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Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwingungsdämpfer mit einem innenliegenden, elektrisch ansteuerbaren Ventil, welches mindestens eine Spule mit zwei Kontaktstellen für die Kontaktierung durch jeweils einen elektrischen Leiter aufweist.
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Schwingungsdämpfer werden beispielsweise in Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen eingesetzt, um Achskomponenten gegenüber dem Fahrzeugaufbau abzustützen und deren Bewegung zu dämpfen. Über Schalt- und Steuersysteme unter Einbeziehung eines elektrisch ansteuerbaren Ventils in einem Behälter des Schwingungsdämpfers lässt sich das Dämpfungsverhalten eines solchen Schwingungsdämpfers in der Zug- und Druckstufe beeinflussen, indem mittels des elektrisch ansteuerbaren Ventils das Strömungsverhalten eines in dem Behälter befindlichen Dämpfermediums verändert wird.
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Ein hydraulischer Schwingungsdämpfer der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus
DE 100 20 778 A1 bekannt. Die Kontaktierung der Spule des elektrisch ansteuerbaren Ventils erfolgt über zwei elektrische Leiter, welche über eine Kolbenstange nach außen geführt sind.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kontaktierung der Spule durch die elektrischen Leiter fertigungstechnisch zu vereinfachen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Schwingungsdämpfer gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Dieser zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Kontaktstellen durch Kontaktvorsprünge gebildet werden, welche jeweils zur Befestigung des zugehörigen elektrischen Leiters von zwei gegenüberliegenden Seiten gleichzeitig zugänglich sind.
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Hierdurch lassen sich die elektrischen Leiter sehr einfach an der Spule befestigen. Insbesondere ist hierdurch sowohl ein direktes wie auch ein indirektes Schweißen oder Löten beispielsweise mithilfe einer Schweiß- oder Lötzange möglich. Zum Löten können sowohl die Leiter als auch die Vorsprünge mit Lot versehen werden.
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Die Befestigung kann für beide Vorsprünge auf die gleiche Art und Weise erfolgen. Insbesondere ist es dabei auch möglich, für beide Befestigungen jeweils das gleiche Werkzeug zu verwenden.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Patentansprüche.
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So können beispielsweise die Kontaktvorsprünge axial von der Spule abstehen, wobei die Zuführung der elektrischen Leiter in Axialrichtung zur Spule vorgenommen ist. Die Kontaktierung der Kontaktvorsprünge durch die elektrischen Leiter erfolgt an Seitenflächen der Kontaktvorsprünge, welche parallel zur Axialrichtung der Spule verlaufen. Hierdurch wird selbst bei Fertigungstoleranzen eine sichere Kontaktierung gewährleistet. Zudem ist die Kontaktierung weitgehend unabhängig von der axialen Positioniergenauigkeit. Es ergibt sich somit eine hohe Prozesssicherheit.
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Ferner können die Kontaktvorsprünge rotationssymmetrisch angeordnet sein, wodurch werkzeugseitig mit lediglich einer einzigen Schweiß- oder Lötzange gearbeitet werden kann. Durch einfaches Drehen der Spule werden die einzelnen Kontaktvorsprünge nacheinander mit dem jeweiligen elektrischen Leiter verbunden.
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Insbesondere können in Hinblick auf den Einbau in einen schlanken Schwingungsdämpfer die Kontaktvorsprünge rotationssymmetrisch an einer Stirnseite der Spule angeordnet sein.
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Desweiteren können die Kontaktvorsprünge bezogen auf eine Rotationssymmetrieachse in diagonal gegenüberliegenden Quadranten angeordnet sein. Dies ist vor allem bei einem kleinen Abstand zwischen den elektrischen Leitern von Vorteil, dass diese dann im Kontaktbereich in einer gemeinsamen Ebene zugeführt und elektrisch mit den Vorsprüngen verbunden werden können.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Kontaktierung der Kontaktvorsprünge durch die elektrischen Leiter in Drehrichtung um die Rotationssymmetrieachse jeweils auf der gleichen Seite vorgenommen. Hierdurch ergeben sich beim Schweißen oder Löten mit einer einzigen Schweiß- oder Lötzange einer stationären Schweiß- oder Lötvorrichtung stets gleichartige Randbedingungen, wodurch die Fertigung vereinfacht wird und eine gleichbleibende Fertigungsqualität an den Kontaktstellen erzielt wird.
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Die Kontaktvorsprünge an der Spule können beispielsweise als Metallplättchen ausgebildet sein.
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Weiterhin kann zwischen den Kontaktvorsprüngen ein Vorsprung aus einem elektrisch isolierenden Material angeordnet sein, welcher die Kontaktvorsprünge voneinander trennt. Dies ermöglicht eine sehr kompakte Kontaktierungsschnittstelle und hohe Kurschlusssicherheit.
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In einem möglichen Verfahren zur elektrischen Kontaktierung einer Spule eines Schwingungsdämpfers der vorstehend erläuterten Art wird zunächst ein elektrischer Leiter mit einem ersten Kontaktvorsprung der Spule mittels einer Schweiß- oder Lötzange verbunden. Anschließend wird die Spule 180° rotiert. Danach wird ein weiterer elektrischer Leiter mit einem zweiten Vorsprung der Spule mittels der gleichen Schweiß- oder Lötzange verbunden.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
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1 einen Schwingungsdämpfer nach der Erfindung,
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2 eine Detailansicht der Kontaktierungsschnittstelle der Spule in einer ersten Stellung,
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3 eine Detailansicht der Kontaktierungsschnittstelle der Spule in einer zweiten Stellung, welche gegenüber 2 um 180° verdreht ist,
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4 eine Ansicht von oben auf die Kontaktierungsschnittstelle in der ersten Stellung,
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5 eine Ansicht von oben auf die Kontaktierungsschnittstelle in der zweiten Stellung,
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6 eine Seitenansicht der Kontaktierungsschnittstelle in der ersten Stellung, und in
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7 eine Seitenansicht der Kontaktierungsschnittstelle in der zweiten Stellung.
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Das in den 1 bis 7 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen hydraulischen Schwingungsdämpfer 1, der beispielhaft als Zweirohrdämpfer für eine Kraftfahrzeugradaufhängung ausgebildet ist.
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Der Schwingungsdämpfer 1 umfasst einen vorzugsweise rohrförmig ausgebildeten Behälter 2, in den ein Innenrohr 3 eingesetzt ist. Das Innenrohr 3 ist zylindrisch ausgebildet und an seinem unteren Ende verschlossen. In das Innenrohr 3 erstreckt sich eine Kolbenstange 4 mit einem an der Innenwand des Innenrohrs 3 geführten und gegen diese abdichtenden Kolben 5.
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Der Kolben 5 unterteilt einen Arbeitsraum innerhalb des Innenrohrs 3 in eine erste Arbeitskammer 6 und eine zweite Arbeitskammer 7, die jeweils mit einem Dämpfungsmedium wie beispielsweise einem Hydrauliköl gefüllt sind. Zur Begrenzung der oberen ersten Arbeitskammer 6 ist das Innenrohr 3 durch eine Kolbenstangenführung 8 verschlossen, die sich an einem oberen Stirnende des Innenrohrs 3 abstützt. Die Kolbenstangenführung 8 weist eine Öffnung für die Kolbenstange 4 auf. Zudem ist im Bereich der Kolbenstange 4 eine ebenfalls nicht näher dargestellte Gleitdichtung vorgesehen. Die untere zweite Arbeitskammer 7 ist axial durch ein Bodenventil 10 verschlossen, das an das untere Stirnende des Innenrohrs 3 angesetzt ist, wodurch sich eine besonders schlanke Bauweise ergibt. Zwischen der Innenwand des Behälters 2 und der Außenwand des Innenrohrs 3 wird eine Ausgleichskammer 9 gebildet, welche über das Bodenventil 10 mit der zweiten Arbeitskammer 7 in Verbindung steht.
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Weiterhin umfasst der Schwingungsdämpfer 1 zwischen den Arbeitskammern 6 und 7 angeordnete Ventile, welche an der Kolbenstange 4 und/oder dem Kolben 5 angebracht sind und über deren Öffnungsverhalten in Verbindung mit dem Bodenventil 10 die Charakteristik des hydraulischen Schwingungsdämpfers 1 in der Zug- und Druckstufe eingestellt wird. Über ein elektrisch ansteuerbares Ventil 11, beispielsweise ein Schalt- und/oder Regelventil, kann das Strömungsverhalten des Dämpfungsmediums in dem Behälter 2 gezielt eingestellt werden. Das elektrisch ansteuerbare Ventil 11 kann beispielsweise für eine Druck- und/oder Volumenstromregelung eingesetzt werden. Es kann beispielsweise als Proportionalmagnetventil ausgeführt sein. Anstelle des Bodenventils 10 kann ein entsprechendes Ventil auch an anderer Stelle zwischen mindestens einer der Arbeitskammern 6, 7 und der Ausgleichskammer 9 vorgesehen sein. Unter Zugstufe wird vorliegend ein Zustand verstanden, bei dem die Kolbenstange 4 mit dem Kolben 5 in Richtung aus dem Innenrohr 3 heraus bewegt wird. Hierbei steigt der Druck in der ersten Arbeitskammer 6 an, während der Druck in der zweiten Arbeitskammer 7 abfällt. Die Druckstufe ist hingegen durch ein Einschieben der Kolbenstange 4 in das Innenrohr 3 mit umgekehrten Druckverhältnissen gekennzeichnet.
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Das elektrisch ansteuerbare Ventil 11 wird über eine elektrische Leitereinrichtung 12 aus dem Fahrzeugbordnetz mit Strom versorgt. Die elektrische Leitereinrichtung 12 umfasst zwei elektrische Leiter 13 und 14, die gegeneinander elektrisch isoliert sind und jeweils mit einem Pol einer Spule 15 des elektrisch ansteuerbaren Ventils 11 verbunden sind. Je nach Einsatzzweck können die elektrischen Leiter 13 und 14 jeweils entweder als flexible Litze oder als massive Kupferleitung ausgeführt werden. Beide elektrischen Leiter 13 und 14 können gegebenenfalls zu einem vorzugsweise zweiadrigen Kabel zusammengefasst sein, welches durch die Kolbenstange 4 nach außen verläuft. Es ist jedoch auch möglich, eine Ader des Kabels durch die Kolbenstange 4 zu ersetzen, welche dann unter Verwendung eines kurzen elektrischen Leiters mit der Spule 15 verbunden wird.
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Die elektrische Kontaktierung der Spule 15 soll nun anhand der 2 bis 7 näher erläutert werden, wobei zu betonen ist, dass das Ausführungsbeispiel lediglich dazu dient, die Verwirklichung der Erfindung anhand einer möglichen Variante aufzuzeigen.
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Die Spule 15 weist zwei Kontaktstellen für die Kontaktierung durch jeweils einen elektrischen Leiter 13 bzw. 14 auf. Die Kontaktstellen werden durch Kontaktvorsprünge 16 und 17 gebildet, welche jeweils zur Befestigung des zugehörigen elektrischen Leiters 13 bzw. 14 von zwei gegenüberliegenden Seiten gleichzeitig zugänglich sind. Die 2 und 3 zeigen die gleiche Kontaktierungsschnittstelle in einer ersten Stellung sowie in einer hierzu um eine Rotationsachse A um 180° verdrehten zweiten Stellung. In beiden Stellungen ist der jeweils zur Verbindung mit dem zugehörigen Leiter 13 bzw. 14 vorgesehene Kontaktvorsprung 16 bzw. 17 von zwei Seiten mittels einer Schweiß- oder Lötzange Z greifbar.
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Zur Herstellung beider Verbindungen kann prinzipiell die gleiche Schweiß- oder Lötzange Z verwendet werden, entweder, indem diese relativ zu der Spule 15 versetzt wird oder aber indem die Spule um 180° aus der ersten Stellung in die zweite Stellung gedreht wird. Ferner ist es möglich, für jede Verbindung eine eigene Schweiß- oder Lötzange Z einzusetzen, was jedoch mit einem höheren Aufwand auf Seiten der Fertigungsmittel verbunden ist, andererseits die Notwendigkeit einer Positionsveränderung der Spule 15 oder der Schweiß- oder Lötzange Z vermeidet.
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Die Kontaktvorsprünge 16 und 17 stehen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils axial von der Spule 15 ab, vorzugsweise von einer Stirnseite 18 derselben, während die Zuführung der elektrischen Leiter 13 und 14 in Axialrichtung A zur Spule 15 vorgenommen ist. Die Stirnseite 18 der Spule 15 weist dabei in Richtung der Kolbenstange 4. Die elektrische Kontaktierung der Kontaktvorsprünge 16 und 17 durch die elektrischen Leiter 13 und 14 kann an Seitenflächen 19 und 20 der Kontaktvorsprünge 16 und 17 erfolgen, welche parallel zur Axialrichtung A der Spule 15 angeordnet sind. Die Axialrichtung A der Spule 15 fällt vorzugsweise mit der Längsachse des Schwingungsdämpfers zusammen oder verläuft parallel zu dieser.
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Die Kontaktvorsprünge 16 und 17 können beispielsweise als flache Metallplättchen ausgebildet sein, deren durch die elektrischen Leiter 13 und 14 kontaktierte Seitenwände 19 und 20 in entgegengesetzte Richtungen weisen. Dabei sind die Kontaktvorsprünge 16 und 17 so angeordnet, dass die elektrischen Leiter 13 und 14 zumindest im Kontaktbereich in einer Ebene liegen und jeweils axial von der Spule 15 weg laufen, d.h. zum Zweck der Kontaktierung nicht umgebogen werden müssen. Die elektrischen Leiter 13 und 14 sind somit an ihren zu der Spule führenden Endabschnitten parallel zur Axialrichtung A der Spule 15 und der Längsachse des Schwingungsdämpfers.
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Die Erstreckung der Kontaktvorsprünge 16 und 17 in Richtung quer zur Axialrichtung A der Spule 15 kann deutlich größer als die Weite der Endabschnitt der elektrischen Leiter 13 und 14 ausgeführt werden. Ferner kann die Erstreckung der Kontaktvorsprünge 16 und 17 in Richtung quer zur Axialrichtung A der Spule 15 deutlich größer sein als deren Erstreckung in Axialrichtung A der Spule 15. Hierdurch wird für die Kontaktierung ein großer Kreuzungsbereich sowohl quer zur Axialrichtung A als auch in Axialrichtung A geschaffen, der eine zuverlässige elektrische Verbindung bei etwaigen Lage- und Maßabweichungen gewährleistet.
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Zwischen den elektrisch leitend ausgebildeten Kontaktvorsprüngen 16 und 17 kann ein Vorsprung 21 aus einem elektrisch isolierenden Material angeordnet sein, welcher die Kontaktvorsprünge 16 und 17 voneinander trennt. Hierdurch wird ein enger Abstand zwischen den Kontaktstellen ermöglicht und etwaigen Kurzschlüssen vorgebeugt. Die Kontaktvorsprünge 16 und 17 sowie der isolierende Vorsprung 21 stehen von einer gemeinsamen Ebene ab, die vorzugsweise senkrecht zur Axialrichtung A der Spule 15 ist.
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Wie insbesondere den 4 und 5 entnommen werden kann, können die Kontaktvorsprünge 16 und 17 rotationssymmetrisch angeordnet sein. Dies ist vor allem im Hinblick auf eine Schweiß- oder Lötanlage mit lediglich einer einzigen stationären Schweiß- oder Lötzange Z von Vorteil. Durch Drehung der Spule um 180° werden für beide Schweiß- oder Lötstellen gleichartige Randbedingungen sichergestellt, so dass sich für beide Kontaktstellen eine gleichmäßige Fertigungsqualität sicherstellen lässt.
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Dies wird ferner begünstigt durch eine Anordnung der Kontaktvorsprünge 16 und 17 innerhalb von bezogen auf die Rotationssymmetrieachse A diagonal gegenüberliegenden Quadranten. Die Rotationssymmetrieachse ist vorzugsweise koaxial zur Axialrichtung A der Spule 15, wie dies in den Figuren dargestellt ist, kann jedoch auch zur Axialrichtung A der Spule 15 versetzt und/oder angewinkelt sein.
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Die Kontaktierung der Kontaktvorsprünge 16 und 17 durch die elektrischen Leiter 13 und 14 kann in Drehrichtung um die Rotationssymmetrieachse A jeweils auf der gleichen Seite, d.h. vorliegend an den Seitenwänden 19 und 20 wie in den 6 und 7 gezeigt vorgenommen sein.
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Ohne Beschränkung hierauf gestattet die Erfindung ein besonders vorteilhaftes Fertigungsverfahren für einen Schwingungsdämpfer, bei dem zur elektrischen Kontaktierung der Spule 15 in einem ersten Schritt zunächst einer der elektrischen Leiter 13 mit einem ersten Kontaktvorsprung 16 der Spule 15 mittels der Schweiß- oder Lötzange Z verbunden wird (vgl. 2). Ist dies erfolgt, wird in einem zweiten Schritt die Spule 15 um 180° rotiert. Hernach wird in einem dritten Schritt (vgl. 3) der weitere elektrische Leiter 14 mit dem zweiten Vorsprung 17 der Spule 15 mittels der gleichen Schweiß- oder Lötzange Z verbunden.
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Es sind jedoch auch andere Fertigungsabläufe möglich. Zudem können auch Fertigungsanlagen mit mehreren Schweiß- oder Lötzange Z eingesetzt werden, wobei es insbesondere auch möglich ist, für jede Kontaktstelle einer Spule eine eigene Schweiß- oder Lötzange Z vorzusehen.
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Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels und weiterer Abwandlungen näher erläutert. Insbesondere können technische Einzelmerkmale, welche oben im Kontext weiter Einzelmerkmale erläutert wurden, unabhängig von diesen sowie in Kombination mit weiteren Einzelmerkmalen verwirklicht werden, auch wenn dies nicht ausdrücklich beschrieben ist, solange dies technisch möglich ist. Die Erfindung ist ausdrücklich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- hydraulischer Schwingungsdämpfer
- 2
- Behälter
- 3
- Innenrohr
- 4
- Kolbenstange
- 4a
- Durchgangsöffnung
- 5
- Kolben
- 6
- erste Arbeitskammer
- 7
- zweite Arbeitskammer
- 8
- Kolbenstangenführung
- 9
- Ausgleichsraum
- 10
- Bodenventil
- 11
- elektrisch ansteuerbares Ventil
- 12
- eine elektrische Leitereinrichtung
- 13
- elektrischer Leiter
- 14
- elektrischer Leiter
- 15
- Spule
- 16
- Kontaktvorsprung
- 17
- Kontaktvorsprung
- 18
- Stirnseite
- 19
- Seitenfläche
- 20
- Seitenfläche
- 21
- isolierender Vorsprung
- A
- Rotationsachse und Axialrichtung der Spule 15
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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