DE60131210T2

DE60131210T2 - Drosselklappenstutzen für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE60131210T2
Application number: DE60131210T
Authority: DE
Inventors: Katsuya Kariya-city Aichi-pref. Torii; Yuichiro Kariya-city Aichi-pref. Miura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-02-16
Filing date: 2001-02-15
Publication date: 2008-08-28
Anticipated expiration: 2021-02-16
Also published as: DE60131210D1; EP1724459A2; EP1126154A3; EP1126154B1; US20010013332A1; US6408817B2; EP1126154A2

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Drosselkörper für eine Brennkraftmaschine, der einen Teil eines Luftdurchlasses einer Brennkraftmaschine (die im Weiteren als Kraftmaschine bezeichnet wird) bildet, und auf sein Herstellungsverfahren.
Wegen der jüngsten Anforderungen hinsichtlich der Gewichtsverringerung sowie der Kostenverringerung ist an einigen herkömmlichen Kraftmaschinen ein Drosselkörper installiert, dessen Gehäuse aus Harz gefertigt ist.
Wenn die Kraftmaschine in kalten Gebieten betrieben wird, dann wird ein Drosselkörper, der die Einlassluftmenge der Kraftmaschine steuert, häufig dem Vereisungsphänomen ausgesetzt, gemäß dem ein Ventilelement (d. h. ein Drosselventil) mit einer Innenwand eines in dem Drosselkörper ausgebildeten Einlassdurchlasses unter Niedrigtemperaturbedingungen zusammenfriert.
Um das Vereisungsphänomen des Drosselkörpers zu verhindern, ist es herkömmlicher Weise bekannt, eine Heißwasserleitung bereitzustellen, die heißes Kraftmaschinenkühlwasser in die Nähe oder in die Umgebung eines Drosselventils zuführt.
6 zeigt ein herkömmliches Drosselgerät, das eine Heißwasserleitung offenbart, die direkt in dem Drosselkörper ausgebildet ist, um das heiße Kraftmaschinenkühlwasser in die Nähe oder Umgebung eines Drosselventils zu führen.
Genauer gesagt hat, wie in 6 gezeigt ist, ein Drosselkörper 1 einen darin ausgebildeten Einlassdurchlass 2. Eine das Drosselventil 4 sicher befestigende Welle 3 ist drehbar in dem Gehäuse 1 gestützt. Das Drosselventil 4 stellt einen Öffnungsgrad des Einlassdurchlasses 2 ein. Eine Heißwasserleitung 6, die heißes Kraftmaschinenkühlwasser zuführt, erstreckt sich gerade in der Nähe des Einlassdurchlasses 2. Ein Einlassrohr 7 und ein Auslassrohr 8 sind an einer Einlassseite und einer Auslassseite dieser Heißwasserleitung 6 angeschlossen. Das Gehäuse 1 ist aus einem Aluminiumelement gefertigt und hat daher relativ gute Wärmeübertragungseigenschaften. Daher wird dann, wenn das heiße Kraftmaschinenkühlwasser in der Heißwasserleitung 6 strömt, Wärme von dem heißen Wasser zu dem Drosselventil 4 übertragen.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird es dann, wenn ein Drosselventilkörper ein Aluminiumgehäuse hat, durch das Zuführen von heißem Kraftmaschinenkühlwasser in die im Drosselkörper ausgebildete Heißwasserleitung möglich, wirkungsvoll zu verhindern, dass das Drosselventil während einer Fahrzeugfahrbedingung in kalten Gebieten einfiert.
Jedoch werden durch Wechseln des Gehäusematerials von Aluminium auf Harz die folgenden Probleme verursacht.
Die Wärmeleitfähigkeit von Harz ist niedriger als die von Aluminium. Es wird nun angenommen, dass das Aluminiumgehäuse des vorstehend beschriebenen herkömmlichen Drosselkörpers einfach durch ein harzartiges oder aus Harz gefertigtes Gehäuse ersetzt wird, ohne die Anordnung der Heißwasserleitung zu ändern. In diesem Fall wird infolge der niedrigen Wärmeleitfähigkeit von Harz keine ausreichende Wärmemenge auf die Seite des Einlassdurchlasses übertragen, selbst wenn ausreichend heißes Wasser in die Heißwasserleitung zugeführt wird.
Die ungeprüfte Japanische Patentoffenlegungsschrift 8-135506 offenbart einen Drosselkörper für eine Kraftmaschine, der ein harzartiges oder aus Harz gefertigtes Gehäuse hat, welches in zwei Teile trennbar ist und in der Nähe eines Einlassdurchlasses einen Hohlraum zum Einbringen von heißem Wasser hat.
Jedoch ist es gemäß dem in der ungeprüften Japanischen Patentoffenlegungsschrift 8-135506 offenbarten Drosselkörper erforderlich, zwei getrennte Teile für das Gehäuse vorzubereiten und es ist zudem erforderlich, diese Teile zusammenzubauen, um das Gehäuse zu erhalten. Dementsprechend werden die Zusammenbauschritte kompliziert und die Herstellungskosten nehmen entsprechend zu.
Ferner wird gemäß dem Drosselkörper, der mit dem in 6 gezeigten Aluminiumgehäuse 1 ausgestattet ist, heißes Kraftmaschinenkühlwasser in die Heißwasserleitung 6 eingebracht, die lokal in dem Drosselkörper vorgesehen ist. Daher kann die Wärme des heißen Wassers auf einen beschränkten Bereich des Gehäuses übertragen werden, der näher zu dieser Heißwasserleitung 6 liegt. Mit anderen Worten wird über das Drosselventil 4 ungenügend viel Wärme auf eine entgegengesetzte Seite des Gehäuses übertragen, die von der Heißwasserleitung 6 weit entfernt ist. Dementsprechend wird die Wärme des heißen Wassers nicht gleichmäßig auf den gesamten Bereich des Gehäuses abgegeben. Dies macht es schwierig, den Anti-Vereisungseffekt durch Zuführen von heißem Wasser in die Nähe des Drosselventils sicherzustellen. Außerdem ist es erforderlich, das Gehäuse teilweise zu schneiden, um die Heißwasserleitung 6 auszubilden. Dies wird die Herstellungsschritte weiter verkomplizieren und die Herstellungskosten erhöhen.
Andererseits ist gemäß einem weiteren herkömmlichen Drosselgerät ein metallener Ring, der den Außenrand eines Drosselventils umgibt, an der Innenwand eines Einlassdurchlasses eines harzartigen oder aus Harz gefertigten Drosselkörpers angebracht. Heißes Wasser oder ein vergleichbares Heizmedium wird zu diesem metallenen Ring zugeführt, um das Vereisungsphänomen zu verhindern.
Jedoch ist das Ausbilden eines Fluiddurchlasses für heißes Wasser zwischen einer Außenwand des metallenen Rings und dem harzartigen Drosselkörper darin nachteilig, dass heißes Wasser zwischen einem Spalt oder Abstand zwischen dem metallenen Ring und dem harzartigen Drosselkörper entweichen kann. Für gewöhnlich ist der metallene Ring durch Einsetzformgebung (insert molding) einstückig mit dem harzartigen Hauptkörper ausgebildet. Daher ist das Abdichten des Abstands oder des Spalts zwischen dem metallenen Ring und dem harzartigen Drosselkörper äußerst schwierig.
Gemäß einem in der ungeprüften Japanischen Gebrauchsmusterschrift 4-119352 offenbarten Drosselgerät ist an einer Außenwand eines metallenen Rings eine vertiefte Nut ausgebildet, sodass ein Heißwasserfluidrohr eingreifend in diese vertiefte. Nut gekoppelt werden kann.
Diese Anordnung ist darin wirkungsvoll, zu verhindern, dass heißes Wasser durch einen Abstand oder Spalt zwischen dem metallenen Ring und dem harzartigen Drosselkörper entweicht. Jedoch ist ein wesentlicher Kontaktbereich zwischen der vertieften Nut und dem Fluidrohr von einem tatsächlichen Kopplungszustand dazwischen abhängig. Es ist im Allgemeinen schwierig, das Fluidrohr in einen vollständigen oder zufriedenstellenden Flächenkontakt mit der vertieften Nut zu bringen. Somit ist eine tatsächliche Kontaktfläche zwischen der vertieften Nut und dem Fluidrohr ziemlich klein. Die Wärme des heißen Wassers kann nicht zufriedenstellend auf den metallenen Ring übertragen werden.
Ein Drosselkörper mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 ist aus der US 4 434 772 A bekannt. Ein weiterer Drosselkörper ist in der JP 09 209852 A beschrieben.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Drosselkörper für eine Kraftmaschine bereitzustellen, der hinsichtlich seiner Anordnung einfach ist und der in der Lage ist, das Vereisungsphänomen wirkungsvoll zu vermeiden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch einen Drosselkörper für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorgenannte und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlicher, die in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen zu lesen ist, in denen:
1A eine querlaufende Schnittansicht ist, die eine Anordnung eines Drosselkörpers für eine Kraftmaschine in Übereinstimmung mit einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
1B eine vertikale Schnittansicht ist, die den Drosselkörper für eine Kraftmaschine in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung entlang einer Linie 1B-1B aus 1A zeigt;
2 eine Perspektivansicht ist, die einen auseinandergebauten Kraftmaschinendrosselkörper in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 eine vertikale Schnittansicht ist, die einen auseinandergebauten Drosselkörper für eine Kraftmaschine in Übereinstimmung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 eine Perspektivansicht ist, die einen Überblick einer Heißwasserleitung des Kraftmaschinendrosselkörpers in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
5A eine querlaufende Schnittansicht ist, die eine Anordnung eines Drosselkörpers für eine Kraftmaschine in Übereinstimmung mit einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
5B eine vertikale Schnittansicht ist, die den Drosselkörper für eine Kraftmaschine in Übereinstimmung mit dem dritten Ausführungsbeispiel entlang einer Linie 5B-5B aus 5A zeigt;
6 eine querlaufende Schnittansicht ist, die einen herkömmlichen Drosselkörper für eine Kraftmaschine zeigt;
7 eine querlaufende Schnittansicht ist, die eine Anordnung eines Drosselkörpers in Übereinstimmung mit einem Erläuterungsbeispiel zeigt;
8 eine querlaufende Schnittansicht ist, die einen Fluiddurchlass und seine Nähe eines Drosselkörpers in Übereinstimmung mit einem Erläuterungsbeispiel teilweise zeigt; und
9 eine querlaufende Schnittansicht ist, die einen Fluiddurchlass und seine Nähe eines Drosselkörpers in Übereinstimmung mit einem weiteren Erläuterungsbeispiel teilweise zeigt.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Im weiteren Verlauf werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen eine Vielzahl von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Erstes Ausführungsbeispiel
Ein Drosselkörper für eine Brennkraftmaschine in Übereinstimmung mit einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1A und 1B beschrieben.
Ein in 1A und 1B gezeigter Drosselkörper 10 ist an einer Einlassöffnung eines in 2 gezeigten Auffangbehälters 100 angebracht. Der Auffangbehälter 100 ist eine Komponente, die einen Teil eines Einlasssystems einer Brennkraftmaschine bildet.
Der Drosselkörper 10 ist als eine koaxiale Doppelrohrstruktur mit einem inneren zylindrischen Gehäuse 20 ausgebildet, das als ein Innenzylinder dient. Ein Drosselventil 14 dient als ein Ventilelement. Ein äußeres zylindrisches Gehäuse 30 dient als ein Außenzylinder, der außerhalb des inneren zylindrischen Gehäuses 20 angeordnet ist. Eine Heißwasserleitung 40 dient als ein Heizmediumdurchlass, der zwischen dem inneren zylindrischen Gehäuse 20 und dem äußeren zylindrischen Gehäuse 30 ausgebildet ist. Löcher 33 und 34 kommunizieren mit der Heißwasserleitung 40. Und ein Dichtungsring 50 dient als ein Dichtungselement, das eine axiale Endseite der Heißwasserleitung 40 verschließt.
Das innere zylindrische Gehäuse 20 und das äußere zylindrische Gehäuse 30 sind unter Verwendung von Formgebungsformen durch Harzformgebung einstückig ausgebildet. Wie in 1B gezeigt ist, sind das innere zylindrische Gehäuse 20 und das äußere zylindrische Gehäuse 30 an dem anderen axialen Ende verbunden, um eine geschlossene Endseite der Heißwasserleitung 40 zu bilden.
Das innere zylindrische Gehäuse 20 hat einen zylindrischen Abschnitt 21, der einen glatten und einfachen Zylinder bildet, sowie einen Verbindungsabschnitt 22, der diesen zylindrischen Abschnitt 21 mit einem später beschriebenen zylindrischen Abschnitt 31 des äußeren zylindrischen Gehäuses 30 verbindet. Der zylindrische Abschnitt 21 hat einen sich axial erstreckenden Innenraum, der einen Einlassdurchlass 12 definiert. Das Drosselventil 14, das im Wesentlichen eine Querschnittsöffnungsfläche dieses Einlassdurchlasses einstellt, ist mittels Schrauben 15 an einer Drosselwelle 13 befestigt. Die Drosselwelle 13 ist durch eine Innenwand des Drosselkörpers 10 drehbar gestützt. Genauer gesagt hat der Drosselkörper 10 insgesamt zwei Durchgangslöcher 21a (siehe 2), die an vorbestimmten Abschnitten geöffnet sind, die später beschriebenen Halteabschnitten 32 des zylindrischen Abschnitts 21 entsprechen. Beide Enden der Drosselwelle 13 sind drehbar in die Durchgangslöcher 21a eingesetzt. Der Abstand zwischen dem inneren zylindrischen Gehäuse 20 und dem Drosselventil 14 muss präzise beibehalten werden. Zu diesem Zweck sind die Rundheit und der Innendurchmesser des inneren zylindrischen Gehäuses 20 in dem Herstellungsprozess des inneren zylindrischen Gehäuses 20 äußerst präzise ausgeführt.
Das äußere zylindrische Gehäuse 30, das mit dem inneren zylindrischen Gehäuse 20 einstückig ausgebildet ist und außerhalb des inneren zylindrischen Gehäuses 20 angeordnet ist, weist einen zylindrischen Abschnitt 31 und die Halteabschnitte 32 auf, die die Drosselwelle 13 stützen. Der zylindrische Abschnitt 31 ist über den Verbindungsabschnitt 22 an den zylindrischen Abschnitt 21 des inneren zylindrischen Gehäuses 20 angeschlossen. Zwei Löcher 33 und 34 sind Durchgangslöcher, die sich durch die zylindrische Wand des zylindrischen Abschnitts 31 erstrecken. Ein Einlassrohr 35 ist fest in das Loch 33 eingesetzt und ein Auslassrohr 36 ist fest in das Loch 34 eingesetzt, sodass sich sowohl das Einlassrohr 35 als auch das Auslassrohr 36 in der Richtung erstrecken, die senkrecht zu der Drosselwelle 13 verläuft. Die Heißwasserleitung 40 ist über diese Einlass- und Auslassrohre 35 und 36 mit einer externen Vorrichtung in Verbindung. Die Halteabschnitte 32, die von der Außenfläche des zylindrischen Abschnitts 31 in der Radialrichtung vorstehen, haben darin Durchgangslöcher 32a, wie dies in 2 gezeigt ist. Die Durchgangslöcher 32a erstrecken sich in der Radialrichtung des Einlassdurchlasses 12, sodass beide Enden der Drosselwelle 13 in diese Durchgangslöcher 32a eingesetzt sind.
Die Heißwasserleitung 40 ist durch einen Formgebungsprozess unter Verwendung auseinanderziehbarer Formen zwischen dem zylindrischen Abschnitt 21 des inneren zylindrischen Gehäuses 20 und dem zylindrischen Abschnitt 31 des äußeren zylindrischen Gehäuses 30 ausgebildet. Wie in 1A gezeigt ist, hat die Heißwasserleitung 40 einen C-förmigen Querschnitt, der an dem Verbindungsabschnitt 22 unterbrochen ist, wenn man in der Axialrichtung des Drosselkörpers 10 schaut. Die Heißwasserleitung 40 hat eine ringförmige Öffnung 40a an einer axialen Endseite des Drosselkörpers 10, sodass sie einer axialen Endseite des in 2 gezeigten Auffangbehälters 100 zugewandt ist. Die Heißwasserleitung 40 ist mit den an der zylindrischen Wand des zylindrischen Abschnitts 31 ausgebildeten Löchern 33 und 34 fortlaufend, die mit der externen Vorrichtung in Verbindung sind. Wie in 1B gezeigt ist, ist die ringförmige Öffnung 40a der Heißwasserleitung 40, die an der axialen Endseite des Drosselkörpers 10 geöffnet ist, mittels eines metallenen Dichtungsring 50 abgedichtet, der ein elastisches Element, etwa Gummi aufweist.
Als Nächstes wird ein Herstellungsverfahren für den Drosselkörper 10 erläutert.

Schritt 1: Das innere zylindrische Gehäuse 20 und das äußere zylindrische Gehäuse 30 werden durch Harzformgebung unter Verwendung auseinanderziehbarer Formen einstückig hergestellt, sodass die Heißwasserleitung 40 mit einem C-förmigen Querschnitt zwischen dem zylindrischen Abschnitt 21 des inneren zylindrischen Gehäuses 20 und dem zylindrischen Abschnitt 31 des äußeren zylindrischen Gehäuses 30 übriggelassen wird. Die Heißwasserleitung 40 hat die ringförmige Öffnung 40a, die an die axiale Endseite des Auffangbehälters 100 anzuschließen ist, sowie die Löcher, die an der zylindrischen Wand des zylindrischen Abschnitts 31 geöffnet sind.
Schritt 2: Nach Vollenden der Formgebung werden ein Lager und eine Öldichtung (beides ist nicht gezeigt) in die jeweiligen Halteabschnitte 32 pressgepasst. Die Drosselwelle 13 wird in die Durchgangslöcher 21a und 32a eingesetzt. Dann wird das Drosselventil 14 mittels der Schrauben 15 an der Drosselwelle 13 befestigt. Dann werden sowohl das Einlassrohr 35 als auch das Auslassrohr 36 fest in die Löcher 33 und 34 des äußeren zylindrischen Gehäuses 30 eingesetzt.
Schritt 3: Die ringförmige Öffnung 40a der Heißwasserleitung 40 wird durch den Dichtungsring 50 abgedichtet. Der Drosselkörper 10 wird fest mit der Einlassseite des Auffangbehälters 100 verbunden, während der Dichtungsring 50 zwischen dem Drosselkörper 10 und dem Auffangbehälter 100 zwischenliegend gehalten wird. Es ist jedoch möglich, den elastischen Dichtungsring 50 durch eine Harzelastomerplatte oder ein vergleichbares Dichtungselement zu ersetzen, das thermisch geschmolzen oder unter Verwendung eines Klebstoffs verklebt werden kann, um die ringförmige Öffnung 40a der Heißwasserleitung 40 zu dichten. In diesem Fall wird der Drosselkörper 10 nach dem Abdichten der ringförmigen Öffnung 40a der Heißwasserleitung 40 durch die Harzelastomerplatte oder das vergleichbare Dichtungselement fest an der Einlassseite des Auffangbehälters 100 angeschlossen. Ferner ist es möglich, den Drosselkörper 10 direkt mit der Einlassseite des Auffangbehälters 100 in Eingriff zu bringen, wenn im Vorfeld ein geeignetes Dichtungselement an der Einlassseite des Auffangbehälters 100 vorgesehen wird.

Als Nächstes wird ein Betrieb des Drosselkörpers 10 beschrieben, der durch die vorgenannten Schritte 1 bis 3 hergestellt wurde.
Wenn ein (nicht gezeigtes) Beschleunigungspedal einer (nicht gezeigten) Kraftmaschine niedergedrückt wird, dann wird ein (nicht gezeigtes) Kabel, das an einem Ende an diesem Beschleunigungspedal angeschlossen ist, um einen Betrag verlagert, der proportional zu einem Niederdrückbetrag des Beschleunigungspedals ist. Die Drosselwelle 13, die an dem anderen Ende des Kabels angeschlossen ist, dreht sich um einen Betrag, der dem Verlagerungsbetrag des Kabels entspricht. Das Drosselventil 14 dreht sich dementsprechend mit dem gleichen Drehwinkel wie dem der Drosselwelle 13. Dem Öffnungsgrad des Drosselventils 14 entsprechende Einlassluft strömt in den Einlassdurchlass 12 und wird infolge der Saugfunktion eines Kolbens in einen Zylinder der Kraftmaschine eingebracht. Kühlwasser zirkuliert in dem Kühlwasserdurchlass, der den Radiator und die Kraftmaschine verbindet, um die Kraftmaschine abzukühlen.
Nach dem Beenden des Aufwärmbetriebs der Kraftmaschine strömt ein Teil des in diesem Kühlwasserdurchlass zirkulierenden heißen Wassers über das Einlassrohr 35 in die Heißwasserleitung 40 des Drosselkörpers 10. Das in die Heißwasserleitung 40 gefüllte heiße Wasser trägt Wärme mit sich, die über den zylindrischen Abschnitt 21 des inneren zylindrischen Gehäuses 20 auf die gesamte Nähe oder Umgebung des Drosselventils 14 übertragen wird. Das heiße Wasser verlässt dann die Heißwasserleitung 40 und kehrt über das Auslassrohr 36 zu dem Kühlwasserdurchlass zurück. Somit kann selbst dann, wenn das Drosselventil 14 in einer Niedrigtemperaturumgebung eingefroren ist, das Drosselventil 14 sicher von dem Vereisungszustand befreit werden. Das Drosselgerät kann auf geeignete Weise arbeiten.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Heißwasserleitung 40 zwischen dem zylindrischen Abschnitt 21 des inneren zylindrischen Gehäuses 20 und dem zylindrischen Abschnitt 31 des äußeren zylindrischen Gehäuses 30 ausgebildet. Der Dichtungsring 50 dichtet die ringförmige Öffnung 40a der Heißwasserleitung 40, die dem Ausgleichsbehälter 100 zugewandt ist. Daher wird es selbst dann, wenn das innere zylindrische Gehäuse 20 und das äußere zylindrische Gehäuse 30 aus einem Harzmaterial gefertigt sind, möglich, Wärme des heißen Wassers auf die gesamte Nähe oder Umgebung des Drosselventils 14 zu übertragen, indem heißes Wasser von dem Kraftmaschinenkühlwasserdurchlass in die Heißwasserleitung 40 zugeführt wird. Dementsprechend stellt das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine vereinfachte Anordnung bereit, die in der Lage ist, wirkungsvoll das Vereisungsphänomen des Drosselgeräts zu verhindern.
Ferner sind gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das innere zylindrische Gehäuse 20 und das äußere zylindrische Gehäuse 30 einstückig ausgebildet. Dies ist vorteilhaft darin, dass die Zusammenbauschritte des Drosselkörpers 10 verglichen mit einem Herstellungsverfahren, bei dem das innere zylindrische Gehäuse 20 und das äußere zylindrische Gehäuse 30 getrennt voneinander ausgebildet werden, vereinfacht werden kann. Somit können gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Herstellungskosten entsprechend reduziert werden.
Ferner basiert das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf der Formgebung, die ausziehbare Formen zum Ausbilden des inneren zylindrischen Gehäuses 20 und des äußeren zylindrischen Gehäuses 30 verwendet, sodass die Heißwasserleitung 40 dazwischen übrig bleibt. Dies ist vorteilhaft darin, dass zum Ausbilden der Heißwasserleitung 40 kein Schneidevorgang erforderlich ist. Somit ist gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Drosselkörperanordnung bereitgestellt, die in der Lage ist, die Herstellungsschritte zu reduzieren und die einfach herzustellen ist, um dadurch die Herstellungskosten weiter zu senken.
Zweites Ausführungsbeispiel
3 zeigt eine Drosselkörperanordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Drosselkörper des zweiten Ausführungsbeispiels ist dadurch gekennzeichnet, dass die Heißwasserleitung 40 des in 1B gezeigten ersten Ausführungsbeispiels eine andere ringförmige Öffnung hat, die an dem gegenüberliegenden axialen Ende des Drosselkörpers ausgebildet ist. Die gleichen Komponenten, wie die in dem ersten Ausführungsbeispiel offenbarten Komponenten, sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden in diesem Ausführungsbeispiel nicht nochmals erläutert.
Ein in 3 gezeigter Drosselkörper 110 ist zwischen einem Einlass eines Auffangbehälters 100, der einen Teil des Kraftmaschineneinlasssystems bildet, und einem Auslass eines Luftreinigers 200 installiert.
Der Drosselkörper 110 ist in einer koaxialen Doppelrohrstruktur mit einem inneren zylindrischen Gehäuse 20 ausgebildet, das als ein innerer Zylinder dient. Ein äußeres zylindrisches Gehäuse 130 dient als ein äußerer Zylinder, der außerhalb des inneren zylindrischen Gehäuses 20 angeordnet ist. Eine Heißwasserleitung 60 dient als ein Heizmediumdurchlass, der zwischen dem inneren zylindrischen Gehäuse 20 und dem äußeren zylindrischen Gehäuse 130 ausgebildet ist. Löcher 133 und 134 sind mit der Heißwasserleitung 60 in Verbindung. Und Dichtungsringe 50 und 70 dienen als erste und zweite Dichtungselemente, die die beiden axialen Endseiten der Heißwasserleitung 60 verschließen.
Das innere zylindrische Gehäuse 20 und das äußere zylindrische Gehäuse 130 sind einstückig durch Kunstharzformgebung ausgebildet, bei der Formgebungsformen verwendet sind, und sie sind im Wesentlichen an deren Mitte in der Axialrichtung miteinander verbunden.
Das äußere zylindrische Gehäuse 130, das einstückig mit dem inneren zylindrischen Gehäuse 20 ausgebildet ist und außerhalb des inneren zylindrischen Gehäuses 20 angeordnet ist, hat einen zylindrischen Abschnitt 131.
Der zylindrische Abschnitt 131 ist an dem zylindrischen Abschnitt 21 des inneren zylindrischen Gehäuses 20 über einen Verbindungsabschnitt 122 angeschlossen. Zwei Löcher 133 und 134 sind Durchgangslöcher, die sich durch die zylindrische Wand des zylindrischen Abschnitts 131 erstrecken. Ein Einlassrohr 35 ist fest in das Loch 133 eingesetzt und ein Auslassrohr 36 ist fest in das Loch 134 eingesetzt, sodass sich sowohl das Einlass- als auch das Auslassrohr 35 und 36 in der Richtung erstrecken, die senkrecht zu der Drosselwelle 13 verläuft. Die Heißwasserleitung 60 ist über diese Einlass- und Auslassrohre 35 und 36 mit einer externen Vorrichtung in Verbindung.
Die Heißwasserleitung 60 ist zwischen dem zylindrischen Abschnitt 21 des inneren zylindrischen Gehäuses 20 und dem zylindrischen Abschnitt 131 des äußeren zylindrischen Gehäuses 130 durch einen Formgebungsprozess unter Verwendung auseinanderziehbarer Formen ausgebildet. Wie in 4 gezeigt ist, hat die Heißwasserleitung 60, gesehen in der Axialrichtung des Drosselkörpers 110, einen C-förmigen Querschnitt. Die Heißwasserleitung 60 hat eine ringförmige Öffnung 60a an einer axialen Endseite des Drosselkörpers 110, sodass sie einer axialen Endseite des Auffangbehälters 100 zugewandt ist. Die Heißwasserleitung 60 ist mit dem Loch 134 fortlaufend, das an der zylindrischen Wand des zylindrischen Abschnitts 131 ausgebildet ist. Ferner hat die Heißwasserleitung 60 eine andere ringförmige Öffnung 60b an der andern axialen Endseite, sodass sie einer axialen Endseite des Luftreinigers 200 zugewandt ist. Die Heißwasserleitung 60 ist mit dem Loch 133 fortlaufend, das sich über die zylindrische Wand des zylindrischen Abschnitts 131 erstreckt. Beide ringförmigen Öffnungen 60a und 60b der Heißwasserleitung 60, die an den axialen Endseiten des Drosselkörpers 110 geöffnet sind, sind durch die Dichtungsringe 50 und 70 gedichtet, die aus einem elastischen Element, etwa Gummi, gefertigt sind.
Als Nächstes wird ein Herstellungsverfahren für den Drosselkörper 110 erläutert.
Das innere zylindrische Gehäuse 20 und das äußere zylindrische Gehäuse 130 sind durch Harzformgebung unter Verwendung auseinanderziehbarer Formen einstückig hergestellt, sodass die Heißwasserleitung 60 übrig bleibt, deren Gestalt in 4 grob gezeigt ist. Die Heißwasserleitung 60 hat eine ringförmige Öffnung 60a, die an die axiale Endseite des Auffangbehälters 100 anzuschließen ist, sowie die andere ringförmige Öffnung 60b, die an die axiale Endseite des Luftreinigers 200 anzuschließen ist, sowie die Löcher 133 und 134, die sich an der zylindrischen Wand des zylindrischen Abschnitts 131 öffnen. Nach Beenden der Formgebung wird das Drosselventil 14 an der Drosselwelle 13 befestigt. Dann werden sowohl das Einlassrohr 35 als auch das Auslassrohr 36 fest in die Löcher 133 und 134 des äußeren zylindrischen Gehäuses 130 eingesetzt.
Als Nächstes wird eine ringförmige Öffnung 60a der Heißwasserleitung 60 durch den Dichtungsring 50 gedichtet. Der Drosselkörper 110 ist fest an der Einlassseite des Auffangbehälters 100 angeschlossen, während der Dichtungsring 50 zwischen dem Drosselkörper 110 und dem Auffangbehälter 100 zwischenliegend gehalten wird. Auf ähnliche Weise ist die andere ringförmige Öffnung 60b der Heißwasserleitung 60 durch den Dichtungsring 70 gedichtet. Der Drosselkörper 110 ist fest an der Auslassseite des Luftreinigers 200 angeschlossen, während der Dichtungsring 70 zwischen dem Drosselkörper 110 und dem Luftreiniger 200 zwischenliegend gehalten wird. Es ist jedoch möglich, die elastischen Dichtungsringe 50 und 70 durch Harzelastomerplatten oder vergleichbare Dichtungselemente zu ersetzen, die thermisch schmelzbar oder unter Verwendung eines Klebstoffs anklebbar sind, um die ringförmigen Öffnungen 60a und 60b der Heißwasserleitung 60 abzudichten. In diesem Fall wird der Drosselkörper 110 fest an der Einlassseite des Auffangbehälters 100 und der Auslassseite des Luftreinigers 200 angeschlossen, nachdem sowohl die ringförmige Öffnungen 60a und 60b der Heißwasserleitung 60 durch Harzelastomerplatten oder vergleichbare Dichtungselemente gedichtet wurden. Ferner ist es dann, wenn ein geeignetes Dichtungselement im Vorfeld an der Einlassseite des Auffangbehälters 100 bereitgestellt wird, möglich, den Drosselkörper 110 direkt mit der Einlassseite des Auffangbehälters 100 in Eingriff zu bringen. Auf ähnliche Weise ist es dann, wenn ein geeignetes Dichtungselement im Vorfeld an der Außenseite des Luftreinigers 200 bereitgestellt wird, möglich, den Drosselkörper 110 mit der Auslassseite des Luftreinigers 200 direkt in Eingriff zu bringen.
Gemäß dem Drosselkörper 110 des zweiten Ausführungsbeispiels strömt ein Teil des heißen Wassers, das in dem die Kraftmaschine und den Radiator verbindenden Kühlwasserdurchlass zirkuliert, über das Einlassrohr 35 in die Heißwasserleitung 60. Das in die Heißwasserleitung 60 eingefüllte heiße Wasser trägt Wärme mit sich, die über den zylindrischen Abschnitt 21 des inneren zylindrischen Gehäuses 20 auf die gesamte Nähe oder die Umgebung des Drosselventils 14 übertragen wird. Das heiße Wasser tritt dann aus der Heißwasserleitung 60 aus und kehrt über das Auslassrohr 36 zu dem Kühlwasserdurchlass zurück. Mit dieser Anordnung wird es möglich, das Drosselventil 14 sicher von dem Vereisungszustand zu befreien.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Heißwasserleitung 60 zwischen dem zylindrischen Abschnitt 21 des inneren zylindrischen Gehäuses 20 und dem zylindrischen Abschnitt 131 des äußeren zylindrischen Gehäuses 130 ausgebildet. Die Dichtungsringe 50 und 70 dichten die ringförmigen Öffnungen 60a und 60b der Heißwasserleitung 60, die dem Auffangbehälter 100 und dem Luftreiniger 200 zugewandt sind. Daher wird es selbst dann, wenn das innere zylindrische Gehäuse 20 und das äußere zylindrische Gehäuse 130 aus einem Harzmaterial gefertigt ist, möglich, Wärme des heißen Wassers auf die gesamte Nähe oder Umgebung des Drosselventils 14 zu übertragen, indem das heiße Wasser von dem Kraftmaschinenkühlwasserdurchlass in die Heißwasserleitung 60 zugeführt wird. Dementsprechend ist gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine vereinfachte Anordnung bereitgestellt, die in der Lage ist, das Vereisungsphänomen des Drosselgeräts effektiv zu vermeiden.
Ferner sind gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das innere zylindrische Gehäuse 20 und das äußere zylindrische Gehäuse 130 einstückig ausgebildet. Dies ist darin vorteilhaft, dass die Zusammenbauschritte des Drosselventils 110 verglichen mit einem Herstellungsverfahren vereinfacht werden können, bei welchem das innere zylindrische Gehäuse 20 und das äußere zylindrische Gehäuse 130 getrennt ausgebildet werden. Somit können gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Herstellungskosten dementsprechend reduziert werden.
Ferner basiert das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf der Formgebung unter Verwendung auseinanderziehbarer Formen zum Ausbilden des inneren zylindrischen Gehäuses 20 und des äußeren zylindrischen Gehäuses 130, sodass die Heißwasserleitung 60 dazwischen übrig bleibt.
Dies ist vorteilhaft darin, dass zum Ausbilden der Heißwasserleitung 60 keine Schneidebearbeitung erforderlich ist. Somit ist gemäß dem zweiten Aüsführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Drosselkörperanordnung bereitgestellt, die in der Lage ist, Herstellungsschritte zu reduzieren, und die einfach hergestellt werden kann, wodurch die Herstellungskosten weiter reduziert werden.
Gemäß den vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindungen sind das Einlassrohr 35 und das Auslassrohr 36 in die Löcher 33 und 34 gekoppelt, die sich durch die Wand des äußeren zylindrischen Gehäuses 30 erstrecken, oder in die Löcher 133 und 134, die sich durch die Wand des äußeren zylindrischen Gehäuses 130 erstrecken. Jedoch können die Einlass- und Auslassrohre beim Formen des inneren zylindrischen Gehäuses und des äußeren zylindrischen Gehäuses integral an dem äußeren zylindrischen Gehäuse ausgebildet werden.
Drittes Ausführungsbeispiel
5 zeigt eine Drosselkörperanordnung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Drosselkörper des dritten Ausführungsbeispiels ist dadurch gekennzeichnet, dass die in 1 gezeigten inneren und äußeren Zylinder teilweise aus metallenen Kernelementen gefertigt sind. Die gleichen Komponenten wie jene, die in dem ersten Ausführungsbeispiel offenbart sind, sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden in diesem Ausführungsbeispiel nicht erläutert.
Der Drosselkörper 310 ist mit einem Kernelement 320 und einem Gehäuse 330 in einer koaxialen Doppelrohrstruktur ausgebildet. Das Kernelement 320 ist ein metallenes Element, das beispielsweise aus einem Eisen- oder Aluminiumelement gefertigt ist. Das Kernelement 320 besteht hauptsächlich aus einem inneren zylindrischen Abschnitt 321 und einem äußeren zylindrischen Abschnitt 322. Der innere zylindrische Abschnitt 321 und der äußere. zylindrische Abschnitt 322 sind über einen Verbindungsabschnitt 323 integral verbunden. Der äußere zylindrische Abschnitt 322 ist außerhalb des inneren zylindrischen Abschnitts 321 angeordnet. Ein vorbestimmter Abstand ist zwischen dem inneren zylindrischen Abschnitt 321 und dem äußeren zylindrischen Abschnitt 322 beibehalten.
Der zwischen dem inneren zylindrischen Abschnitt 321 und dem äußeren zylindrischen Abschnitt 322 ausgebildete Abstand ist eine Heißwasserleitung 360, die als ein Heizmediumdurchlass dient. Der innere zylindrische Abschnitt 321 hat einen sich in Achsrichtung erstreckenden Innenraum, der einen Einlassdurchlass 12 definiert. Ein Drosselkörper 13 ist in dem Einlassdurchlass 12 angeordnet. Ein Drosselventil 14 ist an der Drosselwelle 13 mittels Schrauben 15 befestigt.
Das aus Harz gefertigte Gehäuse 330 umgibt den äußeren zylindrischen Abschnitt 322 des Kernelements 320. Somit ist das Kernelement 320 in dem Gehäuse 330 aufgenommen.
Der Drosselkörper 310 hat zwei Durchgangslöcher 331 und 332, die sich durch die zylindrische Wand des Gehäuses 330 und den äußeren zylindrischen Abschnitt 322 erstrecken. Ein Einlassrohr 333 ist fest in das Loch 331 eingesetzt und ein Auslassrohr 334 ist fest in das Loch 332 eingesetzt, sodass sich sowohl das Einlassrohr 333 als auch das Auslassrohr 334 in der Richtung erstrecken, die senkrecht zu der Drosselwelle 13 verläuft. Die Heißwasserleitung 360 ist über diese Einlass- und Auslassrohre 333 und 334 mit einer externen Vorrichtung in Verbindung.
Die Heißwasserleitung 360 ist zwischen dem inneren zylindrischen Abschnitt 321 des Kernelements 320 und dem äußeren zylindrischen Abschnitt 322 durch einen Formgebungsprozess unter Verwendung auseinanderziehbarer Formen ausgebildet. Die Heißwasserleitung 360 hat eine ringförmige Öffnung 360a an einer axialen Endseite des Drosselkörpers 310, sodass sie einer axialen Endseite des in 2 gezeigten Auffangbehälters 100 zugewandt ist. Die Heißwasserleitung 360 ist mit den Löchern 331 und 332, die sich durch die Wände des äußeren zylindrischen Abschnitt 322 und des Gehäuses 330 erstrecken, fortlaufend. Die ringförmige Öffnung 360a der Heißwasserleitung 360, die an der axialen Endseite des Drosselkörpers 310 ausgebildet ist, ist durch einen metallenen Dichtungsring 350 gedichtet, der ein elastisches Element, etwa Gummi, aufweist.
Als Nächstes wird ein Herstellungsverfahren für den Drosselkörper 310 erläutert.
Der innere zylindrische Abschnitt 321 und der äußere zylindrische Abschnitt 322 des Kernelements 320 sind durch Formgebung unter Verwendung auseinanderziehbarer Formen einstückig hergestellt, sodass eine Heißwasserleitung 360 mit einem C-förmigen Querschnitt zwischen dem inneren zylindrischen Abschnitt 321 und dem äußeren zylindrischen Abschnitt 322 sowie sich durch die Wand des äußeren zylindrischen Abschnitts 322 erstreckende Löcher 331 und 332 übrig bleiben. Das geformte Kernelement 320 wird mit dem Gehäuse 330 zusammengebaut, das im Vorfeld aus einem Harz gebildet wird. Somit nimmt das Gehäuse 330 das Kernelement 320 auf.
Die Drosselwelle 13 wird ins Innere des inneren zylindrischen Abschnitts 321 eingesetzt und dort gestützt. Das Drosselventil 14 wird an der Drosselwelle 13 befestigt. Dann werden sowohl das Einlassrohr 333 als auch das Auslassrohr 334 fest in die Löcher 331 und 332 des äußeren zylindrischen Abschnitts 322 und des Gehäuses 330 eingesetzt.
Als Nächstes wird die ringförmige Öffnung 360a der Heißwasserleitung 360 durch den Dichtungsring 350 gedichtet. Der Drosselkörper 310 wird fest mit der Einlassseite des Auffangbehälters 100 verbunden, während der Dichtungsring 350 zwischen dem Drosselkörper 310 und dem Auffangbehälter 100 zwischenliegend gehalten wird.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Drosselkörper 310 strömt ein Teil des heißen Wassers, das in dem die Kraftmaschine und den Radiator verbindenden Kühlwasserdurchlass zirkuliert, über das Einlassrohr 333 in die Heißwasserleitung 360 des Drosselkörpers 310. Das in die Heißwasserleitung 360 eingefüllte heiße Wasser trägt Wärme mit sich, die über den inneren zylindrischen Abschnitt 321 des Kernelements 320 auf die gesamte Nähe oder Umgebung des Drosselventils 14 übertragen wird. Dann verlässt das heiße Wasser die Heißwasserleitung 360 und kehrt über das Auslassrohr 334 zu dem Kühlwasserdurchlass zurück. Somit wird es möglich, das Drosselgerät von dem vereisten Zustand zu befreien.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Heißwasserleitung 360 zwischen dem inneren zylindrischen Abschnitt 321 und dem äußeren zylindrischen Abschnitt 322 des metallenen Kernelements 320 ausgebildet. Der Dichtungsring 350 dichtet die ringförmige Öffnung 360a der Heißwasserleitung 360, die dem Auffangbehälter 100 zugewandt ist. Daher wird es möglich, die Wärme des heißen Wassers über das metallene Kernelement 320, das hervorragende Wärmeübertragungseigenschaften hat, durch Zuführen von heißem Wasser in die Heißwasserleitung 360 von dem Kraftmaschinenkühlwasserdurchlass auf die gesamte Nähe oder Umgebung des Drosselventils 14 zu übertragen. Dementsprechend ist gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine vereinfachte Anordnung bereitgestellt, die in der Lage ist, das Vereisungsphänomen des Drosselgeräts effektiv zu vermeiden.
Ferner ist gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Anordnung vorgeschlagen, bei der das Kernelement 320 in dem Gehäuse 330 untergebracht ist. Dies ist darin vorteilhaft, dass die Zusammenbauschritte des Drosselkörpers 310 vereinfacht werden können und dementsprechend die Herstellungskosten reduziert werden können.
Ferner basiert das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf der Formgebung unter Verwendung auseinanderziehbarer Formen zum Ausbilden des inneren zylindrischen Abschnitts 321 und des äußeren zylindrischen Abschnitts 322 des Kernelements 320, sodass dazwischen die Heißwasserleitung 360 übrig bleibt. Dies ist darin vorteilhaft, dass zum Ausbilden der Heißwasserleitung 360 kein Schneidevorgang erforderlich ist. Somit ist gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Drosselkörperanordnung bereitgestellt, die in der Lage ist, die Herstellungsschritte zu verringern und die einfach herzustellen ist, wodurch die Herstellungskosten weiter reduziert werden.
7 zeigt ein Drosselgerät in Übereinstimmung mit einem Erläuterungsbeispiel. Ein Drosselöffnungsgrad eines Drosselgeräts 410 wird auf Grundlage von Kraftmaschinenbetriebszuständen, etwa des Beschleunigervorrichtungsöffnungsgrads, der Kraftmaschinendrehzahl, der Kraftmaschinenlast, der Kühlwassertemperatur oder dergleichen, elektronisch gesteuert. Ein Drosselkörper 411 hat einen Einlassdurchlass 411a, der darin ausgebildet ist. Das Drosselgerät 410 stellt eine Menge einer in diesen Einlassdurchlass 411a strömendem Einlassluft ein. Der Hauptkörper 411 ist ein einstückig ausgebildetes, harzartiges oder aus Harz gefertigtes Erzeugnis. 7 zeigt einen vollständig geschlossenen Zustand des Drosselgeräts 410.
Ein metallenes, ringförmiges Element 420 ist durch Einsetzformgebung an eine Innenwand des den Einlassdurchlass 411a definierenden Hauptkörpers 411 angebracht. Der Hauptkörper 411 und das ringförmige Element 420 bilden in Zusammenarbeit einen Drosselkörper. Ein Paar Lager 415 und 416, die in dem Hauptkörper 411 vorgesehen sind, liegen sich über den Einlassdurchlass 411a radial gegenüber. Eine Drosselwelle 412 hat axiale Enden, die durch die Lager 415 und 416 gestützt sind. Somit ist die Drosselwelle 412 durch den Hauptkörper 411 über die Lager 415 und 416 drehbar gestützt. Ein Ventilelement 416 ist in einer Scheibengestalt konfiguriert und ist mittels Schrauben 414 sicher an der Drosselwelle 412 befestigt. Somit drehen sich die Drosselwelle 412 und das Ventilelement 413 integral.
Das ringförmige Element 420 ist an der Innenwand des Einlassdurchlasses 411a in einer solchen Weise angebracht, dass das ringförmige Element 420 den Außenrand des Ventilelements 13 in dem in 7 gezeigten vollständig geschlossenen Zustand des Drosselgeräts 410 gerade umgibt. Das ringförmige Element 420 hat einen vorragenden Abschnitt 421, der von dem Hauptkörper 411 in einer radial auswärts gerichteten Richtung vorragt und an einer Außenseite des Hauptkörpers 411 freiliegt. Der vorragende Abschnitt 421 hat einen Fluiddurchlass 422, der sich durch den vorragenden Abschnitt 421 hindurch erstreckt. Ein Einlassrohr 425 ist an einen Fluideinlass 422a des Fluiddurchlasses 422 angeschlossen. Ein Auslassrohr 426 ist an einen Fluidauslass 422b des Fluiddurchlasses 422 angeschlossen. Heißes Wasser wird von dem Einlassrohr 425 in den Fluiddurchlass 422 eingebracht und von dem Auslassrohr 426 ausgelassen.
Ein Drosselzahnrad 430 ist als eine halbkreisförmige Platte ausgebildet und ist mittels eines Bolzens 417 sicher an der Drosselwelle 412 befestigt. Ein Eingriffselement 435 ist ein kreisförmiges Element. Das Eingriffselement 435 ist mit dem Drosselzahnrad 430 an einer Seite gekoppelt, die dem Drosselzahnrad 430 gegenüber liegt und dreht sich zusammen mit dem Drosselzahnrad 430. Eine Feder 436 hat ein Ende, das an dem Hauptkörper 411 befestigt ist, und sie hat das andere Ende, das an dem Eingriffselement 435 befestigt ist. Die Feder 436 spannt das Drosselzahnrad 430 und das Eingriffselement 435 federnd vor, um das Ventilelement 413 zu schließen. Das Eingriffselement 435 ist durch einen in dem Hauptkörper 411 vorgesehenen Vollverschlussanschlag (nicht gezeigt) gestoppt, wenn das Ventilelement 413 vollständig geschlossen ist. Somit beschränkt der Vollverschlussanschlag die Drehung des Ventilelements 413 in der Schließrichtung. Die Lage des Vollverschlussanschlags stimmt mit der vollständig verschlossenen Position, ausgedrückt als der Drosselöffnungsgrad, überein. Ein Zwischenzahnrad 438 hat einen kleindurchmessrigen Verzahnungsabschnitt 438a und einen großdurchmessrigen Verzahnungsabschnitt 438b. Der kleindurchmessrige Verzahnungsabschnitt 438a kämmt mit einem Verzahnungsabschnitt 430a des Drosselzahnrads 430. Der großdurchmessrige Verzahnungsabschnitt 438b kämmt mit einem Verzahnungsabschnitt 451a des Motorzahnrads 451 eines Motors 450.
Der als Antriebseinrichtung dienende Motor 450 ist beispielsweise ein an dem Hauptkörper 411 installierter Gleichstrommotor. Wenn sich der Motor 450 dreht, dann wird die Drehung des Motors 450 über das Zwischenzahnrad 438 und das Drosselzahnrad 430 auf die Drosselwelle 412 und das Ventilelement 413 übertragen. Somit ist der Drosselöffnungsgrad in Übereinstimmung mit einer Drehung des Motors 450 einstellbar. Eine Abdeckung 450 deckt alle Zahnräder und den Motor 450 ab.
Ein Drehwinkelsensor 460 ist an der anderen Seite des Hauptkörpers 411 angebracht, die dem Drosselzahnrad 430 üben den Einlassdurchlass 411a gegenüber liegt. Ein Sensorhebel 461 ist mittels eines Bolzens 418 sicher an der Drosselwelle 412 befestigt. Der Sensorhebel 461 dreht sich zusammen mit der Drosselwelle 412. Der Drehwinkelsensor 460 erfasst einen Drosselöffnungsgrad auf Grundlage der Drehung des Sensorhebels 461.
Auch wenn dies nicht gezeigt ist, wird der durch den Drehwinkelsensor 460 erfasste Drosselöffnungsgrad zu einem Kraftmaschinensteuergerät (das im Weiteren als ECU bezeichnet wird) geschickt. Die ECU steuert einen zu dem Motor 450 zugeführten Stromwert auf Grundlage der Kraftmaschinenbetriebszustände, etwa der Kraftmaschinendrehzahl, der Kraftmaschinenlast, des Beschleunigungsvorrichtungsöffnungsgrads, der Kühlwassertemperatur oder dergleichen, sowie auf Grundlage des Erfassungssignals von dem Drehwinkelsensor 460. Der Motor 450 steuert den Drosselöffnungsgrad in Übereinstimmung mit dem durch die ECU bestimmten Stromwert. Wenn der Motor 450 angetrieben wird, dann wirkt seine Drehkraft an dem Drosselzahnrad 430 gegen die Vorspannkraft der Feder 436, sodass sich das Ventilelement 413 in der Öffnungsrichtung dreht.
Gemäß diesem Beispiel ist der vorragende Abschnitt 421 mit dem ringförmigen Element 420 integral ausgebildet, und der Fluiddurchlass 422 ist in diesem vorragenden Abschnitt 421 ausgebildet. Heißes Wasser wird in den Fluiddurchlass 422 eingebracht. Somit wird gemäß diesem Beispiel eine Anordnung bereitgestellt, die in der Lage ist, das ringförmige Element 420 mit einer kleineren Teileanzahl effektiv aufzuwärmen. Ferner kann das in dem Fluiddurchlass 422 des vorragenden Abschnitts 421 strömende heiße Wasser das ringförmige Element 420 direkt aufwärmen. Somit kann die Wärme des heißen Wassers effektiv auf das ringförmige Element 420 übertragen werden. Folglich verhindert das vierte Ausführungsbeispiel sicher das Vereisungsphänomen des Drosselgeräts 410.
Ferner sind der Fluideinlass 422a und der Fluidauslass 422b des Fluiddurchlasses 422 an dem vorragenden Abschnitt 421 geöffnet, der als die Außenwand des ringförmigen Elements 420 dient, die zur Außenseite des Hauptkörpers 411 frei liegt. Somit strömt kein heißes Wasser in einen Spalt oder Abstand zwischen dem Hauptkörper 411 und dem ringförmigen Element 420. Mit anderen Worten wird bei diesem Beispiel sicher verhindert, dass heißes Wasser durch den Spalt oder Abstand zwischen dem Hauptkörper 411 und dem ringförmigen Element 420 entweicht.
Gemäß diesem Beispiel ist der vorragende Abschnitt 421 an dem einstückig ausgebildeten ringförmigen Element 420 ausgebildet. Jedoch ist es auch möglich, einen getrennt vorgesehenen vorragenden Abschnitt an dem ringförmigen Element, das das Ventilelement 413 umgibt, durch Schweißen anzuschließen. Der Fluiddurchlass 422 kann so ausgebildet sein, dass er sich im Inneren des ringförmigen Elements 420 erstreckt. Das Einlassrohr 425 und das Auslassrohr 426 können einstückig ausgebildet sein.
8 zeigt ein weiteres Erläuterungsbeispiel. Die gleichen Komponenten, wie jene, die in dem vorhergehenden Beispiel offenbart sind, sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Ein metallenes ringförmiges Element 470 ist in einem Hauptkörper 411 durch Einsetzformgebung ausgebildet, sodass er den Außenumfang eines Ventilelements 413 umgibt. Ein Durchgangsloch 411b ist an dem Hauptkörper 411 derart geöffnet, dass eine Außenwand des ringförmigen Elements 470 teilweise zur Außenseite des Hauptkörpers 411 frei liegt. Ein Abdeckungselement 475 hat einen Plattenabschnitt 476 und einen Rahmenabschnitt 477. Der Rahmenabschnitt 477 dient als ein Durchlasselement, das in einer radial einwärts gerichteten Richtung durch das Durchgangsloch 411b zu der Außenwand des ringförmigen Elements 470 vorragt. Der Hauptkörper 411, das ringförmige Element 470 und das Abdeckungselement 475 bilden in Zusammenwirkung einen Drosselkörper. Der Rahmenabschnitt 477 ist in einer geschlossenen rechteckigen Gestalt konfiguriert. Ein Gummidichtungselement 478 dichtet den Spalt oder den Abstand zwischen dem Rahmenabschnitt 477 und dem ringförmigen Element 470. Somit definieren das Abdeckungselement 475 und das ringförmige Element 470 in Zusammenwirkung einen Fluiddurchlass 480. Ein Fluideinlass 480a und ein Fluidauslass 480b des Fluiddurchlasses 480 erstrecken sich durch den Plattenabschnitt 476 und sind jeweils an der Stelle geöffnet, die von dem Hauptkörper 411 beabstandet ist.
Ein Einlassrohr 425 ist an dem Fluideinlass 480a des Fluiddurchlasses 480 angeschlossen. Ein Auslassrohr 426 ist an dem Fluidauslass 480b des Fluiddurchlasses 480 angeschlossen. Heißes Wasser wird von dem Einlassrohr 425 in den Fluiddurchlass 480 eingebracht und von dem Auslassrohr 426 ausgelassen.
Das Dichtungselement 478 dichtet den Spalt oder Abstand zwischen dem ringförmigen Element 470 und dem Rahmenabschnitt 477 des Abdeckungselements 475. Wenn heißes Wasser in den durch das ringförmige Element 470 und das Abdeckungselement 475 definierten Fluiddurchlass 480 zugeführt wird, dann wärmt das heiße Wasser das ringförmige Element 470 direkt auf. Dementsprechend wird die Wärme des heißen Wassers effektiv auf das ringförmige Element 470 übertragen. Ferner strömt dann, wenn der Fluideinlass 480a und der Fluidauslass 480b des Fluiddurchlasses 480 an der von dem Hauptkörper 411 beabstandeten Stelle geöffnet sind, kein heißes Wasser in den Spalt oder Abstand zwischen dem Hauptkörper 411 und dem ringförmigen Element 470. Mit anderen Worten wird mit diesem Beispiel sicher verhindert, dass heißes Wasser durch den Spalt oder Abstand zwischen dem Hauptkörper 411 und dem ringförmigen Element 470 entweicht.
9 zeigt ein weiteres Erläuterungsbeispiel. Wie schon vorher sind die gleichen Komponenten, wie jene, die in dem ersten Erläuterungsbeispiel offenbart sind, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Ein metallenes ringförmiges Element 490 ist durch Formgebung in einen Hauptkörper 411 eingesetzt, sodass er den Außenumfang eines Ventilelements 413 umgibt. Das ringförmige Element 490 hat einen ringförmigen Abschnitt 491 und einen Rahmenabschnitt 492. Der Rahmenabschnitt 492 dient als ein Durchlasselement, das durch ein Durchgangsloch 411b in einer radial auswärts gerichteten Richtung vorragt. Der Hauptkörper 411, das ringförmige Element 490 und das Abdeckungselement 495 bilden in Zusammenwirkung einen Drosselkörper. Der Rahmenabschnitt 492 ist in einer geschlossenen rechteckigen Gestalt konfiguriert. Ein Dichtungselement 478 dichtet den Spalt oder Abstand zwischen dem Rahmenabschnitt 492 und dem Abdeckungselement 495. Somit definieren das ringförmige Element 490 und das Abdeckungselement 495 in Zusammenwirkung einen Fluiddurchlass 480. Ein Fluideinlass 480a und ein Fluidauslass 480b des Fluiddurchlasses 480 erstrecken sich durch das Abdeckungselement 495 und sind jeweils an der von dem Hauptkörper 411 beabstandeten Stelle geöffnet.
Ein Einlassrohr 425 ist an dem Fluideinlass 480a des Fluiddurchlasses 480 angeschlossen. Ein Auslassrohr 426 ist an dem Fluidauslass 480b des Fluiddurchlasses 480 angeschlossen. Heißes Wasser wird von dem Einlassrohr 425 in den Fluiddurchlass 480 eingebracht und von dem Auslassrohr 426 ausgelassen.
Das Dichtungselement 478 dichtet den Spalt oder Abstand zwischen dem Rahmenabschnitt 492 des ringförmigen Elements 490 und dem Abdeckungselement 495. Wenn heißes Wasser in den durch das ringförmige Element 490 und das Abdeckungselement 495 definierten Fluiddurchlass 480 zugeführt wird, dann wärmt das heiße Wasser das ringförmige Element 490 direkt auf. Dementsprechend wird die Wärme des heißen Wassers effektiv auf das ringförmige Element 490 übertragen. Da außerdem der Fluideinlass 480a und der Fluidauslass 480b des Fluiddurchlasses 480 an der von dem Hauptkörper 411 beabstandeten Stelle geöffnet sind, strömt kein heißes Wasser in den Spalt oder Abstand zwischen dem Hauptkörper 411 und dem ringförmigen Element 490. Mit anderen Worten wird bei diesem Beispiel sicher verhindert, dass heißes Wasser durch den Spalt oder Abstand zwischen dem Hauptkörper 411 und dem ringförmigen Element 490 entweicht.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Erläuterungsbeispielen ist das ringförmige Element aus einem metallenen Material gefertigt. Jedoch ist es möglich, das ringförmige Element aus harzartigem Material auszubilden, welches Metallpulver enthält, sodass das sich daraus ergebende ringförmige Element eine Wärmeleitfähigkeit hat, die höher als jene des harzartigen Hauptkörpers 411 ist. Ferner ist das in den Fluiddurchlass zugeführte Fluid nicht auf heißes Wasser beschränkt. Beispielsweise kann zum Aufwärmen des ringförmigen Elements Dampf oder eine vergleichbare gasförmige thermische Energie verwendet werden.
Gemäß den vorstehenden Erläuterungsbeispielen wird das Ventilelement 413 durch eine Antriebskraft des Motors 450 angetrieben. Es ist jedoch möglich, das Ventilelement 413 durch ein Beschleunigungskabel anzutreiben.
Die vorliegenden Ausführungsbeispiele, die vorstehend beschrieben sind, sind lediglich als veranschaulichend und nicht als beschränkend beabsichtigt, da der Umfang der Erfindung eher durch die beiliegenden Ansprüche als durch die diesen vorangehende Beschreibung definiert ist. Alle Änderungen, die in das Metier und die Grenzen der Ansprüche fallen, sind daher als durch die Ansprüche umfasst beabsichtigt.

Claims

Drosselkörper für eine Brennkraftmaschine, der eine Menge einer in einem darin ausgebildeten Luftdurchlass strömenden Luft einstellt, mit einem inneren Zylinder (20; 321), der einen als der Luftdurchlass (12) dienenden Innenraum darin hat; einem Ventilelement (14), das in dem Innenraum des inneren Zylinders (20; 321) vorgesehen ist, um einen Öffnungsgrad des Luftdurchlasses (12) zu steuern; einem äußeren Zylinder (30; 130; 322), der einstückig mit dem inneren Zylinder (20; 321) ausgebildet ist und außerhalb des inneren Zylinders angeordnet ist; einem Heizmediumdurchlass (40; 60; 360), der zwischen dem inneren Zylinder (20; 321) und dem äußeren Zylinder (30; 130; 322) angeordnet ist; Löchern (33, 34; 133, 134; 331, 332), die sich quer durch eine Wand des äußeren Zylinders (30; 130; 322) erstrecken und mit dem Heizmediumdurchlass (40; 60; 360) in Verbindung sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizmediumdurchlass (40; 60; 360) eine ringförmige Öffnung (40a; 60a; 60b; 360a) zumindest an einer axialen Endseite des Drosselkörpers hat; wobei die ringförmige Öffnung (40a; 60a, 60b) des Heizmediumdurchlasses (40; 60; 360) an ihrem axialen Ende durch ein entsprechendes Dichtungselement (50; 70; 350) verschlossen ist.
Drosselkörper für eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 1, wobei der Heizmediumdurchlass (60) eine erste ringförmige Öffnung (60a) an der einen axialen Endseite des Drosselkörpers sowie eine zweite ringförmige Öffnung (60b) an der anderen axialen Endseite des Drosselkörpers hat; und wobei der Drosselkörper Folgendes aufweist: ein erstes Dichtungselement (50) zum Dichten der ersten ringförmigen Öffnung (60a) des Heizmediumdurchlasses (60) an der einen axialen Endseite des Drosselkörpers; und ein zweites Dichtungselement (70) zum Dichten der zweiten ringförmigen Öffnung (60b) des Heizmediumdurchlasses (60) an der anderen axialen Endseite des Drosselkörpers.
Drosselkörper für eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 1, wobei der Heizmediumdurchlass (360) eine ringförmige Öffnung (360a) an einer axialen Endseite des Drosselkörpers hat, der Drosselkörper ein metallenes Kernelement (320) ist, ein Harzgehäuse (330) das metallene Kernelement (320) aufnimmt, und die Löcher (331, 332) sich derart quer durch Wände des Gehäuses (330) erstrecken, dass sie mit dem Heizmediumdurchlass (360) in Verbindung sind.
Drosselkörper für eine Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 1, 2 und 3, wobei heißes Wasser eines Kühlwasserdurchlasses der Kraftmaschine in den Heizmediumdurchlass (40, 60, 360) strömt.
Verfahren zum Herstellen eines Drosselkörpers für eine Brennkraftmaschine, der eine Menge einer in einem darin ausgebildeten Luftdurchlass strömenden Luft einstellt, mit: einem Schritt, bei dem ein innerer Zylinder (20; 221) und ein äußerer Zylinder (30; 130; 322) einstückig ausgebildet werden, wobei der äußere Zylinder (30; 130; 322) außerhalb des inneren Zylinders (20; 321) so angeordnet wird, dass zwischen dem inneren Zylinder und dem äußeren Zylinder ein Heizmediumdurchlass (40; 60; 360) verbleibt, wobei der Heizmediumdurchlass (40; 60; 360) eine ringförmige Öffnung (40a) zumindest an dem einen axialen Ende des Drosselkörpers hat, und bei dem ferner Löcher (30, 34) ausgebildet werden, die sich quer durch eine Wand des äußeren Zylinders (30; 130; 322) erstrecken und die mit dem Heizmediumdurchlass (40; 60; 360) in Verbindung sind; und einem Schritt, bei dem in einem Innenraum des inneren Zylinders (20; 321) ein Ventilelement (14) installiert wird und bei dem die ringförmige Öffnung (40a; 60a; 60b) des Heizmediumdurchlasses (40; 60; 360) an ihrer axialen Endseite durch ein Dichtungselement (50; 70; 350) verschlossen wird.
Verfahren zum Herstellen eines Drosselkörpers für eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 5, mit: einem Schritt, bei dem ein innerer Zylinder (20) und ein äußerer Zylinder derart einstückig ausgebildet werden, dass der Heizmediumdurchlass (60) eine erste ringförmige Öffnung (60a) an einer axialen Endseite des Drosselkörpers sowie eine zweite ringförmige Öffnung (60b) an der anderen axialen Endseite des Drosselkörpers hat, und einem Schritt, bei dem die erste ringförmige Öffnung (60a) des Heizmediumdurchlasses (60) an der einen axialen Endseite des Drosselkörpers durch ein erstes Dichtungselement (50) verschlossen wird und zudem die zweite ringförmige Öffnung (60b) des Heizmediumdurchlasses (60) an der anderen axialen Endseite des Drosselkörpers durch ein zweites Dichtungselement (70) verschlossen wird.
Verfahren zum Herstellen eines Drosselkörpers für eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 5, mit: einem Schritt, bei dem ein Kernelement (320) als der Drosselkörper ausgebildet wird; einem Schritt, bei dem das Kernelement (320) mit einem Harzgehäuse (330) zusammengebaut wird, das in der Lage ist, das Kernelement aufzunehmen; einem Schritt, bei dem sich quer durch Wände des äußeren Zylinders (332) und des Gehäuses (330) erstreckende Löcher (331, 332) derart ausgebildet werden, dass sie mit dem Heizmediumdurchlass (360) in Verbindung sind.
Verfahren zum Herstellen eines Drosselkörpers für eine Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 5, 6 und 7, wobei heißes Wasser eines Kühlwasserdurchlasses der Kraftmaschine in den Heizmediumdurchlass (40, 60, 360) strömt.