EP1183451B1 - Device for resetting a throttle valve - Google Patents
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- EP1183451B1 EP1183451B1 EP01919223A EP01919223A EP1183451B1 EP 1183451 B1 EP1183451 B1 EP 1183451B1 EP 01919223 A EP01919223 A EP 01919223A EP 01919223 A EP01919223 A EP 01919223A EP 1183451 B1 EP1183451 B1 EP 1183451B1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- 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
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
- F02D2009/0201—Arrangements; Control features; Details thereof
- F02D2009/0277—Fail-safe mechanisms, e.g. with limp-home feature, to close throttle if actuator fails, or if control cable sticks or breaks
Definitions
- the invention relates to a device for Resetting a throttle valve for the combustion air control an internal combustion engine in a defined emergency air position according to the preamble of claim 1.
- Such a reset device is used in the event of failure the drive for the driver on the throttle valve shaft, the z. B. is an electric motor, the throttle valve in a defined rest position, the so-called emergency air or Emergency running position, reset to a minimum Throttle valve opening for the combustion air supply Internal combustion engine is ensured so that the latter in Idling or still running smoothly under minimal load.
- the reset device according to the invention has the advantage that the freedom from torsional backlash in the emergency air position technically simple means is reliably achieved.
- the Compensation spring can be made as a simple stamped part and is easy to assemble. The additional Manufacturing costs to achieve a reliable Freedom of play is minimal.
- a clamp spring 13 is received, which as cylindrical coil spring formed and is arranged concentrically to the throttle valve shaft 11 and their spring ends 131 and 132 towards the throttle valve shaft 11 are turned.
- 6 in a perspective view Clamp spring 13 to be seen is shown in FIG. 6 already biased so that the two inside directional spring ends 131, 132 cross and about run parallel to each other. From this bias a force results so that one between the spring ends 131, 132 introduced part is clamped.
- the stop 14 in called the following housing stop 14 on the housing 10 and the Stop 15, hereinafter called driver stop 15, on Driver 12 set.
- the housing stop 14th forming axial web in one piece with the housing 10 formed and protrudes axially from the bottom of the housing 10.
- the driver stop 15 is in Fig.
- the driver 12 of the drive for. B. the Electric motor, rotated in one direction or the other, so when the driver 12 rotates clockwise (with reference to FIG. 1) the spring end 131 of the clamp spring 13 and when the driver 12 rotates counterclockwise (with reference to FIG. 1) the spring end 132 of the clamp spring 13 taken away from the driver stop 15 and the Clamp spring 13 increasingly tensioned.
- the drive fails, So z. B. the electric motor is de-energized, the Driver 12 by the restoring force of the clamp spring 13 turned back, in one case counter Clockwise (refer to Fig. 1) until the Spring end 131 and in the other case clockwise (based on Fig. 1) until the spring end 132 each strikes the housing stop 14.
- the driver 12 takes the throttle valve shaft 11th entrained throttle valve 26 a defined position that so-called emergency air or emergency running position in which one defined opening of the throttle valve 26 is predetermined, so that the internal combustion engine has enough combustion air receives and still at idle or with minimal load runs smoothly.
- This game is born for example by tolerances in the direction of rotation seen distance of the stop surfaces 16 and 17 on the Housing stop 14 on the one hand and on the driver stop 15 on the other hand, ie by tolerances in the direction of rotation seen width of the stops 14, 15 forming Axial webs, as well as by tolerances in the bending angle of the Spring ends 131, 132 so that they are not flat on the Stop surfaces 16 or on the stop surfaces 17 of the abut two stops 14, 15, but against them more or less are employed.
- the spring ends 131, 132 are then, for example, only on the stop surfaces 16, 17 of the housing stop 14 or on the stop surfaces 16, 17 of the driver stop 15, and the driver 12 is in the emergency air position is not fixed without backlash.
- the compensation spring 18 on the Housing stop 14 arranged and lies between the Stop surface 16 on the housing stop 14 and the spring end 131 of the clamp spring 13
- the compensation spring 18 on the Driver stop 15 arranged and lies between the Stop surface 16 on the driver stop 15 and the spring end 131 of the spring clip 13.
- the Bias of the compensation spring 18 is set so that ideally it is half the preload of the Clamp spring 13 in the emergency air position.
- the 5 shown in perspective enlarged Compensation spring 18 a U-shaped spring clip 19 with a long leg 191 and a short leg 192 on. Both legs 191, 192 are via a crossbar 193 connected in one piece.
- the long leg 191 is bent outwards at a distance from the crosspiece 193, wherein the kinked leg portion is a spring leaf 20 forms the between the stop surface 16 of the Housing stop 14 (Fig. 1 - 4) or des Driver stop 15 (Fig. 6-9) and the spring end 131st the clamp spring 13 with directed against the spring end 131 Preload is.
- the compensation spring 18 is on the housing stop 14 (Fig. 1 - 4) or on the Driver stop 15 (Fig.
- the stop surface 16 of the housing stop 14 or Driver stop 15 a spring stop 22 or 23 formed on which the spring leaf 20 at or near his free end is under tension.
- the distance of the Spring stop 22 or 23 of the stop surface 16 of the Housing stop 14 or from the stop surface 16 of the Driver stop 15 also gives the area of Mobility of the spring leaf 20, so the travel of the Spring leaf 20 in front.
- both are in the emergency air position Stops 14, 15 one above the other in the radial direction, and the Clamp spring 13 puts over both of them Stop surfaces 16 on one side and both Stop faces 17 on the other side of the Driver stop 15 and the housing stop 14 overlapping spring ends 131 and 132 the driver 12 on Housing 10 fixed.
- the compensation spring presses 18 with its spring leaf 20 against the spring clip 13 and also generates a biasing force so that the driver 12 is biased in both directions and none Backlash of the driver 12 in the emergency air position can occur.
- modified reset device for the Throttle valve 26 is opposite the reset device 1-4 still beyond what has already been described modified to the extent that it is different from the Reset device according to FIGS. 1-4 of the housing stop 14 not with a larger one, but with a smaller one
- Radial distance from the housing axis 10 is arranged as the driver stop 15 from the throttle valve shaft 11, so that in the emergency air position of the driver stop 15 in Seen radially above the housing stop 14 lies.
- FIG. 6 shows the one in FIG. 7 for better illustration - 9 reset device shown the assembly Driver 12, throttle valve shaft 11 rotatably thereon seated throttle valve 26 and clamp spring 13 represented in three dimensions.
- the as from the driver 12 protruding axial web formed driver stop 15 carries the compensation spring 18, the spring leaf 20th between the spring end 131 of the clamp spring 13 and the Stop surface 16 lies on the driver stop 15.
- the Spring leaf 20 is supported near its free end on the Driver 12 set spring stop 23.
- the rigid short leg 192 of the U-shaped spring bracket 19th trained compensation spring 18 lies on the Stop surface 17 and between the spring leaf 20 and the Cross leg 193 of the spring clip 19 existing Leg section 191 'lies on the stop surface 16 of the Driver stop 15 each non-positively.
- the mode of operation of the driver stop 15 arranged compensation spring 18 for bringing about a The driver 12 is free of play in the emergency air position as described above.
- the operation of the compensation spring 18 is good at that 10 shown in the diagram.
- Torque curve M of the reset device on the Throttle valve 26 as a function of the angle of rotation ⁇ Throttle valve shaft 11 partially smaller in the area Angle of rotation around the emergency air point 0 ° shown.
- the strongly extended characteristic curve 24 represents the torque curve at maximum play between the stops 14, 15, that results in tolerance-related, in the direction of rotation seen greatest width of the housing stop 14th forming axial web and smallest width of the Driver stop 15 forming axial web or vice versa.
- the weaker curve 25 represents the Torque curve with minimal play of the stops 14, 15 represents the smallest tolerances between the Stops 14, 15 results.
Description
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Rückstellung einer Drosselklappe für die Brennluftsteuerung einer Brennkraftmaschine in eine definierte Notluftposition nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for Resetting a throttle valve for the combustion air control an internal combustion engine in a defined emergency air position according to the preamble of claim 1.
Eine solche Rückstellvorrichtung dient dazu, bei Ausfall des Antriebs für den Mitnehmer auf der Drosselklappenwelle, der z. B. ein Elektromotor ist, die Drosselklappe in eine definierte Ruhestellung, die sog. Notluft- oder Notlaufposition, zurückzustellen, in der eine minimale Drosselklappenöffnung für die Brennluftzufuhr zur Brennkraftmaschine sichergestellt ist, damit letztere im Leerlauf oder unter minimaler Last noch gleichmäßig läuft. Such a reset device is used in the event of failure the drive for the driver on the throttle valve shaft, the z. B. is an electric motor, the throttle valve in a defined rest position, the so-called emergency air or Emergency running position, reset to a minimum Throttle valve opening for the combustion air supply Internal combustion engine is ensured so that the latter in Idling or still running smoothly under minimal load.
Aufgrund von Toleranzen am Gehäuse- und Mitnehmeranschlag und infolge der Biegeungenauigkeit der abgebogenen Federenden der Klammerfeder ist in der Notluftposition, bei der Mitnehmeranschlag und Gehäuseanschlag radial versetzt etwa deckungsgleich liegen, ein gewisses Verdrehspiel der Drosselklappeenwelle vorhanden, welches eine genaue Regelung in diesem Bereich unmöglich macht.Due to tolerances on the housing and driver stop and due to the bending inaccuracy of the bent Spring ends of the spring clip is in the emergency air position, at the driver stop and housing stop radially offset are approximately congruent, a certain backlash of the Throttle shaft available, which is an accurate Regulation in this area makes impossible.
Bei einer bekannten Rückstellvorrichtung dieser Art (DE 197 35 046 A1) sind zum Erreichen einer verdrehspielfreien Ausführung mit definierter Ruhestellungsposition der Anschläge in der Notluftposition an dem Gehäuse- und dem Mitnehmeranschlag schräge Anschlagflächen vorgesehen. Das eine Federende der Klammerfeder ist an den schrägen Anschlagflächen auf der einen Seite und das andere Federende der Klammerfeder auf den parallel zur Mitnehmerachse sich erstreckenden ebenen Anschlagflächen auf der anderen Seite von Gehäuse- und Mitnehmeranschlag gehalten. Durch die schrägen Anschlagflächen stützt sich das Federende mit jeweils der halben Federkraft an den beiden schrägen Anschlagflächen ab und verstellt dadurch den drehbaren Mitnehmeranschlag gegen den von dem Federende auf der anderen Seite des Gehäuse- bzw. Mitnehmeranschlags gebildeten Anschlag.In a known reset device of this type (DE 197 35 046 A1) are to achieve a backlash-free design with a defined Rest position of the stops in the emergency air position beveled on the housing and driver stop Stop surfaces provided. One end of the spring Clamp spring is on the oblique stop surfaces on the one side and the other end of the spring clip the planes extending parallel to the driving axis Stop faces on the other side of housing and Driver stop held. Through the oblique The spring ends support each of the stop surfaces half of the spring force on the two sloping stop surfaces and thereby adjusts the rotatable driver stop against from the spring end on the other side of the housing or driver stop formed stop.
Die erfindungsgemäße Rückstellvorrichtung hat den Vorteil, daß die Verdrehspielfreiheit in der Notluftposition mit technisch einfachen Mitteln zuverlässig erreicht wird. Die Kompensationsfeder kann als einfaches Stanzteil gefertigt werden und ist leicht zu montieren. Die zusätzlichen Fertigungskosten zur Erzielung einer zuverlässigen Spielfreiheit sind damit minimal.The reset device according to the invention has the advantage that the freedom from torsional backlash in the emergency air position technically simple means is reliably achieved. The Compensation spring can be made as a simple stamped part and is easy to assemble. The additional Manufacturing costs to achieve a reliable Freedom of play is minimal.
Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Rückstellvorrichtung möglich.By the measures listed in the other claims are advantageous developments and improvements in Claim 1 reset device possible.
Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- ausschnittweise eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Rückstellung einer Drosselklappe,
- Fig. 2
- ausschnittweise einen Schnitt längs der Linie II - II in Fig. 1,
- Fig. 3
- ausschnittweise einen Schnitt längs der Linie III - III in Fig. 1,
- Fig. 4
- ausschnittweise einen Schnitt längs der Linie IV - IV in Fig. 2,
- Fig. 5
- eine vergrößerte perspektivische Darstellung einer Kompensationsfeder in der Rückstellvorrichtung gemäß Fig. 1 - 4 bzw. gemäß Fig. 6 - 9,
- Fig. 6
- eine perspektivische Darstellung einer Baugruppe einer modifizierten Vorrichtung zur Rückstellung einer Drosselklappe,
- Fig. 7 und Fig. 8
- jeweils eine gleiche Schnittdarstellung wie in Fig. 2 und 3 der modifizierten Rückstellvorrichtung,
- Fig. 9
- ausschnittweise einen Schnitt längs der Linie IX - IX in Fig. 7,
- Fig. 10
- einen Ausschnitt eines Diagramms des Momentenverlaufs der Rückstellvorrichtung an der Drosselklappe über deren Drehwinkel.
- Fig. 1
- excerpts a side view of a device for resetting a throttle valve,
- Fig. 2
- excerpts a section along the line II - II in Fig. 1,
- Fig. 3
- sections of a section along the line III - III in Fig. 1,
- Fig. 4
- excerpts a section along the line IV - IV in Fig. 2,
- Fig. 5
- 2 shows an enlarged perspective illustration of a compensation spring in the reset device according to FIGS. 1-4 or according to FIGS. 6-9,
- Fig. 6
- 1 shows a perspective view of an assembly of a modified device for resetting a throttle valve,
- 7 and 8
- in each case the same sectional view as in FIGS. 2 and 3 of the modified reset device,
- Fig. 9
- excerpts a section along the line IX - IX in Fig. 7,
- Fig. 10
- a section of a diagram of the torque curve of the reset device on the throttle valve over its angle of rotation.
Die in Fig. 1 - 4 in einem ersten Ausführungsbeispiel und
in Fig. 7 - 9 in einem modifizierten Ausführungsbeispiel
jeweils in Seitenansicht und in verschiedenen Schnitten
ausschnittweise dargestellte Vorrichtung zur Rückstellung
einer Drosselklappe für die Brennluftsteuerung einer
Brennkraftmaschine in eine definierte Notluft- oder
Notlaufposition weist eine in einem Gehäuse 10 drehbar
aufgenommene Drosselklappenwelle 11 auf, auf der eine nur
in Fig. 6 zu sehende Drosselklappe 26 drehfest sitzt. Wie
bekannt ist, ist die Drosselklappe 26 in einem
Luftansaugstutzen der Brennkraftmaschine angeordnet und
steuert durch mehr oder weniger weites Freigeben des
Saugquerschnitts im Ansaugstutzen die von der
Brennkraftmaschine angesaugte Verbrennungsluftmenge. Zum
Antrieb der Drosselklappenwelle 11 trägt diese einen starr
auf ihr befestigten Mitnehmer 12, der von einem Antrieb
betätigt wird. Bevorzugt weist der Mitnehmer 12 ein
Zahnsegment auf, das mit einem auf der Abtriebswelle eines
Elektromotors sitzenden Getriebe (nicht dargestellt) in
Eingriff ist.1-4 in a first embodiment and
7-9 in a modified embodiment
each in side view and in different cuts
Cut-out device for resetting
a throttle valve for the combustion air control one
Internal combustion engine in a defined emergency air or
Emergency running position has a rotatable in a
Im Gehäuse 10 ist eine Klammerfeder 13 aufgenommen, die als
zylindrische Schraubendrehfeder ausgebildet und
konzentrisch zur Drosselklappenwelle 11 angeordnet ist und
deren Federenden 131 und 132 zur Drosselklappenwelle 11 hin
abgebogen sind. Die in Fig. 6 in perspektivischer Ansicht
zu sehende Klammerfeder 13 ist in der Darstellung in Fig. 6
bereits vorgespannt, so daß die beiden nach innen
gerichteten Federenden 131, 132 über Kreuz stehen und etwa
parallel zueinander verlaufen. Aus dieser Vorspannung
resultiert eine Kraft so, daß ein zwischen den Federenden
131, 132 eingebrachtes Teil eingespannt wird. Wie aus Fig.
4 bzw. Fig. 9 ersichtlich ist, werden zwischen den beiden
Federenden 131, 132 der Klammerfeder 13 zwei von
Axialstegen gebildete, radial zueinander versetzt
angeordnete Anschläge 14, 15 eingespannt, die sich beide
über mindestens die axiale Breite der Klammerfeder 13
erstrecken und auf in Drehrichtung voneinander abgekehrten
Seiten jeweils Anschlagflächen 16, 17 für die Federenden
131 und 132 aufweisen. Dabei ist der Anschlag 14, im
folgenden Gehäuseanschlag 14 genannt, am Gehäuse 10 und der
Anschlag 15, im folgenden Mitnehmeranschlag 15 genannt, am
Mitnehmer 12 festgelegt. Wie aus Fig. 2 und 3 bzw. Fig. 7
und 8 ersichtlich ist, ist der den Gehäuseanschlag 14
bildende Axialsteg einstückig mit dem Gehäuse 10
ausgebildet und steht vom Boden des Gehäuses 10 axial vor.
Der Mitnehmeranschlag 15 ist in Fig. 2 durch einen
Winkelschenkel eines abgewinkelten Metailteils 21, das mit
seinem anderen Winkelschenkel in den aus Kunststoff
gefertigten Mitnehmer 12 miteingespritzt ist, realisiert,
während der Mithehmeranschlag 15 in Fig. 8 und 9 als
Axialsteg, der durch Umspritzen des ebenfalls eingelegten
abgewinkelten Metallteils 21 verstärkt ist, direkt am
Mitnehmer 12 mitangespritzt ist. Die Länge der beiden
abgebogenen Federenden 131, 132 der Klammerfeder 13 ist so
bemessen, daß sie die jeweils in gleiche Drehrichtung
weisenden Anschlagflächen 16 auf der einen Seite bzw.
Anschlagflächen 17 auf der davon abgekehrten anderen Seite
von Gehäuseanschlag 14 und Mitnehmeranschlag 15 zu
übergreifen vermögen.In the
Wird der Mitnehmer 12 von dem Antrieb, z. B. dem
Elektromotor, in die eine oder andere Drehrichtung gedreht,
so wird bei Drehung des Mitnehmers 12 im Uhrzeigersinn
(bezogen auf Fig. 1) das Federende 131 der Klammerfeder 13
und bei Drehung des Mitnehmers 12 entgegen Uhrzeigersinn
(bezogen auf Fig. 1) das Federende 132 der Klammerfeder 13
jeweils von dem Mitnehmeranschlag 15 mitgenommen und die
Klammerfeder 13 zunehmend gespannt. Fällt der Antrieb aus,
wird also z. B. der Elektromotor stromlos, so wird der
Mitnehmer 12 durch die Rückstellkraft der Klammerfeder 13
zurückgedreht, und zwar in dem einen Fall entgegen
Uhrzeigersinn (bezogen auf Fig. 1) solange, bis das
Federende 131 und in dem anderen Fall im Uhrzeigersinn
(bezogen auf Fig. 1) solange, bis das Federende 132 jeweils
an dem Gehäuseanschlag 14 anschlägt. In dieser Position des
Mitnehmers 12 nimmt die über die Drosselklappenwelle 11
mitgeführte Drosselklappe 26 eine definierte Position, die
sog. Notluft- oder Notlaufposition ein, in der eine
definierte Öffnung der Drosselklappe 26 vorgegeben ist,
damit die Brennkraftmaschine genügend Verbrennungsluft
erhält und im Leerlauf oder bei minimaler Last noch
gleichmäßig läuft.If the
Aufgrund von Toleranzen an den beiden Anschlägen 14, 15 und
aufgrund der eingeschränkten Biegegenauigkeit der
Federenden 131, 132 ist in der die Notluftposition der
Drosselklappenwelle 11 festlegenden Notluftstellung der
Anschläge 14, 15, in welchem diese radial übereinander
ausgerichtet sind, ein gewisses Verdrehspiel vorhanden,
welches eine genaue Regelung der Brennkraftmaschine in
diesem Bereich unmöglich macht. Dieses Spiel entsteht
beispielsweise durch Toleranzen in dem in Drehrichtung
gesehenen Abstand der Anschlagflächen 16 und 17 an dem
Gehäuseanschlag 14 einerseits und an dem Mitnehmeranschlag
15 andererseits, also durch Toleranzen der in Drehrichtung
gesehenen Breite der die Anschläge 14, 15 bildenden
Axialstege, sowie durch Toleranzen im Abbiegewinkel der
Federenden 131, 132, so daß diese nicht plan an den
Anschlageflächen 16 bzw. an den Anschlagflächen 17 der
beiden Anschläge 14, 15 anliegen, sondern gegen diese mehr
oder weniger angestellt sind. Die Federenden 131, 132
liegen dann beispielsweise nur an den Anschlagflächen 16,17
des Gehäuseanschlags 14 oder an den Anschlagflächen 16, 17
des Mitnehmeranschlags 15 an, und der Mitnehmer 12 ist in
der Notluftposition nicht verdrehspielfrei fixiert. Um das
Verdrehspiel zu unterdrücken, ist zwischen einem Federende
131, 132 und einer Anschlagfläche 16 oder 17 an einem der
Anschläge 14, 15 eine Spielausgleichsfeder oder
Kompensationsfeder 18 mit einer gegen die Rückstellkraft
der Klammerfeder 13 gerichteten Vorspannkraft angeordnet.
Im Ausführungsbeispiel der
Fig. 1 - 4 ist die Kompensationsfeder 18 an dem
Gehäuseanschlag 14 angeordnet und liegt zwischen der
Anschlagfläche 16 am Gehäuseanschlag 14 und dem Federende
131 der Klammerfeder 13, und im Ausführungsbeispiel der
Fig. 6 - 9 ist die Kompensationsfeder 18 an dem
Mitnehmeranschlag 15 angeordnet und liegt zwischen der
Anschlagfläche 16 am Mitnehmeranschlag 15 und dem Federende
131 der Klammerfeder 13. In beiden Fällen ist die
Vorspannung der Kompensationsfeder 18 so festgelegt, daß
sie idealerweise halb so groß ist wie die Vorspannung der
Klammerfeder 13 in der Notluftposition.Due to tolerances on the two stops 14, 15 and
due to the limited bending accuracy of the
Spring ends 131, 132 is in the emergency air
In den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen weist die
in Fig. 5 vergrößert perspektivisch dargestellte
Kompensationsfeder 18 einen U-förmig gebogenen Federbügel
19 mit einem langen Schenkel 191 und einem kurzen Schenkel
192 auf. Beide Schenkel 191, 192 sind über einen Quersteg
193 einstückig miteinander verbunden. Der lange Schenkel
191 ist im Abstand vom Quersteg 193 nach außen abgeknickt,
wobei der abgeknickte Schenkelabschnitt ein Federblatt 20
bildet, das zwischen der Anschlagfläche 16 des
Gehäuseanschlags 14 (Fig. 1 - 4) oder des
Mitnehmeranschlags 15 (Fig. 6 - 9) und dem Federende 131
der Klammerfeder 13 mit gegen das Federende 131 gerichteter
Vorspannkraft liegt. Die Kompensationsfeder 18 ist so auf
den Gehäuseanschlag 14 (Fig. 1 - 4) bzw. auf den
Mitnehmeranschlag 15 (Fig. 6 - 9) aufgesetzt, daß der
kurze, starre Schenkel 192 auf der Anschlagfläche 17 und
der unterhalb des Knickpunkts liegende, ebenfalls starre
Schenkelabschnitt 191' des langen Schenkels 191 auf der von
dieser abgekehrten Anschlagfläche 16 des Gehäuseanschlags
14 (Fig. 1 - 4) bzw. des Mitnehmeranschlags 15 (Fig. 6 - 9)
vorzugsweise mit Anpreßkraft aufliegt.In the exemplary embodiments described here, the
5 shown in perspective enlarged
Compensation spring 18 a
Zur Einstellung der Vorspannung des Federblatts 20 ist im
Ausführungsbeispiel der Fig. 1 - 4 am Gehäuse 10 und im
Ausführungsbeispiel der Fig. 6 - 9 am Mitnehmer 12 jeweils
in einem in Drehrichtung gesehenen definierten Abstand von
der Anschlagfläche 16 des Gehäuseanschlags 14 bzw. des
Mitnehmeranschlags 15 ein Federanschlag 22 bzw. 23
ausgebildet, an dem das Federblatt 20 an oder nahe seinem
freien Ende unter Vorspannung anliegt. Der Abstand des
Federanschlags 22 bzw. 23 von der Anschlagfläche 16 des
Gehäuseanschlags 14 bzw. von der Anschlagfläche 16 des
Mitnehmeranschlags 15 gibt zugleich den Bereich der
Beweglichkeit des Federblatts 20, also den Federweg des
Federblatts 20 vor. Für den Spielausgleich ist es dabei
wesentlich, daß die in Drehrichtung gesehene Breite des
Axialstegs, der den die Kompensationsfeder 18 nicht
tragenden Anschlag 14 bzw. 15 bildet, mindestens gleich
oder etwas größer ist als die um die Dicke des Federblatts
20 vergrößerte Breite des den anderen Anschlag 15 bzw. 14
bildenden Axialstegs, der die Kompensationsfeder 18 trägt,
und dies unter Berücksichtigung der zugelassenen Toleranzen
für die Axialstegbreite.To adjust the bias of the
In der Notluftposition liegen - wie bereits erwähnt - beide
Anschläge 14, 15 in Radialrichtung übereinander, und die
Klammerfeder 13 legt über ihre jeweils beide
Anschlagflächen 16 auf der einen Seite und beide
Anschlagflächen 17 auf der anderen Seite des
Mitnehmeranschlags 15 und des Gehäuseanschlags 14
übergreifenden Federenden 131 und 132 den Mitnehmer 12 am
Gehäuse 10 fest. Gleichzeitig drückt die Kompensationsfeder
18 mit ihrem Federblatt 20 gegen die Klammerfeder 13 und
erzeugt ebenfalls eine Vorspannkraft, so daß der Mitnehmer
12 in beide Richtungen vorgespannt wird und kein
Verdrehspiel des Mitnehmers 12 in der Notluftposition
auftreten kann. In dem durch den Abstand des Federanschlags
22 bzw. 23 von dem Gehäuseanschlag 14 bzw. dem
Mithehmeranschalg 15 definierten Bereich der Beweglichkeit
des Federblatts 20 ist das zum Auslenken des Mitnehmers 12
erforderliche Moment nur etwa halb so groß wie das zum
Auslenken der Klammerfeder 13 erforderliche Moment.As already mentioned, both are in the emergency air position
Stops 14, 15 one above the other in the radial direction, and the
Die in Fig. 6 mit entferntem Gehäuse perspektivisch und in
Fig. 7 - 9 mit gleichartigen Schnittführungen wie in Fig. 2
- 4 dargestellte modifizierte Rückstellvorrichtung für die
Drosselklappe 26 ist gegenüber der Rückstellvorrichtung
gemäß Fig. 1 - 4 noch über das bereits Beschriebene hinaus
insoweit modifiziert, als anders als bei der
Rückstellvorrichtung gemäß Fig. 1 - 4 der Gehäuseanschlag
14 nicht mit einem größeren, sondern mit einem geringeren
Radialabstand von der Gehäuseachse 10 angeordnet ist als
der Mitnehmeranschlag 15 von der Drosselklappenwelle 11, so
daß in der Notluftposition der Mitnehmeranschlag 15 in
Radialrichtung gesehen oberhalb des Gehäuseanschlags 14
liegt.6 in perspective with the housing removed and in
7 - 9 with similar cuts as in Fig. 2nd
- 4 shown modified reset device for the
In Fig. 6 ist zur besseren Veranschaulichung der in Fig. 7
- 9 dargestellten Rückstellvorrichtung die Baugruppe aus
Mitnehmer 12, Drosselklappenwelle 11 mit darauf drehfest
sitzender Drosselklappe 26 und Klammerfeder 13
dreidimensional dargestellt. Der als von dem Mitnehmer 12
abstehender Axialsteg ausgebildete Mitnehmeranschlag 15
trägt die Kompensationsfeder 18, deren Federblatt 20
zwischen dem Federende 131 der Klammerfeder 13 und der
Anschlagfläche 16 an dem Mitnehmeranschlag 15 liegt. Das
Federblatt 20 stützt sich nahe seinem freien Ende an dem am
Mitnehmer 12 festgelegten Federanschlag 23 ab. Der starre,
kurze Schenkel 192 der als U-förmiger Federbügel 19
ausgebildeten Kompensationsfeder 18 liegt auf der
Anschlagfläche 17 und der zwischen Federblatt 20 und dem
Querschenkel 193 des Federbügels 19 vorhandene
Schenkelabschnitt 191' liegt auf der Anschlagfläche 16 des
Mitnehmeranschlags 15 jeweils kraftschlüssig auf.FIG. 6 shows the one in FIG. 7 for better illustration
- 9 reset device shown the
Die Wirkungsweise der auf dem Mitnehmeranschlag 15
angeordneten Kompensationsfeder 18 zum Herbeiführen einer
Spielfreiheit des Mitnehmers 12 in der Notluftposition ist
wie vorstehend beschrieben.The mode of operation of the
Die Wirkungsweise der Kompensationsfeder 18 ist gut an dem
in Fig. 10 dargestellten Diagramm abzulesen. Dort ist der
Momentenverlauf M der Rückstellvorrichtung an der
Drosselklappe 26 in Abhängigkeit vom Drehwinkel α der
Drosselklappenwelle 11 ausschnittweise im Bereich kleiner
Drehwinkel um den Notluftpunkt 0° herum dargestellt. Die
stark ausgezogene Kennlinie 24 stellt den Momentenverlauf
bei maximalem Spiel zwischen den Anschlägen 14, 15 dar, das
sich ergibt bei toleranzbedingter, in Drehrichtung
gesehener größten Breite des den Gehäuseanschlag 14
bildenden Axialstegs und kleinster Breite des den
Mitnehmeranschlag 15 bildenden Axialstegs oder umgekehrt.
Die schwächer ausgezogene Kennlinie 25 stellt den
Momentenverlauf bei minimalem Spiel der Anschläge 14, 15
dar, das sich bei kleinsten Toleranzen zwischen den
Anschlägen 14, 15 ergibt. Ohne die Kompensationsfeder 18
würde in dem Drehwinkelbereich b um den Notluftpunkt 0°
herum kein Drehmoment vorhanden sein, so daß die
Drosselklappe 26 flattert und eine exakte Regelung der
Brennkraftmaschine nicht möglich ist. Infolge der von der
Kompensationsfeder 18 auf die Klammerfeder 13 aufgebrachten
Vorspannung wirkt in diesem Bereich ein Drehmoment auf die
Drosselklappe 26, und im Drehwinkelbereich b ist eine
Regelung möglich.The operation of the
Claims (8)
- Device for resetting a throttle valve (26) for controlling the combustion air of an internal combustion engine to a defined emergency-air position, with a throttle-valve shaft (11), which carries the throttle valve (26) and is rotatably mounted in a housing (10), with a drivable driver (12), which is seated in a rotationally fixed manner on the throttle-valve shaft (11) and with a preloaded clamp spring (13), the spring ends (131, 132) of which fix the emergency-air position of the throttle valve (26) on mutually opposing stop surfaces (16, 17) of the stops (14, 15) by simultaneously clasping a housing stop (14) fixed on the housing (10) and a driver stop (15) fixed on the driver (12), from which position the throttle valve (26) can be adjusted by rotating the driver (12), characterized in that a compensation spring (18) with a preloading force opposed to the spring force of the clamp spring (13) is arranged between one spring end (131) of the clamp spring (13) and a stop surface (16) on one of the two stops (14, 15).
- Device according to Claim 1, characterized in that the stops (14, 15), which are each designed as axial webs projecting respectively from the housing (10) and the driver (12) are arranged radially offset from one another and extend at least over the axial width of the clamp spring (13), which is designed as a cylindrical helical torsion spring and is arranged coaxially with the throttle-valve shaft (11), in that the stop surfaces (16, 17) are formed on the mutually opposing axial-web sides, which face in the direction of rotation, and in that the spring ends (131, 132) of the clamp spring (13), which point inwards towards the throttle-valve shaft (11), each project beyond the stop surfaces (16 and 17 respectively) situated on the same sides of the axial webs.
- Device according to Claim 1 or 2, characterized in that the compensation spring (18) is arranged on one of the stops (14, 15) and has a spring leaf (20), which is arranged in front of the stop surface (16) of the stop (14, 15), which is fixed on the stop (14, 15) at one leaf end and rests under preload at or close to its other, free leaf end against a spring stop (22, 33), which is arranged at a distance from the stop surface (16) and defines the spring travel of the spring leaf (20).
- Device according to Claim 3, characterized in that the compensation spring (18) has a spring hoop (19) bent in a U shape with a long hoop limb (191) and a short hoop limb (192), which are connected by a transverse web (193), in that the long hoop limb is bent outwards at a distance from the transverse web (193), and in that the bent hoop-limb section (191') forms the spring leaf (20).
- Device according to Claim 4, characterized in that the compensation spring (18) is placed on the stop (14, 15) in such a way that the short hoop limb (192) and the hoop-limb section (191') which lies below the bending point and adjoins the transverse web (193) rest on the mutually opposing stop surfaces (16, 17) of the stop (14, 15), preferably in a nonpositive manner.
- Device according to one of Claims 3-5, characterized in that the compensation spring (18) is arranged on the housing stop (15), and the spring stop (22) for the spring leaf (20) is formed on the housing (10).
- Device according to one of Claims 3 - 5, characterized in that the compensation spring (18) is arranged on the driver stop (15), and the spring stop (22) for the spring leaf (20) is formed on the driver (12).
- Device according to one of Claims 1 - 7, characterized in that the preloading force of the spring leaf (20) of the compensation spring (18) is dimensioned to be half as great as the preloading force of the clamp spring (13) in the emergency-air position of the throttle-valve shaft (11).
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