DE19510622A1 - Drosselvorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Drosselvorrichtung - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Drosselvorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 4 bzw. einem Verfahren zur Herstellung einer Drosselvorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10 oder 11.

Drosselvorrichtungen für Brennkraftmaschinen besitzen üblicherweise eine in einem Drosselklappengehäuse schwenkbar gelagerte Drosselklappenwelle, an der eine Drosselklappe be­ festigt ist. Durch das Drosselklappengehäuse verläuft ein Gaskanal. Durch den Gaskanal kann beispielsweise Luft oder ein Kraftstoff-Luft-Gemisch zu einer Brennkraftmaschine strömen. Durch Schwenken der Drosselklappenwelle öffnet bzw. schließt die Drosselklappe den Gaskanal.

Damit die Drosselklappe nicht an der Wand des Gaskanals anstößt, ist bekannt, die Beweglichkeit der Drosselklappen­ welle in ihrer axialen Richtung zu begrenzen.

Bei der in der Offenlegungsschrift DE 39 24 611 A1 gezeigten Drossel­ vorrichtung wird die Drosselklappenwelle in axialer Richtung, d. h. in Längsrichtung der Drosselklappenwelle, durch einen durch die Drosselklappenwelle quer verlaufenden Stift fixiert. Die Fixierung der Drosselklappenwelle in axialer Richtung ist bei dieser Drosselvorrichtung sehr auf­ wendig herzustellen. Ist der Raum für den Stift in axialer Richtung zu groß, dann ist die Drosselklappenwelle nicht ausreichend fixiert, und ist der Raum für den Stift zu klein, dann ist die Schwenkbarkeit der Drosselklappenwelle nicht mehr gewährleistet. Bei dieser Axial-Fixierung der Drosselklappenwelle sind aufwendige Einstellarbeiten erforderlich.

Es gibt auch eine Drosselvorrichtung, bei der an der Dros­ selklappenwelle ein Absatz vorhanden ist, der mit Hilfe eines Elektromagneten in axialer Richtung gegen einen Absatz am Drosselklappengehäuse betätigt wird. Diese Art der Axial-Fixierung der Drosselklappenwelle ist sehr aufwendig, und zur Erzeugung der Kraft ist elektrische Energie erforderlich.

An der Drosselklappenwelle greift üblicherweise eine Rück­ stellfeder an, die die Drosselklappenwelle in eine Schließ­ stellung schwenkt, in der der Gaskanal durch die Drossel­ klappe geschlossen ist. Man kann die Rückstellfeder so aus­ bilden, daß die Rückstellfeder neben dem Drehmoment auch noch in axialer Richtung auf die Drosselklappenwelle ein­ wirkt und dadurch einen an der Drosselklappenwelle vor­ gesehenen Anschlag gegen einen am Drosselklappengehäuse vor­ handenen Anschlag betätigt. Da die hierfür erforderliche Rückstellfeder neben dem Drehmoment auch noch eine Axial­ kraft erzeugen muß, baut diese Rückstellfeder voluminös.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Drosselvorrichtung für eine Brennkraft­ maschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 4 bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Drosselvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 10 oder des Anspruchs 11 haben den Vorteil, daß die Axial-Fixierung der Drosselklappenwelle leicht herstellbar ist und wenig Bauvolumen erfordert. Da die Drosselklappenwelle in ihrer axialen Richtung hervor­ ragend fixiert ist, kann ein minimales Spiel zwischen der Drosselklappe und der Wand des Gaskanals gewählt werden. Da die üblicherweise vorhandene Rückstellfeder nicht auch noch eine Axialkraft ausüben muß, kann für die Rückstellfeder eine kleinbauende Ausführung gewählt werden.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maß­ nahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Drosselvorrichtung nach dem Anspruch 1 oder dem Anspruch 4 bzw. dem Verfahren nach dem Anspruch 10 oder 11 möglich.

Durch ein das Lagermittel gegen einen der Anschläge span­ nendes Spannmittel sind keine besonders engen Toleranzen bei der Drosselvorrichtung erforderlich, und trotzdem ist eine exakte Axial-Fixierung der Drosselklappenwelle herstellbar.

Die Drosselvorrichtung kann so ausgebildet sein, daß über das Lagermittel auch radiale Kräfte übertragen werden können, so daß kein zusätzliches Radiallager erforderlich ist, was erhebliche Einsparungen beim Bauraum ergibt.

Zeichnung

Ausgewählte, besonders vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1 und 3 bis 6 unterschiedlich ausgebildete, be­ sonders vorteilhafte, ausgewählte Ausführungsbeispiele der Drosselvorrichtung und die Fig. 2 eine beispielhaft ausge­ bildete Einzelheit der Drosselvorrichtung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die erfindungsgemäße Drosselvorrichtung kann bei verschiedenen Brennkraftmaschinen verwendet werden, bei der mit Hilfe einer Drosselklappe ein Durchlaß durch einen Gas­ kanal gesteuert werden soll. Der Gaskanal ist beispielsweise für eine Strömung einer Luft, eines Kraftstoff-Luft-Gemischs usw. vorgesehen. Je nach Schwenk-Stellung der Drosselklappe wird die Strömung des Gases mehr oder weniger gedrosselt. Normalerweise kann die Drosselklappe bis zu 90° geschwenkt werden. Es gibt aber auch Ausführungen, bei denen die Dros­ selklappe um weniger als 90° oder um mehr als 90°, bei­ spielsweise bis zu 180°, geschwenkt werden kann. Die Dros­ selklappenwelle mit der daran befestigten Drosselklappe kann mit Hilfe einer an der Drosselklappenwelle angreifenden Stelleinrichtung geschwenkt werden. Die Stelleinrichtung ist beispielsweise ein an der Drosselklappenwelle angreifender Bowdenzug, der über ein Gaspedal von einem Fahrer betätigt wird. Es ist aber auch möglich, daß die Stelleinrichtung ein Stellmotor ist, der beispielsweise direkt oder über ein Zahnradgetriebe oder über einen Bowdenzug die Drossel­ klappenwelle verstellt. Es gibt auch Ausführungen, bei denen, je nach Betriebsbedingung, die Drosselklappe sowohl elektrisch als auch mechanisch über einen Bowdenzug ver­ stellt werden kann. Für die nachfolgend beschriebenen Aus­ führungsbeispiele wurde beispielhaft eine elektromotorische Verstellung der Drosselklappe ausgewählt, um den Umfang der Beschreibung nicht unnötig umfangreich ausfallen zu lassen.

Die Fig. 1 stellt ein ausgewähltes, besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Drosselvorrichtung dar.

Die Fig. 1 zeigt eine Drosselvorrichtung mit einem Drossel­ klappengehäuse 2. Durch das Drosselklappengehäuse 2 verläuft ein in stirnseitiger Ansicht dargestellter Gaskanal 4. Der Gaskanal 4 ist beispielsweise ein zu Brennräumen einer Brennkraftmaschine führendes Saugrohr. Quer durch den Gas­ kanal 4 verläuft eine in dem Drosselklappengehäuse 2 schwenkbar gelagerte Drosselklappenwelle 6. An der Drossel­ klappenwelle 6 ist eine Drosselklappe 8 befestigt.

Am Drosselklappengehäuse 2 bzw. im Drosselklappengehäuse 2 sind eine Lageraussparung 10 und eine weitere Lageraus­ sparung 12 vorgesehen. In den Lageraussparungen 10, 12 ist die Drosselklappenwelle 6 schwenkbar gelagert.

Ein Anlenkmittel 14 ist mit der Drosselklappenwelle 6 fest verbunden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Anlenkmittel 14 in Form eines auf die Drosselklappenwelle 6 aufgespritzten Zahnrades ausgebildet. Da die Drosselklappe 8 um nicht mehr als 90° geschwenkt werden soll, genügt es, wenn das aufgespritzte Zahnrad nur in einem Bereich von 90° Außenzähne hat, die mit einem weiteren Getrieberad 16 kämmen. Das Getrieberad 16 ist am Drosselklappengehäuse 2 drehbar gelagert und wird von einer Stelleinrichtung 18 an­ getrieben. Die Stelleinrichtung 18 greift über das Getrieberad 16 und über das Anlenkmittel 14 an der Drosselklappenwelle 6 an. Durch entsprechende Ansteuerung der Stelleinrichtung 18 kann die Drosselklappe 8 in gewünschter Weise verstellt werden.

Bei der Drosselvorrichtung ist eine Rückstellfeder 20 vor­ gesehen. Ein Ende der Rückstellfeder 20 greift am Drossel­ klappengehäuse 2, und das andere Ende der Rückstellfeder 20 greift am Anlenkmittel 14 an. Die Rückstellfeder 20 wirkt auf die Drosselklappenwelle 6 mit dem Bestreben, die Dros­ selklappe 8 in ihre Schließstellung zu betätigen.

Die Drosselklappenwelle 6 hat ein Ende 6a und ein Ende 6b. Das Ende 6b der Drosselklappenwelle 6 ist im Bereich der Lageraussparung 12 mit Hilfe eines Radiallagers 22 schwenk­ bar gelagert. Eine Abdeckung 24 sorgt dafür, daß an dieser Stelle kein Gasaustausch zwischen dem Gaskanal 4 und der Um­ gebung stattfinden kann. Das Radiallager 22 ist so ausgebildet, daß es im wesentlichen nur radiale Kräfte, d. h. keine oder so gut wie keine axialen Kräfte, zwischen der Drosselklappenwelle 6 und dem Drosselklappengehäuse 2 übertragen kann.

An der Drosselklappenwelle 6 ist im Bereich ihres Endes 6a ein Einstich 26 vorgesehen. Infolge des Einstichs 26 wird an der Drosselklappenwelle 6 ein erster Anschlag 31 gebildet. Die dem ersten Anschlag 31 zugewandte Stirnseite des Anlenk­ mittels 14 dient als zweiter Anschlag 32. Da das Anlenk­ mittel 14 fest mit der Drosselklappenwelle 6 verbunden ist, hat der zweite Anschlag 32 an der Stirnseite des Anlenk­ hebels 14 dieselbe Wirkung, wie wenn er direkt an der Dros­ selklappenwelle 6 vorgesehen wäre. Deshalb kann der zweite Anschlag 32, ebenso wie der erste Anschlag 31, als zur Dros­ selklappenwelle 6 gehörend bezeichnet werden.

Zwischen den beiden Anschlägen 31, 32 befinden sich ein Lagermittel 33, ein Spannmittel 34, ein Halteelement 35 und gegebenenfalls, je nach Bedarf, mehrere Wälzkörper 36. Bei den Wälzkörpern 36 handelt es sich beispielsweise um Kugeln, zylindrische Nadeln oder zylindrische Rollen eines Wälz­ lagers. Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungs­ beispiel dient das Lagermittel 33 auch als äußerer Wälz­ lagerkäfigring für die Wälzkörper 36.

Das Spannmittel 34 sorgt für eine Vorspannung in axialer Richtung. Das Spannmittel 34 wirkt einerseits über das Halteelement 35 auf den ersten Anschlag 31 und andererseits auf das Lagermittel 33. Das Spannmittel 34 wirkt so über den Anschlag 31 auf die Drosselklappenwelle 6, daß der zweite Anschlag 32 mit Vorspannung gegen das Lagermittel 33 be­ tätigt wird. Die Spannkraft des Spannmittels 34 ist einer­ seits mindestens so bemessen, daß unter normalen Betriebs­ bedingungen das Lagermittel 33 ohne abzuheben am zweiten Anschlag 32 anliegt, andererseits aber höchstens so, daß die Reibung bei einer Drehung der Drosselklappenwelle 6 möglichst klein bleibt.

Anstatt zwischen dem Halteelement 35 und dem Lagermittel 33 kann das Spannmittel 34 auch zwischen dem Lagermittel 33 und dem zweiten Anschlag 32 angeordnet sein. Diese Abwandlung der dargestellten Ausführungsform kann der Fachmann auch ohne zusätzliche bildliche Darstellung herstellen.

Die Spannkraft des Spannmittels 34 ist so bemessen, daß das Lagermittel 33 gegenüber der Drosselklappenwelle 6 bzw. die Drosselklappenwelle 6 gegenüber dem Lagermittel 33 mit relativ kleinem Drehmoment gedreht werden kann. Das hierzu erforderliche Drehmoment ist so klein, daß es sich beim ins­ gesamt für die Schwenkbewegung der Drosselklappe 8 erforderlichen Drehmoment nicht negativ bemerkbar macht. Beim Drehen der Drosselklappenwelle 6 reibt das Lagermittel 33 stirnseitig am zweiten Anschlag 32, und das Lagermittel 33 reibt mit seiner anderen Stirnseite am Spannmittel 34, oder aber die Relativbewegung findet zwischen dem Spann­ mittel 34 und dem Halteelement 35 statt, oder es gibt eine Relativbewegung zwischen dem Halteelement 35 und dem ersten Anschlag 31. Wo zweckmäßigerweise die Relativbewegung statt­ finden soll, kann der Fachmann auf einfache Weise durch entsprechende Formgebung oder durch entsprechende Werk­ stoffwahl, d. h. durch entsprechende Reibparameter, auf einfache Weise festlegen.

Die Lageraussparung 10 am Drosselklappengehäuse 2 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als abgestufte Bohrung ausgeführt. Der größere Innendurchmesser der abgestuften Lageraussparung 10 hat einen Durchmesser, der so bemessen ist, daß beim Einführen des Lagermittels 33 in die Lager­ aussparung 10 das Lagermittel 33 in der Lageraussparung 10 festgeklemmt wird. Die Pressung zwischen dem Lagermittel 33 und der Lageraussparung 10 ist so dimensioniert, daß unter Betriebsbedingungen kein axiales Verrutschen des Lagermittels 33 innerhalb der Lageraussparung 10 stattfinden kann. Andererseits ist die Pressung aber auch so gewählt, daß das Lagermittel 33 bei der Montage mit nicht zu großem Kraftaufwand in die Lageraussparung 10 eingeführt bzw. eingedrückt werden kann.

Die Wälzkörper 36 sind für die Axial-Fixierung der Drossel­ klappenwelle 6 nicht erforderlich. Die Wälzkörper 36 sorgen aber dafür, daß über das Lagermittel 33 auch radiale Kräfte übertragen werden können, so daß kein zusätzliches Radial­ lager erforderlich ist, was erheblichen zusätzlichen Bauraumaufwand erspart. Da das Lagermittel 33 im Drossel­ klappengehäuse 2 festgehalten wird und in axialer Richtung gegenüber der Drosselklappenwelle 6 fixiert ist, durch Anlage am zweiten Anschlag 32, müssen über die Wälzkörper 36 keine Axialkräfte übertragen werden, was die Ausbildung der gesamten Vorrichtung wesentlich vereinfacht.

Die Fig. 2 zeigt in beispielhafter Form mit geändertem Maß­ stab eine seitliche Draufsicht auf das Halteelement 35. Dargestellt ist das Halteelement 35 als separates Bauteil, bevor es in die Drosselvorrichtung eingebaut wird bzw. nach Herausnahme aus der Drosselvorrichtung.

In allen Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. Bei ähnlichen oder ähnlich wirkenden Teilen ist dem Bezugszeichen ein hochgesetzter Beistrich hinzugefügt.

Wie die Fig. 2 zeigt, ist das Halteelement 35 sehr einfach gestaltet. Das Halteelement 35 ist eine einfache geschlitzte Scheibe. Das Halteelement 35 kann, bevor die Drossel­ klappenwelle 6 in das Drosselklappengehäuse 2 eingeführt wird, auf einfache Weise in den Einstich 26 eingelegt werden. Sobald die Drosselklappenwelle 6 im Drosselklappen­ gehäuse 2 montiert ist, kann das Halteelement 35 nicht mehr aus dem Einstich 26 herausfallen. Ein Herausfallen des Halteelements 35 wird durch die Lageraussparung 10 ver­ hindert.

Zwecks einfacher Montage der Drosselvorrichtung wird das nachfolgend beschriebene Vorgehen vorgeschlagen.

Zunächst wird das Anlenkmittel 14 mit der Drosselklappen­ welle 6 verbunden. Dies kann z. B. durch Anspritzen des aus Kunststoff bestehenden Anlenkmittels 14 an das Ende 6a der Drosselklappenwelle 6 geschehen. Anschließend können ohne Kraftaufwand die Wälzkörper 36, das Lagermittel 33 und das Spannmittel 34 vom Ende 6b her auf die Drosselklappenwelle 6 aufgeschoben werden. Anschließend werden das Spannmittel 34 und das Lagermittel 33 gegen den zweiten Anschlag 32 gedrückt, bis das Halteelement 35, das beispielsweise wie in Fig. 2 dargestellt geformt ist, seitlich in den Einstich 26 eingeführt werden kann. Wegen der Spannkraft des Spannmittels 34 wird das Halteelement 35 so gegen den ersten Anschlag 31 gedrückt, daß das Halteelement 35 während der Montage der Drosselvorrichtung nicht herausfallen kann. Die Drosselklappenwelle 6, der Anlenkhebel 14, das Lagermittel 33, das Spannmittel 34, das Halteelement 35 und die Wälzlager 36 bilden eine Vormontagebaugruppe 40. Die Vormontagebaugruppe 40 kann problemlos zusammengebaut werden, bevor diese Vormontagebaugruppe 40 mit dem Drosselklappengehäuse 2 in Berührung gebracht wird.

Bevor die Vormontagebaugruppe 40 mit dem Drosselklappen­ gehäuse 2 zusammengebaut wird, wird die Rückstellfeder 20 angebracht. Die Rückstellfeder 20 kann gegebenenfalls auch als Bestandteil der Vormontagebaugruppe 40 betrachtet werden.

Anschließend wird, mit dem Ende 6b voraus, die Drossel­ klappenwelle 6 in die Lageraussparung 10 eingeführt. Die Vormontagebaugruppe 40 kann, bevor das Lagermittel 33 die Lageraussparung 10 erreicht hat, ohne Kraftaufwand eingebaut werden. Sobald das Lagermittel 33 die Lageraussparung 10 erreicht, muß mit mäßigem Kraftaufwand gedrückt werden, bis sich die Drosselklappenwelle 6 exakt an der gewünschten Stelle befindet. Anschließend ist, ohne weitere Sicherungs­ maßnahmen, die Drosselklappenwelle 6 im Drosselklappen­ gehäuse 2 exakt positioniert und in axialer Richtung dauer­ haft fixiert. Das Lagermittel 33 kann, wie soeben beschrieben, in das Drosselklappengehäuse 2 eingepreßt werden. Es ist möglich, das Lagermittel 33 auch auf andere Weise im Drosselklappengehäuse 2 festzulegen, z. B. durch Kleben.

Nach Einbau bzw. Anbau der Vormontagebaugruppe 40, des Getrieberades 16 und der Stelleinrichtung 18 wird ein die erwähnten Bauteile schützender Deckel 2a mit dem Drossel­ klappengehäuse 2 verbunden.

Die Fig. 3 zeigt eine weitere beispielhaft ausgewählte Möglichkeit zur Ausführung der erfindungsgemäßen Drossel­ vorrichtung.

Sofern nichts Gegenteiliges erwähnt bzw. in der Zeichnung dargestellt ist, gilt das anhand eines der Figuren Erwähnte und Dargestellte auch bei den anderen Ausführungsbeispielen. Sofern sich aus den Erläuterungen nichts anderes ergibt, sind die Einzelheiten der verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombinierbar.

Bei dem in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel gibt es an der Bohrungswand der Lageraussparung 10 einen Einstich 26′. Die dem Gaskanal 4 zugewandte stirnseitige Seitenfläche des Einstichs 26′ bildet einen ersten Anschlag 31′. Am Übergang vom größeren Durchmesser zum kleineren Durchmesser der Lageraussparung 10 wird ein zweiter Anschlag 32′ gebildet. Im Einstich 26′ ist ein Halteelement 35′ ein­ gebaut. Als Halteelement 35′ kann ein handelsüblicher Feder­ ring bzw. Sicherungsring verwendet werden, der mit einfachem handelsüblichen Werkzeug in den Einstich 26′ eingebaut werden kann. Zwischen den beiden Anschlägen 31′, 32′ befinden sich das Lagermittel 33, das Spannmittel 34, das Halteelement 35′, eine Gleitscheibe 43 und eine Stützscheibe 44. Das Drosselklappengehäuse 2, das Lagermittel 33, das Spannmittel 34, das Halteelement 35′, die Wälzkörper 36, die Gleitscheibe 43 und die Stützscheibe 44 bilden eine Vor­ montagebaugruppe 40′, die zusammengebaut werden kann, bevor die Drosselklappenwelle 6 mit dem Anlenkmittel 14 in das Drosselklappengehäuse 2 eingebaut wird. Soll die Vorrichtung besonders einfach sein, so kann auf die Gleitscheibe 43 und die Stützscheibe 44 verzichtet werden.

Das Lagermittel 33 ist so dimensioniert, daß bei einer Drehung des Lagermittels 33 das Lagermittel 33 gegenüber dem Drosselklappengehäuse 2 sehr leicht drehbar ist. Bei dieser Drehung des Lagermittels 33 findet eine Relativbewegung statt zwischen einer Stirnseite des Lagermittels 33 und dem Anschlag 32′ und auch eine Relativbewegung zwischen der anderen Stirnseite des Lagermittels 33 und der Gleitscheibe 43 oder zwischen der Gleitscheibe 43 und dem Spannmittel 34 oder zwischen dem Spannmittel 34 und der Stützscheibe 44 oder zwischen der Stützscheibe 44 und dem Halteelement 35′ oder zwischen dem Halteelement 35′ und dem Anschlag 31′. Vorgeschlagen wird jedoch, das Material für die Gleitscheibe 43 so zu wählen, daß die Relativbewegung zwischen der Gleit­ scheibe 43 und der der Gleitscheibe 43 zugewandten Stirn­ seite des Lagermittels 33 stattfindet.

Der Innendurchmesser des Lagermittels 33 ist bei dem in der Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel so auf den Durchmesser der Drosselklappenwelle 6 abgestimmt, daß die Drossel­ klappenwelle mit Kraftaufwand in das Lagermittel 33 hineingesteckt werden muß. Die Pressung zwischen den beiden Teilen 6, 33 ist so dimensioniert, daß unter Betriebsbedingungen kein gegenseitiges axiales Verrutschen der beiden Teile 6, 33 stattfinden kann. Das Lagermittel 33 hält die Drosselklappenwelle 6 in axialer Richtung fest, ohne daß dafür die Drosselklappenwelle 6 mit z. B. einer Abstufung, einem Einstich oder dergleichen versehen sein muß.

Auch bei dem in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbei­ spiel sorgen die Wälzkörper 36 für eine leichtgängige radiale Lagerung der Drosselklappenwelle 6. Auch ist die Drosselklappenwelle 6 dadurch, daß das Lagermittel 33 am Anschlag 32′ zuverlässig anliegt, in axialer Richtung exakt fixiert.

Auch bei dem in der Fig. 3 dargestellten Ausführungs­ beispiel ergibt sich eine einfache Möglichkeit zur Montage der Drosselvorrichtung mit einer Vorgehensweise wie nachfolgend beschrieben.

Zunächst wird das Lagermittel 33 mit den Wälzkörpern 36, die Gleitscheibe 43, das Spannmittel 34 und die Stützscheibe 44 in die Lageraussparung 10 eingebaut. Bei geringem Druck in axialer Richtung auf die Stützscheibe 44 kann das Halte­ element 35′ leicht in den Einstich 26′ eingebaut werden.

Nach Komplettierung der Vormontagebaugruppe 40′ wird die Drosselklappenwelle 6 mit dem angebauten Anlenkmittel 14 und der angehängten Rückstellfeder 20 eingebaut. Der innere Durchmesser des Lagermittels 33 ist so dimensioniert, daß eine ausreichende Pressung zwischen dem Lagermittel 33 und der Drosselklappenwelle 6 vorhanden ist, so daß sich die Drosselklappenwelle 6 gegenüber dem Lagermittel 33 während der Lebensdauer der Drosselvorrichtung nicht verschieben kann, andererseits aber ist bei der Dimensionierung des Innendurchmessers des Lagermittels 33 aber auch berücksichtigt, daß die Drosselklappenwelle 6 bei der Montage mit vertretbarem Kraftaufwand in das Lagermittel 33 hineingeschoben werden kann. Anstatt über Pressung kann das Lagermittel 33 auch z. B. mittels Kleben mit der Drossel­ klappenwelle 6 fest verbunden werden.

Die Drosselklappenwelle 6 wird so weit in bzw. durch das Lagermittel 33 geschoben, bis die Drosselklappenwelle 6 ihre gewünschte Position erreicht hat, in der sie durch das Lagermittel 33 dauerhaft exakt fixiert wird.

Anschließend wird die Drosselklappe 8 mit der Drossel­ klappenwelle 6 verbunden, wobei diese Verbindung z. B mit Hilfe zweier Schrauben geschehen kann.

Das Spannmittel 34 ist beispielsweise, in axialer Richtung betrachtet, d. h. in Längsrichtung der Drosselklappenwelle 6, eine federnde wellige Scheibe, die in eingebautem Zustand für eine Federkraft in axialer Richtung sorgt (Fig. 1). Das Spannmittel 34 kann auch eine Tellerfeder sein, die denselben Zweck erfüllt (Fig. 4). Das Spannmittel 34 kann aber auch aus einem anderen elastischen Material bestehen, wie z. B. aus Gummi, elastischem Kunststoff oder einem sonstigen polymeren oder elastomeren Werkstoff (Fig. 3). Dieser Werkstoff kann so geformt sein, daß er gleichzeitig auch noch für eine Abdichtung zwischen der Drosselklappen­ welle 6 und dem Drosselklappengehäuse 2 sorgt. Das Spann­ mittel 34 kann beispielsweise in Form eines O-Ringes (Fig. 3) oder in Form eines Nutringes, X-Ringes usw. geformt sein. Das Spannmittel 34 kann praktisch jede für Dichtringe übliche Form besitzen.

Die Fig. 4 zeigt in beispielhafter Form, mit geändertem Maßstab eine Einzelheit einer abgewandelten erfindungs­ gemäßen Drosselvorrichtung.

Bei dem in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird auf den in der Fig. 3 gezeigten Einstich 26′ verzichtet. Stattdessen wird ein abgewandeltes Halteelement 35′′ so in die Lageraussparung 10 eingepreßt, daß das Halte­ element 35′′ in der Lageraussparung 10 fest fixiert ist. Das Halteelement 35′′ ist in der Lageraussparung 10 beispiels­ weise festgeklemmt oder festgeklebt. Bei dem in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel kann sich das Spannmittel 34 an einem Anschlag 31′′, der am Halteelement 35′′ gebildet wird, abstützen.

Das Spannmittel 34 spannt das fest mit der Drosselklappen­ welle 6 verklemmte Lagermittel 33 gegen den am Drosselklappengehäuse 2 vorgesehenen zweiten Anschlag 32′′, so daß die Drosselklappenwelle 6 in ihrer axialen Richtung fixiert ist.

Bei einer Schwenkbewegung der Drosselklappenwelle 6 entsteht eine Relativbewegung zwischen dem Anschlag 32′′ und der dem Anschlag 32′′ zugewandten Stirnseite des Lagermittel 33. Zu­ sätzlich entsteht eine Relativbewegung zwischen der Gleit­ scheibe 43 und der der Gleitscheibe 43 zugewandten Stirn­ seite des Lagermittel 33, oder es entsteht eine Relativ­ bewegung zwischen der Gleitscheibe 43 und dem Spannmittel 34 oder zwischen dem Spannmittel 34 und dem Halteelement 35′′. Prinzipiell kann auch auf die Gleitscheibe 43 verzichtet werden. Das Spannmittel 34 kann auch zwischen dem zweiten Anschlag 32′′ und dem Lagermittel 33 vorgesehen sein.

Die Fig. 5 zeigt eine weitere beispielhaft ausgewählte Möglichkeit zur Ausführung der erfindungsgemäßen Drossel­ vorrichtung.

Bei dem in der Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Spannmittel 34 in das Halteelement 35′′′ integriert. Das Halteelement 35′′′ ist so gestaltet und an seinem Innen­ durchmesser so dimensioniert, daß es auf der Drosselklappen­ welle 6 nur in Richtung gegen den zweiten Anschlag 32′′′ verschoben werden kann. Nach der Montage des Halteelements 35′′′ auf der Drosselklappenwelle 6 verzahnt sich das Halteelement 35′′′ mit der Drosselklappenwelle 6 und wirkt auch als Spannmittel 34. Das Spannmittel 34 bzw. das Halte­ element 35′′′ verzahnt sich im montierten Zustand an einem sich an der Berührung mit der Drosselklappenwelle 6 bildenden Anschlag 31′′′. Infolge des Spannmittels 34 ist auch bei dem in der Fig. 5 dargestellten Ausführungs­ beispiel das Lagermittel 33 zwischen dem ersten Anschlag 31′′′ und dem zweiten Anschlag 32′′′ in axialer Richtung gehalten.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 umfaßt die Vormontage­ baugruppe 40 die Drosselklappenwelle 6, das Lagermittel 33, das Spannmittel 34 und das Halteelement 35′′′. Nach Einbau der Vormontagebaugruppe 40 in das Drosselklappengehäuse 2 ist die Drosselklappenwelle 6 in axialer Richtung über das Lagermittel 33 gegenüber dem Drosselklappengehäuse 2 in axialer Richtung fixiert.

Zwischen der Drosselklappenwelle 6 und dem Lagermittel 33 gibt es in radialer Richtung ein enges Lagerspiel 46. Das Lagerspiel 46 ist so dimensioniert, daß an dieser Stelle ein Gleitlager entsteht zur radialen Führung der schwenkbaren Drosselklappenwelle 6. Deshalb kann man bei dem in der Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel auf eine Wälzlagerung der Drosselklappenwelle 6 verzichten.

Die Fig. 6 zeigt ausschnittsweise ein weiteres bevorzugt ausgewähltes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Drosselvorrichtung.

Im Unterschied zu den in den anderen Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen sind bei dem für die Fig. 6 gewählten Ausführungsbeispiel die Radial-Lagerung und die Axial-Fixierung der Drosselklappenwelle 6 voneinander getrennt.

Zwischen dem Lagermittel 33 und der Drosselklappenwelle 6 gibt es ein Radialspiel 48. Das Radialspiel 48 ist so dimen­ sioniert, daß die Drosselklappenwelle 6 unter keinen Umständen mit dem Lagermittel 33 in Berührung kommt.

Bei dem in der Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sorgt das Spannmittel 34 für eine axiale Einspannung des Lagermittels 33 zwischen einem ersten Anschlag 31′′′′ und einem zweiten Anschlag 32′′′′. Das Spannmittel 34 ist beispielsweise eine gewellte umlaufende federnde Scheibe. Das Halteelement 35′′′′ verkrallt sich radial mit der Drosselklappenwelle 6 und hält die entsprechenden Bauteile an der vorgesehenen Stelle.

Da bei dem in der Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel über das Lagermittel 33 keine radiale Führung der Drosselklappen­ welle 6 möglich ist, ist zusätzlich noch ein Radiallager 50 erforderlich. Das Radiallager 50 umfaßt beispielhaft einen Wälzlagerkäfig 52, in dem die Wälzlager 36 gelagert und ge­ führt werden.

Die Fig. 1 und 3 zeigen die zweiseitig gelagerte Drossel­ klappenwelle 6. Die beschriebene Axial-Fixierung der Drosselklappenwelle ist aber genau so gut auch bei einer nur einseitig gelagerten Drosselklappenwelle möglich.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1, 5 u. 6 ist das Lagermittel 33 in axialer Richtung, d. h. in Längs­ richtung zur Drosselklappenwelle 6, zumindest indirekt gegenüber der Drosselklappenwelle 6 festgelegt. In Umfangs­ richtung ist die Drosselklappenwelle 6 gegenüber dem Lager­ mittel 33 bzw. das Lagermittel 33 gegenüber der Drossel­ klappenwelle 6 zumindest über einen konstruktiv festgelegten Winkel frei schwenkbar. Andererseits ist das Lagermittel 33 zumindest indirekt, d. h. direkt oder aber z. B. über eine Hülse, in der Lageraussparung 10 festgehalten. Vorzugsweise ist das Lagermittel 33 in der Lageraussparung 10 festge­ klemmt. Festkleben wäre z. B. auch möglich. Je nach Aus­ führung befinden sich die beiden Anschläge 31, 31′′′, 31′′′′ und 32, 32′′′, 32′′′′ direkt an der Drosselklappenwelle 6. Die Anschläge können sich aber auch nur indirekt an der Drossel­ klappenwelle 6 befinden, beispielsweise über das Anlenk­ mittel 14.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 3 u. 4 ist das Lagermittel 33 in axialer Richtung, d. h. in Längsrichtung zur Drosselklappenwelle 6, zumindest indirekt gegenüber dem Drosselklappengehäuse 2 festgelegt. In Umfangsrichtung ist das Lagermittel 33 gegenüber dem Drosselklappengehäuse 6 zu­ mindest über einen konstruktiv festgelegten Winkel frei schwenkbar. Andererseits ist das Lagermittel 33 zumindest indirekt, d. h. direkt oder aber z. B. über eine Hülse, auf der Drosselklappenwelle 6 festgehalten. Vorzugsweise ist das Lagermittel 33 auf der Drosselklappenwelle 6 festgeklemmt. Festkleben wäre z. B. auch möglich. Je nach Ausführung befinden sich die beiden Anschläge 31′ und 32′ bzw. 31′′ und 32′′ direkt an dem Drosselklappengehäuse 2. Die Anschläge können sich aber auch indirekt an dem Drosselklappengehäuse 2 befinden, beispielsweise über das Halteelement 35′ bzw. 35′′.

Eine bevorzugte Ausführung ergibt sich durch das Spannmittel 34, das das Lagermittel 33 gegen einen der beiden Anschläge 31, 31′′′, 31′′′′, 32, 32′′′, 32′′′′ (Fig. 1, 5 u. 6), bzw. gegen einen der beiden Anschläge 31′, 31′′, 32′, 32′′ (Fig. 3 u. 4) spannt. Wegen dem Spannmittel 34 ist das Lagermittel 33 zwischen den beiden Anschlägen 31 und 32 (Fig. 1) bzw. 31′ und 32′ (Fig. 3) bzw. 31′′ und 32′′ (Fig. 4) bzw. 31′′′ und 32′′′ (Fig. 5) bzw. 31′′′′ und 32′′′′ (Fig. 6) eingespannt und somit in axialer Richtung festgelegt. Da das Spannmittel 34 elastisch ist, können Maßtoleranzen in sehr hohem Maße ausgeglichen werden.

Bei der Montage der in den Fig. 1, 5 u. 6 dargestellten Drosselvorrichtungen wird das gegenüber der Drosselklappen­ welle 6 schwenkbare und axial festgelegte Lagermittel 33 zusammen mit der Drosselklappenwelle 6 in die Lageraus­ sparung 10 eingebaut. Das Lagermittel 33 wird vorzugsweise in die Lageraussparung 10 eingeklemmt. Z. B. Kleben oder Schrauben anstatt Klemmen oder eine Kombination hiervon ist auch möglich. Die Lageraussparungen 10 und 12 befinden sich direkt oder indirekt in oder am Drosselklappengehäuse 2.

Bei der Montage der in den Fig. 3 u. 4 dargestellten Drosselvorrichtungen wird die Drosselklappenwelle 6 in das gegenüber dem Drosselklappengehäuse 2 schwenkbare und axial festgelegte Lagermittel 33 eingebaut. Das Lagermittel 33 wird vorzugsweise auf die Drosselklappenwelle 6 geklemmt. In gleicher Weise, wie bei Fig. 1, 5 und 6 das Lagermittel 33 im Drosselklappengehäuse 2 fixiert werden kann, so ist auch bei Fig. 3 und 4 das Lagermittel 33 mit der Drosselklappenwelle 6 verbindbar.

Das Lagermittel 33 und die Drosselklappenwelle 6 werden zunächst zu der Vormontagebaugruppe 40 zusammengebaut, die dann in einem weiteren Herstellungsschritt in die Lageraussparung 10 eingeführt wird (Fig. 1, 5 u. 6), bzw. es werden das Lagermittel 33 und das Drosselklappengehäuse 2 zu der Vormontagebaugruppe 40′ zusammengebaut, bevor dann in einem weiteren Herstellungsschritt die Drosselklappenwelle 6 in das Lagermittel 33 eingebaut wird.

Claims (11)

1. Drosselvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, mit einem Drosselklappengehäuse und mit einer mit einer Drosselklappen­ welle verbunden Drosselklappe, wobei die Drosselklappenwelle in einer am Drosselklappengehäuse vorgesehenen Lageraussparung schwenkbar gelagert und mit Hilfe einer an der Drosselklappen­ welle angreifenden Stelleinrichtung schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lagermittel (33) vorgesehen ist, das in axialer Richtung zumindest indirekt gegenüber der Drosselklappenwelle (6) festgelegt und in Umfangsrichtung gegenüber der Drosselklappenwelle (6) schwenkbar ist, wobei das Lagermittel (33) zumindest indirekt in der Lageraussparung (10) festgehalten ist (Fig. 1, 5, 6).

2. Drosselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest indirekt an der Drosselklappenwelle (6) ein erster Anschlag (31, 31′′′, 31′′′′) und ein zweiter Anschlag (32, 32′′′, 32′′′′) vorgesehen sind, zwischen denen das Lagermittel (33) in axialer Richtung gehalten ist.

3. Drosselvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Anschlägen (31, 32, 31′′′, 32′′′, 31′′′′, 32′′′′) ein das Lagermittel (33) gegen einen der beiden Anschläge spannendes Spannmittel (34) vorgesehen ist.

4. Drosselvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, mit einem Drosselklappengehäuse und mit einer mit einer Drosselklappen­ welle verbunden Drosselklappe, wobei die Drosselklappenwelle in einer am Drosselklappengehäuse vorgesehenen Lageraussparung schwenkbar gelagert und mit Hilfe einer an der Drosselklappen­ welle angreifenden Stelleinrichtung schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lagermittel (33) vorgesehen ist, das in axialer Richtung zumindest indirekt gegenüber dem Drosselklappengehäuse (2) festgelegt und in Umfangsrichtung ge­ genüber dem Drosselklappengehäuse (2) schwenkbar ist, wobei das Lagermittel (33) zumindest indirekt auf der Drosselklappenwelle (6) festgehalten ist (Fig. 3, 4).

5. Drosselvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest indirekt an dem Drosselklappengehäuse (2) ein erster Anschlag (31′, 31′′) und ein zweiter Anschlag (32′, 32′′) vorgesehen sind, zwischen denen das Lagermittel (33) in axialer Richtung gehalten ist.

6. Drosselvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Anschlägen (31′, 32′, 31′′, 32′′) ein das Lagermittel (33) gegen einen der beiden Anschläge spannendes Spannmittel (34) vorgesehen ist.

7. Drosselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagermittel (33) zur Über­ tragung radialer Kräfte zwischen der Drosselklappenwelle (6) und dem Drosselklappengehäuse (2) dient.

8. Drosselvorrichtung nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannmittel (34) ein elastisches Mittel ist.

9. Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 3, 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannmittel (34) zur Abdichtung zwischen der Drosselklappenwelle (6) und dem Drosselklappen­ gehäuse (2) dient.

10. Verfahren zur Herstellung einer Drosselvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, mit einem Drosselklappengehäuse und mit einer mit einer Drosselklappenwelle verbundenen Drosselklappe, wobei die Drosselklappenwelle in einer am Drosselklappengehäuse vorgesehenen Lageraussparung schwenkbar gelagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Drosselklappenwelle (6) mit einem Lagermittel (33) zusammengefügt wird, das gegenüber der Drosselklappenwelle (6) in Umfangsrichtung schwenkbar ist und das zumindest indirekt gegenüber der Drosselklappenwelle (6) in axialer Richtung festgelegt wird, und danach die Drosselklappenwelle (6) zusammen mit dem Lagermittel (33) in die Lageraussparung (10) eingebaut wird (Fig. 1, 5, 6).

11. Verfahren zur Herstellung einer Drosselvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, mit einem Drosselklappengehäuse und mit einer mit einer Drosselklappenwelle verbundenen Drosselklappe, wobei die Drosselklappenwelle in einer am Drosselklappengehäuse vorgesehenen Lageraussparung schwenkbar gelagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst das Drosselklappengehäuse (2) mit einem Lagermittel (33) zusammengefügt wird, das gegenüber dem Drosselklappengehäuse (2) in Umfangsrichtung schwenkbar ist und das zumindest indirekt gegenüber dem Drosselklappengehäuse (2) in axialer Richtung festgelegt wird, und danach die Drosselklappenwelle (6) zumindest indirekt in das Lagermittel (33) eingebaut wird (Fig. 3, 4).