DE10330225B4

DE10330225B4 - Valve device for an internal combustion engine

Info

Publication number: DE10330225B4
Application number: DE2003130225
Authority: DE
Inventors: Frank Langner
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 2003-07-04
Filing date: 2003-07-04
Publication date: 2009-08-13
Anticipated expiration: 2023-07-05
Also published as: DE10330225A1

Abstract

Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine mit zumindest zwei Klappenkörpern, die durch eine Welle, die als Drehachse der Klappenvorrichtung dient, miteinander verbunden sind und mit Klappenfenstern, in denen die Klappenkörper im eingebauten Zustand angeordnet sind, wobei die Klappenvorrichtung in einem Gehäuse angeordnet und drehbar gelagert ist, so daß eine fluidische Verbindung zwischen einem Kanal an einer ersten Seite des Klappenfensters und einem zweiten Kanal an einer zweiten Seite des Klappenfensters durch Drehung der Welle mit den Klappenkörpern wahlweise verschließbar oder herstellbar ist, wobei die Welle zwischen je zwei Klappenkörpern ein in axialer Richtung wirkendes Ausgleichselement aufweist, welches einstückig mit der Welle ist, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Ausgleichselement (5) jeweils bei maximalem Verdrehwinkel in den Endpositionen der Klappenvorrichtung (1) gegen einen Anschlag (6) am Gehäuse (4) anliegt.Flap device for an internal combustion engine having at least two flap bodies which are interconnected by a shaft which serves as the axis of rotation of the flap device and with flap windows, in which the flap body are arranged in the installed state, wherein the flap device is arranged in a housing and rotatably supported, so that a fluidic connection between a channel on a first side of the flap window and a second channel on a second side of the flap window by rotation of the shaft with the flap bodies is selectively closed or produced, wherein the shaft between each two flap bodies acting in the axial direction compensation element has, which is integral with the shaft, characterized in that the at least one compensating element (5) in each case at maximum twist angle in the end positions of the flap device (1) against a stop (6) on the housing (4).

Description

Die Erfindung betrifft eine Klappenvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine mit zumindest zwei Klappenkörpern, die durch eine Welle, die als Drehachse der Klappenvorrichtung dient, miteinander verbunden sind und mit Klappenfenstern, in denen die Klappenkörper im eingebauten Zustand angeordnet sind, wobei die Klappenvorrichtung in einem Gehäuse angeordnet und drehbar gelagert ist, so daß eine fluidische Verbindung zwischen einem Kanal an einer ersten Seite des Klappenfensters und einem zweiten Kanal an einer zweiten Seite des Klappenfensters durch Drehung der Welle mit den Klappenkörpern wahlweise verschließbar oder herstellbar ist, wobei die Welle zwischen je zwei Klappenkörpern ein in axialer Richtung wirkendes Ausgleichselement aufweist, welches einstückig mit der Welle hergestellt ist.The The invention relates to a flap device for an internal combustion engine with at least two valve bodies, which by a shaft which serves as a rotation axis of the flap device, connected with each other and with flap windows, in which the door body are arranged in the installed state, wherein the flap device in a housing is arranged and rotatably supported, so that a fluidic connection between a channel on a first side of the flap window and a second channel on a second side of the flap window by rotation the shaft with the valve bodies optionally lockable or can be produced, wherein the shaft between each two flap bodies a Having in the axial direction compensating element, which one piece made with the shaft.

Klappenvorrichtungen für Verbrennungskraftmaschinen sind allgemein bekannt und werden in einer Vielzahl von Anmeldungen beschrieben. Sie dienen insbesondere im Bereich von Luftansaugsystemen als Drall- beziehungsweise Tumbleklappen zur Änderung des Dralls insbesondere bei direkteinspritzenden Verbrennungsmotoren als Drosselklappen zur Einstellung des angesaugten Luftvolumenstroms oder als Schaltklappen in Verbrennungskraftmaschinen mit veränderlicher Saugrohrlänge.flap assemblies for internal combustion engines are widely known and used in a variety of applications described. They serve in particular in the field of air intake systems as swirl or Tumbleklappen to change the twist in particular in direct injection internal combustion engines as throttle valves for adjusting the intake air flow or as switching flaps in internal combustion engines with variable intake manifold length.

Da die Anforderungen an den Zylinderfüllungsgrad zur Verbesserung der Motorleistung ständig steigen ist es notwendig geworden, diese Klappenvorrichtungen bei einem Einsatz als Schaltklappe möglichst dicht auszuführen. Dazu muß der Spalt zwischen dem Klappenfenster und dem Klappenkörper mit einem möglichst geringen Spiel ausgeführt werden.There the requirements for the degree of cylinder filling for improvement the engine power constantly It has become necessary to increase these valve devices a use as a switching flap as possible to perform tightly. This must be the Gap between the flap window and the valve body with one possible small game to be executed.

Probleme ergeben sich hierbei insbesondere durch Fertigungsungenauigkeiten aber auch durch unterschiedliche Wärmeausdehnungen aufgrund unterschiedlicher ver wendeter Materialien oder auch unterschiedlicher auftretender Temperaturen an der Welle beziehungsweise am Klappenkörper sowie im Bereich der Klappenfenster beziehungsweise am Gehäuse. Zusätzlich können auch unterschiedliche Ausdehnungen durch Feuchtigkeitseinfluß auftreten.issues arise here in particular by manufacturing inaccuracies but also by different thermal expansions due to different ver used materials or different occurring Temperatures on the shaft or on the valve body and in the area of the flap window or on the housing. In addition, you can also different extents due to the influence of moisture occur.

Aus diesem Grund wurde in der DE 101 26 063 A1 eine Klappenvorrichtung vorgeschlagen, bei der die Klappenkörper zweiteilig ausgeführt sind, so daß jeweils ein erstes Teilelement und ein zweites Teilelement des Klappenkörpers mit Spiel in axialer Richtung ineinander greifen. Dies wird durch ein zueinander versetztes Zahnprofil im Bereich des Eingriffs zwischen den beiden Teilelementen verwirklicht.For this reason was in the DE 101 26 063 A1 a flap device proposed in which the flap body are made in two parts, so that in each case a first sub-element and a second sub-element of the valve body engage with play in the axial direction into one another. This is realized by a mutually offset tooth profile in the region of the engagement between the two sub-elements.

Allerdings besteht der Nachteil, daß die Klappe an der Stelle des ineinandergreifenden Zahnprofils im zusammengebauten Zustand relativ breit ausgeführt werden muß, so daß im geöffneten Zustand ein hoher Strömungswiderstand entsteht. Zusätzlich ist auch hier eine genaue Klappeneinstellung schwierig oder der Herstellungsaufwand der Klappen zur Verringerung des vorhandenen Spiels in tangentialer Richtung zur Drehachse wird sehr hoch.Indeed There is the disadvantage that the Flap at the location of the intermeshing tooth profile in the assembled Condition performed relatively wide must become, so that in open Condition a high flow resistance arises. In addition is Again, a precise flap setting difficult or the manufacturing cost the flaps to reduce the existing game in the tangential direction to the axis of rotation is very high.

Eine weitere Möglichkeit zum Ausgleich von Temperatureinflüssen ist aus der DE 198 48 440 A1 für montagegespritzte Schaltklappen bekannt. Hier wird ein einzelner Klappenmechanismus derart ausgeführt, daß die Lagerstelle der Klappe einen konischen Bereich aufweist, der mit einem entsprechenden konischen Bereich der Welle der Schaltklappe korrespondiert. Der Öffnungswinkel des Konus der Welle wird dabei so gewählt, daß sich die axiale und radiale Schrumpfungskomponente der Klappenwelle ausgleichen. Wahlweise kann bei einer solchen Anordnung eine axiale Verspannung der Klappenwelle oder aber eine spielfreie Lagerung unter allen Betriebsbedingungen erreicht werden.Another way to compensate for temperature influences is from the DE 198 48 440 A1 known for assembly-molded switching flaps. Here, a single flap mechanism is carried out such that the bearing point of the flap has a conical portion which corresponds to a corresponding conical portion of the shaft of the switching flap. The opening angle of the cone of the shaft is chosen so that compensate for the axial and radial shrinkage component of the valve shaft. Optionally, in such an arrangement, an axial clamping of the valve shaft or a play-free storage under all operating conditions can be achieved.

Eine solche Ausführung ist jedoch ohne einen zusätzlichen Ausgleich des Axialspiels bei einem aus mehreren Schaltklappen bestehenden Schaltklappenverband nicht einsetzbar, da es zu einem Verklemmen im Bereich des Konus bei nicht vorhersehbaren Betriebszuständen also Temperaturen beziehungsweise Feuchtigkeiten kommen würde.A such execution but without an additional Compensation of axial play in one of several switching flaps Can not be used switching flap assembly, as it is a jamming in the area of the cone in unpredictable operating conditions so Temperatures or humidities would come.

Eine entsprechende Lösung hierzu bietet sicherlich die DE 199 18 777 A1 , in der ein Schaltklappenverband aus montagegespritzten Schaltklappen beschrieben wird. Diese wird aus mehreren Klappenmodulen zusammen gesetzt, wobei jedes Klappenmodul einen Wellenzapfen und eine Wellenaufnahme aufweist, über die zwei Module drehfest miteinander verbunden werden. Die Längen des Wellenzapfens beziehungsweise der Wellenaufnahme werden dabei so gewählt, daß im eingebauten Zustand auftretende Fertigungs- beziehungsweise Montagetoleranzen in axialer Richtung dadurch kompensiert werden können, daß der Wellenzapfen zum Spielausgleich axial beweglich in der Wellenaufnahme angeordnet ist.An appropriate solution to this certainly offers the DE 199 18 777 A1 , in which a switching flap assembly is described from montagegespritzten switching flaps. This is composed of several flap modules together, each flap module has a shaft journal and a shaft receptacle, are rotatably connected to each other via the two modules. The lengths of the shaft journal or the shaft receiving are chosen so that occurring in the installed state manufacturing or assembly tolerances in the axial direction can be compensated by the fact that the shaft journal is arranged for play compensation axially movable in the shaft receiving.

Nachteilig an einer derartigen Klappenvorrichtung ist der komplizierte Einbau aufgrund ihrer Mehrteiligkeit. Zusätzlich kann die Funktion des Spielausgleichs durch auftretende Verunreinigungen beeinträchtigt werden. Des weiteren besteht der vorgesehenen drehfesten Verbindung das Problem einer exakten Klappenverstellung, da beispielsweise bei einer Feder-Nutverbindung zwischen Wellenzapfen und Wellenaufnahme ein gewisses Spiel vorgesehen werden muß, welches sich insbesondere bei Schaltklappenverbänden mit mehreren Klappen aufaddiert, so daß eine genaue Einstellung des Winkels insbesondere bei geschlossener Klappe für alle Kanäle nicht mehr möglich ist.A disadvantage of such a flap device is the complicated installation due to their multiple parts. In addition, the function of the clearance compensation can be affected by impurities occurring. Furthermore, there is the problem of accurate flap adjustment, as for example in a spring-groove connection between the shaft journal and shaft receiving a certain amount of play must be provided, which in particular in switching valve assemblies with multiple flaps on the provided rotationally fixed connection added, so that an accurate adjustment of the angle, especially with the flap closed for all channels is no longer possible.

Sowohl die EP 1 296 051 A1 als auch die nachveröffentlichte DE 102 02 760 A1 offenbaren Klappenvorrichtungen, bei denen zwischen je zwei Klappenkörpern ein Ausgleichselement angeordnet ist, welches einstückig mit der Welle hergestellt ist. Hierdurch ist es möglich, die Klappen mit einem geringeren Spiel zu fertigen und einen axialen Spielausgleich in den Klappenfenstern bei Wärmedehnungen zu gewährleisten. Nachteilhaft an den bekannten Ausführungen ist es jedoch, dass keine mechanische Endlagenfixierung vorhanden ist und somit bei auftretenden inneren Kräften eine unterschiedliche Torsion insbesondere an den Ausgleichselementen erfolgen kann, so dass die Klappen eine unterschiedliche Winkellage im Fenster aufweisen.Both the EP 1 296 051 A1 as well as the post-published DE 102 02 760 A1 disclose flap devices in which between each two flap bodies, a compensating element is arranged, which is made in one piece with the shaft. This makes it possible to produce the flaps with a smaller clearance and to ensure an axial clearance compensation in the flap windows with thermal expansion. A disadvantage of the known embodiments, however, is that no mechanical Endlagenfixierung is present and thus occurring at internal forces different torsion in particular on the compensation elements can be done so that the flaps have a different angular position in the window.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Klappenvorrichtung zu schaffen, die preisgünstig herzustellen ist, montagetechnisch einfach aufgebaut ist, im geschlossenen Zustand eine zuverlässige Abdichtung verwirklicht und im geöffneten Zustand einen möglichst geringen Strömungswiderstand gibt. Zusätzlich soll eine exakte Einstellung des Verstellwinkels für alle Klappen erreicht werden, als auch ein Ausgleich im Axialspiel bei Temperatur- beziehungsweise Feuchtigkeitsschwankungen sowie eine gewisse Biegeweichheit zur Verhinderung von Spannungen beim Zusammenbau verwirklicht werden.Therefore It is an object of the invention to provide a flap device, the reasonably priced is to produce, assembly technology is simple, in a closed Condition a reliable Seal realized and in the open state as possible low flow resistance gives. additionally should be an exact adjustment of the adjustment angle for all flaps be achieved, as well as a compensation in axial play at temperature or moisture fluctuations and a certain bending softness be implemented to prevent stresses during assembly.

Diese Aufgaben werden dadurch gelöst, dass das zumindest eine Ausgleichselement jeweils bei maximalem Verdrehwinkel in den Endpositionen der Klappenvorrichtung gegen einen Anschlag am Gehäuse anliegt. Hierdurch werden die Endlagen der Klappen mechanisch definiert, ohne zusätzliche Bauteile oder Einbauten im Klappenfenster benutzen zu müssen. Bei einer entsprechenden Ausrichtung ergibt sich somit ein exakter Verschluss aller Klappen in den Kanälen auch bei Klappenvorrichtungen mit mehreren hintereinander liegenden Klappenkörpern. Durch die weiterhin verwendete Ausführung mit Ausgleichselement können Fertigungsungenauigkeiten sowie unterschiedliche Wärmeausdehnungen zwischen dem Gehäuse und der Welle in axialer Richtung ausgeglichen werden, wobei gleichzeitig durch die Einstückigkeit der Welle mit den Klappenkörpern der Montageaufwand minimiert wird. Hierdurch wird die Dichtigkeit zwischen den beiden Kanälen im geschlossenen Zustand der Klappenvorrichtung erhöht und insbesondere bei einem Einsatz als Schaltklappenvorrichtung der Füllungsgrad der Zylinder verbessert.These Tasks are solved by that the at least one compensating element in each case at maximum angle of rotation in the end positions of the flap device against a stop on the housing is applied. As a result, the end positions of the flaps are defined mechanically, without additional To use components or internals in the flap window. at a corresponding orientation thus results in a precise closure all valves in the channels even with flap devices with several consecutive Fold bodies. By the still used version with compensation element can Manufacturing inaccuracies and different thermal expansions between the case and the shaft are balanced in the axial direction, at the same time by the one-piece the wave with the valve bodies of the Assembly effort is minimized. As a result, the tightness between the two channels increased in the closed state of the valve device and in particular when used as a switching flap device, the degree of filling the cylinder improved.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Ausgleichselement im wesentlichen durch zwei parallel zueinander und senkrecht zur Drehachse angeordnete Dreieckskörper gebildet, die voneinander beabstandet sind und lediglich im Bereich zweier Ecken der Dreieckskörper jeweils eine Verbindung aufweisen. Eine solche Ausführung gewährleistet, daß die Klappenvorrichtung torsionssteif und gleichzeitig biege- und längenweich ist.In a preferred embodiment the compensating element is essentially parallel to each other by two and formed perpendicular to the axis of rotation arranged triangular body, which are spaced apart and only in the region of two corners the triangle body each having a compound. Such a design ensures that the flap device torsionally rigid and at the same time bending and length soft.

Eine weitere Verbesserung dieser Eigenschaften ergibt sich dadurch, daß die Verbindungen der Dreieckskörper an den eine längste Dreiecksseite begrenzenden Ecken angeordnet sind.A Further improvement of these properties results from the fact that the compounds of triangle body to the one longest Triangle-side bounding corners are arranged.

Ein vorteilhafter Einbau und eine günstige Möglichkeit zur Gestaltung des Gehäuses ergibt sich dadurch, daß die Welle jeweils im Bereich einer dritten Ecke der Dreieckskörper angeordnet ist.One Advantageous installation and a cheap option for the design of the housing results from the fact that the Shaft each arranged in the region of a third corner of the triangular body is.

Zur Begrenzung des axialen Ausgleichsspiels in der Welle und somit zur Vorgabe eines maximal auszugleichenden Weges weisen die zueinander weisenden Seitenflächen der Dreiecke Nocken auf, die einander gegenüberliegend auf der Drehachse angeordnet sind.to Limitation of the axial compensation play in the shaft and thus for Specification of a maximum path to compensate to each other facing side surfaces the triangles cams on each other on the axis of rotation are arranged.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Seiten der Dreieckskörper, deren Ecken die Verbindungen zwischen den Dreieckskörpern aufweisen im wesentlichen parallel zu einer Sekante an die Klappenkörperoberflächen angeordnet. Durch eine solche Anordnung ist die Stellung der Klappenvorrichtung mit ihren je nach Richtung unterschiedlichen Biegesteifigkeiten in den auftretenden Betriebszuständen und bei der Montage optimal zur Richtung der Belastung angeordnet. Gleichzeitig ist aufgrund dieser Lage der Bauraumbedarf innerhalb des Gehäuses zu verringern.In a preferred embodiment are the sides of the triangular bodies, whose corners have the connections between the triangular bodies in essentially parallel to a secant on the valve body surfaces. By such an arrangement, the position of the flap device with their different bending stiffness depending on the direction in the occurring operating conditions and arranged optimally to the direction of loading during assembly. At the same time, due to this situation, the space requirement is within of the housing to reduce.

Vorteilhafterweise erfolgt der Anschlag am Gehäuse über jeweils zumindest eine der Verbindungen der Ecken der Dreieckskörper des Ausgleichselementes, da hier die Stabilität des Elementes am Besten gewährleistet ist.advantageously, the stop is made on the housing via each at least one of the connections of the corners of the triangular body of the Compensation element, since the best way to ensure the stability of the element is.

In einer weiterführenden Ausführungsform weist eines der Ausgleichselemente der Klappenvorrichtung ein Ansatzstück auf, an dem eine Koppelstange vorzugsweise mittels einer Bajonett- oder einer Kugel-Pfanneverbindung drehbar befestigt ist. Dies dient zur Übertragung des Drehwinkels auf eine zweite baugleiche Klappenvorrichtung. Eine solche Verbindung ist insbesondere für zwei Zylinderbänke eines V-Motors zur synchronen Klappenverstellung verwendbar. Zusätzlich werden drei Funktionen in einem Bauteil vereinigt. Die Bajonett- oder Kugel-Pfanneverbindung bietet eine einfache und preisgünstige Möglichkeit der Kopplung.In a continuing Embodiment has one of the compensating elements of the flap device on an extension, on which a coupling rod preferably by means of a bayonet or a ball-socket connection is rotatably mounted. This is for transmission the angle of rotation on a second identical flap device. A Such connection is especially for two cylinder banks one V-engine for synchronous Flap adjustment usable. In addition, three functions united in one component. The bayonet or ball-and-socket joint offers a simple and inexpensive way the coupling.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind auf der Welle Lagersegmente angeordnet, die formschlüssig in das Gehäuse einsteckbar sind, so daß die Welle über die Lagersegmente drehbar im Gehäuse gelagert ist. Dies reduziert den Montageaufwand erheblich.In a preferred embodiment bearing segments are arranged on the shaft, which are positively inserted into the housing, so that the shaft is rotatably mounted in the housing via the bearing segments. This considerably reduces the assembly effort.

Zur weiteren Erhöhung der Stabilität und Dichtigkeit der Klappenvorrichtung können die Klappenkörper im Bereich eines Wellenansatzes Anlaufflächen zum Lagersegment aufweisen.to further increase stability and leaktightness of the valve device, the valve body in Area of a shaft approach have contact surfaces to the bearing segment.

In einer weiterführenden Ausführungsform weisen die Klappenkörper im äußeren Randbereich einen Ansatz auf, der in der die fluidische Verbindung zwischen den beiden Kanälen unterbrechenden Stellung der Klappenkörper im wesentlichen parallel zu einer Gehäuseinnenwand der Klappenfenster verläuft. Dadurch wird der Dichtspalt zwischen Gehäuseinnenwand und Klappenkörper verlängert und somit der Strömungswiderstand und mit diesem die Dichtwirkung deutlich erhöht.In a continuing Embodiment wise the valve body in the outer edge area one Approach to that in the fluidic connection between the two channels interrupting position of the valve body substantially parallel to a housing inner wall the flap window runs. As a result, the sealing gap between the housing inner wall and valve body is extended and thus the flow resistance and with this significantly increases the sealing effect.

Es wird somit eine Klappenvorrichtung geschaffen, die vom fertigungstechnischen und montagetechnischen Aufwand sehr einfach und preisgünstig herzustellen ist, dazu die Dichtigkeit im geschlossenen Zustand der Klappenkörper weiter verbessert und gleichzeitig ein eventuell vorhandenes Spiel in axialer Richtung beispielsweise aufgrund von Wärmeausdehnungen ausgleicht. Eine solche erfindungsgemäße Klappenvorrichtung weist des weiteren eine sehr hohe Stabilität auf und verfügt somit über eine lange Lebensdauer, was nicht zuletzt durch die hohe Torsionssteifigkeit bei gleichzeitiger Biege- und Längenweicheit erreicht wird.It Thus, a flap device is created by the manufacturing technology and assembly effort very easy and inexpensive to manufacture is, in addition to the tightness in the closed state of the valve body on improves and at the same time a possibly existing play in axial For example, compensates for direction due to thermal expansion. Such a flap device according to the invention Furthermore, it has a very high stability and thus has a Long life, not least due to the high torsional stiffness with simultaneous bending and lengthwise softness is reached.

Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.One inventive embodiment is shown in the drawings and will be described below.

1 zeigt in dreidimensionaler Darstellung die Seitenansicht einer erfindungsgemäße Klappenvorrichtung in einem Gehäuse. 1 shows a three-dimensional view of the side view of a flap device according to the invention in a housing.

2 zeigt in perspektivischer dreidimensionaler Darstellung einen Ausschnitt der Klappenvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Ausgleichselement mit einem Ansatz für eine Koppelstange. 2 shows a perspective three-dimensional representation of a section of the flap device with a compensation element according to the invention with an approach for a coupling rod.

Die in 1 dargestellte Klappenvorrichtung 1 besteht aus drei Klappenkörpern 2 wobei jeweils benachbarte Klappenkörper 2 durch eine Welle 3, die als Drehachse dient, miteinander verbunden sind. Die Klappenvorrichtung 1 ist dabei über die Welle 3 in einem Gehäuse 4 gelagert, welches hier als Klappenrahmen ausgeführt ist. Jeweils etwa in der Mitte zwischen zwei Klappenkörpern 2 weist die Welle 3 ein Ausgleichselement 5 auf, welches in der hier dargestellten geschlossenen Stellung gegen einen Anschlag 6 des Gehäuses 4 anschlägt. An einem ersten Ende der Welle 3 ist außerhalb des Gehäuses ein Stellelement 7 angeordnet, über welches die Klappenvorrichtung 1 in Drehung versetzt werden kann. Dazu wird das Stellelement 7 über eine geeignete Kupplung mit einer nicht dargestellten Stellvorrichtung verbunden. Wird nun die Welle 3 mit den Klappenkörpern 2 um die Drehachse gedreht, wird eine fluidische Verbindung durch im Gehäuse 4 angeordnete Klappenfenster 8 zwischen einem in dieser Ansicht vor dem Klappenfenster 8 und einem hinter dem Klappenfenster 8 gelegen nicht dargestellten Kanal frei gegeben.In the 1 illustrated flap device 1 consists of three valve bodies 2 each adjacent flap body 2 through a wave three , which serves as a rotation axis, are interconnected. The flap device 1 is about the wave three in a housing 4 stored, which is designed here as a flap frame. In each case approximately in the middle between two flap bodies 2 shows the wave three a compensation element 5 on, which in the closed position shown here against a stop 6 of the housing 4 strikes. At a first end of the shaft three is outside the housing an actuator 7 arranged over which the flap device 1 can be set in rotation. This is the actuator 7 connected via a suitable coupling with an actuating device, not shown. Will now be the wave three with the valve bodies 2 Turned around the axis of rotation, a fluidic connection is made in the housing 4 arranged flap window 8th between one in front of the flap window in this view 8th and one behind the flap window 8th located not shown channel free.

Die Ausführung der Ausgleichselemente 5 ist in 2 zu erkennen. Das Ausgleichselement 5 besteht im wesentlichen aus zwei Dreieckskörpern 9, welche an den jeweiligen Ecken der längsten Seite 10 der Dreieckskörper 9 Verbindungen 11 aufweisen. Bei einem Verdrehen der Welle 3 liegt das Ausgleichselement 5 mit diesen Verbindungen 11 gegen den Anschlag 6 des Gehäuses 4 an. Im Bereich der dritten Ecke des Dreieckskörpers 9 befindet sich die Drehachse und somit die Ansatzpunkte der Welle 3 am Ausgleichselement 5. Die längste Seite 10 des Ausgleichselementes ist im wesentlichen parallel zu einer Sekante an die Klappenkörperoberfläche angeordnet.The execution of the compensation elements 5 is in 2 to recognize. The compensation element 5 consists essentially of two triangular bodies 9 , which at the respective corners of the longest side 10 the triangle body 9 links 11 exhibit. When turning the shaft three lies the compensation element 5 with these compounds 11 against the attack 6 of the housing 4 at. In the area of the third corner of the triangle body 9 is the axis of rotation and thus the starting points of the shaft three on the compensation element 5 , The longest side 10 the compensating element is arranged substantially parallel to a secant on the flap body surface.

Wiederum aus 1 ist ersichtlich, daß die beiden Dreieckskörper 9 zueinander gerichtete Nocken 12 aufweisen, die im wesentlichen auf der Drehachse angeordnet sind und das Ausgleichsspiel in axialer Richtung beschränken.Again off 1 it can be seen that the two triangular bodies 9 aligned cams 12 have, which are arranged substantially on the axis of rotation and limit the compensation game in the axial direction.

Aus 2 wird des weiteren ersichtlich, daß eines der Ausgleichselemente 5 ein Ansatzstück 13 aufweist, an dem eine Koppelstange 14 drehbar über eine Bajonettverbindung 15 befestigt ist. Diese Koppelstange 14 wiederum ist an ihrem anderen nicht dargestellten Ende mit einer baugleichen Klappenvorrichtung verbunden, so daß bei einer Ausführung eines Motors in V-Bauform die Drehung der Welle 3 auf ei ne gegenüberliegende zweite Klappenvorrichtung, die zur zweiten Zylinderbank gehört, übertragen werden kann, wodurch eine zeitgleiche Verstellung der Klappenkörper 2 erfolgt. Die Lagerung der Klappenvorrichtung 1 erfolgt über Lagersegmente 16, welche im hier vorliegenden Ausführungsbeispiel drehbar um die Welle 3 möglichst nah an den Klappenkörpern 2 angeordnet sind. Eine solche Ausführung ist beispielsweise durch ein Herstellen der Klappenvorrichtung 1 durch Montagespritzen zu erreichen. Die gesamte Klappenvorrichtung 1 mit den Lagersegmenten 16 kann nun bei der Montage in das Gehäuse 4 eingeschoben werden, so daß eine formschlüssige Verbindung zwischen den Lagersegmenten 16 sowie entsprechenden Ausnehmungen am Gehäuse 4 geschaffen wird. Zur besseren Abdichtung und Formstabilität weisen die Klappenkörper 2 im Bereich des Übergangs zur Welle 3 Anlaufflächen 17 zum Lagersegment 16 auf. Die Klappenkörper 2 sind so ausgeführt, daß sie einen Ansatz 18 in ihrem äußeren Randbereich umlaufend aufweisen, dessen zu einer korrespondierenden Gehäuseinnenwand 19 weisende Fläche im eingebauten Zustand im wesentlichen parallel zu der Gehäuseinnenwand 19 angeordnet ist, so daß die Länge des im geschlossenen Zustandes zu durchströmenden Spaltes vergrößert wird, wodurch die Dichtigkeit der Klappen erhöht wird.Out 2 will further be apparent that one of the compensation elements 5 an extension 13 has, on which a coupling rod 14 rotatable via a bayonet connection 15 is attached. This coupling rod 14 In turn, at its other end, not shown, connected to an identical flap device, so that in an embodiment of a motor in V-shape, the rotation of the shaft three on egg ne opposite second flap device, which belongs to the second cylinder bank, can be transmitted, whereby a simultaneous adjustment of the valve body 2 he follows. The storage of the flap device 1 takes place via bearing segments 16 which in the present embodiment rotatable about the shaft three as close as possible to the valve bodies 2 are arranged. Such an embodiment is for example by producing the flap device 1 to achieve by mounting syringes. The entire flap device 1 with the bearing segments 16 can now be installed in the case 4 are inserted, so that a positive connection between the bearing segments 16 as well as corresponding recesses on the housing 4 is created. For better sealing and dimensional stability have the valve body 2 in the area of the transition to the wave three contact surfaces 17 to the storage segment 16 on. The valve body 2 are designed to take an approach 18 in your have outer edge region circumferentially, whose to a corresponding housing inner wall 19 facing surface in the installed state substantially parallel to the housing inner wall 19 is arranged so that the length of the gap to be flowed through in the closed state is increased, whereby the tightness of the flaps is increased.

Eine solche Ausführung ist sehr leicht montierbar und weist eine hohe Stabilität auf. Zusätzlich wird die Dichtigkeit zwischen Klappenkörper und Klappenfenster deutlich erhöht, da auch Temperaturschwankungen beziehungsweise unterschiedliche Wärmeausdehnungen von Bauteilen durch das Ausgleichselement ausgeglichen werden können, so daß eine exakte Lage des Klappenkörpers im Gehäuse sicher gestellt wird. Aufgrund der optimierten Form und Anordnung des Ausgleichselementes wird eine längen- und biegeweiche Klappenvorrichtung geschaffen, die gleichzeitig eine hohe Torsionssteifigkeit aufweist, worin nicht zuletzt die große Stabilität dieser Ausführung begründet liegt.A such execution is very easy to install and has a high stability. In addition will the tightness between the valve body and flap window clearly elevated, as well as temperature fluctuations or different thermal expansions of components can be compensated by the compensating element, so that one exact position of the valve body safe in the case is provided. Due to the optimized shape and arrangement of the compensation element becomes a lengthy and bendable flap device created at the same time has a high torsional rigidity, wherein not least the size Stability of this execution justified lies.

Es sollte deutlich sein, daß verschiedene Änderungen der beschriebenen Ausführungsformen möglich sind, wie beispielsweise der direkte Einbau der Klappenvorrichtung in ein Saugrohrgehäuse oder eine Herstellung der Klappenvorrichtung nicht durch Montagespritzen, sondern durch andere Herstellungsverfahren. In diesem Zusammenhang können beispielsweise auch auf eine Welle geschraubte Klappen verwendet werden, ohne den Schutzumfang der Ansprüche zu verlassen. Des weiteren sollte deutlich sein, daß die Form und Länge der Klappenvorrichtung variabel ist, so daß sie für verschiedene Motorenbauformen einsetzbar ist. Je nach Einsatzgebiet und Motorbauform kann auch die Form der einzelnen Klappenkörper von der hier dargestellten konkaven Form abweichen. Ebenso kann je nach Einbau eine modifizierte Form des Ausgleichselementes verwendet werden, wobei Längen- und Biegeweichheit sowie Torsionsteifigkeit erhalten bleiben müssen.It should be clear that various changes the described embodiments are possible, such as the direct installation of the flap device in an intake manifold housing or manufacture of the flap device not by assembly spraying, but by other manufacturing methods. In this context for example also be used on a shaft screwed flaps without the Scope of the claims to leave. Furthermore, it should be clear that the form and length the flap device is variable so that they are suitable for different engine designs can be used. Depending on the application and engine design can also the shape of the individual valve body differ from the concave shape shown here. Likewise Depending on the installation, a modified form of compensating element is used where length and flexural softness and torsional stiffness must be maintained.

Claims

Flap device for an internal combustion engine having at least two flap bodies which are interconnected by a shaft which serves as the axis of rotation of the flap device and with flap windows, in which the flap body are arranged in the installed state, wherein the flap device is arranged in a housing and rotatably supported, such that a fluidic connection between a channel on a first side of the flap window and a second channel on a second side of the flap window by rotation of the shaft with the flap bodies is selectively closed or produced, wherein the shaft between each two flap bodies acting in the axial direction compensation element which is integral with the shaft, characterized in that the at least one compensating element ( 5 ) in each case at the maximum angle of rotation in the end positions of the flap device ( 1 ) against a stop ( 6 ) on the housing ( 4 ) is present.

Flap device according to claim 1, characterized in that the compensating element ( 5 ) substantially by two mutually parallel and perpendicular to the axis of rotation arranged triangular body ( 9 ) is formed, which are spaced apart and only in the region of two corners of the triangular body ( 9 ) one compound each ( 11 ) exhibit.

Flap device according to claim 2, characterized in that the connections ( 11 ) the triangular body ( 9 ) to the one longest triangle side ( 10 ) are arranged delimiting corners.

Flap device according to claim 2 or 3, characterized in that the shaft ( three ) each in the region of a third corner of the triangular body ( 9 ) is arranged.

Flap device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the mutually facing side surfaces of the triangular body ( 9 ) Cam ( 12 ), which are arranged opposite one another on the axis of rotation.

Flap device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the sides of the triangular bodies ( 9 ) whose corners are the connections ( 11 ) between the triangular bodies ( 9 ) are arranged substantially parallel to a secant on the flap body surfaces.

Flap device according to one of the preceding claims 2 to 6, characterized in that the stop ( 6 ) on the housing ( 4 ) via in each case at least one of the compounds ( 11 ) of the corners of the triangular bodies ( 9 ) of the compensating element ( 5 ) he follows.

Flap device according to one of the preceding claims, characterized in that one of the compensating elements ( 5 ) of the flap device ( 1 ) an extension ( 13 ), on which a coupling rod ( 14 ) preferably by means of a bayonet or ball-and-socket joint ( 15 ) is rotatably mounted.

Flap device according to one of the preceding claims, characterized in that on the shaft ( three ) Bearing segments ( 16 ) are arranged, which form-fitting manner in corresponding recesses of the housing ( 4 ) are insertable, so that the shaft ( three ) over the bearing elements ( 16 ) rotatable in Casing ( 4 ) is stored.

Flap device according to claim 9, characterized in that the flap bodies ( 2 ) in the region of a shaft shoulder contact surfaces ( 17 ) to the bearing element ( 16 ) exhibit.

Flap device according to one of the preceding claims, characterized in that the flap bodies ( 2 ) in the outer edge area an approach ( 18 ), which in the fluidic connection between the two channels interrupting position of the valve body ( 2 ) substantially parallel to a housing inner wall ( 19 ) the flap window ( 8th ) runs.