Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
THROTTLE-VALVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/031333
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a throttle-valve assembly (10) comprising a housing (12) that has a throttle opening, through which a gaseous medium (70) can flow in a main direction of flow (72) and which has an approximately cylindrical cross-section (16). According to the invention, a throttle-valve (20, 80), which is pivotally mounted on a throttle-valve shaft (18), is arranged inside the throttle opening (16), and the throttle-valve shaft (18) can be displaced by an actuator (30) arranged inside the housing (12). The inventive throttle-valve assembly should comprise a throttle-valve (20, 80), which has a particularly high degree of strength and a particularly low tendency towards wearing. To this end, the throttle-valve (20, 80) is provided with a ring-like first area (60), which radially encircles at least in part and which is comprised of a first material (66), and with a radial second area (62), which is approximately circular and which is comprised of a second material (68), whereby the first area (60) at least partially encircles the second area (62), and the first material (66) of the throttle-valve (20, 80) has a greater degree of strength than that of the material (68) of the throttle-valve (20, 80).

Inventors:
Kohlen, Peter (Büchnerweg 6c Neu-Anspach, 61267, DE)
Application Number:
PCT/DE2001/003861
Publication Date:
April 18, 2002
Filing Date:
October 11, 2001
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Wittelsbacherplatz 2 München, 80333, DE)
Kohlen, Peter (Büchnerweg 6c Neu-Anspach, 61267, DE)
International Classes:
F02D9/10; F16K1/22; F16K25/00; (IPC1-7): F02D9/10; F16K1/22
Foreign References:
DE19704012A1
US4485010A
EP1065361A2
DE19508355A1
US3750698A
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34 München, 80506, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. Drosselklappenstutzen (10) mit einem Gehäuse (12), das eine von ei nem gasförmigen Medium (70) in einer Hauptströmungsrichtung (72) durchströmbare Drosselöffnung (16) mit einem annähernd zylinderförmi gen Querschnitt (17) aufweist, wobei in der Drosselöffnung (16) eine auf einer Drosselklappenwelle (18) schwenkbar befestigte Drosselklap pe (20,80) angeordnet ist und wobei die Drosselklappenwelle (18) von einem in dem Gehäuse (12) angeordneten Stellantrieb (30) verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappe (20,80) einen zumindest teilweise radial umlaufenden ringartigen ersten Bereich (60) aus einem ersten Material (66) und einen annähernd kreisförmigen ra dialen zweiten Bereich (62) aus einem zweiten Material (68) aufweist, wobei der erste Bereich (60) den zweiten Bereich (62) zumindest teilwei se umschließt und wobei das erste Material (66) der Drosselklappe (20, 80) eine höhere Festigkeit aufweist als das zweite Material (68) der Drosselklappe (20,80).
2. Drosselklappenstutzen (10) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bereich (60) ein äußerer Bereich und der zweite Be reich (62) ein innerer Bereich ist.
3. Drosselklappenstutzen (10) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bereich (62) in einen Kreisbereich (82) und einen Rand bereich (84) unterteilt ist, wobei der erste Bereich (60) zwischen dem Kreisbereich (82) und dem Randbereich (84) des zweiten Bereichs (62) angeordnet ist.
4. Drosselklappenstutzen () nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappe (20,80) im ersten Bereich (60) eine geringere Dicke als im zweiten Bereich (62) aufweist.
5. Drosselklappenstutzen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bereich (60) und der zweite Bereich (62) der Drosselklappe (20,80) einstückig aus einem Werkstoff (22) gebildet sind, wobei im ersten Bereich (60) der Drosselklappe (20,80) das erste Material (66) verdichteter Werkstoff (22) und im zweiten Bereich (62) der Drosselklappe (20,80) das zweite Material (68) unverdichteter Werk stoff () ist.
6. Drosselklappenstutzen (10) nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff (22) der Drosselklappe (20,80) Metall (24) ist, insbe sondere Aluminium.
7. Drosselklappenstutzen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 bei dem die Drosselklappenwelle (18) zur Befestigung der Drosselklappe (20,80) einen Schlitz (74) aufweist, wobei die durch den Schlitz (74) hindurch geschobene Drosselklappe (20,80) beidseitig des Schlitzes (74) von der Drosselklappenwelle (18) absteht, so daß ein Teilbereich (64) der Dros selklappe (20,80) von der Drosselklappenwelle (18) in dem Schlitz (74) umschlossen ist dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bereich (60) von dem Teilbereich (64) unterbrochen ist.
Description:
Beschreibung DROSSELKLAPPE Die Erfindung bezieht sich auf einen Drosselklappenstutzen mit einem Gehäu- se, das eine von einem gasförmigen Medium in einer Hauptströmungsrichtung durchströmbare Drosselöffnung mit einem annähernd zylinderförmigen Quer- schnitt aufweist, wobei in der Drosselöffnung eine auf einer Drosselklappen- welle schwenkbar befestigte Drosselklappe angeordnet ist und wobei die Drosselklappenwelle von einem in dem Gehäuse angeordneten Stellantrieb verstellbar ist.

Zur Steuerung der Frischgasmenge eines Kraftfahrzeugs werden üblicherweise Drosselklappenstutzen eingesetzt. Drosselklappenstutzen umfassen ein Ge- häuse 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 genau gefertigt werden und können daher besonders geringe Toleranzen aufweisen. Geringe Toleranzen sind insbesondere dann für einen Drosselklappenstutzen im Bereich der Drosselklappe erforderlich, wenn die durch die Drosselöffnung des Drosselklappenstutzens hindurchtretende Menge an Strömungsmedium schon durch eine besonders geringe Bewegung der Drosselklappe beeinflußbar sein soll. Im Schließbereich 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, üblicherweise eine aufwendige Nachbe- arbeitung des Gehäuses erforderlich ist. Beispielsweise ist eine Nachbearbei- tung von Gehäusen aus Aluminium notwendig, um die im und am Gehäuse vorgesehenen funktionalen Anforderungen zu gewährleisten. Funktionale Anforderungen sind insbesondere die Drosselöffnung, die Aufnahme für den Stellantrieb und Getriebeachsabstände. Auch ist üblicherweise eine genaue Bearbeitung der Lagersitze notwendig, da erst durch den Preßsitz am Nadella- ger das richtige Betriebsspiel (Lagerluft) hergestellt wird.

Aus Kunststoff gefertigte Gehäuse von Drosselklappenstutzen weisen ein geringeres Gewicht auf als Gehäuse von Drosselklappenstutzen, die im wesentlichen aus Metall, insbesondere Aluminium, gefertigt sind. Weiterhin ist auch das Material Kunststoff besonders einfach an verschiedenste geometri- sche Ausprägungen des Gehäuses anpaßbar. Bei im Spritzgußverfahren hergestellten Kunststoffgehäusen können außerdem Einsätze, beispielsweise Lager für die Lagerung der Drosselklappenwelle, in das Gehäuse eingespritzt werden.

Drosselklappen, die beispielsweise einen Durchmesser von bis zu 90 mm und mehr aufweisen besitzen eine geringere Festigkeit als Drosselklappen, die beispielsweise nur einen Durchmesser von bis zu 40 mm aufweisen. Bei einer Drosselklappe mit einem besonders großen Durchmesser tritt daher im ge- schlossenen Zustand der Drosselklappe deutlich mehr gasförmiges Medium, die sogenannte Leck-oder Verbißluft, durch die Drosselöffnung als bei einer Drosselklappe mit einem im Vergleich dazu besonders kleinen Durchmesser.

Die geringere Festigkeit einer Drosselklappe mit einem vergleichsweise großen Durchmesser hat außerdem zur Folge, daß sich der Durchsatz des gasförmi- gen Mediums durch die Drosselöffnung nicht so fein steuern läßt, wie das bei einer Drosselklappe mit einem vergleichsweise deutlich geringeren Durchmes- ser der Fall ist. Auch neigen Drosselklappen mit einem besonders großen Durchmesser aufgrund des geringen Maßes an Festigkeit eher dazu zu verschleißen, als Drosselklappen mit einem im Vergleich dazu besonders kleinen Durchmesser.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Drosselklappenstutzen der oben genannten Art anzugeben, dessen Drosselklappe ein besonders hohes Maß an Festigkeit aufweist und gleichzeitig eine besonders geringe Neigung zum Verschleiß zeigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß, dadurch gelost, daß die Drosselklappe einen zumindest teilweise radial umlaufenden ringartigen ersten Bereich aus einem ersten Material und einen annähernd kreisförmigen radialen zweiten Bereich aus einem zweiten Material aufweist, wobei der erste Bereich den zweiten Bereich zumindest teilweise umschließt und wobei das erste Material der Drosselklappe eine höhere Festigkeit aufweist als das zweite Material der Drosselklappe.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß eine Drosselklappe, die ein besonders hohes Maß an Festigkeit und eine besonders geringe Neigung zum Verschleiß aufweist, zusätzlich verstärkt sein sollte. Dabei sollte jedoch aus wirtschaftlichen Erwägungen heraus die Drosselklappe standardmäßig produzierbar sein. Um nun mit besonders geringem Aufwand die Drosselklappe zusätzlich zu stabilisieren, sollte eine zusätzliche Maßnahme ausreichen, um der Drosselklappe das erforderliche zusätzliche Maß an Steifigkeit zu verleihen.

Berechnungen haben ergeben, daß die Drosselklappe dann ein besonders hohes Maß an Steifigkeit aufweist, wenn die Drosselklappe einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufweist, wobei der erste Bereich der Drosselklappe zusätzlich stabilisiert ist. Hierzu ist der erste Bereich der Dros- selklappe aus einem ersten Material gebildet, das steifer als das zweite Material des zweiten Bereichs der Drosselklappe ist.

Vorteilhafterweise ist der erste Bereich ein äußerer Bereich und der zweite Bereich ein innerer Bereich. Ein äußerer erster Bereich kann dabei beispiels- weise zusätzlich an der Drosselklappe angeordnet werden. Durch einen äußeren und einen inneren Bereich der Drosselklappe sind die Bereiche verschiedener Festigkeit besonders einfach bereitzustellen.

Der zweite Bereich ist vorteilhafterweise in einen Kreisbereich und einen Randbereich unterteilt, wobei der erste Bereich zwischen dem Kreisbereich und dem Randbereich des zweiten Bereichs angeordnet ist. Durch einen annähernd ringförmigen ersten Bereich weist die Drosselklappe auch bei besonders großen Durchmessern ein besonders hohes Maß an Steifigkeit auf, wobei der Randbereich der Drosselklappe unverändert bleibt.

Vorteilhafterweise weist die Drosselklappe im ersten Bereich eine geringere Dicke als im zweiten Bereich auf. Mit einer vergleichsweise geringeren ersten Dicke D1 im ersten Bereich und einer zweiten Dicke D2 im zweiten Bereich der Drosselklappe läßt sich ausgehend von der Schließstellung der Drosselklappe schon durch eine geringe Bewegung der Drosselklappenwelle und damit der Drosselklappe der Durchsatz des gasförmigen Mediums durch die Drosselöff- nung beeinflussen. Hierdurch ist also besonders zuverlässig eine besonders fein abgestufte Steuerung der durch die Drosselöffnung hindurchtretenden Menge an gasförmigen Medium gewährleistet.

Der erste Bereich und der zweite Bereich der Drosselklappe sind vorteilhafter- weise einstückig aus einem Werkstoff gebildet, wobei das erste Material der Drosselklappe im ersten Bereich verdichteter Werkstoff und das zweite Material der Drosselklappe im zweiten Bereich unverdichteter Werkstoff ist. Verdichtete Werkstoffe weisen üblicherweise eine deutlich höhere Festigkeit oder Steifigkeit auf als Werkstoffe, die nicht verdichtet worden sind. Um dem ersten Bereich ein höheres Maß an Festigkeit als dem zweiten Bereich zu verleihen, wird der erste Bereich der Drosselklappe in einem zusätzlichen Fertigungsschritt verdichtet. Die Dicke D1 kann dabei in die Drosselklappe eingeprägt sein.

Mittels eines Einprägungsverfahrens faßt sich in besonders einfacher und wirtschaftlicher Weise eine besonders hohe Festigkeit des ersten Bereichs der Drosselklappe gewährleisten.

Vorteilhafterweise ist der Werkstoff der Drosselklappe Metall, insbesondere Aluminium. Aluminium läßt sich besonders einfach bearbeiten und aufgrund seiner Weichheit besonders gut verdichten.

Die Drosselklappenwelle weist zur Befestigung der Drosselklappenwelle einen Schlitz auf, wobei die durch den Schlitz hindurch geschobene Drosselklappe beidseitig des Schlitzes von der Drosselklappenwelle absteht, so daß ein Teilbereich der Drosselklappe von der Drosselklappenwelle in dem Schlitz umschlossen ist. Hierbei erweist es sich als vorteilhaft, wenn der erste Bereich von dem Teilbereich unterbrochen ist. Dadurch ist die Drosselklappe einerseits zuverlässig in dem Schlitz der Drosselklappenwelle gesichert und weist den- noch einen ersten Bereich mit einer erhöhten Festigkeit auf, der eine beson- ders lange Lebensdauer der Drosselklappe zuverlässig gewährleistet.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere darin, daß mittels durch eine zusätzliche Versteifung des ersten Bereichs der Drosselklappe die Drosselklappe ein besonders hohes Maß an Festigkeit aufweist und besonders unanfällig gegen Verschleiß ist. Hierdurch ist zuverlässig gewährleistet, daß auch bei einer besonders langen Lebensdauer des Drosselklappenstutzens die Kennlinie des Drosselklappenstutzens nahezu unverändert bleibt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen : Figur 1 schematisch einen Drosselklappenstutzen im Querschnitt, Figur 2 schematisch den Drosselklappenstutzen Figur 1 im Längsschnitt, Figur 3 schematisch den Drosselklappenstutzen gemäß Figur 1 im Längsschnitt in perspektivischer Darstellung, Figur 4 schematisch eine Drosselklappe gemäß den Figuren 1,2 und 3 in einer ersten Ausführungsform, Figur 5 schematisch einen Ausschnitt des Drosselklappenstutzens gemäß den Figuren 1,2 und 3 und Figur 6 schematisch eine Drosselklappe in einer zweiten Ausführungs- form.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugs- zeichen versehen.

Der Drosselklappenstutzen 10 gemäß. Figur 1 dient dazu, einem nicht darge- stellten Verbraucher, bspw. einer Einspritzeinrichtung eines ebenfalls nicht dargestellten Kraftfahrzeugs, ein Luft-oder Kraftstoff-Luft-Gemisch zuzufüh- ren, wobei mittels des Drosselklappenstutzens 10 die dem Verbraucher zuzuführende Frischgasmenge steuerbar ist. Hierzu weist der Drosselklappen- stutzen 10 ein Gehäuse 12 auf, das aus Metall 14 gefertigt ist, das in diesem Ausführungsbeispiel als Aluminium ausgebildet ist. Alternativ kann das Gehäu- se 12 jedoch auch aus Kunststoff im Spritzgussverfahren hergestellt worden sein. Das Gehäuse 12 umfaßt eine durchgehende Drosselöffnung 16, die einen annähernd zylinderförmigen Querschnitt 17 aufweist. Über die Drosselöff- nung 16 ist dem nicht dargestellten Verbraucher Luft-bzw. ein Kraftstoff-Luft- Gemisch zuführbar.

Zur Einstellung des dem Verbraucher zuzuführenden Volumens an Frischgas ist auf einer Drosselklappenwelle 18 eine Drosselklappe 20 angeordnet. Die Drosselklappe 20 ist aus einem Werkstoff 22 gefertigt, der in diesem Ausfüh- rungsbeispiel als Metall 24 ausgebildet ist. Das Metall 24 wiederum ist Alumini- um. Eine Drehung der Drosselklappenwelle 18 bewirkt gleichzeitig eine Ver- schwenkung der auf der Drosselklappenwelle 18 angeordneten Drosselklap- pe 20, wodurch der aktive Querschnitt der Drosselöffnung 16 vergrößert oder verkleinert wird. Mittels einer Vergrößerung oder Verkleinerung des aktiven Querschnitts der Drosselöffnung 16 durch die Drosselklappe 20 erfolgt eine Regulierung des Durchsatzes des Luft-bzw. Kraftstoff-Luft-Gemisches durch die Drosselöffnung 16 des Drosselklappenstutzens 10.

Die Drosselklappenwelle 18 kann mit einer nicht näher dargestellten Seilschei- be verbunden sein, die wiederum über einen Bowdenzug mit einer Einstelivor- richtung 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, bspw. das Niederdrücken eines Gaspedals, in ein elektri- sches 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 26 und ein Getriebegehäuse 28 auf. Das Antriebsgehäuse 26 und das Getriebegehäuse 28 sind einstückig mit dem Gehäuse 12 des Drosselklappenstutzens 10 ausgeführt, sie können aber auch insgesamt eine separate einstückige Bauein- heit bilden, oder aber jedes für sich einstückig ausgeführt sein. In dem An- triebsgehäuse 26 ist ein als Elektromotor ausgebildeter Stellantrieb 30 ange- ordnet. In dem Getriebegehäuse 28 ist einerseits eine Positionserfassungsein- richtung 32 und andererseits ein Getriebe 34 angeordnet. Mittels der Positi- onserfassungseinrichtung 32 ist die jeweils aktuelle Position der Drosselklap- penwelle 18 erfaßbar. Das Getriebe 34 ist als Untersetzungsgetriebe ausgebil- det und dient zur Übertragung der Drehbewegung des als Elektromotor ausge- bildeten Stellantriebs 30 auf die Drosselklappenwelle 18. Die Positionserfas- sungseinrichtung 32 und das Getriebe 34 sind in der Zeichnung nicht näher dargestellt.

Die Ansteuerung des als Elektromotor ausgebildeten Stellantriebs 30 erfolgt über eine Steuereinheit, die ebenfalls nicht in der Zeichnung dargestellt ist. Die Steuereinheit übermittelt dem als Elektromotor ausgebildeten Stellantrieb 30 ein Signal, mittels dessen der als Elektromotor ausgebildete Stellantrieb 30 die Drosselklappenwelle 18 über das als Untersetzungsgetriebe ausgebildete Getriebe 34 verstellt. Die tatsächliche Position der Drosselklappenwelle 18 ist über die Positionserfassungseinrichtung 32 erfasst. Die Positionserfassungs- einrichtung 32 ist hierfür als Potentiometer ausgeführt, bei dem der Schleifer des Potentiometers mit der Drosselklappenwelle 18 verbunden ist.

Die Drosselklappenwelle 18 ist in Lagern 46 gelagert, die beidseitig der Dros- selöffnung 16 in dem Gehäuse 12 angeordnet sind. Die Drosselklappenwel- le 18 endet auf der einen Seite-gemäß Figur 1 auf der linken Seite-in einen Raum 48, in dem bspw. ein Federsystem mit sogenannten Rückstellfedern und/oder Notlauffedern untergebracht sein kann. Die Rückstellfedern und/oder Notlauffedern können alternativ jedoch auch in dem Bereich untergebracht sein, in dem die Rückstellfedern und/oder Notlauffedern angeordnet sind. Die Rückstellfedern und/oder Notlauffedern des Federsystems bewirken eine Vorspannung der Drosselklappenwelle 18 in Schließrichtung, so dass der als Elektromotor ausgebildete Stellantrieb 30 gegen die Kraft der Rückstellfedern und/oder Notlauffedern arbeitet. Eine sogenannte Rückstellfeder und/oder Notlauffeder des Federsystems bewirkt, daß bei einem Ausfall des als Elektro- motor ausgebildeten Stellantriebs 30 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 48 hinaus aus dem Gehäuse 12 des Drosselklappenstutzens 10 hervor- stehen. Dann ist es möglich, bspw. 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 Drosselklap- penwelle 18 mit dem in der Zeichnung nicht näher dargestellten Gaspedal kann in Notsituationen, bspw. bei einem Ausfall des Stellantriebs, einen Betrieb des Drosselklappenstutzens 10 gewährleisten. Weiterhin können an dem Gehäu- se 12 weitere Ansätze angeordnet sein, die zur Aufnahme zusätzlicher Ele- mente vorgesehen sind, wie bspw. Steckwellen für Zahnräder oder Zahnseg- mente des nicht gezeigten Getriebes, das als Untersetzungsgetriebe ausgebil- det ist. Auch können in dem Raum 48 weitere Elemente des Drosselklappen- stutzens 10 angeordnet sein.

Das Gehäuse 12 des Drosselklappenstutzens 10 ist von einem Gehäusedek- kel 50 verschließbar. Hierzu weist das Gehäuse 12 des Drosselklappenstutzens 10 in Richtung des Gehäusedeckels 50 eine umlaufende Abflachung 52 auf, die mit einem umlaufenden Steg 54 des Gehäusedeckels 50 korrespondiert.

Die Abflachung 52 und der Steg 54 gewährleisten eine wohidefinierte Lage des Gehäusedeckels 50 auf dem Gehäuse 12. Der Gehäusedeckel 50 ist auf das Gehäuse 12 aufgeklebt. Alternativ kann der Gehäusedeckel 50 jedoch auch auf das Gehäuse 12 aufgeclipst oder in anderer Weise fest mit diesem verbunden sein. Weiterhin weist das Gehäuse 12 Flanschaugen 56 zur Verbindung mit außerhalb des Drosselklappenstutzens 10 angeordneten Elementen auf, die einstückig mit dem Gehäuse 12 ausgeführt sind.

Beim Betrieb des Drosselklappenstutzens 10 wird mittels des als Elektromotor ausgebildeten Stellantriebs 30 dies Drosselklappenwelle 18 verschwenkt.

Hierdurch gibt die auf der Drosselklappenwelle 18 befestigte Drosselklappe 20 die Drosselöffnung mehr oder weniger frei, wodurch die dem Verbrennungs- motor zuzuführende Frischgasmenge steuerbar ist. Damit die Drosselklappe 20 für diese Funktion ein besonders hohes Maß an Festigkeit aufweist, ist die Drosselklappe 20 in einen zumindest teilweise annähernd ringförmigen ersten Bereich 60 und einen annähernd kreisförmigen zweiten Bereich 62 sowie einen Teilbereich 64 unterteilt. Hierbei umschließt der erste Bereich 60 den zweiten Bereich 62 zumindest teilweise.

Der erste Bereich 60, der zweite Bereich 62 und der Teilbereich 64 sind einstückig ausgeführt und aus dem als Metall 24 ausgebildeten Werkstoff 22 gefertigt. Das Metall 24 ist dabei in diesem Ausführungsbeispiel Aluminium. Der erste Bereich 60 ist dabei aus einem ersten Material 66 gefertigt, das als verdichtetes Metall 24, also verdichtetes Aluminium ausgebildet ist. Der zweite Bereich 62 ist aus einem zweiten Material 68 gefertigt, das als unverdichtetes Metall 24, also unverdichtetes Aluminium, ausgebildet ist. Damit ist das erste Material 66 der Drosselklappe 20 fester als das zweite Material 68 der Drossel- klappe 20. Der Teilbereich 64 ist ebenfalls aus dem zweiten Material 68 gefertigt. Der Teilbereich 64 ist in Figur 1 aufgrund der Schnittdarstellung nicht zu sehen.

Die Drosselklappe 20 ist bei der Herstellung aus einem Aluminiumstück herausgeschnitten worden, überlicherweise mit einem Schrägungswinkel in Bezug auf das Aluminiumstück. Anschließend ist mittels eines Preßverfahrens der erste Bereich 60 in die Drosselklappe20 eingeprägt worden. Hierdurch weisen der zweite Bereich 62 und der Teilbereich 64 unverdichtetes Metall 24 als Werkstoff 22 und der erste Bereich 60 verdichtetes Metall 24 als Werk- stoff 22 auf.

Figur 2 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch den Drosselklappenstut- zen 10 gemäß Figur 1. Die durchgehende Drosselöffnung 16 des Drosselklap- penstutzens 10 ist von einem gasförmigen Medium 70 in einer Hauptstr- mungsrichtung 72 durchströmbar. Die Menge an Durchsatz des gasförmigen Mediums 70 durch die Drosselöffnung 16 wird mit Hilfe der Stellung der Drosselklappe 20 gesteuert. Damit die Drosselklappe 20 hierfür ein besonders hohes Maß an Festigkeit aufweist, ist die Drosselklappe 20 in einen zumindest teilweise annähernd ringförmigen ersten Bereich 60 aus dem ersten Material 66 und einen annähernd kreisförmigen zweiten Bereich 62 aus dem zweiten Material 68 unterteilt. Das erste Material 66 der Drosselklappe 20 ist verdichte- tes Aluminium. Daher weist der erste Bereich 60 der Drosselklappe 20 eine geringere Dicke D1 auf als der Restbereich 66 der Drosselklappe 20, der eine Dicke D2 aufweist. Durch den verdichteten ersten Bereich 60, der in die Drosselklappe 20 eingeprägt ist, ist die Drosselklappe 20 besonders verschleiß- unanfällig.

Gemäß der Darstellung des Drosselklappenstutzens 10 gemäß Figur 3 ist die Drosselklappe 20 durch einen Schlitz 74 der Drosselklappenwelle 18 hin- durchgeschoben und steht beidseitig des Schlitzes 74 von der Drosselklap- penwelle 18 ab, wobei der Teilbereich 64 der Drosselklappe 20 von der Drosselklappenwelle 18 in dem Schlitz 74 umschlossen ist. Da die Drossel- klappe 18 in dem von der Drosselklappenwelle 18 umschlossenen Teilbe- reich 64 üblicherweise durch die Drosselklappenwelle 18 ausreichend stabil- siert ist, ist der erste Bereich 60, der aus verdichtetem Werkstoff 22 gefertigt ist, aus unverdichtetem Werkstoff 22 gefertigt. Der erste Bereich 60 ist also von dem Teilbereich 64 unterbrochen. Auch in dieser Figur 3 ist der Teilbereich 64 von dem Schlitz 74 verdeckt und daher nicht zu sehen.

Die Drosselklappe 20 gemäß Figur 4 ist als einzelnes Bauteil dargestellt und entspricht den Drosselklappen 20 der Figuren 1,2 und 3. In dieser Darstellung ist erkennbar, daß der Teilbereich 64 der Drosselklappe 20, der bei der Monta- ge der Drosselklappe 20 in dem Schlitz 74 der Drosselklappenwelle 18 anzu- ordnen ist, annähernd den gleichen Durchmesser D2 aufweist, den auch der übrige zweite Bereich 62 der Drosselklappe 24 aufweist.

Figur 5 zeigt schematisch einen Ausschnitt des Drosselklappenstutzens 10 gemäß den Figuren 1 und 2. Durch die geringere Dicke D1 des ersten Be- reichs 60 der Drosselklappe 20 weist nun die Drosselklappe 20 gegenüber einer Drosselklappe ohne einen verdichteten ersten Bereich 60 die Eigenschaft auf, daß schon mit einer besonders geringen Bewegung der Drosselklappe 20 aus ihrer Schließstellung heraus in Richtung einer Offenstellung der Durchsatz des gasförmigen Mediums 70 durch die annähernd zylinderförmige Drosselöff- nung 16 steuerbar ist. Dies ist angedeutet durch die eingezeichneten Strecken Y und X + Y.

Die Strecke Y geht vom Mittelpunkt der Drosselklappenwelle 18 bis zu dem Punkt, an dem die Drosselklappe 20 mit ihrer geringeren Dicke D1 die Wan- dung der Drosselöffnung 16 berührt. Die Strecke X + Y geht vom Mittelpunkt der Drosselklappenwelle 18 bis zu dem imaginären Punkt, an dem eine Drosselklappe, die durchgängig eine Dicke D2 aufweist, die Wandung der Drosselöffnung 16 berühren würde. Die im ersten Bereich die Dicke D2 aufweisende Drosselklappe20 beeinflußt also schon in dem Bewegungsbe- reich der Drosselklappe 20 zwischen Y und X + Y die durch die Drosselöff- nung 16 hindurchtretende Menge an gasförmigem Medium wohingegen die imaginäre Drosselklappe mit der durchgängigen Dicke D2 erst in einem Bewegungsbereich, der größer als X + Y ist, die durch die Drosselöff- nung hindurchtretende Menge an gasförmigem Medium beeinflussen würde.

Damit weist die Kennlinie eines Drosselklappenstutzens 10 mit einer Drossel- klappe 20, die eine erste geringere Dicke D1 und eine zweite größere Dicke D2 umfaßt, einen größeren Arbeitsbereich auf als die Kennlinie eines imaginären Drosselklappenstutzens mit einer imaginären Drosselklappe, die durchgängig eine Dicke D2 aufweist. Die Kennlinie eines Drosselklappenstutzens bezeichnet dabei die Abhängigkeit des Drehwinkels der Drosselklappenwelle von der Masse des gasförmigen Mediums, das bei einem bestimmten Drehwinkel der Drosselklappenwelle oder Öffnungswinkel der Drosselklappe durch die Dros- selöffnung hindurchtritt. Hierdurch ist der Durchsatz des gasförmigen Medi- ums 60 durch die Drosselöffnung 16 feiner steuerbar, als es bei einer her- kömmlichen Drosselklappe der Fall ist.

Figur 6 zeigt schematisch eine einzelne Drosselklappe 80, die nicht den Drosselklappen der Figuren 1,2,3,4 und 5 entspricht. Bei der Drosselklap- pe 80 gemäß Figur 6 ist der zweite Bereich 62 in einen Kreisbereich 82 und einen Randbereich 84 unterteilt, wobei der erste Bereich 60 zwischen dem Kreisbereich 82 und dem Randbereich 84 des zweiten Bereichs 62 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform weist die Drosselklappe 80 ein besonders hohes Maß an Festigkeit durch den ersten Bereich 60 auf, der aus einem ersten Material 66 gefertigt ist, das eine größere Festigkeit als das zweite Material 68 des zweiten Bereichs 62 aufweist. Auch die Drosselklappe 80 weist dabei einen Teilbereich 64 auf, der aus dem zweiten Material 68 besteht. Eine derartige Drosselklappe ist beispielsweise in Kraftfahrzeugen einsetzbar, die eine Drosselklappe mit einem besonders großen Durchmesser aufgrund eines besonders großen Durchsatzes an gasförmigem Medium erfordern, bei denen aber eine besonders feine Abstufung des Arbeitsbereichs des Drosselklappen- stutzens nicht zwingend erforderlich ist.

Durch das höhere Maß an Festigkeit, das der erste Bereich 60 der Drossel- klappe 20 im Vergleich zum zweiten Bereich 62 und dem Teilbereich 64 aufweist, ist besonders zuverlässig gewährleistet, daß die Drosselklappe 20 auch bei besonders großen Durchmessern eine besonders geringe Neigung zum Verschleiß zeigt. Dabei ist durch die Festigkeit des Randbereichs 60 der Drosselklappe 20 besonders zuverlässig ein besonders geringes Maß an Leckluft oder Verbißluft gewährleistet, wenn die Drosselklappe 20 ihre Schließ- stellung einnimmt. Mittels eines einfachen zusätzlichen Fertigungsschritts weist die Drosselklappe 20 ein besonders hohes Maß an Festigkeit auf und ist damit gleichzeitig besonders unanfällig gegen Verschleiß. Hierdurch ist zuverlässig gewährleistet, daß die Kennlinie des Drosselklappenstutzens 10 auch bei einer besonders langen Lebensdauer des Drosselklappenstutzens 10 annähernd unverändert bleibt.