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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Befestigung eines Steuergeräts an einem Getriebe eines Kraftfahrzeuges. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug.
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Durch die
DE 43 34 595 C1 wurde eine Steuerung bekannt, welche eine Motorsteuerung und eine Getriebesteuerung, welche durch einen Kommunikationskanal miteinander verbunden sind, umfasst. Dabei sind die Motorsteuerung auf dem Motor eines Kraftfahrzeuges und die Getriebesteuerung auf dem Getriebe des Kraftfahrzeuges angeordnet. Die Getriebesteuerung, welche eine elektronische Schaltung mit einer Leiterplatte umfasst, ist in einem Gehäuse angeordnet, welches direkt auf der Wand des Getriebegehäuses angeordnet und befestigt ist. Die Getriebesteuerung weist einen Stecker auf, über den die äußeren Anschlüsse der Getriebesteuerung hergestellt werden, insbesondere die Verbindung zur Motorsteuerung. In dem Gehäuse der Getriebesteuerung sind ferner Schaltventile angeordnet, welche von der Getriebesteuerung angesteuert werden und in der Wand des Getriebegehäuses aufgenommen sind.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Befestigung eines Steuergerätes an einem Getriebe zu verbessern.
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Die Erfindung umfasst die Merkmale des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Erfindungsgemäß ist bei einer Anordnung zur Befestigung eines Steuergeräts an einem Getriebe vorgesehen, dass das Steuergerät mittels eines Halters an dem Getriebe befestigt wird, wobei das Steuergerät lösbar auf dem Halter befestigt ist. Durch eine Anpassung des Halters an die Form des Getriebes bzw. des Getriebegehäuses kann das Steuergerät an beliebiger Stelle außerhalb des Getriebes angeordnet werden. Daraus ergibt sich auch der Vorteil, dass das Steuergerät von außen zugänglich ist und beispielsweise zu Reparaturzwecken demontiert und wieder montiert werden kann. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit der Kühlung durch Abgabe der im Steuergerät entstehenden Wärme an die Umgebung.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Steuergerät, welches vorzugsweise als elektronische Getriebesteuerung ausgebildet ist, über eine erste Steckverbindung mit einem ersten Kabelstrang verbunden. Der erste Kabelstrang bildet einen Ast oder eine Abzweigung eines Fahrzeugkabelbaumes, welcher am Fahrzeugrahmen befestigt ist. Da das Getriebe zusammen mit dem Fahrzeugmotor elastisch gegenüber dem Fahrzeugrahmen abgestützt ist, können Schwingungen und Relativbewegungen zwischen Getriebe und Fahrzeugrahmen auftreten, wobei diese Schwingungen über den ersten Kabelstrang in die Steckverbindung und das Steuergerät eingetragen werden können. Insofern besteht das Problem, dass die Steckverbindung und das Steuergerät durch Schwingungen beansprucht werden.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste Steckverbindung ein erstes oder festes Steckerteil, welches mit dem Gehäuse des Steuergeräts verbunden ist, und ein zweites oder loses Steckerteil, welches am Ende des ersten Kabelstranges befestigt ist. Der erste Kabelstrang ist somit vom Steuergerät lösbar.
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Nach einer weiteren bevorzugten ist der erste Kabelstrang im Bereich des zweiten oder losen Steckerteils am Halter fixiert, vorzuweisen durch eine Kabelschelle oder eine andere Klemmeinrichtung. Damit werden über den ersten Kabelstrang übertragene Schwingungen abgefangen und am Halter respektive am Getriebegehäuse abgestützt. Damit wird verhindert, dass die über den ersten Kabelstrang übertragenen Schwingungen, verbunden mit Relativbewegungen des Kabelstranges, auf die Steckverbindung übertragen werden. Damit werden auch die Kontakte innerhalb der Steckverbindung, also die Kontaktpaarungen zwischen erstem und zweitem Steckerteil gegen mechanische Beschädigungen geschützt.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind im Bereich des zweiten oder losen Steckerteils Auflageflächen am Halter angeordnet, auf welchen das zweite oder lose Steckerteil abgestützt ist. Die Auflageflächen können als parallele Rippen oder erhabene Stege ausgebildet sein, so dass eine statisch bestimmte Auflage für das lose Steckerteil gegeben ist. Damit wird der Vorteil erreicht, dass das lose Steckerteil keine Eigenschwingungen ausführen kann und gegen ein Abknicken geschützt ist. Durch diese Abstützung des losen Steckerteils werden auch die Kontakte innerhalb der Steckverbindung geschont.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Halter eine Oberseite auf, welche als Befestigungsfläche für das Steuergerät ausgebildet ist. Das Steuergerät ist über die Befestigungsfläche lösbar, vorzugsweise mittels Schrauben mit dem Halter verbunden. Das Steuergerät ist somit von oben und der Seite frei zugänglich und kann problemlos ausgetauscht werden.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Halter im Bereich der Befestigungsfläche fensterartige Durchbrüche auf, welche sich somit im Bereich des Gehäusebodens des Steuergeräts befinden. Damit wird der Vorteil erreicht, dass im Steuergerät entstehende Wärme an die Umgebung abgeführt werden kann, insbesondere durch Strahlung und Konvektion. Weitere Kühlungsmaßnahmen sind somit für das Steuergerät nicht erforderlich.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Halter Befestigungsöffnungen zur Befestigung am Getriebe auf. Vorzugsweise sind drei als Durchgangbohrungen ausgebildete Befestigungsöffnungen vorgesehen, welche der Aufnahme von Schraubbolzen dienen. Durch die drei Befestigungspunkte ergibt sich eine stabile Abstützung des Halters am Getriebegehäuse, welche Kräfte und Momente in jeder Richtung aufnehmen kann.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind einerseits am Halter konzentrisch zu den Befestigungsöffnungen Anpressflächen und andererseits am Getriebegehäuse korrespondierende Anpressflächen vorgesehen, welche bei der Montage zu einer gegenseitigen Anlage und Abstützung kommen. Damit wird eine stabile und maßgerechte Positionierung des Halters am Getriebegehäuse erreicht.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Halter mit dem Getriebe durch Schraubbolzen, vorzugsweise drei Schraubbolzen, welche die drei Befestigungs- oder Durchgangsbohrungen durchsetzen, kraftschlüssig verbunden. Der Halter wird somit über die Schraubbolzen gegen das Getriebegehäuse verspannt, so dass sich im Bereich der Anpressflächen ein Kraftschluss ergibt.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Steuergerät über eine zweite Steckverbindung mit einem zweiten Kabelstrang verbunden, welcher vorzugsweise senkrecht zum ersten Kabelstrang angeordnet und mit einem am Getriebe angeordneten Anschluss verbunden ist. Der zweite Kabelstrang führt zu einer Steuerung innerhalb des Getriebes, vorzugsweise zu einem hydraulischen Steuergerät. Da der zweite Kabelstrang einerseits über die zweite Steckverbindung am Halter und andererseits über einen Kabelanschluss am Getriebe befestigt ist, treten die vorgenannten Schwingungen am zweiten Kabelstrang nicht auf.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Halter eine seitliche Schutzrippe auf, welche insbesondere einem Schutz gegen mechanische Kräfte, beispielsweise als Trittschutz bei der Montage des Getriebes dient. Die seitliche Schutzrippe ist im Bereich der Stirnseite, welche der ersten Steckverbindung gegenüber liegt, angeordnet und weist etwa die Höhe des Steuergeräts auf.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Steuergerät als elektronische Getriebesteuerung ausgebildet, welche eine Leiterplatte mit einer Vielzahl von elektronischen Bauteilen und Leiterbahnen umfasst. Durch die oben erwähnten Merkmale, insbesondere die Schwingungsisolierung des Steuergeräts ist die mechanisch empfindliche Leiterplatte der Getriebesteuerung hinreichend geschützt und ihre Funktionssicherheit gewährleistet.
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Ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug umfassend eine erfindungsgemäß ausgebildete Anordnung zur Befestigung eines Steuergeräts an dem Getriebe ist Gegenstand des Patentanspruchs 16.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können. Es zeigen
- 1 ein Steuergerät, welches an einem Halter befestigt ist, in einer 3D-Darstellung,
- 2 den Halter und das Steuergerät in einer ersten Seitenansicht,
- 3 den Halter mit Steuergerät in einer Ansicht von unten auf die Unterseite des Halters,
- 4 eine zweite Seitenansicht des Halters mit einer zweiten Steckverbindung für einen zweiten Kabelstrang,
- 5 den Halter als Einzelteil in einer 3D-Darstellung und einer Ansicht von oben und
- 6 den Halter als Einzelteil in einer 3D-Darstellung und einer Ansicht von unten.
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1 zeigt ein Steuergerät 1, welches auf einem Halter 2 angeordnet und befestigt ist, in einer 3D-Darstellung. Der Halter 2 dient der Befestigung des Steuergeräts 1, welches vorzugsweise als elektronische Getriebesteuerung ausgebildet ist, an einem nicht dargestellten Getriebe bzw. dessen Gehäuse. Die Steuereinrichtung 1 ist über eine erste Steckverbindung 3 mit einem ersten Kabelstrang 4 verbunden. Ein zweiter Kabelstrang 5 ist ebenfalls mit dem Steuergerät 1, im Folgenden auch kurz Getriebesteuerung 1 genannt, verbunden. Die Getriebesteuerung 1 umfasst ein kastenförmig ausgebildetes Gehäuse 1a, welches durch einen Deckel 1b nach oben abgeschlossen ist. Das kastenförmige Gehäuse 1a ist über vier, jeweils in den Eckbereichen angeordnete Schrauben 6 kraftschlüssig mit dem Halter 2 verbunden. Die Steckverbindung 3 umfasst ein erstes oder festes Steckerteil 3a, welches fest mit dem Gehäuse 1a verbunden ist, sowie ein zweites oder loses Steckerteil 3b, welches mit dem Kabelstrang 4 verbunden ist. Beide Steckerteile 3a, 3b, welche eine Vielzahl von Kontakten (nicht dargestellt) enthalten, werden durch eine Steckbewegung miteinander gefügt und durch eine Schnapp- oder Rastverbindung 3c gesichert. Der Halter 2 weist drei vorzugsweise als Durchgangsbohrungen ausgebildete Befestigungsöffnungen 7a, 7b, 7c auf, über welche der Halter 2 mittels nicht dargestellter Schraubbolzen kraftschlüssig mit dem Getriebegehäuse (nicht dargestellt) verbunden wird. Die dritte Befestigungsöffnung 7c, ausgebildet als Auge, ist an der Außenseite einer seitlichen Schutzrippe 16 (siehe auch 5) angeordnet.
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Der erste Kabelstrang 4 führt - was nicht dargestellt ist - zu einem am Fahrzeugrahmen befestigten Fahrzeug-Kabelbaum (nicht dargestellt). Das nicht dargestellte Getriebe, an welchem der Halter 2 mit der Getriebesteuerung 1 befestigt ist, bildet mit dem Fahrzeugmotor einen Motor-Getriebeblock, welcher elastisch gegenüber dem Fahrzeugrahmen aufgehängt ist und eine schwingungsfähige Masse darstellt. Der Motor-Getriebeblock führt während des Betriebes Schwingungen, d. h. Relativbewegungen gegenüber dem Fahrzeugrahmen aus, wobei diese Relativbewegungen und Schwingungen auch auf den ersten Kabelstrang 4, der eine mechanische, biegsame Verbindung zwischen dem Motor-Getriebeblock und dem Fahrzeugrahmen darstellt, übertragen werden. Das dem losen Steckerteil 3b benachbarte Ende des ersten Kabelstrangs 4 ist daher mittels einer Kabelschelle 8 oder einer anderen Klemmvorrichtung und einer Schraube 9 gegenüber dem Halter 2 fixiert. Damit wird vermieden, dass Schwingungen und Relativbewegungen vom ersten Kabelstrang 4 auf die erste Steckverbindung 3 übertragen werden, was zu einer Beeinträchtigung oder Schädigung der Kontakte führen könnte.
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2 zeigt eine erste Seitenansicht, d. h. eine Ansicht auf den Halter 2 mit Steuergerät 1 in Richtung der Längsachse des ersten Kabelstranges 4, welcher von der Kabelschelle 8 umfasst und über die Schraube 9 gegenüber dem Halter 2 fixiert ist. Der Halter 2 weist zwei erhabene Rippen 14, 15 (siehe auch 5) auf, welche Auflageflächen 14, 15 für das zweite, lose Steckerteil 3b der ersten Steckverbindung 3 bilden. Der zweite Kabelstrang 5, welcher durch eine teilweise erkennbare zweite Steckverbindung 10 mit dem Steuergerät 1 verbunden ist, verläuft im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des ersten Kabelstranges 4. Aus der Darstellung ist ersichtlich, dass der Halter 2 eine sich in der Zeichnung nach unten, d. h. in Richtung des zweiten Kabelstranges 5 erstreckende Wange 2a aufweist, in welcher die zweite und mittlere Befestigungsöffnung 7b angeordnet ist. Damit ergibt sich gegenüber den beiden äußeren Befestigungsöffnungen 7a, 7c (1) ein Hebelarm zur Aufnahme von auf den Halter 2 wirkenden Momenten.
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3 zeigt eine 3D-Darstellung des Halters 2 mit Steuergerät 1 in einer Ansicht von unten, d. h. auf die Unterseite 2b des Halters 2, d. h. die dem Steuergerät 1 abgewandte Seite. Aus der Darstellung wird deutlich, dass die Unterseite 2b des Halters 2 mehrere fensterartige Durchbrüche aufweist, welche unten im Zusammenhang mit der Beschreibung von 5 und 6 näher erläutert werden. Man erkennt die zweiteilig ausgebildete zweite Steckverbindung 10 für den zweiten Kabelstrang 5, welcher - wie erwähnt - mit dem ersten Kabelstrang 4 etwa einen rechten Winkel bildet. Der zweite Kabelstrang 5 ist - was nicht dargestellt ist - mit einem Anschluss am Getriebegehäuse verbunden und daher mechanisch weniger stark belastet als der erste Kabelstrang 4. Der zweite Kabelstrang 5 führt über den erwähnten Anschluss im Getriebegehäuse zu einer nicht dargestellten hydraulischen Steuereinheit des Getriebes, welches bevorzugt als Automatgetriebe eines Kraftfahrzeuges ausgebildet ist. Mit der Bezugsziffer 11 ist eine Entlüftungsöffnung angedeutet, für die ein entsprechender Freiraum im Halter 2 ausgespart ist. Da das Steuergerät respektive die Getriebesteuerung 1 Wärme erzeugt, ist für eine Belüftung des Gehäuses 1a Sorge zu tragen, was über die Entlüftungsöffnung 11 erfolgen kann. Darüber hinaus kann über den Boden 1 c des Gehäuses 1 a Wärme nach unten durch die Fenster im Halter 2 abgestrahlt oder durch Konvektion abgeführt werden. Die Unterseite des Halters 2 ist an die Form des nicht dargestellten Getriebes angepasst, wobei der Halter 2 vorzugsweise im seitlichen Bereich des Getriebegehäuses angeordnet und befestigt wird.
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4 zeigt eine weitere Seitenansicht des Halters 2 mit der Wange 2a, welche in der Zeichnung links vom zweiten Kabelstrang 5 angeordnet ist. Der zweite Kabelstrang 5 ist über die zweite Steckverbindung 10, welche ein erstes oder festes Steckerteil 10a und ein zweites oder loses Steckerteil 10b aufweist, mit der Getriebesteuerung 1 verbunden. Beide Steckerteile 10a, 10b sind über eine Schnapp- oder Rastverbindung (ohne Bezugszahl) gegen Lösen gesichert.
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5 zeigt den Halter 2 als Einzelteil in einer 3D-Darstellung mit Blick auf die Oberseite 2c, d. h. die Seite des Halters 2, auf welche das Steuergerät 1 (1) montiert wird. Man erkennt vier Befestigungsbohrungen, vorzugsweise Gewindebohrungen 12, in welche die Befestigungsschrauben 6 (1) eingeschraubt werden. Die Oberseite 2c des Halters 2, auch als Befestigungsfläche 2c bezeichnet, ist als Platte mit verschiedenen, fensterartig ausgebildeten Durchbrüchen 2d, 2e, 2f, 2g ausgebildet. Im Bereich des Durchbruches 2d ist die erste Steckverbindung 3 (1) angeordnet.
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Die weiteren Durchbrüche 2e, 2f, 2g sollen insbesondere die Wärmeabfuhr, durch Strahlung und/oder Konvektion, vom Gehäuseboden des Steuergeräts 1 (1) begünstigen. Eine weitere Gewindebohrung 13 dient der Aufnahme der Befestigungsschraube 9 (1) zur Fixierung der Kabelschelle 8 am Halter 2. Im Bereich des fensterartigen Durchbruches 2d sind auf der Oberseite 2c zwei rippenartige Anlageflächen 14, 15 in Form von erhabenen Stegen angeordnet, welche einer definierten Auflage des zweiten oder losen Steckerteils 3b (1) dienen. Damit werden Eigenschwingungen und ein Abknicken des losen oder zweiten Steckerteils 3b (3) vermieden, wodurch die Steckverbindung 3 und deren Kontakte entlastet werden. An einer Schmalseite des Halters 2, gegenüber den Auflageflächen 14, 15, ist eine seitliche Schutzrippe 16 angeordnet, welche dem Schutz des Steuergeräts 1 (1) gegen mechanische Beschädigung (Trittsicherheit) dient. Der Halter 2 ist vorzugsweise als Guss- oder Druckgussteil hergestellt.
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6 zeigt den Halter 2 in einer 3D-Darstellung in einer Ansicht von unten, d. h. mit Blick auf die Unterseite 2b und die Innenseite der Wange 2a. Die Befestigungsöffnungen 7a, 7b, 7c bilden die Spitzen eines imaginären Dreiecks und dienen - wie erwähnt - der Befestigung des Halters 2 am Getriebegehäuse, welches korrespondierende Schraubdome aufweist, deren Stirnflächen zur Anlage mit dem Halter 2 im Bereich der Befestigungsöffnungen 7a, 7b, 7c kommen. Hierzu sind konzentrisch zu den Befestigungsöffnungen 7a, 7b, 7c Anlage- oder Anpressflächen 7a', 7b', 7c' vorgesehen. Die durchgehenden Gewindebohrungen 12 dienen der Befestigung des Gehäuses 1a der Getriebesteuerung 1 (1) und der Aufnahme der Befestigungsschrauben 6. Ferner sind die fensterartigen Durchbrüche 2d, 2e, 2f, 2g deutlich erkennbar. Die weitere Gewindebohrung 13 dient der Aufnahme der Befestigungsschraube 9 (1). Aufgrund seiner Formgebung stellt der Halter 2 ein biegesteifes Gebilde dar, welches über Schraubbolzen kraftschlüssig mit dem Getriebegehäuse verbunden werden kann. Der Halter 2 ist somit auch in der Lage, Querkräfte und/oder Biegemomente, welche vom ersten Kabelstrang 4 über die Kabelschelle 8 (1) auf den Halter 2 übertragen werden, aufzunehmen und am Getriebegehäuse abzustützen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Steuergerät/Getriebesteuerung
- 1a
- Gehäuse
- 1b
- Deckel
- 1c
- Boden
- 2
- Halter
- 2a
- Wange
- 2b
- Unterseite
- 2c
- Oberseite/Befestigungsfläche
- 2d - 2h
- fensterartige Durchbrüche
- 3
- erste Steckverbindung
- 3a
- erstes, festes Steckerteil
- 3b
- zweites, loses Steckerteil
- 3c
- Schnapp- oder Rastverbindung
- 4
- erster Kabelstrang
- 5
- zweiter Kabelstrang
- 6
- Schraube
- 7a
- erste Befestigungsöffnung
- 7a'
- Anpressfläche
- 7b
- zweite Befestigungsöffnung
- 7b'
- Anpressfläche
- 7c
- dritte Befestigungsöffnung
- 7c'
- Anpressfläche
- 8
- Kabelschelle
- 9
- Schraube
- 10
- zweite Steckverbindung
- 11
- Entlüftungsöffnung
- 12
- Gewindebohrung
- 13
- weitere Gewindebohrung
- 14
- Auflagefläche
- 15
- Auflagefläche
- 16
- seitliche Schutzrippe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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