Beschreibung

Drosselklappenstutzen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drosselklappenstutzen mit einem Gehäuse, in dem eine durchgehende Durchgangsöffnung ausgebildet ist, die durch eine auf einer Drosselklappenwelle angeordnete Drosselklappe runden Querschnitts verschließbar ist, wobei die Drosselklappenwelle mit ihren seitlichen Enden in Lagerausnehmungen des Gehäuses um eine Drehachse schwenkbar gelagert ist, mit einer sich in Längserstreckung der Drosselklappenwelle an der Drosselklappenwelle ausgebildeten Abflachung auf der die Drosselklappe in Auflage und mit der Drosselklappenwelle verbunden ist.

Bei derartigen Drosselklappenstutzen ist es bekannt, die Drosselklappenwelle mit einer nutartigen Vertiefung zu versehen, in die dann die Drosselklappe eingelegt und durch Schrauben mit der Drosselklappenwelle verbunden wird.

Dabei besitzt die Vertiefung eine derart über die Drehachse der Drosselklappenwelle hinausgehende Tiefe, dass die Drosselklappe sich symmetrisch zu Drehachse radial erstreckt.

Die radial gerichtete Ringfläche der Drosselklappe wird durch Drehen hergestellt.

Dieser Herstellungsvorgang ist zeitaufwendig.

Dies trifft auch auf den Herstellungsvorgang für die nutartige Vertiefung zu, da diese eine große Tiefe besitzt, was einen hohen Materialabtrag erfordert.

Damit ist aber auch die erforderliche Herstellungszeit sowie der Werkzeugverschleiß groß.

Aufgabe der Erfindung ist es daher einen

Drosselklappenstutzen der eingangs genannten Art zu schaffen, der diese Nachteile vermeidet und eine verringerte Gefahr der Verschmutzung und Eisbildung sowie Blockierung der Drosselklappe an ihrem radial umlaufenden Umfangsbereich aufweist .

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der radial umlaufende Rand der Drosselklappe ringartig ausgebildet ist und eine gegenüber der Dicke der Drosselklappe reduzierte Dicke aufweist, wobei die beiden einander gegenüberliegenden Ringseiten des radial umlaufenden ringartigen Randes der Drosselklappe sich symmetrisch zu einer die Drehachse schneidenden Radialen der Drosselklappenwelle erstrecken.

Die symmetrische Erstreckung der beiden Ringseiten des ringartigen Randes führt zu einem einwandfreien Schließvorgang der Durchgangsöffnung.

Dabei gewährleistet die größere Dicke der Drosselklappe in ihrem mittleren Bereich eine hohe Stabilität der Drosselklappe, während der radial umlaufende ringartige Rand aufgrund seiner geringeren Dicke zu einer geringeren Ansammlung von Schmutz und Feuchtigkeit in diesem Randbereich führt, so dass sich entsprechend auch die Möglichkeit einer Eisbildung und daraus resultierend eine Blockierung der Drosselklappe verringert.

Weiterhin ist durch die Verwendbarkeit eines normalen Fräswerkzeugs zur Erzeugung der Abflachung diese einfach herstellbar .

Vorzugsweise weist der umlaufende ringartige Rand der Drosselklappe eine Dicke in der Größenordnung von etwa 1 mm auf.

Die Drosselklappe kann außerhalb des radial umlaufenden ringartigen Randes eine Dicke in der Größenordnung zwischen annähernd 1,5 mm und 3 mm aufweisen.

Eine geringe Herstellungszeit für den radial umlaufenden ringartigen Rand ergibt sich, wenn bei einer Drosselklappe mit ursprünglich gleicher Dicke über ihre Gesamtfläche der radial umlaufende ringartige Rand der Drosselklappe eine Axialprägung der Drosselklappe ist.

Ist dabei die Axialprägung eine einseitige Axialprägung auf der der Abflachung der Drosselklappenwelle abgewandten Seite der Drosselklappe, so kann die radiale Tiefe der Abflachung in der Drosselklappewelle reduziert und damit nur geringeren Materialabtrag benötigend ausgebildet sein, da nicht die Dicke der Drosselklappe in ihrem mittleren

Befestigungsbereich sondern nur in ihren Bereich des Randes dazu berücksichtigt werden muss.

In kurzen Taktzeiten ist die Drosselklappe dadurch herstellbar, dass die Drosselklappe ein Stanzbauteil ist.

Ist die radial gerichtete umlaufende Ringfläche des ringartigen Randes reduzierter Dicke eine Stanzfläche, so ist aufgrund der geringeren Materialdicke im Randbereich der prozentuale Anteil des Glattschnitts gegenüber dem Anteil des Stanzabrisses sehr groß, wodurch die Möglichkeit einer Ansammlung von Schmutz und Feuchtigkeit in diesem Bereich weitgehend eliminiert ist.

Ist die Stanzfläche eine Repassierstanzfläche

(Präzisionsstanzfläche) , wobei der Repassierstanzvorgang nach der Erzeugung des radial umlaufenden Randes erfolgt, so wird ein Glattschnittanteil von annähernd 100 % an der radial gerichteten umlaufenden Ringfläche des ringartigen Randes erreicht .

Die Abflachung der Drosselwelle kann eine Aufnahmenut bilden, die eine über die Drehachse der Drosselklappenwelle hinaus reichende Tiefe aufweist.

Dabei ist vorzugsweise der von dem ringartigen Rand umschlossene Bereich der Drosselklappe flächig ausgebildet.

Eine andere ebenfalls vorteilhafte Ausbildungsmöglichkeit besteht darin, dass die Abflachung tangential auf einer Seite der Drehachse der Drosselklappenwelle ausgebildet ist, wobei die Drosselklappe einen mittigen, flach auf der Abflachung aufliegenden Anlagebereich besitzt, an den sich einander gegenüberliegend jeweils ein an die Kontur der Drosselklappenwelle anschmiegender viertelrundartiger Bereich anschließt, der in einen zur Drehachse annähernd radialen Klappenbereich übergeht.

Dies erlaubt eine Abflachung von z. B. nur 2 bis 2,5 mm Tiefe, wodurch sich ein besonders niedriger erforderlicher Materialabtrag ergibt.

Ist dabei der Anlagebereich der Drosselklappe sich quer zur und/oder in Längserstreckung der Drosselklappenwelle größer als die Abflachung der Drosselklappenwelle, so ist ein Verschieben der vormontierten Drosselklappe auf der Drosselklappenwelle zu Montagezwecken und einer Selbstzentrierung der Drosselklappe im Drosselklappenstutzen möglich.

In einfacher Weise ist die Drosselklappe durch eine oder mehrere zur Drosselklappenwelle radiale Schrauben an der Drosselklappenwelle befestigbar, die durch Bohrungen in der Drosselklappe hindurchragen und in Gewindebohrungen der Drosselklappenwelle eingeschraubt sind.

Ist dabei der Durchmesser der Bohrungen größer ist als der Durchmesser der Schrauben, so ermöglicht dies auf einfache

Weise das Verschieben der vormontierten Drosselklappe, bevor sie endgültig mit der Drosselklappenwelle fest verbunden wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Figur 1 eine perspektivische Explosionsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Drosselklappen-

Stutzens;

Figur 2 eine Ansicht des Drosselklappenstutzens nach Figur 1 ;

Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie I - I in Figur 2 ;

Figur 4 einen Schnitt entlang der Linie II - II in Figur 2 ;

Figur 5 einen vergrößerten Ausschnitt „X" aus Figur 4 ;

Figur 6 eine perspektivische Explosionsansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Drosselklappenstutzens;

Figur 7 eine Ansicht des Drosselklappenstutzens nach Figur 6;

Figur einen Schnitt entlang der Linie III - III in Figur 7;

Figur 9 einen Schnitt entlang der Linie IV - IV in Figur 7;

Figur 10 einen vergrößerten Ausschnitt „Y" aus Figur 9,

Die dargestellten Drosselklappenstutzen für einen Luftansaugkanal eines Kraftfahrzeugs weisen ein Gehäuse 1 mit einer durchgehenden Durchgangsöffnung 2 auf, die durch eine Drosselklappe 3, 3' verschließbar ist.

Die Drosselklappe 3, 3' ist an einer Drosselklappenwelle 4, 4' angeordnet, die sich quer zur Durchgangsöffnung 2 erstreckt und mit ihren seitlichen Enden 5 in Lagerausnehmungen 6 des Gehäuses 1 ragen und um eine Drehachse 2 schwenkbar gelagert sind.

Mit der Drosselklappenwelle 4, 4' ist die Drosselklappe 3, 3' aus zwischen einer in Durchströmrichtung der

Durchgangsöffnung 2 gerichteten Offenstellung und einer quer zur Durchgangsöffnung 2 gerichteten Schließstellung um die Drehachse 7 schwenkbar antreibbar.

Die Drosselklappenwelle 4 weist eine Abflachung 8, 8' auf, auf der die Drosselklappe 3, 3' in Auflage und mit der Drosselklappenwelle 3, 3' verbunden ist.

Dazu sind in der Drosselklappe 3, 3' in einem Abstand zueinander zwei Bohrungen 9 ausgebildet, durch die jeweils eine Schraube 10 hindurchragt, die mit ihrem Gewindeschaft 11 in eine entsprechende Gewindebohrung 12 der Drosselklappe 3, 3' eingeschraubt ist, wobei die Schraubenköpfe 13 der Schrauben 10 die Drosselklappe 3, 3' gegen die Drosselklappenwelle 4, 4' pressen.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 5 ist die

Abflachung 8 tangential auf einer Seite der Drehachse 7 der Drosselklappenwelle 4 ausgebildet.

Die Drosselklappe 3 ist ein Stanz-/Biegeteil aus einem Blech und besitzt eine sich diagonal durchgehend erstreckende Sicke 14.

Die Sicke 14 weist einen mittigen, ebenen Anlagebereich 15 etwas größerer Erstreckung quer zur Drosselklappenwelle 4 als der Breite der Abflachung 8 auf.

An den ebenen Anlagebereich 15 schließen sich beidseitig jeweils ein etwa viertelrunder Bereich 16 an, der sich an die Kontur der Drosselklappenwelle 4 etwa anschmiegt.

Diese viertelrunden Bereiche 16 gehen dann in zur Drehachse 7 annähernd radiale Klappenbereiche 17 über.

Mit Ausnahme des Bereichs der Sicke 14 ist ein radial umlaufender Rand 18 an der Drosselklappe 3 ringartig ausgebildet und besitzt eine gegenüber der Dicke 19 des Blechs der Drosselklappe 3 reduzierte Dicke 20.

Dabei ist der ringartige Rand 18 durch eine einseitige Axialprägung auf der der Abflachung 8 der Drosselklappenwelle 4 abgewandten Seite der Drosselklappe 3 gebildet.

Durch den Rand 18 ist der radial äußere Rand der Drosselklappe 3 auf der der Abflachung 8 abgewanden Seite stufig ausgebildet, während die andere Seite der Drosselklappe 3 keine derartige Stufe besitzt.

Der Rand 18 erstreckt sich radial zur Drehachse 7.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 6 bis 10 bildet die Abflachung 8' eine Aufnahmenut 21 für die Drosselklappe 4', die eine über die Drehachse 7 hinausreichende Tiefe besitzt.

Entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 5 besitzt auch das Ausführungsbeispiel der Figuren 6 bis 10 einen radial umlaufenden Rand 18, der eine gegenüber der Dicke 10 des Blechs der Drosselklappe 3' reduzierte Dicke 20 aufweist .

Auch hier ist der ringartige Rand 18 durch eine einseitige Axialprägung auf der der Abflachung 8' der

Drosselklappenwelle 4 abgewandten Seite der Drosselklappe 3 stufig ausgebildet, wobei sich der Rand 18 radial zur Drehachse 7 erstreckt.

Die der Abflachung 8' zugewandte Seite der Drosselklappe 3' weist keine derartige Stufe auf.

Zur Montage wird die Drosselklappe 3, 3' auf die Abflachung 8, 8' der bereits in dem Gehäuse 1 montierten

Drosselklappenwelle 4, 4' aufgelegt und die durch die Bohrungen 9 hindurchgeführten Schrauben 10 so weit in die Gewindebohrungen 12 eingeschraubt, dass sich die Drosselklappe 3, 3' gerade noch auf der Abflachung 8, 8' verschieben lässt.

Danach erfolgt eine Verschwenkung der Drosselklappe 3, 3' in die Schließstellung, wobei die radial gerichtete umlaufende Ringfläche 22 der Drosselklappe 3, 3' an der zylindrischen Innenwand 23 der Durchgangsöffnung 2 zur Anlage kommt.

Dabei passt die Drosselklappe 3, 3' sich auf der Abflachung 8, 8' verschiebend ihre Position der Durchgangsöffnung 2 an und kann nun in dieser angepassten Position mittels der Schrauben 10 auf der Drosselklappenwelle 4, 4' festgeschraubt werden .