DE102005003293A1 - Befestigungsvorrichtung für Sensoren oder Aktoren - Google Patents
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Abstract
Beschrieben ist eine Befestigungsvorrichtung für Sensoren oder Aktoren, welche gekennzeichnet ist durch einen oder mehrere Schnapp- oder Rasthaken (1), welche mit einem tragenden Element des Sensors oder Aktors insbesondere stoffschlüssig verbunden sind, eine erste Raststufe (5) im Bereich der Schnapp- oder Rasthaken, welche zum Einrasten in einen Halter oder eine Auflage (2) geeignet ist, und mindestens eine zweite Abschrägung (6) oder insbesondere zweite Schnapp- oder Raststufe im Bereich der Schnapp- oder Rasthaken, wobei diese weitere Abschrägung aufgrund einer radialen elastischen Verformung des Schnapp- oder Rasthakens eine elastische Kraftkomponente F¶E¶ in axialer Richtung auf den Sensor oder Aktor erzeugt.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für Sensoren oder Aktoren, insbesondere in einem elektronischen Reglergehäuse für ein elektronisches Kraftfahrzeugbremssystem.
- Aus der
EP 0 520 047 B1 (P 7129) ist ein ABS-Steuergerät bekannt, welches nach dem Prinzip eines sogenannten "magnetischen Steckers" mit beweglichen, elastisch gehaltenen Ventilspulen in einem Elektronikgehäuse aufgebaut ist. Die Elektronikeinheit (ECU) mit integrierter Leiterplatte und den Ventilspulen ist dabei steckbar mit einem Ventilblock (HCU) verbunden, welcher die Ventildome und weitere Hydraulikkomponenten des Bremsenaggregats umfasst. Die Elektronikeinheit umfasst weiterhin einen integrierten Stecker zum Anschluss eines Verbindungskabels (z.B. Radsensorkabel). Steuergeräte nach diesem Prinzip haben sich im Automobilbau durchgesetzt und werden daher weit verbreitetet für vielfältige Regelungsaufgaben (z.B. ABS, ESP etc.) in Kraftfahrzeugbremssystemen eingesetzt. - Zur flexiblen Verbindung der im obigen ABS-Steuergerät verwendbaren Ventilspulen mit der Leiterplatte wurde in der
DE 197 34 491 A1 bereits ein Wickelkörper vorgeschlagen, welcher zwei angeformte elastische Kunststoffkontaktarme aufweist. - Derartige Wickelkörper werden vorzugsweise aus geeignetem Kunststoff in großer Stückzahl für die Herstellung elektromagnetischer Spulen benötigt. Bei elektrischen bzw. elektronischen Regelvorrichtungen für hydraulische Kraftfahrzeugbremssysteme dienen diese Spulen zur magnetischen Betätigung von Hydraulikventilen. Wie gesagt, wird dabei häufig eine kompakte Blockbauweise angestrebt, bei der die elektrischen und elektronischen Bauteile auf einer Leiterplatte zusammengefasst werden, die ihrerseits dann mit einem Pumpen- bzw. Ventilblock zusammengebaut wird. Für derartige Anwendungsfälle ergibt sich das Problem, dass der Pumpen- bzw. Ventilblock und die Leiterplatte maßlich exakt aufeinander abgestimmt werden müssen, damit ein einwandfreies Zusammenspiel der beiden Baugruppen gewährleistet werden kann. Werden die elektromagnetischen Spulen der Baugruppe Pumpen- bzw. Ventilkörper zugeordnet, müssen ihre elektrischen Anschlüsse an die Leiterplatte in einem gesonderten Arbeitsgang hergestellt werden. Werden andererseits die elektromagnetischen Spulen der Baugruppe Leiterplatten zugeordnet, müssen sie innerhalb vorgegebener Toleranzen auf der Leiterplatte axial und radial beweglich angeordnet werden, damit sie maßlich dem Ventilstößel einwandfrei zugeordnet werden können und damit allfällige Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden können.
- Für eine elastische Halterung der Spulen in axialer Richtung der zylindrischen Magnetspulen wurden bisher kompressibel-elastische Körper, wie Gummiringe, Tüllen, oder auch federnde komplexe Stanzbleche im Bereich der Spulenaufhängung vorgesehen. Diese Bewirken eine axiale, elastische Kraft (FE) in Richtung des Ventilblocks mit gleichzeitiger lateraler Beweglichkeit, so dass die Joche der Spulen nach dem Zusammenfügen von Reglergehäuse und Ventilblock sicher auf der Fügeoberfläche des Ventilblocks aufliegen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elastische Aufhängung der Spulen zu schaffen, welche die obigen Anforderungen weiterhin erfüllt, jedoch einfacher und damit kostengünstiger hergestellt werden kann.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1.
- Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung ist für die Halterung von Sensoren oder Aktoren, insbesondere Spulen vorgesehen. Diese Befestigungsvorrichtung ist bevorzugt in den weiter oben beschriebenen Kraftfahrzeugbremsenreglern einsetzbar.
- Die Befestigungsvorrichtung gemäß der Erfindung umfasst einen oder mehrere Schnapp- oder Rasthaken, welche mit einem tragenden Element des Sensors oder Aktors verbunden sind. Die Schnapp- oder Rasthaken sind dabei insbesondere stoffschlüssig mit dem tragenden Element verbunden. Das tragende Element ist bevorzugt der Wickelkörper einer Magnetspule.
- Die Schnapp- oder Rasthaken weisen eine erste Raststufe und mindestens eine zweiten Abschrägung oder insbesondere mindestens eine zweite Schnapp- oder Raststufe auf. Es ist auch möglich, dass die erste Raststufe nicht vorhanden ist, da diese an der eigentlich bezweckten elastischen Halterung nicht direkt beteiligt ist.
- Der erste Bereich der Schnapp- oder Rasthaken ist zum Einrasten in einen Halter mit einer geeigneten Ausnehmung oder Auflage geeignet, wobei diese vorzugsweise eine ebene Fläche (z.B. Leiterplatte, Kühlplatte oder Halterahmen), insbesondere mit einer Ausnehmung ist. Der Halter oder die Auflage kann aber auch einstückig mit dem Reglergehäuse oder einem Teil der Reglergehäuses hergestellt sein.
- Die zweite Abschrägung oder die zweite Schnapp- bzw. Raststufe ist gekennzeichnet durch mindestens einen Bereich, welcher in Verbindung mit einem Auflagepunkt auf dem Halter über eine Abschrägung durch Druck gegen den Halter in radialer Richtung eine axiale elastische Kraftkomponente erzeugt.
- Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung weist vorzugsweise zwischen den Raststufen und dem Wickelkörper für deren Halterung einen länglichen elastischen Arm auf, welcher den Vorteil hat, dass ein radialer als auch axialer Toleranzausgleich ermöglicht wird.
- Der Wickelkörper und die Rast- oder Schnapphaken werden bevorzugt in einem gemeinsamen Spritzgussprozess hergestellt und bestehen daher aus einem Spritzgussmaterial, wie z.B. Kunststoff.
- Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung umfasst bevorzugt zwei oder mehrere der oben erwähnten elastischen Befestigungsarme. Die Erfindung ist allerdings im Prinzip auch mit einem Befestigungsarm je Spulenhalter ausführbar, nur ist in diesem Fall darauf zu achten, dass eine Gegenkraft vorhanden ist, die den Halter in der vorgesehenen Position hält. Eine Ausführungsform mit zwei oder vier Haltearmen ist aus Gründen der Kraftsymmetrie hierbei besonders einfach realisierbar und daher besonders zweckmäßig.
- Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Beispiels an Hand der Figuren.
- Es zeigen
-
1 eine Ventilspule mit Befestigungsvorrichtung, wobei die Spulen nach der Montage frei hängen und -
2 die Ventilspule mit Befestigungsvorrichtung gemäß1 , wobei die Spulen gegen die Spulenhalterung gedrückt werden. - Die in
1a ) und b) dargestellte Ventilspule9 besteht aus einem Wickelkörper3 , einer Wicklung8 und einem C-förmigen Joch4 . Wickelkörper3 umfasst zwei elastische Schnapp- oder Rasthaken1 und einen Anschluss8 für die elektrische Kontaktierung von Wicklung8 , welcher bevorzugt als Einpresskontakt ausgeführt ist. An einem äußeren Bereich der elastischen Armen13 , welche Bestandteil des Schnapp- oder Rasthaken1 sind, ist eine erste Rastung5 vorgesehen, wie sie im Prinzip bereits im Stand der Technik beschrieben wurde. Diese dient zum Eingriff in eine Ausnehmung eines Zwischenbodens oder einer Leiterplatte2 , welcher bzw. welche die Spulen unabhängig von einem zur Kontaktierung der Drähte durchgeführten Löt- oder auch Einpressvorgang mechanisch fixiert. Die Schnapp- oder Rasthaken1 sind aus dem gleichen Material wie die Wickelkörper3 hergestellt und werden gemeinsam mit diesem einstückig gefertigt. - Nach der Montage der Spulen
9 in das nicht dargestellte Reglergehäuse hängen diese sicher, jedoch aufgrund eines gewissen geringfügigen Spiels des Sitzes der Befestigungsvorrichtung in der Ausnehmung noch relativ frei beweglich, an den durch die ersten Schnapp- oder Rasthaken vorgegebenen Rastungen10 , welche hierzu außerdem an den Kanten der Ausnehmungen11 aufliegen. -
2a ) und b) zeigen die Position von Spule9 bezüglich Halter2 nach dem Zusammenfügen des nicht dargestellten Reglergehäuses und einem ebenfalls nicht dargestellten Ventilblock. Durch das Zusammenfügen wird eine Kraftkomponente Fa auf die Befestigungsvorrichtung ausgeübt, so dass sich die zweite Abschrägung6 der Befestigungsvorrichtung durch Ausnehmung11 in Richtung der Pfeile12 schiebt. Dabei liegt Abschrägung6 auf einer kleinen Fläche des Radius7 im Bereich der Ausnehmung des Halters2 auf, wodurch eine abgewinkelte Abstoßfläche entsteht, auf welche dann die in der Figur als Pfeil eingezeichnete Normalkraft FN wirkt. Entsprechend dem physikalischen Grundsatz teilt sich Normalkraft FN dann in eine radiale Kraftkomponente Fr und eine axiale Kraftkomponente Fa auf. Die radiale Kraftkomponente führt zu einer elastischen Verformung der länglichen Kunststoffstege13 parallel zur Halterfläche, so dass die beiden Stege13 etwas nach Innen zusammengedrückt werden. Die hierdurch entstehende elastische Gegenkraft FE wirkt daher auch in axialer Richtung gegen die Auflagefläche des Ventilblocks.
Claims (8)
- Befestigungsvorrichtung für Sensoren oder Aktoren, gekennzeichnet durch – einen oder mehrere Schnapp- oder Rasthaken (
1 ), welche mit einem tragenden Element des Sensors oder Aktors insbesondere stoffschlüssig verbunden sind, – eine erste Raststufe (5 ) im Bereich der Schnapp- oder Rasthaken, welche zum Einrasten in einen Halter oder eine Auflage (2 ) geeignet ist, und – mindestens eine zweite Abschrägung (6 ) oder insbesondere zweite Schnapp- oder Raststufe im Bereich der Schnapp- oder Rasthaken, wobei diese weitere Abschrägung aufgrund einer radialen elastischen Verformung des Schnapp- oder Rasthaken eine elastische Kraftkomponente FE in axialer Richtung auf den Sensor oder Aktor erzeugt. - Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Wickelkörper und Schnapp- oder Rasthaken aus einem Spritzgussmaterial bestehen und in einem Spritzgussvorgang gemeinsam hergestellt sind.
- Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickelkörper genau zwei oder genau vier Befestigungsvorrichtungen gemäß den vorstehenden Ansprüchen umfasst.
- Befestigungsvorrichtung nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnapp- oder Rasthaken in eine Ausnehmung (
11 ) eines flächenförmigen Trägers (2 ) eingreifen und aufgrund der Rastung dort fixiert werden. - Befestigungsvorrichtung nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter im der Abschrägung zugewandten Teil einen Radius (
7 ) oder einen mit entsprechender Wirkung geformten Kantenbruch aufweist. - Reglergehäuse, dadurch gekennzeichnet, dass in diesem eine Aufnahme für Magnetspulen vorgesehen ist, welche mindestens eine Befestigungsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
- Reglergehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetspulen ein C-förmiges oder ein topffärmiges Joch (
4 ) aufweisen. - Verwendung des Reglergehäuses nach Anspruch 6 oder 7 in einem elektronischen Bremssystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
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