DE9007816U1 - Throttle body - Google Patents
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Description
VDO AdoLf Schindling AG 6000 Frankfurt /Mai&eegr;VDO AdoLf Schindling AG 6000 Frankfurt /Mai&eegr;
Gräfstraße 103Gräfstrasse 103
25122512
Die Erfindung betrifft einen DrosseLkLappenstutzen mit einem an einer Seite angeflanschten Sollwertgeber, welcher eine mit einem Stellhebel verbundene, durch zwei Lager gelagerte Stellwelle hat. Solche Drosselklappenstutzen sind in Kraftfahrzeugen vorhanden, bei denen beispielsweise für eine Geschwindigkeitsregelung oder Leerlaufregelung die Drosselklappe motorisch verstellbar ausgebildet ist.The invention relates to a throttle valve assembly with a setpoint sensor flanged to one side, which has an actuating shaft connected to an actuating lever and supported by two bearings. Such throttle valve assembly are present in motor vehicles in which the throttle valve is designed to be adjustable by a motor, for example for speed control or idle control.
Bei DrosseLkLappens tutzen dieser Art darf die DrosselkLappenwelle nicht drehfest mit der StellwelLe verbunden sein, damit durch die Bewegungen der Drosselklappenwelle nicht zugleich der Sollwert des Sollwertgebers versteLLt werden kann. Wären die StelLwelle und die Drosselklappe miteinander drehfest verbunden, so würde eine durch einen Fehler in Of f en r i chtung fahrende Drosselklappe zwangsläufig den Sollwert höher einstellen und es käme zu einem vollständigen öffnen der Drosselklappe.With throttle valves of this type, the throttle valve shaft must not be connected to the control shaft in a rotationally fixed manner, so that the movement of the throttle valve shaft cannot simultaneously adjust the setpoint value of the setpoint sensor. If the control shaft and the throttle valve were connected to one another in a rotationally fixed manner, a throttle valve moving in the open direction due to an error would inevitably set the setpoint value higher and the throttle valve would open completely.
Schwierigkeiten bereitet bei solchen DrosseLk Lappenstutzen die Lagerung der SteLlwelle, da die PLatzverhäLtnisse im Motorraum im Bereich des DrosseLkLappens tutzens sehr beengt sind und deshalb der Sollwertgeber möglichst kompakt ausgebildet sein muß. Man könnte den Platz für die Lagerung der Stellwelle auf der Seite der Drosselklappe einsparen, wenn man die SteLLwelLe fest mit der DrosseIkLappenweLIe verbinden oder diese einstückig mit ihr ausbilden würde. Dann träte jedoch der zuvor ange-■^ führte Effekt auf, daß die D rosse LkLappenweLLe den SoLL-wert im Sollwertgeber verstellen könnte, so daß diese Möglichkeit der P Latzeinsparung nicht in Frage kommt.The mounting of the control shaft is difficult with such throttle valves, as the space in the engine compartment in the area of the throttle valve is very limited and the setpoint sensor must therefore be as compact as possible. The space required to mount the control shaft on the side of the throttle valve could be saved if the control shaft were firmly connected to the throttle valve shaft or if it were made in one piece with it. However, this would result in the previously mentioned effect that the throttle valve shaft could adjust the setpoint in the setpoint sensor, so this option for saving space is out of the question.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen DrosselkLappenstutzen der eingangs genannten Art so auszubil-■^ den, daß er möglichst kompakt baut, eine Kopplung der StelLwelle mit der Drosselklappenwelle jedoch vermieden we rden kann.The invention is based on the object of designing a throttle valve assembly of the type mentioned at the outset in such a way that it is as compact as possible, but a coupling of the actuating shaft with the throttle valve shaft can be avoided.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das der DrosseIkLappenwe I Ie zugewandte Ende der Stell-2" welle in oder auf der DrosseLkLappenwelle relativ zur Drosselklappenwelle drehbar gelagert ist.This object is achieved according to the invention in that the end of the actuating shaft facing the throttle valve shaft is rotatably mounted in or on the throttle valve shaft relative to the throttle valve shaft.
Durch diese Gestaltung kann auf die Lagerung der Stellwelle auf der Seite der Drosse I klappenweLIe verzichtet werden, da sie von der D rosse LklappenweI Ie an einer Seite gehalten wird. Ein Verdrehen der Stellwelle durch die Drosselklappenwelle ist jedoch ausgeschlossen, da die StelLwelle verdrehbar in der Drosse I k lappenweLLe gelagert ist. Dank der Erfindung laßt sich die Baugröße des Drosselklappenstutzens vermindern, ohne daß dadurchThis design means that the control shaft does not need to be mounted on the side of the throttle valve shaft, as it is held on one side by the throttle valve shaft. However, the control shaft cannot be twisted by the throttle valve shaft, as the control shaft is rotatably mounted in the throttle valve shaft. Thanks to the invention, the size of the throttle valve assembly can be reduced without this
^ sieherheitstechnisehe Nachteile eintreten.^ Safety-related disadvantages may occur.
Eine besonders hohe Sicherheit gegen ein durch einen Fehler hervorgerufenes Hochfahren der Dross.e L k Lappe Läßt sich erreichen, wenn die Lagerung der SteLLweLLe in oder auf der DrosseLklappenweLLe zwei reLativ zueinander verdrehbare Lage rfLächenpaare hat. Eine soLche Lagerung ist redundant. Sollte es zu einem Blockieren von zwei zusammengehörigen LagerfLächen kommen, so können sich die beiden anderen LagerfLächen des anderen Lagerf lächenpaares reLativ zueinander verdrehen, so daß die drehbareA particularly high level of security against the throttle valve raising caused by a fault can be achieved if the bearing of the control shaft in or on the throttle valve shaft has two pairs of bearing surfaces that can be rotated relative to one another. Such a bearing is redundant. If two bearing surfaces that belong together become blocked, the other two bearing surfaces of the other pair of bearing surfaces can rotate relative to one another so that the rotating
Lagerung erhalten bleibt.storage is preserved.
Konstruktiv besonders einfach ist der D rosse LkLappenstutzen ausgebildet, wenn gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die StelLwelLe mit einem Lagerzapfen verdrehbar in eine Lagerbuchse greift, welcheThe throttle valve nozzle is designed to be particularly simple in terms of construction if, according to an advantageous embodiment of the invention, the adjusting shaft with a bearing pin engages rotatably in a bearing bush, which
ihrerseits verdrehbar in eine Lagerbohrung der Drosselklappenwelle angeordnet ist.which in turn is arranged so as to be rotatable in a bearing bore of the throttle valve shaft.
Fluchtungsfeh Ier zwischen der Stellwelle und der Drosselklappenwelle können dadurch ausgeglichen werden, daß der Lagerzapfen ballig ist.Misalignments between the control shaft and the throttle valve shaft can be compensated by making the bearing journal crowned.
Die Fertigungskosten sind insgesamt besonders niedrig, wenn die Lagerbuchse aus einem Lagermetall besteht. Es lassen sich dadurch sehr gute Re,i.bVerhältnisse zwischen dem Lagerzapfen und der Lagerbuchse einerseits und andererseits zwischen der Lagerbuchse und der Wandung der Lagerbohrung erzielen.The overall manufacturing costs are particularly low if the bearing bush is made of a bearing metal. This allows very good Re,i.b ratios to be achieved between the bearing journal and the bearing bush on the one hand and between the bearing bush and the wall of the bearing bore on the other.
Statt zum Ausgleich von F luchtungsfeh lern den Lagerzapfen baLlig auszubilden, kann man auch die Lagerbuchse außenseitig ballig ausbilden.Instead of making the bearing journal crowned to compensate for misalignment, the bearing bush can also be crowned on the outside.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die ebenfaLLs zwei unabhängig voneinander verdrehbare LagerfLächenpaare aufweist, besteht darin, daß in den einander zugewandten StirnfLächen der D rosse LkLappenweLLe und der SteLLweLLe fLuchtend zueinander jeweiLs eine Lagerbohrung vorgesehen ist und daß ein Lagerstift verdrehbar in beide Lagerbohrungen greift.A further embodiment of the invention, which also has two independently rotatable pairs of bearing surfaces, consists in the fact that a bearing bore is provided in the mutually facing end faces of the throttle valve shaft and the actuating shaft, in alignment with one another, and that a bearing pin engages in a rotatable manner in both bearing bores.
Die SteLLweLLe ist zuverLässig gehaLten, ohne daß sich geringe F Luchtungsfeh Ler störend auswirken, wenn gemäß einer anderen WeiterbiLdung der Erfindung der Lagerstift in einer Lagerbohrung mit einem baLLigen Lagerzapfen und in der anderen Lagerbohrung mit einem zyLindrischen Lagerzapfen geLagert ist.The adjusting shaft is held reliably without minor misalignment having a disruptive effect if, according to another development of the invention, the bearing pin is mounted in one bearing bore with a spherical bearing journal and in the other bearing bore with a cylindrical bearing journal.
Die Erfindung Läßt zahLreiche Ausführungsf&ogr;rmen zu. Zur weiteren VerdeutLichung ihres Grundprinzips sind drei davon in der Zeichnung dargesteLLt und werden nachfoLgend beschrieben. Diese zeigt inThe invention allows for numerous embodiments. To further clarify its basic principle, three of them are shown in the drawing and are described below. This shows in
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Randbereich eines DrosseLkLappenstutzens nach der Erfindung mit einem So LLwertgeber,Fig. 1 a section through an edge area of a throttle valve according to the invention with a setpoint value sensor,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Verbindungsbereiches einer SteLLweLLe mit einer DrosseLkLappenweLLe des DrosseLkLappenstutzens in einer gegenüber Figur 1 abgewandeLten Ausführung,Fig. 2 a side view of the connection area of an adjusting shaft with a throttle valve shaft of the throttle valve connector in a modified version compared to Figure 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer SteLLweLLe mit einer DrosseL-kLappenweLLe des DrosseLkLappenstutzens.Fig. 3 a side view of a second embodiment of an adjusting shaft with a throttle valve shaft of the throttle valve connector.
Die Figur 1 zeigt teilweise einen DrosselklappenstutzenFigure 1 shows a partial throttle body
1 , an welchem ein Sollwertgeber 2 angeflanscht ist. Im Drosselklappenstutzen 1 ist eine Drosselklappenwelle 3 drehbar gelagert, welche eine Drosselklappe 4 haltert.1 , to which a setpoint sensor 2 is flanged. In the throttle valve body 1, a throttle valve shaft 3 is rotatably mounted, which holds a throttle valve 4.
Fluchtend zur Drosselklappenwelle 3 ist im SollwertgeberAligned with the throttle valve shaft 3, the setpoint sensor
2 eine Stellwelle 5 angeordnet, welche drehfest mit einem Stellhebel 6 verbunden ist, mit dem der Sollwertgeber 2 verstellt wird, um einen gewünschten Sollwert vorzugeben. Nicht gezeigt ist in der Zeichnung ein auf der dem Sollwertgeber 2 gegenüberliegenden Seite des D rosse I kLappens tutzens 1 angeordneter Stellmotor, der die Drosselklappenwelle 3 entsprechend der Vorgaben des Sollwertgebers 2 verstellt.2 an adjusting shaft 5 is arranged, which is connected in a rotationally fixed manner to an adjusting lever 6, with which the setpoint sensor 2 is adjusted in order to specify a desired setpoint. Not shown in the drawing is an actuator arranged on the side of the throttle valve nozzle 1 opposite the setpoint sensor 2, which adjusts the throttle valve shaft 3 in accordance with the specifications of the setpoint sensor 2.
Die Stellwelle 5 ist auf der der Drosselklappenwelle 3 abgewandten Seite auf übliche Weise mittels eines Wälzlagers 7 im Gehäuse 8 des Sollwertgebers 2 gelagert. Auf der der Drosselklappenwelle 3 zugewandten Seite greift die Stellwelle 5 mit einem Lagerzapfen 9 in eine Lagerbohrung 10, welche von der Stirnseite her in die Drossel· klappenwelle 3 hineinführt. Auf dem Lagerzapfen 9, der bei dieser Ausführungsform zylindrisch ausgebildet ist, sitzt eine Lagerbuchse 11 aus einem Lagermetall, die eine ballige Außenmantelfläche hat.The control shaft 5 is mounted on the side facing away from the throttle valve shaft 3 in the usual way by means of a roller bearing 7 in the housing 8 of the setpoint transmitter 2. On the side facing the throttle valve shaft 3, the control shaft 5 engages with a bearing pin 9 in a bearing bore 10 which leads into the throttle valve shaft 3 from the front side. On the bearing pin 9, which is cylindrical in this embodiment, sits a bearing bush 11 made of a bearing metal which has a spherical outer surface.
Die Toleranzen der Bauteile im Verbindungsbereich zwisehen der Drosselklappenwelle 3 und der Stellwelle 5 sind derart, daß sich der Lagerzapfen 9 bei einer Relativbewegung zwischen der Stellwelle 5 und der Drosselklappenwelle 3 in der Lagerbuchse 11 dreht. Sollte es jedoch in diesem Bereich zu einem Festfressen kommen, dann vermag sich die Lagerbuchse 11 mit dem Lagerzapfen 9 in der Lagerbohrung 10 zu drehen.The tolerances of the components in the connection area between the throttle valve shaft 3 and the control shaft 5 are such that the bearing pin 9 rotates in the bearing bush 11 during a relative movement between the control shaft 5 and the throttle valve shaft 3. However, if seizure occurs in this area, the bearing bush 11 can rotate with the bearing pin 9 in the bearing bore 10.
Bei der Ausführungsf&ogr;rm nach Figur 2 hat zum Ausgleich von FLuchtungsfehLern der Lagerzapfen 9 der StelLwelle eine ballige Oberfläche. Die Lagerbuchse 11 in der Lagerbohrung 10 ist innen und außen zylindrisch. Genau wie bei der zuvor erläuterten Ausführungsform dreht sich normalerweise der Lagerzapfen 9 in der Lagerbuchse 11, jedoch kann sich bei einer Schwergängigkeit in diesem Bereich die Lagerbuchse 11 auch in der Lagerbohrung 10 verdrehen.In the embodiment according to Figure 2, the bearing pin 9 of the adjusting shaft has a spherical surface to compensate for misalignment. The bearing bush 11 in the bearing bore 10 is cylindrical inside and out. Just as in the previously explained embodiment, the bearing pin 9 normally rotates in the bearing bush 11, but if there is stiffness in this area, the bearing bush 11 can also twist in the bearing bore 10.
Gemäß Figur 3 ist fluchtend zur Lagerbohrung 10 auch in der Stirnfläche der SteLlweLle 5 eine Lagerbohrung 12 vorgesehen. Ein Lagerstift 13 sitzt mit seinem balLigen Zapfen 9 verdrehbar in der Lagerbohrung 10 und hat auf seiner gegenüberliegenden Seite einen zyLindrischen Zapfen 14, der in der Lagerbohrung 12 verdrehbar sitzt. Auf diese Weise sind wiederum zwei LagersteLlen verwirklicht, so daß bei einem Blockieren der einen LagersteLle die andere eine Drehbewegung zulassen kann.According to Figure 3, a bearing bore 12 is also provided in the front face of the adjusting shaft 5, in alignment with the bearing bore 10. A bearing pin 13 sits with its spherical pin 9 rotatably in the bearing bore 10 and has on its opposite side a cylindrical pin 14 which sits rotatably in the bearing bore 12. In this way, two bearing points are again implemented, so that if one bearing point is blocked, the other can allow a rotary movement.
Bei den AusführungsbeispieLen gemäß den Figuren 1 und 2 greift die StelLwelle 5 jeweils mit einem Zapfen 9 in die Lagerbohrung 10 der DrosseLklappenwelle 3. Möglich ist natürlich auch eine kinematische Umkehr, gemäß der die DrosseLkIappenweLLe 3 mit einem Zapfen in die SteLL-weLLe greifen würde. Denkbar ist es auch, daß die StelL-weLLe nicht in die DrosseLklappenwelle, sondern über die DrosseLkLappenwe I Ie greift.In the embodiments according to Figures 1 and 2, the actuating shaft 5 engages with a pin 9 in the bearing bore 10 of the throttle valve shaft 3. A kinematic reversal is of course also possible, according to which the throttle valve shaft 3 would engage with a pin in the actuating shaft. It is also conceivable that the actuating shaft does not engage with the throttle valve shaft, but rather via the throttle valve shaft.
Claims (8)
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