EP1154138A2 - Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für einen Drosselklappenstutzen sowie Drosselkappenstutzen - Google Patents

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EP1154138A2
EP1154138A2 EP20010107670 EP01107670A EP1154138A2 EP 1154138 A2 EP1154138 A2 EP 1154138A2 EP 20010107670 EP20010107670 EP 20010107670 EP 01107670 A EP01107670 A EP 01107670A EP 1154138 A2 EP1154138 A2 EP 1154138A2
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EP
European Patent Office
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metal cylinder
throttle valve
housing
support body
injection molding
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EP20010107670
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English (en)
French (fr)
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EP1154138A3 (de
EP1154138B1 (de
Inventor
Carlos Backes
Rüdiger Mörbe
Horst SCHÄFER
Thomas Hannewald
Armin Seeger
Rolf Oppermann
Michael Haede
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Siemens AG
Original Assignee
Mannesmann VDO AG
Siemens AG
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Publication date
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Publication of EP1154138A3 publication Critical patent/EP1154138A3/de
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/1035—Details of the valve housing
    • F02D9/104—Shaping of the flow path in the vicinity of the flap, e.g. having inserts in the housing
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
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    • Y10T29/49405—Valve or choke making
    • Y10T29/49412—Valve or choke making with assembly, disassembly or composite article making

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a housing for a throttle valve assembly, which has a throttle opening for a throttle valve has, wherein the housing is injection molded from plastic and is at least in the area during the injection molding process of the throttle valve partially forming the throttle opening is encapsulated by plastic. Furthermore, the invention relates to a Throttle body with a housing that has a throttle opening for a Has throttle valve, which is made of plastic by injection molding Housing a metal cylinder partially enclosed by plastic has, which forms the throttle opening at least in the region of the throttle valve.
  • Throttle body To control the amount of fresh gas in a motor vehicle are usually Throttle body used.
  • Throttle body includes a housing with a throttle opening and one arranged in the throttle opening Throttle body.
  • the throttle body takes for the passage of a certain one Fresh gas amount a certain position in the throttle opening. This is the throttle element can be controlled mechanically or electronically.
  • Throttle body are usually made of plastic or made of metal. Throttle body made of metal, for example Aluminum, are made, can be particularly small tolerances exhibit. Small tolerances are then especially for a throttle valve assembly required in the area of the throttle valve if a particularly precise Opening and closing the throttle valve is required. In the closing area In the throttle valve, these requirements also become leakage air requirements called.
  • metal housings of throttle valve bodies show that Disadvantage that after a manufacture of the housing, for example in Die casting process, a complex reworking of the housing required is. For example, careful postprocessing is often the case for Bearing of the throttle valve shaft provided extensions of the housing required around the throttle valve shaft bearings without canting into the housing to be able to fit.
  • Throttle body housings made of plastic have a lower one Weight as the housing of throttle body, which essentially are made of metal, especially aluminum. Furthermore, that is also Plastic material particularly easy to different geometric shapes adjustable housing. In the case of injection molding Plastic housings can also be used, for example, bearings for the Throttle valve shaft bearing, to be injected into the housing.
  • Injection molded plastic body of throttle body have the disadvantage, however, that during and after the Shrink injection molding process.
  • housings warp after removal from the mold, i.e. when removing it from the injection mold deform.
  • throttle body also made of plastic are throttle body not particularly dimensionally stable in a particularly large temperature range.
  • Throttle valve body housings are on the one hand with one Motor vehicle exposed to outside temperatures of up to -40 ° C.
  • the temperature of the throttle valve body can be reduced during operation of the throttle valve body rise to over 100 ° C.
  • These big temperature fluctuations can cause adverse deformation of the plastic in the swivel area of the throttle valve.
  • These deformations in turn can lead to the particularly high accuracy of fit of the throttle valve in the housing decreases over time.
  • Particularly high accuracy of fit means, for example, accuracy of fit of the housing the throttle body in the range of 0 to 30 ⁇ m, provided the housing in relation to the measure for the throttle opening, for example the ISO tolerance subject to.
  • the particularly high leakage air requirements especially when the idle position Throttle valve, can no longer be observed.
  • This is associated with an enlarged one Fuel consumption and reduced exhaust gas quality.
  • a dimensional stability of the housing of the throttle valve assembly, in particular throttle opening required over a variety of years.
  • DE 43 34 180 A1 describes a housing made of plastic for one Throttle body known in the swivel range of the throttle valve a ring-shaped insert is integrated.
  • the completely molded plastic Insert improves the dimensional stability of the housing of the throttle body, can, however, change shape due to the high Pressure loads when spraying the plastic in the swivel area of the Do not reliably prevent throttle valve.
  • An interaction of the through the throttle body with the plastic still leads to changes in the shape of the plastic and thus the throttle opening, even if they are no longer as drastic as without it the ring-shaped insert would be the case.
  • the invention is therefore based on the object of a method for production specify a housing for a throttle valve connector of the type mentioned above, in which the dimensional stability of the metal cylinder during the injection molding process and the dimensional stability of the housing especially after demolding is reliably guaranteed.
  • a throttle valve connector is said be specified, its housing even with particularly large temperature fluctuations has a particularly high dimensional stability.
  • This object is achieved according to the invention in relation to the method solved that before the injection molding process against the inner surface of the metal cylinder a spreader core is spread during the injection molding process Inner surface of the metal cylinder is at least partially supported by the expanding core is and after the injection molding process to remove the expanding core the outer circumference of the expanding core is reduced from the interior of the metal cylinder becomes.
  • the invention is based on the consideration that a dimensional stability of the housing after removal from the mold, it is particularly reliably guaranteed if the housing is in the area of the throttle opening during the injection molding process has dimensionally stable elements.
  • a particularly simple training a dimensionally stable element at least for a portion of the throttle opening is a metal cylinder that is hollow on the inside.
  • it must be taken into account that even a metal cylinder against during the injection molding process To protect deformations, which is due to the built up by the plastic Pressure can arise during the injection molding process.
  • support bodies that hold the metal cylinder during of the injection molding process often grooves or roundness during demolding left in the metal cylinder.
  • Grooves or roundness arise usually when the support body is moved out of the metal cylinder, especially when loosening the support body from the inner jacket of the metal cylinder. These striations or roundness can cause the housing of the throttle valve body, for example, one for the throttle opening does not have a predetermined tolerance. These striations or roundness can removed by means of a subsequent mechanical processing of the housing be, which however proves to be very time-consuming and the manufacturing effort of the housing increased significantly. A supportive body that holds the metal cylinder supports during the injection molding process, then leaves no marks or roundness in the housing when the supporting body is during the injection molding process spreads against the housing and during demolding in terms of its outer dimensions.
  • the expansion core advantageously has an expansion device and a die Spreading device at least partially enclosing outer jacket.
  • the outer shell of the expanding core is then used in the injection molding process the spreading device spread radially against the inner surface of the metal cylinder.
  • the Outer jacket of the expansion body radially against the inner surface of the metal cylinder spread.
  • the expansion core is removed from the interior of the metal cylinder by means of the spreading device a despreading of the outer shell of the expanding core is carried out.
  • the outer sheath can be radially spread apart and radially expanded, thereby the function of the expanding core with a particularly small number of elements is guaranteed in a particularly simple manner. Spreading and spreading the spreading device takes place mechanically or hydraulically.
  • the outer shell of the expanding core is advantageously used during the injection molding process at least partially from the expanding device of the expanding core pressed flat against the inner surface of the metal cylinder.
  • the outer jacket of the Spreading core is thus shaped so that it spreads flat by means of the spreading device the inner surface of the metal cylinder is expandable, whereby the expansion core one exert particularly homogeneous pressure on the inner surface of the metal cylinder can.
  • one is also in different forms of throttle opening Support of the metal cylinder guaranteed particularly reliable, wherein grooves and / or caused by the outer shell of the expanding core Roundness is reliably avoided.
  • This is a postprocessing of the Metal cylinder after the injection molding process is not required, which makes the Manufacturing effort for the housing of the throttle valve assembly particularly is small.
  • the expansion core has an oval contour on, a conscious out-of-roundness can be generated on the metal cylinder, which is compensated for by the shrinkage of the plastic when it solidifies.
  • a conscious out-of-roundness can be generated on the metal cylinder, which is compensated for by the shrinkage of the plastic when it solidifies.
  • the spreading device advantageously has an axis, a securing means and a support body, the support body being movable along the axis has an approximately rotationally symmetrical shape, along the Axis tapers and a first end region with a smaller diameter and has a second end region with a larger diameter.
  • the injection molding process is used to remove the support body the interior of the metal cylinder by means of a movement of the support body a despreading along the axis from the interior of the metal cylinder of the outer shell of the expanding core.
  • the shape and the mobility of the support body can be the spreading device and thus the expanding core to different heights in a particularly simple manner adjust the metal cylinder.
  • the movement of itself turns out tapered support body as sufficient, the expanding core in the interior of the Spread metal cylinder against the inner surface of the metal cylinder.
  • the support body of the expansion device is advantageously approximately conical educated.
  • a cone is particularly easy to manufacture, whereby in the cone due to the inclination of the outer surface relative to the base of the cone particularly easy to different diameters and different shapes the throttle opening is adjustable.
  • the axis advantageously has a thread on which the securing means is screwed on to fix the support body.
  • the securing means for example, as one to be screwed onto a thread
  • the nut to be exerted on the outer shell of the expanding core Pressure by a certain number of turns of the nut adjust the thread in particularly fine increments.
  • the support device advantageously has, in addition to the first support body a second support body, which is axially fixed to the axis, a has an approximately rotationally symmetrical shape, tapers along the axis, and a first end region with a smaller diameter and a second end region with a larger diameter in comparison on.
  • the outer shell is then spread of the expanding core against the inner surface of the metal cylinder the one smaller Diameter first end portion of the first support body in the direction to the first end region, which has a smaller diameter of the second support body moves into the interior of the metal cylinder. While of the injection molding process is the first support body on the axis fixed by means of the securing means.
  • the second support body is approximately conical.
  • a first and a second support body of the expansion device can be particularly easily different axial lengths of the outer shell of the expansion device and thus adapt to different axial lengths of the metal cylinder.
  • Furthermore can be characterized by the tapered shape of both the first and the second support body set the pressure particularly easy, the two support body Exercise together on the outer shell of the expanding core.
  • first support body and the second support body can either be have the same cone-like shape or different outer contours have their approximately conical shape.
  • the object is achieved according to the invention solved in that for sealing the housing with the metal cylinder the metal cylinder to one or both of its end regions tapered towards.
  • the throttle opening at least in the area of the throttle valve Forming metal cylinders can be particularly well through this configuration by expanding to the rest of the plastic using the injection molding process Adapt the formed housing wall to the throttle opening. This is especially true then when a shrinkage of the plastic in the end areas of the metal cylinder is provided. As a result, the throttle opening is almost a smooth transition from the metal cylinder to the plastic of the housing guaranteed.
  • a particularly smooth surface with almost no unevenness ensures a special when operating the throttle valve assembly vortex-free flow of that passing through the throttle opening Medium, creating a particularly high flow rate of the medium can be achieved.
  • a particularly high flow rate of the one passing through the throttle opening during operation of the throttle valve assembly Medium in turn ensures particularly fine adjustability of the mass flow passing through the throttle opening.
  • the metal cylinder advantageously faces from its outer lateral surface radially protruding projections, which advantageously for bearings of the throttle valve shaft are provided.
  • the metal cylinder is a particularly advantageous addition to the throttle valve assembly advantageously made of aluminum.
  • the housing of the Throttle body has a particularly low weight.
  • the housing of the throttle body is integral with the drive housing of the throttle valve assembly.
  • the construction required for the throttle valve assembly has a structural shape and assembly effort to a particularly low level.
  • the advantages achieved with the invention are in particular that the Lightweight construction of the housing with a particularly high dimensional stability of the Housing is connected. It is a during the injection molding process Deformation of the metal cylinder reliably avoided by the expanding core. When demolding, the expanding core is first despread before it comes out of the Interior of the metal cylinder is removed. By using it of the expanding core are caused by grooves and / or roundness of the metal cylinder avoided particularly reliably by the manufacturing process. This manufacturing process also guarantees a particularly reliable inexpensive and associated with particularly little technical effort Manufacture of a housing for a throttle valve assembly. A throttle body with a metal cylinder tapering towards its end areas also has a particularly smooth surface of the throttle opening, whereby a particularly swirl-free flow through the throttle opening passing medium is guaranteed particularly reliably.
  • the throttle valve connector 10 according to FIG. 1 is used for one, not shown Consumers, for example an injection device, too Motor vehicle, not shown, an air or a fuel-air mixture to supply, which by means of the throttle valve connector 10 Fresh gas quantity to be supplied to consumers is controllable.
  • the Throttle body 10 on a housing 12, which is mainly made of plastic 14 has been manufactured and manufactured by injection molding.
  • the housing 12 has a throttle opening 16, through which the not shown Consumer air or a fuel-air mixture can be supplied.
  • a throttle valve 20 is arranged for setting of the volume of fresh gas to be supplied.
  • One turn of the throttle valve shaft 18 causes a pivoting of the on the throttle valve shaft 18 arranged throttle valve 20, whereby the cross section of the Throttle opening 16 is enlarged or reduced.
  • the cross section of the throttle opening 16 through the Throttle valve 20 regulates the throughput of the air or Fuel-air mixture through the throttle opening 16 of the throttle valve body 10th
  • the throttle valve shaft 18 can with a rope pulley, not shown be connected, which in turn via a Bowden cable with an adjusting device is connected for a performance request.
  • the adjustment device can be designed as an accelerator pedal of a motor vehicle, so that a Actuation of this setting device by the driver of the motor vehicle Throttle valve 20 from a minimal opening position, particularly one Closed position, up to a position of maximum opening, especially one Open position, can be brought to thereby the performance of the Control motor vehicle.
  • the throttle valve shaft 18 of the throttle valve connector 10 shown in FIG. 1 is either in one section of an actuator and otherwise adjustable via the accelerator pedal or the throttle valve 20 can be adjusted by an actuator over the entire adjustment range.
  • e-gas or drive-by-wire systems become mechanical Power control, for example depressing an accelerator pedal, into an electric one Signal implemented. This signal is in turn sent to a control unit supplied, which generates a control signal for the actuator.
  • the throttle valve assembly 10 has a drive housing 22 and a gear housing 24 on.
  • the drive housing 22 and the transmission housing 24 are made in one piece with the housing 12 of the throttle valve connector 10, but they can also be a separate one-piece assembly form, or each be carried out in one piece.
  • an electric motor designed as an actuator is arranged in the drive housing 22 in the drive housing 22, an electric motor designed as an actuator is arranged in the drive housing 22 in the drive housing 22, or Either the drive housing 22 and the gear housing 24 are of a cover 26 closable.
  • the electric motor moves via one arranged in the gear housing 24 Reduction gear the throttle valve shaft 18.
  • the electric motor swivels that is, the throttle valve shaft 18 via the reduction gear.
  • the electric motor and the reduction gear are not in the drawing shown.
  • the electric motor is controlled via a control unit, which is also not shown in the drawing.
  • the control unit transmits the electric motor a signal by means of which the electric motor a certain Position of the throttle valve shaft 18 brings about via the reduction gear.
  • the actual position of the throttle valve shaft 18 can be determined by a corresponding sensor can be detected.
  • A is particularly suitable for this Potentiometer, where the wiper of the potentiometer with the throttle valve shaft 18 is connected. This sensor is also not shown in the drawing.
  • the throttle valve connector 10 comprises a metal cylinder 28, which is made of aluminum 30 and in the plastic 14 in the area throttle opening 16 has been injected during the injection molding process is.
  • the simplest form of the metal cylinder 28 is a piece of pipe, the bushings 32 for the throttle valve shaft 18.
  • the inner surface 33 of the Metal cylinder 28 is smooth.
  • the inner surface 33 of the metal cylinder 28 can also be worked in a contoured manner, so that predetermined characteristic curves for the volume throughput through the throttle opening 16 depending on the Position of the throttle valve 20 are guaranteed.
  • the metal cylinder 28 has in the area of the two bushings 32 each have an extension 34. These two extensions 34 are for this provided to accommodate bearings 36 for the throttle valve shaft 18.
  • the housing 12 of the throttle valve assembly 10 proves to be special Easy to assemble, since after creating the housing 12, the bearings 36 only are to be inserted into the projections provided for this purpose.
  • the throttle valve shaft 18 ends on one side - according to FIG. 1 on the left side - in a room 38, in which, for example, so-called return springs and / or emergency springs can be accommodated.
  • the return springs and / or emergency running springs cause a preload of the throttle valve shaft 18 in the closing direction so that the electric motor counteracts the force of the return springs and / or emergency springs.
  • a so-called emergency running spring causes that in the event of a failure of the electric motor, the throttle valve 20 into a Defined position is brought, which is usually above the idle speed lies.
  • the throttle valve shaft 18 can also be used the space 38 out of the housing 12 of the throttle valve connector 10 protrude.
  • the housing 12 of the throttle valve connector 10 points in the direction of the cover 26 has a circumferential flattened area 40, which has a circumferential web 42 of the cover 26 corresponds. Ensure the flat 40 and the web 42 a defined position of the cover 26 on the housing 12. The two mutually facing surfaces of the flat 40 and the web 42 after placing the cover 26 on the housing 12 using a laser beam fused together, creating an almost undetachable connection arises.
  • FIG. 2 shows a first embodiment of the throttle valve connector 10 according to FIG Figure 1 schematically in longitudinal section.
  • 2 is the metal cylinder 28 designed as a simple hollow cylinder and made of aluminum 30.
  • the outer circumference of the metal cylinder 28 and at least part of its end faces are surrounded by the plastic 14 of the housing 12.
  • the inside facing inner surface 33 of the metal cylinder 28 is designed as a smooth surface.
  • the throttle valve 20 is in the area of the metal cylinder 28 by means of the Throttle valve shaft 18 is pivotally mounted in the housing 12.
  • the drive housing 22 is integral with the housing 12 of the throttle valve assembly 10 executed.
  • FIG. 3 shows a second embodiment of the throttle valve connector 10 according to FIG Figure 1 schematically in longitudinal section.
  • 3 is the metal cylinder 28 made of aluminum 30 and formed as a hollow cylinder, which is too tapered its end portions 46.
  • the metal cylinder 28 can be moved according to the Production of the housing 12 spread and pressed against the plastic become.
  • the metal cylinder 28 is sealed against the plastic 14, with a particularly smooth transition between the Metal cylinder 28 and the plastic 14 of the housing 12 is achieved.
  • a special one stepless transition between the metal cylinder 28 and the plastic 14 of the housing 12 ensures operation of the throttle valve assembly 10 a particularly swirl-free flow through the throttle opening 16 passing medium.
  • a particularly swirl-free flow of the one passing through the throttle opening 16 of the throttle valve connector 10 Medium in turn ensures particularly fine adjustability of the volume flow passing through the throttle opening 16 by means of the throttle valve 20.
  • the drive housing 22 is in one piece with the housing 12 of the throttle valve body 10.
  • the inner surface 33 of the metal cylinder 28 is also smooth in this embodiment executed, alternatively, however, the inner surface 33 of the metal cylinder 28 also have contours to a certain throughput characteristic of the passing through the throttle opening 16 of the throttle valve connector 10 To ensure medium.
  • the housing 12 of the throttle valve assembly 10 is injection molded made of plastic 14.
  • the metal cylinder 28 is in an injection mold placed and partially overmolded with plastic 14. To in the making the housing 12 has a particularly high dimensional stability of the metal cylinder 28 will ensure during the injection molding process of the metal cylinder 28 is supported with an expanding core 50 according to FIG. 4.
  • the expanding core 50 according to FIG. 4 is in a metal cylinder 28 according to FIG. 2 used. Alternatively, however, the expanding core according to FIG. 4 can also be placed in one Metal cylinder 28 according to Figure 3 can be used.
  • the bushings 32 for the throttle valve shaft 18 and the extensions 34 for the bearings 36 of the throttle valve shaft 18 visible.
  • the expanding core 50 has an approximately annular outer jacket 54, which is formed from individual partial ring pieces 56.
  • the partial ring pieces 56 of the Outer jacket 54 are against the inner surface by means of a spreading device 58 33 of the metal cylinder 28 expandable.
  • the outer shell 54 of the expanding core 50 has approximately the shape of a thick-walled hollow cylinder.
  • the expanding core 50 can also have an outer jacket 54 with a have an oval contour. This can cause the metal cylinder 28 by the one exerted on the metal cylinder 28 during the injection molding process A deliberate out-of-roundness created by a pressure Shrinkage of the plastic 14 when cooling and / or solidifying again is compensated.
  • An oval contour of the outer shell 54 of the expanding core 50 is not shown in Figure 4.
  • the spreading device 58 has an axis 60, which is partially threaded 62 is provided. Alternatively, the axis 60 can also be used in its entirety Extension area have a thread 62. In the area of the thread 62, a first support body 64 is arranged on the axis 60, which by means of a locking means 66 designed as a mechanical nut on the Axis 60 can be secured.
  • the axis 60 faces the first support body 64 facing away from a second support body 68, the rotationally fixed to the axis 60 is connected.
  • Both the first support body 64 and the second Support bodies 68 have an approximately rotationally symmetrical shape, which tapers along axis 60.
  • the first support body 64 and the second Support bodies 68 have the same approximately conical shape. Alternatively However, the first support body 64 and the second support body 68 can also have different outer contours.
  • the expanding core 50 Before the injection molding process provided for manufacturing the housing 12 the expanding core 50 is inserted into the interior 70 of the metal cylinder 28.
  • the expansion core 50 does not cover the entire inner surface 33 of the metal cylinder 28. Alternatively, this can also be the case.
  • Securing means 66 and the first support body 64 released from the axis 60 or shifted at least in the end region of the axis 60. So then the Spreading core 50 inserted into the interior 70 of the metal cylinder 28 until he occupies a certain position.
  • the first end region which has a smaller diameter, moves 72 of the first support body 64 toward the second support body 68 the second end region, which has a larger diameter in comparison 74 of the first support body 64 touches the securing means designed as a nut 66.
  • the first with a smaller diameter End region 72 is the first one with a smaller diameter End region 76 of the second support body 68 facing and one in comparison second end region 78 of the facing away from the second support body 68.
  • the first support body 64 and the second Support bodies 68 are thus in the partial ring pieces 56 of the outer casing 54 arranged that both the larger diameter second End region 74 of the first support body 64 as well as the larger diameter having second end region 78 of the second support body 68 in each case protrude beyond the partial ring pieces 56 of the outer casing 54.
  • first support body 64 and of the second support body 68 spread as the the first support body 64 to the second support body 68, the partial ring pieces 56 of the Outer jacket 54 of the expanding core 50 against the inner surface 33 of the metal cylinder 28. Both the first support body 64 and the latter move second support body 68 in the interior 70 of the metal cylinder 28.
  • the second a larger diameter end portion 74 of the first support body 64 and the second end portion having a larger diameter 78 of the second support body 68 are dimensioned such that both the first support body 64 and the second support body 68 do not go inside of the outer shell 54 can penetrate.
  • the securing means 66 is hereby twisted until the outer shell 54 of the expanding core 50 by means of Spreading device 58 firmly spread against the inner surface 33 of the metal cylinder 28 is.
  • the expanding core supports 50 the metal cylinder 28 against the liquid plastic 14th exerted pressure on the metal cylinder 28.
  • the first support body 64 secured on the axis 60. Is indirect by securing the first Support body 64 on the axis 60 and the second support body 68 in the interior 70 of the metal cylinder 28 fixed.
  • the one exerted by the expanding core 50 Back pressure on the metal cylinder 28 ensures particularly reliable a dimensional stability of the metal cylinder 28 during the injection molding process.
  • the securing means designed as a nut becomes 66 and thus the first support body 64 and the second support body 68 solved.
  • both the first support body 64 and the second support body 68 moves from the interior 70 of the metal cylinder 28.
  • This movement is due to the conical shape of the first support body 64 and the second support body 68 of the outer jacket 54 of the expanding core 50 despread.
  • a despreading of the spreading device 58 causes one Reduction of the outer circumference 80 of the outer shell 54 of the expanding core 50, whereby the outer jacket 54 can be removed from the housing 12.
  • the expansion core 50 can thereby due to the despreading of the expansion core 50 by means of the spreading device 58 without grooves and / or roundness in the metal cylinder 28 to be left behind from the metal cylinder 28.
  • the one to be used in the manufacture of the housing 12 in the metal cylinder 28 Spreading core 50 causes a particular in the manufacture of the housing 12 high dimensional stability of the metal cylinder 28.
  • the expansion core 50 is also when the housing 12 is removed from the housing 12 by despreading remove so that there are no scoring and / or roundness in the housing 12 leaves.
  • the metal cylinder 28 made of aluminum 30 enables a lightweight design of the housing 12 of the throttle valve connector 10 connected with a particularly high dimensional stability of the housing 12 during operation of the throttle valve body 10.
  • a housing 12 made of plastic 14 for one Throttle body 10 is more economical to manufacture, since the one Rework required for metal housings. Also one can Adapt the plastic housing more easily to predefinable shapes.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses (12) für einen Drosselklappenstutzen (10), das eine besonders hohe Formstabilität aufweisen soll. Hierzu wird das Gehäuse (12), das eine Drosselöffnung (16) für eine Drosselklappe (20) aufweist, im Spritzgussverfahren aus Kunststoff (14) hergestellt, wobei ein zumindest im Bereich der Drosselklappe (20) die Drosselöffnung (16) bildender Metallzylinder (28) teilweise von Kunststoff (14) umspritzt wird. Hierbei wird vor dem Spritzgussverfahren gegen die Innenfläche (33) des Metallzylinders (28) ein Spreizkern (50) gespreizt. Während des Spritzgussverfahrens ist die Innenfläche (33) des Metallzylinders (28) zumindest teilweise von dem Spreizkern (50) abgestützt. Nach dem Spritzgussverfahrens erfolgt zur Entfernung des Spreizkerns (50) aus dem Innenraum (70) des Metallzylinders (28) eine Verringerung des Aussenumfangs (80) des Spreizkerns (50). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für einen Drosselklappenstutzen, das eine Drosselöffnung für eine Drosselklappe aufweist, wobei das Gehäuse im Spritzgussverfahren aus Kunststoff hergestellt wird und wobei während des Spritzgussverfahrens ein zumindest im Bereich der Drosselklappe die Drosselöffnung bildender Metallzylinder teilweise von Kunststoff umspritzt wird. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf einen Drosselklappenstutzen mit einem Gehäuse, das eine Drosselöffnung für eine Drosselklappe aufweist, wobei das im Spritzgussverfahren aus Kunststoff hergestellte Gehäuse einen teilweise von Kunststoff umschlossenen Metallzylinder aufweist, der zumindest im Bereich der Drosseklappe die Drosselöffnung bildet.
Zur Steuerung der Frischgasmenge eines Kraftfahrzeugs werden üblicherweise Drosselklappenstutzen eingesetzt. Drosselklappenstutzen umfassen ein Gehäuse mit einer Drosselöffnung und ein in der Drosselöffnung angeordnetes Drosselorgan. Das Drosselorgan nimmt für den Durchlass einer bestimmten Frischgasmenge eine bestimmte Stellung in der Drosselöffnung ein. Hierzu ist das Drosselorgan mechanisch oder elektronisch ansteuerbar.
Gehäuse von Drosselklappenstutzen werden üblicherweise aus Kunststoff oder aus Metall hergestellt. Gehäuse von Drosselklappenstutzen die aus Metall, beispielsweise Aluminium, gefertigt sind, können besonders geringe Toleranzen aufweisen. Geringe Toleranzen sind insbesondere dann für einen Drosselklappenstutzen im Bereich der Drosselklappe erforderlich, wenn ein besonders präzises Öffnen und Schliessen der Drosselklappe gefordert ist. Im Schliessbe-reich der Drosselklappe werden diese Anforderungen auch Leckluftanforderungen genannt. Metallgehäuse von Drosselklappenstutzen weisen jedoch den Nachteil auf, dass nach einer Herstellung des Gehäuses, beispielsweise im Druckgussverfahren, eine aufwendige Nachbearbeitung des Gehäuses erforderlich ist. Häufig ist beispielsweise eine sorgfältige Nachbearbeitung der für Lager der Drosselklappenwelle vorgesehenen Fortsätze des Gehäuses erforderlich, um die Lager der Drosselklappenwelle ohne Verkantungen in das Gehäuse einpassen zu können.
Aus Kunststoff gefertigte Gehäuse von Drosselklappenstutzen weisen ein geringeres Gewicht als Gehäuse von Drosselklappenstutzen auf, die im wesentlichen aus Metall, insbesondere Aluminium gerfertigt sind. Weiterhin ist auch das Material Kunststoff besonders einfach an verschiedenste geometrische Ausprägungen des Gehäuses anpassbar. Bei im Spritzgussverfahren hergestellten Kunststoffgehäusen können ausserdem Einsätze, beispielsweise Lager für die Lagerung der Drosselklappenwelle, in das Gehäuse eingespritzt werden.
Im Spritzgussverfahren aus Kunststoff hergestellte Gehäuse von Drosselklappenstutzen weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie während und nach dem Spritzgussverfahren schrumpfen. Ausserdem können sich derartige Gehäuse nach dem Entformen verziehen, also bei der Herausnahme aus der Spritzgussform verformen. Auch sind aus Kunststoff gefertigte Gehäuse von Drosselklappenstutzen nicht besonders formstabil in einem besonders grossen Temperaturbereich. Gehäuse von Drosselklappenstutzen sind einerseits bei einem Kraftfahrzeug Aussentemperaturen von bis zu -40°C ausgesetzt. Andererseits kann beim Betrieb des Drosselklappenstutzens die Temperatur des Drosselklappenstutzens bis über 100 °C ansteigen. Diese grossen Temperaturschwankungen können zu nachteiligen Verformungen des Kunststoffs im Verschwenkbereich der Drosselklappe führen. Diese Verformungen wiederum können dazu führen, dass die besonders hohe Passgenauigkeit der Drosselklappe in dem Gehäuse im Laufe der Zeit abnimmt. Besonders hohe Passgenauigkeit bedeutet hierbei beispielsweise Passgenauigkeiten des Gehäuses des Drosselklappenstutzens im Bereich von 0 bis 30 µm, sofern das Gehäuse in Bezug auf das Mass für die Drosselöffnung beispielsweise der ISO-Toleranz unterliegt. Als Folge von Formveränderungen der Drosselöffnung können die besonders hohen Leckluftanforderungen, insbesondere bei Leerlaufstellung der Drosselklappe, nicht mehr eingehalten werden. Hiermit verbunden ist ein vergrösserter Kraftstoffverbrauch und eine verminderte Abgasqualität. Für einen gleichbleibenden Kraftstoffverbrauch und eine gleichbleibende Abgasqualität ist also eine Formstabilität des Gehäuses des Drosselklappenstutzens, insbesondere der Drosselöffnung, über eine Vielzahl von Jahren erforderlich.
Aus der DE 43 34 180 A1 ist ein aus Kunststoff gefertigtes Gehäuse für einen Drosselklappenstutzen bekannt, in das im Schwenkbereich der Drosselklappe ein ringförmiges Einlegeteil integriert ist. Das vollständig von Kunststoff umspritzte Einlegeteil verbessert zwar die Formstabilität des Gehäuses des Drosselklappenstutzens, kann jedoch Formveränderungen bedingt durch die hohen Druckbelastungen beim Spritzen des Kunststoffs im Verschwenkbereich der Drosselklappe nicht zuverlässig verhindern. Eine Wechselwirkung des durch den Drosselklappenstutzen hindurchtretenden Mediums mit dem Kunststoff führt nach wie vor zu Formveränderungen des Kunststoffs und damit der Drosselöffnung, wenn diese auch nicht mehr so drastisch ausfallen, wie es ohne das ringförmige Einlegeteil der Fall wäre.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für einen Drosselklappenstutzen der oben genannten Art anzugeben, bei dem die Formstabilität des Metallzylinders während des Spritzgussverfahrens und die Formstabilität des Gehäuses nach dem Entformen besonders zuverlässig gewährleistet ist. Zudem soll ein Drosselklappenstutzen angegeben werden, dessen Gehäuse auch bei besonders grossen Temperaturschwankungen eine besonders grosse Formstabilität aufweist.
Diese Aufgabe wird in Bezug auf das Verfahren erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass vor dem Spritzgussverfahren gegen die Innenfläche des Metallzylinders ein Spreizkern gespreizt wird, während des Spritzgussverfahrens die Innenfläche des Metallzylinders zumindest teilweise von dem Spreizkern abgestützt ist und nach dem Spritzgussverfahren zur Entfernung des Spreizkerns aus dem Innenraum des Metallzylinders der Aussenumfang Spreizkerns verringert wird.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass eine Formstabilität des Gehäuses nach dem Entformen besonders zuverlässig dann gewährleistet ist, wenn das Gehäuse während des Spritzgußvorgangs im Bereich der Drosselöffnung formstabile Elemente aufweist. Eine besonders einfache Ausbildung eines formstabilen Elements zumindest für einen Teilbereich der Drosselöffnung ist ein Metallzylinder, der innen hohl ist. Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, dass auch ein Metallzylinder während des Spritzgussverfahrens gegen Verformungen zu schützen ist, die aufgrund des durch den Kunststoff aufgebauten Drucks während des Spritzgussverfahrens entstehen können. Hierbei tritt jedoch das Problem auf, dass Stützkörper, die den Metallzylinder während des Spritzgussverfahrens stützen, beim Entformen häufig Riefen oder Rundheiten in dem Metallzylinder hinterlassen. Riefen oder Rundheiten entstehen üblicherweise dann, wenn der Stützkörper aus dem Metallzylinder bewegt wird, insbesondere beim Lösen des Stützkörpers von dem Innenmantel des Metallzylinders. Diese Riefen oder Rundheiten können dazu führen, dass das Gehäuse des Drosselklappenstutzens beispielsweise eine für die Drosselöffnung vorgegebene Toleranz nicht aufweist. Diese Riefen oder Rundheiten können mittels einer nachträglichen mechanischen Bearbeitung des Gehäuses entfernt werden, die sich jedoch als sehr zeitintensiv erweist und den Herstellungsaufwand des Gehäuses deutlich erhöht. Ein stützender Körper, der den Metallzylinder während des Spritzgussverfahrens abstützt, hinterlässt dann keine Riefen oder Rundheiten in dem Gehäuse, wenn der stützende Körper sich während des Spritzgussverfahrens gegen das Gehäuse spreizt und sich beim Entformen in Bezug auf seine äusseren Abmasse verkleinern lässt. Diese Eigenschaft, während des Spritzgussverfahrens grössere Abmessungen als beim Entformen aufzuweisen, weist ein Spreizkern auf. Zur Herstellung eines annähernd keine Riefen und Rundheiten aufweisenden Gehäuses für einen Drosselklappenstutzen wird also vor dem Spritzgussverfahren der Spreizkern in den Innenraum des Metallzylinders geschoben und gegen den Innenmantel des Metallzylinders gespreizt. Beim Entformen wird dann zunächst der Aussenumfang des Spreizkerns verringert, bevor der Spreizkern aus dem Innenraum des Metallzylinders entfernt wird.
Vorteilhafterweise weist der Spreizkern eine Spreizvorrichtung und einen die Spreizvorrichtung zumindest teilweise umschliessenden Aussenmantel auf. Vor dem Spritzgussverfahren wird dann der Aussenmantel des Spreizkerns mittels der Spreizvorrichtung radial gegen die Innenfläche des Metallzylinders gespreizt. Während des Spritzgussverfahrens ist mittels der Spreizvorrichtung der Aussenmantel des Spreizkörpers radial gegen die Innenfläche des Metallzylinders gespreizt. Nach dem Spritzgussverfahren wird zur Entfernung des Spreizkerns aus dem Innenraum des Metallzylinders mittels der Spreizvorrichtung eine Entspreizung des Aussenmantels des Spreizkerns durchgeführt. Ein Spreizkern mit einem die Spreizvorrichtung zumindest teilweise umschliessenden Aussenmantel lässt sich radial aufspreizen und radial entspreizen, wodurch mit einer besonders geringen Anzahl an Elementen die Funktion des Spreizkerns in besonders einfacher Weise gewährleistet ist. Ein Spreizen und Entspreizen der Spreizvorrichtung erfolgt dabei mechanisch oder hydraulisch.
Der Aussenmantel des Spreizkerns wird vorteilhafterweise während des Spritzgussverfahrens von der Spreizvorrichtung des Spreizkerns zumindest teilweise flächig an die Innenfläche des Metallzylinders gedrückt. Der Aussenmantel des Spreizkerns ist also so geformt, dass er flächig mittels der Spreizvorrichtung an die Innenfläche des Metallzylinders spreizbar ist, wodurch der Spreizkern einen besonders homogenen Druck auf die Innenfläche des Metallzylinders ausüben kann. Hierdurch ist auch bei verschiedenen Formen der Drosselöffnung eine Abstützung des Metallzylinders besonders zuverlässig gewährleistet, wobei durch den Aussenmantel des Spreizkerns hervorgerufene Riefen und/oder Rundheiten zuverlässig vermieden sind. Dadurch ist eine Nachbearbeitung des Metallzylinders nach dem Spritzgussverfahren nicht erforderlich, wodurch der Herstellungsaufwand für das Gehäuse des Drosselklappenstutzens besonders gering ausfällt. Weist hierbei beispielsweise der Spreizkern eine ovale Kontur auf, so kann an dem Metallzylinder eine bewusste Unrundheit erzeugt werden, die durch die Schwindung des Kunststoffs beim Erstarren kompensiert wird. Mittels der mechanischen oder hydraulischen Spreizvorrichtung wird hierbei ein annähernd homogener Druck des Aussenmantels des Spreizkerns auf die Innenfläche des Metallzylinder ausgeübt.
Vorteilhafterweise weist die Spreizvorrichtung eine Achse, ein Sicherungsmittel sowie einen Stützkörper auf, wobei der Stützkörper entlang der Achse bewegbar ist, eine annähernd rotationssymmetrische Form aufweist, sich entlang der Achse verjüngt sowie einen ersten Endbereich mit einem kleineren Durchmesser und einen zweiten Endbereich mit einem grösseren Durchmesser aufweist. Vor dem Spritzgussverfahren wird dann zur Spreizung des Aussenmantels des Spreizkerns gegen die Innenfläche des Metallzylinders der Stützkörper mit seinem einen kleineren Durchmesser aufweisenden ersten Endbereich entlang der Achse in den Innenraum des Metallzylinders bewegt. Während des Spritzgussverfahrens ist der Stützkörper auf der Achse mittels des Sicherungsmittels fixiert. Nach dem Spritzgussverfahren wird zur Entfernung des Stützkörpers aus dem Innenraum des Metallzylinders mittels einer Bewegung des Stützkörpers entlang der Achse aus dem Innenraum des Metallzylinders heraus eine Entspreizung des Aussenmantels des Spreizkerns durchgeführt. Durch die Form und die Bewegbarkeit des Stützkörpers lässt sich die Spreizvorrichtung und damit der Spreizkern in besonders einfacher Weise an verschiedene Höhen des Metallzylinders anpassen. Ausserdem erweist sich die Bewegung des sich verjüngenden Stützkörpers als ausreichend, den Spreizkern im Innenraum des Metallzylinders gegen die Innenfläche des Metallzylinders zu spreizen.
Der Stützkörper der Spreizvorrichtung ist vorteilhafterweise annähernd konusförmig ausgebildet. Ein Konus lässt sich besonders einfach herstellen, wobei beim Konus durch die Neigung der Aussenfläche relativ zur Basis der Konus besonders einfach an verschiedene Durchmesser und unterschiedliche Formen der Drosselöffnung anpassbar ist.
Die Achse weist vorteilhafterweise ein Gewinde auf, auf das das Sicherungsmittel zur Fixierung des Stützkörpers aufgeschraubt wird. Bei einer Ausbildung des Sicherungsmittels beispielsweise als einer auf ein Gewinde aufzuschraubenden Mutter lässt sich der auf den Aussenmantel des Spreizkerns auszuübende Druck mittels einer bestimmten Anzahl von Drehungen der Mutter auf dem Gewinde in besonders feinen Abstufungen einstellen.
Vorteilhafterweise weist die Stützvorrichtung ausser dem ersten Stützkörper einen zweiten Stützkörper auf, der axial fest mit der Achse verbunden ist, eine annähernd rotationssymmetrische Form aufweist, sich entlang der Achse verjüngt, sowie einen ersten Endbereich mit einem kleineren Durchmesser und einen zweiten Endbereich mit einem im Vergleich dazu grösseren Durchmesser auf. Vor dem Spritzgussverfahren wird dann zur Spreizung des Aussenmantels des Spreizkerns gegen die Innenfläche des Metallzylinders der einen kleineren Durchmesser aufweisende erste Endbereich des ersten Stützkörpers in Richtung auf den einen kleineren Durchmesser aufweisenden ersten Endbereich des zweiten Stützkörpers in den Innenraum des Metallzylinders bewegt. Während des Spritzgussverfahrens ist dann der erste Stützkörper auf der Achse mittels des Sicherungsmittels fixiert. Nach dem Spritzgussverfahren wird zur Entfernung des Spreizkerns aus dem Innenraum des Metallzylinders mittels einer Bewegung des einen kleineren Durchmesser aufweisenden ersten Endbereichs des ersten Stützkörpers entlang der Achse von dem einen kleineren Durchmesser aufweisenden ersten Endbereich des zweiten Stützkörpers weg aus dem Innenraum des Metallzylinders heraus eine Entspreizung des Aussenmantels des Spreizkerns durchgeführt. Hierbei ist vorteilhafterweise der zweite Stützkörper annähernd konusförmig ausgebildet. Ein erster und ein zweiter Stützkörper der Spreizvorrichtung lassen sich besonders einfach an verschiedene axiale Längen des Aussenmantels der Spreizvorrichtung und damit an verschieden axiale Längen des Metallzylinders anpassen. Ausserdem lässt sich durch die sich verjüngende Form sowohl des ersten als auch des zweiten Stützkörpers besonders einfach der Druck einstellen, den beide Stützkörper gemeinsam auf den Aussenmantel des Spreizkerns ausüben. Insbesondere lässt sich mittels zweier annähernd konusförmiger Stützkörper ein besonders homogener Druck mittels eines annähernd zylinderförmigen Aussenmantels der Spreizvorrichtung auf die Innenfläche des Metallzylinders ausüben. Dabei können der erste Stützkörper und der zweite Stützkörper entweder die gleiche konusartige Form aufweisen oder aber auch verschieden äußere Konturen ihrer annähernd konusförmigen Gestalt aufweisen.
Bezüglich des Drosselklappenstutzens wird die Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass für eine Abdichtung des Gehäuses mit dem Metallzylinder sich der Metallzylinder zu seinem einen oder zu seinen beiden Endbereichen hin verjüngt. Der die Drosselöffnung zumindest im Bereich der Drosselklappe bildende Metallzylinder lässt sich durch diese Ausgestaltung besonders gut durch ein Aufweiten nach dem Spritzgussverfahren an die übrige aus Kunststoff gebildete Gehäusewand der Drosselöffnung anpassen. Dies gilt insbesondere dann, wenn ein Schwinden des Kunststoffs in den Endbereichen des Metallzylinders vorgesehen ist. Hierdurch ist in der Drosselöffnung ein nahezu stufenloser Übergang von dem Metallzylinder auf den Kunststoff des Gehäuses gewährleistet. Eine besonders glatte Oberfläche mit annähernd keinen Unebenheiten gewährleistet beim Betrieb des Drosselklappenstutzens eine besonders verwirbelungsfreie Strömung des durch die Drosselöffnung hindurchtretenden Mediums, wodurch eine besonders hohe Strömungsgeschwindigkeit des Mediums erzielbar ist. Eine besonders hohe Strömungsgeschwindigkeit des durch die Drosselöffnung beim Betrieb des Drosselklappenstutzens hindurchtretenden Mediums wiederum gewährleistet eine besonders feine Regulierbarkeit des durch die Drosselöffnung hindurchtretenden Massenstroms.
Vorteilhafterweise weist der Metallzylinder von seiner äusseren Mantelfläche radial hervorstehende Fortsätze auf, die vorteilhafterweise für Lager der Drosselklappenwelle vorgesehen sind. Diese Aufnahmen gewährleisten besonders zuverlässig einen zentrischen Sitz der Drosselklappenwelle in dem Metallzylinder. Hierdurch gestaltet sich zudem die Endmontage des Drosselklappenstutzens besonders einfach, da zusätzliche Aufnahmen für die Lager nicht in das Gehäuse einzupassen sind. Ausserdem reduziert die Integration der Fortsätze in den Metallzylinder die für das Gehäuse des Drosselklappenstutzens erforderlichen Elemente, wodurch der Herstellungsaufwand für das Gehäuse des Drosselklappenstutzens besonders gering ausfällt.
Um die durch den Kunststoff erzielte Leichtbauweise des Gehäuses für den Drosselklappenstutzen besonders vorteilhaft zu ergänzen, ist der Metallzylinder vorteilhafterweise aus Aluminium gefertigt. Hierdurch weist das Gehäuse des Drosselklappenstutzens ein besonders geringes Gewicht auf.
Vorteilhafterweise ist das Gehäuse des Drosselklappenstutzens einstückig mit dem Antriebsgehäuse des Drosselklappenstutzens ausgeführt. Durch dies Bauform weist der für den Drosselklappenstutzen erforderliche Herstellungsaufwand und Montageaufwand ein besonders geringes Mass auf.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere darin, dass die Leichtbauweise des Gehäuses mit einer besonders hohen Formstabilität des Gehäuses verbunden ist. Dabei wird während des Spritzgussverfahrens eine Verformung des Metallzylinders zuverlässig durch den Spreizkern vermieden. Beim Entformen wird zunächst der Spreizkern entspreizt, bevor er aus dem Innenraum des Metallzylinders herausgenommen wird. Durch die Verwendung des Spreizkerns sind Riefen und/oder Rundheiten des Metallzylinders bedingt durch den Herstellungsprozess besonders zuverlässig vermieden. Dieses Herstellungsverfahren gewährleistet zudem besonders zuverlässig eine besonders kostengünstige und mit besonders geringem technischen Aufwand verbundene Herstellung eines Gehäuses für einen Drosselklappenstutzen. Ein Drosselklappenstutzen mit einem sich zu seinen Endbereichen hin verjüngenden Metallzylinder weist überdies eine besonders glatte Fläche der Drosselöffnung auf, wodurch eine besonders verwirbelungsfreie Strömung des durch die Drosselöffnung hindurchtretenden Mediums besonders zuverlässig gewährleistet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
FIG 1
schematisch eine Draufsicht auf ein Gehäuse eines Drosselklappenstutzens,
FIG 2
schematisch einen ersten Längsschnitt eines Gehäuses eines Drosselklappenstutzens,
FIG 3
schematisch einen zweiten Längsschnitt eines Gehäuses eines Drosselklappenstutzens und
FIG 4
schematisch einen Spreizkern, der einen Metallzylinder abstützt.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Der Drosselklappenstutzen 10 gemäss Figur 1 dient dazu, einem nicht dargestellten Verbraucher, beispielsweise einer Einspritzeinrichtung eines ebenfalls nicht dargestellten Kraftfahrzeugs, ein Luft- oder ein Kraftstoff-Luft-Gemisch zuzuführen, wobei über mittels des Drosselklappenstutzens 10 die dem Verbraucher zuzuführende Frischgasmenge steuerbar ist. Hierzu weist der Drosselklappenstutzen 10 ein Gehäuse 12 auf, das überwiegend aus Kunststoff 14 gefertigt und im Spritzgussverfahren hergestellt worden ist. Das Gehäuse 12 weist eine Drosselöffnung 16 auf, über die dem nicht dargestellten Verbraucher Luft- bzw. ein Kraftstoff-Luft-Gemisch zuführbar ist. Zur Einstellung des zuzuführenden Volumens des Frischgases ist auf einer Drosselklappenwelle 18 eine Drosselklappe 20 angeordnet. Eine Drehung der Drosselklappenwelle 18 bewirkt gleichzeitig eine Verschwenkung der auf der Drosselklappenwelle 18 angeordneten Drosselklappe 20, wodurch der Querschnitt der Drosselöffnung 16 vergrössert oder verkleinert wird. Mittels einer Vergrösserung oder Verkleinerung des Querschnitts der Drosselöffnung 16 durch die Drosselklappe 20 erfolgt eine Regulierung des Durchsatzes des Luft- bzw. Kraftstoff-Luftgemischs durch die Drosselöffnung 16 des Drosselklappenstutzens 10.
Die Drosselklappenwelle 18 kann mit einer nicht näher dargestellten Seilscheibe verbunden sein, die wiederum über einen Bowdenzug mit einer Einstellvorrichtung für eine Leistungsanforderung verbunden ist. Die Einstellvorrichtung kann hierbei als Gaspedal eines Kraftfahrzeugs ausgebildet sein, so dass eine Betätigung dieser Einstellvorrichtung durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs die Drosselklappe 20 von einer Stellung minimaler Öffnung, insbesondere einer Schliessstellung, bis in eine Stellung maximaler Öffnung, insbesondere einer Offenstellung, gebracht werden kann, um hierdurch die Leistungsabgabe des Kraftfahrzeugs zu steuern.
Die in Figur 1 gezeigte Drosselklappenwelle 18 des Drosselklappenstutzens 10 ist im Gegensatz dazu entweder in einem Teilbereich von einem Stellantrieb und ansonsten über das Gaspedal einstellbar oder aber die Drosselklappe 20 ist über den gesamten Verstellbereich von einem Stellantrieb einstellbar. Bei diesen sogenannten E-Gas oder Drive-by-wire-Systemen wird die mechanische Leistungssteuerung, beispielsweise Niederdrücken eines Gaspedals, in ein elektrisches Signal umgesetzt. Dieses Signal wird wiederum einer Steuereinheit zugeführt, die ein Ansteuersignal für den Stellantrieb erzeugt. Es gibt bei diesen Systemen im Normalbetrieb keine mechanische Kopplung zwischen dem Gaspedal und der Drosselklappe 20.
Zur Verstellung der Drosselklappenwelle 18 und damit der Drosselklappe 20 weist daher der Drosselklappenstutzen 10 ein Antriebsgehäuse 22 und ein Getriebegehäuse 24 auf. Das Antriebsgehäuse 22 und das Getriebegehäuse 24 sind einstückig mit dem Gehäuse 12 des Drosselklappenstutzens 10 ausgeführt, sie können aber auch insgesamt eine separate einstückige Baueinheit bilden, oder aber jedes für sich einstückig ausgeführt sein. In dem Antriebsgehäuse 22 ist ein als Stellantrieb ausgebildeter Elektromotor angeordnet. Sowohl das Antriebsgehäuse 22 als auch das Getriebegehäuse 24 sind von einem Deckel 26 verschliessbar.
Der Elektromotor bewegt über ein in dem Getriebegehäuse 24 angeordnetes Untersetzungsgetriebe die Drosselklappenwelle 18. Der Elektromotor verschwenkt also über das Untersetzungsgetriebe die Drosselklappenwelle 18. Der Elektromotor und das Untersetzungsgetriebe sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Die Ansteuerung des Elektromotors erfolgt über eine Steuereinheit, die ebenfalls nicht in der Zeichnung dargestellt ist. Die Steuereinheit übermittelt dem Elektromotor ein Signal, mittels dessen der Elektromotor eine bestimmte Stellung der Drosselklappenwelle 18 über das Untersetzungsgetriebe herbeiführt. Die tatsächliche Position der Drosselklappenwelle 18 kann durch einen entsprechenden Sensor erfasst werden. Hierzu eignet sich insbesondere ein Potentiometer, bei dem der Schleifer des Potentiometers mit der Drosselklappenwelle 18 verbunden ist. Auch dieser Sensor ist in der Zeichnung nicht dargestellt.
Weiterhin umfasst der Drosselklappenstutzen 10 gemäss Figur 1 einen Metallzylinder 28, der aus Aluminium 30 gefertigt und in den Kunststoff 14 im Bereich der Drosselöffnung 16 während des Spritzgussverfahrens eingespritzt worden ist. Der Metallzylinder 28 ist in einfachster Form ein Stück Rohr, das Durchführungen 32 für die Drosselklappenwelle 18 aufweist. Die Innenfläche 33 des Metallzylinders 28 ist glatt ausgeführt. Die Innenfläche 33 des Metallzylinders 28 kann aber auch konturiert gearbeitet sein, damit vorgegebene Kennlinien für den Volumendurchsatz durch die Drosselöffnung 16 in Abhängigkeit von der Stellung der Drosselklappe 20 gewährleistet sind.
Gemäss Figur 1 weist der Metallzylinder 28 im Bereich der beiden Durchführungen 32 jeweils einen Fortsatz 34 auf. Diese beiden Fortsätze 34 sind dafür vorgesehen, Lager 36 für die Drosselklappenwelle 18 aufzunehmen. Hierdurch erweist sich das Gehäuse 12 des Drosselklappenstutzens 10 als besonders montagefreundlich, da nach Erstellung des Gehäuses 12 die Lager 36 nur noch in die dafür vorgesehenen Fortsätze einzusetzen sind.
Die Drosselklappenwelle 18 endet auf der einen Seite - gemäss Figur 1 auf der linken Seite - in einen Raum 38, in dem beispielsweise sogenannte Rückstellfedern und/oder Notlauffedern untergebracht sein können. Die Rückstellfedern und/oder Notlauffedern bewirken eine Vorspannung der Drosselklappenwelle 18 in Schliessrichtung, so dass der Elektromotor gegen die Kraft der Rückstellfedern und/oder Notlauffedern arbeitet. Eine sogenannte Notlauffeder bewirkt, dass bei einem Ausfall des Elektromotors die Drosselklappe 20 in eine definierte Position gebracht wird, die üblicherweise oberhalb der Leerlaufdrehzahl liegt. Alternativ oder zusätzlich kann die Drosselklappenwelle 18 auch über den Raum 38 hinaus aus dem Gehäuse 12 des Drosselklappenstutzens 10 hervorstehen. Dann ist es möglich, beispielsweise eine in der Zeichnung nicht dargestellte Seilscheibe am Ende der Drosselklappenwelle 18 zu montieren, die über einen Bowdenzug mit einem Gaspedal verbunden ist, womit eine mechanische Sollwertvorgabe realisiert wird. Diese mechanische Kopplung der Drosselklappenwelle 18 mit dem in der Zeichnung nicht näher dargestellten Gaspedal kann in Notsituationen, beispielsweise bei einem Ausfall des Stellantriebs, einen Betrieb des Drosselklappenstutzens 10 gewährleisten. Das dem Ende des Fortsatzes 34 abgewandte Ende des Raums 38 kann zur Aufnahme weiterer Elemente wie beispielsweise eines Potentiometers zur Erfassung der aktuellen Position der Drosselklappenwelle 18 verwendet werden. Weiterhin können an der Stirnfläche der Fortsätze 34 weitere Ansätze angeordnet sein, die zur Aufnahme zusätzlicher Elemente vorgesehen sind, wie beispielsweise Steckwellen für Zahnräder oder Zahnsegmente des nicht gezeigten Getriebes.
Das Gehäuse 12 des Drosselklappenstutzens 10 weist in Richtung des Deckels 26 eine umlaufende Abflachung 40 auf, die mit einem umlaufenden Steg 42 des Deckels 26 korrespondiert. Die Abflachung 40 und der Steg 42 gewährleisten eine definierte Lage des Deckels 26 auf dem Gehäuse 12. Die beiden einander zugewandten Flächen der Abflachung 40 und des Steges 42 werden nach dem Aufsetzen des Deckels 26 auf das Gehäuse 12 über einen Laserstrahl miteinander verschmolzen, wodurch eine nahezu unlösbare Verbindung entsteht.
Figur 2 zeigt eine erste Ausführungsform des Drosselklappenstutzens 10 gemäss Figur 1 schematisch im Längsschnitt. Gemäss Fig. 2 ist der Metallzylinder 28 als einfacher Hohlzylinder ausgebildet und aus Aluminium 30 gefertigt. Der Aussenumfang des Metallzylinders 28 und zumindest ein Teil seiner Stirnflächen sind von dem Kunststoff 14 des Gehäuses 12 umgeben. Die nach innen weisende Innenfläche 33 des Metallzylinders 28 ist als glatte Fläche ausgeführt. Die Drosselklappe 20 ist im Bereich des Metallzylinders 28 mittels der Drosselklappenwelle 18 schwenkbar in dem Gehäuse 12 gelagert. Das Antriebsgehäuse 22 ist einstückig mit dem Gehäuse 12 des Drosselklappenstutzens 10 ausgeführt.
Figur 3 zeigt eine zweite Ausführungsform des Drosselklappenstutzens 10 gemäss Figur 1 schematisch im Längsschnitt. Gemäss Fig. 3 ist der Metallzylinder 28 aus Aluminium 30 gefertigt und als Hohlzylinder ausgebildet, der sich zu seinen Endbereichen 46 hin verjüngt. Durch die Verjüngung des Metallzylinders 28 zu seinen Endbereichen 46 hin kann der Metallzylinder 28 nach der Herstellung des Gehäuses 12 aufgespreizt und gegen den Kunststoff gedrückt werden. Hierdurch wird der Metallzylinder 28 gegen den Kunststoff 14 abgedichtet, wobei gleichzeitig ein besonders stufenloser Übergang zwischen dem Metallzylinder 28 und dem Kunststoff 14 des Gehäuses 12 erzielt wird. Ein besonders stufenloser Übergang zwischen dem Metallzylinder 28 und dem Kunststoff 14 des Gehäuses 12 gewährleistet beim Betrieb des Drosselklappenstutzens 10 eine besonders verwirbelungsfreie Strömung des durch die Drosselöffnung 16 hindurchtretenden Mediums. Eine besonders verwirbelungsfreie Strömung des durch die Drosselöffnung 16 des Drosselklappenstutzens 10 hindurchtretenden Mediums wiederum gewährleistet eine besonders feine Regulierbarkeit des durch die Drosselöffnung 16 hindurchtretenden Volumentstroms mittels der Drosselklappe 20. Auch in dieser zweiten Ausführungsform des Gehäuses 12 des Drosselklappenstutzens 10 ist das Antriebsgehäuse 22 einstückig mit dem Gehäuse 12 des Drosselklappenstutzens 10 ausgeführt. Die Innenfläche 33 des Metallzylinders 28 ist auch in dieser Ausführungsform glatt ausgeführt, alternativ kann die Innenfläche 33 des Metallzylinders 28 jedoch auch Konturen aufweisen, um eine bestimmte Durchsatzcharakteristik des durch die Drosselöffnung 16 des Drosselklappenstutzens 10 hindurchtretenden Mediums zu gewährleisten.
Das Gehäuse 12 des Drosselklappenstutzens 10 wird im Spritzgussverfahren aus Kunststoff 14 hergestellt. Dabei wird der Metallzylinder 28 in eine Spritzgussform gelegt und mit Kunststoff 14 teilweise umspritzt. Um bei der Herstellung des Gehäuses 12 eine besonders hohe Formstabilität des Metallzylinders 28 zu gewährleisten wird während des Spritzgussverfahrens der Metallzylinder 28 mit einem Spreizkern 50 gemäss Figur 4 gestützt.
Der Spreizkern 50 gemäss Figur 4 ist in einen Metallzylinder 28 gemäss Figur 2 eingesetzt. Alternativ kann der Spreizkern gemäss Figur 4 jedoch auch in einen Metallzylinder 28 gemäss Figur 3 eingesetzt sein. Bei der Darstellung des Metallzylinders 28 gemäss Figur 4 sind die Durchführungen 32 für die Drosselklappenwelle 18 und die Fortsätze 34 für die Lager 36 der Drosselklappenwelle 18 sichtbar.
Der Spreizkern 50 weist einen annähernd ringförmigen Aussenmantel 54 auf, der aus einzelnen Teilringstücken 56 gebildet ist. Die Teilringstücke 56 des Aussenmantels 54 sind mittels einer Spreizvorrichtung 58 gegen die Innenfläche 33 des Metallzylinders 28 spreizbar. Der Aussenmantel 54 des Spreizkerns 50 weist annähernd die Form eines dickwandigen Hohlzylinders auf. Alternativ kann der Spreizkern 50 jedoch auch einen Aussenmantel 54 mit einer ovalen Kontur aufweisen. Hierdurch kann an dem Metallzylinder 28 bedingt durch den während des Spritzgussverfahrens auf den Metallzylinder 28 ausgeübten Druck eine bewusste Unrundheit erzeugt werden, die durch eine Schwindung des Kunststoffes 14 bei Abkühlung und/oder Erstarrung wieder kompensiert wird. Eine ovale Kontur des Aussenmantels 54 des Spreizkerns 50 ist in Figur 4 nicht dargestellt.
Die Spreizvorrichtung 58 weist eine Achse 60 auf, die teilweise mit einem Gewinde 62 versehen ist. Alternativ kann die Achse 60 aber auch in ihrem gesamten Erstreckungsbereich ein Gewinde 62 aufweisen. Im Bereich des Gewindes 62 ist ein erster Stützkörper 64 auf der Achse 60 angeordnet, der mittels eines als mechanische Mutter ausgebildeten Sicherungsmittels 66 auf der Achse 60 sicherbar ist. Die Achse 60 weist auf der dem ersten Stützkörper 64 abgewandten Seite einen zweiten Stützkörper 68 auf, der drehfest mit der Achse 60 verbunden ist. Sowohl der erste Stützkörper 64 als auch der zweite Stützkörper 68 weisen eine annähernd rotationssymmetrische Form auf, die sich entlang der Achse 60 verjüngt. Der erste Stützkörper 64 und der zweite Stützkörper 68 weisen dabei die gleiche annähernd konusartige Form auf. Alternativ können der erste Stützkörper 64 und der zweite Stützkörper 68 jedoch auch unterschiedliche äussere Konturen aufweisen.
Vor dem zur Herstellung des Gehäuses 12 vorgesehenen Spritzgussverfahren wird der Spreizkern 50 in den Innenraum 70 des Metallzylinders 28 eingesetzt. Dabei bedeckt der Spreizkern 50 nicht die gesamte Innenfläche 33 des Metallzylinders 28. Dies kann alternativ aber auch der Fall sein. Vor der Anordnung des Spreizkerns 50 in dem Innenraum 70 des Metallzylinders 28 werden das Sicherungsmittel 66 und der erste Stützkörper 64 von der Achse 60 gelöst oder zumindest in den Endbereich der Achse 60 verschoben. So dann wird der Spreizkern 50 in den Innenraum 70 des Metallzylinders 28 eingeschoben, bis er eine bestimmte Position einnimmt. Dann wird zur Spreizung des Aussenmantels 54 des Spreizkerns 50 gegen die Innenfläche 33 des Metallzylinders 28 mit Hilfe des Sicherungsmittels 66 der erste Stützkörper 64 entlang der Achse 60 in Richtung auf den starr mit der Achse 60 verbundenen zweiten Stützkörper 68 hin bewegt.
Hierbei bewegt sich der einen kleineren Durchmesser aufweisende erste Endbereich 72 des ersten Stützkörpers 64 auf den zweiten Stützkörper 68 zu und der einen im Vergleich dazu größeren Durchmesser aufweisende zweite Endbereich 74 des ersten Stützkörpers 64 berührt das als Mutter ausgebildete Sicherungsmittel 66. Dem einen kleineren Durchmesser aufweisenden ersten Endbereich 72 ist dabei der einen kleineren Durchmesser aufweisende erste Endbereich 76 des zweiten Stützkörpers 68 zugewandt und der einen im Vergleich dazu größeren Durchmesser aufweisende zweite Endbereich 78 des zweiten Stützkörpers 68 abgewandt. Der erste Stützkörper 64 und der zweite Stützkörper 68 sind dabei so in den Teilringstücken 56 des Aussenmantels 54 angeordnet, dass sowohl der einen größeren Durchmesser aufweisende zweite Endbereich 74 des ersten Stützkörpers 64 als auch der einen größeren Durchmesser aufweisende zweite Endbereich 78 des zweiten Stützkörpers 68 jeweils über die Teilringstücke 56 des Aussenmantels 54 hinausragen.
Durch die annähernd konusförmige Ausbildung des ersten Stützkörpers 64 und des zweiten Stützkörpers 68 spreizen sich mit zunehmender Annäherung des ersten Stützkörpers 64 an den zweiten Stützkörper 68 die Teilringstücke 56 des Aussenmantels 54 des Spreizkerns 50 gegen die Innenfläche 33 des Metallzylinders 28. Dabei bewegen sich sowohl der erste Stützkörper 64 als auch der zweite Stützkörper 68 in den Innenraum 70 des Metallzylinders 28. Der zweite einen größeren Durchmesser aufweisende Endbereich 74 des ersten Stützkörpers 64 und der zweite einen größeren Durchmesser aufweisende Endbereich 78 des zweiten Stützkörpers 68 sind dabei so dimensioniert, dass sowohl der erste Stützkörper 64 als auch der zweite Stützkörper 68 nicht in das Innere des Aussenmantels 54 vordringen kann. Das Sicherungsmittel 66 wird hierbei solange verdreht, bis der Aussenmantel 54 des Spreizkerns 50 mittels der Spreizvorrichtung 58 fest gegen die Innenfläche 33 des Metallzylinders 28 gespreizt ist.
Beim Umspritzen des Metallzylinders 28 mit Kunststoff 14 stützt der Spreizkern 50 den Metallzylinder 28 gegen den durch den flüssigen Kunststoff 14 ausgeübten Druck auf den Metallzylinder 28 ab. Dabei ist der erste Stützkörper 64 auf der Achse 60 gesichert. Indirekt ist durch die Sicherung des ersten Stützkörpers 64 auf der Achse 60 auch der zweite Stützkörper 68 in dem Innenraum 70 des Metallzylinders 28 fixiert. Der durch den Spreizkern 50 ausgeübte Gegendruck auf den Metallzylinder 28 gewährleistet besonders zuverlässig eine Formstabilität des Metallzylinders 28 während des Spritzgussverfahrens. Beim Entformen des Gehäuses 12 wird das als Mutter ausgebildete Sicherungsmittel 66 und damit der erste Stützkörper 64 und der zweite Stützkörper 68 gelöst. Anschließend wird sowohl der erste Stützkörper 64 als auch der zweite Stützkörper 68 aus dem Innenraum 70 des Metallzylinders 28 bewegt. Bei dieser Bewegung wird aufgrund der konusartigen Form des ersten Stützkörpers 64 und des zweiten Stützkörpers 68 der Aussenmantel 54 des Spreizkerns 50 entspreizt. Eine Entspreizung der Spreizvorrichtung 58 bewirkt eine Verringerung des Aussenumfangs 80 des Aussenmantels 54 des Spreizkerns 50, wodurch der Aussenmantel 54 aus dem Gehäuse 12 herausnehmbar ist. Der Spreizkern 50 kann dabei aufgrund der Entspreizung des Spreizkerns 50 mittels der Spreizvorrichtung 58 ohne Riefen und/oder Rundheiten in dem Metallzylinder 28 zu hinterlassen aus dem Metallzylinder 28 entfernt werden.
Der bei der Herstellung des Gehäuses 12 in den Metallzylinder 28 einzusetzende Spreizkern 50 bewirkt bei der Herstellung des Gehäuses 12 eine besonders hohe Formstabilität des Metallzylinders 28. Der Spreizkern 50 ist zudem beim Entformen des Gehäuses 12 durch Entspreizung aus dem Gehäuse 12 zu entfernen, so dass er keine Riefen und/oder Rundheiten in dem Gehäuse 12 hinterlässt. Zudem ermöglicht der aus Aluminium 30 gefertigte Metallzylinder 28 eine Leichtbauweise des Gehäuses 12 des Drosselklappenstutzens 10 verbunden mit einer besonders hohen Formstabilität des Gehäuses 12 beim Betrieb des Drosselklappenstutzens 10. Ein Gehäuse 12 aus Kunststoff 14 für einen Drosselklappenstutzen 10 ist wirtschaftlicher in der Herstellung, da die für ein Metallgehäuse erforderlichen Nacharbeiten entfallen. Auch lässt sich ein Kunststoffgehäuse einfacher an vorgebbare Formen anpassen.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses (12) für einen Drosselklappenstutzen (10), das eine Drosselöffnung (16) für eine Drosselklappe (20) aufweist, wobei das Gehäuse (12) im Spritzgussverfahren aus Kunststoff (14) hergestellt wird, und wobei während des Spritzgussverfahrens ein zumindest im Bereich der Drosselklappe (20) die Drosselöffnung (16) bildender Metallzylinder (28) teilweise von Kunststoff (14) umspritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Spritzgussverfahren gegen die Innenfläche (33) des Metallzylinders (28) ein Spreizkern (50) gespreizt wird, während des Spritzgussverfahrens die Innenfläche (33) des Metallzylinders (28) zumindest teilweise von dem Spreizkern (50) abgestützt ist und nach dem Spritzgussverfahren zur Entfernung des Spreizkerns (50) aus dem Innenraum (70) des Metallzylinders (28) der Aussenumfang (80) des Spreizkerns (50) verringert wird.
  2. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses (12) für einen Drosselklappenstutzen (10) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizkern (50) eine Spreizvorrichtung (58) und einen die Spreizvorrichtung (58) zumindest teilweise umschliessenden Aussenmantel (54) aufweist, wobei vor dem Spritzgussverfahren der Aussenmantel (54) des Spreizkerns (50) mittels der Spreizvorrichtung (58) radial gegen die Innenfläche (33) des Metallzylinders (28) gespreizt wird, während des Spritzgussverfahrens mittels der Spreizvorrichtung (58) der Aussenmantel (54) des Spreizkerns (50) radial gegen die Innenfläche (33) des Metallzylinders (28) gespreizt ist und nach dem Spritzgussverfahren zur Entfernung des Spreizkerns (50) aus dem Innenraum (70) des Metallzylinders (28) mittels der Spreizvorrichtung (58) eine radiale Entspreizung des Aussenmantels (54) des Spreizkerns (50) durchgeführt wird.
  3. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses (12) für einen Drosselklappenstutzen (10) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenmantel (54) des Spreizkerns (50) von der Spreizvorrichtung (58) des Spreizkerns (50) während des Spritzgussverfahrens zumindest teilweise flächig an die Innenfläche (33) des Metallzylinders (28) gedrückt wird.
  4. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses (12) für einen Drosselklappenstutzen (10) nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizvorrichtung (58) eine Achse (60), ein Sicherungsmittel (66) sowie einen Stützkörper (64) aufweist, wobei der Stützkörper (64) entlang der Achse (60) bewegbar ist, eine annähernd rotationssymmetrische Form aufweist, sich entlang der Achse (60) verjüngt sowie einen ersten Endbereich (72) mit einem kleineren Durchmesser und einen zweiten Endbereich (74) mit einem im Vergleich dazu grösseren Durchmesser aufweist, wobei vor dem Spritzgussverfahren zur Spreizung des Aussenmantels (54) des Spreizkerns (50) gegen die Innenfläche (33) des Metallzylinders (28) der Stützkörper (64) mit seinem einen kleineren Durchmesser aufweisenden ersten Endbereich (72) entlang der Achse (60) in den Innenraum (70) des Metallzylinders (28) bewegt wird, während des Spritzgussverfahrens der Stützkörper (64) auf der Achse (60) mittels des Sicherungsmittels (66) fixiert ist und nach dem Spritzgussverfahren zur Entfernung des Spreizkerns (50) aus dem Innenraum (70) des Metallzylinders (28) mittels einer Bewegung des Stützkörpers (64) entlang der Achse (60) aus dem Innenraum (70) des Metallzylinders (28) heraus eine Entspreizung des Aussenmantels (54) des Spreizkerns (50) durchgeführt wird.
  5. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses (12) für einen Drosselklappenstutzen (10) nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (64) annähernd konusförmig ausgebildet ist.
  6. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses (12) für einen Drosselklappenstutzen (10) nach Anspruch 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (60) ein Gewinde (62) aufweist und dass das Sicherungsmittel (66) zur Fixierung des ersten Stützkörpers (64) auf der Achse (60) auf dieses Gewinde (62) aufgeschraubt wird.
  7. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses (12) für einen Drosselklappenstutzen (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizvorrichtung (58) neben dem ersten Stützkörper (64) einen zweiten Stützkörper (68) aufweist, der axial fest mit der Achse (60) verbunden ist, eine annähernd rotationssymmetrische Form aufweist, sich entlang der Achse (60) verjüngt sowie einen ersten Endbereich (76) mit einem kleineren Durchmesser und einen zweiten Endbereich (78) mit einem im Vergleich dazu grösseren Durchmesser aufweist, wobei vor dem Spritzgussverfahren zur Spreizung des Aussenmantels (54) des Spreizkerns (50) gegen die Innenfläche (33) des Metallzylinders (28) der einen kleineren Durchmesser aufweisende erste Endbereich (72) des ersten Stützkörpers (64) entlang der Achse (60) in Richtung auf den einen kleineren Durchmesser aufweisenden ersten Endbereich (76) des zweiten Stützkörpers (68) in den Innenraum (70) des Metallzylinders (28) bewegt wird, während des Spritzgussverfahrens der erste Stützkörper (64) auf der Achse (60) mittels des Sicherungsmittels (66) fixiert ist und nach dem Spritzgussverfahren zur Entfernung des Spreizkerns (50) aus dem Innenraum (70) des Metallzylinders (28) mittels einer Bewegung des einen kleineren Durchmesser aufweisenden ersten Endbereichs (72) des ersten Stützkörpers (64) entlang der Achse (60) von dem einen kleineren Durchmesser aufweisenden ersten Endbereich (76) des zweiten Stützkörpers (64) weg aus dem Innenraum (70) des Metallzylinders (28) heraus eine Entspreizung des Aussenmantels (54) des Spreizkerns (50) durchgeführt wird.
  8. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses (12) für einen Drosselklappenstutzen (10) nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Stützkörper (68) annähernd konusförmig ausgebildet ist.
  9. Drosselklappenstutzen (10) mit einem Gehäuse (12), das eine Drosselöffnung (16) für eine Drosselklappe (20) aufweist, wobei das im Spritzgussverfahren aus Kunststoff (14) hergestellte Gehäuse (12) einen teilweise von Kunststoff (14) umschlossenen Metallzylinder (28) aufweist, der zumindest im Bereich der Drosselklappe (20) die Drosselöffnung (16) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Metallzylinder (28) zu seinem einen Endbereich (46) oder zu seinen beiden Endbereichen (46) hin verjüngt.
  10. Drosselklappenstutzen (10) nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass der Metallzylinder (28) von seiner äusseren Mantelfläche radial hervorstehende Fortsätze (34) aufweist.
  11. Drosselklappenstutzen (10) nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass die Fortsätze (34) zur Aufnahme der Lager (36) der Drosselklappenwelle (18) vorgesehen sind.
  12. Drosselklappenstutzen (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass der Metallzylinder (28) aus Aluminium (30) gefertigt ist.
  13. Drosselklappenstutzen (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) des Drosselklappenstutzens (10) einstückig mit dem Antriebsgehäuse (22) des Drosselklappenstutzens (10) ausgebildet ist.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100753254B1 (ko) * 2000-05-12 2007-08-29 만네스만 파우데오 아게 스로틀 밸브 연결부용 하우징을 제조하기 위한 방법 및스로틀 밸브 연결부
GB2439316B (en) * 2006-06-21 2010-11-24 Safehouse Habitats Improved panel
DE102013006196A1 (de) * 2013-04-11 2014-10-16 Mann + Hummel Gmbh Saugrohr für Gas einer Brennkraftmaschine mit einer Klappeneinheit
WO2017037171A1 (de) * 2015-09-04 2017-03-09 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Druckmittelaggregat, mit einem durch spritzgiessen hergestellten gehäuse aus kunststoff sowie verfahren zu seiner herstellung

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10104747A1 (de) * 2001-02-02 2002-08-08 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für einen Drosselklappenstutzen
DE10147333A1 (de) * 2001-09-26 2003-04-24 Bosch Gmbh Robert Variantenreduzierte Drosseleinrichtung mit austauschbaren Gehäuseteilen
KR20030050446A (ko) * 2001-12-18 2003-06-25 현대자동차주식회사 차량용 전자 트로틀 밸브 제어 시스템
US6900610B2 (en) * 2003-05-20 2005-05-31 Tyco Electronics Corporation Apparatus, methods, and articles of manufacture for a terminator positioning system
JP4211574B2 (ja) * 2003-11-07 2009-01-21 株式会社デンソー 内燃機関用スロットル装置の成形方法
US7677419B2 (en) * 2004-04-21 2010-03-16 Nordson Corporation Syringes and methods of syringe manufacturing
US8430113B2 (en) * 2007-04-26 2013-04-30 Asahi Organic Chemicals Industry Co., Ltd. Method of manufacturing valve, and valve produced by the method
IL195049A (en) * 2008-11-02 2014-03-31 Ooval Valves Ltd A flow smoothing device and method for flow transitions
DE102010050564B4 (de) * 2009-11-05 2015-08-13 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha Verfahren zum Herstellen von Drosselklappen und Drosselkörpern
DE102012210485A1 (de) * 2012-06-21 2013-12-24 Robert Bosch Gmbh Angespritzte Komponente zum Ausgleich von Bauteilverzug
CN109737225B (zh) * 2019-02-27 2024-05-24 杭州老板电器股份有限公司 止回阀及油烟机
KR102185007B1 (ko) * 2019-11-28 2020-12-01 (주)현대케피코 전자식 스로틀 밸브의 하우징 및 그 제조방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4334180A1 (de) 1993-10-07 1995-04-13 Bosch Gmbh Robert Drosselvorrichtung

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2160108A (en) * 1936-10-26 1939-05-30 Thermo Plastics Inc Method and apparatus for covering thin wall tubing
US3233861A (en) * 1961-10-10 1966-02-08 Keystone Valve Corp Butterfly valve having reinforced seat structure
DE1266480B (de) * 1965-08-26 1968-04-18 Friedrich Stuebbe Verfahren zum Herstellen von Kuekenhaehnen
DE2012740A1 (en) * 1970-03-18 1971-10-07 Skf Kugellagerfabriken Gmbh Ball joints with injection moulded plastics insert
US4223430A (en) * 1978-12-01 1980-09-23 Crane Co. Method for making seat assembly for butterfly valves
US4317558A (en) * 1978-12-01 1982-03-02 Crane Co. Seat assembly for butterfly valve
US4740347A (en) * 1984-06-08 1988-04-26 Nibco, Inc. Method of aligning and fixing valve components during valve assembly
KR900002716Y1 (ko) * 1987-08-11 1990-03-31 김재호 흘러내림 방지 장치를 한 안경테
EP0482272B1 (de) * 1990-10-24 1995-06-28 Ab Volvo Ventilanordnung
FR2687601A1 (fr) * 1992-02-26 1993-08-27 Plastic Omnium Cie Procede de fabrication d'une vanne papillon, dispositif pour le mettre en óoeuvre et vanne papillon obtenue par ce procede.
AT410245B (de) * 1993-07-14 2003-03-25 Bosch Gmbh Robert Aus kunststoff bestehender formkörper
US5402983A (en) * 1993-08-30 1995-04-04 Xomox Corporation Combined metal and plastic diaphragm assembly for a valve
DE19615438A1 (de) * 1995-07-17 1997-01-23 Mann & Hummel Filter Ventil
JPH0949443A (ja) * 1995-08-09 1997-02-18 Denso Corp スロットル弁制御装置
JPH09195803A (ja) * 1996-01-16 1997-07-29 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関のスロットルバルブ装置
US5794591A (en) * 1997-03-17 1998-08-18 Ford Motor Company Throttle valve for an internal combustion engine
FR2762374B1 (fr) * 1997-04-18 1999-06-04 Coutier Moulage Gen Ind Vanne papillon pour la regulation du debit d'un fluide et ses procedes de fabrication
JPH1162637A (ja) * 1997-08-26 1999-03-05 Denso Corp 内燃機関用吸気装置
US5902426A (en) * 1997-08-27 1999-05-11 Siemens Canada Limited Process for manufacturing an air flow valve
US5965077A (en) * 1997-10-16 1999-10-12 Mercury Plastics, Inc. Method of making an overmolded flexible valve
JP2000167872A (ja) * 1998-12-01 2000-06-20 Honda Motor Co Ltd 樹脂製吸気部材の製造方法
US6451238B1 (en) * 1998-04-07 2002-09-17 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Process for producing intake member of resin, and intake member of resin
DE10023348A1 (de) * 2000-05-12 2001-12-13 Mannesmann Vdo Ag Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für einen Drosselklappenstutzen sowie Drosselklappenstutzen

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4334180A1 (de) 1993-10-07 1995-04-13 Bosch Gmbh Robert Drosselvorrichtung

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100753254B1 (ko) * 2000-05-12 2007-08-29 만네스만 파우데오 아게 스로틀 밸브 연결부용 하우징을 제조하기 위한 방법 및스로틀 밸브 연결부
GB2439316B (en) * 2006-06-21 2010-11-24 Safehouse Habitats Improved panel
DE102013006196A1 (de) * 2013-04-11 2014-10-16 Mann + Hummel Gmbh Saugrohr für Gas einer Brennkraftmaschine mit einer Klappeneinheit
DE102013006196B4 (de) * 2013-04-11 2016-07-07 Mann + Hummel Gmbh Saugrohr für Gas einer Brennkraftmaschine mit einer Klappeneinheit
WO2017037171A1 (de) * 2015-09-04 2017-03-09 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Druckmittelaggregat, mit einem durch spritzgiessen hergestellten gehäuse aus kunststoff sowie verfahren zu seiner herstellung
US10570933B2 (en) 2015-09-04 2020-02-25 Knorr-Bremse Systeme Fuer Nutzfahrzeuge Gmbh Pressure-medium unit, having a housing produced by injection molding and composed of plastic, and method for producing said pressure-medium unit

Also Published As

Publication number Publication date
KR100753254B1 (ko) 2007-08-29
DE50100249D1 (de) 2003-06-26
DE10023348A1 (de) 2001-12-13
US20020023347A1 (en) 2002-02-28
KR20010104284A (ko) 2001-11-24
EP1154138A3 (de) 2002-04-17
BR0101862A (pt) 2001-12-18
EP1154138B1 (de) 2003-05-21
US6649111B2 (en) 2003-11-18

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