DE202010012100U1

DE202010012100U1 - Auspuff, Klappengehäuse und motorisiertes Fahrzeug

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Publication number: DE202010012100U1
Application number: DE202010012100U
Authority: DE
Original assignee: Jekill & Hyde Co Bv
Current assignee: Jekill & Hyde Co Bv
Priority date: 2010-09-02
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2011-02-10
Anticipated expiration: 2020-09-03

Abstract

Auspuff für einen Motor eines motorisierten Fahrzeugs, wie zum Beispiel eines Motorrads oder eines Automobils, wobei der Auspuff ein erstes Auspuffrohr, ein zweites Auspuffrohr und einen Schalldämpfer umfasst, der im ersten Auspuffrohr vorgesehen ist, wobei der Schalldämpfer und das zweite Auspuffrohr verschiedene Strömungswege für Gase definieren, die im Betrieb durch den Auspuff strömen, wobei der Auspuff mit einer Drosselklappe ausgerüstet ist, die dazu angeordnet ist, den von dem zweiten Auspuffrohr definierten Strömungsweg im Wesentlichen abzudichten, und eine Klappenachse und einen Klappenteller aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Auspuff ferner mit einem Klappengehäuse ausgerüstet ist, in dem die Drosselklappe montiert ist, und eine Lagerungsanordnung umfasst, welche die Klappenachse mit einem axialen Ausdehnungsspiel bezüglich des Klappengehäuses in einer axialen Richtung der Klappenachse lagert, wobei das Klappengehäuse ferner einen Sitz umfasst, der dazu ausgebildet ist, dass er mindestens einen Teil eines umlaufenden Teils des Klappentellers aufnimmt, so dass der Klappenteller den von dem zweiten...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Auspuff für einen Motor eines motorisierten Fahrzeugs, wie zum Beispiel eines Motorrads oder eines Automobils, wobei der Auspuff ein erstes Auspuffrohr, ein zweites Auspuffrohr und einen Schalldämpfer umfasst, der innerhalb des ersten Auspuffrohrs vorgesehen ist, wobei der Schalldämpfer und das zweite Auspuffrohr verschiedene Strömungswege für Gase definieren, die im Betrieb durch den Auspuff strömen, wobei der Auspuff mit einer Drosselklappe ausgerüstet ist, die so angeordnet ist, dass sie den von dem zweiten Auspuffrohr definierten Strömungspfad im Wesentlichen abdichtet und eine Klappenachse und einen Klappenteller aufweist. Außerdem bezieht sich die vorliegende Erfindung auch auf ein Klappengehäuse, das zur Verwendung in einem Auspuff für ein motorisiertes Fahrzeug, wie zum Beispiel ein Motorrad oder ein Automobil, angeordnet ist. Außerdem bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein motorisiertes Fahrzeug, wie zum Beispiel ein Motorrad oder ein Automobil.
Ein Auspuff der oben beschriebenen Art ist aus der WO 97/40264 bekannt. Dort wird ein Auspuff beschrieben, der ein äußeres Rohr und ein inneres Rohr, das in dem äußeren Rohr vorgesehen ist, aufweist. Eine Drosselklappe ist im inneren Rohr vorgesehen. Ein Schalldämpfer ist zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr vorgesehen.
Wenn die Drosselklappe geöffnet wird, fließen Abgase hauptsächlich durch das innere Rohr. Auf diese Weise können die Abgase relativ leicht entweichen. Als ein Ergebnis hiervon ist die Leistung eines Motors des motorisierten Fahrzeugs relativ hoch. Ferner kann von einem Benutzer des motorisierten Fahrzeugs ein relativ lautes, unverfälschtes Motorengeräusch gehört werden.
Wenn die Drosselklappe geschlossen ist, strömen Abgase hauptsächlich durch den Schalldämpfer zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr. Als ein Ergebnis hiervon ist die Leistung des Motors etwas verringert. Außerdem ist der Klang des Motors verfälscht und vom Schalldämpfer gedämpft.
Bei dem bekannten Auspuff kann der Benutzer des motorisierten Fahrzeugs auf diese Weise zwischen einem ersten Zustand, in dem eine Leistung des Motors relativ hoch ist und ein relativ lautes und unverfälschtes Geräusch erzeugt wird, und einem zweiten Zustand, in dem die Leistung des Motors etwas verringert ist und das Geräusch des Motors verfälscht und gedämpft ist, hin und her schalten. Ein solcher Auspuff ist sehr nützlich, da vom Benutzer je nach den Umständen, in denen das motorisierte Fahrzeug verwendet wird, die Vorteile beider Zustände genossen werden können. Zum Beispiel kann auf einer öffentlichen Straße der zweite Zustand verwendet werden. Als ein weiteres Beispiel kann auf Rennbahnen, in geschlossenen Bereichen, die zum Beispiel Motorradfahrertreffen vorbehalten sind, oder anderen Orten, an denen ein relativ lautes Geräusch erlaubt ist, der erste Zustand verwendet werden, so dass der Benutzer das unverfälschte Motorengeräusch genießen kann.
Die Drosselklappe wird normalerweise in der folgenden Weise angebracht. Zuerst wird im äußeren Rohr und im inneren Rohr ein Loch vorgesehen, so dass die Klappenachse von außerhalb des Auspuffs aus angebracht werden kann. Nachdem durch das Loch die Achse angebracht worden ist, wird durch das innere und/oder das äußere Rohr der Klappenteller zur Achse hin gebracht. Dann wird der Klappenteller zum Beispiel durch Schweißen oder mittels einer Schraube an der Klappenachse angebracht. Nach der Anbringung steht die Achse außerhalb des äußeren Rohrs vor, so dass sie von außen betätigt werden kann.
Diese Art der Anbringung wird seit ziemlich langer Zeit als geeignet angesehen. Eine solche Eignung folgt zum Beispiel aus der herkömmlichen Überlegung, dass die vorstehende Klappenachse, die durch das innere Rohr verläuft, nicht mehr angebracht werden kann, nachdem sie an dem Klappenteller befestigt worden ist. In letzter Zeit haben sich jedoch bei der bekannten Art und Weise der Anbringung der Drosselklappe Nachteile gezeigt. Zum Beispiel enthalten Vorschriften über Geräuschemissionen durch Auspuffe heutzutage relativ strenge Normen, die mittels der bekannten Art und Weise der Anbringung schwer einzuhalten sind. Derartige Nachteile bedrohen heutzutage die Vorteile, die mittels des bekannten Auspuffs erreicht werden können.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Auspuff vorzusehen, der mindestens teilweise einen oder mehrere der Nachteile bekannter Auspuffe bereinigt.
Demgemäß ist ein Auspuff für einen Motor eines motorisierten Fahrzeugs, wie zum Beispiel eines Motorrads oder eines Automobils, vorgesehen, wobei der Auspuff ein erstes Auspuffrohr, ein zweites Auspuffrohr und einen Schalldämpfer umfasst, der innerhalb des ersten Auspuffrohrs vorgesehen ist, wobei der Schalldämpfer und das zweite Auspuffrohr verschiedene Strömungswege für Gase definieren, die im Betrieb durch den Auspuff strömen, wobei der Auspuff mit einer Drosselklappe versehen ist, die im Wesentlichen zum Abdichten des durch das zweite Auspuffrohr definierten Strömungswegs angeordnet ist und eine Klappenachse und einen Klappenteller aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Auspuff ferner mit einem Klappengehäuse versehen ist, in dem die Drosselklappe angebracht ist, und eine Lagerungsanordnung umfasst, welche die Klappenachse mit einem axialen Ausdehnungsspiel bezüglich des Klappengehäuses in einer axialen Richtung der Klappenachse lagert, wobei das Klappengehäuse ferner einen Sitz umfasst, der zum Aufnehmen mindestens eines Teils eines äußeren Randteils des Klappentellers geformt ist, so dass der Klappenteller den von dem zweiten Auspuffrohr definierten Strömungspfad mit einem radialen Ausdehnungsspiel bezüglich des Klappengehäuses in einer radialen Richtung des Klappentellers im Wesentlichen abdichten kann, wobei das axiale und das radiale Ausdehnungsspiel so ausgelegt sind, dass sie im Betrieb des Auspuffs eine thermische Ausdehnung der Drosselklappe als ein Ergebnis der vom Motor erzeugten Wärme erlauben, wobei das Klappengehäuse und die Klappenachse so dimensioniert sind, dass sie im Betrieb innerhalb des ersten und/oder des zweiten Auspuffrohrs passen, wenn die Drosselklappe im Klappengehäuse angebracht ist, und/oder wobei das zweite Auspuffrohr ein erstes Rohrsegment und ein zweites Rohrsegment umfasst, und das Klappengehäuse so dimensioniert ist, dass es zwischen das erste und das zweite Rohrsegment passt. Derartige Möglichkeiten der Anbringung des Klappengehäuses ermöglichen ein Montieren der Drosselklappe im Klappengehäuse außerhalb des Auspuffs, weil danach das Gehäuse mit der Drosselklappe immer noch im ersten Auspuffrohr, dem zweiten Auspuffrohr und/oder zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrsegment des zweiten Auspuffrohrs montiert werden kann. Als ein Ergebnis einer solchen externen Montage kann eine Montagetoleranz der Drosselklappe besser gesteuert werden. Als ein Ergebnis hiervon können Vorschriften über Geräuschemissionen besser eingehalten werden. Außerdem kann es sein, dass im Auspuff relativ hohe Temperaturen und Temperaturgefälle vorherrschen. Der Erfinder hat herausgefunden, dass während des Anlassens des Motors eine Temperatur in einem hinteren Teil des Auspuffs relativ schnell ansteigen kann, während eine Temperatur im äußeren Teil des Auspuffs immer noch relativ gering ist. Die vom Motor erzeugte Wärme kann dazu führen, dass die Drosselklappe eine Temperatur von zum Beispiel über 500°C erreicht. Deshalb können innere Teile des Auspuffs, zum Beispiel die Drosselklappe, sich thermisch ausdehnen, bevor äußere Teile des Auspuffs, z. B. das erste und/oder das zweite Auspuffrohr, sich ausgedehnt haben. Deshalb kann es sein, dass sich die Drosselklappe im Klappengehäuse verklemmt. Der Erfinder hat herausgefunden, dass deshalb das Ausdehnungsspiel, z. B. das axiale Ausdehnungsspiel und das radiale Ausdehnungsspiel, zwischen dem Klappenteller, der Klappenachse der Drosselklappe auf der einen Seite bzw. dem Klappengehäuse auf der anderen Seite notwendig ist, um zu verhindern, dass sich die Drosselklappe im Klappengehäuse verklemmt. Zur gleichen Zeit besteht jedoch die Gefahr, dass es ein solches Ausdehnungsspiel Klangwellen erlaubt, an der Drosselklappe vorbei zu gelangen. Diese Gefahr ist angesichts moderner Vorschriften über Geräuschemissionen durch Auspuffe, welche die relativ strengen Normen enthalten, von Bedeutung. Mittels des Sitzes kann ein Vorbeigelangen von Klangwellen zum Großteil verhindert werden, während das axiale und das radiale Ausdehnungsspiel gewährt werden können. Auf diese Weise kann, während der Klappenteller in einer geschlossenen Position ist, der Klappenteller durch einen im Wesentlichen schließenden Kontakt des Klappentellers auf dem Sitz den durch das zweite Auspuffrohr definierten Strömungsweg im Wesentlichen abdichten, z. B. im Wesentlichen das zweite Auspuffrohr abdichten. Auf diese Weise kann ein Durchmesser des Klappentellers kleiner als ein Durchmesser eines zweiten Auspuffrohrs sein.
Zum Einstellen des axialen und radialen Ausdehnungsspiels ist ein äußeres Montieren der Drosselklappe im Gehäuse vorteilhaft. Außerdem ermöglicht ein äußeres Montieren der Drosselklappe im Gehäuse ein genaues Positionieren der Klappenachse bezüglich des Klappensitzes. Deshalb erhöht in der Praxis ein äußeres Montieren der Drosselklappe im Klappengehäuse die Zuverlässigkeit und Qualität des Abdichtens des vom zweiten Auspuffrohr definierten Strömungswegs beträchtlich.
Vorzugsweise ist das axiale Ausdehnungsspiel mindestens 0,1 Millimeter, mindestens 0,2 Millimeter, mindestens 0,3 Millimeter, mindestens 0,6 Millimeter, mindestens 0,9 Millimeter, mindestens 1,2 Millimeter oder mindestens 1,5 Millimeter. Alternativ oder zusätzlich dazu ist das axiale Ausdehnungsspiel vorzugsweise höchstens 2 Millimeter, höchstens 4 Millimeter oder höchstens 6 Millimeter. Das axiale Ausdehnungsspiel kann auf eine Länge der Klappenachse, z. B. zwischen Achselstummeln, und/oder auf einen Durchmesser des Klappentellers zwischen Lagern der Lagerungsanordnung angepasst werden. Die Länge und/oder der Durchmesser können in einem Bereich von 1,5 bis 10 Zentimeter, z. B. ungefähr 2 Zentimeter, ungefähr 3 Zentimeter, ungefähr 5 Zentimeter, ungefähr 7,5 Zentimeter, d. h. ungefähr 3 Zoll, oder ungefähr 10 Zentimeter betragen. Andere Werte dieser Länge und dieses Durchmessers sind ebenfalls möglich. Vorzugsweise ist das axiale Ausdehnungsspiel im Bereich von 0,4% bis 10%, vorzugsweise von 0,7% bis 5%, z. B. von 1% bis 3% oder von 1,2% bis 2,7% der Länge der Klappenachse und/oder des Durchmessers des Klappentellers zwischen Lagern der Lagerungsanordnung.
Vorzugsweise ist das radiale Ausdehnungsspiel an einer Position entlang des umlaufenden Teils des Klappentellers mindestens 0,2 Millimeter, mindestens 0,4 Millimeter, mindestens 0,7 Millimeter, mindestens 1,1 Millimeter, mindestens 1,7 Millimeter, mindestens 2,3 Millimeter oder mindestens 3 Millimeter. Alternativ oder zusätzlich dazu ist das radiale Ausdehnungsspiel an einer Position entlang des umlaufenden Teils des Klappentellers vorzugsweise höchstens 3 Millimeter, höchstens 6 Millimeter oder höchstens 10 Millimeter. Das radiale Ausdehnungsspiel kann auf einen Durchmesser des Klappentellers, z. B. gemessen in einer Richtung quer zu einer Längsrichtung der Klappenachse, angepasst werden. Der Durchmesser ist wahlweise in einem Bereich von 1,5 bis 10 Zentimeter, z. B. ungefähr 2 Zentimeter, ungefähr 3 Zentimeter, ungefähr 5 Zentimeter, ungefähr 7,5 Zentimeter, d. h. ungefähr 3 Zoll, oder ungefähr 10 Zentimeter. Andere Werte des Durchmessers sind ebenfalls möglich. Vorzugsweise ist das radiale Ausdehnungsspiel in einem Bereich von 1% bis 10%, vorzugsweise von 1,5% bis 5%, z. B. von 2% bis 3,5% oder von 2,3% bis 3,2% des Durchmessers des Klappentellers.
Das Klappengehäuse und die Klappenachse sind so dimensioniert, dass sie im Betrieb innerhalb des ersten und/oder des zweiten Auspuffrohrs passen, wobei die Drosselklappe im Klappengehäuse montiert ist, und/oder wobei das zweite Auspuffrohr ein erstes Rohrsegment und ein zweites Rohrsegment umfasst und das Klappengehäuse so dimensioniert ist, dass es zwischen das erste und das zweite Rohrsegment passt. Auf diese Weise kann der Klappenteller z. B. so dimensioniert sein, dass er innerhalb des zweiten und/oder des ersten Auspuffrohrs passt. Auf diese Weise kann die Klappenachse z. B. so dimensioniert sein, dass sie innerhalb des ersten Auspuffrohrs passt, wenn sie senkrecht zu einer Längsrichtung des ersten Auspuffrohrs ausgerichtet ist, und/oder die Klappenachse kann so dimensioniert sein, dass sie innerhalb des zweiten Auspuffrohrs passt, wenn sie senkrecht zu einer Längsrichtung des zweiten Auspuffrohrs ausgerichtet ist.
Vorzugsweise umfasst das Klappengehäuse ein erstes Gehäusesegment und ein zweites Gehäusesegment, wobei die Segmente vorzugsweise trennbare Teile der Lagerungsanordnung bilden. Auf diese Weise umfasst das Klappengehäuse vorzugsweise mindestens zwei voneinander trennbare Gehäuseteile, z. B. das erste Gehäusesegment, d. h. ein erstes Gehäuseteil und das zweite Gehäusesegment, d. h. ein zweites Gehäuseteil. Das erste und das zweite Gehäusesegment können das Montieren der Drosselklappe im Klappengehäuse erleichtern. Zum Beispiel kann die Klappenachse zuerst im ersten Gehäusesegment positioniert werden. Danach können eine Position, das axiale Ausdehnungsspiel und/oder das Radialspiel der Klappenachse dadurch fixiert werden, dass das zweite Gehäusesegment am ersten Gehäusesegment befestigt wird. Zum Beispiel kann ein Teil der Klappenachse vom ersten und zweiten Gehäusesegment umgeben und eingeschlossen werden, nachdem das erste und das zweite Gehäusesegment aneinander befestigt wurden. Das erste und das zweite Gehäusesegment sind besonders vorteilhaft, wenn die Klappenachse und der Klappenteller ein und dasselbe Material umfassen, vorzugsweise im Wesentlichen aus ein und demselben Material bestehen, noch besser im Wesentlichen aus einem Stück ein und desselben Materials bestehen. In dieser Situation wäre das Montieren der Drosselklappe im Klappengehäuse sonst problematisch.
Das erste und das zweite Gehäusesegment können wahlweise auch zueinander im Wesentlichen symmetrisch sein. Das erste und das zweite Gehäusesegment können wahlweise beide ringförmig ausgebildet sein.
In einer Variation bildet das erste Auspuffrohr ein äußeres Rohr und das zweite Auspuffrohr ein inneres Rohr, das in dem äußeren Rohr vorgesehen ist, wobei der Schalldämpfer zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr vorgesehen ist, das Klappengehäuse und die Klappenachse ferner so dimensioniert sind, dass sie im Betrieb innerhalb des ersten Auspuffrohrs passen, wenn die Drosselklappe im Klappengehäuse montiert ist. Diese Variation kann besonders günstig sein, wenn das motorisierte Fahrzeug ein Motorrad ist.
In einer anderen Variation ist das zweite Auspuffrohr getrennt, z. B. außerhalb, vom zweiten Auspuffrohr, wobei das Klappengehäuse und die Klappenachse so dimensioniert sind, dass sie im Betrieb innerhalb des zweiten Auspuffrohrs passen, wenn die Drosselklappe im Klappengehäuse montiert ist. Vorzugsweise ist das Klappengehäuse am zweiten Auspuffrohr befestigt. Diese weitere Variation kann besonders geeignet sein, wenn das motorisierte Fahrzeug ein Automobil ist.
Das erste Auspuffrohr kann wahlweise parallel zum zweiten Auspuffrohr sein.
Vorzugsweise ist das Klappengehäuse am zweiten Auspuffrohr befestigt. Wahlweise ist das Klappengehäuse am zweiten Auspuffrohr zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrsegment befestigt. Zum Beispiel kann das Klappengehäuse mit einer Verbindungsstruktur zum Aufnehmen des ersten und/oder des zweiten Rohrsegments und/oder zum Befestigen des ersten und/oder des zweiten Rohrsegments daran versehen sein. Die Verbindungsstruktur kann z. B. mindestens eine Verbindungsausnehmung zum Aufnehmen des ersten und/oder des zweiten Rohrsegments, z. B. mindestens eine Verbindungseinkerbung, umfassen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Verbindungsstruktur einen Verbindungsgrat umfassen. Wahlweise dazu sind das erste Gehäusesegment und das zweite Gehäusesegment mit der Verbindungsstruktur ausgerüstet. Auf diese Weise kann eine Baugruppe vorgesehen werden, welche das erste Rohrsegment, das zweite Rohrsegment, das Klappengehäuse mit der darin montierten Drosselklappe und wahlweise dem Schalldämpfer vorgesehen werden. Eine solche Baugruppe kann wahlweise in das erste Auspuffrohr eingeschoben werden. Auf diese Weise kann eine günstige Art der Montage der Drosselklappe im Auspuff ermöglicht werden.
Als eine weitere Option kann das zweite Auspuffrohr mit einem Anschlag innerhalb des zweiten Auspuffrohrs zum Anordnen des Klappengehäuses gegen diesen versehen werden.
Vorzugsweise ist das Klappengehäuse in der Form eines Rings um den Klappenteller herum ausgebildet. Auf diese Weise können das radiale Ausdehnungsspiel zwischen dem Klappenteller und dem Gehäuse um im Wesentlichen den ganzen Klappenteller herum mit relativ hoher Präzision angeordnet werden.
In einer Ausführungsform ist der Ring mit Öffnungen versehen. Vorzugsweise sind die Öffnungen außerhalb des zweiten Rohrsegments angeordnet. Vorzugsweise bildet ein Teil des Rings, der die Öffnungen enthält, einen zusätzlichen Teil des Schalldämpfers. Auf diese Weise bildet derjenige Teil des Rings, der die Öffnungen enthält, einen Schalldämpfungsteil zusätzlich zum Schalldämpfer. Ein solcher Ring ist insbesondere in der Variation nützlich, in der das erste Auspuffrohr ein äußeres Rohr und das zweite Auspuffrohr ein inneres Rohr bildet, das innerhalb des äußeren Rohrs vorgesehen ist, wobei der Schalldämpfer zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr vorgesehen ist. Der mit den Öffnungen versehene Ring kann dazu verwendet werden, das zweite Auspuffrohr, z. B. das erste und das zweite Rohrsegment, daran zu befestigen. Die Öffnungen können einen zusätzlichen Teil des Schalldämpfers ausbilden und können außerhalb des zweiten Auspuffrohrs angeordnet sein. Die Anordnung des ringförmigen Klappengehäuses, der Drosselklappe und des zweiten Auspuffrohrs können wahlweise in das erste Auspuffrohr eingeführt werden. Das Klappengehäuse kann innerhalb des ersten Auspuffrohrs befestigt, z. B. geschweißt oder verschraubt, werden.
Vorzugsweise ist der Sitz als ein Grat geformt, der sich entlang zweier Bögen erstreckt, die entlang einer Senkrechten zu einer Ebene des Klappentellers in der geschlossenen Position beabstandet sind. Vorzugsweise umfasst der Grat ferner an Enden der zwei Bögen Gratteile, die einem Rotationsweg einer Oberfläche der Drosselklappe in der Nähe der Gratteile entspricht. Auf diese Weise kann ein Austreten von Luft entlang der Drosselklappe verringert werden. Vorteilhafterweise ist ein Gratteil entlang einem ersten der Bögen durch das erste Gehäusesegment gebildet und ist ein Gratteil entlang einem zweiten der Bögen durch das zweite Gehäusesegment gebildet.
In einer Ausführungsform umfasst die Lagerungsanordnung ein erstes sphärisches Lager und/oder ein zweites sphärisches Lager, bei dem sich die Klappenachse von dem ersten sphärischen Lager zum zweiten sphärischen Lager erstreckt. Mittels einer oder mehrerer sphärischer Lager kann ein Schwenken der Drosselklappe durch Verformungen z. B. thermisch induzierte Verformungen, der Klappenachse aufgrund thermisch induzierter Spannungsgefälle in der Drosselklappe weniger beeinflusst werden. Daher kann ein Spiel der Lagerungsanordnung, insbesondere ein Spiel in einer radialen Richtung der Klappenachse, das möglicherweise benötigt wird, um die Verformung auszugleichen, im Vergleich zum bekannten Lagerungsanordnungen wesentlich verringert werden, die entweder das erste oder das zweite sphärische Lager oder beide nicht aufweisen.
Vorzugsweise umfassen sowohl das erste sphärische Lager und wahlweise das zweite sphärische Lager jeweils eine Kugel. Vorzugsweise ist die Kugel mit einem Achslager ausgerüstet, das im Betrieb die Klappenachse lagert. Vorzugsweise kann die Klappenachse einen oder zwei Achsenstummel haben. Vorzugsweise ist die Kugel mit einem Achslager versehen, das im Betrieb einen Achsstummel lagert.
Vorzugsweise lagert das erste sphärische Lager im Wesentlichen die Klappenachse mit dem axialen Ausdehnungsspiel. Vorzugsweise begrenzt das zweite sphärische Lager eine Translationsbewegung der Klappenachse in der axialen Richtung bezüglich dem Klappengehäuse, fixiert vorzugsweise im Wesentlichen die Klappenachse in der axialen Richtung bezüglich dem Klappengehäuse. Auf diese Weise kann das axiale Ausdehnungsspiel im ersten sphärischen Lager größer sein, z. B. mindestens drei Mal größer sein, als das axiale Ausdehnungsspiel im zweiten sphärischen Lager. Auf diese Weise können übergroße Schwingungstranslationsbewegungen der Drosselklappe im Betrieb verhindert werden, während immer noch das axiale Ausdehnungsspiel vorgesehen wird.
In einer Ausführungsform lagert das Achslager des ersten sphärischen Lagers, wahlweise in Kombination mit dem Achslager des zweiten sphärischen Lagers, die Klappenachse mit einem axialen Ausdehnungsspiel von mindestens 0,1 Millimeter, mindestens 0,2 Millimeter, mindestens 0,3 Millimeter, mindestens 0,6 Millimeter, mindestens 0,9 Millimeter, mindestens 1,2 Millimeter oder mindestens 1,5 Millimeter. Alternativ oder zusätzlich dazu lagert das Achslager des ersten sphärischen Lagers, vorzugsweise in Kombination mit dem Achslager des zweiten sphärischen Lagers, wahlweise die Klappenachse mit einem axialen Ausdehnungsspiel von höchstens 2 Millimeter, höchstens 4 Millimeter oder höchstens 6 Millimeter. Als ein Ergebnis eines solchen Ausdehnungsspiels kann ein Schwenken der Drosselklappe im Wesentlichen unbehindert durch eine Ausdehnung der Klappenachse in einer Richtung entlang der Klappenachse als ein Ergebnis thermisch induzierter Spannungsgefälle in der Drosselklappe erfolgen.
In einer Ausführungsform lagert das Achslager des zweiten sphärischen Lagers die Klappenachse mit einem axialen Ausdehnungsspiel von höchstens 0,5 Millimeter, höchstens 0,3 Millimeter oder höchstens 0,15 Millimeter. Ein solches Ausdehnungsspiel kann dazu beitragen, eine Position der Drosselklappe im zweiten Auspuffrohr zu definieren. Auf diese Weise kann eine Translationsbewegung der Klappenachse in der axialen Richtung bezüglich des Klappengehäuses eingeschränkt werden.
In einer Ausführungsform ist das erste und/oder das zweite Auspuffrohr mit einer Öffnung versehen, um eine Nocke aufzunehmen, die mit der Klappenachse verbunden ist. Vorzugsweise ist die Nocke dazu angeordnet, das Abdichten des von dem zweiten Auspuffrohr definierten Strömungswegs mittels des Klappentellers zu steuern. Vorzugsweise ist die Nocke zum Steuern einer Ausrichtung des Klappentellers angeordnet. Zum Beispiel kann die Nocke dazu angeordnet sein, den Klappenteller von einer geschlossenen Position in eine offene Position und umgekehrt zu bewegen. Vorzugsweise ist die Nocke auf der Klappenachse so angeordnet, dass das axiale Ausdehnungsspiel der Klappenachse im Achslager des zweiten sphärischen Lagers höchstens 0,5 Millimeter, höchsten 0,3 Millimeter, höchstens 0,15 Millimeter oder höchstens 0,10 Millimeter beträgt.
Vorzugsweise bilden das erste Gehäusesegment und das zweite Gehäusesegment jeweils einen Topf des ersten sphärischen Lagers und jeweils einen Topf des zweiten sphärischen Lagers. Die Töpfe des ersten und des zweiten Gehäusesegments können wahlweise im Wesentlichen zueinander symmetrisch sein. Wahlweise können der Topf des ersten sphärischen Lagers und der Topf des zweiten sphärischen Lagers des ersten Gehäusesegments ähnlich angeordnet und/oder ausgebildet sein wie der Topf des ersten sphärischen Lagers und der Topf des zweiten sphärischen Lagers des zweiten Gehäusesegments.
In einer Ausführungsform umfassen die Klappenachse und der Klappenteller ein und dasselbe Material, bestehen vorzugsweise im Wesentlichen aus ein und demselben Material, bestehen mehr vorzugsweise im Wesentlichen aus einem Stück des ein und desselben Materials. Die Klappenachse und der Klappenteller bestehen im Wesentlichen aus ein und demselben Material, z. B. bestehen mindestens 80 Gewichtsprozent der Klappenachse aus ein und demselben Material und mindestens 80 Gewichtsprozent des Klappentellers aus ein und demselben Material. Solche Zusammensetzungen des Klappentellers und der Klappenachse gelten als vorteilhaft, weil durch unterschiedliche Materialzusammensetzungen hervorgerufene thermische Spannungen wesentlich verringert werden können. Darüber hinaus können bei dieser Ausführungsform Bewegungen wie zum Beispiel Schwingungen von Teilen des Klappentellers bezüglich der Achse, verringert werden. Eine derartige Verringerung kann durch eine bessere Verbindung zwischen dem Klappenteller und der Klappenachse erzielt werden, die durch eine äußere Montage der Drosselklappe im Klappengehäuse ermöglicht wird. Deswegen kann auch eine Geräuscherzeugung, die durch diese Schwingungen verursacht wird, verringert werden.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Klappengehäuse vorzusehen.
Hierzu sieht die Erfindung ein Klappengehäuse vor, das zur Verwendung in einem Auspuff eines motorisierten Fahrzeugs, wie zum Beispiel eines Motorrads oder eines Automobils, angeordnet ist, wobei der Auspuff ein erstes Auspuffrohr, ein zweites Auspuffrohr und einen Schalldämpfer umfasst, der im ersten Auspuffrohr vorgesehen ist, wobei der Schalldämpfer und das zweite Auspuffrohr verschiedene Strömungswege für Gase definieren, die im Betrieb durch den Auspuff strömen, wobei das Klappengehäuse dazu angeordnet ist, in ihm eine Drosselklappe zu montieren, und ist wahlweise mit der Drosselklappe ausgestattet, wobei die Drosselklappe eine Klappenachse und einen Klappenteller aufweist, wobei das Klappengehäuse eine Lagerungsanordnung zum Lagern der Klappenachse mit einem axialen Ausdehnungsspiel bezüglich des Klappengehäuses in einer axialen Richtung der Klappenachse umfasst, wobei das Klappengehäuse ferner einen Sitz umfasst, der zum Aufnehmen mindestens eines Teils eines umlaufenden Teils des Klappentellers ausgebildet ist, so dass der Klappenteller im Wesentlichen den von dem zweiten Auspuff vordefinierten Strömungsweg mit einem radialen Ausdehnungsspiel bezüglich des Klappengehäuses in einer radialen Richtung des Klappentellers abdichten kann, wobei das axiale und das radiale Ausdehnungsspiel dazu ausgelegt sind, dass sie im Betrieb des Auspuffs eine thermische Ausdehnung der Drosselklappe aufgrund von Wärme, die von dem Motor erzeugt wird, zulassen kann, wobei das Klappengehäuse und die Klappenachse so dimensioniert sind, dass sie im Betrieb in das zweite Auspuffrohr passen, wenn die Drosselklappe im Klappengehäuse montiert ist, und/oder wobei das zweite Auspuffrohr ein erstes Rohrsegment und ein zweites Rohrsegment umfasst und das Klappengehäuse so dimensioniert ist, dass es zwischen das erste und das zweite Rohrsegment passt. Auf diese Weise wird ein Klappengehäuse vorgesehen, das wahlweise zur Verwendung im Auspuff gemäß der Erfindung angeordnet ist. Auf diese Weise ist wahlweise der Auspuff gemäß der vorliegenden Erfindung mit dem Klappengehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung ausgerüstet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Klappengehäuse zur Verwendung in einem Auspuff für ein motorisiertes Fahrzeug, wie zum Beispiel ein Motorrad oder ein Automobil, angeordnet. Hierzu können das Klappengehäuse und/oder die Drosselklappe z. B. im Wesentlichen frei von Kautschuk- und/oder Kunststoffkomponenten sein.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes motorisiertes Fahrzeug vorzusehen.
Hierzu sieht die Erfindung ein motorisiertes Fahrzeug vor, das mit einem Auspuff gemäß der Erfindung und/oder einem Klappengehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung versehen ist.
Auf diese Weise kann mittels des oben beschriebenen Klappengehäuses eine Montage einer Drosselklappe in einem Auspuff für ein motorisiertes Fahrzeug verbessert werden.
Zum Beispiel kann eine Drosselklappe in einem Auspuff für ein motorisiertes Fahrzeug, wie zum Beispiel ein Motorrad oder ein Automobil montiert werden; wobei ein erstes Auspuffrohr und ein zweites Auspuffrohr vorgesehen werden können, und ein Schalldämpfer innerhalb des ersten Auspuffrohrs vorgesehen werden kann; wobei eine Drosselklappe mit einer Klappenachse und einem Klappenteller vorgesehen werden kann; wobei ein Klappengehäuse, das eine Lagerungsanordnung zum Lagern der Klappenachse vorgesehen werden kann; und wobei die Drosselklappe so im Klappengehäuse montiert werden kann, dass die Lagerungsanordnung die Klappenachse lagert; und wobei das Klappengehäuse und die Lagerachse innerhalb des zweiten Auspuffrohrs eingepasst werden können und/oder das Klappengehäuse zwischen einem ersten Rohrsegment und einem zweiten Rohrsegment des zweiten Auspuffrohrs eingepasst werden kann.
Vorzugsweise ist der Auspuff ein Auspuff gemäß der vorliegenden Erfindung und/oder ist das Klappengehäuse ein Klappengehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Erfindung wird nun in einer nicht einschränkenden Weise anhand der beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht. Es zeigt:
1A schematisch einen Längsschnitt eines Auspuffs in einer ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung;
1B schematisch einen Längsschnitt eines Auspuffs in einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung;
2 einen Teil eines Klappengehäuses, ein erstes Rohrsegment und ein zweites Rohrsegment;
3A ein Beispiel eines Klappentellers und einer Klappenachse;
3B auch zwei Kugeln eines ersten sphärischen Lagers bzw. eines zweiten sphärischen Lagers;
3C ein axiales Ausdehnungsspiel und ein radiales Ausdehnungsspiel;
3D schematisch einen Querschnitt einer Drosselklappe;
3E einen weiteren möglichen Querschnitt einer Drosselklappe;
3F einen Querschnitt einer Klappenachse in einer Ebene entlang einer axialen Richtung der Klappenachse und quer zu einem Klappenteller;
4 eine Explosionsdarstellung einer Ausführungsform eines Klappengehäuses mit einer darin montierten Drosselklappe; und
5 ein zweites Gehäusesegment der Ausführungsform von 4.
Wenn nicht anders festgelegt, so beziehen sich gleiche Bezugszeichen in den gesamten Zeichnungen auf die gleichen Elemente.
1A zeigt schematisch einen Längsschnitt eines Auspuffs 2 in einer ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung. 1B zeigt schematisch einen Längsschnitt eines Auspuffs 2 in einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung. Der Auspuff 2 der 1A und 1B kann zur Verwendung in einem Motorrad oder in einem anderen motorisierten Fahrzeug geeignet sein.
Der Auspuff 2 umfasst ein erstes Auspuffrohr 4A, ein zweites Auspuffrohr 4B und einen Schalldämpfer 6, der innerhalb des ersten Auspuffrohrs 4A vorgesehen ist. Der Schalldämpfer 6 kann Dämpferelemente 6A umfassen, die zum Dämpfen von Schallwellen angeordnet sind, die von einem Motor des motorisierten Fahrzeugs erzeugt werden und sich im ersten Rohr ausbreiten.
In der ersten Ausführungsform kann das erste Auspuffrohr 4A ein äußeres Rohr und das zweite Auspuffrohr 4B ein im äußeren Rohr vorgesehenes inneres Rohr ausbilden. Der Schalldämpfer 6 kann zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr vorgesehen werden. Insbesondere können der Schalldämpfer 6 und/oder die Dämpferelemente 6A in einem ringförmigen Raum 7 zwischen dem zweiten Auspuffrohr 4B und dem ersten Auspuffrohr 4A vorgesehen sein.
In der zweiten Ausführungsform kann das zweite Auspuffrohr 4B getrennt vom ersten Auspuffrohr 4A sein, z. B. außerhalb dieses sein. Das erste Auspuffrohr 4A und das zweite Auspuffrohr 4B können mit einem Hauptauspuffrohr 4C verbunden sein. Die zweite Ausführungsform des Auspuffs 2 und weitere Ausführungsformen, bei denen das zweite Auspuffrohr 4B vom ersten Auspuffrohr 4A getrennt sind, z. B. außerhalb dieses sind, können insbesondere dann nützlich sein, wenn das motorisierte Fahrzeug ein Automobil ist.
In der ersten und der zweiten Ausführungsform kann der Auspuff 2 ferner mit einer Drosselklappe 8 versehen sein, die eine Klappenachse 10 und einen Klappenteller 12 aufweist. Der Klappenteller 12 kann z. B. kreisrund sein. Der Klappenteller 12 kann einen Durchmesser zwischen 4 und 6 Zentimeter, typischerweise ungefähr 5 Zentimeter, haben. Andere Formen und/oder andere Durchmesser sind jedoch ebenfalls möglich. Die 1A und 1B zeigen die Drosselklappe 8 und den Klappenteller 12 in einer geöffneten Position. Nach dem Verschwenken des Klappentellers 12 um die Klappenachse 10 können die Drosselklappe 8 und der Klappenteller 12 in eine geschlossene Position gebracht werden, die durch die gestrichelte Linie 14 angegeben ist. Als ein Ergebnis hiervon kann das zweite Auspuffrohr 4B im Wesentlichen abgedichtet oder versperrt werden. Die Drosselklappe 8 kann auf diese Weise im Wesentlichen zum Abdichten oder Absperren des zweiten Auspuffrohrs 4B angeordnet werden.
Die Pfeile G₁ und G₂ geben mögliche unterschiedliche, zueinander alternative, Strömungswege von Abgas im Betrieb des Auspuffs 2 an. Ein erster Strömungsweg G₁ kann durch das zweite Auspuffrohr 4B definiert werden. Das zweite Auspuffrohr kann mit Öffnungen 5 versehen sein. Ein zweiter Strömungsweg G₂ kann durch den Schalldämpfer 6 und/oder die Öffnungen 5 definiert sein. Der zweite Strömungsweg kann durch den Schalldämpfer 6 und die Öffnungen 5 geführt sein. Es ist wohl offensichtlich, dass bei geöffneter Drosselklappe 8 eine volumetrische Strömungsrate von Abgasen durch das zweite Auspuffrohr 4B größer als eine volumetrische Strömungsrate von Abgasen durch das erste Auspuffrohr 4A und den Schalldämpfer 6 sein kann. Wenn daher die Drosselklappe 8 geöffnet wird, kann eine volumetrische Strömungsrate von Abgasen durch das zweite Auspuffrohr 4B größer als eine volumetrische Strömungsrate von Abgasen durch den Schalldämpfer 6 sein. Auf diese Weise können von dem Motor erzeugte Abgase relativ leicht durch das zweite Auspuffrohr 4B entweichen. Als ein Ergebnis hiervon kann eine Leistung des Motors des motorisierten Fahrzeugs relativ groß sein. Ferner kann vom Benutzer des motorisierten Fahrzeugs ein relativ lautes unverfälschtes Motorengeräusch vernommen werden.
Wenn die Drosselklappe 8 geschlossen ist, kann eine volumetrische Strömungsrate von Abgasen durch das erste Abgasrohr 4A und den Schalldämpfer 6 größer als eine volumetrische Strömungsrate von Abgasen durch das zweite Auspuffrohr 4B sein. Auf diese Weise können Abgase hauptsächlich durch den Schalldämpfer 6 und das erste Abgasrohr 4A strömen. Als ein Ergebnis hiervon ist die Leistung des Motors etwas verringert. Ferner wird der Klang des Motors durch den Schalldämpfer 6 verfälscht und gedämpft.
Der Auspuff 2 kann ferner mit einem Klappengehäuse 16 zum Montieren der Drosselklappe 8 in ihm versehen sein. Das Klappengehäuse 16 kann eine Lagerungsanordnung zum Lagern der Klappenachse 10 mit einem axialen Ausdehnungsspiel bezüglich des Klappengehäuses in einer axialen Richtung der Klappenachse umfassen. Das axiale Ausdehnungsspiel ist dazu ausgelegt, im Betrieb des Auspuffs 2 eine thermische Ausdehnung der Drosselklappe 8 aufgrund von durch den Motor erzeugter Wärme zu erlauben. Eine solche Lagerungsanordnung ist in den 1A und 1B nicht sichtbar, ist jedoch in den 2 und 4 mit dem Bezugszeichen 24 gezeigt. Das Klappengehäuse 16 kann am zweiten Auspuffrohr 4B befestigt sein.
Das Klappengehäuse 16 in der ersten und der zweiten Ausführungsform kann einen Sitz 40 umfassen, der zum Aufnehmen mindestens eines Teils eines umlaufenden Teils 12' des Klappentellers 12 geformt ist, so dass der Klappenteller 12 im Wesentlichen den vom zweiten Auspuffrohr 4B definierten Strömungsweg G₁ abdichten kann. Der umlaufende Teil 12' des Klappentellers 12 kann im Wesentlichen den Strömungsweg G₁ mit einem radialen Ausdehnungsspiel bezüglich des Klappengehäuses 16 in einer radialen Richtung des Klappentellers 12 abdichten. Dieses radiale Ausdehnungsspiel ist dazu ausgelegt, im Betrieb des Auspuffs 2 eine thermische Ausdehnung der Drosselklappe 8 als ein Ergebnis von durch den Motor erzeugter Wärme zu ermöglichen. Die axiale und radiale Richtung sind in den 3A bis 3F mit Pfeilen F₁ bzw. F₂ angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die axiale und die radiale Richtung nicht notwendigerweise senkrecht aufeinander stehen. Stattdessen kann die radiale Richtung F₂ auch im Wesentlichen mit der axialen Richtung F₁ zusammenfallen.
Das Klappengehäuse 16 und die Klappenachse 10 können z. B. so dimensioniert sein, dass sie im Betrieb in das erste Auspuffrohr 4A und/oder das zweite Auspuffrohr 4B hinein passen, wenn die Drosselklappe 8 im Klappengehäuse 16 montiert ist. Auf diese Weise kann als ein Ergebnis dieser Passung das Klappengehäuse 16 mit der darin montierten Drosselklappe 8 in das erste Auspuffrohr 4A und/oder das zweite Auspuffrohr 4B eingeführt werden. Hierdurch wird eine präzise Montage der Drosselklappe 8 im Klappengehäuse 16 ermöglicht, die außerhalb des Auspuffs 2 durchgeführt werden kann. Eine solche präzise Montage kann ein relativ präzises Steuern einer Position der Drosselklappe 8, insbesondere des Klappentellers 12 der Drosselklappe 8, in z. B. dem ersten Auspuffrohr 4A und/oder dem zweiten Auspuffrohr 4B und/oder zwischen Rohrsegmenten des zweiten Auspuffrohrs 4B ermöglichen. Als ein Ergebnis hiervon kann ein Ausdehnungsspiel um die Drosselklappe 8, z. B. um den Klappenteller 12 der Drosselklappe 8 herum bezüglich eines Sitzes 40 des Klappengehäuses präzise genug gesteuert werden, um Geräuschemissionsvorschriften einzuhalten. Als ein weiteres Ergebnis kann das Ausdehnungsspiel groß genug sein, um zu verhindern, dass sich die Drosselklappe im Auspuff 2, insbesondere im ersten und/oder zweiten Auspuffrohr 4A, 4B, als ein Ergebnis einer Erwärmung der Drosselklappe, z. B. in einem relativ kühlen Auspuff 2, verklemmt.
Das zweite Auspuffrohr kann mit einem Anschlag 25 innerhalb des zweiten Auspuffrohrs 4B zum Anordnen des Klappengehäuses 16 gegen diesen während des Einführens des Klappengehäuses 16 in das zweite Auspuffrohr 4B versehen sein.
Damit es zur Verwendung an einem Motorrad oder einem anderen motorisierten Fahrzeug geeignet ist, kann das Klappengehäuse und/oder die Drosselklappe im Wesentlichen frei von Kautschuk- und/oder Kunststoffkomponenten sein. Solche Komponenten könnten zu empfindlich sein, wenn sie wiederholt der von dem Motor des Motorrads oder des anderen motorisierten Fahrzeugs erzeugten Wärme ausgesetzt werden.
In der zweiten Ausführungsform können das Klappengehäuse 16 und die Klappenachse 10 so dimensioniert sein, dass sie im Betrieb in das zweite Auspuffrohr 4B hinein passen, wenn die Drosselklappe 8 im Klappengehäuse 16 montiert ist. Auf diese Weise kann das Klappengehäuse 16 mit der darin montierten Drosselklappe 8 in das zweite Auspuffrohr 4B eingeschoben werden. Ein solches Einschieben ist in 1B durch den Pfeil I angegeben.
In der ersten Ausführungsform können das Klappengehäuse 16 und die Klappenachse 10 so dimensioniert sein, dass sie im Betrieb in das erste Auspuffrohr 4A passen, wenn die Drosselklappe 8 im Klappengehäuse 16 montiert ist. In der ersten Ausführungsform kann es sein, dass das Klappengehäuse 16 nicht in das zweite Auspuffrohr 4B hineinpasst. Das zweite Auspuffrohr 4B kann ein erstes Rohrsegment 4B' und ein zweites Rohrsegment 4B'' umfassen. Das Klappengehäuse 16 kann zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrsegment 4B', 4B'' am zweiten Auspuffrohr 4B befestigt werden. Zum Beispiel können das erste Rohrsegment 4B' und das zweite Rohrsegment 4B'' am Klappengehäuse 16 verschweißt werden. Eine solche Verschweißung kann vorteilhafterweise außerhalb des Auspuffs 2 erfolgen. Danach kann das Klappengehäuse 16 mit dem daran befestigten ersten Rohrsegment 4B', dem zweiten Rohrsegment 4B'' und dem Schalldämpfer 6 in das erste Auspuffrohr 4A eingeschoben werden. Ein solches Einschieben ist in 1B durch den Pfeil I angegeben. Auf diese Weise sind in der ersten Ausführungsform das Klappengehäuse 16 und die Klappenachse 10 so dimensioniert, dass sie zwischen das erste Rohrsegment 4B' und das zweite Rohrsegment 4B'' passen. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass in einer Variation der zweiten Ausführungsform das Klappengehäuse 16 und die Klappenachse 10 auch so dimensioniert sein können, dass sie zwischen das erste Rohrsegment 4B' und das zweite Rohrsegment 4B'' passen und wahlweise auch entsprechend angepasst werden können.
Ein Montieren der Drosselklappe 8 im Auspuff 2 für das motorisierte Fahrzeug, z. B. das Motorrad, kann daher in einer Ausführungsform eines Verfahrens durchgeführt werden. Eine solche Ausführungsform kann den Schritt des Vorsehens des ersten Auspuffrohrs 4A, des zweiten Auspuffrohrs 4B und des Schalldämpfers 6, der im ersten Auspuffrohr 4A vorgesehen ist, umfassen. Die Ausführungsform des Verfahrens kann ferner das Vorsehen der Drosselklappe 8, die die Klappenachse 10 und den Klappenteller 12 aufweist, umfassen. Das Verfahren kann in dieser Ausführungsform ferner das Vorsehen des Klappengehäuses 16 umfassen, das die Lagerungsanordnung 24 zum Lagern der Klappenachse 10 umfasst. Die Ausführungsform des Verfahrens kann ferner das Montieren der Drosselklappe 8 im Klappengehäuse 16 umfassen. Dieser Montage folgend kann das Verfahren ein Einpassen des Klappengehäuses 16 und der Klappenachse 10 in das zweite Auspuffrohr 4B umfassen und/oder kann ein Einpassen des Klappengehäuses 16 und wahlweise der Klappenachse 10 zwischen dem ersten Rohrsegment 4B' und dem zweiten Rohrsegment 4B'' des zweiten Auspuffrohrs 4B umfassen.
2 zeigt einen Teil des Klappengehäuses 16, des ersten Rohrsegments 4B' und des zweiten Rohrsegments 4B''. Das Klappengehäuse 16 kann als ein Ring, z. B. ein kreisförmiger Ring oder ein ovaler Ring oder ein rechteckiger Ring, geformt sein. Das Klappengehäuse 16 kann als ein Ring um den Klappenteller 12 (der in der 2 nicht gezeigt ist) geformt sein und umfasst eine Lagerungsanordnung 24 für die Klappenachse 10. Allgemeiner ausgedrückt kann das Klappengehäuse 16 in gleicher Weise wie ein Umfang des ersten und/oder des zweiten Auspuffrohrs 4B geformt sein. In diesem Beispiel ist das zweite Auspuffrohr 4B, insbesondere das erste Rohrsegment 4B' und das zweite Rohrsegment 4B'', als ein kreisförmiger Ring, sowie auch das Klappengehäuse 16, geformt.
Das Klappengehäuse 16 kann mit Öffnungen 20 versehen sein, die außerhalb des zweiten Rohrsegments 4B angeordnet sind. Auf diese Weise können die Öffnungen 20 vom zweiten Rohrsegment in der radialen Richtung beabstandet sein. Wie in 1A zu sehen ist, kann auf diese Weise ein Teil des Rings, der die Öffnungen 20 enthält, einen zusätzlichen Teil des Schalldämpfers 6 bilden.
2 zeigt ferner die Klappenachse 10. Allgemein ist eine Erstreckung der Klappenachse 10 vorzugsweise durch eine imaginäre Oberfläche begrenzt, die eine Erstreckung der äußeren Oberfläche 22 des Klappengehäuses 16 bildet. Auf diese Weise steht die Klappenachse 10 vorzugsweise nicht aus dem Klappengehäuse 16 vor. Daher steht die Klappenachse 10 vorzugsweise nicht durch die imaginäre Oberfläche hindurch vor. Als ein Ergebnis hiervon sind in der ersten Ausführungsform, wenn das Klappengehäuse 16 so dimensioniert ist, dass es in Betrieb in das erste Auspuffrohr 4A passt, das Klappengehäuse 16 und die Klappenachse 10 auch so dimensioniert, dass sie im Betrieb in das erste Auspuffrohr 4A hinein passen, wenn die Drosselklappe 8 im Klappengehäuse 16 montiert ist.
Allgemeiner ausgedrückt ist eine Dicke und eine Zusammensetzung des Klappentellers 12 und/oder der Klappenachse 10 vorzugsweise so ausgelegt, dass sie im Wesentlichen im Betrieb Schwingungen des Klappentellers 12 in der geschlossenen Position 14 vermeldet. Vorzugsweise ist eine Dicke des Klappentellers 12 mindestens 2 Millimeter, vorzugsweise mindestens 3 Millimeter. Vorzugsweise umfasst der Klappenteller 12 Stahl, und vorzugsweise ist er aus Stahl, zum Beispiel aus nicht rostendem Stahl. Von dem Erfinder durchgeführte Versuche zeigten, dass solche Eigenschaften des Klappentellers 12 die Schwingungen im Wesentlichen vermeiden können. Als ein Ergebnis der Vermeidung solcher Schwingungen kann eine Lebensdauer der Drosselklappe 8 ausgedehnt werden. Zusätzlich können Klangwellen, die vom Klappenteller 12 erzeugt oder durch ihn hindurch gelassen werden, in ihrer Stärke verringert werden.
3A zeigt ein Beispiel des Klappentellers 12 und der Klappenachse 10. Bei diesem Beispiel bestehen die Klappenachse 10 und der Klappenteller 12 im Wesentlichen aus ein und demselben Material, zum Beispiel Stahl, z. B. nicht rostendem Stahl. Der Klappenteller 12 und die Klappenachse 10 bestehen vorzugsweise im Wesentlichen aus einem Stück ein und desselben Materials. D. h. der Klappenteller und die Klappenachse zusammen können im Wesentlichen frei von inneren Fügestellen sein. Der Klappenteller 12 und die Klappenachse 10 kann zum Beispiel aus einem Stück eines Grundmaterials, z. B. Stahl, z. B. nicht rostendem Stahl, hergestellt sein. Bei der Verwendung einer solchen Klappenachse 10 und eines solchen Klappentellers 12 kommt noch deutlicher zum Tragen, dass das Klappengehäuse 16 und die Klappenachse 10 so dimensioniert sind, dass sie im Betrieb in das erste Auspuffrohr 4A und/oder das zweite Auspuffrohr 4B hinein passen, wenn die Drosselklappe 8 im Klappengehäuse 16 montiert ist.
3A zeigt wiederum den Klappenteller 12 und die Klappenachse 10 von 3A. 3B zeigt ebenfalls zwei Kugeln 26 eines ersten sphärischen Lagers 32A bzw. eines zweiten sphärischen Lagers 32B. Die Kugeln 26 sind jeweils mit einem Achslager 30 versehen, das in Betrieb die Klappenachse 10 lagert. Die Achslager 30 können Gleitlager umfassen. Auf diese Weise kann jedes Achslager 30 ein Gleitlager umfassen. Die sphärischen Lager 32A, 32B können Verformungen der Drosselklappe, insbesondere Verformungen der Achse der Drosselklappe, zulassen, ohne dass dabei ein Verschwenken der Drosselklappe 8 ernstlich behindert würde. Derartige Verformungen können z. B. von Wärmegradienten innerhalb der Drosselklappe und/oder Fehlzündungen im Motor herrühren. Auf diese Weise kann aufgrund der sphärischen Lager 32A, 32B eine Empfindlichkeit der Drosselklappe 8 gegenüber Verformungen der Drosselklappe 8 verringert werden. Daher kann ein Spiel der Lagerungsanordnung, insbesondere ein Spiel in einer radialen Richtung der Klappenachse 10, im Vergleich mit bekannten Lagerungsanordnungen, die entweder das sphärisches Lager 32A oder 32B oder beide nicht aufweisen, beträchtlich verringert werden.
Die Klappenachse 10 kann einen oder zwei Achsstummel 34 aufweisen. Vorzugsweise lagert das Achslager 30 des ersten sphärischen Lagers 32A die Klappenachse 10 mit einem axialen Ausdehnungsspiel, z. B. von mindestens 0,6 Millimeter. Darauf kann eine Länge L₁ eines Achsstummels 34, der dem ersten sphärischen Lager 32A zugeordnet ist, auf eine Dicke W₁, gemessen parallel zur Klappenachse 10, der Kugel 26 in Zuordnung zu dem ersten sphärischen Lager 32A angepasst werden. Der Achsstummel 34 kann sich vom Klappenteller 12 über eine Entfernung von z. B. mindestens 0,6 Millimeter und höchstens 1,4 Millimeter, z. B. ungefähr 0,9 oder ungefähr 1,0 Millimeter, erstrecken, bevor er das erste sphärische Lager erreicht, wodurch ein axiales Ausdehnungsspiel vorgesehen wird. Als ein Ergebnis eines solchen Ausdehnungsspiels kann es im Wesentlichen verhindert werden, dass sich die Drosselklappe 8 aufgrund einer Erwärmung der Drosselklappe 8 verklemmt. Derartige Werte des axialen Ausdehnungsspiels ergeben eine gute Kombination mit dem Klappenteller 12, der einen Durchmesser von zwischen 4 und 6 Zentimeter, typischerweise ungefähr 5 Zentimeter, hat.
Allgemein können sich Werte eines Ausdehnungsspiels und eines allgemeinen Spiels, die hier vorgesehen sind, z. B. auf eine Situation vor und nach der Nutzung beziehen, wenn sich der Auspuff, die Drosselklappe und das Klappengehäuse auf eine Temperatur einer Umgebung eines motorisierten Fahrzeugs eingestellt haben, z. B. einer Temperatur von ungefähr 20 Grad Celsius haben. Alternativ dazu können sich die Werte des Ausdehnungsspiels und des allgemeinen Spiels, die hier vorgegeben sind, auf eine Situation während des Betriebs beziehen.
Vorzugsweise lagert das Achslager 30 des zweiten sphärischen Lagers 30B die Klappenachse 10, z. B. mit einem axialen Ausdehnungsspiel von höchstens 0,25 Millimeter. Zum Beispiel kann eine Länge L₂ eines Achsstummels 34, der dem zweiten sphärischen Lager 32B zugeordnet ist, höchstens 0,25 Millimeter länger als eine Dicke W₂, gemessen parallel zur Klappenachse 10, der Kugel 26, die dem zweiten sphärischen Lager 32B zugeordnet ist, sein.
Allgemeiner können die Gleitlager Gleitflächen haben, die durch eine Außenoberfläche 33 der Achsstummel 34 gebildet werden, sowie eine Innenoberfläche 35 eines Lagerhohlraums 37, der in den Kugeln 26 vorgesehen ist. Eine Materialzusammensetzung der Innenoberfläche 35 kann ähnlich, z. B. identisch, zu einer Materialzusammensetzung der Außenoberfläche 33 sein. Eine Härte der Innenoberfläche 35 kann ähnlich, z. B. identisch zu einer Härte der Außenoberfläche 37 sein. Zum Beispiel können die Außenoberfläche 33 und die Innenoberfläche 35 aus einer Schicht gebildet sein, die Nickel umfasst, z. B. eine Schicht, die im Wesentlichen aus Nickel hergestellt ist. Auf diese Weise können die Achsstummel 34 mit einer Schicht, z. B. einer Nickel umfassenden Schicht, versehen werden und/oder können die Kugeln 26 einen Hohlraum haben, der mit einer Schicht, z. B. der Nickel umfassenden Schicht, versehen werden. Derartige Eigenschaften der Gleitflächen der Gleitlager sind ungewöhnlich, jedoch zur Anwendung in einem Auspuff vorteilhaft.
3C veranschaulicht das axiale Ausdehnungsspiel Δ_AX und das radiale Ausdehnungsspiel Δ_RAD, sowie den Lagerhohlraum 37, die Innenoberfläche 35 des Lagerhohlraums 37 und die Außenoberfläche 33 der Achsstummel 34. Das axiale Ausdehnungsspiel Δ_AX kann die Summe eines axialen Ausdehnungsspiels Δ_AX,A in dem ersten sphärischen Lager 32A und einem axialen Ausdehnungsspiel Δ_AX,B im zweiten sphärischen Lager 32B sein. Vorzugsweise gilt jedoch, dass Δ_AX,A >> Δ_AX,B ist, so dass A_AX als ungefähr gleich Δ_AX,A angesehen werden kann. Bei Ausführungsformen, bei denen eine Länge L_P,A der Klappenachse zwischen den Achsstummeln 34 und/oder des Klappentellers zwischen den Lagern 32A, B der Lagerungsanordnung ungefähr 5 Zentimeter ist, kann das axiale Ausdehnungsspiel Δ_AX mindestens 0,6 Millimeter und/oder höchstens 1,4 Millimeter sein. Vorzugsweise kann sich bei anderen Werten der Länge L_P,A der Wert des axialen Ausdehnungsspiels Δ_AX linear proportional mit der Länge L_P,A ändern. Das axiale Ausdehnungsspiel Δ_AX kann auf diese Weise auf die Länge der Klappenachse zwischen den Achsstummeln 34 und/oder auf einem Durchmesser des Klappentellers zwischen den Lagern 32A, B der Lagerungsanordnung eingestellt werden.
In 3C ist ein Teil des Randes des Sitzes 40 mit einer gestrichelten Linie 40' angegeben. Bei Ausführungsformen, bei denen der Durchmesser des Klappentellers L_P, z. B. gemessen in der Richtung quer zur Längsrichtung der Klappenachse, ungefähr 5 Zentimeter ist, kann das radiale Ausdehnungsspiel Δ_RAD mindestens 1,1 Millimeter und/oder höchstens 1,6 Millimeter, z. B. ungefähr 1,35 Millimeter betragen. Vorteilhafterweise kann sich bei anderen Werten des Durchmessers des Klappentellers L_P der Wert des radialen Ausdehnungsspiels Δ_RAD linear proportional mit der Länge L_P ändern. Das radiale Ausdehnungsspiel Δ_RAD kann auf diese Weise auf dem Durchmesser des Klappentellers L_P, z. B. gemessen in der Richtung quer zur Längsrichtung der Klappenachse, eingestellt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die radiale Richtung F₂, entlang der Δ_RAD gemessen wird, ungefähr entlang der axialen Richtung F₁ ausgerichtet sein kann, dass sie alternativ aber auch quer zur axialen Richtung F₁ verlaufen kann.
3C gibt auch das Spiel Δ_B in der ersten und zweiten Lagerungsanordnung in einer radialen Richtung der Klappenachse an. Das Spiel Δ_B kann typischerweise im Bereich von 0,1 Millimeter bis 0,4 Millimeter liegen, z. B. ungefähr 0,2 Millimeter betragen. Das Spiel Δ_B kann gleich der Hälfte einer Differenz zwischen einem Durchmesser 37' des Lagerhohlraums 37 und einem Durchmesser 34' eines Achsstummels 34, z. B. ungefähr 8 Millimeter, betragen.
3D zeigt schematisch einen Querschnitt der Drosselklappe 8 entlang der Schnittlinie A-A', die in 3A angegeben ist. Eine erste Ebene 27A, in der sich ein erster Teil 12A des Klappentellers 12 erstreckt, kann gegenüber einer zweiten Ebene 27B, in der sich ein zweiter Teil 12B des Klappentellers 12 erstreckt, versetzt sein. Auf diese Weise kann die Drosselklappe 8 bezüglich einer Ebene, z. B. der ersten Ebene 27A oder der zweiten Ebene 27B, entlang der sich der Klappenteller 12 erstreckt, asymmetrisch ausgebildet sein. Eine Oberfläche 29 der Klappenachse 10 kann Facetten 29', im vorliegenden Beispiel zum Beispiel vier Facetten, aufweisen oder gerundet sein. Die Oberfläche 29, welche die Facetten 29' hat, kann eine relativ leichte Herstellung der Drosselklappe 8 ermöglichen. Eine Oberfläche 29 der Klappenachse 10, die gerundet ist, kann durch Gießen der Drosselklappe 8 erhalten werden.
3E zeigt einen weiteren möglichen Querschnitt der Drosselklappe 8 entlang der Schnittlinie A-A', wie in 3A angegeben. Eine Dicke D1 des Klappentellers 12 an einem Teil des äußeren Rands 12', der von der Klappenachse 10 beabstandet ist, kann kleiner sein, z. B. mindestens 1,5 mal kleiner als eine Dicke D₂ des Klappentellers in der Nähe des mittleren Teils 12'' des Klappentellers 12 sein. Auf diese Weise kann der Klappenteller 12 aerodynamisch ausgebildet sein. Der Klappenteller 12 kann z. B. im Wesentlichen gerundet sein und kann z. B. im Wesentlichen frei von Kanten sein. Dies kann von Vorteil sein, wenn die Drosselklappe 8 und der Klappenteller 12 in der geöffneten Position sind. Allgemeiner ausgedrückt, können sich der umlaufende Teil 12' und/oder der mittlere Teil 12'' des Klappentellers 12 über z. B. 5% oder 10% eines Durchmessers L_P des Klappentellers 12 erstrecken.
3F zeigt einen Querschnitt durch die Klappenachse 10 in einer Ebene entlang der axialen Richtung F₁ der Klappenachse 10 und quer zum Klappenteller 12. Die Klappenachse 10 kann eine Dicke A₁ in der Ebene an oder in der Nähe eines mittleren Teils 10'' der Klappenachse haben. Die Klappenachse 10 kann eine Dicke A₂ in dieser Ebene an oder in der Nähe eines Teils 10', z. B. neben den Stummeln 34, der Klappenachse 10 haben. Die Dicke A₁ kann kleiner, z. B. mindestens 1,2 mal kleiner, als die Dicke A₂ sein. Der mittlere 10'' der Klappenachse 10 und/oder der äußere Teil 10' der Klappenachse 10 können sich über z. B. 5% oder 10% einer Länge L_A der Klappenachse 10 erstrecken.
4 zeigt eine Explosionsdarstellung einer Ausführungsform des Klappengehäuses 16 mit der darin montierten Drosselklappe 8. Das Klappengehäuse 16 umfasst die Lagerungsanordnung 24. Die Lagerungsanordnung 24 umfasst das erste sphärische Lager 32A und das zweite sphärische Lager 32B. Nachdem die Drosselklappe 8 im Klappengehäuse 16 montiert wurde, erstreckt sich die Klappenachse 10 vom ersten sphärischen Lager 32A zum zweiten sphärischen Lager 32B.
Das Klappengehäuse 16 von 4 kann zur Verwendung im Auspuff 2 für das motorisierte Fahrzeug, z. B. das Motorrad, angeordnet werden. Ein derartiger Auspuff 2 kann das erste Auspuffrohr 4A, das zweite Auspuffrohr 4B und den im ersten Auspuffrohr 4A vorgesehenen Schalldämpfer 6 aufweisen. Das Klappengehäuse 16 ist zur Montage der Drosselklappe 8 in diesem angeordnet. Hierzu kann das Klappengehäuse 16 die Lagerungsanordnung 24 zum Lagern der Klappenachse 10 der Drosselklappe 8 umfassen. Das Klappengehäuse 16 und die Klappenachse 10 sind so dimensioniert, dass sie in Betrieb in das zweite Auspuffrohr 4B hinein passen, wenn die Drosselklappe 8 im Klappengehäuse 16 montiert ist. Alternativ oder zusätzlich dazu umfasst das zweite Auspuffrohr 4B das erste Rohrsegment 4B' und ein zweites Rohrsegment 4B'' und ist das Klappengehäuse 16 so dimensioniert, dass es zwischen das erste Rohrsegment 4B' und des zweite Rohrsegment 4B'' passt.
Das Klappengehäuse 16 kann ein erstes Gehäusesegment 16A und ein zweites Gehäusesegment 16B umfassen. Das erste Gehäusesegment 16A und das zweite Gehäusesegment 16B können jeweils einen Topf 36A des ersten sphärischen Lagers 32A und jeweils einen Topf 36B des zweiten sphärischen Lagers 32B bilden. Das erste Gehäusesegment 16A und das zweite Gehäusesegment 16B können mit Schraubenlöchern 38 zum Befestigen des ersten und des zweiten Gehäusesegments 16A, 16B aneinander versehen sein. Die Schraubenlöcher 38 des ersten Gehäusesegments 16A können sich durch das erste Gehäusesegment 16A erstrecken, d. h. können Durchgangslöcher bilden. Die Schraubenlöcher 38 des zweiten Gehäusesegments 16B können sich ebenfalls durch das zweite Gehäusesegment 16B erstrecken oder können sich teilweise durch das zweite Gehäusesegment 16B erstrecken, d. h. können Sacklöcher bilden. Die Schraubenlöcher 38 des ersten Gehäusesegments 16A können mit Gewinden versehen oder gewindelos sein. Die Schraubenlöcher 38 des zweiten Gehäusesegments 16B können Gewinde aufweisen.
Die Töpfe 36A, 36B des ersten und zweiten Gehäusesegments 16A, 16B können wahlweise im Wesentlichen symmetrisch sein. Z. B. können die Töpfe 36A, 36B des ersten Gehäusesegments 16A im Wesentlichen ein Spiegelbild der Töpfe 36A, 36B des zweiten Gehäusesegments 16B sein. Wahlweise können der Topf 36A des ersten sphärischen Lagers 32A und der Topf 36B des zweiten sphärischen Lagers 32B des ersten Gehäusesegments 16A ähnlich angeordnet und/oder ausgeformt sein wie der Topf 36A des ersten sphärischen Lagers 32A und der Topf 36B des zweiten sphärischen Lagers 32B des zweiten Gehäusesegments 16B. Dies kann weiter zur Präzision der Montage der Drosselklappe 8 beitragen. Daher kann auch das Spiel der Drosselklappe 8, das in einer Konstruktion zum Ausgleichen einer Montageungenauigkeit benötigt wird, weiter verringert werden. Allgemeiner gesagt können das erste und das zweite Gehäusesegment 16A, 16B mit dem Schraubenloch 38 in der Nähe der Lagerungsanordnung 24 versehen werden. Als ein Ergebnis hiervon können die Positionen der Töpfe 36A des ersten sphärischen Lagers 32A und der Töpfe 36B des zweiten sphärischen Lagers 32B besser definiert werden. Diese Positionen können z. B. gegenüber mechanischen Störungen, wie zum Beispiel Motorschwingungen, weniger empfindlich sein.
Eine Nocke 46, wie sie in 4 gezeigt ist, kann mit der Klappenachse 10, insbesondere dem Achsstummel 34, der dem zweiten sphärischen Lager 32B zugeordnet ist, verbunden sein. Die Klappenachse 10 kann mit einer Kerbe zur Aufnahme der Nocke 46 versehen sein. Die Kerbe ist in 4 nicht sichtbar, ist jedoch in den 3A und 3B mit dem Bezugszeichen 47 dargestellt. Die Nocke 46 kann alternativ oder zusätzlich zum Beispiel mittels einer Schraube 49 auf der Klappenachse 10, insbesondere auf dem ersten sphärischen Lager 32A zugeordneten Achsstummel 34 verschraubt sein. Das erste und das zweite Gehäusesegment 16A, 16B können mit einem Hohlraum 48 zum Aufnehmen der Nocke 46 versehen sein. Das erste Auspuffrohr 4A und/oder das zweite Auspuffrohr 4B können mit einer Öffnung zum Aufnehmen der Nocke 46 versehen sein. Die Nocke 46 kann mit der Klappenachse 10 so verbunden sein, dass sie sich aus dem ersten Auspuffrohr 4A und/oder dem zweiten Auspuffrohr 4B heraus erstreckt. Eine von einem Betätigungsmechanismus zum Verschwenken der Drosselklappe 8 ausgeübte Kraft kann an die Nocke 46 angelegt werden. Die Nocke 46 kann sich in einer axialen Richtung von der Klappenachse 10, insbesondere vom Achsstummel 34, aus erstrecken. Ein Durchmesser der Nocke 46 kann größer als ein Durchmesser der Klappenachse 10 oder des Achsstummels 34 sein, mit dem die Nocke 46 eventuell verbunden ist, und zwar in der Nähe einer Position einer solchen Verbindung. Wenn daher das Achslager 30 die Klappenachse 10 oder den Achsstummel 34 lagert, kann die Nocke 46, wenn sie mit der Klappenachse 10 oder dem Achsstummel 34 verbunden ist, eine Bewegung der Klappenachse 10 in einer axialen Richtung der Klappenachse 10 einschränken. Auf diese Weise kann die Nocke 46 zum Einschränken eines axialen Ausdehnungsspiels der Klappenachse 10 im Achslager 30 des zweiten sphärischen Lagers 32B verwendet werden. Auf diese Weise wird ersichtlich, wie die Nocke 46 zum Beispiel so auf der Klappenachse 10 angeordnet werden kann, dass das axiale Ausdehnungsspiel der Klappenachse 10 in dem Achslager 30 des zweiten sphärischen Lagers 32B höchstens zum Beispiel 0,25 Millimeter beträgt.
Das Klappengehäuse 16 kann einen Sitz 40 umfassen, auf dem der Klappenteller 12 das zweite Auspuffrohr 4B im Wesentlichen abdichten kann, wenn die Drosselklappe 8 und der Klappenteller 12 in der geschlossenen Position 14 sind. Der Sitz 40 kann als ein Grat ausgebildet sein, der sich entlang zweier Bögen 42A, 42B erstreckt, die entlang einer Senkrechten zu einer Ebene des Klappentellers 12 in der geschlossenen Position 14 beabstandet sind. Die Bögen können eine gerundete Form und/oder eine rechteckige Form haben, z. B. Kanten umfassen.
Das Klappengehäuse, z. B. das erste Gehäusesegment 16A und/oder das zweite Gehäusesegment 16B, können mit einer Verbindungsstruktur versehen sein. In diesem Beispiel umfasst die Verbindungsstruktur einen Verbindungsgrat 43A und eine Verbindungsvertiefung 43B. Der Verbindungsgrat 43A kann dazu angeordnet sein, das erste Rohrsegment 4B' oder das zweite Rohrsegment 4B'' z. B. durch Schweißen daran zu befestigen. Die Verbindungsvertiefung 43B kann dazu angeordnet sein, das erste Rohrsegment 4B' oder das zweite Rohrsegment 4B'' aufzunehmen. 5 zeigt das zweite Gehäusesegment 16B der Ausführungsform von 4. Der Grat 40 kann an Enden der zwei Bögen ferner Gratteile 44 umfassen, die zu einem Rotationspfad einer Oberfläche der Drosselklappe 8 in der Nähe der Gratteile 44 passen.
Es wird darauf hingewiesen, dass eine Drosselklappe, wie sie anhand der 3A bis 3F beschrieben wurde, in einem Gehäuse montiert werden kann, wie es anhand der 1, 2 und 4 beschrieben ist, dass alternativ jedoch auch eine andere Drosselklappe verwendet werden kann. Das Gehäuse und die Drosselklappe, wie sie anhand der 1, 2 und 4 beschrieben sind, können in einem Auspuff gemäß der ersten Ausführungsform, gemäß der zweiten Ausführungsform und gemäß der Variation der zweiten Ausführungsform zum Einsatz kommen. Es kann bei diesen Ausführungsformen des Auspuffs jedoch auch ein anderes Gehäuse und eine andere Drosselklappe zum Einsatz kommen.
Allgemeiner kann das erste Auspuffrohr 4A zum Beispiel eine Außenoberfläche des Auspuffs 2 bilden. Alternativ dazu kann der Auspuff 2 jedoch z. B. auch ein zusätzliches Auspuffrohr umfassen, wobei das erste und das zweite Auspuffrohr mindestens teilweise innerhalb des zusätzlichen Auspuffrohrs vorgesehen werden können. Dann kann das erste Auspuffrohr 4A durchlocht sein. Dann kann auch ein ringförmigen Raum zwischen dem durchlochten ersten Auspuffrohr und dem zusätzlichen Auspuffrohr mit einem dämpfenden Material, z. B. einem dämpfenden Metall-Fasermaterial, gefüllt sein. Ein solches Fasermaterial kann z. B. eine dämpfende Wolle sein. Auf diese Weise kann der zweite Strömungsweg G₂ über die Durchlochung im ersten Auspuffrohr durch das zusätzliche Auspuffrohr außerhalb des ersten und des zweiten Auspuffrohrs verlaufen.
Die Erfindung ist nicht auf eine hier beschriebene Ausführungsform eingeschränkt, sondern es sind innerhalb des Vermögens des Fachmanns Modifikationen möglich, die als im Umfang der beiliegenden Ansprüche liegend angesehen werden können. In ähnlicher Weise sind auch alle kinematischen Inversionen inhärent offenbart und sollen im Umfang der vorliegenden Erfindung enthalten sein. Die Verwendung von Ausdrücken wie „vorzugsweise”, „insbesondere”, „typischerweise”, usw. soll dabei die Erfindung nicht einschränken. Der unbestimmte Artikel „ein” schließt eine Vielzahl nicht aus. Merkmale, die nicht spezifisch oder ausdrücklich beschrieben oder beansprucht sind, können in der erfindungsgemäßen Struktur zusätzlich umfasst sein, ohne dass dadurch vom Umfang abgewichen wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 97/40264 [0002]

Claims

Auspuff für einen Motor eines motorisierten Fahrzeugs, wie zum Beispiel eines Motorrads oder eines Automobils, wobei der Auspuff ein erstes Auspuffrohr, ein zweites Auspuffrohr und einen Schalldämpfer umfasst, der im ersten Auspuffrohr vorgesehen ist, wobei der Schalldämpfer und das zweite Auspuffrohr verschiedene Strömungswege für Gase definieren, die im Betrieb durch den Auspuff strömen, wobei der Auspuff mit einer Drosselklappe ausgerüstet ist, die dazu angeordnet ist, den von dem zweiten Auspuffrohr definierten Strömungsweg im Wesentlichen abzudichten, und eine Klappenachse und einen Klappenteller aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Auspuff ferner mit einem Klappengehäuse ausgerüstet ist, in dem die Drosselklappe montiert ist, und eine Lagerungsanordnung umfasst, welche die Klappenachse mit einem axialen Ausdehnungsspiel bezüglich des Klappengehäuses in einer axialen Richtung der Klappenachse lagert, wobei das Klappengehäuse ferner einen Sitz umfasst, der dazu ausgebildet ist, dass er mindestens einen Teil eines umlaufenden Teils des Klappentellers aufnimmt, so dass der Klappenteller den von dem zweiten Auspuffrohr definierten Strömungspfad mit einem radialen Ausdehnungsspiel bezüglich des Klappengehäuses in einer radialen Richtung des Klappentellers im Wesentlichen abdichten kann, wobei das axiale und das radiale Ausdehnungsspiel dazu ausgelegt sind, im Betrieb des Auspuffs eine thermische Ausdehnung der Drosselklappe als ein Ergebnis der vom Motor erzeugten Wärme zuzulassen, wobei das Klappengehäuse und die Klappenachse so dimensioniert sind, dass sie im Betrieb in das zweite Auspuffrohr passen, wenn die Drosselklappe im Klappengehäuse montiert ist, und/oder wobei das zweite Auspuffrohr ein erstes Rohrsegment und ein zweites Rohrsegment umfasst, und das Klappengehäuse so dimensioniert ist, dass es zwischen das erste und das zweite Rohrsegment passt.
Auspuff nach Anspruch 2, wobei das Klappengehäuse ein erstes Gehäusesegment und ein zweites Gehäusesegment umfasst, wobei die Segmente trennbare Teile der Lagerungsanordnung bilden.
Auspuff nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Auspuffrohr ein äußeres Rohr und das zweite Auspuffrohr ein inneres Rohr bildet, das im äußeren Rohr vorgesehen ist, wobei der Schalldämpfer zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr vorgesehen ist, wobei das Klappengehäuse und die Klappenachse ferner so dimensioniert sind, dass sie im Betrieb in das erste Auspuffrohr passen, wenn die Drosselklappe im Klappengehäuse montiert ist.
Auspuff nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zweite Auspuffrohr vom ersten Auspuffrohr getrennt ist, z. B. außerhalb dieses ist, wobei das Klappengehäuse und die Klappenachse so dimensioniert sind, dass sie im Betrieb in das zweite Auspuffrohr passen, wenn die Drosselklappe im Klappengehäuse montiert ist.
Auspuff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Klappengehäuse am zweiten Auspuffrohr befestigt ist.
Auspuff nach Anspruch 4, wobei das Klappengehäuse am zweiten Auspuffrohr zwischen dem ersten und dem zweiten Rohrsegment befestigt ist.
Auspuff nach Anspruch 6, wobei das Klappengehäuse mit einer Verbindungsstruktur ausgerüstet ist, um daran das erste und/oder das zweite Rohrsegment zu befestigen.
Auspuff nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Klappengehäuse als ein Ring um den Klappenteller herum ausgebildet ist.
Auspuff nach Anspruch 3 und 8, wobei der Ring mit Öffnungen versehen ist, die außerhalb des zweiten Rohrsegments angeordnet sind, wobei ein Teil des Rings, der die Öffnungen enthält, einen zusätzlichen Teil des Schalldämpfers bildet.
Auspuff nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Sitz als ein Grat ausgebildet ist, der sich entlang zweier Bögen erstreckt, die entlang einer Senkrechten zu einer Ebene des Klappentellers in einer geschlossenen Position beabstandet sind.
Auspuff nach Anspruch 10, wobei der Grat ferner an Enden der zwei Bögen Gratteile umfasst, die zu einem Rotationspfad einer Oberfläche der Drosselklappe in der Nähe der Gratteile passen.
Auspuff nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Lagerungsanordnung ein erstes sphärisches Lager und/oder ein zweites sphärisches Lager umfasst, wobei die Klappenachse sich von dem ersten sphärischen Lager zum zweiten sphärischen Lager erstreckt.
Auspuff nach Anspruch 12, wobei das erste sphärische Lager und wahlweise das zweite sphärische Lager jeweils eine Kugel umfassen, die mit einem Achslager ausgerüstet ist, das im Betrieb die Klappenachse lagert.
Auspuff nach Anspruch 12 oder 13, wobei das erste sphärische Lager im Wesentlichen die Klappenachse mit dem axialen Ausdehnungsspiel lagert und das zweite sphärische Lager eine Translationsbewegung der Klappenachse in der axialen Richtung bezüglich des Klappengehäuses einschränkt, vorzugsweise im Wesentlichen die Klappenachse in der axialen Richtung bezüglich des Klappengehäuses fixiert.
Auspuff nach Anspruch 13 oder 14, wobei das Achslager des ersten sphärischen Lagers, wahlweise in Kombination mit dem Achslager des zweiten sphärischen Lagers, die Klappenachse mit einem axialen Ausdehnungsspiel von mindestens 0,3 Millimeter, vorzugsweise mindestens 0,6 Millimeter lagert.
Auspuff nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei das Achslager des zweiten sphärischen Lagers die Klappenachse mit einem axialen Ausdehnungsspiel von höchsten 0,3 Millimeter, vorzugsweise höchstens 0,15 Millimeter lagert.
Auspuff nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das erste und/oder das zweite Auspuffrohr mit einer Öffnung zum Aufnehmen einer Nocke ausgerüstet ist, die mit der Klappenachse verbunden ist, wobei die Nocke dazu angeordnet ist, das Abdichten des von dem zweiten Auspuffrohr definierten Strömungswegs mittels des Klappentellers zu steuern.
Auspuff nach Anspruch 16 und 17, wobei die Nocke so auf der Klappenachse angeordnet ist, dass das axiale Ausdehnungsspiel der Klappenachse im Achslager des zweiten sphärischen Lagers höchstens 0,3 Millimeter, vorzugsweise höchstens 0,15 Millimeter beträgt.
Auspuff nach Anspruch 2 und einem der Ansprüche 12 bis 18, wobei das erste Gehäusesegment und das zweite Gehäusesegment jeweils einen Topf des ersten sphärischen Lagers und jeweils einen Topf des zweiten sphärischen Lagers ausbilden.
Auspuff nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei die Klappenachse und der Klappenteller ein und dasselbe Material umfassen, vorzugsweise im Wesentlichen aus ein und demselben Material bestehen, noch besser im Wesentlichen aus einem Stück des ein und desselben Materials bestehen.
Klappengehäuse, das zur Verwendung in einem Auspuff für einen Motor eines motorisierten Fahrzeugs, wie zum Beispiel eines Motorrads oder eines Automobils, angeordnet ist, wobei der Auspuff ein erstes Auspuffrohr, ein zweites Auspuffrohr und einen Schalldämpfer umfasst, der im ersten Auspuffrohr vorgesehen ist, wobei der Schalldämpfer und das zweite Auspuffrohr verschiedene Strömungswege für Gase definieren, die im Betrieb durch den Auspuff strömen, wobei das Klappengehäuse zum Montieren einer Drosselklappe in diesem angeordnet ist und wahlweise mit der Drosselklappe ausgerüstet ist, wobei die Drosselklappe eine Klappenachse und einen Klappenteller aufweist, wobei das Klappengehäuse eine Lagerungsanordnung zum Lagern der Klappenachse mit einem axialen Ausdehnungsspiel bezüglich des Klappengehäuses in einer axialen Richtung der Klappenachse umfasst, wobei das Klappengehäuse ferner einen Sitz umfasst, der zum Aufnehmen mindestens eines Teils des umlaufenden Teils des Klappentellers ausgebildet ist, so dass der Klappenteller den von dem zweiten Auspuffrohr definierten Strömungsweg mit einem radialen Ausdehnungsspiel bezüglich des Klappengehäuses in einer radialen Richtung des Klappentellers im Wesentlichen abdichten kann, wobei das axiale und das radiale Ausdehnungsspiel dazu ausgelegt sind, dass sie im Betrieb des Auspuffs eine thermische Ausdehnung der Drosselklappe als ein Ergebnis der durch den Motor erzeugten Wärme zulassen, wobei das Klappengehäuse und die Klappenachse so dimensioniert sind, dass sie im Betrieb in das zweite Auspuffrohr passen, wenn die Drosselklappe im Klappengehäuse montiert ist, und/oder wobei das zweite Auspuffrohr ein erstes Rohrsegment und ein zweites Rohrsegment umfasst und das Klappengehäuse so dimensioniert ist, dass es zwischen das erste und das zweite Rohrsegment passt.
Klappengehäuse nach Anspruch 21, angeordnet zur Verwendung in einem Auspuff nach einem der Ansprüche 1 bis 20.
Motorisiertes Fahrzeug, wie zum Beispiel ein Motorrad oder ein Automobil, ausgerüstet mit einem Auspuff nach einem der Ansprüche 1 bis 20 und/oder einem Klappengehäuse nach Anspruch 21 oder 22.