DE102009031973B4 - Schaltsaugrohr eines Verbrennungsmotors mit einer Vorrichtung zur Einstellung der einem Verbrennungsmotor zuzuführenden Verbrennungsluft - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Schaltsaugrohr eines Verbrennungsmotors mit einer Vorrichtung zur Einstellung der dem Verbrennungsmotor zuzuführenden Verbrennungsluft nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Schaltsaugrohrs und eine Vorrichtung zur Einstellung der dem Verbrennungsmotor zuzuführenden Verbrennungsluft.
- Aus
DE 195 04 256 A1 ist ein Schaltsaugrohr für einen Verbrennungsmotor bekannt, welches eine Vorrichtung zur Einstellung der einem Verbrennungsmotor zuzuführenden Verbrennungsluft umfasst. NachDE 195 04 256 A1 umfasst diese Vorrichtung zur Einstellung der dem Verbrennungsmotor zuzuführenden Verbrennungsluft eine Welle und auf der Welle positionierte Absperrklappen, wobei die Welle aus Metall und die Absperrklappen aus Kunststoff bestehen. Die Welle ist als einteilige Welle mit einem an sich kreisrunden Querschnitt ausgeführt, wobei die Welle an den Abschnitten, auf welchen die Absperrklappen angeordnet sind, den kreisrunden Querschnitt abschnittsweise aufhebende Abflachungen aufweist. Auf diese Abschnitte sind nach diesem Stand der Technik die Absperrklappen aufgesteckt, nämlich aufgeclipst, wobei dann die Abflachungen der Welle an ebenen Flächen der aufgeclipsten Absperrklappen anliegen. - Die nachveröffentlichte
DE 10 2008 024 200 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Einstellung der einem Verbrennungsmotor zuzuführenden Verbrennungsluft, mit einer Welle, auf der mehrere Absperrklappen angeordnet sind, wobei die Welle einen kreisrunden Querschnitt aufweist und in Abschnitten, auf welchen die Absperrklappen angeordnet sind, den kreisrunden Querschnitt abschnittsweise aufhebende Abflachungen aufweist. Die Abschnitte, welche die Abflachungen aufweisen und auf welchen die Absperrklappen angeordnet sind, durch abschnittsweise Umformung der Welle ausgebildet. -
DE 199 18 771 A1 offenbart eine weitere Vorrichtung zur Einstellung der einem Verbrennungsmotor zuzuführenden Verbrennungsluft, mit einer mehrteiligen Welle, auf der mehrere Absperrklappen angeordnet sind. -
DE 44 23 370 A1 undDE 44 99 626 T5 offenbaren weiteren Stand der Technik. - Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde ein neuartiges Schaltsaugrohr, ein Verfahren zum Herstellen derselben und eine Vorrichtung zur Einstellung der einem Verbrennungsmotor zuzuführenden Verbrennungsluft zu schaffen.
- Diese Aufgabe wird durch ein Schaltsaugrohr gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Schaltsaugrohrs ist in Anspruch 11 definiert. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in Anspruch 13 definiert.
- Bei dem erfindungsgemäßen Schaltsaugrohr sind die Abschnitte, welche die Abflachungen aufweisen und auf welchen die Absperrklappen angeordnet sind, durch abschnittsweise Umformung der Welle ausgebildet. Zur Ausbildung der Abflachungen wird demnach erfindungsgemäß von der Welle kein Material abgetragen, vielmehr werden die Abflachungen durch eine reine spanlose Umformung der Welle ausgebildet.
- Erfindungsgemäß sind auf diese durch Umformung ausgebildeten Abschnitte der Welle die Absperrklappen umspritzt bzw. aufgespritzt. Dadurch wird eine innige Verbindung zwischen den Absperrklappen und der Welle bereitgestellt, sodass eine unerwünschte Verdrehung der Absperrklappen gegenüber der Welle sowie eine axiale Verschiebung der Klappen auf der Welle vermieden wird. Jede Absperrklappe weist ein inneres Segment aus einem relativ harten Kunststoff und ein äußeres Segment aus einem relativ weichen Kunststoff aufweist, wobei die inneren Segmente der Absperrklappen auf die jeweiligen umgeformten Abschnitte der einteiligen Welle unmittelbar aufgespritzt sind, und wobei die äußeren Segmente auf die jeweiligen inneren Segmente der Absperrklappen formschlüssig aufgespritzt sind.
- Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
-
1 eine teilmontierte, erfindungsgemäße Vorrichtung zur Einstellung der einem Verbrennungsmotor zuzuführenden Verbrennungsluft; -
2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung der1 entlang der Schnittrichtung II-II; -
3 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Vorrichtung der1 . -
1 zeigt einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Einstellung der einem Verbrennungsmotor zuzuführenden Verbrennungsluft als teilmontierte Einheit, wobei die Vorrichtung eine einteilige Welle 10 aus Metall umfasst, auf der mehrere Absperrklappen 11 aus Kunststoff positioniert sind. - Die Welle 10 verfügt an sich über einen kreisrunden Querschnitt, wobei die Welle 10 an Abschnitten 12 (siehe
3 ), die der Aufnahme der Absperrklappen 11 dienen, unter Aufhebung des kreisrunden Querschnitts umgeformt ist. Wie am besten3 entnommen werden kann, ist die Welle 10, die an sich einen kreisrunden Querschnitt aufweist, in den Abschnitten 12, die der Aufnahme der Absperrklappen 11 dienen, derart umgeformt, dass an sich in etwa diametral gegenüberliegenden ersten Umfangssegmenten identisch ausgebildet Abflachungen 13 und an sich ebenfalls in etwa diametral gegenüberliegenden zweiten Umfangssegmenten identisch ausgebildete Aufwölbungen 14 ausgebildet sind. Die Abflachungen 13 sind dabei gegenüber dem kreisrunden Querschnitt der Welle 10 nach radial innen zurückgesetzt, die Aufwölbungen 14 stehen hingegen radial außen gegenüber dem kreisrunden Querschnitt der Welle 10 vor. - Die ersten Umfangssegmente, an welchen die Abflachungen 13 ausgebildet sind, und die zweiten Umfangssegmente, an welchen die Aufwölbungen 14 ausgebildet sind, sind dabei um in etwa 90° zueinander versetzt.
- Es liegt demnach im Sinne der Erfindung, die Abschnitte 12 der Welle 10, die der Aufnahme der Absperrklappen 11 dienen, durch abschnittsweise Umformung der Welle 10 auszubilden, wobei bei der Umformung von der Welle 10 kein Material abgetragen wird, sondern vielmehr das Material einer Umformung unterzogen wird. Diese Umformung erfolgt in Axialrichtung der Welle 10 gesehen symmetrisch.
- Auf diese durch Umformung der Welle 10 ausgebildeten Abschnitte 12 derselben sind die Absperrklappen 11, die aus Kunststoff gebildet sind, aufgespritzt.
- Die auf die Welle 10 in den Abschnitten 12 aufgespritzten Absperrklappen 11 sind jeweils aus zwei Segmenten zusammengesetzt, nämlich jeweils aus einem inneren Segment 15 aus einem relativ harten Kunststoff und einem das innere Segment 15 außen abschnittsweise umschließenden äußeren Segmente 16, welches aus einem relativ weichen Kunststoff gebildet ist. Vorzugsweise sind die äußeren Segmente 16 in Form einer Berandung ausgebildet. Die inneren Segmente 15 der Absperrklappen 11 sind auf die Abschnitte 12 der Welle 10 unmittelbar aufgespritzt. Erst nach dem Umspritzen der inneren Segmente 15 auf die Abschnitte 12 der Welle 10 werden die äußeren Segmente 16 auf die jeweiligen inneren Segmente 15 der Absperrklappen 11 formschlüssig aufgespritzt.
- Jeder Absperrklappe 11 sind weiterhin Lagerböcke 17 zugeordnet.
1 zeigt lediglich die inneren Lagerböcke 17, die zwischen jeweils zwei benachbarten Absperrklappen 11 positioniert sind. Zusätzlich sind für die beiden äußeren Absperrklappen 11 äußere Lagerböcke vorhanden, welche in1 nicht gezeigt sind und sich in montiertem Zustand außen an die beiden äußeren Absperrklappen 11 anschließen. - Über diese Lagerböcke 17 kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Einstellung der einem Verbrennungsmotor zuzuführenden Verbrennungsluft als vormontierte Einheit auf ein Schaltsaugrohr eines Verbrennungsmotors aufgesteckt werden.
- Wie dem Detail der
1 entnommen werden kann, sind die beiden Segmente 15 und 16 einer jeden Absperrklappe 11 derart auf den jeweiligen Abschnitt 12 der Welle 10 aufgespritzt, dass dieselben sich abschnittsweise auch um einen nicht umgeformten Abschnitt der Welle 10 erstrecken, wobei in Axialrichtung der Welle 10 gesehen sich der Abschnitt des inneren Segments 15, der einen nicht umgeformten Abschnitt der Welle 10 umgibt, in montiertem Zustand in eine Ausnehmung im Lagerbock 17 hinein erstreckt, wohingegen das äußere Segment 16 in diesem Abschnitt in Axialrichtung der Welle 10 gesehen gegenüber dem inneren Segment 15 verkürzt ist und nicht in diese Ausnehmung des jeweiligen Lagerbocks 17 hinein ragt. - In montiertem Zustand der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein Axialspiel derselben ausschließlich über die der mittleren Absperrklappe 11 zugeordneten Lagerböcke 17 eingestellt. Dann, wenn sich die Welle 10 zusammen mit den Absperrklappen 11 in Axialrichtung der Welle gesehen axial verschiebt, kommt ausschließlich die innere Absperrklappe 11 an einem der Lagerböcke 17 zur Anlage, die der mittleren Absperrklappe 11 zugeordnet ist. Die axiale Fixierung des Klappenmoduls kann an der mittleren Absperrklappe 11 oder alternativ an einer der äußeren Absperrklappen 11 vorgesehen sein. Vorzugsweise ist die axiale Fixierung bei nur einer Absperrklappe vorgesehen. Den äußeren Absperrklappen 11 zugeordneten Lagerböcken 17 weisen von den äußeren Absperrklappen 11 einen größeren Axialabstand auf, sodass die äußeren Absperrklappen 11 auch dann nicht an einem denselben zugeordneten Lagerböcken 17 zu Anlage kommen, wenn dies für die mittlere Absperrklappe 11 der Fall ist.
- Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Einstellung der einem Verbrennungsmotor zuzuführenden Verbrennungsluft wird so vorgegangen, dass zunächst eine metallische Welle 10 mit einem kreisrunden Querschnitt und Lagerböcke 17 das Klappenmodul bereitgestellt werden. So dann werden zumindest einige der Lagerböcke 17 auf die Welle 10 aufgeschoben, nämlich die Lagerböcke 17, die bei montierter Vorrichtung zwischen benachbarten Absperrklappen 11 positioniert sind. Hierbei handelt es sich um die in
1 sichtbaren Lagerböcke 17. - Die auf die Welle 10 aufgeschobenen Lagerböcke 17 werden in nicht umzuformende Abschnitt der Welle 10 verschoben, um so anschließend die Welle 10 in den umzuformenden Abschnitten 12 abschnittsweise umzuformen, nämlich symmetrisch unter Ausbildung der Abflachungen 13 sowie Aufwölbungen 14.
- Wie bereits ausgeführt, werden an zwei sich in etwa diametral gegenüberliegenden ersten Umfangssegmenten der Abschnitte 12 der Welle 10 identische Abflachungen 13 und an zwei anderen sich in etwa diametral gegenüberliegenden Umfangssegmenten der Abschnitte 12 der Welle 10 identische Aufwölbungen 14 ausgebildet.
- Auf diese umgeformten Abschnitte 12 der Welle 10 werden so dann die Absperrklappen 11 aufgespritzt, nämlich zunächst die inneren Segmente 15 der Absperrklappen 11 auf die umgeformten Abschnitte 12 und anschließend die äußeren Segmente 16 der Absperrklappen 11 auf die inneren Segmente 15 derselben.
- Zur Fertigmontage der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden auf die Welle 10 die beiden äußeren Lagerböcke, die in
1 nicht dargestellt sind und sich seitlich neben den beiden äußeren Absperrklappen 11 erstrecken, auf die Welle 10 aufgesteckt, um dann die erfindungsgemäße Vorrichtung als vormontierte Einheit auf ein Schaltsaugrohr aufzustecken. - Bezugszeichenliste
-
- 10
- Welle
- 11
- Absperrklappe
- 12
- Abschnitt
- 13
- Abflachung
- 14
- Auswölbung
- 15
- inneres Segment
- 16
- äußeres Segment
- 17
- Lagerbock
Claims (14)
- Schaltsaugrohr eines Verbrennungsmotors mit einer Vorrichtung zur Einstellung der einem Verbrennungsmotor zuzuführenden Verbrennungsluft, mit einer einteiligen Welle (10), auf der mehrere Absperrklappen (11) angeordnet sind, wobei die Welle (10) einen kreisrunden Querschnitt aufweist und in Abschnitten, auf welchen die Absperrklappen (11) angeordnet sind, den kreisrunden Querschnitt abschnittsweise aufhebende Abflachungen (13) aufweist, wobei die Abschnitte (12), welche die Abflachungen (13) aufweisen und auf welchen die Absperrklappen (11) angeordnet sind, durch abschnittsweise Umformung der Welle (10) ausgebildet sind, und wobei die Absperrklappen (11) auf diese umgeformten Abschnitte (12) der Welle (10) aufgespritzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede Absperrklappe (11) ein inneres Segment (15) aus einem relativ harten Kunststoff und ein äußeres Segment (16) aus einem relativ weichen Kunststoff aufweist, wobei die inneren Segmente (15) der Absperrklappen (11) auf die jeweiligen umgeformten Abschnitte (12) der einteiligen Welle (10) unmittelbar aufgespritzt sind, und wobei die äußeren Segmente (16) auf die jeweiligen inneren Segmente (15) der Absperrklappen (11) formschlüssig aufgespritzt sind.
- Schaltsaugrohr nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die umgeformten Abschnitte (12), auf welchen Absperrklappen (11) aufgespritzt sind, einerseits die Abflachungen (13), welche gegenüber dem Durchmesser des kreisrunden Querschnitts der Welle (10) nach radial innen zurück gesetzt sind, und andererseits Aufwölbungen (14), welche gegenüber dem Durchmesser des kreisrunden Querschnitts der Welle (10) nach radial vorstehen, aufweisen. - Schaltsaugrohr nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (10) in den Abschnitten (12), auf welchen die Absperrklappen (11) aufgespritzt sind, in Axialrichtung der Welle (10) gesehen symmetrisch umgeformt ist. - Schaltsaugrohr nach
Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass hierzu die Welle (10) in den Abschnitten (12), auf welchen die Absperrklappen (11) aufgespritzt sind, an sich diametral gegenüberliegenden ersten Umfangssegmenten identisch ausgebildete Abflachungen (13) und/oder an sich diametral gegenüberliegenden zweiten Umfangssegmenten identisch ausgebildete Aufwölbungen (14) aufweist. - Schaltsaugrohr nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , dadurch gekennzeichnet, dass jeder Absperrklappe (11) Lagerböcke (17) zugeordnet sind, die auf die Welle (10) aufgeschoben sind. - Schaltsaugrohr nach
Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (15, 16) einer jeden Absperrklappe (11) derart auf den jeweiligen Abschnitt (12) der Welle (10) aufgespritzt sind, dass dieselben sich abschnittsweise auch um einen nicht umgeformten Abschnitt der Welle (10) erstrecken, wobei in Axialrichtung der Welle (10) gesehen sich der Abschnitt des inneren Segments (15), der einen nicht umgeformten Abschnitt der Welle (10) umgibt, in montiertem Zustand in eine Ausnehmung im Lagerbock (17) hinein erstreckt, wohingegen das äußere Segment (16) in diesem Abschnitt in Axialrichtung der Welle (10) gesehen gegenüber dem inneren Segment (15) verkürzt ist und nicht in diese Ausnehmung des jeweiligen Lagerbocks (17) hinein ragt. - Schaltsaugrohr nach
Anspruch 5 oder6 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Einstellung der einem Verbrennungsmotor zuzuführenden Verbrennungsluft über die Lagerböcke (17) auf ein Schaltsaugrohr aufsteckbar ist, wobei die einer mittleren Absperrklappe (11) zugeordneten Lagerböcke (17) in einem auf das Schaltsaugrohr aufgesteckten Zustand das axiale Spiel der Welle (10) und damit aller Absperrklappen (11) definieren. - Schaltsaugrohr nach einem der
Ansprüche 1 bis7 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Einstellung der einem Verbrennungsmotor zuzuführenden Verbrennungsluft als vormontierte Einheit auf ein Saugrohr aufsteckbar ist. - Schaltsaugrohr nach einem der
Ansprüche 1 bis8 , dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrklappen (11) aus Kunststoff gebildet sind, und dass die Welle (10) aus Metall gebildet ist. - Schaltsaugrohr nach einem der
Ansprüche 1 bis9 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Einstellung der einem Verbrennungsmotor zuzuführenden Verbrennungsluft als vormontierte Einheit auf das Schaltsaugrohr aufgesteckt ist. - Verfahren zur Herstellung eines Schaltsaugrohrs eines Verbrennungsmotors mit einer Vorrichtung zur Einstellung der einem Verbrennungsmotor zuzuführenden Verbrennungsluft nach einem der
Ansprüche 1 bis10 mit folgenden Schritten: a) Bereitstellen der einteiligen Welle (10) mit einem kreisrunden Querschnitt; b) Bereitstellen von Lagerböcken (17) für die Absperrklappen (11); c) Aufschieben zumindest einiger Lagerböcke (17) auf die Welle (10), nämlich solcher Lagerböcke (17), die zwischen benachbarten Absperrklappen (11) positioniert sind; d) Umformen der Welle (10) in solchen Abschnitten (12), welche der Aufnahme der Absperrklappen dienen; e) Aufspritzen der Absperrklappen (11) auf die umgeformtem Abschnitte der Welle, wobei beim Aufspritzen der Absperrklappen (11) zunächst ein inneres Segment (15) derselben aus einem relativ harten Kunststoff auf die jeweiligen umgeformten Abschnitte (12) der Welle (10) aufgespritzt wird, und dass anschließend ein äußeres Segmente (16) derselben aus einem relativ weichen Kunststoff auf die jeweiligen inneren Segmente (15) aufgespritzt wird. - Verfahren nach
Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass eine metallische Welle (10) bereitgestellt wird, die in den Abschnitten (12), welche der Aufnahme der Absperrklappen (11) dienen, symmetrisch umgeformt wird, nämlich derart, dass die Welle (10) in Axialrichtung derselben gesehen in den Abschnitten (12), auf welchen nachfolgend die Absperrklappen (11) aufgespritzt werden, an sich in etwa diametral gegenüberliegenden ersten Umfangssegmenten identisch ausgebildete Abflachungen (13) und an sich ebenfalls in etwa diametral gegenüberliegenden zweiten Umfangssegmenten identisch ausgebildete Aufwölbungen (14) aufweist. - Vorrichtung zur Einstellung der einem Verbrennungsmotor zuzuführenden Verbrennungsluft, mit einer einteiligen Welle (10), auf der mehrere Absperrklappen (11) angeordnet sind, wobei die Welle (10) einen kreisrunden Querschnitt aufweist und in Abschnitten, auf welchen die Absperrklappen (11) angeordnet sind, den kreisrunden Querschnitt abschnittsweise aufhebende Abflachungen (13) aufweist, wobei die Abschnitte (12), welche die Abflachungen (13) aufweisen und auf welchen die Absperrklappen (11) angeordnet sind, durch abschnittsweise Umformung der Welle (10) ausgebildet sind, und wobei die Absperrklappen (11) auf diese umgeformten Abschnitte (12) der Welle (10) aufgespritzt sind, wobei jede Absperrklappe (11) ein inneres Segment (15) aus einem relativ harten Kunststoff aufweist, wobei die inneren Segmente (15) der Absperrklappen (11) auf die jeweiligen umgeformten Abschnitte (12) der einteiligen Welle (10) unmittelbar aufgespritzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede Absperrklappe (11) ein äußeres Segment (16) aus einem relativ weichen Kunststoff aufweist, wobei die äußeren Segmente (16) auf die jeweiligen inneren Segmente (15) der Absperrklappen (11) formschlüssig aufgespritzt sind, und dass jeder Absperrklappe (11) Lagerböcke (17) zugeordnet sind, die auf die Welle (10) aufgeschoben sind.
- Vorrichtung nach
Anspruch 13 , dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (15, 16) einer jeden Absperrklappe (11) derart auf den jeweiligen Abschnitt (12) der Welle (10) aufgespritzt sind, dass dieselben sich abschnittsweise auch um einen nicht umgeformten Abschnitt der Welle (10) erstrecken, wobei in Axialrichtung der Welle (10) gesehen sich der Abschnitt des inneren Segments (15), der einen nicht umgeformten Abschnitt der Welle (10) umgibt, in montiertem Zustand in eine Ausnehmung im Lagerbock (17) hinein erstreckt, wohingegen das äußere Segment (16) in diesem Abschnitt in Axialrichtung der Welle (10) gesehen gegenüber dem inneren Segment (15) verkürzt ist und nicht in diese Ausnehmung des jeweiligen Lagerbocks (17) hinein ragt, und/oder dieselbe über die Lagerböcke (17) auf ein Schaltsaugrohr aufsteckbar ist, wobei die einer mittleren Absperrklappe (11) zugeordneten Lagerböcke (17) in einem auf das Schaltsaugrohr aufgesteckten Zustand das axiale Spiel der Welle (10) und damit aller Absperrklappen (11) definieren.
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