfigs um 20 Prozent bis 55 Prozent grösser ist als der Durchmesser der Kugeln.the DE 10 2010 047 962 A1 shows a ball bearing cage with a plurality of ball pockets for receiving a plurality of balls, the largest dimension of the ball pockets in the circumferential direction of the ball cage being 20 percent to 55 percent larger than the diameter of the balls.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Ausgehend von den dargelegten Nachteilen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, eine Regeleinrichtung, insbesondere zur Abgasrückführung an Brennkraftmaschinen, zu konzipieren, deren Drosselklappenlager einen dauerhaften Korrosionsschutz gegen Abgaskondensate sowie gegen saure Medien gewährleisten und sich durch eine kostengünstige Herstellbarkeit auszeichnen.Proceeding from the disadvantages of the known prior art, the invention is therefore based on the object of designing a control device, in particular for exhaust gas recirculation in internal combustion engines, the throttle valve bearings of which ensure permanent corrosion protection against exhaust gas condensates and acidic media and are characterized by being inexpensive to manufacture .

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Regeleinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, dass die Drosselklappenlager durch in den Lageraufnahmen mittels Presssitz befestigte zylindrische Hülsen aus einem Kunststoff oder aus einem Leicht- oder Buntmetall gebildet werden, welche in ihrer Hülsenwand zumindest zwei axial nebeneinander angeordnete Reihen mehrerer gleichmäßig beabstandet in Umfangsrichtung verlaufender Langlöcher mit gleichen Abmessungen aufweisen, in denen jeweils ein im Durchmesser größer als die Stärke der Hülsenwand ausgebildeter frei beweglicher Wälzkörper angeordnet ist und welche als Führungsbahnen für diese direkt an der jeweiligen Lageraufnahme im Drosselklappengehäuse sowie auf der Drosselklappenwelle abrollenden Wälzkörper ausgebildet sind.According to the invention, this object is achieved in a control device according to the preamble of claim 1 in such a way that the throttle valve bearings are formed by cylindrical sleeves made of a plastic or a light metal or non-ferrous metal, which are arranged axially next to one another in their sleeve wall by means of cylindrical sleeves fastened in the bearing receptacles by means of a press fit Have rows of several evenly spaced elongated holes with the same dimensions, each with a diameter larger than the thickness of the sleeve wall, arranged in a freely movable rolling element, which acts as guide tracks for this directly on the respective bearing seat in the throttle valve housing and on the throttle valve shaft are trained.

Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäß ausgebildeten Regeleinrichtung werden in den Unteransprüchen beschrieben. Danach ist es gemäß Anspruch 2 bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Regeleinrichtung vorgesehen, dass sämtliche Wälzkörper der Drosselklappenlager als Lagerkugeln gleicher Größe ausgebildet sind, die aus einem korrosionsbeständigen Material, beispielsweise aus einem rostfreien Stahl, aus einem Kunststoff, aus einem Leicht- oder Buntmetall oder aus Keramik, bestehen. Die Verwendung von Lagerkugeln als Wälzkörper hat sich dabei als am kostengünstigsten erwiesen, wobei an deren Stelle jedoch auch andere Wälzkörper, wie beispielsweise Tonnen- oder Kugelrollen, denkbar wären.Preferred configurations and developments of the control device designed according to the invention are described in the subclaims. Then it is provided according to claim 2 in the control device designed according to the invention that all rolling elements of the throttle valve bearings are designed as bearing balls of the same size, which are made of a corrosion-resistant material, for example stainless steel, a plastic, a light or non-ferrous metal or ceramic , exist. The use of bearing balls as rolling elements has proven to be the most cost-effective, although other rolling elements, such as barrel rollers or ball rollers, would also be conceivable instead.

Gemäß den Ansprüchen 3 und 4 zeichnet sich die erfindungsgemäß ausgebildete Regeleinrichtung desweiteren noch dadurch aus, dass die Langlöcher in der Hülsenwand der Drosselklappenlager einen von deren Innenmantelfläche her eingeformten torbogenförmigen Profilquerschnitt aufweisen, dessen Bogenscheitel die Außenmantelfläche der Hülsenwand durchbrechend angeordnet ist. Darüber hinaus sind diese Langlöcher an der Innenmantelfläche der Hülsenwand mit einer etwa dem Durchmesser der Wälzkörper entsprechenden Breite ausgebildet, während sie an der Außenmantelfläche der Hülsenwand nur eine etwa dem halben Durchmesser der Wälzkörper entsprechende Breite aufweisen. Die spezielle Form der Langlöcher hat dabei den Hintergrund, dass die als Lagerkugeln ausgebildeten Wälzkörper zum einen von der Innenseite der Hülse her in ihr jeweiliges Langloch eingesetzt werden können und dass die Lagerkugeln zum anderen mit den seitlichen Randabschnitten ihrer Mantelflächen auf dem bogenförmigen Profilteil ihrer Langlöcher sowie mit dem in einer Ebene mit der Außenmantelfläche der Hülsenwand angeordneten Mittelabschnitten ihrer Mantelflächen in der Lageraufnahme der Drosselklappenlager abrollen können und somit ein leichtgängiges Verschwenken der Drosselklappenwelle ermöglichen.According to claims 3 and 4, the control device designed according to the invention is further characterized in that the elongated holes in the sleeve wall of the throttle valve bearings have an arch-shaped profile cross-section formed from their inner circumferential surface, the apex of which is arranged to break through the outer circumferential surface of the sleeve wall. In addition, these elongated holes are formed on the inner circumferential surface of the sleeve wall with a width approximately corresponding to the diameter of the rolling elements, while on the outer circumferential surface of the sleeve wall they only have a width corresponding to approximately half the diameter of the rolling elements. The background to the special shape of the elongated holes is that the rolling elements, which are designed as bearing balls, can be inserted into their respective elongated holes from the inside of the sleeve and that, on the other hand, the bearing balls with the lateral edge sections of their outer surfaces on the curved profile part of their elongated holes as well can roll with the arranged in a plane with the outer jacket surface of the sleeve wall middle sections of their jacket surfaces in the bearing seat of the throttle valve bearing and thus enable smooth pivoting of the throttle valve shaft.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der erfindungsgemäß ausgebildeten Regeleinrichtung ist es nach Anspruch 5 desweiteren, dass die zumindest zwei axial nebeneinander angeordneten Reihen der Langlöcher in der Hülsenwand gleichmäßig von den Hülsenrändern beabstandet angeordnet sind und jede Reihe der Langlöcher bevorzugt aus sechs Langlöchern besteht. Aufgrund der relativ geringen Belastung der Drosselklappenlager haben sich dabei zwei Reihen Langlöcher mit jeweils sechs Langlöchern als ausreichend erwiesen, wobei jedoch auch mehr als zwei Reihen Langlöcher und/oder weniger als sechs Langlöcher pro Reihe denkbar wären. Zur sicheren Funktionsgewährleistung der Drosselklappenlager sollte jedoch eine Mindestanzahl von drei Langlöchern pro Reihe nicht unterschritten werden.An expedient development of the control device designed according to the invention is furthermore that the at least two rows of elongated holes arranged axially next to one another are arranged in the sleeve wall evenly spaced from the sleeve edges and each row of elongated holes preferably consists of six elongated holes. Due to the relatively low load on the throttle valve bearings, two rows of elongated holes with six elongated holes each have proven to be sufficient, although more than two rows of elongated holes and / or fewer than six elongated holes per row would also be conceivable. However, in order to guarantee the correct functioning of the throttle valve bearings, a minimum number of three elongated holes per row should not be undercut.

Schließlich wird es als vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäß ausgebildeten Regeleinrichtung durch Anspruch 6 noch vorgeschlagen, dass die Langlöcher in der Hülsenwand zumindest an der Innenmantelfläche der Hülsenwand jeweils eine einer Umfangserstreckung von mindestens 45° zuzüglich einer Durchmesserstärke der Wälzkörper entsprechende Länge aufweisen. Da die Wälzkörper bei einer Schwenkbewegung der Drosselklappenwelle von 90° lediglich einen Schwenkweg von 45° benötigen, hat sich die Ausbildung der Langlöcher mit einer solchen Länge als ausreichend erwiesen. Bei sechs Langlöchern pro Reihe weisen die Länglöcher somit je nach Größe der Wälzkörper eine Gesamtumfangserstreckung zwischen 270° und 300° auf, so dass die verbleibenden 60° des Hülsenumfangs gleichmäßig umfangsverteilt genügend breite Stege zwischen den Langlöchern ergeben, die keinen Einfluss auf die Stabilität der Drosselklappenlager haben.Finally, as an advantageous embodiment of the control device designed according to the invention, it is also proposed by claim 6 that the elongated holes in the sleeve wall at least on the inner circumferential surface of the sleeve wall each have a length corresponding to a circumferential extension of at least 45 ° plus a diameter of the rolling elements. Since the rolling elements only require a pivoting path of 45 ° for a pivoting movement of the throttle valve shaft of 90 °, the formation of the elongated holes with such a length has proven to be sufficient. With six elongated holes per row, the elongated holes thus have a total circumferential extension of between 270 ° and 300 °, depending on the size of the rolling elements, so that the remaining 60 ° of the sleeve circumference, evenly distributed around the circumference, results in sufficiently wide webs between the elongated holes that have no influence on the stability of the throttle valve bearings to have.

Zusammenfassend weist die erfindungsgemäß ausgebildete Regeleinrichtung somit gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Regeleinrichtungen den Vorteil auf, dass deren Drosselklappenlager durch die Ausbildung als zylindrische Hülsen aus einem Kunststoff oder aus einem Leicht- oder Buntmetall einen dauerhaften Korrosionsschutz gegen Abgaskondensate sowie gegen saure Medien gewährleisten. Darüber hinaus zeichnen sich solche Drosselklappenlager insbesondere in ihrer Ausführung als Kunststoffspritzteile gegenüber den bisher verwendeten Nadelhülsen auch durch eine kostengünstige Herstellbarkeit aus. Dieser Kostenvorteil kann dabei noch verstärkt werden, wenn auf den Einsatz der bisher verwendeten separaten Dichtringe zur Abdichtung der Drosselklappenlager verzichtet wird und die Dichtungen als angespritzte Teile einteilig mit der Kunststoffhülse ausgebildet werden.In summary, the control device designed according to the invention has the advantage over the control devices known from the prior art that their throttle valve bearings, being designed as cylindrical sleeves made of plastic or light or non-ferrous metal, guarantee permanent corrosion protection against exhaust gas condensates and against acidic media. In addition, throttle valve bearings of this type, in particular in their design as plastic injection-molded parts, are also distinguished by inexpensive manufacturability compared to the needle sleeves previously used. This cost advantage can be increased if the separate sealing rings previously used to seal the throttle valve bearings are dispensed with and the seals are formed as molded-on parts in one piece with the plastic sleeve.

FigurenlisteFigure list

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Regeleinrichtung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

  • 1 ein Querschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Regeleinrichtung zur Abgasrückführung an Brennkraftmaschinen;
  • 2 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit X gemäß 1;
  • 3 eine räumliche Einzeldarstellung eines Querschnittes durch die in einem Drosselklappenlager gelagerte Drosselklappenwelle;
  • 4 eine räumliche Einzeldarstellung eines Drosselklappenlagers der erfindungsgemäß ausgebildete Regeleinrichtung.
A preferred embodiment of the control device designed according to the invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show:
  • 1 a cross section through a control device designed according to the invention for exhaust gas recirculation on internal combustion engines;
  • 2 an enlarged view of the detail X according to 1 ;
  • 3 a three-dimensional individual representation of a cross section through the throttle valve shaft mounted in a throttle valve bearing;
  • 4th a three-dimensional individual representation of a throttle valve bearing of the control device designed according to the invention.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Aus 1 geht eine an sich bekannte Regeleinrichtung 1 zur Abgasrückführung an Brennkraftmaschinen hervor, welche im Wesentlichen aus einem Drosselklappengehäuse 2 mit einem Gaskanal 3 sowie einer den Gasdurchlass durch den Gaskanal 3 regelnden Drosselklappe 4 besteht, die mit einer quer durch den Gaskanal 3 verlaufenden und durch eine Stelleinrichtung 5 um maximal 90° verschwenkbaren Drosselklappenwelle 6 verbunden ist. Deutlich sichtbar ist die Drosselklappenwelle 6 dabei beidseitig des Gaskanals 3 in zwei in hohlzylindrischen Lageraufnahmen 7, 8 im Drosselklappengehäuse 2 angeordneten Drosselklappenlagern 9, 10 gelagert, die durch mehrere Dichtungen 11, 12 gegen das Durchströmen von Abgaskondensaten abgedichtet sind.Out 1 is a known control device 1 for exhaust gas recirculation in internal combustion engines, which essentially consist of a throttle valve housing 2 with a gas duct 3 and one the gas passage through the gas channel 3 regulating throttle valve 4th consists, with a cross through the gas duct 3 running and through an adjusting device 5 Throttle valve shaft pivotable by a maximum of 90 ° 6th connected is. The throttle valve shaft is clearly visible 6th on both sides of the gas duct 3 in two in hollow cylindrical bearing mounts 7th , 8th in the throttle body 2 arranged throttle valve bearings 9 , 10 stored by several seals 11 , 12th are sealed against the flow of exhaust gas condensates.

Die vergrößerte Darstellung gemäß 2 sowie die räumliche Darstellung gemäß 3 zeigen desweiteren, dass die Drosselklappenlager 9, 10 dieser Regeleinrichtung 1 durch eine in der jeweiligen Lageraufnahme 7, 8 mittels Presssitz befestigte zylindrische Hülse 13 aus einem Kunststoff gebildet werden, welche, wie in 4 zu sehen ist, in ihrer Hülsenwand 14 zwei axial nebeneinander angeordnete Reihen 15, 16 mehrerer gleichmäßig beabstandet in Umfangsrichtung verlaufender Langlöcher 17, 18 mit gleichen Abmessungen aufweist. Diese Langlöcher 17, 18 sind als Führungsbahnen für jeweils einen in diesen angeordneten, frei beweglichen Wälzkörper 19, 20 ausgebildet, der im Durchmesser größer als die Stärke der Hülsenwand 14 ausgebildet ist und direkt an der jeweiligen Lageraufnahme 7, 8 im Drosselklappengehäuse 2 sowie auf der Drosselklappenwelle 6 abrollt. Sämtliche Wälzkörper 19, 20 der Drosselklappenlager 9, 10 sind dabei als herkömmliche Lagerkugeln gleicher Größe ausgebildet, die aus einem rostfreien Stahl bestehen.The enlarged representation according to 2 as well as the spatial representation according to 3 also show that the throttle valve bearings 9 , 10 this control device 1 by one in the respective warehouse 7th , 8th Cylindrical sleeve fastened by means of a press fit 13th be formed from a plastic which, as in 4th can be seen in its sleeve wall 14th two rows arranged axially next to one another 15th , 16 several evenly spaced elongated holes running in the circumferential direction 17th , 18th having the same dimensions. These elongated holes 17th , 18th are used as guideways for one freely movable rolling element arranged therein 19th , 20th formed, which is larger in diameter than the thickness of the sleeve wall 14th is formed and directly on the respective bearing mount 7th , 8th in the throttle body 2 as well as on the throttle valve shaft 6th unrolls. All rolling elements 19th , 20th the throttle valve bearing 9 , 10 are designed as conventional bearing balls of the same size made of stainless steel.

Darüber hinaus ist aus den 2, 3 und 4 ersichtlich, dass die Langlöcher 17, 18 in der Hülsenwand 14 der Drosselklappenlager 9, 10 einen von deren Innenmantelfläche 21 her eingeformten torbogenförmigen Profilquerschnitt aufweisen, dessen Bogenscheitel die Außenmantelfläche 22 der Hülsenwand 14 durchbrechend angeordnet ist. Dabei sind die Langlöcher 17, 18 an der Innenmantelfläche 21 der Hülsenwand 14 mit einer etwa dem Durchmesser der Wälzkörper 19, 20 entsprechende Breite ausgebildet, während sie an der Außenmantelfläche 22 der Hülsenwand 14 nur eine etwa dem halben Durchmesser der Wälzkörper 19, 20 entsprechende Breite aufweisen.In addition, from the 2 , 3 and 4th can be seen that the elongated holes 17th , 18th in the sleeve wall 14th the throttle valve bearing 9 , 10 one of their inner lateral surface 21 have formed arch-shaped profile cross-section, the apex of which the outer circumferential surface 22nd the sleeve wall 14th is arranged to break through. There are elongated holes 17th , 18th on the inner circumferential surface 21 the sleeve wall 14th with about the diameter of the rolling elements 19th , 20th corresponding width formed while they are on the outer circumferential surface 22nd the sleeve wall 14th only about half the diameter of the rolling elements 19th , 20th have the appropriate width.

Schließlich geht aus 4 noch hervor, dass beide Reihen 15, 16 der Langlöcher 17, 18 in der Hülsenwand 14 gleichmäßig von den Hülsenrändern 23, 24 beabstandet angeordnet sind und jede Reihe 15, 16 der Langlöcher 17, 18 bevorzugt aus sechs Langlöchern 17, 18 besteht. Die Langlöcher 17, 18 weisen dabei zumindest an der Innenmantelfläche 21 der Hülsenwand 14 jeweils eine einer Umfangserstreckung von mindestens 45° zuzüglich einer Durchmesserstärke der Lagerkugeln entsprechende Länge auf, da die Lagerkugeln bei einer Schwenkbewegung der Drosselklappenwelle von 90° lediglich einen Schwenkweg von 45° benötigen.Finally goes out 4th still shows that both ranks 15th , 16 the elongated holes 17th , 18th in the sleeve wall 14th evenly from the sleeve edges 23 , 24 are spaced apart and each row 15th , 16 the elongated holes 17th , 18th preferably from six elongated holes 17th , 18th consists. The elongated holes 17th , 18th point at least on the inner lateral surface 21 the sleeve wall 14th each has a length corresponding to a circumferential extension of at least 45 ° plus a diameter of the bearing balls, since the bearing balls only require a pivoting path of 45 ° with a pivoting movement of the throttle valve shaft of 90 °.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
RegeleinrichtungControl device
22
DrosselklappengehäuseThrottle body
33
GaskanalGas duct
44th
Drosselklappethrottle
55
StelleinrichtungAdjusting device
66th
DrosselklappenwelleThrottle shaft
77th
Lageraufnahme für 9Storage for 9
88th
Lageraufnahme für 10Storage for 10
99
DrosselklappenlagerThrottle valve bearings
1010
DrosselklappenlagerThrottle valve bearings
1111
Dichtungpoetry
1212th
Dichtungpoetry
1313th
HülseSleeve
1414th
HülsenwandSleeve wall
1515th
Reihe von 17Series of 17
1616
Reihe von 18Series of 18
1717th
LanglöcherElongated holes
1818th
LanglöcherElongated holes
1919th
Wälzkörper in 17Rolling elements in 17
2020th
Wälzkörper in 18Rolling elements in 18
2121
Innenmantelfläche von 14Inner circumferential surface of 14
2222nd
Außenmantelfläche von 14Outer circumferential surface of 14
2323
HülsenrandSleeve edge
2424
HülsenrandSleeve edge

Claims (7)

Regeleinrichtung (1) zur Abgasrückführung an Brennkraftmaschinen, welche Regeleinrichtung (1) im Wesentlichen aus einem Drosselklappengehäuse (2) mit einem Gaskanal (3) sowie einer den Gasdurchlass durch den Gaskanal (3) regelnden Drosselklappe (4) besteht, die mit einer quer durch den Gaskanal (3) verlaufenden und durch eine Stelleinrichtung (5) um maximal 90° verschwenkbaren Drosselklappenwelle (6) verbunden ist, wobei die Drosselklappenwelle (6) beidseitig des Gaskanals (3) in zwei in hohlzylindrischen Lageraufnahmen (7, 8) im Drosselklappengehäuse (2) angeordneten Drosselklappenlagern (9, 10) gelagert ist, die durch mehrere Dichtungen (11, 12) gegen das Durchströmen von Abgaskondensaten abgedichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselklappenlager (9, 10) jeweils durch in den Lageraufnahmen (7, 8) mittels Presssitz befestigte zylindrische Hülsen (13) aus einem Kunststoff oder aus einem Leicht- oder Buntmetall gebildet werden, welche in ihrer Hülsenwand (14) zumindest zwei axial nebeneinander angeordnete Reihen (15, 16) mehrerer gleichmäßig beabstandet in Umfangsrichtung verlaufender Langlöcher (17, 18) mit gleichen Abmessungen aufweisen, in denen jeweils ein im Durchmesser größer als die Stärke der Hülsenwand (14) ausgebildeter frei beweglicher Wälzkörper (19, 20) angeordnet ist und welche als Führungsbahnen für diesen direkt an der jeweiligen Lageraufnahme (7, 8) im Drosselklappengehäuse (2) sowie auf der Drosselklappenwelle (6) abrollenden Wälzkörper (19, 20) ausgebildet sind.Control device (1) for exhaust gas recirculation in internal combustion engines, which control device (1) essentially consists of a throttle valve housing (2) with a gas duct (3) and a throttle valve (4) which regulates the gas passage through the gas duct (3) and which has a transversely through The throttle valve shaft (6) running through the gas channel (3) and pivotable by an adjusting device (5) through a maximum of 90 ° is connected, the throttle valve shaft (6) on both sides of the gas channel (3) in two hollow-cylindrical bearing receptacles (7, 8) in the throttle valve housing ( 2) arranged throttle valve bearings (9, 10), which are sealed against the flow of exhaust gas condensate by several seals (11, 12), characterized in that the throttle valve bearings (9, 10) each by in the bearing receptacles (7, 8) Cylindrical sleeves (13) fastened by means of a press fit are formed from a plastic or from a light or non-ferrous metal, which have at least two in their sleeve wall (14) axially juxtaposed rows (15, 16) of a plurality of evenly spaced elongated holes (17, 18) with the same dimensions and extending in the circumferential direction, in each of which a freely movable roller body (19, 20) with a diameter greater than the thickness of the sleeve wall (14) is arranged and which are designed as guide tracks for this directly on the respective bearing receptacle (7, 8) in the throttle valve housing (2) and on the throttle valve shaft (6) rolling elements (19, 20) rolling. Regeleinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Wälzkörper (19, 20) der Drosselklappenlager (9, 10) als Lagerkugeln gleicher Größe ausgebildet sind, die aus einem korrosionsbeständigen Material bestehen.Control device (1) Claim 1 , characterized in that all of the rolling elements (19, 20) of the throttle valve bearings (9, 10) are designed as bearing balls of the same size, which are made of a corrosion-resistant material. Regeleinrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Langlöcher (17, 18) in der Hülsenwand (14) der Drosselklappenlager (9, 10) einen von deren Innenmantelfläche (21) her eingeformten torbogenförmigen Profilquerschnitt aufweisen, dessen Bogenscheitel die Außenmantelfläche (22) der Hülsenwand (14) durchbrechend angeordnet ist.Control device (1) Claim 2 , characterized in that the elongated holes (17, 18) in the sleeve wall (14) of the throttle valve bearings (9, 10) have an arch-shaped profile cross-section formed from their inner circumferential surface (21), the apex of which the outer circumferential surface (22) of the sleeve wall (14) is arranged to break through. Regeleinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Langlöcher (17, 18) an der Innenmantelfläche (21) der Hülsenwand (14) eine etwa dem Durchmesser der Wälzkörper (19, 20) entsprechende Breite und an der Außenmantelfläche (22) der Hülsenwand (14) eine etwa dem halben Durchmesser der Wälzkörper (19, 20) entsprechende Breite aufweisen.Control device (1) Claim 3 , characterized in that the elongated holes (17, 18) on the inner circumferential surface (21) of the sleeve wall (14) have a width approximately corresponding to the diameter of the rolling elements (19, 20) and on the outer circumferential surface (22) of the sleeve wall (14) approximately have a width corresponding to half the diameter of the rolling elements (19, 20). Regeleinrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei axial nebeneinander angeordneten Reihen (15, 16) der Langlöcher (17, 18) in der Hülsenwand (14) gleichmäßig von den Hülsenrändern (23, 24) beabstandet angeordnet sind und jede Reihe (15, 16) der Langlöcher (17, 18) aus sechs Langlöchern (17, 18) besteht.Control device (1) Claim 4 , characterized in that the at least two rows (15, 16) of the elongated holes (17, 18) arranged axially next to one another in the sleeve wall (14) are evenly spaced from the sleeve edges (23, 24) and each row (15, 16) the elongated holes (17, 18) consists of six elongated holes (17, 18). Regeleinrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Langlöcher (17, 18) in der Hülsenwand (14) zumindest an der Innenmantelfläche (21) der Hülsenwand (14) jeweils eine einer Umfangserstreckung von mindestens 45° zuzüglich einer Durchmesserstärke der Wälzkörper (19, 20) entsprechende Länge aufweisen.Control device (1) Claim 5 , characterized in that the elongated holes (17, 18) in the sleeve wall (14) at least on the inner circumferential surface (21) of the sleeve wall (14) each have a length corresponding to a circumferential extension of at least 45 ° plus a diameter of the rolling elements (19, 20) exhibit. Regeleinrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das korrosionsbeständige Material ein rostfreier Stahl, ein Kunststoff, ein Leicht- oder Buntmetall oder Keramik ist.Control device (1) Claim 2 , characterized in that the corrosion-resistant material is a stainless steel, a plastic, a light or non-ferrous metal or ceramic.
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