-
Die
Erfindung betrifft gemäß dem einteiligen Patentanspruch
1 ein Gehäuse mit einem eingesteckten elektrohydraulischen
Ventil und gemäß dem abhängigen Anspruch
8 ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Verbindung.
-
Aus
der
DE 103 40 134
A1 ist bereits ein Gehäuse mit einem eingeschraubten
elektrohydraulischen Ventil bekannt.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, eine besonders kostengünstige und
montagefreundliche Verbindung zwischen einem Gehäuse und
einem elektrohydraulischen Ventil zu schaffen.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen
von Patentanspruch 1 gelöst.
-
Gemäß einem
Vorteil der Erfindung ist der Polkern des elektrohydraulischen Ventils
montagefreundlich in das Gehäuse eingesteckt. Dabei wird zwischen
dem Ventil und dem Gehäuse eine Verbindung mittels eines
Stifts hergestellt, der vorzugsweise quer zum Winkel der Zentralachse
des Ventils eingesteckt ist. Dabei ist der Stift von außen
eingesteckt und ragt in eine Öffnung des Ventils und eine Öffnung des
Gehäuses. Der Winkel des Stifts bzw. der Öffnungen
muss nicht im rechten Winkel zur Längsachse ausgerichtet
sein. So kann das Gehäuse in der Nähe des Polkerns
beispielsweise durch Gehäuseverrippungen unzugänglich
sein, so dass der Stift im spitzen Winkel zur Zentralachse ausgerichtet
sein muss. Die Öffnungen sind dann entsprechend ausgerichtet.
Die Öffnungen können insbesondere Bohrungen sein.
Beim gegossenen Gehäuse oder beim gesinterten bzw. mit
dem metal-injection-Verfahren hergestellten Polkern kann die Öffnung
jedoch auch bereits in die Urform eingebracht sein.
-
Die Öffnung
im Polkern weist eine Ausformung auf, die den Stifts beim Eindrücken
in den Polkern aufweitet. Diese Ausformung kann insbesondere zentral
in dem Öffnungsgrund des Polkerns vorgesehen sein, so dass
das Material des Stifts gleichmäßig zu allen Seiten
fließt. Die Ausformung kann in besonders vorteilhafter
Weise die Form eines spitzen Höckers aufweisen. Im Falle,
dass die Öffnung in den Polkern gebohrt ist, ist der Höcker
in vorteilhafter Weise rotationssymmetrisch beispielsweise als Kegel
oder Kegelstumpf ausgeformt, so dass der Bohrer bereits die Ausformung
spanabhebend herstellen kann. Das Sintern oder das metal-injection-Verfahren erlauben
auch komplexere Formen oder eine Pyramide. Ebenso sind als Ausformung
Längsrippen an der Innenfläche der Bohrung/Öffnung
möglich.
-
In
der besonders vorteilhaften Ausgestaltung gemäß Patentanspruch
3 ist die Querschnittsfläche der Öffnung mit der
Ausformung kleiner, als die Querschnittsfläche der zweiten Öffnung.
Im Falle von Bohrungen ist somit der Bohrungsdurchmesser im Gehäuse
kleiner als der Bohrungsdurchmesser im Polkern. Damit wird erreicht,
dass grobe Fertigungstoleranzen der Öffnungen/Bohrungen
und ungenaue Ausrichtungen der Öffnungen zueinander bei
der Montage keine Probleme verursachen. Der Stift passt nämlich
auch dann in die Öffnung/Bohrung im Polkern, wenn die Längsachsen
der Öffnungen/Bohrungen nicht exakt fluchtend zueinander
ausgerichtet sind. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung gemäß Patentanspruch
3 ist, dass der in der größeren Öffnung
aufgeweitete Stift unter keinen Umständen herausrutschen
kann, da er infolge seiner Aufweitung nicht mehr durch die kleinere Öffnung
passt. Durch diese besondere Sicherung gegen ein herausrutschen
kann in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sogar darauf
verzichtet werden, den Stift so weit aufzuweiten, dass er mit dem
Polkern verpresst ist. Demzufolge ist eine geringere Kraft zum Verpressen
des Stifts notwendig und die dazu vorgesehene Vorrichtung kann entsprechend
einfacher bzw. kleiner dimensioniert sein. Da die Spannungen beim
Verpressen auch das im Gehäuse befindliche Ende des Stifts
aufweiten, entlastet eine verminderten Einpresskraft auch das hinsichtlich
Spannungen empfindlichere Gehäuse.
-
Das
Gehäuse kann somit beispielsweise aus Aluminium oder aber
auch aus – ggfs. faserverstärktem – Kunststoff
hergestellt sein. Der Werkstoff Aluminium ist in diesem Zusammenhang
insbesondere als Aluminiumlegierung aufzufassen. Der Stift ist aus einem
verformbaren Werkstoff – d. h. ebenfalls vorzugsweise aus
Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung – hergestellt.
-
Patentanspruch
8 zeigt insbesondere in Verbindung mit Patentanspruch 3 eine fertigungsgünstige
Ausführungsform der Erfindung, welche infolge unterschiedlicher
Querschnittsflächen der beiden Öffnungen grobe
Toleranzen auch dann erlaubt, wenn die beiden Öffnungen
nicht in einer montierten Aufspannung von Gehäuse und Polkern
gemeinsam gebohrt werden.
-
Weitere
Vorteile der Erfindung gehen aus den weiteren Patentansprüchen,
der Beschreibung und der Zeichnung vor.
-
Die
Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels
erläutert.
-
Es
zeigen
-
1 ein
Gehäuse mit einem eingesteckten elektrohydraulischen Ventil
mit einem ausgebrochen dargestelltem Bereich in dem ein unverpresster
Stift vorgesehen ist,
-
2 den
Ausbruch gemäß 1,
-
3 das
Gehäuse mit dem elektrohydraulischen Ventil, wobei der
Stift in dem ausgebrochen dargestellten Bereich verpresst dargestellt
ist und
-
4 den
Ausbruch gemäß 3.
-
1 zeigt
ein Gehäuse 1 aus Aluminium. In diesem Gehäuse 1 ist
ein elektrohydraulisches Ventil 2 eingesteckt, das mit
einem unverpresst dargestelltem Stift 3 verbunden ist.
Dieser Stift 3 besteht ebenfalls aus Aluminium und ist
senkrecht zu einer Zentralachse 7 des Ventils 2 angeordnet.
Es ist nur ein Teilbereich des Gehäuses 1 dargestellt.
Das Gehäuse 1 nimmt mehrere Ventile auf. Das Gehäuse 1 kann beispielsweise
eine Steuerplatte eines automatisierten Getriebes oder eines Automatikgetriebes
sein. Ebenso kann das Gehäuse 1 ein Zusatzgehäuse sein,
in der mehrere Ventile zu einer Ventilbaugruppe zusammengefasst
sind.
-
Das
Ventil 2 umfasst ein elektromagnetisches Stellglied 4 und
eine von diesem zu betätigende Einheit 5. Diese
Einheit 5 kann beispielsweise ein Stift oder eine Kugel
sein, die einen Kanal versperrt/freigibt bzw. in der Durchtrittsgeometrie
verändert. Ebenso kann die Einheit 5 gemäß der
zeichnerischen Darstellung ein Ventilkolben sein, der als Wegeventil
verschiedene Ölkanäle freigibt und andere sperrt.
-
Der
Stift 3 stellt im verpressten Zustand – d. h.
gemäß 3 und 4 – eine
feste Verbindung zwischen einem ferromagnetischen Polkern 6 des Stellgliedes 4 und
dem Gehäuse 1 her. Dazu wird das Ventil 2 mit
dessen Polkern 6 entlang der Zentralachse 7 in
eine im Detail 2 ersichtliche Gehäusebohrung 8 des
Gehäuses 1 gesteckt. Im Anschluss wird der Polkern 6 in
der Bohrung durch Drehung ausgerichtet, so dass eine als Sacklochbohrung
ausgeführte erste Öffnung 9 des Polkerns 6 zumindest
nahezu in Fluchtung mit einer zweiten Öffnung 10 des
Gehäuses 1 kommt. Dabei ist die von einem Durchmesser
gebildete Querschnittsfläche 11 der zweiten Öffnung 10 kleiner
als die ebenfalls von einem Durchmesser gebildete erste Öffnung 9.
Infolgedessen machen geringe Fluchtungsfehler infolge grober Toleranzen
bei der Fertigung und Montage keine Probleme beim Einsetzen des
Stiftes 3.
-
Ein Öffnungsgrund 12 der Öffnung 9 im
Polkern 6 weist eine kegelförmige Ausformung 13 auf, die
sich mit deren Spitze auf den Stift 3 hinzu erstreckt,
so dass der Stift 3 im unverpressten Zustand auf der Spitze
der kegelförmigen Ausformung 13 steht.
-
Der
Winkel α der kegelförmigen Ausformung 13 beträgt
zur Längsachse 14 der ersten Öffnung 45°.
Wird der Stift gemäß 3 und 4 mit
einer von außen in Längsrichtung des Stifts 3 wirkenden Kraft
auf diese kegelförmige Ausformung 13 gedrückt,
so weitet sich der Stift 3 insbesondere in der ersten Öffnung 9 auf.
In der zweiten Öffnung weitet sich der Stift 3 nur
soweit auf, wie es die Elastizität im Material des Gehäuses 1 zulässt.
Infolge der Aufweitung am unteren Ende kann der Stift 3 nicht
mehr aus der schmaleren zweiten Öffnung herausrutschen,
so dass das Ventil 2 gegenüber dem Gehäuse
gesichert ist.
-
Die
Passung zwischen dem Stift 3 und dem Gehäuse 1 ist
zur leichten Montage vor dem Verpressen als Spielpassung ausgeführt.
Um zwischen dem Einsetzen des Stiftes 3 und dem maschinellen
Verpressen ein Herausfallen des Stiftes 3 zu vermeiden kann
jedoch auch eine leichte Presspassung gewählt werden.
-
Der
Pokern 6 und die Gehäusebohrung 8 können
auch eine eindeutig in der Stellung zueinander korrespondierende
Formgebung aufweisen, so dass ein Ausrichten nicht notwendig ist
und die beiden Öffnungen 9, 10 stets
miteinander fluchten. Eine solche komplexe Formgebung ist insbesondere
bei gesintertem Polkern und Gehäuse möglich.
-
Die
beiden Öffnungen müssen demzufolge auch nicht
zwangsläufig kreisrund sein. Wird die erste Öffnung
jedoch gebohrt, so kann der Bohrer eine zentrische Ausnehmung aufweisen,
der die kegelförmige Ausformung beim Bohren im Öffnungsgrund stehen
lässt. Das Gehäuse muss nicht mehrere Ventile
aufnehmen. Beispielsweise im Fall eines Kupplungsgehäuses
oder eines Differentialsperrengehäuses kann nur ein Ventil
zum Ein- und/oder Ausrücken der Kupplung bzw. der Differentialsperre
vorgesehen sein.
-
Es
sind beliebige Passungen für die Aufnahme des Polkerns
in dem Gehäuse möglich, da die Sicherung mittels
des Stifts erfolgt. So ist eine Spielpassung, eine Übergangspassung
oder eine Übermaßpassung möglich.
-
Je
nach Einbauverhältnissen und Zugänglichkeit kann
der Winkel zwischen der Längsachse 14 und dem
Stift 3 verschieden Größen ungleich 180° annehmen.
-
Der
Stift 3 muss nicht so kurz wie im zeichnerisch dargestellten
Ausführungsbeispiel sein. Er kann so lang sein, dass er
nach dem Verpressen bündig mit dem Gehäuse abschließt.
Ebenso kann der Stift so lang sein, dass dieser nach dem Verpressen
noch über das Gehäuse übersteht. Dadurch
kann eine Verpressvorrichtung Anwendung finden, deren Auflagefläche
an der Stirnseite des Stift größer ist, als die Querschnittsfläche
der zweiten Öffnung.
-
Anstelle
eines Stiftes können auch zwei oder mehr Stifte die Verbindung
zwischen dem Polkern und dem Gehäuse herstellen. Somit
sind höhere Innendrücke des Ventils bzw. Kräfte
abstützbar. Diese Stifte können gleichmäßig
am Umfang verteilt sein. Eine solche gleichmäßige
Verteilung erlaubt eine gleichmäßige Krafteinleitung.
-
Bei
den beschriebenen Ausführungsformen handelt es sich nur
um beispielhafte Ausgestaltungen. Eine Kombination der beschriebenen
Merkmale für unterschiedliche Ausführungsformen
ist ebenfalls möglich. Weitere, insbesondere nicht beschriebene, Merkmale
der zur Erfindung gehörenden Vorrichtungsteile, sind den
in den Zeichnungen dargestellten Geometrien der Vorrichtungsteile
zu entnehmen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-