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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Ansaugeinrichtung für eine Brenn
kraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Stand der Technik
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In
der
DE 199 44 855
A1 wird eine Ansaugeinrichtung für eine Brennkraftmaschine beschrieben, die
eine Mehrzahl untereinander verbundener Kunststoff-Gehäuseteile
umfasst, welche Ansaugkanäle definieren, über die
herangeführte
Verbrennungsluft den Zylindern der Brennkraftmaschine zuführbar ist. Die
einzelnen Gehäuseteile
weisen flanschartige Erweiterungen auf, die Schweißflächen bilden,
an denen die Gehäuseteile
unmittelbar aneinander liegen und miteinander verschweißt sind.
Die Ansaugkanäle der
Ansaugeinrichtung münden
in einen Befestigungsflansch, der Bestandteil der Ansaugeinrichtung ist
und in der Montageposition am Zylinderkopf der Brennkraftmaschine
befestigt ist. Dieser Befestigungsflansch weist eine erhöhte Stabilität auf.
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Offenbarung der Erfindung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ansaugeinrichtung für eine Brennkraftmaschine zu
schaffen, an der ein zusätzliches
Bauteil wie beispielsweise ein Aktuator sicher gehalten ist. Es
soll insbesondere vermieden werden, dass die von dem Zusatzbauteil
herrührenden
Kräfte
und Momente zu einer Schädigung
des Gehäuses
der Ansaugeinrichtung führen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den
Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Die Unteransprüche
geben zweckmäßige Weiterbildungen
an.
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Die
erfindungsgemäße Ansaugeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
weist ein Gehäuseteil auf,
an dem ein Zusatzbauteil gehalten ist, wobei die Verbindung zwischen
dem Gehäuseteil
und dem Zusatzbauteil mithilfe eines Aufnahmebolzens erfolgt, der
in eine korrespondierende Aufnahmehülse einsteckbar ist und Aufnahmebolzen
und Aufnahmehülse
jeweils einteilig an einem der zu verbindenden Bauteile angeordnet
sind. In dieser Ausführung
bildet die Aufnahmehülse
einen Bestandteil des einen Bauteiles und der Aufnahmebolzen in
entsprechender Weise einen Bestandteil des anderen Bauteils. In
der Montagesituation ist der Aufnahmebolzen in die zugeordnete Aufnahmehülse eingeführt, wobei über die Bolzen/Hülsen-Verbindung
verhältnismäßig hohe Kräfte und
Momente übertragbar
sind, und zwar in allen Richtungen radial zur Längsachse von Bolzen bzw. Hülse. Die
zumindest annähernd
rotationssymmetrische Übertragung
der Kräfte
und Momente zwischen den Bauteilen ermöglicht eine Vielzahl verschiedener
Relativpositionen des Zusatzbauteils am Gehäuseteil. Ein weiterer Vorteil
liegt darin, dass über
den verhältnismäßig großen Radius
der Aufnahmehülse
eine großflächige Einleitung
der Kräfte
und Momente in das betreffende Bauteil gewährleistet ist, wodurch lokale
Kraftspitzen vermieden oder zumindest reduziert werden. Sowohl über die
Hülse als auch über den
Bolzen können
hohe Kräfte
und Momente übertragen
werden.
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Auf
Seiten des Gehäuseteils
der Ansaugeinrichtung ist eines der Verbin dungselemente – entweder
die Aufnahmehülse
oder der Aufnahmebolzen – in
zweckmäßiger Ausführung an
einem Befestigungsflansch angeordnet, der Teil der Ansaugeinrichtung
ist und über
den die gesamte Ansaugeinrichtung an dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine befestigt
werden kann. Dieser Befestigungsflansch zeichnet sich durch eine
stabile Ausführung
aus und ist daher besonders geeignet, die von einem Zusatzbauteil
herrührenden
Kräfte
und Momente aufzunehmen. Zweckmäßig ist
der Befestigungsflansch einteilig mit einer Gehäusewandung bzw. einem Teil
einer Gehäusewandung
der Ansaugeinrichtung ausgebildet.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführung
verläuft
an der Innenwandung der Aufnahmehülse mindestens eine sich in
Achsrichtung erstreckende Innenrippe, die zum einen die Stabilität verbessert
und zum anderen auch eine Kompensation von Spiel erlaubt, mit dem
der Aufnahmebolzen in die Aufnahmehülse eingeführt ist. Für den Fall, dass insgesamt
zwei Aufnahmehülsen
mit zwei Aufnahmebolzen vorgesehen sind, um das Zusatzbauteil am Gehäuseteil
der Ansaugeinrichtung zu halten, sind zweckmäßig beide Aufnahmehülsen mit
derartigen Innenrippen versehen. Hierbei kann es aber vorteilhaft
sein, in den Aufnahmehülsen
jeweils eine unterschiedliche Anzahl von Innenrippen vorzusehen,
um eine größere Einschubtoleranz
und zugleich eine gute Zentrierung zu erreichen. Es hat sich als
zweckmäßig erwiesen,
in einer Aufnahmehülse
zwei um 180° versetzt
angeordnete Innenrippen vorzusehen, wohingegen in der zweiten Aufnahmehülse mehrere, über den
Umfang verteilte Innenrippen angeordnet sind, beispielsweise acht
Innenrippen.
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Vorteilhaft
ist ein zusätzliches
Verbindungselement vorgesehen, über
das das Zusatzbauteil an dem Gehäuseteil
der Ansaugeinrichtung arretiert wird. Dieses zusätzliche Verbindungselement
ist beispielsweise als Schnapp- oder Rastverbindung ausgeführt. In
Frage kommen aber auch Schweiß-
oder Klebeverbindungen oder auch Schraubverbindungen oder dergleichen.
Das zusätzliche
Verbindungselement ist insbesondere als ein parallel zur Bolzenlängsachse,
gegebenenfalls koaxial zur Bolzenlängsachse gehaltenes Arretierelement
ausgeführt,
beispielsweise als Schnapp- oder
Rastverbindung, welche an der oder benachbart zur Stirnseite der
Aufnahmehülse
angeordnet ist und in eine entsprechende Aufnahme am anderen Bauteil
eingreift. Möglich ist
es auch, eine Mehrzahl von Verbindungselementen und Arretierelementen
vorzusehen, die sowohl im Be reich der Aufnahmehülse als auch mit Entfernung zur
Aufnahmehülse
angeordnet sein können.
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Bei
dem zusätzlichen
Bauteil, welches mit der Ansaugeinrichtung zu verbinden ist, handelt
es sich zweckmäßig um einen
Aktuator, insbesondere um einen Unterdrucksteller, mit dessen Hilfe
Klappen im Ansaug trakt verstellt werden können, die an einer gemeinsamen
Achswelle gelagert sind.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere
Vorteile und zweckmäßige Ausführungen
sind den weiteren Ansprüchen,
der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Ansaugeinrichtung für eine Brennkraftmaschine,
an deren Gehäuse
seitlich ein als Unterdrucksteller ausgeführtes Zusatzbauteil angeordnet
ist, wobei das Zusatzbauteil zwei Aufnahmehülsen aufweist, die auf zugeordnete
Aufnahmebolzen an einem Befestigungsflansch der Ansaugeinrichtung
aufschiebbar sind,
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2 die
Ansaugeinrichtung in einer Perspektive von unten,
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3 eine
Detaildarstellung des Verbindungsabschnittes zwischen dem Zusatzbauteil
und der Ansaugeinrichtung,
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4 eine
weitere Detaildarstellung des Verbindungsbereiches aus einer anderen
Perspektive,
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5 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
mit einer Ansaugeinrichtung und einem als Unterdrucksteller ausgeführten Zusatzbauteil
in einer modifizierten Ausführung,
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6 die
Ansaugeinrichtung einschließlich Zusatzbauteil
aus 5 in Seitenansicht,
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7 das
Zusatzbauteil in Alleinstellung in einer perspektivischen Darstellung,
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8 die
Ansaugeinrichtung in Alleinstellung in einer ersten Seitenansicht,
und
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9 die
Ansaugeinrichtung in einer zweiten Seitenansicht. In den Figuren
sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Ausführungsform(en)
der Erfindung
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Die
in 1 dargestellte Ansaugeinrichtung 1 für eine Brennkraftmaschine
besteht aus mehreren Kunststoff-Gehäuseteilen, in denen Ansaugkanäle verlaufen, über die
den Zylindern der Brennkraftmaschine Verbrennungsluft zugeführt wird.
Die Ansaugeinrichtung 1 umfasst einen Befestigungsflansch 2, der
mit einem Luftführungs-Gehäuseteil 3 verbunden ist,
in welchem die Ansaugkanäle
verlaufen. Des Weiteren ist ein Unterdruckspeicher 6 vorgesehen, der
an das Luftführungs-Gehäuseteil 3 angeflanscht ist
und ebenfalls als Kunststoff-Gehäuseteil
ausgeführt
ist.
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Fest
mit der Ansaugeinrichtung 1 verbunden ist ein Zusatzbauteil 4,
bei dem es sich um einen Unterdrucksteller handelt, der über einen
Strömungskanal 5 mit
dem Unterdruckspeicher 6 strömungsverbunden ist und eine
Stellwelle 12 mit daran angeordneten Klappen 13 (2)
verstellt, wobei die Klappen 13 im Befestigungsflansch 2 verlaufen
und jeweils einem Ansaugkanal zugeordnet sind. Der Aktuator 4 ist
seitlich an der Stirnseite des Befestigungsflansches 2 gehalten.
Hierfür
sind Aufnahmehülsen 8 und 9 einteilig
mit dem Gehäuse
des Zusatzbauteils 4 ausgebildet, die zur Aufnahme entsprechend
ausgebildeter Aufnahmebolzen 10 und 11 (3 und 4)
an der Stirnseite des Befestigungsflansches 2 ausgeführt sind.
Grundsätzlich
ist aber auch eine Ausführung
möglich,
bei der die Aufnahmebolzen am Zusatzbauteil und die Aufnahmehülsen am
Ge häuseteil
der Ansaugeinrichtung angeordnet sind.
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Der
Unterdrucksteller 4 nutzt den über den Strömungskanal 5 herangeführten Unterdruck,
um über
ein Stellorgan 7, welches Teil des Zusatzbauteiles 4 ist,
die Stellwelle zwischen den gewünschten Positionen
zu verdrehen.
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Wie
den 3 und 4 zu entnehmen, sind die Aufnahmehülsen 8 und 9 am
Gehäuse
des Zusatzbauteiles 4 angeformt und somit einstückig mit diesem
ausgebildet. Entsprechend sind auch die beiden Aufnahmebolzen 10 und 11 an
der Stirnseite des Befestigungsflansches 2 der Ansaugeinrichtung 1 am
Befestigungsflansch angeformt und einstückig mit diesem ausgeführt. Die
Aufnahmehülsen 8, 9 mit den
darin eingeführten
Aufnahmebolzen 10 und 11 stellen eine Verbindung
zwischen Zusatzbauteil 4 und Befestigungsflansch 2 dar,
die in der Lage ist, hohe Kräfte
und Biegemomente zu übertragen,
ohne dass die Gefahr besteht, dass eines der beteiligten Bauteile
Schaden nimmt.
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Zur
lösbaren
Sicherung des Zusatzbauteils 4 am Befestigungsflansch 2 ist
ein Arretierelement 17 vorgesehen, das entweder an den
Aufnahmehülsen 8, 9 oder
an den Aufnahmebolzen 10, 11 angeordnet ist. In
einer ersten Ausführung
ist das Arretierelement 17 als Nietverbindung ausgebildet,
bestehend aus einem Kunststoffstehbolzen an den Aufnahmebolzen 10, 11,
der in eine korrespondierende Ausnehmung in den Aufnahmehülsen 8, 9 einragt.
Diese Kunststoffstehbolzen werden nach dem Zusammenbau am Kopf angeschmolzen
und stellen eine lösbare
Verbindung her.
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In
einer zweiten Ausführung
ist das Arretierelement 17 als Schraubverbindung ausgebildet,
bestehend aus einer Schraube, die in die Aufnahmehülsen 8, 9 eingeführt und
mit den Aufnahmebolzen 10, 11 verschraubt wird.
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In 4 ist
zu erkennen, dass auf der Innenseite der Aufnahmehülsen 8 und 9 jeweils
in Achsrichtung verlaufende Innenstege bzw. Innenrippen 14 angeordnet
sind, die sich gegenüber
der inneren Mantelfläche
erheben. In den beiden Aufnahmehülsen 8 und 9 sind
jeweils eine unterschiedliche Anzahl derartiger Innenrippen 14 angeordnet;
im Ausführungsbeispiel
sind in der einen Aufnahmehülse 8 zwei
Innenrippen vorgesehen, die um 180° versetzt angeordnet sind, in
der gegenüberliegenden,
zweiten Aufnahmehülse 9 sind
dagegen insgesamt acht über den
Umfang verteilte Innenrippen vorgesehen. Die Innenrippen 14 verbessern
zum einen die Stabilität der
Verbindung zwischen den Bauteilen 2 und 4, zum anderen
ermög lichen
sie auch einen Toleranzausgleich bezüglich der in die Aufnahme hülsen 8 und 9 eingeschobenen
Aufnahmebolzen 10 bzw. 11.
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In
den folgenden 5 bis 9 ist ein
weiteres Ausführungsbeispiel
für eine
Ansaugeinrichtung für
eine Brennkraftmaschine mit einem an der Ansaug einrichtung 1 gehaltenen
Zusatzbauteil 4 dargestellt. Das Zusatzbauteil 4 ist
wie im vorangegangenen Ausführungsbeispiel
als Unterdrucksteller bzw. Aktuator ausgeführt, der über das Stellorgan 7 die
Stellwelle und die an der Stellwelle gehaltenen Klappen betätigt. Das
Zusatzbauteil 4 ist an einem Kunststoff-Gehäuseteil 15 der
Ansaugeinrichtung 1 gehalten. Hierfür sind am Gehäuse des
Zusatzbauteils die Aufnahmehülsen 8 und 9 vorgesehen,
in die die korrespondierenden Aufnahmebolzen 10 und 11 einragen,
welche einteilig am Gehäuseteil 15 ausgebildet
sind.
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Für eine zusätzliche
Verbindung zwischen den Bauteilen 4 und 15 sorgen
zusätzliche
Arretierelemente 17, die in den 8 und 9 dargestellt sind
und als Rast- bzw. Schnappelemente ausgeführt sind, die einteilig mit
dem Gehäuse
des Gehäuseteils 15 ausgebildet
sind. Es sind insgesamt vier derartige Arretierelemente 17 vorgesehen,
von denen jeweils zwei oberhalb und unterhalb der Aufnahmebolzen 10 am
Gehäuseteil 15 angeordnet
sind. Diese Arretierelemente 17 greifen in der Arretierposition
in entsprechend ausgebildete Einrastöffnungen 18 ein, die
gemäß 7 am
Gehäuse
des Zusatzbauteiles 4 ausgebildet sind und unmittelbar
oberhalb bzw. unterhalb der Aufnahmehülsen 8 bzw. 9 angeordnet
sind. Auch die Arretierelemente 17 ermöglichen eine formschlüssige, jedoch
wieder lösbare
Verbindung.
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Die
Gehäuseteile
der Ansaugeinrichtung sind vorteilhaft ebenso wie das Zusatzbauteil
als Kunststoff-Bauteile ausgeführt,
die insbesondere im Spritzgussverfahren hergestellt werden.