[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit mindestens einer innerhalb einer
Ansaugbohrung befindlichen Drosselklappe, welche auf einer Welle angeordnet ist.
[0002] Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise in Saug- und Dossiervorrichtungen in
Verbrennungsmotoren verwendet, um die Abgase des Motors erneut einer Verbrennung zuzuführen.
Mittels mehrerer Drosselklappen wird die Zuführung der Abgase gesteuert, wobei die
Drosselklappen über die Welle um etwa 90° verschwenkbar sind. Zur Befestigung der
Drosselklappen auf der Welle werden üblicherweise Schrauben verwendet. Eine derartige
Befestigung erfordert einen erheblichen Fertigungsaufwand.
[0003] Weiterhin ist es bekannt, die Drosselklappe mittels einer Clip-Klemm-Verbindung auf
die Welle aufzubringen. Eine derartige Clipbefestigung hat den Nachteil eines aufwendigen
Fertigungsverfahrens und birgt die Gefahr in sich, daß sich die Klappe bei Schwingungen
lösen könnte.
[0004] Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine verbesserte Vorrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, bei der die Funktion der Drosselklappe und der Welle zuverlässig
erhalten bleibt.
[0005] Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß zwischen der Drosselklappe und der Welle mindestens eine Schweißverbindungsstelle
ausgebildet ist.
[0006] Um die Schweißverbindungsstelle zu erhalten, wird die Drosselklappe mindestens an
einer Stelle auf die Welle aufgeschweißt. Hierdurch ist die Drosselklappe in ausreichender
Weise an der Welle gesichert und der erhebliche mechanische Herstellungsaufwand wie
beim Stand der Technik entfällt. Soll die Drosselklappe wieder von der Welle gelöst
werden, so erfolgt dies durch einen Schlag auf die Rückseite der Drosselklappe, wodurch
die Schweißverbindungsstelle aufgebrochen wird.
[0007] Um die Drosselklappe zusätzlich auf der Welle zu sichern, besteht eine besonders
bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darin, daß zwei in axialer Richtung der Welle
nebeneinanderliegende Schweißverbindungsstellen vorgesehen sind. Vorteilhafterweise
können diese beiden Schweißverbindungsstellen symmetrisch zur Mitte der Drosselklappe
und dem Rand der Drosselklappe naheliegend angeordnet sein. Hierdurch wird verhindert,
daß sich die Drosselklappe im Verlauf intensiver Benutzung von der Welle wegbiegen
kann. Die Drosselklappe befindet sich immer in einer Ebene und liegt direkt auf der
Welle auf.
[0008] Zur leichten Fertigung sind die Schweißverbindungsstellen zweckmäßigerweise als Laserschweißverbindungsstellen
ausgebildet, welche mittels eines Laserpunktschweißgerätes erzeugt werden können.
[0009] Um die Drosselklappe auf der Welle vor der Ausbildung der Schweißverbindungsstelle
in Umfangsrichtung der Welle zu fixieren, sieht eine weitere Ausführungsform der Erfindung
vor, daß auf der Welle eine Ausprägung und in der Drosselklappe eine Ausnehmung zur
Aufnahme der Ausprägung vorgesehen sind. Vorteilhafterweise ist die Ausnehmung in
der Mitte der Drosselklappe angeordnet.
[0010] In ihrer maximalen Schließstellung liegt die Drosselklappe nicht vollständig an den
Innenwänden der Ansaugbohrung an, sondern schließt mit einer Ebene senkrecht zu der
Ansaugbohrung einen Winkel von 3° ein.
[0011] Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung
zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hierbei stellen dar:
- Fig. 1
- eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf eine Drosselklappe mit abgeschnittener Welle und
- Fig. 3
- einen Querschnitt nach Fig. 2.
[0012] Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem Grundkörper 1 mit einer Oberseite
2 und einer Unterseite 3. Von der Oberseite 2 zur Unterseite 3 erstrecken sich acht
durchgehende Ansaugbohrungen 4 mit jeweils einem Einlaß 5 und einem Auslaß 6. Durch
alle Ansaugbohrungen 4 erstreckt sich radial und etwa in halber Tiefe der Bohrungen
eine durchgehende Welle 7, welche innerhalb des Grundkörpers 1 gelagert ist. Innerhalb
von vier der acht Bohrungen 4 ist auf der Welle 7 eine Drosselklappe 8 befestigt.
Zur Befestigung sind zwischen jeder Drosselklappe 8 und der Welle 7 zwei Schweißverbindungsstellen
9 vorgesehen, welche in axialer Richtung 10 der Welle 7 nebeneinanderliegend angeordnet
sind. Die Schweißverbindungsstellen 9 liegen symmetrisch zur Mitte 11 der Drosselklappe
8 und sind einem Rand 12 der Drosselklappe 8 naheliegend angeordnet. Symmetrisch zu
ihrer Mitte 11 weist die Drosselklappe 8 eine rechteckige Ausnehmung 13 auf, in welche
eine rechteckige Ausprägung 14 der Welle 7 hineinragt. Mittels dieser Ausprägung 14
kann die Drosselklappe 8 auf der Welle 7 in Umfangsrichtung 17 fixiert werden. Die
Ausnehmung 13 befindet sich im Bereich einer kuppenförmigen Erhebung 15 der ansonsten
scheibenförmigen Drosselklappe 8. Die Erhebung 15 erstreckt sich radial über die Drosselklappe
und weist eine derartige Krümmung auf, daß sie auf der Welle 7 beim Aufsetzen der
Drosselklappe 8 anliegt. Auf der Welle 7 sind weiterhin ortsfeste Hülsen 16a bzw.
16b vorgesehen, welche sich innerhalb des Grundkörpers 1 befinden und bündig mit den
Innenwandungen der Ansaugbohrungen 4 abschließen. Die Hülsen dienen zur Lagerung der
Welle innerhalb des Grundkörpers 1. Da die Drosselklappe 8 zwischen je zwei dieser
Hülsen 16 angeordnet ist, können diese auch als Anschlag für den Rand 12 der Drosselklappe
8 dienen. Die Abstandsmaße zwischen zwei Hülsen 16a und 16b sind so gewählt, daß sie
denen zwischen den beiden abgeflachten Stirnkantenflächen 18a und 18b einer Drosselklappe
8 entsprechen, so daß durch das Zuammenwirken von Hülsen und Stirnkantenflächen eine
axiale Festlegung der Drosselklappe in Pfeilrichtung 10 der Fig. 2 auf der Welle erfolgt.
[0013] In ihrer Offenstellung liegt die Ebene der Drosselklappe 8 in einer Ebene, welche
von der Achse der Welle 7 und der Mittelachse der Ansaugbohrung 4 aufgespannt wird.
In ihrer maximalen Schließstellung liegt die Drosselklappe 8 in einer Ebene, welche
um 3° gegenüber einer Ebene geneigt ist, die von der axialen Richtung 10 der Welle
7 und einer radialen Mittelachse der Bohrung 4 aufgespannt wird. In dieser maximalen
Schließstellung liegt der Rand 12 der Drosselklappe 8 nicht vollständig an der Innenwandung
der Bohrung 4 an, sondern die Drosselklappe befindet sich von der Welle 7 aus gesehen
etwas oberhalb und unterhalb der Welle 7.
[0014] Wenn die Drosselklappe 8 auf der Welle 7 befestigt wird, so wird zuerst die Drosselklappe
8 auf die Welle 7 aufgesetzt und zwar derart, daß die Ausprägung 14 in die Ausnehmung
13 eingreift, wobei sich die kuppenförmige Erhebung 15 an die Welle 7 anlegt. Dies
gestattet eine Fixierung der Drosselklappe 8 in Umfangsrichtung 17. In axialer Richtung
erfolgt die Festlegung durch das Zusammenwirken von den Stirnkantenflächen und den
Hülsen. Anschließend wird die Drosselklappe 8 an zwei Stellen auf die Welle 7 mit
einem Laserpunktschweißgerät punktgeschweißt, um die Schweißverbindungsstellen 9 herzustellen.
Somit ist die Drosselklappe 8 in einfacher Weise auf der Welle 7 befestigt. Durch
die Ansaugbohrungen 4 können dann Gase hindurchgesaugt werden, wobei der Grad des
Durchlasses durch die Stellung der Drosselklappe 8, welche über die Welle 7 betätigt
wird, festgelegt ist.
1. Vorrichtung mit mindestens einer innerhalb einer Ansaugbohrung (4) befindlichen Drosselklappe
(8), welche auf einer Welle (7) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Drosselklappe (8) und der Welle (7) mindestens eine Schweißverbindungsstelle
(9) ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in axialer Richtung (10) der Welle (7) nebeneinanderliegende Schweißverbindungsstellen
(9) vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Schweißverbindungsstellen (9) symmetrisch zu einer Mitte (11) der
Drosselklappe (8) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Schweißverbindungsstellen (9) als Laserschweißverbindungsstellen
ausgebildet sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (7) eine Ausprägung (14) zur Fixierung der Drosselklappe (8) in
Umfangsrichtung und in der Drosselklappe (8) eine Ausnehmung (13) zur Aufnahme der
Ausprägung (14) vorgesehen sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (13) in der Mitte (11) der Drosselklappe (8) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (7) ortsfeste Hülsen (16) vorgesehen sind, wobei die Drosselklappe
(8) zwischen je zwei dieser Hülsen (16) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappe (8) eine maximale Schließstellung von 3° aufweist, wobei die
Drosselklappe (8) mit einer Ebene senkrecht zu der Ansaugbohrung (4) den Winkel von
3° einschließt.