EP1281849A2 - Drosselvorrichtung mit Antriebsaufnahme und Antriebskontaktierung - Google Patents

Drosselvorrichtung mit Antriebsaufnahme und Antriebskontaktierung Download PDF

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EP1281849A2
EP1281849A2 EP02014581A EP02014581A EP1281849A2 EP 1281849 A2 EP1281849 A2 EP 1281849A2 EP 02014581 A EP02014581 A EP 02014581A EP 02014581 A EP02014581 A EP 02014581A EP 1281849 A2 EP1281849 A2 EP 1281849A2
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EP
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closure
actuator
contacting element
housing
receiving housing
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EP1281849A3 (de
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Klaus Kaiser
Michael Brozio
Markus Michels
Stefan Josten
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • Y10T29/49229—Prime mover or fluid pump making
    • Y10T29/49231—I.C. [internal combustion] engine making

Definitions

  • throttle devices are used in the intake manifold Use with which the air volume required by the internal combustion engine for Combustion of the fuel in the combustion chamber of the internal combustion engine can be regulated can.
  • the throttle devices usually include a drive, one on one Shaft added throttle valve as well as a two-part throttle housing, which consists of Made of cast metal or can be designed as a plastic injection molded part.
  • a separate housing cover is also often provided, with which the Housing can be sealed to protect against intake of external air.
  • the throttle valve control unit comprises a throttle valve shaft rotatably mounted in a throttle valve assembly recorded throttle valve. This is with one of the throttle valve shaft assigned, mounted on the throttle valve actuator, movable this at least one grinder and at least one potentiometer track for detection has a setting position of the throttle valve shaft with an electrical connection.
  • the electrical connection is the servomotor and the potentiometer in a connection compartment connected; the terminal compartment is also surrounded by a closing cover.
  • the at least one potentiometer track is attached to the lid, with the lid a coupling part belonging to the electrical connection is formed.
  • the Cover provided at least one engine connector, which at the throttle valve connector mounted cover in electrical contact with one connected to the servomotor Motor mating contact is.
  • the suction pipe comprises an at least two-part shell structure, a first shell and a second shell being connected to one another via an elastic seal are connected.
  • the first shell has a receiving area for the seal, in the the second shell engages with a fixing part.
  • the recording area is essentially formed as an axially extending groove formed on the wall of the first shell.
  • the fixing part is essentially an integrally formed on the wall of the second shell axially extending web is formed.
  • a sealing element is preferably used elastic seal made of closed-pore silicone foam is used.
  • the bowls are manufactured according to this solution as thermoplastic injection molded parts.
  • the DE 198 43 771 A1 has an electromotive actuator, in particular for use on one Throttle device of an internal combustion engine to the subject.
  • the electromotive Actuator includes a housing and one on a drive side within the Housing arranged electric motor. By means of the electric motor, one is in the housing arranged movable element, in particular driven a throttle valve, wherein on the housing a separate electronics housing for receiving a control and / or Evaluation electronics can be attached.
  • the drive side of the electromotive actuator is connected to the electronics housing via electrical connecting means, the electrical connection means are particularly part of the electronics housing.
  • the Throttle body includes a plug or socket that connects to the electrical connection means is complementary.
  • a throttle device can be guided Actuating actuator and fastening aids directly on the throttle device housing be trained in its manufacture.
  • a receptacle housing is provided, in which a preferably as an electrical Actuator configured actuator can be inserted.
  • the housing for the actuator can be formed with two guide surfaces, one of which through the inside of the lateral surface of the receiving housing is formed.
  • Another leadership area for the actuator that can be inserted into the receiving housing can be in the range an end wall of the receiving housing.
  • Fastening aids can be attached to the outside of the housing for the actuator be molded on.
  • the mounting aids several of which are along the peripheral surface of the receiving housing can be arranged distributed, include openings into which Protrusions formed on the locking and contacting element according to Art a snap lock.
  • a locking tab connection can Fastening of the closure and contacting element on the housing also Screws or pins are used; in this case the fastening aids are included Provide internal threads, stop surfaces or the like.
  • Sealing elements with which the actuator can be inserted can be embedded in the receiving housing through the closure and contacting element against external influences such as penetrating Dust or moisture can be protected.
  • the seal between the receiving housing and the closure and contacting element can be integrated with an integrated labyrinth seal Form an O-ring or by gluing the two components together.
  • the receiving housing and closure and contacting element are connected to one another by ultrasonic welding or laser welding.
  • Figure 1 is a top perspective view of a housing half of the throttle device remove.
  • a housing half 2 of a throttle device 1 shown in FIG Original molding process such as casting or multi-component injection molding manufactured.
  • the housing half 2 comprises an injection molded receiving shell 3, which is a drive element of an inner bore 4, not shown here the housing half 2 enclosing or releasing throttle valve assembly.
  • the inner bore 4 of the housing half 2 is delimited by a wall 5 and extends over a pipe section 6, i.e. the nozzle area of the throttle device 1.
  • a first storage location 7 or a second storage location 8 is formed, in which the Bearing pin of a throttle valve arrangement, not shown here, which can be inserted into the housing half 2 can be rotated.
  • the contact area 9 of the housing half 2 forms the contact surface for the assembly of an upper housing half, not shown here, by mounting the throttle valve assembly, also not shown, with its Bearing pins in the first bearing point 7 and the second bearing point 8 is fixed.
  • an inlet 10 or a Process 11 provided through which a tempering medium can circulate.
  • a cylindrical one configured receiving housing 12 molded.
  • the wall of the housing 12 delimits a cylindrical cavity 13 in which a first guide surface 14 is formed by the inner wall of the receiving housing 12.
  • Another, second Guide surface 15 is in the bottom area of the cylindrically configured receiving housing 12 provided.
  • the second guide surface 15 is due to the wall thickness of the bottom surface of the cylindrical cavity 12, through which, for example, a gear configured drive element 25 of an actuator 20 (see illustration according to FIG. 2) can be inserted.
  • Fastening aids are on an end face 17 of the receiving housing 12 16 molded.
  • the mounting aids 16 are even on the circumference of the arranged cylindrically configured receiving housing 12 and allow a locking a closure and contacting element 24, not shown here.
  • Figure 2 shows a perspective view of an actuator with electrical contact.
  • the actuator 20 shown in Figure 2 is designed as a cylindrical body.
  • the outer surface 21 of the actuator 20 is formed in a first outer diameter 22, while a between a drive element designed as a gear 25 and the Section of the cylinder body of the actuator 20 in a second outer diameter 23 is formed.
  • the outer diameter 22 of the outer surface 21 and the second Outer diameter 23 between the drive element 25 and the cylinder body of the actuator 20 correspond to the inner diameters of the first guide surface 14 and the second guide surface 15 in the bottom region of the receiving housing 12.
  • a disk-shaped configured contacting element 24 On the side of the actuator 20 facing away from the drive element 25 there is a disk-shaped configured contacting element 24. On the circumference of the disk-shaped provided locking and contacting element 24 there are projections 26, which, for example, on the fastening aids 16 shown in FIG. 1 on the circumference of the receiving housing 12 can be locked. On the inside of the closure and contacting element 24 Griffinierurigsele elements 27 and 28 are provided through which the actuator 20 when inserted into the cavity 13 of the receiving housing 12 and subsequent Attach the closure and contacting element 24 to the fastening aids 16 of the receiving housing 12 can be connected to an electrical connection 31 is.
  • Figure 3 shows the joining of the electric actuator to the housing half of the throttle device.
  • the actuator 20 is in the joining direction 30 in the cavity 13 of the receiving housing 12 inserted.
  • the lateral surface 21, formed in the first diameter 22, serves as Joining surface along the first guide surface 14, i.e. the inside of the peripheral surface of the receiving housing 12.
  • the closure and contacting element 24 can both integrated on the actuator 20, i.e. be injection molded, as well as subsequently before mounting the Actuator 20 in the joining direction 30 in the cavity 13 of the receiving housing 12 these are put on.
  • the on the peripheral surface of the closure and contacting element 24 engage projections 26 (see illustration according to FIG 4.1) in the mounting aids 16 on the receiving housing 12.
  • FIG. 4 and Figure 4.1 show that mounted on a housing half of the throttle device Actuator.
  • the actuator 20 is entirely from the receiving housing 12 enclosed. That on the mounting aids 16 on the peripheral surface of the receiving housing 12 locked locking and contacting element 24 closes the actuator 20 in the receptacle housing 12 from the outside.
  • Figure 4.1 shows a joint between the receiving housing and the closure and contacting element on an enlarged scale.
  • the joint 31 between the closure and contacting element 24 and the fastening aids 16 on the circumference of the receiving housing 12 is designed as a snap-in connection.
  • the projections are molded onto the closure and contacting element 24 26 are provided with a bevel 33 in their area lying in the assembly direction 30.
  • the bevel 33 of the projections 26 moves in openings 34 of the fastening aids 16, which comprise a web-shaped section and forms after insertion into a snap lock that can also be released.
  • the fastening aids 16 as shown in Figure 4.1 are by material bridges 16 made of molded plastic.
  • the fastening aids 16 of locking lugs 32 of the projections 26 passes through, the formation of an internal thread in the area the openings 34 of the fastening aids 16 are omitted.
  • Figure 5 shows the longitudinal section through the recorded on the housing half Actuator.
  • the actuator 20, the lateral surface of which is accommodated, is accommodated in the interior of the receiving housing 12 21 with the first outer diameter 22 on the first guide surface 14 of the receiving housing 12 is present.
  • the one formed on the actuator 20 in the second outer diameter 23 Section lies on the second guide surface 15 within the receiving housing 12 on.
  • the on the receiving housing 12 with molded-on receiving shell 3 encloses this configured as a gear drive element 25, which is driven by means of the actuator 20 is.
  • the drive element 25 configured as a gearwheel is on a drive shaft 29 added.
  • an O-ring 47 Inserted sealing element through which the received in the interior of the housing 12 Actuator 20 protected against moisture and penetrating dirt particles becomes.
  • an insertable seal in the form of an O-ring 47 this can be in the form of a disk Injection molded part procuring closure and contacting element 24 die Overlap end face with a cover 42, so that the seal directly into the closure and contacting element 24 can be integrated.
  • the one on the closure and Contacting element 24 formed collar can on the outer surface of the receiving housing for example by thermal joining processes, such as ultrasonic welding or laser welding.
  • the representation according to FIG. 5.2 is a variant of the integration of an actuator in the interior of a receptacle housing, the actuator is stored vibration-free by means of a damping element.
  • the damping element 44 can be made of elastomer material be configured and configured in a ring shape in the annular space 43 (cf. illustration according to Figure 5.1).
  • the damping element 44 By joining the closure and contacting element 24 on the receiving housing 12, be it by a snap connection, a screw connection by ultrasonic welding, by laser welding or by gluing a preload on the damping element accommodated in the interior of the receiving housing 12 44 exercised so that the actuator 20, guided on the first guide surface 14 and the second guide surface 15 is mounted vibration-free.
  • the injection molded onto a housing half 2 of a throttle device 1 according to the invention Receiving housing 12 with first and second guide surfaces 14 and 14 formed thereon, respectively 15 allows an actuator 20 to be assembled easily and inexpensively in these.
  • the actuator 20 is locked in the cavity 13 of the receiving housing 12 there is an automatic and direct electrical contacting of the actuator 20, so that only an electrical connection to the electrical connection 41 of the closure and contacting element 24 is to be produced.
  • the assembled assembly i.e. the housing half 2 with the actuator 20 accommodated therein can be under Avoiding a large number of assembly or handling steps much more cost-effectively produce, especially if the housing half 12 with molded onto it Receiving housing 12 by means of a primary molding process such as casting or plastic injection molding.
  • plastic injection molding is in particular a production of the housing half 2 of the throttle device 1 in two-component injection molding advantageous.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drosselvorrichtung (1) im Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine, wobei die Drosselvorrichtung (1) ein Gehäuseteil (2) umfasst, welches einen Strömungsquerschnitt (6) für einen Luftstrom enthält. An dem Gehäuseteil (2) sind Lagerungsstellen (7, 8) für eine Drosselklappenanordnung vorgesehen, die mittels eines Stellantriebes (20) betätigbar ist. Der Stellantrieb (20) ist in ein Aufnahmegehäuse (12) einführbar, welches die Montage (30) des Stellantriebes (20) ermöglichende erste und zweite Führungsfläche (14, 15) enthält. An der Umfangsfläche (21) des Aufnahmegehäuses (12) sind Befestigungshilfen (16) vorgesehen, an denen ein elektrische Anschlüsse (27, 28) des Stellantriebes (20) kontaktierendes Verschluss- und Kontaktierungselement (24) aufnehmbar ist. <IMAGE>

Description

Technisches Gebiet
Bei Verbrennungskraftmaschinen kommen im Saugrohrtrakt Drosselvorrichtungen zum Einsatz, mit denen das von der Verbrennungskraftmaschine benötigte Luftvolumen zur Verbrennung des Kraftstoffs im Brennraum der Verbrennungskraftmaschine reguliert werden kann. Die Drosselvorrichtungen umfassen in der Regel einen Antrieb, eine an einer Welle aufgenommen Drosselklappe sowie ein zweiteiliges Drosselgehäuse, welches aus Metallguss gefertigt oder als Kunststoffspritzgießteil ausgebildet sein kann. An Drosselgehäusen wird zudem vielfach ein separater Gehäusedeckel vorgesehen, mit welchem das Gehäuse zum Schutz gegen Ansaugen von Fremdluft abgedichtet werden kann.
Stand der Technik
DE 195 25 510 A1 bezieht sich auf eine Drosselklappenstelleinheit. Die Drosselklappenstelleinheit umfasst eine an einer in einem Drosselklappenstutzen drehbar gelagerten Drosselklappenwelle aufgenommene Drosselklappe. Diese ist mit einem der Drosselklappenwelle zugeordneten, am Drosselklappenstutzen gelagerten Stellmotor bewegbar, wobei dieser mindestens einen Schleifer und mindestens eine Potentiometerbahn zum Erfassen einer Stellposition der Drosselklappenwelle mit einem elektrischen Anschluss aufweist. An dem elektrischen Anschluss ist in einem Anschlussraum der Stellmotor und das Potentiometer angeschlossen; ferner ist der Anschlussraum von einem abschließenden Deckel umgeben. Die mindestens eine Potentiometerbahn ist am Deckel angebracht, wobei am Deckel ein zum elektrischen Anschluss gehörendes Kupplungsteil angeformt ist. Ferner ist an dem Deckel mindestens ein Motorsteckkontakt vorgesehen, der bei an den Drosselklappenstutzen anmontiertem Deckel in elektrischem Kontakt mit einem mit dem Stellmotor verbundenen Motorgegensteckkontakt steht.
DE 44 01 690 A1 betrifft einen Saugrohraufbau, insbesondere zum Einsatz an Verbrennungskraftmaschinen. Das Saugrohr umfasst einen wenigstens zweiteiligen Schalenaufbau, wobei eine erste Schale und eine zweite Schale über eine elastische Dichtung miteinander verbunden sind. Die erste Schale weist einen Aufnahmebereich für die Dichtung auf, in den die zweite Schale mit einem Fixierteil eingreift. Der Aufnahmebereich ist im wesentlichen als eine an der Wand der ersten Schale angeformte, axial verlaufende Nut ausgebildet. Das Fixierteil ist demgegenüber als ein an der Wand der zweiten Schale angeformter, im wesentlichen axial verlaufender Steg ausgebildet. Als Dichtelement wird vorzugsweise eine elastische Dichtung aus geschlossenporigem Silikonschaum verwendet. Die Schalen werden gemäß dieser Lösung als thermoplastische Spritzguss-Formteile gefertigt.
DE 198 43 771 A1 hat ein elektromotorisches Stellglied, insbesondere zum Einsatz an einer Drosselvorrichtung einer Verbrennungskraftmaschine zum Gegenstand. Das elektromotorische Stellglied umfasst ein Gehäuse und einen auf einer Antriebsseite innerhalb des Gehäuses angeordneten Elektromotor. Mittels des Elektromotors wird ein in dem Gehäuse angeordnetes bewegliches Element, insbesondere eine Drosselklappe angetrieben, wobei an dem Gehäuse ein separates Elektronikgehäuse zur Aufnahme einer Steuer- und/oder Auswerteelektronik befestigbar ist. Die Antriebsseite des elektromotorischen Stellglieds ist über elektrische Verbindungsmittel mit dem Elektronikgehäuse verbunden, wobei die elektrischen Verbindungsmittel insbesondere Bestandteil des Elektronikgehäuses sind. Das Drosselklappengehäuse umfasst einen Stecker oder eine Buchse, die zu dem Anschluss des elektrischen Verbindungsmittels komplementär ausgebildet ist.
Darstellung der Erfindung
Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung können eine Führung des eine Drosselvorrichtung betätigenden Stellantriebs sowie Befestigungshilfen unmittelbar am Drosselvorrichtungsgehäuse bei dessen Herstellung ausgebildet werden. Am Drosselvorrichtungsgehäuse ist ein Aufnahmegehäuse vorgesehen, in welches ein vorzugsweise als elektrischer Antrieb konfigurierter Stellantrieb eingelassen werden kann. Das Aufnahmegehäuse für den Stellantrieb kann mit zwei Führungsflächen ausgebildet werden, von denen eine durch die Innenseite der Mantelfläche des Aufnahmegehäuses gebildet ist. Eine weitere Führungsfläche für den in das Aufnahmegehäuse einführbaren Stellantrieb kann im Bereiche einer stirnseitigen Begrenzungswandung des Aufnahmegehäuses ausgebildet werden.
Beim Fügen des Stellantriebes und des Aufnahmegehäuses kann durch ein Verschluss- und Kontaktierungselement der Stellantrieb einerseits im Aufnahmegehäuse fixiert werden, wobei sich andererseits beim Fügen des Stellantriebs gleichzeitig eine elektrische Kontaktierung des Stellantriebes erreichen lässt. Dazu ist das Verschluss- und Kontaktierungselement an der Außenseite mit einem elektrischen Anschluss versehen. Bei Montage des Verschluss- und Kontaktierungselementes liegt dieses auf Kontaktierungsstiften, die an der Stirnseite des Stellantriebes vorgesehen sind, an und stellt eine elektrische Verbindung zum am Verschluss- und Kontaktierungselement vorgesehenen Steckeranschluss her. Das Verschluss- und Kontaktierungselement kann sowohl unmittelbar am elektrischen Antrieb aufgenommen sein als auch als separates Bauteil auf diesen aufgesteckt werden.
An der Außenseite des Aufnahmegehäuses für den Stellantrieb können Befestigungshilfen angeformt werden. Die Befestigungshilfen, von denen mehrere entlang der Umfangsfläche des Aufnahmegehäuses verteilt angeordnet werden können, umfassen Öffnungen, in die als Rastnasen ausgebildete Vorsprünge am Verschluss- und Kontaktierungselement nach Art eines Schnappverschlusses eingreifen. Anstelle einer Rastnasen-Verbindung können zur Befestigung des Verschluss- und Kontaktierungselementes am Aufnahmegehäuse auch Schrauben oder Stifte verwendet werden; in diesem Falle sind die Befestigungshilfen mit Innengewinden, Anschlagflächen oder dergleichen versehen.
In das Aufnahmegehäuse können Dichtelemente eingelassen sein, mit denen der Stellantrieb durch das Verschluss- und Kontaktierungselement gegen äußere Einflüsse, wie eindringenden Staub oder Feuchtigkeit geschützt werden kann. Daneben kann zwischen der dem Verschluss- und Kontaktierungselement zuweisenden Stirnseite des Antriebes und dem Verschluss- und Kontaktierungselement ein Dämpfungselement angeordnet werden, welches eine erschütterungsfreie Lagerung des Stellantriebes innerhalb des Aufnahmegehäuses ermöglicht.
Die Abdichtung zwischen dem Aufnahmegehäuse und dem Verschluss- und Kontaktierungselement kann durch eine integrierte Labyrinthdichtung, eine eingelegte Dichtung in Form eines O-Ringes oder durch Verkleben der beiden Komponenten miteinander erfolgen. Daneben können das Aufnahmegehäuse und Verschluss- und Kontaktierungselement durch Ultraschallschweißen oder Laserschweißen miteinander verbunden werden.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist eine kostengünstige Befestigungsmöglichkeit und Kontaktierung eines Stellantriebes an einer Drosselvorrichtung gegeben, die insbesondere die Anzahl der erforderlichen Montageschritte gering hält.
Zeichnung
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
Es zeigt:
Figur 1
eine perspektivische Draufsicht auf eine Gehäusehälfte der Drosselvorrichtung,
Figur 2
eine perspektivische Ansicht eines Stellantriebes mit elektrischer Kontaktierung,
Figur 3
das Fügen des elektrischen Stellantriebes an einer Gehäusehälfte der Drosselvorrichtung,
Figur 4 u. 4.1
den an einer Gehäusehälfte der Drosselvorrichtung montierten Stellantrieb,
Figur 5
den Längsschnittverlauf durch den an der Gehäusehälfte aufgenommenen Stellantrieb,
Figur 5.1
eine Ausführungsvariante einer Abdichtung zwischen Stellantrieb und Aufnahmegehäuse und
Figur 5.2
eine Ausführungsvariante eines Dämpfungselementes, welches zwischen Stellantrieb und dem Verschluss- und Kontaktierungselement eingelassen ist.
Ausführungsvarianten
Figur 1 ist die perspektivische Draufsicht auf eine Gehäusehälfte der Drosselvorrichtung zu entnehmen.
Eine in Figur 2 dargestellte Gehäusehälfte 2 einer Drosselvorrichtung 1 wird im Wege eines Urformverfahrens wie zum Beispiel des Gießens oder in Mehrkomponenten-Spritzgusstechnik gefertigt. Die Gehäusehälfte 2 umfasst eine angespritzte Aufnahmeschale 3, welche ein Antriebselement einer hier nicht dargestellten, eine Innenbohrung 4 der Gehäusehälfte 2 verschließende bzw. freigebende Drosselklappenanordnung umschließt. Die Innenbohrung 4 der Gehäusehälfte 2 ist von einer Wandung 5 begrenzt und erstreckt sich über einen Rohrabschnitt 6, d.h. den Stutzenbereich der Drosselvorrichtung 1. In der Ebene eines Kontaktbereiches 9 der Gehäusehälfte 2 sind an der Gehäusehälfte 2 eine erste Lagerungsstelle 7 bzw. eine zweite Lagerungsstelle 8 angeformt, in welcher die Lagerzapfen einer hier nicht dargestellten, in die Gehäusehälfte 2 einlegbaren Drosselklappenanordnung drehbar aufgenommen werden. Der Kontaktbereich 9 der Gehäusehälfte 2 bildet die Anlagefläche für die Montage einer hier nicht dargestellten oberen Gehäusehälfte, durch deren Montage die ebenfalls nicht dargestellte Drosselklappenanordnung mit ihren Lagerungszapfen in der ersten Lagerungsstelle 7 bzw. der zweiten Lagerungsstelle 8 fixiert wird.
Zur Temperierung des Rohrabschnittes 6 der Gehäusehälfte 2 sind ein Zulauf 10 bzw. ein Ablauf 11 vorgesehen, durch welche ein Temperiermedium zirkulieren kann.
Seitlich an der Gehäusehälfte 2 gemäß der Darstellung in Figur 1 ist ein hier zylinderförmig konfiguriertes Aufnahmegehäuse 12 angespritzt. Die Wandung des Aufnahmegehäuses 12 begrenzt einen zylindrischen Hohlraum 13, in welchem eine erste Führungsfläche 14 durch die Innenwandung des Aufnahmegehäuses 12 gebildet wird. Eine weitere, zweite Führungsfläche 15 ist im Bodenbereich des zylindrisch konfigurierten Aufnahmegehäuses 12 vorgesehen. Die zweite Führungsfläche 15 ist durch die Wandungsdicke der Bodenfläche des zylindrischen Hohlraums 12 gebildet, durch welches zum Beispiel ein als Zahnrad konfiguriertes Antriebselement 25 eines Stellantriebes 20 (vgl. Darstellung gemäß Figur 2) durchgesteckt werden kann. An einer Stirnseite 17 des Aufnahmegehäuses 12 sind Befestigungshilfen 16 angespritzt. Die Befestigungshilfen 16 sind gleichmäßig am Umfang des zylindrisch konfigurierten Aufnahmegehäuses 12 angeordnet und erlauben eine Arretierung eines hier nicht dargestellten Verschluss- und Kontaktierungselementes 24.
Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Stellantriebes mit elektrischer Kontaktierung.
Der in Figur 2 dargestellte Stellantrieb 20 ist als zylindrischer Körper ausgebildet. Die Mantelfläche 21 des Stellantriebes 20 ist in einem ersten Außendurchmesser 22 ausgebildet, während ein zwischen einem als Zahnrad ausgebildeten Antriebselement 25 und dem Zylinderkörper des Stellentriebs 20 befindlicher Abschnitt in einem zweiten Außendurchmesser 23 ausgebildet wird. Der Außendurchmesser 22 der Mantelfläche 21 und der zweite Außendurchmesser 23 zwischen Antriebselement 25 und Zylinderkörper des Stellantriebes 20 korrespondieren zu den Innendurchmessern der ersten Führungsfläche 14 bzw. der zweiten Führungsfläche 15 im Bodenbereich des Aufnahmegehäuses 12. Durch die erste bzw. die zweite Führungsfläche 14 bzw. 15 und die im Durchmesser auf diese abgestimmten Außendurchmesser 22 bzw. 23 ist ein passgenaues Fügen des Stellantriebes 20 in das an der Gehäusehälfte 2 angespritzte Aufhahmegehäuse 12 möglich.
Auf der dem Antriebselement 25 abgewandten Seite des Stellantriebes 20 befindet sich ein scheibenförmig konfiguriertes Kontaktierungselement 24. Am Umfang des scheibenförmig beschaffenen Verschluss- und Kontaktierungselement 24 befinden sich Vorsprünge 26, welche beispielsweise an den in Figur 1 dargestellten Befestigungshilfen 16 am Umfang des Aufnahmegehäuses 12 verrastbar sind. An der Innenseite des Verschluss- und Kontaktierungselementes 24 sind Kontaktierurigselemente 27 bzw. 28 vorgesehen, durch welche der Stellantrieb 20 bei Einfügen in den Hohlraum 13 des Aufnahmegehäuses 12 und anschließendem Befestigen des Verschluss- und Kontaktierungselementes 24 an den Befestigungshilfen 16 des Aufnahmegehäuses 12 mit einem elektrischen Anschluss 31 verbindbar ist.
Figur 3 zeigt das Fügen des elektrischen Stellantriebes an der Gehäusehälfte der Drosselvorrichtung.
Der Stellantrieb 20 wird in Fügerichtung 30 in den Hohlraum 13 des Aufnahmegehäuses 12 eingeschoben. Die Mantelfläche 21, ausgebildet im ersten Durchmesser 22 dient als Fügefläche entlang der ersten Führungsfläche 14, d.h. der Innenseite der Umfangsfläche des Aufnahmegehäuses 12. Das Verschluss- und Kontaktierungselement 24 kann sowohl am Stellantrieb 20 integriert, d.h. angespritzt sein, wie auch nachträglich vor Montage des Stellantriebes 20 in Fügerichtung 30 in den Hohlraum 13 des Aufnahmegehäuses 12 auf diesen aufgesteckt werden. Die an der Umfangsfläche des Verschluss- und Kontaktierungselementes 24 ausgebildeten Vorsprünge 26 verrasten (vgl. Darstellung gemäß Figur 4.1) in den Befestigungshilfen 16 am Aufnahmegehäuse 12.
Figur 4 und Figur 4.1 zeigen den an einer Gehäusehälfte der Drosselvorrichtung montierten Stellantrieb.
Im in Figur 4 dargestellten Zustand ist der Stellantrieb 20 gänzlich vom Aufnahmegehäuse 12 umschlossen. Das an den Befestigungshilfen 16 an der Umfangsfläche des Aufnahmegehäuses 12 verrastete Verschluss- und Kontaktierungselement 24 verschließt den Stellantrieb 20 im Aufnahmegehäuse 12 hermetisch nach außen ab.
Figur 4.1 zeigt eine Fügestelle zwischen Aufnahmegehäuse und Verschluss- und Kontaktierungselement in vergrößertem Maßstab.
Die Fügestelle 31 zwischen Verschluss- und Kontaktierungselement 24 und den Befestigungshilfen 16 am Umfang des Aufnahmegehäuses 12 ist als eine Rastverbindung beschaffen. Dazu sind die am Verschluss- und Kontaktierungselement 24 angespritzten Vorsprünge 26 in ihrem in Montagerichtung 30 liegenden Bereich mit einer Anschrägung 33 versehen. Die Anschrägung 33 der Vorsprünge 26 fährt in Öffnungen 34 der Befestigungshilfen 16 ein, die einen stegförmigen Abschnitt umfassen und bildet nach erfolgtem Einführen in diese einen Schnappverschluss, der auch wieder lösbar ist.
Die Befestigungshilfen 16 gemäß der Darstellung in Figur 4.1 sind durch Materialbrücken 16 aus angespritztem Kunststoff gefertigt. Werden die Befestigungshilfen 16 von Rastnasen 32 der Vorsprünge 26 durchsetzt, kann die Ausbildung eines Innengewindes im Bereich der Öffnungen 34 der Befestigungshilfen 16 unterbleiben. Wird das Verschluss- und Kontaktierungselement 24 hingegen mittels einer Schraubverbindung an den Befestigungshilfen 16 am Umfang des Aufnahmegehäuses 12 befestigt, so können die Innenseiten der Öffnungen 34 der Befestigungshilfen 16 mit Gewindeabschnitten versehen werden.
Figur 5 zeigt den Längsschnittverlauf durch den an der Gehäusehälfte aufgenommenen Stellantrieb.
Im in Figur 5 dargestellten Zustand ist der Stellantrieb 20 im Inneren des Aufnahmegehäuses 12 aufgenommen, wobei das Kontaktierungselement an den Befestigungshilfen 16 an Fügestellen 31 verrastet ist. Der in Figur 5 mit A-A identifizierte Schnittverlauf ist in Figur 5.1 wiedergegeben. Aus der Darstellung gemäß Figur 5.1 geht eine Ausführungsvariante einer Abdichtung zwischen Stellantrieb und Aufnahmegehäuse näher hervor.
Im Inneren des Aufhahmegehäuses 12 ist der Stellantrieb 20 aufgenommen, dessen Mantelfläche 21 mit erstem Außendurchmesser 22 an der ersten Führungsfläche 14 des Aufnahmegehäuses 12 anliegt. Der am Stellantrieb 20 im zweiten Außendurchmesser 23 ausgebildete Abschnitt liegt an der zweiten Führungsfläche 15 innerhalb des Aufnahmegehäuses 12 an. Die am Aufnahmegehäuse 12 mit angespritzte Aufnahmeschale 3 umschließt das als Zahnrad konfigurierte Antriebselement 25, welches mittels des Stellantriebes 20 angetrieben ist. Das als Zahnrad konfigurierte Antriebselement 25 ist auf einer Antriebswelle 29 aufgenommen.
Zwischen dem Verschluss- und Kontaktierungselement 24 und der Stirnseite 17 des Aufnahmegehäuses 12 ist in der Darstellung gemäß Figur 5.1 ein als O-Ring 47 beschaffenes Dichtelement eingelegt, durch welchen der im Inneren des Aufnahmegehäuses 12 aufgenommene Stellantrieb 20 gegen Feuchtigkeit und eindringende Schmutzpartikel geschützt wird. Anstelle einer einlegbaren Dichtung in Gestalt eines O-Rings 47 kann das als scheibenförmige Spritzgussteil beschaffene Verschluss- und Kontaktierungselement 24 die Stirnfläche mit einer Überdeckung 42 übergreifen, so dass die Dichtung direkt in das Verschluss- und Kontaktierungselement 24 integriert werden kann. Der am Verschluss- und Kontaktierungselement 24 ausgebildete Bund kann an der Mantelfläche des Aufnahmegehäuses beispielsweise durch thermische Verfügeverfahren, wie zum Beispiel Ultraschallschweißen oder Laserschweißen, befestigt werden. Auch ein Verkleben des Bundes am Verschluss- und Kontaktierungselement 24 mit der Umfangsfläche des Aufnahmegehäuses 12 ist möglich. An der den Kontaktierungen 27 bzw. 28 gegenüberliegenden Stirnseite des Verschluss- und Kontaktierungselementes 24 ist ein elektrischer Anschluss 41 vorgesehen, über welchen der Stellantrieb 20 im Inneren des Aufnahmegehäuses 12 mit einer Spannung beaufschlagbar ist.
Der Darstellung gemäß Figur 5.2 ist eine Ausführungsvariante der Integration eines Stellantriebes in das Innere eines Aufnahmegehäuses zu entnehmen, wobei der Stellantrieb mittels eines Dämpfungselementes erschütterungsfrei gelagert wird.
Zwischen einer ersten Anlagefläche 45 am Stellantrieb 20 und der als zweite Anlagefläche 46 fungierenden inneren Seite des Verschluss- und Kontaktierungselementes 24 ist ein Dämpfungselement 44 aufgenommen. Das Dämpfungselement 44 kann aus Elastomermaterial beschaffen sein und ringförmig konfiguriert in den Ringraum 43 (vgl. Darstellung gemäß Figur 5.1) eingelassen sein. Durch das Fügen des Verschluss- und Kontaktierungselementes 24 am Aufnahmegehäuse 12, sei es durch eine Rastverbindung, eine Schraubverbindung durch Ultraschallschweißen, durch Laserschweißen oder durch Verkleben, wird eine Vorspannung auf das im Inneren des Aufnahmegehäuses 12 aufgenommene Dämpfungselement 44 ausgeübt, so dass der Stellantrieb 20, geführt an der ersten Führungsfläche 14 sowie der zweiten Führungsfläche 15, erschütterungsfrei gelagert ist. Je länger die Überdeckung 42 des Bundes des Verschluss- und Kontaktierungselementes 24 in Bezug auf die Mantelfläche des Aufnahmegehäuses 12 ausgeführt werden kann, eine desto bessere Abdichtung sichtlich eindringender Feuchtigkeit und eindringender Schmutzpartikel stellt sich ein.
Das erfindungsgemäß an eine Gehäusehälfte 2 einer Drosselvorrichtung 1 angespritzte Aufnahmegehäuse 12 mit daran ausgebildeten ersten und zweiten Führungsflächen 14 bzw. 15 gestattet eine einfache und kostengünstig herstellbare Montage eines Stellantriebes 20 in diesen. Bei der Arretierung des Stellantriebes 20 im Hohlraum 13 des Aufnahmegehäuses 12 erfolgt automatisch und unmittelbar eine elektrische Kontaktierung des Stellantriebes 20, so dass lediglich noch eine elektrische Verbindung zum elektrischen Anschluss 41 des Verschluss- und Kontaktierungselementes 24 herzustellen ist. Die montierte Baugruppe, d.h. die Gehäusehälfte 2 mit darin aufgenommenem Stellantrieb 20 lässt sich unter Vermeidung einer Vielzahl von Montage bzw. Handhabungsschritten wesentlich kostengünstiger herstellen, insbesondere dann, wenn die Gehäusehälfte 12 mit daran angespritztem Aufnahmegehäuse 12 im Wege eines Urformverfahrens wie zum Beispiel des Gießens oder des Kunststoffspritzgießens hergestellt werden kann. Beim Kunststoffspritzgießen ist besonders eine Herstellung der Gehäusehälfte 2 der Drosselvorrichtung 1 in Zwei-Komponenten-Spritzgießen vorteilhaft.
Bezugszeichenliste
1
Drosselvorrichtung
2
Gehäusehälfte
3
Aufhahmeschale
4
Innenbohrung
5
Wandung
6
Rohrabschnitt
7
erste Lagerungsstelle
8
zweite Lagerungsstelle
9
Kontaktbereich
10
Zulauf
11
Ablauf
12
Aufnahmegehäuse
13
Hohlraum
14
erste Führungsfläche
15
zweite Führungsfläche
16
Befestigungshilfe
17
Stirnseite
20
Stellantrieb
21
Mantelfläche
22
erster Außendurchmesser
23
zweiter Außendurchmesser
24
Verschluss- und Kontaktierungselement
25
Antriebselement
26
Vorsprünge
27
erste Kontaktierung
28
zweite Kontaktierung
29
Antriebswelle
30
Fügerichtung
31
Fügestellen
32
Rastnase
33
Anschrägung
34
Öffnung Befestigungshilfe
35
Steg
40
Ringnut
41
elektrischer Anschluss
42
Überdeckung
43
Ringraum
44
Dämpfungselement
45
erste Anlagefläche
46
zweite Anlagefläche
47
O-Ring

Claims (14)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuseteiles (2), einer Drosselvorrichtung (1) für Verbrennungskraftmaschine, wobei das Gehäuseteil (2) einen Strömungsquerschnitt für einen Luftstrom umfasst, Lagerungsstellen (7, 8) zur Aufnahme einer Drosselklappenanordnung enthält sowie mittels eines Stellantriebes (20) betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Herstellung des Gehäuseteiles (2) ein Aufnahmegehäuse (12) für den Stellantrieb (20) mit ersten und zweiten Führungsflächen (14, 15) für den Stellantrieb (20) sowie Befestigungshilfen (16) angeformt werden, an welchen ein Verschluss- und Kontaktierungselement (24) aufnehmbar ist.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschluss- und Kontaktierungselement (24) auf den Stellantrieb (20) an dessen elektrische Kontaktierungen (27, 28) aufnehmender Stirnseite (45) aufgesteckt wird.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschluss- und Kontaktierungselement (24) und der Stellantrieb (20) gemeinsamen im Aufnahmegehäuse (12) gefügt werden, wobei bei der Montage (30) eine Kontaktierung der elektrischen Kontaktierungen (27, 28) des Stellantriebes (20) durch das Verschluss- und Kontaktierungselement (24) erfolgt.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschluss- und Kontaktierungselement (24) in den Stellantrieb (20) integriert ist.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmegehäuse (12) und das Verschluss- und Kontaktierungselement (24) durch eine Rastverbindung (16, 32) an Fügestellen (31) miteinander verbunden sind.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmegehäuse (12) und das Verschluss- und Kontaktierungselement (24) mittels einer Schraubverbindung an Fügestellen (31) miteinander verbunden sind.
  7. Verfahren gemäß der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdichtung des Aufnahmegehäuses (12) und des Verschluss- und Kontaktierungselementes (24) über eine integrierte, angeformte Dichtung (42) erfolgt.
  8. Verfahren gemäß der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung des Aufnahmegehäuses (12) und des Verschluss- und Kontaktierungselementes (24) über ein einlegbares Dichtelement (47) erfolgt.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Stirnseite (17)/Mantelfläche (21) des Aufnahmegehäuses (12) und dem Verschluss- und Kontaktierungselement (24) eine stoffschlüssige Verbindung erzeugt wird.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmegehäuse (12) und das Verschluss- und Kontaktierungselement (24) durch Ultraschallschweißen gefügt werden.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmegehäuse (12) und das Verschluss- und Kontaktierungselement (24) durch Laserschweißen gefügt werden.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmegehäuse (12) und das Verschluss- und Kontaktierungselement (24) durch Verklebung gefügt werden.
  13. Verfahren gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Montage (30) des Verschluss- und Kontaktierungselementes (24) am Aufnahmegehäuse (12) in einen Ringraum (43) oder oberhalb des Stellantriebes (20) ein Dämpfungselement (44) positioniert wird.
  14. Drosselvorrichtung, hergestellt gemäß einem oder mehrerer der vorliegenden Ansprüche zum Einsatz an einer Verbrennungskraftmaschine.
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