DE102009047068A1 - Controller for damper, has housing for drive unit and electronic unit, where housing is formed as plastic injection part with metal supporting body - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Steuergerät für einen Dämpfer nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 und von einem Dämpfer nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 10.The invention relates to a control device for a damper according to the preamble of
Gewöhnlich werden für druckstabile Steuergeräte- oder Antriebsgehäuse, die beispielsweise in einem Fahrzeugdämpfer verwendet werden können, Metallkonstruktionen verwendet. Hierbei sind Aludruckguss-, Tiefzieh-, Fliespress- oder Stanzgehäuse üblich. Um die Dichtfunktion zu gewährleisten werden einzelne metallische Gehäuseteile beispielsweise mittels Schweißung verbunden. Bei Steuergeräten, an welche die Anforderung „druckstabil im Niederdruckbereich” gestellt wird, besteht das Gehäuse für gewöhnlich aus Metall- und Kunststoffteilen, die zum Schließen miteinander verklebt werden. Somit können jeweils die technischen Vorteile genutzt werden, wie beispielsweise eine gute Wärmeabführung bei Metallteilen, bzw. einfache Leitungsführung durch eingegossene Leitungen bzw. Steckerabbildungen bei Kunststoffteilen. Für höhere Druckbereiche sind die Gehäuse aus verklebten Metall- und Kunststoffteilen weniger gut geeignet.Usually, metal structures are used for pressure-stable ECU or drive housings that can be used, for example, in a vehicle damper. Aludruckguss-, Tiefzieh-, Fliespress- or stamped housing are common. To ensure the sealing function individual metallic housing parts are connected, for example by means of welding. For control units that are subject to the requirement of "pressure stable in the low pressure range", the housing usually consists of metal and plastic parts, which are glued together to close. Thus, in each case the technical advantages can be used, such as a good heat dissipation in metal parts, or simple wiring through cast-in lines or connector images in plastic parts. For higher pressure ranges, the housings made of bonded metal and plastic parts are less suitable.
In der Offenlegungsschrift
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Steuergerät für einen Dämpfer mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass ein Gehäuse des Steuergeräts als Kunststoffspritzgussteil mit einem Metallstützkörper ausgebildet ist, wobei eine innere Kunststoffhülle eine erste Kunststoffwanne zur Aufnahme mindestens einer Elektronikeinheit und/oder mindestens einer Antriebseinheit und mindestens eine zweite Kunststoffwanne zur Aufnahme mindestens einer Antriebseinheit und/oder mindestens einer Elektronikeinheit ausbildet. Durch den Metallstützkörper können in vorteilhafter Weise Druckkräfte übertragen werden, während durch die angespritzten Kunststoffbereiche auf kostengünstige Weise ein druckdichter Steuerbereich für die mindestens eine Elektronikeinheit und einfache Möglichkeiten für die Aufnahme von diversen Antriebsteilen der unmittelbar angrenzenden Antriebseinheiten zur Verfügung gestellt werden können. Zudem ermöglichen Ausführungsformen der Erfindung eine räumlich nahe Anordnung der mindestens einen Elektronikeinheit und der mindestens einen Antriebseinheit und eine Kostenoptimierung durch Zusammenfassung des Gehäuses der Elektronikeinheit und des Antriebsgehäuses zu einer Einheit. Durch die unmittelbare Nähe von der Elektronikeinheit zur Antriebseinheit, die nur durch eine Kunststoffwand getrennt sind, kann in der ersten Kunststoffwanne ein berührungsloser Drehwinkelsensor zur Detektierung eines Drehwinkels einer in der zweite Kunststoffwanne angeordneten Ankerscheibe der Antriebseinheit angeordnet werden.The control unit according to the invention for a damper with the features of
Der erfindungsgemäße Dämpfer mit einem Dämpferzylinder und einer Kolbeneinheit, die einen im Dämpferzylinder über eine Kolbenstange geführten Kolbenstempel umfasst, umfasst mindestens ein innerhalb des Kolbenstempels angeordnetes erfindungsgemäßes Steuergerät mit mindestens einer Elektronikeinheit und mindestens einer Antriebseinheit für Verstellelemente, die zur Regelung des Dämpferfluidstroms von der mindestens einen Elektronikeinheit über die mindestens eine Antriebseinheit steuerbar sind.The damper according to the invention with a damper cylinder and a piston unit comprising a piston rod guided in the damper cylinder comprises at least one control unit according to the invention with at least one electronic unit and at least one drive unit for adjusting elements, which controls at least one damper fluid flow Electronic unit via the at least one drive unit are controllable.
Durch Ausführungsformen der Erfindung kann in vorteilhafter Weise ein kostengünstiges und großserientaugliches Gehäusekonzept mit den besonderen Randbedingungen, dass die äußere Umgebung des Gehäuses ein Druck beaufschlagtes Hydraulikmedium ist und über das Gehäuse eine zusätzliche Druckkraft übertragen wird, umgesetzt werden.By embodiments of the invention can advantageously be a cost-effective and mass production housing concept with the special boundary conditions that the outer environment of the housing is a pressurized hydraulic medium and the housing an additional pressure force is transmitted to be implemented.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Steuergeräts für einen Dämpfer möglich.The measures and refinements recited in the dependent claims advantageous improvements of the
Besonders vorteilhaft ist, dass der Metallstützkörper aus einem Blechstreifen als Stanzblechteil hergestellt ist, welcher nach dem Stanzvorgang zu einer Hülse umgebogen und an den Enden durch Formfügen und/oder Schweißen verbunden ist. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung des Metallstützkörpers, wobei ohne Nachschleifen eine exakte Mantelhöhe des Metallkörpers erreicht werden kann. Außerdem lassen sich so auf einfache Weise noch im ebenen Zustand Einprägungen bzw. Ausstanzungen in die spätere Mantelfläche des Metallstützkörpers einbringen. Diese können beispielsweise für eine Erhöhung der Haftung zwischen Metall und Kunststoff genutzt werden, bzw. bieten eine einfache Möglichkeit Ausklinkungen in der Mantelfläche herzustellen. Das Kunststoffspritzteil kann so ausgeführt werden, dass der Metallstützkörper jeweils am oberen und unteren Rand zur Verbindung mit einem Metalldeckel freiliegt. So kann der Metallstützkörper beispielsweise jeweils am oberen und unteren Rand über die angespritzten Kunststoffbereiche überstehen.It is particularly advantageous that the metal support body is made of a sheet metal strip as stamped sheet metal part, which is bent after the punching operation to form a sleeve and connected at the ends by forming and / or welding. This allows a simple and cost-effective production of the metal support, wherein without regrinding an exact mantle height of the metal body can be achieved. In addition, impressions or punched-outs can be introduced into the later lateral surface of the metal support body in a simple manner even in the flat state. These can be used, for example, to increase the adhesion between metal and plastic, or provide an easy way to produce notches in the lateral surface. The plastic injection-molded part can be designed so that the metal support body is exposed in each case at the upper and lower edge for connection to a metal lid. Thus, the metal support body, for example, each survive at the top and bottom of the molded plastic areas.
In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steuergeräts ist die erste Kunststoffwanne durch einen mit dem Metallstützkörper verbundenen ersten Metalldeckel druckdicht verschlossen. Die Dichtigkeit eines Steuerbereichs zur Aufnahme der Elektronikeinheit wird auf der einen Seite über die erste Kunststoffwanne und auf der anderen Seite über den auf den Metallstützkörper geschweißten Metalldeckel erreicht. Das bedeutet, dass zum druckdichten Verschließen des Steuerbereichs der Metalldeckel nicht auf die erste Kunststoffwanne geklebt werden muss, sondern direkt mit dem Metallstützkörper durch ein übliches Metallschweißverfahren wie Laser oder Widerstandsschweißen verbunden werden kann. Der Metalldeckel kann gleichzeitig als Grundplatte für die Elektronikeinheit ausgebildet sein.In an embodiment of the control device according to the invention, the first plastic tub is pressure-tightly sealed by a first metal cover connected to the metal support body. The tightness of a control area for receiving the electronics unit is achieved on the one side via the first plastic tub and on the other side over the metal lid welded to the metal support body. This means that for pressure-tight sealing of the control area, the metal lid does not have to be glued onto the first plastic tub, but can be connected directly to the metal support body by a conventional metal welding process such as laser or resistance welding. The metal lid may be formed simultaneously as a base plate for the electronic unit.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steuergeräts ist die zweite Kunststoffwanne durch einen mit dem Metallstützkörper verbundenen zweiten Metalldeckel verschlossen. Auch der zweite Metalldeckel kann mittels Laserschweißen und/oder Widerstandsschweißen mit dem Metallstützkörper verbunden werden. Hierbei kann ein von der zweiten Kunststoffwanne und dem zweiten Metalldeckel umschlossener Antriebsraum ebenfalls druckdicht verschlossen oder als Nassläufer ausgebildet werden. Sind mehrere Antriebseinheiten vorgesehen, so können mehrere Gehäuse mit Kunststoffwannen und Metallstützkörpern zur Aufnahme der weiteren Antriebseinheiten vorgesehen werden. Hierbei kann die Ansteuerung der weiteren Antriebseinheiten jeweils von einer weiteren Elektronikeinheit oder ebenfalls von der in der ersten Kunststoffwanne angeordneten Elektronikeinheit vorgenommen werden.In a further embodiment of the control device according to the invention, the second plastic tub is closed by a second metal cover connected to the metal support body. The second metal lid can also be connected to the metal support by means of laser welding and / or resistance welding. In this case, a drive space enclosed by the second plastic tub and the second metal lid can likewise be pressure-tightly sealed or designed as a wet rotor. If a plurality of drive units are provided, then a plurality of housings with plastic tubs and metal support bodies for receiving the further drive units can be provided. In this case, the actuation of the further drive units can in each case be undertaken by a further electronic unit or likewise by the electronic unit arranged in the first plastic tub.
In die Kunststoffbereiche, wie beispielsweise in den gemeinsamen Boden der Kunststoffwannen oder in die Kunststoffwannen können elektrische Leitungselemente mit eingespritzt werden. Das bedeutet, dass kostenintensive Glasdurchführungen, wie sie durch Metallwannen erforderlich wären, entfallen. Die eingespritzten Leitungselemente können beispielsweise als Stanzgitter ausgeführt werden. Dadurch bietet sich die Möglichkeit an, sowohl seitens der Elektronikeinheit und der Antriebseinheit die üblichen Verbindungstechniken wie z. B. eine Schneid-Klemmtechnik anzuwenden. Auf der Antriebsseite lassen sich durch das Kunststoffspritzgussverfahren auf einfache Weise verschiedene Antriebselemente wie beispielsweise Lager, Eisenjoch, Spulen oder Haltekonturen für Federelemente direkt in die Kunststoffbereiche des Gehäuses integrieren. Außerdem wird durch die werkzeuggebundene Innenkontur der zweiten Kunststoffwanne eine günstige Toleranzkette für einen aufsteckbaren Deckel erreicht. Durch das Kunststoffspritzgießverfahren können in vorteilhafter Weise mehrere Einzelteile in einem Spritzgießmodul zusammengefasst werden.In the plastic areas, such as in the common bottom of the plastic trays or in the plastic trays electrical line elements can be injected with. This means that cost-intensive glass feedthroughs, such as those required by metal tubs, are eliminated. The injected line elements can be performed, for example, as a stamped grid. This offers the possibility of both the electronics unit and the drive unit, the usual connection techniques such. B. to apply a cutting-clamping technology. On the drive side, various drive elements such as bearings, iron yokes, coils or retaining contours for spring elements can be integrated directly into the plastic regions of the housing by the plastic injection molding process in a simple manner. In addition, a favorable tolerance chain for an attachable lid is achieved by the tool-bound inner contour of the second plastic tub. The plastic injection molding process can advantageously combine several individual parts in an injection molding module.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Steuergeräts ist der zweite Metalldeckel als Stanzblechteil hergestellt und zu einer Schieberführung mit Anschlag umgebogen, wobei das umgebogene Stanzblechteil als Einlegeteil in einem Kunststoffspritzgießprozess zumindest teilweise mit Kunststoff umspritzt ist. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise in die Kunststoffhülle des zweiten Metalldeckels beispielsweise ein Lager mit einzuspritzen und eine Kunststoffkontur zur lagerichtigen Positionierung im Gehäuse anzuspritzen.In a further embodiment of the control device according to the invention, the second metal cover is produced as a stamped sheet metal part and bent to a slide guide with stop, wherein the bent stamped sheet metal part is at least partially encapsulated with plastic as an insert in a plastic injection molding process. As a result, it is advantageous to inject into the plastic cover of the second metal cover, for example, a bearing and to inject a plastic contour for positionally correct positioning in the housing.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.Advantageous embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described below. In the drawings, like reference numerals designate components that perform the same or analog functions.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Wie aus
Bei einer axialen, vorzugsweise in Richtung einer Hochachse HA des Dämpfers
Wie aus
Wie aus
Nachfolgend wird bezugnehmend auf
Wie aus
Wie aus
Wie aus
Wie aus
Durch die unmittelbare Nähe von der Elektronikeinheit
Ausführungsformen der Erfindung ermöglichen in vorteilhafter Weise die Umsetzung eines kostengünstigen, großserientauglichen Gehäusekonzepts für ein Steuergerät, unter den besonderen Randbedingungen, dass die äußere Umgebung des Gehäuses ein Druck beaufschlagtes Hydraulikmedium ist und über das Gehäuse eine zusätzliche Druckkraft übertragen wird. Durch die erfindungsgemäße Kombination von Metallstützkörper und angespritztem Kunststoff werden die Druckkräfte ausschließlich über den Metallstützkörper übertragen und die Dichtigkeit des Steuerbereichs wird auf der einen Seite über die erste Kunststoffwanne und auf der anderen Seite über den auf den Metallmantel geschweißten ersten Metalldeckel erreicht. Außerdem können durch das Kunststoffspritzgießverfahren mehrere Einzelteile zu Spritzgussmodulen zusammengefasst werden, wodurch die Endmontage des Steuergerätes stark vereinfacht wird.Embodiments of the invention advantageously allow the implementation of a cost-effective, large-scale suitable housing concept for a control unit, under the particular boundary conditions, that the outer environment of the housing is a pressurized hydraulic medium and an additional compressive force is transmitted through the housing. Due to the combination of metal support body and molded plastic according to the invention, the pressure forces are transmitted exclusively through the metal support body and the tightness of the control area is achieved on the one hand on the first plastic tub and on the other side via the first metal lid welded to the metal shell. In addition, several items can be combined to form injection molding modules by the plastic injection molding, whereby the final assembly of the control unit is greatly simplified.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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