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Die Erfindung betrifft einen Federträger gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Die
DE 10 2015 208 787 A1 beschreibt einen Federträger, bei dem über die Energieeinleitung eines E-Motors ein Federteller in seiner axialen Position einstellbar. Der E-Motor treibt eine Pumpe an, die einen Aktuator mit Druckmedium versorgt. Sowohl der E-Motor wie auch die Pumpe sind in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. In der
1 der
DE 10 2015 208 787 A1 ist die Stromversorgung bildlich angedeutet, jedoch fehlt ein Hinweis auf die Verbindung und Anordnung des Aktuators mit einer Steuerelektronik.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine platzsparende und montagefreundliche Verbindung einer Steuerelektronik mit dem Aktuator bereitzustellen.
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Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
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Es zeigt:
- 1 und 2 Prinzipdarstellung des Federträgers
- 3 und 4 Schnittdarstellung der Gehäusekappe
- 5 Gehäusekappe als Einzelteil
- 6 Platine der Gehäusekappe als Einzelteil
- 7 bis 10 Explosionszeichnung der Gehäusekappe
- 11 bis 13 Alternativausführung zur 3 und 4
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Die 1 und 2 zeigen in der Zusammenschau einen Federträger 1 mit einem ringförmigen Aktuator 3, dessen Gehäuse 5 an einem äußeren Zylinder 7 eines Schwingungsdämpfers beliebiger Bauform befestigt ist. Der Aktuator 3 dient zur axialen Verstellung eines Federtellers 9. Der Aktuator 3 wird dabei über ein Druckmittelversorgungssystem 11 mit Druckmittel gespeist.
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Das Druckmittelversorgungssystem 11 umfasst zumindest eine Pumpe 13, einen Pumpenantrieb 15 und einen Vorratsbehälter 17. Das Gehäuse 5 des Aktuators 3 ist direkt mit einem Gehäuse 19 für das Druckmittelversorgungssystem 11 verbunden. Die direkte Verbindung zwischen den beiden Gehäusen 5; 19 ist derart zu verstehen, das eine mechanisch starre Verbindung besteht. Es können bei Bedarf Dichtungsmittel oder Adapterbauteile vorliegen, jedoch keine Abstands überbrückenden Schlauchverbindungen.
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Das Gehäuse 19 des Druckmittelversorgungssystems 11 trägt zumindest die Pumpe 13, den Pumpenantrieb 15 und den Vorratsbehälter 17. Das Gehäuse 19 muss die Komponenten 13; 15; 17 nicht vollständig einhüllen, sondern zumindest Anschlussflächen bereitstellen, um die Tragfunktion zu erfüllen.
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Wie die 1 und 2 weiter vermitteln, ist das Gehäuse 19 des Druckmittelversorgungssystems 11 radial versetzt zur Längsachse 21 des Schwingungsdämpfers angeordnet. In dieser Variante verläuft eine Hauptachse 23 des Druckmittelversorgungssystems 11 in allen Ebenen parallel zur Längsachse des äußeren Zylinders 7.
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In der Schnittdarstellung nach 2 ist zusätzlich erkennbar, dass der Vorratsbehälter 17 oberhalb der Pumpe 13 angeordnet ist. Direkt unterhalb des Vorratsbehälters 17 ist die Pumpe 13 in einem Pumpengehäuse 25 platziert, das wiederum von dem Gehäuse 19 zumindest teilweise umschlossen wird. Unterhalb der Pumpe 13 schließt sich der Pumpenantrieb 15 an.
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In dieser Ausführungsvariante sind das ringförmige Gehäuse 5 des Aktuator und das Gehäuse 19 des Druckmittelversorgungssystems 11, im weiteren Gesamtgehäuse genannt, einteilig ausgeführt. Einteilig bedeutet, dass die beiden Gehäuse 5; 19 im Fertigungsendzustand nicht mehr zerstörungsfrei voneinander getrennt werden können.
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Das Gesamtgehäuse 5; 19 stützt sich auf einem radialen Absatz 27 des äußeren Zylinders 7 ab. Hier wird der radiale Absatz 27 von einer Durchmessererweiterung des äußeren Zylinders 7 gebildet.
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Der verstellbare Federteller 9 ist mit einem Kolben 29 verbunden, der in einer Druckmittelkammer 31 des Aktuators 3 axial gleitverschiebbar und abgedichtet gelagert ist. Dabei bildet der äußere Zylinder 7 des Schwingungsdämpfers eine innere Wandung 33 der Druckmittelkammer 31.
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Die Druckmittelkammer 31 verfügt über einen Druckmittelanschluss 35 im Gesamtgehäuse 5; 19 zur Pumpe 13. Auf einer äußeren Mantelfläche 37 des Pumpengehäuses 25, siehe 5, ist ein Druckmittelkanal 39 zwischen einem Pumpenraum 41 und dem Anschlusskanal 35 ausgeführt. Das Pumpengehäuse 25 ist im Bereich der Mantelfläche so maßgenau gefertigt, dass es in Verbindung mit einer Innenwandung 43 des Gehäuses 19 den Druckmittelkanal 39 gegenüber der Umwelt abdichtet.
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Für eine axiale Verschiebung des Federtellers wird über den Pumpenantrieb 15 und die Pumpe 13 Druckmittel aus dem Vorratsbehälter 17 durch den Druckmittelkanal 39 und den Druckmittelanschluss 35 gegen die Kraft einer nicht dargestellten Feder in die Druckmittelkammer 31 gefördert. Der Verschiebeweg des Federtellers 9 wird von einem mechanischen Anschlag 45 begrenzt. Dazu verfügt diese Variante über eine Kappe 47, die auf einer Stirnfläche 49 des äußeren Zylinders 7 aufgepresst oder alternativ über eine Formschlussverbindung 51 gesichert ist. In diesem Fall wird die Formschlussverbindung 51 über eine Versickung 53 zwischen einem Hülsenabschnitt 55 der Kappe und mindestens einer Nut 57, die auch umlaufend am Zylinder 7 ausgeführt sein kann, gehalten.
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Als Pumpenantrieb dient ein E-Motor 15, zu dessen Stromversorgung eine Steuerelektronik 59 innerhalb des Gehäuses 19 angeordnet ist. Die Steuerelektronik 59 ist auf einer Platine 61 angeordnet, die in einer Gehäusekappe 63 fixiert ist. Alle Elektronikkomponenten sind auf der Platine 61 zusammengefasst.
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Die Gehäusekappe 63 besteht aus Kunststoff und umfasst eine Metallarmierung 65 in Form einer kreisringförmigen Scheibe. An der Gehäusekappe 63 angespritzt ist ein Anschlussstecker 67 (5) der in Abhängigkeit der Einbausituation auch abgewinkelt ausgeführt sein kann. Wie die Zusammenschau der 3 bis 5 zeigt, umfasst die Gehäusekappe 63 eine mechanische Verbindung 69 und eine elektrisch leitenden Verbindung mit der Platine 61.
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Für die mechanische Verbindung 69 verfügt die Gehäusekappe 63 über eine Ringwandung 71, die einen Aufnahmeraum 73 für die Elektronikkomponenten auf der Platine 61 zur Verfügung stellt. Die Ringwandung 71 weist ferner axiale Fortsätze 75 in Form von Stegen auf, die die Platine 61 außenseitig umgreifen. Dafür sind in der Platine 61 randseitige Aussparungen 77 eingeformt (6), die mindestens die Breite der Fortsätze 75 aufweisen. Die Fortsätze 75 können zusätzlich eine Rastverbindung mit der Platine 61 bilden. Radial weiter innen im Aufnahmeraum 73 erstrecken sich weitere axialen Stützen 79 ausgehend von einem Boden 81 der Gehäusekappe 63. Diese axialen Stützen 79 durchdringen die Platine 61 mit einem Zapfen und gehen ebenfalls eine Formschlussverbindung mit dieser ein, beispielsweise, indem zur Platine 61 überstehende Ende der Stützen 79 angeschmolzen werden und damit einen Schließkopf bilden.
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Die Ringwandung 71 bildet zwischen den axialen Fortsätzen 75 eine segmentartige Anlagefläche 83 für die Platine 61 (5). Die randseitigen Aussparungen 77sind unsymmetrisch am Außenumfang der Platine 61 ausgeführt. Entsprechend sind auch die axialen Fortsätze 75 an der Ringwandung 71 in Umfangsrichtung angeordnet. Damit wird gewährleitet, dass stromführenden Stifte 85 der Gehäusekappe 63 mit den entsprechenden Kontaktstellen auf der Eingangsseite der Platine 61 eindeutig ausgerichtet und zugeordnet sind. Dabei ist durch die Länge der Fortsätze 75 im Verhältnis zur Länge der stromführenden Stifte 85 sichergestellt, dass zuerst die Ausrichtung der Gehäusekappe 63 zu der Platine 61 erfolgt und dann erst der Kontaktschluss möglich ist.
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Die Platine 61 weist in Richtung des Motors 15 über Ausgangsanschlüsse auf, z. B. drei Anschlüsse für den Motor 15. Die Fortsätze 75 an der Ringwandung 71 sind in ihrer Länge so dimensioniert, dass die Fortsätze 75 in einen motorseitigen Deckel 87 ebenfalls in Umfangsrichtung eindeutig orientiert eingreifen. Die Figurengruppe mit den 7 bis 10 zeigt den Zusammenhang. Dabei verfügt der motorseitige Deckel 87 über Aussparungen 89 zur Aufnahme der Fortsätze 75 und über leitungsführende Stifte 91, die in die Ausgangsanschlüsse eingreifen (10). Der motorseitige Deckel 87dient zusätzlich dem Schutz der in Richtung des Motors 15 weisenden Elektronikbauteile auf der Platine 61.
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Die Länge der Fortsätze 75 der Ringwandung 71 unterliegt noch der weiteren Bedingung, dass die Fortsätze 75 bereits in die Aussparungen 89 des motorseitigen Deckels 87 eingreifen, bevor ein Kontakt einer Ringdichtung 93 in der Gehäusekappe 63 mit dem Gehäuse 19 einsetzt. Dadurch kann die Gehäusekappe 63 bei der Montage leicht in Umfangsrichtung ausgerichtet werden, ohne dass die Reibkraft zwischen der Ringdichtung 93 und dem Gehäuse 19 wirksam werden kann.
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Die 11 bis 13 zeigen eine Gehäusekappe 63, die zweischalig aufgebaut ist. Eine das offene Ende des Gehäuses 19 verschließende Scheibe 95 verfügt über einen Grundaufbau wie das Gehäuse bei den vorher beschriebenen Varianten. Abweichend zu dem in den 1 und 2 dargestellten Federträger 1 kann der Aktuator 3 auch getrennt von einem Schwingungsdämpfer ausgeführt sein. Der Aktuator 3 ist dann innerhalb einer nicht dargestellten Fahrzeugtragfeder angeordnet.
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Zwischen der Scheibe und der Platine besteht ebenfalls eine Formschlussverbindung und eine elektrische Verbindung mit einer Versorgungsleitung. Eine zweite Scheibe 97 weist einen kreisringförmigen Grundkörper mit Stützen 79 für die mechanische Verbindung und Leitungsträger 99 für die elektrische Verbindung der Platine 61 mit dem E-Motor 15 auf. In Richtung des E-Motor 15 verfügt die kreisringförmige Scheibe 97 über Formschlusselemente 101, die in eine stirnseitige Öffnung des E-Motors oder einen motorseitigen Deckel eingreifen und über die stromführende Leitungsträger 99 zum E-Motor. Somit bilden die beiden Scheiben 95; 97 einen Käfig, in dem die Platine 61 fixiert ist und in dem die elektrischen Kontakte geschlossen sind. Die Anordnung der Formschlusselemente 101 ist auch hier so gewählt, dass eine eindeutige Zuordnung der Leitungsträger 99 gegeben ist.
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Ergänzend zur den vorangehenden Figuren kann eine separate Schmutzkappe zum Einsatz kommen, durch die auch die Stromversorgung (z. B. über einen Anschlussstecker 67) führt.
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Bei der Montage des Federträgers 1 wird die Gehäusekappe 63 unabhängig von dem Gehäuse 19 mit der Platine bestückt. Damit ist eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Anschlussstecker 67 und der Steuerelektronik 59 hergestellt. Der E-Motor 15 ist bereits im Gehäuse 19 fest verankert. Es besteht nur noch ein Zugriff auf eine Stirnseite des E-Motors. Über das offene Ende des Gehäuses 19 wird die Steuerelektronik 59 zusammen mit der Gehäusekappe 63 in das Gehäuse 19 eingeführt, das einen Aufnahmeraum für die Steuerelektronik bereitstellt. Aufgrund der besonders ausgestalteten leitungsführenden Stifte 91 wird über die mechanische Verbindung der Gehäusekappe 63 mit dem Gehäuse 19 auch die elektrische Verbindung zwischen dem Anschlussstecker 67, der Steuerelektronik 69 und dem E-Motor 15 hergestellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Federträger
- 3
- Aktuator
- 5
- Gehäuse
- 7
- äußerer Zylinder
- 9
- Federteller
- 11
- Druckmittelversorgungssystem
- 13
- Pumpe
- 15
- Pumpenantrieb
- 17
- Vorratsbehälter
- 19
- Gehäuse
- 21
- Längsachse
- 23
- Hauptachse
- 25
- Pumpengehäuse
- 27
- Absatz
- 29
- Kolben
- 31
- Druckmittelkammer
- 33
- innere Wandung
- 35
- Druckmittelanschluss
- 37
- Mantelfläche
- 39
- Druckmittelkanal
- 41
- Pumpenraum
- 43
- Innenwandung
- 45
- Anschlag
- 47
- Kappe
- 49
- Stirnfläche
- 51
- Formschlussverbindung
- 53
- Versickung
- 55
- Hülsenabschnitt
- 57
- Nut
- 59
- Steuerelektronik
- 61
- Platine
- 63
- Gehäusekappe
- 65
- Metallarmierung
- 67
- Anschlussstecker
- 69
- Mechanische Verbindung
- 71
- Ringwandung
- 73
- Aufnahmeraum
- 75
- Axialer Fortsatz
- 77
- Randseitige Aussparung
- 79
- Axiale Stütze
- 81
- Boden
- 83
- Segmentartige Auflagefläche
- 85
- Stromführender Stift
- 87
- Motorseitige Deckel
- 89
- Aussparung
- 91
- Leitungsführender Stift
- 93
- Ringdichtung
- 95
- Scheibe
- 97
- Zweite Scheibe
- 99
- Leitungsträger
- 101
- Formschlusselement
- 103
- Aufnahmeraum
- 105
-
- 107
-
- 109
-
- 111
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- 113
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015208787 A1 [0002]
