DE102009003294A1 - Steuergerät - Google Patents

Steuergerät

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DE102009003294A1
DE102009003294A1 DE200910003294 DE102009003294A DE102009003294A1 DE 102009003294 A1 DE102009003294 A1 DE 102009003294A1 DE 200910003294 DE200910003294 DE 200910003294 DE 102009003294 A DE102009003294 A DE 102009003294A DE 102009003294 A1 DE102009003294 A1 DE 102009003294A1
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DE
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control apparatus
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Withdrawn
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DE200910003294
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English (en)
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Holger Braun
Gerhard Wetzel
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuergerät, insbesondere für ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges. Das Steuergerät umfasst ein Steuergerätegehäuse (26) und einen Schaltungsträger (30), der auf einer Grundplatte (28) aufgenommen ist. Der Schaltungsträger (30) ist durch mindestens eine elektrische Kontaktierung (36) elektrisch kontaktiert. Zwischen der Grundplatte (28) und einer Anlagefläche (22) einer Wärmesenke (20) ist ein eine Vielzahl von Kontaktstellen (66) oder Kontaktflächen bildendes, federelastisches Element (48) angeordnet.

Description

  • Stand der Technik
  • Steuermodule, die z. B. für eine Getriebesteuerung von automatischen Getrieben oder anderen Anwendungen in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, enthalten eine elektronische Schaltung, Sensoren und mindestens eine Steckverbindung zum Anschluss an einen im Fahrzeug verbauten Kabelbaum. Die Steuermodule werden derart verbaut, dass sie ganz oder teilweise direkt im Getriebeöl (ATF) liegen und Temperaturen zwischen –40°C und +150°C, die im Getriebe auftreten können, ausgesetzt sind. Um die empfindliche Elektronik vor dem aggressiven Getriebefluid zu schützen, ist die elektronische Schaltung in einem dichten Gehäuse untergebracht.
  • Die elektronische Schaltung beinhaltet mehrere elektronische Bauelemente, welche im Betrieb eine elektrische Verlustleistung erzeugen. Um eine sichere Funktion der elektronischen Bauelemente zu ermöglichen, muss die Verlustleistung möglichst gut abgeführt werden. Je besser die Verlustleistung abgeführt werden kann, desto höher kann die Betriebstemperatur gewählt werden und damit die Verfügbarkeit des Getriebes auch bei hohen Temperaturen gewährleistet werden.
  • Damit die Verlustleistung der elektronischen Bauelemente abgeführt werden kann, umfasst das Gehäuse, in dem die Elektronik verpackt ist, eine metallische Grundplatte, auf der ein Schaltungsträger aufgeklebt ist. Auf den Schaltungsträger wiederum sind die elektronischen Bauelemente aufgeklebt. Um die Verlustleistung der elektronischen Bauelemente abzuführen, muss die Wärme von dem jeweiligen Bauelement über den Kleber auf den Schaltungsträger und von diesem über eine weitere Kleberschicht auf die Grundplatte abgeleitet werden. Die Grundplatte liegt auf einem metallischen Teil des Getriebes auf, in der Regel auf einem Gussteil, welches die hydraulische Ansteuerung des Getriebes beinhaltet (Hydraulik). Um einen guten Wärmeübergang von der Grundplatte an den Hydraulikblock zu erreichen, müssen die beiden aufeinander liegenden Flächen von Grundplatte und Hydraulikblock eine möglichst gute Ebenheit, d. h. Planheit, sowie eine sehr geringe Rauheit aufweisen und es ist dafür Sorge zu tragen, dass eine möglichst gute Anlage erreicht wird insbesondere durch Anpassung der beiden Teile aneinander, um eine möglichst hohe Anzahl metallischer Kontaktpunkte zu erzeugen. Die Anpresskraft wird nach heutigem Stand der Technik durch Federkraft erzeugt. Die Anforderung an Ebenheit und Rauheit für die beiden Teile erfordert einen hohen fertigungstechnischen Aufwand, der zwangsläufig mit höheren Kosten einhergeht.
  • Um ein Getriebesteuerungsmodul am Hydraulikblock zu fixieren, ist es erforderlich, Trägerteile des Getriebesteuerungsmoduls auf dem Hydraulikblock mittels einer Schraubverbindung zu befestigen. Da aber die Steuergerätegrundplatte wegen Wärmeableitung auf dem Hydraulikblock spaltfrei anliegen soll – wie oben steht – ergibt sich aufgrund der Fertigungstoleranzen die Anforderung, einen Toleranzausgleich herbeizuführen. Dieser Toleranzausgleich wird dadurch erreicht, dass das Gehäuse des Steuergerätes mittels einer Feder an den Hydraulikblock angestellt wird und diese Feder das Steuergerätgehäuse so lange in Richtung Hydraulikblock verschiebt, bis eine sichere Anlage der Grundplatte an dessen Oberseite erreicht wird.
  • Da das Steuergerät elektrisch mit dem Gesamtmodul kontaktiert ist, ist es erforderlich, dass bei der Verschiebung des Steuergerätegehäuses auch die elektrische Verbindungstechnik zumindest teilweise dieser Bewegung folgen muss, d. h. einer Verformung unterliegt. Diese Verformung macht es erforderlich, dass die Federkraft nicht nur für die Anpassung des Steuergerätegehäuses ausgelegt werden muss, sondern auch für die Verformung der elektrischen Verbindungstechnik, was bedeutet, dass eine Feder eingesetzt werden muss, die eine höhere Federkraft erzeugt.
  • DE 10 2004 061 818 A1 bezieht sich auf ein Steuermodul. Das dort offenbarte Steuermodul ist insbesondere für ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges geeignet, welches ein Trägerteil und ein am Trägerteil angeordnetes Steuergerät umfasst. Dieses ist mit einem ersten Gehäuseteil und mit einem zweiten Gehäuseteil sowie einem zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil angeordneten Gehäuseinnenraum versehen. Im Gehäuseinnenraum ist ein an dem ersten Gehäuse befestigtes elektronisches Schaltungsteil angeordnet. Es ist wenigstens ein Leiter zur elektrischen Verbindung des Schaltungsteiles mit außerhalb des Gehäuseinnenraumes an der Trägerwand angeordneten elektrischen Bauteilen vorgesehen. Das Steuergerät ist mit dem ersten Gehäuseteil an einem Auflagebereich aufliegend angeordnet. Das zweite Gehäuseteil ist innerhalb des Auflagebereiches an dem ersten Gehäuseteil angeordnet.
  • Darstellung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, ein federelastisches Element zwischen die Grundplatte und eine Auflagefläche derselben am Hydraulikblock eines Getriebes einzusetzen. Dieses bevorzugt flächig ausgebildete federelastische Element kann z. B. eine gestanzte oder eine gebogene federnde Geometrie aufweisen, durch welche eine Vielzahl von metallischen Auflagepunkten, die einen sehr guten Wärmeübergang an die Auflagefläche des Getriebeblocks ermöglichen, geschaffen wird.
  • Das federelastische Element kann z. B. als federndes Blech ausgebildet sein, welches eine sägezahnförmige Profilierung oder eine wellenförmige Profilierung aufweist. Allein die Schaffung einer Vielzahl von metallischen Berührungspunkten zwischen der getriebeseitigen Kühlfläche, d. h. der Auflagefläche des Getriebeblockes sowie der Grundplatte des Steuergerätes sind für einen guten Wärmeübertrag entscheidend. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann die bisher eingesetzte Anstellfeder, welche den Schaltungsträger bzw. ein den Schaltungsträger umgebendes Steuergerätegehäuse über die Grundplatte an die Auflagefläche des Hydraulikblockes anstellt, entfallen. Des Weiteren ist die Abstützfläche dieser Anstellfeder im Getriebe nunmehr überflüssig. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung einer Integration eines federelastischen Elementes zwischen die Unterseite der Grundplatte und die Oberseite der Auflagefläche des Kühlblockes, können wesentlich geringere Anforderungen an die Toleranz, die Ebenheit und die Rauigkeit der Grundplatte sowie die Auflagefläche am Hydraulikblock realisiert werden. Aufgrund wegfallender hochgenauer mechanischer Fertigungsschritte lassen sich durch die erfindungsgemäß vorgesehene Lösung erhebliche Fertigungskosten einsparen.
  • Durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene federelastische Element werden eine Vielzahl metallischer Kontaktpunkte zwischen der Unterseite der Grundplatte mit darauf aufgenommenen Schaltungsträger und der Auflagefläche am Hydraulikblock eines Getriebes geschaffen, die eine erhebliche Verbesserung des Wärmeübergangs ermöglichen. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung macht überdies eine andere Dimensionierung bzw. eine stärkere Dimensionierung der bisher eingesetzten Anstellfeder zur Verformung der elektrischen Kontaktierung überflüssig, da durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung der Integration eines federelastischen Elementes zwischen die Grundplatte und die Auflagefläche am Hydraulikblock keine Verformung der elektrischen Verbindungstechnik auftritt. Durch den Entfall der bisher eingesetzten, das Steuergerätegehäuse beaufschlagenden Anstellfeder und dessen Erset zen durch ein im Wesentlichen flächig ausgebildetes federelastisches Element wird des Weiteren die Bauhöhe eines Trägerteiles erheblich reduziert, so dass der Platzbedarf zur Montage des Steuergehäuses an einer Auflagefläche eines Getriebes wesentlich geringer ausfällt.
  • Es lassen sich verschiedene Ausführungsvarianten für das federelastische Element nennen, die nachfolgend kurz skizziert werden. Für alle Ausführungsvarianten gilt gleichermaßen, dass die Anzahl der federnd ausgebildeten Bereiche durch Verkleinerung der prinzipiellen Gestaltung erhöht werden kann. Andererseits lässt sich die Kraft durch Vergrößerung der Querschnitte erhöhen und somit ein Optimum zwischen der Anpressung und der Anzahl der bevorzugt als metallische Kontaktpunkte ausgebildeten Kontaktstellen bzw. Auflagepunkten erreichen.
  • Das federelastische Element kann z. B. als ein federndes Blech, als Stanz-Biegebauteil gefertigt werden. In einer Ausführungsvariante können sowohl an Ober- als auch an Unterseite sowie auch an beiden Seiten Federschenkel, die in Bezug auf die Ausstanzöffnung gegengleich ausgebogen werden, vorgesehen sein. Abgerundete freie Enden der Federschenkel an Ober- und Unterseite bzw. lediglich an Oberseite oder lediglich an der Unterseite, stellen die bevorzugt metallisch ausgebildeten Kontaktstellen zur Unterseite der Grundplatte bzw. zur Oberseite einer Auflagefläche einer Wärmesenke, wie z. B. einem Hydraulikblock eines Fahrzeuggetriebes, dar. Das federnd ausgebildete Blech kann vollständig im elastischen Bereich oder kombiniert elastisch und plastisch oder lediglich plastisch verformt bzw. eingebaut sein.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen federelastischen Federelements lässt sich dieses als Knäuel aus Metallfasern bzw. aus Metalldrähten fertigen. Gemäß dieser Ausführungsvariante werden die Metallfasern bzw. die Metalldrähte ineinander verwoben, so dass das entstehende federelastische Element ein im Wesentlichen schwammartiges Aussehen annimmt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens kann das federelastische Element auch als wärmeleitendes Elastomer beschaffen sein. Die Wärmeleitung dieses Elastomers wird dadurch begünstigt, dass dieses Einschlüsse aus metallischem Material umfasst, die die Wärmeleitfähigkeit dieser Ausführungsvariante des federelastischen Elementes verbessern.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsmöglichkeit des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens kann das federelastische Element als ein mit Flüssigkeit gefülltes elastisches Kissen beschaffen sein. Die Funktion der Wärmeleitung wird durch das im Kissen eingeschlossene Fluid übernommen. Um das Fluid in Position zu halten, ist dieses von einem dünnwandigen elastischen Material, so z. B. einem Elastomer oder dergleichen, umschlossen, um einen Flüssigkeitsverlust zu vermeiden. Das dünnwandige elastische Material ist anderseits so elastisch auszulegen, dass dieses durch eine Kompression des bevorrateten Flüssigkeitsvolumens durchaus deformierbar ist.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens kann das federelastische Element auch in Sägezahn- oder in Wellenprofilierung, in Streifenform oder als rechteckiges oder quadratisches Flächengebilde ausgebildet sein. In einer ersten Spaltweite liegt ein derart ausgebildetes erfindungsgemäßes federelastisches Element auf der Oberseite der Auflagefläche der Wärmesenke auf und wird von der Unterseite der oben liegend angeordneten Grundplatte gerade noch nicht kontaktiert, so dass sich eine erste größere Spaltweite zwischen den beiden Flächen einstellt. Im montierten Zustand hingegen wird das mit einer Wellenprofilierung oder einer Sägezahnprofilierung ausgebildete federelastische Element verformt, so dass sich aufgrund der Wellenprofilierung bzw. Sägezahnprofilierung eine Vielzahl von in dieser Ausführungsvariante metallischen Kontaktstellen zwischen der Grundplatte und der Oberseite der Auflagefläche der Wärmesenke einstellt und demzufolge ein sehr guter Wärmeübertrag zu erreichen ist.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
  • Es zeigt:
  • 1 eine Ausführungsvariante der Anordnung eines Steuergerätegehäuses an einer Wärmesenke, insbesondere eines Getriebes für ein Kraftfahrzeug,
  • 2 das Prinzip der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung, bei der das federelastische Element zwischen der Grundplatte und einer Auflagefläche der Wärmesenke angeordnet ist,
  • 3 eine perspektivische Wiedergabe des erfindungsgemäß vorgeschlagenen federelastischen Elementes ausgebildet als Stanz-Biegeteil,
  • 4 eine Seitenansicht des in der Darstellung gemäß in 3 perspektivisch wiedergegebenen federelastischen Elementes,
  • 5 ein federelastisches Element mit einer Wellenprofilierung im unverformten, d. h. ungespannten, Zustand in einer ersten Spaltweite und
  • 6 das in 5 im unverformten Zustand dargestellte federelastische Element mit Wellenprofilierung in gespanntem, d. h. an beide Kontaktflächen angestelltem, Zustand, die 7 bis 9.1 Ausführungsvarianten des federelastischen Elementes als Faserknäuel aus Metallfasern, wärmeleitendes Elastomer und als fluidgefülltes elastisches Kissen, jeweils im entspannten und vorgespannten Zustand.
  • Ausführungsvarianten
  • Nachfolgend wird die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung der Anordnung eines federelastischen Elementes zur Verbesserung der Wärmeleitung am Beispiel eines Steuergerätes beschrieben, welches an einer Wärmesenke, in vorliegendem Falle dem Hydraulikblock eines hydraulischen Getriebes, installiert wird. Das Steuergerät kann selbstverständlich auch in anderen Komponenten im Kraftfahrzeugbereich installiert werden, an denen ein Abtransport der entstehenden Wärme beim Betrieb von elektronischen Bauelementen gefordert ist.
  • 1 zeigt eine Ausführungsvariante eines Steuergerätes, welches mittels einer Anstellfeder an einer Auflagefläche einer Wärmesenke, in diesem Falle das Gehäuse eines Hydraulikblocks, angestellt ist.
  • Aus der Darstellung gemäß 1 geht hervor, dass innerhalb eines Einbauraumes 10 oberhalb einer Wärmesenke – im vorliegenden Falle eines Hydraulikblockes eines Getriebes für ein Kraftfahrzeug – ein Trägerteil 12 angeordnet ist. Das Trägerteil 12 umfasst eine Öffnung 14, durch welche sich eine Anstellfeder 16 erstreckt. Die Anstellfeder 16 stützt sich einerseits an einer Abstützfläche ab, die sich horizontal oberhalb der Anstellfeder 16 erstreckt und andererseits an einem Steuergerätegehäuse 26. Die über die Anstellfeder 16 erzeugte Anstellkraft stellt das Trägerteil 12 an Abstützflächen 18 auf der Oberseite einer im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Hydraulikblock ausgestalteten Wärmesenke 20 an. Der Hydraulikblock 20, d. h. die Wärmesenke 20, umfasst eine Auflagefläche 22, auf welche die Unterseite einer Grundplatte 28 aufliegt. Die Grundplatte 28 umfasst auf ihrer Oberseite einen Schaltungsträger 30, auf dem wiederum, über einzelne Kleberschichten 34 fixiert, elektronische Bauelemente 32 angeordnet sind. Die während deren Betrieb auftretende Wärme ist über den Schaltungsträger 30, die Kleberschicht 34 bzw. die Grundplatte 28 an die Wärmesenke 20, d. h. in diesem Falle einen Hydraulikblock 20 eines Getriebes eines Kraftfahrzeuges, abzuführen.
  • Aus der Darstellung gemäß 1 geht zudem hervor, dass das Trägerteil 12 über angedeutete Fixierungen 38, die z. B. aus Schraubverbindungen ausgebildet werden, an der Wärmesenke, d. h. dem Hydraulikblock 20, befestigt ist. Des Weiteren geht aus der Darstellung gemäß 1 hervor, dass die Grundplatte 28 über eine hier schematisch angedeutete elektrische Kontaktierung 36 elektrisch kontaktiert ist.
  • Die Herstellung der im Wesentlichen als Planfläche beschaffenen Auflagefläche 22 an der Oberseite des Hydraulikblockes 20, d. h. der Wärmesenke, ist sehr aufwendig, da ein guter Wärmeübergang zwischen der Unterseite der Grundplatte 28 und eben der Auflagefläche 22 zu schaffen ist.
  • Der Darstellung gemäß 2 ist das Prinzip des erfindungsgemäß vorgeschlagenen federelastischen Elementes zu entnehmen, welches zwischen der Grundplatte und der Auflagefläche der Wärmesenke angeordnet ist.
  • Aus der Darstellung gemäß 2 geht hervor, dass beidseits der Auflagefläche 22 der Wärmesenke 20 Vertiefungen 24 ausgebildet sein können. Die Auflagefläche 22 und Anschraubaugen sind von der übrigen Kontur abgesetzt, falls eine Bearbeitung dieser Flächen notwendig werden sollte.
  • Aus der Darstellung gemäß 2 geht hervor, dass das Steuergerätegehäuse 26 gemäß der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ausführungsvariante ohne eine Öffnung 14 in einem Deckel 40 ausgebildet ist. Der Deckel 40 bietet viel mehr eine Anlagefläche 42 für das Steuergerätegehäuse 26. Zwischen einer Unterseite 46 der Grundplatte 28, gemäß der Darstellung in 2 und der Auflagefläche 22 der Wärmesenke 20, ist das erfindungsgemäß vorgeschlagene federelastische Element 48 angeordnet. Das federelastische Element 48 wird bevorzugt als flächiges, so z. B. kreisförmiges, quadratisches oder rechteckiges Flächengebilde ausgebildet und kann aus metallischem Material, einem Elastomer, einem Elastomer mit metallischen Einschlüssen oder auch einem schwammartig konfigurierten Metallknäuel gebildet sein. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, das federelastische Element 48 als ein Kissen oder Polster auszubilden, wobei eine elastisch verformbare Hülle ein Flüssigkeitsvolumen umschließt.
  • Das in der Ausführungsvariante gemäß 2 dargestellte federelastische Element 48 kann andererseits auch als Stanz-Biegeteil gefertigt sein, welches vollständig im elastischen Bereich oder kombiniert im elastischen und plastischen Bereich oder im rein plastischen Bereich betrieben werden kann.
  • Für sämtliche Ausführungsvarianten des erfindungsgemäß vorgeschlagenen federelastischen Elementes 48 gilt, dass die Anzahl der federnd ausgebildeten Bereiche durch Verkleinerung der prinzipiellen Gestaltung erhöht werden kann, bzw. die Kraft durch Vergrößerung der Querschnitte erhöht werden kann, um ein Optimum zwischen der Anpressung und der Grundplatte 28 an das federelastische Element 48 und über dieses an die Auflagefläche 22 der Wärmesenke 20 und der Ausbildung einer möglichst großen Anzahl von Kontaktstellen zur Verbesserung des Wärmeübergangs zu erreichen.
  • Aus der Darstellung gemäß 2 geht hervor, dass analog zur Variante gemäß 1 das Trägerteil 12 über Fixierungen 38, die z. B. aus Schraubverbindungen ausgeführt sind, mit der Wärmesenke 20 verbunden sind.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel in 2 ist das Steuergerätegehäuse 26 fest fixiert im Trägerteil 12 eines Getriebesteuerungsmoduls einbracht. Durch Verschraubungen 38 des Trägerteiles 12 an der Wärmesenke 20, d. h. dem Hydraulikblock eines Kfz- Getriebes, wird das Getriebesteuerungsmodul mit dem Steuergerätegehäuse 26 fixiert. Die fertigungstechnisch bedingten Toleranzen, so z. B. die Höhentoleranzen zwischen den Auflageflächen 18 und der Auflagefläche 22, die von den Vertiefungen 24 begrenzt ist, werden durch Anordnen des federelastisch ausgebildeten Elementes 48 zwischen der Grundplatte 28 des Steuergerätegehäuses 26 und der Auflagefläche die Wärmesenke 20 kompensiert. Durch dieses federelastische Element 48 kann die zur Übertragung zwischen der Grundplatte 28 und der Auflagefläche 22 benötigte Anpressung sowie eine Vielzahl von metallischen Kontaktpunkten 66 (vgl. Darstellung gemäß 4) erzeugt werden.
  • Der Darstellung gemäß 3 ist eine perspektivische Wiedergabe einer ersten Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen federelastischen Elementes zu entnehmen.
  • Aus der Darstellung gemäß 3 geht hervor, dass das federelastische Element in dieser Ausführungsvariante als Stanz-Biegeteil, als federndes Blech ausgebildet ist. 3 zeigt, dass sich beidseits von Längsstegen 68, welche in einer Verbindungsebene 54 liegen, Federschenkel 58 bzw. 60 erstrecken. Die in dem Flächengebilde des federnden Bleches gemäß der perspektivischen Ansicht in 3 ausgestanzten Öffnungen 56 liegen einander gegenüber, wobei erste Federschenkel 58 nach oben hin aus der Verbindungsebene 54 ausgebogen sind, während zweite Federschenkel mit ihren abgerundeten freien Enden 52 entsprechend der Federgeometrie 50 nach unten aus den ausgestanzten Federöffnungen 56 ragen. Durch dieses Federblech gemäß der Darstellung in 3 wird mithin eine Federgeometrie 50 erzeugt, deren abgerundete freie Enden 52 an den ersten und zweiten Federschenkeln 58, 60 an Ober- und Unterseite des federelastischen Elementes 48 eine Vielzahl an Kontaktstellen 66, die bevorzugt als metallische Kontaktstellen ausgebildet sind, erzeugen.
  • Mit Bezugszeichen 70 sind Querstege bezeichnet, welche in der Verbindungsebene 54 und im Bezug auf die Längsstege 68 entlang der ausgestanzten Öffnungen 56 zu diesen in einer um 90° versetzten Orientierung verlaufen.
  • Der Darstellung gemäß 4 ist eine Seitenansicht des in 3 in perspektivischer Draufsicht dargestellten federelastischen Elementes zu entnehmen.
  • Aus der Darstellung gemäß 4 geht hervor, dass sich, ausgelenkt aus der Verbindungsebene 54 an einer Oberseite 62 und einer Unterseite 64, die ersten und zweiten Federschenkel 58, 60 erstrecken. Die ersten und zweiten Federschenkel 58 bzw. 60 an Oberseite 62 und Unterseite 64 der Federgeometrie 50 laufen in abgerundete freie Enden 52 aus, welche die metallischen Kontaktstellen 66 darstellen, mit welchen das federelastische Element 48 gemäß den Darstellungen in den 3 und 4 die Unterseite 46 der Grundplatte 28 kontaktiert bzw. die Auflagefläche 22 des die Wärmesenke darstellenden Hydraulikblockes 20 kontaktieren.
  • Aus der Darstellung gemäß 5 geht eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen federelastischen Elementes hervor.
  • Wie aus der Darstellung gemäß 5 hervorgeht, ist in dieser Ausführungsvariante das federelastische Element 48 ebenfalls als metallisches Bauteil ausgebildet, jedoch mit einer Wellenprofilierung 72 versehen. Die Wellentäler bzw. die Wellenkämme der Wellenprofilierung 72 stellen im gespannten Zustand des federelastischen Elementes 48 gemäß 6 die metallischen Kontaktstellen 66 zur Unterseite 46 der Grundplatte 28 bzw. zur Auflagefläche 22 der Wärmesenke 20 dar. In der Darstellung gemäß 5 ist ein ungespannter Zustand 78 des federelastischen Elementes 48 dargestellt. Im ungespannten Zustand 78 gemäß der Darstellung in 5, besteht zwischen der Unterseite 46 der Grundplatte 28 bzw. der Oberseite 22 der Wärmesenke 20 eine erste Spaltweite 74. In diesem Zustand werden die Wellenkämme der Wellenprofilierung 72 des federelastischen Elementes 48 noch nicht von der Unterseite 46 der Grundplatte 28 berührt.
  • Aus der Darstellung in 6 geht die Wellenprofilierung 72 des federelastischen Elementes 48 hervor. Durch die Verformung der Wellenprofilierung 72 werden an den Wellentälern bzw. den Wellenkämmen der Wellenprofilierung 72 metallische Kontaktstellen 66 einerseits mit der Unterseite 46 der Grundplatte 28 und andererseits mit der Planseite der Auflagefläche 22 der Wärmesenke 20 gebildet, so dass sich ein hervorragender Wärmeübergand zwischen der Grundplatte 28 und der Auflagefläche 22 der Wärmesenke 20, d. h. des Hydraulikblockes, einstellt.
  • Im gespannten Zustand 80 gemäß der Darstellung in 6 liegt eine zweite Spaltweite 76 vor, die abhängig von der Anpresskraft ist, mit welcher das Steuergerätegehäuse 26 und damit die Grundplatte 28 an die Auflagefläche 22 der Wärmesenke 20 angestellt wird. Abhängig von dieser Anpresskraft stellt sich auch die zweite Spaltweite 76 zwischen der Unterseite 46 der Grundplatte 28 bzw. der plan ausgebildeten Auflagefläche 22 des Hydraulkblockes 20 ein, welche die Wärmesenke darstellt.
  • In weiteren Ausführungsvarianten lässt sich das erfindungsgemäß vorgeschlagene federelastische Element 48 z. B. auch als Faserknäuel 90 aus Metallfasern oder Metalldrähten, die ineinander verwoben sind, darstellen (vgl. 7 und 7.1). Gemäß dieser im Wesentlichen als schwammartig zu charakterisierenden Geometrie stellen sich ebenfalls eine Vielzahl von durch metallisches Material gebildeten Kontaktstellen 66 zwischen der Unterseite 46 der Grundplatte 28 und der plan ausgebildeten Auflagefläche 22 der Wärmesenke 20, d. h. des Hydraulikblockes eines Kfz-Getriebes ein.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen federelastischen Elementes 48, kann dieses aus einem wärmeleitenden Elastomer 92 gefertigt werden, so z. B. Polyurethan, TPE auf PU-Basis oder thermoplastische Elastomere. Dessen bzw. deren wärmeleitende Eigenschaften werden insbesondere durch aus metallischem Material gebildete Einschlüsse erheblich verbessert. Dieses ist in den 8 und 8.1 im ungespannten Zustand 78 und im vorgespannten Zustand 80 (vgl. 8.1) dargestellt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen federelastischen Elementes 48 lässt sich dieses auch als mit Flüssigkeit gefülltes elastisches Kissen 94 oder Polster ausbilden. Die Funktion der Wärmeleitung wird gemäß dieser Ausführungsvariante durch das von einer dünnwandigen elastischen materialbevorrateten Wand 98 umschlossene Fluid 96 übernommen. Um dieses in Form zu halten bzw. eine Deformation im begrenzten Umfang innerhalb des elastischen Bereiches zuzulassen, wird das Fluid 96 von einem dünnwandigen elastischen Material 98, z. B. einen Elastomermaterial z. B. TPE auf Polyurethanbasis, um ein Beispiel zu nennen, umschlossen.
  • Allen vorstehend skizzierten Ausführungsvarianten des erfindungsgemäß vorgeschlagenen federelastischen Elementes 48 ist gemeinsam, dass die in der Darstellung gemäß 1 angedeutete Anstellfeder 16 entfällt, ferner eine Abstützfläche für die Anstellfeder 16. Es werden erheblich geringere Anforderungen an die Toleranzen, an die Ebenheit, an die Rauigkeit der Grundplatte 28 des Steuergerätegehäuses 26 gestellt sowie an die Auflagefläche 22 an der Wärmesenke, d. h. dem Hydraulikblock. Damit einher geht eine erhebliche Reduzierung der Fertigungskosten. Des Weiteren wird durch eine Vielzahl metallischer Kontaktstellen 66 zwischen der Unterseite 46 der Grundplatte 28 und der Auflagefläche 22 der Wärmesenke 20 der Wärmeübergang verbessert. Des Weiteren ist eine gemäß der Lösung des Standes der Technik in 1 bei der Anstellung des Steuergerätegehäuses vermeintliche Verformung der elektrischen Kontaktierungen 36 bzw. 44 bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung entfallen, was deren Robustheit bessert. Schließlich bleibt festzuhalten, dass mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung die gesamte Bauhöhe durch den Entfall der Anstellfeder den Entfall der Öffnung 14 im Trägerteil des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Steuergerätes im montierten Zustand erheblich abnimmt, so dass kleinere Bauraumabmessungen realisierbar sind.
  • Im Zusammenhang mit der Ausführungsvariante der federelastischen Bauelementes 48 gemäß den Darstellungen in 3 und 4, d. h. als federndes Blech, sei darauf verwiesen, dass bei dieser Ausführungsvariante des federelastischen Elementes als federndes Blech, als Stanz- und Biegeteil dieses vollständig im elastischen Bereich oder kombiniert im elastischen und plastischen Bereich oder im plastischen Verformungsbereich eingesetzt werden kann.
  • 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
    • - DE 102004061818 A1 [0006]

Claims (11)

  1. Steuergerät, insbesondere für ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges mit einem Steuergerätegehäuse (26), einem Schaltungsträger (30), der auf einer Grundplatte (28) aufgenommen ist, und mindestens einer elektrischen Kontaktierung (36), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Grundplatte (28) und einer Anlagefläche (22) einer Wärmesenke (20) eine Vielzahl von Kontaktstellen (66) oder Kontaktflächen bildendes federelastisches Element (48) angeordnet ist.
  2. Steuergerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstellen (66) als metallische Kontaktstellen ausgebildet sind.
  3. Steuergerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstellen (66) auf mindestens einer Seite von Ober- und Unterseite (62), (64) des federelastischen Elementes (48) ausgebildet sind.
  4. Steuergerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das federelastische Element (48) als Stanz-Biegeteil aus metallischem Material gefertigt ist und ausgestanzte Öffnungen (56) umfasst, aus denen an Ober- und/oder Unterseite (62), (64) erste Federschenkel (58) oder zweite Federschenkel (60) ausgebogen sind.
  5. Steuergerät gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Federschenkel (62), (64) gegengleich entlang von Längsstegen (68) aus einer Verbindungsebene (54) des federelastischen Elementes (48) ausgebogen sind.
  6. Steuergerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das federelastische Element (48) als Blech ausgeführt ist und eine Verbindungsebene (54) aufweist, aus der erste und zweite Federschenkel (58), (60) an Ober- und/oder Unterseite (62), (64) ausgestanzt sind.
  7. Steuergerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das federelastische Element (48) elastisch, kombiniert elastisch und plastisch oder rein plastisch verformbar ist.
  8. Steuergerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das federelastische Element (48) streifenförmig oder flächig ausgeführt ist und eine Kontaktstellen (66) bildende Wellenprofilierung (72) oder eine Sägezahnprofilierung aufweist.
  9. Steuergerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das federelastische Element (48) als Faserknäuel (90) aus Metallfasern und/oder Metalldrähten im Wesentlichen schwammartig ausgeführt ist.
  10. Steuergerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das federelastische Element (48) als wärmeleitendes Elastomerbauteil (92) gefertigt ist, insbesondere mit Einschlüssen aus metallischem Material.
  11. Steuergerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das federelastische Element (48) als mit einem Fluid (96) gefülltes Kissen (94) oder Polster ausgeführt ist, dessen Hülle durch ein dünnwandiges, elastisches Material gebildet ist.
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