Die Erfindung betrifft eine Frischluftanlage für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Frischluftanlage.

Als Frischluftanlage für Brennkraftmaschinen wird üblicherweise eine Vorrichtung verstanden, die zum Einleiten von Frischluft in einen oder mehrere Brennräume der Brennkraftmaschine dient. Bei einer aufgeladenen Brennkraftmaschine erfolgt innerhalb der Frischluftanlage eine Kompression bzw. Verdichtung der Frischluft, beispielsweise mit Hilfe eines Abgasturboladers.

Hinsichtlich der Effektivität der in den Brennkammern stattfindenden Verbrennungsvorgänge von entscheidender Bedeutung ist eine Anpassung des durch die Frischluftanlage strömenden Luftmassenstroms an eine momentane Drehzahl der Brennkraftmaschine. Moderne Frischluftanlagen sind daher oftmals mit einem Klappenmechanismus ausgestattet, mittels welchem der Leitungsquerschnitt des in der Frischluftanlage vorhandenen Frischluftpfads variiert und somit die in einem bestimmten Zeitintervall durch den Frischluftpfad strömende Luftmassenmenge eingestellt werden kann. Ein solcher Klappenmechanismus umfasst typischerweise eine oder mehrere Klappen, die drehfest an einer gemeinsamen Welle befestigt sind. Besagte Welle ist wiederum drehbar an einem Gehäuse der Frischluftanlage gelagert.

Die DE 10 2012 203 232 A1 behandelt einen Frischgasverteiler für eine Brennkraftmaschine mit einer Welle, die zwischen einer Lagerplatte und einzelnen Lagerblöcken angeordnet ist. Die Lagerplatte ist dabei direkt mit einem Saugmoduloberteil verbunden. Die Lagerblöcke bilden ein Gegenlager aus, welche in entsprechende, an der Lagerplatte vorgesehene Aufnahmen eingesetzt sind. Die EP 0 726 388 A1 behandelt ein Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine, bei welcher die Welle eines Klappenmechanismus direkt zwischen einem Gehäuseoberteil und einem Gehäuseunterteil gelagert ist.

Als problematisch bei solchen, herkömmlichen Frischluftanlagen erweist sich der beim Zusammenbau relativ hohe Montageaufwand. Darüber hinaus können bei einer direkten Lagerung der Welle zwischen Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil geringe Toleranzschwankungen nur mit sehr hohem Fertigungsaufwand erzielt werden, da gerade das typischerweise großvolumige Gehäuseoberteil hohen Toleranzschwankungen. Besonders beim Abkühlen der typischerweise als Kunst- stoff-Spritzgussteile ausgeführten Gehäuseteile kann ein mechanischer Verzug auftreten, der in der Folge zu einem Verklemmen der zwischen den Gehäuseteilen gelagerten Welle führen kann.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ausführungsform einer Frischluftanlage zu schaffen, bei welcher die oben genannten Probleme nicht mehr oder allenfalls in reduzierter Form auftreten.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.

Grundgedanke der Erfindung ist demnach, die Lagerung einer Welle als Teil eines Klappenmechanismus einer Frischluftanlage mit Hilfe eines zusätzlichen Lagerteils - zusätzlich zu einem Gehäuseoberteil und einem Gehäuseunterteil des Gehäuses - zu realisieren, welches mittels einer Klemmverbindung in einem zweiteiligen Gehäuse fixiert werden kann. Ein solcher, dreiteiliger Aufbau erlaubt einen einfachen Zusammenbau der Frischluftanlage. Gleichzeitig können Toleranz- Schwankungen bei der Positionierung der Welle im Gehäuse gering gehalten werden, wodurch eine präzise Positionierung der Welle sichergestellt werden kann.

Eine erfindungsgemäße Frischluftanlage für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs umfasst ein Gehäuse, welches ein Gehäuseoberteil und ein Gehäuseunterteil aufweist und einen Gehäuseinnenraum begrenzt. Die Verbindung zwischen dem Gehäuseoberteil und dem Gehäuseunterteil kann lösbar oder unlösbar ausgebildet sein. Je nach Variante können das Gehäuseoberteil und das Gehäuseunterteil miteinander verschraubt, verklebt, verschweißt, vernietet oder ver- clipt sein. Somit ist das Lagerteil ortsfest zwischen Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil angeordnet und als eine Baueinheit auf dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine oder der entsprechend korrespondierenden Baueinheit montierbar.

Der Gehäuseinnenraum dient dabei als Frischluftkanal für die durch die Frischluftanlage zu führende Luft. Im Gehäuseinnenraum ist eine Welle angeordnet, die drehbar relativ zum Gehäuse gelagert ist. Erfindungsgemäß ist im Gehäuseinnenraum wenigstens ein Lagerteil angeordnet, an welchem die Welle drehbar gelagert ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Welle zwischen dem Lagerteil und dem Gehäuseunterteil angeordnet. Dies erlaubt eine präzise Montage der Welle im Gehäuseinnenraum, bevor anschließend die beiden Gehäuseteile zum Ab- schluss des Zusammenbaus aneinander befestigt werden.

Zweckmäßig kann das Lagerteil zur Ausbildung einer Klemmverbindung zwischen Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil verspannt sein. Diese Maßnahme erlaubt eine einfach zu realisierende, gleichwohl mechanisch präzise Fixierung des Lagerteils mit geringen Toleranzschwankungen im Gehäuseinnenraum. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist am Gehäuseoberteil in einem Querschnitt des Gehäuses senkrecht zu einer Drehachse der Welle wenigstens ein zum Gehäuseunterteil hin abstehender Fortsatz ausgeformt. An diesem Fortsatz stützt sich das Lagerteil zur Klemmung zwischen Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil ab. Der Fortsatz dient zur Ausbildung besagter Klemmverbindung als Druckpunkt auf das Lagerteil.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind in einer Draufsicht auf eine dem Gehäuseinnenraum zugewandte Unterseite des Gehäuseoberteils mehrere, Fortsätze im Abstand zueinander angeordnet. Diese stehen vom Gehäuseoberteil weg zum Lagerteil hin ab. Diese Maßnahme bewirkt eine verbesserte Klemmung des Lagerteils am Gehäuse. Bevorzugt sind die Fortsätze stiftartig ausgebildet.

Eine besonders gleichmäßige Klemmwirkung über das gesamte Lagerteil hinweg kann erreicht werden, wenn die Fortsätze an einer ersten Längsseite und einer der ersten Längsseite gegenüberliegenden, zweiten Längsseite des Gehäuseoberteils angeordnet sind.

Besonders bevorzugt ist für jeden am Gehäuseoberteil ausgebildeten Fortsatz am Lagerteil eine komplementär zum Fortsatz ausgebildete Ausnehmung vorgesehen, in welche der jeweilige Fortsatz eingreifen kann. Dies erleichtert die Montage des Gehäuseoberteils am Gehäuseunterteil bei gleichzeitiger Ausbildung einer Klemmverbindung des Lagerteils mit den beiden Gehäuseteilen.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist das Lagerteil im Bereich des am Gehäuseoberteil ausgeformten wenigstens einen Fortsatzes im Abstand zum Gehäuseunterteil angeordnet ist. Mit einer solchen Maßnahme geht eine verbesserte Klemmwirkung des Gehäuseoberteils auf das Lagerteil einher. Eine besonders präzise Positionierung der Welle im Gehäuseinnenraum lässt sich erzielen, indem in dem Lagerteil eine Ausnehmung vorgesehen wird, in welcher die Welle wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, aufgenommen werden kann.

Bei einer weiteren vorteilhaften Realisierungsform ist das Lagerteil in dem Querschnitt des Gehäuses senkrecht zur Drehachse der Welle topfartig mit einem Topfboden und einem vom Topfboden zum Gehäuseunterteil hin abstehenden Topfkragen ausgebildet. Bei dieser Variante stützt sich der Topfboden zur Klemmung zwischen dem Gehäuseoberteil und dem Gehäuseunterteil am Gehäuseunterteil ab. Mittels einer derartigen, topfartigen Ausbildung kann sichergestellt werden, dass das Lagerteil im Gehäuseinnenraum nur wenig Bauraum benötigt, so dass dieser als Frischluftkanal für Frischluft zur Verfügung steht. Bevorzugt ist der Topfboden im Abstand zum Gehäuseoberteil angeordnet.

Besonders wenig Bauraum erfordert indes eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung, bei welcher der Topfboden in dem Querschnitt des Gehäuses senkrecht zur Drehachse der Welle dem Gehäuseoberteil zugewandt ist und an einer zum Gehäuseunterteil hin weisenden Seite die Ausnehmung zur Aufnahme der Welle aufweist.

Besonders bevorzugt ist der Topfkragen im Abstand zum Gehäuseunterteil angeordnet. Auf diese Weise kann eine besonders gute Klemmwirkung von Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil auf das Lagerteil sichergestellt werden.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist der Topfboden in dem Querschnitt einen zum Gehäuseunterteil hin abstehenden Vorsprung auf, in welchem die Ausnehmung angeordnet ist. Auf diese Weise kann eine präzise Positi- onierung der Welle am Lagerteil und somit im Gehäuseinnenraum realisiert werden.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist am Gehäuseunterteil ein zum Lagerteil abstehender Gehäuseunterteil-Fortsatz ausgebildet, welcher sich an dem Topfboden, insbesondere an dem am Topfboden ausgebildeten Vorsprung, abstützt. Diese Maßnahme bewirkt eine besonders gute Klemmwirkung des Gehäuseunterteils auf das Lagerteil.

Besonders bevorzugt ist der Gehäuseunterteil-Fortsatz derart ausgebildet, dass er

die Ausnehmung mit der darin aufgenommenen Welle verschließt. Auf diese Weise kann die Welle besonders stabil drehbar im Lagerteil gelagert werden.

Eine besonders stabile mechanische Befestigung von Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil aneinander kann erreicht werden, indem das Gehäuseoberteil in dem Querschnitt des Gehäuses senkrecht zur Drehachse der Welle mit einem radial nach außen abstehenden Flanschabschnitt ausgestattet wird, welcher mit dem Gehäuseunterteil verschweißt ist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind wenigstens zwei Lagerteile vorhanden, die entlang einer durch die Drehachse der Welle definierten axialen Richtung benachbart und vorzugsweise im Abstand zueinander angeordnet sind. Dies vereinfacht den Zusammenbau des Gehäuses bei Frischluftanlagen für Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, die eine Welle mit mehreren Verstellklappen erfordert. In diesem Szenario können die einzelnen vorhandenen Lagerteile sukzessive in den Gehäuseinnenraum eingesetzt werden, bevor die Welle als Einheit an allen in den Gehäuseinnenraum eingesetzten gelagert wird. Besonders zweckmäßig ist das Lagerteil nicht mit dem Gehäuseoberteil verschweißt, da sich die zwischen dem Lagerteil und Gehäuseoberteil bzw. Gehäuseunterteil ausgebildete Klemmverbindung zur präzisen Lagerung der Welle im Gehäuseinnenraum als völlig ausreichend erweist. Das Weglassen besagter Schweißverbindung führt daher zu nicht unerheblichen Kostenvorteilen bei der Herstellung der Frischluftanlage.

Die Erfindung betrifft ferner eine Brennkraftmaschine mit einer voranstehend erläuterten Frischluftanlage. Die vorangehend erläuterten Vorteile der Frischluftanlage übertragen sich somit auf das Kraftfahrzeug.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.

Es zeigen, jeweils schematisch Fig. 1 ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Frischluftanlage für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs,

Fig. 2 eine Detaildarstellung der Figur 1 im Bereich des Lagerteils

Fig. 3 das Gehäuse mit dem Gehäuseoberteil und dem Gehäuseteil sowie

Lagerteil und Welle in einer Explosionsdarstellung.

Die Figur 1 zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Frischluftanlage 1 für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Die Frischluftanlage 1 umfasst ein Gehäuse 2, welches ein Gehäuseoberteil 4 und eine Gehäuseunterteil 5 aufweist und einen Gehäuseinnenraum 3 begrenzt. Der Gehäuseinnenraum 3 bildet einen Frischluftkanal für durch die Frischluftanlage 1 zu führende Luft. Im Gehäuseinnenraum 3 ist eine Welle 6 drehverstellbar relativ zum Gehäuse 2 gelagert. Die Lagerung der Welle 6 erfolgt mittels eines ebenfalls im Gehäuseinnenraum 3 angeordneten Lagerteils 7. Hierzu ist die Welle 6 zwischen dem Lagerteil 7 und dem Gehäuseunterteil 5 angeordnet. Das Lagerteil 7 ist mittels einer Klemmverbindung am Gehäuse 2 befestigt und hierzu zwischen Gehäuseoberteil 4 und Gehäuseunterteil 5 verspannt.

Die Figur 1 zeigt einen Querschnitt des Gehäuses 2 senkrecht zu einer Drehachse D der Welle 6. Das Lagerteil 7 ist in dem in Figur 1 gezeigten Querschnitt des Gehäuses 2 topfartig mit einem Topfboden 9 und einem vom Topfboden 9 abstehenden Topfkragen 10 ausgebildet. Zur Lagerung der Welle 6 ist in dem Topfboden 9 des Lagerteils 7 eine Ausnehmung 1 1 vorhanden, in welcher die Welle 6 drehbar relativ zum Lagerteil 7 und somit auch zum Gehäuse 2 aufgenommen ist. Der Topfboden 9 ist in dem Querschnitt dem Gehäuseoberteil 4 zugewandt, gleichwohl vorzugsweise im Abstand zu diesem angeordnet, und weist einen zum Gehäuseunterteil 5 hin abstehenden Vorsprung 12 auf, in welchem besagte Ausnehmung 1 1 mit der Welle 6 vorgesehen ist.

In dem in Figur 1 dargestellten Querschnitt des Gehäuses 2 ist am Gehäuseoberteil 4 ein zum Gehäuseunterteil 5 hin abstehender Fortsatz 8 ausgeformt. Mittels dieses Fortsatzes 8 stützt sich das Lagerteil 7 zur Ausbildung der Klemmverbindung bzw. zum Verspannen zwischen dem Gehäuseoberteil 4 und dem Gehäuseunterteil 5 am Gehäuseoberteil 4 ab. Demgegenüber ist das Lagerteil 7 im Bereich des am Gehäuseoberteil 4 ausgeformten Fortsatzes 8 im Abstand zum Gehäuseunterteil 5 angeordnet.

Am Gehäuseunterteil 5 wiederum ist ein zum Lagerteil 7 hin abstehender Gehäuseunterteil-Fortsatz 13 ausgebildet ist, welcher sich zur Verspannung des Lagerteils 7 zwischen dem Gehäuseoberteil 4 und dem Gehäuseunterteil 5 an dem Vorsprung 12 des Topfbodens 9 des Lagerteils 7 abstützt und dabei die Ausnehmung 1 1 verschließt.

Der Topfboden 9 des Lagerteils 7 stützt sich also mittels des Vorsprungs 12 am Gehäuseunterteil-Fortsatz 13 des Gehäuseunterteils 5 ab. Der Topfkragen 10 des Lagerteils 7 ist hingegen im Abstand zum Gehäuseunterteil 5 angeordnet, stützt sich aber wiederum am Fortsatz 8 des Gehäuseoberteils 4 ab. Der Topfboden 9 ist, wie bereits erwähnt, bevorzugt im Abstand zum Gehäuseoberteil 4 angeordnet.

Zum Fixieren von Gehäuseoberteil 4 und Gehäuseunterteil 5 aneinander weist das das Gehäuseoberteil 4 in dem Querschnitt der Figuren 1 und 2 einen radial nach außen, vom Gehäuseinnenraum 3 weg abstehenden Flanschabschnitt 14 auf, welcher mit dem Gehäuseunterteil 5 verschweißt ist. Das Lagerteil 7 ist hingegen weder mit dem Gehäuseoberteil 4 noch mit dem Gehäuseunterteil 5 verschweißt. Vielmehr ist die oben erläuterte Verspannung/Klemmung des Lagerteils 7 zwischen dem Gehäuseoberteil 4 und dem Gehäuseunterteil 5 zur Fixierung des Lagerteils 7 im Gehäuseinnenraum 3 völlig ausreichend.

Die Figur 3 zeigt das Gehäuse 2 mit dem Gehäuseoberteil 4 und dem Gehäuseunterteil 5 sowie mit Welle 6 in einer Explosionsdarstellung. In Figur 3 sind die drehfest an der Welle 6 befestigten Klappen 15 eines aus Welle 6 und Klappen 15 gebildeten Klappenmechanismus der Frischluftanlage 1 erkennbar. Der Figur 3 lässt sich weiterhin entnehmen, dass die Frischluftanlage 1 nicht nur ein einziges Lagerteil 7 aufweisen kann, sondern dass mehrere Lagerteile 7 vorhanden sein können, die entlang einer durch die Drehachse D der Welle 6 definierten axialen Richtung A im Abstand und benachbart zueinander angeordnet sind. In Figur 3 sind exemplarisch zwei derart zueinander angeordnete Lagerteile 7 gezeigt.

Gemäß Figur 3 sind in einer Draufsicht auf eine dem Gehäuseinnenraum 3 zugewandte Unterseite 17 des Gehäuseoberteils 4 mehrere, Fortsätze 8 im Abstand zueinander angeordnet. Die Fortsätze 8 sind vorzugsweise stiftartig ausgebildet. Die Fortsätze 8 sind an einer ersten Längsseite 18a und einer der ersten Längsseite 18a gegenüberliegenden, zweiten Längsseite 18b des Gehäuseoberteils 4 angeordnet und stehen vom Gehäuseoberteil 4 weg zum Lagerteil 7 hin ab. Für jeden am Gehäuseoberteil 4 ausgebildeten Fortsatz 8 ist am Lagerteil 7 eine komplementär zum Fortsatz 8 ausgebildete Ausnehmung 19 vorhanden, in welche der jeweilige Fortsatz 8 eingreifen kann.