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DE102004004000B4 - Internal combustion engine with a suction pipe - Google Patents

Internal combustion engine with a suction pipe Download PDF

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Abstract

Brennkraftmaschine mit einem Saugrohr, insbesondere Schaltsaugrohren, welches mittels einer auf einer Klappenwelle (1) angeordneten Klappe (2) verschließbar ist, wobei die Klappe (2) mittels einer Clipverbindung (3) auf der Klappenwelle (1) fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappenwelle (1) eine an ihrem Umfang angeordnete Aufnahme (5) zur drehfesten Fixierung eines Vorsprunges (7) der Klappe (2) aufweist.Internal combustion engine with a suction tube, in particular variable intake manifolds, which can be closed by means of a flap (2) arranged on a flap shaft (1), wherein the flap (2) is fixed on the flap shaft (1) by means of a clip connection (3), characterized in that the flap shaft (1) has a receptacle (5) arranged on its periphery for the rotationally fixed fixing of a projection (7) of the flap (2).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Saugrohr, insbesondere Schaltsaugrohren, welches mittels einer auf einer Klappenwelle angeordneten Klappe verschließbar ist, wobei die Klappe mittels einer Clipverbindung auf der Klappenwelle fixiert ist.The invention relates to an internal combustion engine with a suction tube, in particular switching suction, which is closable by means of a valve shaft arranged on a flap, wherein the flap is fixed by means of a clip connection on the flap shaft.

Eine solche Brennkraftmaschine ist Gegenstand der DE 101 12 070 A1 . Die Klappe ist dabei durch eine Durchbrechung der Klappenwelle gesteckt und mittels der Clipverbindung fixiert. Zusätzliche Anschlagelemente wirken dabei in radialer und axialer Richtung in Bezug auf die Klappenwellenachse der Klappenwelle.Such an internal combustion engine is the subject of DE 101 12 070 A1 , The flap is inserted through an opening in the valve shaft and fixed by means of the clip connection. Additional stop elements act in the radial and axial direction with respect to the damper shaft axis of the damper shaft.

Als nachteilig erweist sich bei dieser Brennkraftmaschine die mit der Durchbrechung der Klappenwelle einhergehende verringerte Belastbarkeit der Klappenwelle. Um diesem Nachteil entgegenzuwirken weist die Klappenwelle daher einen vergleichsweise großen Durchmesser auf. Weiterhin ist das Einbringen der Durchbrechung in die Klappenwelle mit einem hohen Herstellungsaufwand verbunden.A disadvantage found in this internal combustion engine associated with the breakthrough of the valve shaft reduced load capacity of the valve shaft. To counteract this disadvantage, the flap shaft therefore has a comparatively large diameter. Furthermore, the introduction of the opening in the valve shaft is associated with a high production cost.

Die DE 200 02 784 U1 beschreibt auch bereits eine auf einer Klappenwelle angeordnete Drosselklappe, die im Befestigungsbereich entsprechend dem Klappenwellenradius rund geformt ist und die Klappenwelle bis zu 180° umschließt. Die Fixierung der Klappe auf der Klappenwelle erfolgt dabei mittels einer Schweiß- oder Schraubverbindung. Nachteilig ist dabei die umständliche Fixierung, die zudem zuvor eine genaue Positionierung erfordert.The DE 200 02 784 U1 also already describes a butterfly valve arranged on a flap shaft, which is shaped round in the fastening area according to the flap shaft radius and encloses the flap shaft up to 180 °. The fixation of the flap on the valve shaft takes place by means of a welded or screwed connection. The disadvantage here is the complicated fixation, which also requires a precise positioning before.

Aus der DE 101 12 070 A1 ist eine Brennkraftmaschine mit einem Saugrohrgehäuse mit zu den Zylindern führenden Ansaugkanälen bekannt. Jeder Einzelkanal weist eine Welle mit einer Drallklappe auf, die durch eine Antriebsvorrichtung drehbar ist. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Drallklappe durch die Welle gesteckt und mittels einer Clipverbindung befestigt.From the DE 101 12 070 A1 is an internal combustion engine with a Saugrohrgehäuse known with leading to the intake ports of the cylinders. Each individual channel has a shaft with a swirl flap, which is rotatable by a drive device. According to one embodiment of the invention, the swirl flap is inserted through the shaft and fastened by means of a clip connection.

Ferner offenbart auch bereits die DE 698 08 581 T2 eine Brennkraftmaschine, die eine Reihe von Klappen aufweist, die an Abflachungen der Klappenwelle mittels Schraubenverbindungen fixiert sind.Furthermore, already discloses the DE 698 08 581 T2 an internal combustion engine having a series of flaps which are fixed to flats of the valve shaft by means of screw connections.

Die DE 690 12 150 T2 betrifft allgemein Brennkraftmaschinen-Einlasssysteme mit einem neuartigen Wellendeflektor zur Verwendung in zu den einzelnen Zylindern führenden abgestimmten Kanälen. Die Anordnung des Wellendeflektorteils in einem Kraftstoff-Leitungsblock erfolgt mittels eines Kunststoff-Clips.The DE 690 12 150 T2 relates generally to internal combustion engine intake systems with a novel shaft deflector for use in tuned channels leading to the individual cylinders. The arrangement of the Wellenendeflektorteils in a fuel line block by means of a plastic clip.

Die EP 0 769 097 B1 bezieht sich auf ein aktives Saugrohr mit längenveränderlichen Kanälen von einer Sammelkammer zu den Brennkammern der Brennkraftmaschine. Jeder Kanal hat einen ersten Einlass und einen zweiten Einlass an der Sammelkammer. Eine Welle trägt mehrere Klappen. Zwei Clipse bilden eine Lagerhülse für die Welle.The EP 0 769 097 B1 refers to an active draft tube with variable-length channels from a collection chamber to the combustion chambers of the internal combustion engine. Each channel has a first inlet and a second inlet at the collection chamber. A wave carries several flaps. Two clips form a bearing sleeve for the shaft.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine sichere und kostengünstige Fixierung der Klappe auf der Klappenwelle mit geringem Aufwand zu realisieren.Against this background, the invention has for its object to realize a secure and cost-effective fixation of the flap on the valve shaft with little effort.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved with an internal combustion engine according to the features of claim 1. The dependent claims relate to particularly expedient developments of the invention.

Erfindungsgemäß ist also eine Brennkraftmaschine vorgesehen, bei der die Klappenwelle eine an ihrem Umfang angeordnete Aufnahme zur drehfesten Fixierung eines Vorsprunges der Klappe aufweist. Die Klappenwelle ist dabei frei von Durchbrechungen, weil die Klappe lediglich am Umfang der Klappenwelle durch die Clipverbindung fixiert wird, während die zur Übertragung der Drehbewegung erforderliche drehfeste Fixierung mittels der am Umfang der Klappenwelle angeordneten Aufnahme erreicht wird. Die Aufnahme kann dabei mit geringem Aufwand bereits bei der Herstellung realisiert oder nachträglich auf der Klappenwelle angebracht werden, so dass zudem eine einfache Einstellbarkeit der Winkelstellung der Klappe möglich ist.According to the invention, therefore, an internal combustion engine is provided in which the flap shaft has a receptacle arranged on its circumference for the rotationally fixed fixing of a projection of the flap. The flap shaft is free from perforations, because the flap is fixed only on the circumference of the valve shaft by the clip connection, while the required for transmitting the rotational movement rotationally fixed fixation is achieved by means arranged on the circumference of the valve shaft receptacle. The recording can be realized with little effort during production or subsequently mounted on the valve shaft, so that in addition a simple adjustability of the angular position of the flap is possible.

Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn der Vorsprung in der Aufnahme formschlüssig fixiert ist, um so einen unerwünschten Schlupf der Klappe gegenüber der Klappenwelle und damit eine Veränderung der vorbestimmten Winkelstellung zu vermeiden.It is particularly useful if the projection is positively fixed in the receptacle so as to avoid unwanted slippage of the flap relative to the flap shaft and thus a change in the predetermined angular position.

Die Aufnahme könnte mit einer Nocke in eine Aussparung der Klappe radial oder axial eingreifen. Besonders vorteilhaft ist hingegen eine Abwandlung der vorliegenden Erfindung, bei der die Aufnahme eine radiale Nut aufweist, um so eine einfache und zuverlässige Übertragung der Drehbewegung sicherzustellen.The receptacle could engage with a cam in a recess of the flap radially or axially. In contrast, a modification of the present invention in which the receptacle has a radial groove in order to ensure a simple and reliable transmission of the rotational movement is particularly advantageous.

Hierzu eignet sich eine Abwandlung besonders gut, wenn der Vorsprung eine über die Kontur der Klappe axial vorspringende Lasche hat, weil dadurch die als Strömungsleitelement wirksame Fläche der Klappe uneingeschränkt zu Verfügung steht, während die drehfeste Verbindung der Klappe mittels der Lasche realisiert ist.For this purpose, a modification is particularly well if the projection has an over the contour of the flap axially projecting tab, because thereby effective as a flow guide surface of the flap is fully available, while the non-rotatable connection of the flap is realized by means of the tab.

Besonders praxisnah ist es auch, wenn die Klappe eine Ausformung aufweist, welche die Klappenwelle über mehr als den halben Umfang einschließt. Hierbei wird die Clipverbindung durch eine elastische Aufweitung des Ω-förmigen Bereichs bis zum Erreichen des Klappenwellendurchmessers bedingten Rückstellkräfte realisiert, die somit keine zusätzlichen Formgebung oder Rastnasen erfordert.It is also particularly practical if the flap has a shape which encloses the flap shaft over more than half the circumference. Here, the clip connection is realized by an elastic expansion of the Ω-shaped region until reaching the valve shaft diameter-related restoring forces, which thus requires no additional shaping or locking lugs.

Besonders zweckmäßig ist dabei auch eine Ausführungsform der Erfindung, wenn die Aufnahme zugleich zur axialen Fixierung der Klappe ausgeführt ist, um so auf weiteren Bauelemente zur Festlegung der relativen Position zwischen der Klappe und der Klappenwelle verzichten zu können.Particularly useful is also an embodiment of the invention, when the recording is performed at the same time for the axial fixation of the flap so as to be able to dispense with further components for determining the relative position between the flap and the flap shaft.

Die Aufnahme könnte eine Hinterschneidung aufweisen, in welcher der Vorsprung mit einer Aufweitung eingreift und die Klappe somit axial in beiden Richtungen festgelegt ist. Eine andere besonders praxisgerechte Formgebung wird jedoch dadurch erreicht, dass die Klappe einen dem ersten Vorsprung gegenüberliegend angeordneten zweiten Vorsprung aufweist, welche einer zweiten Aufnahme der Klappenwelle zugeordnet ist und dadurch die Klappe zwischen den beiden Aufnahmen in ihrer Position zuverlässig festgelegt ist.The receptacle could have an undercut, in which the projection engages with a widening and the flap is thus fixed axially in both directions. However, another particularly practical shape is achieved in that the flap has a second projection opposite the first projection, which is assigned to a second receptacle of the flap shaft and thereby the flap between the two receptacles is reliably fixed in position.

Hierzu eignet sich insbesondere eine Abwandlung, bei der die Klappe zur Klappenwellenachse symmetrisch ausgeführt ist, um so eine fehlerhafte Montage weitgehend auszuschließen.For this purpose, in particular, a modification is suitable, in which the flap is symmetrical to the flap shaft axis, so as largely to preclude a faulty assembly.

Dabei ist es besonders günstig, wenn die Klappenwelle frei von Durchbrechungen ist, um somit eine unerwünschte Reduzierung der Belastbarkeit, beispielsweise der Biegelast, zu vermeiden.It is particularly advantageous if the flap shaft is free of perforations, thus avoiding an undesirable reduction in the load capacity, such as the bending load.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt inThe invention allows numerous embodiments. To further clarify its basic principle, one of them is shown in the drawing and will be described below. This shows in

1 eine perspektivische Ansicht einer auf einer Klappenwelle angeordneten Klappe für ein Saugrohr einer Brennkraftmaschine; 1 a perspective view of a arranged on a flap shaft flap for a suction pipe of an internal combustion engine;

2 die in 1 gezeigte, auf der Klappenwelle angeordnete Klappe in einer teilweise geschnittenen Schnittdarstellung; 2 in the 1 shown, arranged on the flap shaft flap in a partially sectioned sectional view;

3 eine Draufsicht auf die in 1 gezeigte Klappenwelle mit einer darauf fixierten Klappe. 3 a top view of the in 1 Shaft shaft shown with a flap fixed thereon.

1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine auf einer Klappenwelle 1 angeordnete Klappe 2, die zum Einsatz in einem nicht dargestellten Saugrohr einer Brennkraftmaschine bestimmt ist. Die Klappe 2 ist mittels einer Clipverbindung 3, die eine die Klappenwelle 1 am Umfang um mehr als 180° einschließende Ausformung 4 aufweist, auf der Klappenwelle 1 fixiert. Zur drehfesten Festelegung der Klappe 2 gegenüber der Klappenwelle 1 hat diese eine an ihrem Umfang angeordnete Aufnahme 5 mit einer Nut 6, in welche die Klappe 2 mit einem als Lasche ausgeführten Vorsprung 7 eingreift. Die Aufnahme 5 ist dabei zugleich derart bemessen, dass die Klappe 2 in Achsrichtung fixiert ist. 1 shows in a perspective view a on a flap shaft 1 arranged flap 2 , which is intended for use in a suction pipe, not shown, of an internal combustion engine. The flap 2 is by means of a clip connection 3 that a the flap shaft 1 on the circumference by more than 180 ° enclosing shape 4 has, on the flap shaft 1 fixed. For non-rotatable fixing of the flap 2 opposite the flap shaft 1 this has a arranged on its circumference recording 5 with a groove 6 into which the flap 2 with a tab designed as a tab 7 intervenes. The recording 5 is at the same time sized such that the flap 2 is fixed in the axial direction.

2 zeigt die in 1 dargestellte, an der Klappenwelle 1 angeordnete Klappe 2 in einer teilweise geschnittenen Darstellung. Zu erkennen ist die Ω-förmige Ausformung 4 der Klappe 2, die zur Fixierung der Klappe 2 auf der Klappenwelle 1 elastisch verformbar ist und welche die Klappenwelle 1 über mehr als den halben Umfang einschließt. 2 shows the in 1 shown, on the flap shaft 1 arranged flap 2 in a partially cut representation. Evident is the Ω-shaped shape 4 the flap 2 used to fix the flap 2 on the valve shaft 1 is elastically deformable and which the flap shaft 1 over more than half the circumference.

3 zeigt eine Draufsicht auf die in 1 gezeigte Klappenwelle 1 mit jeweils einer beiderseits der Klappe 2 angeordneten Aufnahme 5 zur Fixierung der Klappe 2. Die symmetrische Klappe 2 greift mit jeweils einem Vorsprung 7 in die Nuten 6 der Aufnahmen 5 ein und ist dadurch zugleich zwischen den Aufnahmen 5 axial festgelegt. Die Fixierung der Klappe 2 an der Klappenwelle 1 kann dadurch mit geringem Aufwand insbesondere ohne zusätzliche Fixiermittel realisiert werden. 3 shows a plan view of the in 1 shown flap shaft 1 with one on each side of the flap 2 arranged recording 5 for fixing the flap 2 , The symmetrical flap 2 each takes a lead 7 into the grooves 6 the recordings 5 and is thus at the same time between the shots 5 fixed axially. Fixation of the flap 2 at the flap shaft 1 can be realized with little effort in particular without additional fixative.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Klappenwelleflap shaft
22
Klappeflap
33
Clipverbindungclip connection
44
Ausformungformation
55
Aufnahmeadmission
66
Nutgroove
77
Vorsprunghead Start

Claims (9)

Brennkraftmaschine mit einem Saugrohr, insbesondere Schaltsaugrohren, welches mittels einer auf einer Klappenwelle (1) angeordneten Klappe (2) verschließbar ist, wobei die Klappe (2) mittels einer Clipverbindung (3) auf der Klappenwelle (1) fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappenwelle (1) eine an ihrem Umfang angeordnete Aufnahme (5) zur drehfesten Fixierung eines Vorsprunges (7) der Klappe (2) aufweist.Internal combustion engine with a suction tube, in particular variable intake manifolds, which by means of a on a flap shaft ( 1 ) arranged flap ( 2 ) is closable, the flap ( 2 ) by means of a clip connection ( 3 ) on the valve shaft ( 1 ) is fixed, characterized in that the flap shaft ( 1 ) a arranged on its circumference recording ( 5 ) for the rotationally fixed fixation of a projection ( 7 ) the flap ( 2 ) having. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (7) in der Aufnahme (5) formschlüssig fixiert ist.Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the projection ( 7 ) in the recording ( 5 ) is positively fixed. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (5) eine radiale Nut (6) aufweist.Internal combustion engine according to claims 1 or 2, characterized in that the receptacle ( 5 ) a radial groove ( 6 ) having. Brennkraftmaschine nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (7) eine über die Kontur der Klappe axiale vorspringende Lasche hat. Internal combustion engine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the projection ( 7 ) has an over the contour of the flap axial protruding tab. Brennkraftmaschine nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (2) eine Ausformung (4) aufweist, welche die Klappenwelle über mehr als den halben Umfang einschließt.Internal combustion engine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the flap ( 2 ) a shaping ( 4 ), which encloses the flap shaft over more than half the circumference. Brennkraftmaschine nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (5) zugleich zur axialen Fixierung der Klappe (2) ausgeführt ist.Internal combustion engine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the receptacle ( 5 ) at the same time for the axial fixation of the flap ( 2 ) is executed. Brennkraftmaschine nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (2) einen dem ersten Vorsprung (7) gegenüberliegend angeordneten zweiten Vorsprung (7) aufweist, welche einer zweiten Aufnahme (5) der Klappenwelle (1) zugeordnet ist.Internal combustion engine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the flap ( 2 ) a the first projection ( 7 ) oppositely disposed second projection ( 7 ), which a second receptacle ( 5 ) of the flap shaft ( 1 ) assigned. Brennkraftmaschine nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (2) zur Klappenwellenachse symmetrisch ausgeführt ist.Internal combustion engine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the flap ( 2 ) is performed symmetrically to the valve shaft axis. Brennkraftmaschine nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappenwelle (1) frei von Durchbrechungen ist.Internal combustion engine according to at least one of the preceding claims, characterized in that the valve shaft ( 1 ) is free of openings.
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