CN102712309B - 用于汽车的系统部件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于汽车的系统部件，特别是汽车的冷却回路的泵的泵部件，具有壳体（10）和设置在壳体（10）中的印制电路板（50），其中，印制电路板（50）在壳体（10）的侧边安装在系统部件（1）的功能结构部件（20、30）上，所述结构部件完成系统部件（1）的基本的机械的，和/或电的/电子的任务。此外，本发明还涉及一种泵，特别是一种用于汽车的冷却回路泵，它具有根据本发明的系统部件（1）。

Description

用于汽车的系统部件

本发明涉及一种用于汽车的系统部件，特别汽车的冷却回路的泵的泵部件，此外，本发明还涉及汽车的泵，特别是冷却回路泵。

背景技术

在汽车的系统部件，例如冷却回路泵的设计和布局中汽车运行时的系统部件的结构部件，特别是电制电路板和管脚—连接的预期的动态载荷在抗疲劳强度方面对于研发人员来说是一种挑战。常常是高的载荷定位要求（Lastheftan-forderung）、狭窄的结构空间和成本压力导致关键的结构部件的尺寸不足，这些因素可导致系统部件的失灵，并且因此也可导致产品的失灵。

这方面的例子有在安装到汽车发动机上时对产品的振动承受能力的要求。产品的从中产生的动态载荷常常是大大超出所允许承载能力。材料阻尼作用的缺乏或者不足在振动载荷时常常引起直到20倍的过高的临界共振频率，并且因此对产品的期望寿命产生很大的损害。在这方面从激振器，也就是发动机，到在其上固定的产品的振动能量的传递强度，直到单个部件都与结构部件的连接方式和它的材料阻尼都有很大的关系。

产品的寿命是与它的载荷成反比例的，其中，借助阻尼可使负载决定性的最小化。高阻尼的合成橡胶阻尼器，例如由EPDM（三元乙丙橡胶）构成的阻尼器，适用于此，所述阻尼器吸收振动能量，并且这种振动能量转变为内摩擦。出现热量，合成橡胶材料将这种热量向外辐射。

其中，典型地将阻尼元件作为支架元件/脱扣元件安装在产品和激振器之间。在阻尼方面这种做法是一种有效的方案。然而这种方案由于合成橡胶支架的刚性小会引起产品的所不留成的大的偏移，并且会导致碰撞设备。特别是与产品的连接，或者是与在其上连接的设备的连接问题也难以处理。此外，这一方面牵涉到附加的安装空间和重量，另一方面，由于预先规定了螺栓（不能有其它的螺栓连接方案）因此它的使用受到限制。为了消除产品从橡胶支架上振动脱开的危险通常需要附加的支撑板。

发明内容

本发明的任务是为汽车提供一种改进的系统部件。其中，动态载荷，特别是涉及系统部件的结构部件的振动承载能力，特别是印制电路板和管脚连接的振动承载能力方面的动态载荷可最小化。其中，不需要附加的安装空间，或者所需附加安装空间尽可能地小。并且不提高或者只微小地提高系统部件的重量。

本发明公开的内容

本发明的这个任务借助按照权利要求1所述的用于汽车的系统部件，特别是用于汽车的冷却回路的泵的泵部件，按照权利要求10所述的用于汽车的泵，特别是冷却回路泵得以完成。从从属权利要求产生本发明的有利的改进方案。

根据本发明的系统部件具有壳体和在壳体体中/在壳体上安置或者设置的印制电路板，其中，根据本发明印制电路板安装在系统部件的功能部件上。其中，功能结构部件尤其是一种完成系统部件的基本的机械，和/或电的/电子的任务的部件。其中，印制电路板距壳体区域全方位地有距离，也就是说离开壳体地安装。

这就是说，根据本发明在壳体和印制电路板之间现在没有直接的机械接触，而是只有通过功能部件的间接接触。借助这个功能部件将印制电路板安装在壳体中，其中，这个功能部件支承着印制电路板。为此，功能结构部件具有固定装置，特别是卡锁装置、卡钩或者栓。所述固定装置和印制电路板的固定装置，特别是安装通孔对应设计，通过这一措施可将印制电路板安装在功能结构部件上。

根据本发明主要是印制电路板和系统部件的壳体之间机械脱耦。壳体的振动不再直接传递到印制电路板，通过这一措施只有很小部分振动，或者印制电路板被激励另外的机械载荷根据本发明可将印制电路板和印制电路板的管脚连接的机械载荷，特别是振动载荷最小化。其中，壳体可在印制电路板的外部围绕着这个印制电路板振动。

根据本发明，与壳体在材料上整件设计的卡锁钩，和也是与壳体在材料上整件设计的印制电路板的挡块可以省掉，空下来的空间可作它用，例如部分地用于固定装置。通过这一措施可以节省空间和重量。此外，通过本发明不需要用户接口的新设计、或者产品或者系统部件与用户接口相适配，因为阻尼不再在外部，在产品或者系统和用户接口之间进行，而是根据本发明在产品或者系统部件的内部通过对它们的改造完成部件。此外，当然可在产品或者系统部件和用户接口之间使用阻尼部件。

在本发明的实施形式中将固定装置设置在功能部件上。这就是说，固定装置位于功能部件上，或者靠在功能部件上，或者用这个功能部件进行固定。其中，固定装置也是整件地，特别是材料整件地与功能结构部件，或者功能结构部件的区域连接。其中，优选地将固定装置设置在这样的功能结构部件上，即所述功能结构部件具有与壳体相比更高的刚性。

在本发明的一些实施形式中功能结构部件和印制电路板的彼此对应的固定装置的几何形状彼此是如此选择的，即借助功能结构部件和印制电路板之间的轴向的，和/或径向的预应力消除轴向，和/或径向自由度，和/或公差。其中优选地对功能结构部件的卡锁装置进行相应的设计，而印制电路板的固定装置优选地是通孔。

在一些优选的实施形式中这通过具有一个或者多个，特别是两个平行设置的弹性的卡锁钩的固定装置实现。但是这也可通过例如这种形式实现，即当印制电路板未处于功能结构部件上的安装状态时用于印制电路板的固定装置的安装区域设计得比印制电路板的与之相对应的安装区域要窄小。然后，通过在安装印制电路板时的功能结构部件的固定装置或者卡锁装置的弹性变形补偿轴向的，和/或径向的自由度，和/或公差。其中，固定装置例如可部分地由合成橡胶，或者另一种可塑性变形的材料构成。

在本发明的一些实施形式中，功能结构部件不是阻尼部件。优选地功能结构部件是冲压格栅、组圈体，或者是系统部件的其它的功能结构部件。此外，可将固定装置附加地设计为定中心装置，特别是设计为定中心拱顶。借助这种定中心拱顶可将结构功能部件定中心或者定位在壳体中。此外，可轴向地借助阻尼元件，特别是合成橡胶元件预张功能结构部件，此元件优选地支撑在壳体上。

附图说明

下面借助一些实施例，且参考附图对本发明进行更加详细的说明。这些附图是：

图1：现有技术的系统部件的二维侧面截面图。

图2：根据本发明的系统部件的实施形式的二维侧面截面图。

具体实施方式

图1示出现有技术的用于汽车的冷却回路泵1的部分截面图，其中，印制电路板50直接和固定地与冷却回路泵1的壳体10连接。其中，印制电路板50被卡锁钩11和挡块12支承，这两个部件与壳体10整体连接。由于壳体10的机械阻尼小，并且由于与激振器，特别是与汽车的发动机的比较刚性的连接，所以印制电路板50强烈地被激振，这导致本文开始时所提到的那些问题。在制造壳体10时冲压格栅20和线圈体30被注塑包封，然后这些部件贴在，或者置于内部的壳体凸起13上，或者内部的至少部分地环绕的凸缘13上。盖板60在印制电路板50的上面封闭壳体10。

下面借助用于汽车的设计为冷却回路泵1的系统部件1对本发明进行更加详细的说明。其中，系统部件1不应只理解为一种冷却回路泵1，而应完全一般性地理解为组件1、结构部件1或者一种产品1。因此，系统部件1例如也可以是冷却回路泵1的一个泵部件。其中，然后这个泵部件1包括至少一个具有功能结构部件20、30的壳体10，然后，在所述功能结构部件上可安装印制电路板50或者线路板50。其中，必要时在壳体10上/在壳体10中也可设置系统部件1的另一，或者另一些功能结构部件。

关于功能结构部件20、30可以理解为这样一种结构部件或者组件，即它完成系统部件1的基本的机械的，和/或电/电子的任务。也就是说，要是没有这样的结构部件以后的产品基本上不能完成已计划的功能，那怕只是短时间的。因此，功能部件特别是可以理解为冲压格栅20、和/或线圈体30。印制电路板50也是这样一种功能结构部件。阻尼元件、密封装置、间隔环等不是这样的功能结构部件，因为这些部件不是系统部件1，或者产品的基本功能绝对必要的。

根据本发明，印制电路板50是与壳体10机械脱耦的，这可大大地减小印制电路板50的振幅，并且因此可提高系统部件1的使用寿命。根据本发明提供一种具有功能结构部件20、30的壳体10，印制电路板50可安装在其上，也就是说，在印制电路板50的安装状态时印制电路板50是安装或者固定，或者设置在功能结构部件20、30上的。在这方面图2示出了根据本发明的示范性的实施形式。

借助两个固定装置40、52将印制电路板50固定在功能结构部件20、30上，它们设置或者形成在这两个配对的部件上。为此，将固定装置40、52彼此对应设计、并且在印制电路板50处于安装状态时将其固定在功能部件20、30上。优选地将这种固定设置为插接连接或者卡锁连接。为此优选地功能结构部件20、30具有卡锁装置40，特别是卡锁钩40、栓40，或者定位钩40，并且印制电路板50具有与之相对应的卡锁装置52、特别是安装孔50，优选地将这个安装孔设计为通孔52。当然，这也可静态地相反设计。

如此地选择彼此对应的卡锁装置40、52的几何形状，即当印制电路板50在功能结构部件20、30上的安装状态时通过径向的、优选地也有轴向的机械预紧力可消除印制电路板50的径向的，和/或轴向的自由度。如此地选择相应的弹簧行程或者尺寸不足/尺寸过量，即对于印制电路板50和功能结构部件20、30的所有的公差产生预紧力，并且因此将印制电路板50固定地保持在功能结构部件20、30上。

在一个优选的实施形式中固定装置40具有三个段41、42、43，其中，在其上设置有卡锁装置41的纵向自由端部段和相连接的纵向端部段43之间形成一个固定区域42。这个固定区域42在纵向自由端部段方向受到卡锁装置41的限制，在相连接的纵向端部段43方向受到相连接的纵向端部段43的凸缘的限制。在卡锁装置41和凸缘之间的这个固定区域42上印制电路板50，连同它的安装区域51，也就是它的卡锁装置52都位于安装位置中，在图2中所述卡锁装置52设计为通孔52。

其中，卡锁装置41优选地具有两个平行设置的卡锁钩，缝隙44将这两个卡锁的钩彼此分开，所述缝隙为卡锁钩提供相应的弹簧行程。其中，这个缝隙44从卡锁装置41的自由端部一直延伸到固定装置40的第二段42中。在本发明的实施形式中这个缝隙44可穿过第二段42一直延伸到固定装置40的连接段43中。

用于印制电路板50的固定装置40是功能结构部件20、30的一个段。其中，固定装置40可与功能结构部件20、30整件设计，也可在材料上整件设计。此外，固定装置40可贴，或者设置在功能结构部件20、30上，或者例如通过插接式卡锁连接与这个功能结构部件固定连接。在此情况下功能结构部件20、30优选地是冲压格栅20，或者线圈体30。其中，固定装置40可由冲压格栅20的材料构成，或者固定在这个冲压格栅上，并且可以具有例如塑料。当固定装置40是线圈体30的部件时，优选地在线圈体30上设置，例如粘贴上由塑料构成的相应的固定装置40。

内部壳体凸起13或者在壳体10内部至少部分地环绕的凸缘13用于支承冷却回路泵1的功能结构部件20、30，或者冲压格栅20，或者线圈体30，其中，在壳体凸起13或者凸缘13的一个段中设置用于固定装置40的贯通式空隙15。然而，这个固定装置40也可以自由竖立。

此外，也可将这个贯通式空隙15用作定中心装置15。为了定中心，功能结构部件20、30，或者冲压格栅20，或者线圈体30具有至少一个定中心拱顶25、35，所述定中心拱顶穿过壳体凸起13或者凸缘13地啮合。其中，定中心拱顶25、35是固定装置40的部件，特别是固定装置40的连接的纵向端部段43的部件。特别是根据本发明对线圈体30的现有技术的定中心拱顶35—这些定中心拱顶的任务是对其进行定位—进行了改型设计，这样，这些定中心拱顶35同时也可用于容纳和固定印制电路板50。这样，印制电路板50与壳体10在机械上是脱耦的。

冲压格栅20或者线圈体30可用于印制电路板50的支架是由于它的振动特性小，并且对于线圈体30是由于它的稳定性高。此外，线圈体30轴向上优选地借助合成橡胶成形环或者类似的阻尼元件或者弹簧元件被挤压，这样，它与壳体10在机械上脱耦，并且只可激起很小的振动。冷却回路泵1的一些测试明确地显示了这一点，其中，线圈体30的振幅由于它的轴向预紧力和它的刚性结构大大小于壳体10的振幅。这样，在将印制电路板50安装或固定在线圈体30上时大大地降低了印制电路板50的加速幅度，这又在噪音的传播、电子部件的使用寿命，以及印制电路板50的钎焊连接方面都有积极的作用。

Claims (15)

1.用于汽车的系统部件，具有壳体（10），和设置在壳体（10）中的印制电路板（50），其特征在于，印制电路板（50）离开壳体（10）安装在系统部件（1）的功能结构部件（20、30）上，所述功能结构部件完成系统部件（1）的基本的机械的和/或电的/电子的任务，其中，功能结构部件（20、30）具有用于印制电路板（50）的固定装置（40），其中，将所述用于印制电路板（50）的固定装置（40）设计为卡锁装置，其中，印制电路板（50）距壳体（10）的内部区域（13、14）全面的都有间距。

2.按照权利要求1所述的系统部件，其特征在于，固定装置（40）位于或者设置在功能结构部件（20、30）上，其中，所述固定装置（40）与功能结构部件（20、30）或者与功能结构部件（20、30）的区域连接。

3.按照权利要求1至2中的任一项所述的系统部件，其特征在于，固定装置（40）位于或者设置在如下的功能结构部件（20、30）上，这个功能结构部件与壳体（10）相比较具有更高的刚度。

4.按照权利要求1所述的系统部件，其特征在于，固定装置（40）的几何形状和印制电路板（50）的安装区域（51）的几何形状彼此间是如此选择的，即借助在固定装置（40）和印制电路板（50）之间的轴向的和/或径向的预紧力消除印制电路板（50）相对于固定装置（40）的轴向的和/或径向的自由度。

5.按照权利要求1所述的系统部件，其特征在于，功能结构部件（20、30）不是阻尼元件。

6.按照权利要求1所述的系统部件，其特征在于，将固定装置（40）附加地设计为功能结构部件（20、30）的定中心装置。

7.按照权利要求1所述的系统部件，其特征在于，功能结构部件（20、30）轴向地借助阻尼元件预紧。

8.按照权利要求1所述的系统部件，其特征在于，所述系统部件是汽车的冷却回路的泵的泵部件。

9.按照权利要求1所述的系统部件，其特征在于，所述用于印制电路板（50）的固定装置（40）设计为卡锁钩、栓或者定位钩。

10.按照权利要求2所述的系统部件，其特征在于，所述固定装置（40）整件地与功能结构部件（20、30）或者与功能结构部件（20、30）的区域连接。

11.按照权利要求5所述的系统部件，其特征在于，所述功能结构部件（20、30）设计为冲压格栅或者线圈体。

12.按照权利要求6所述的系统部件，其特征在于，将固定装置（40）设计为功能结构部件（20、30）的定中心拱顶（25、35）。

13.按照权利要求7所述的系统部件，其特征在于，所述功能结构部件（20、30）轴向地借助合成橡胶元件预紧。

14.用于汽车的泵，具有按照权利要求1至13中的任一项所述的系统部件（1）。

15.按照权利要求14所述的泵，其特征在于，所述泵是冷却回路泵。