DE102022103150A1 - Component arrangement for a fluid-conducting temperature control system of a vehicle, method for producing a housing body for the component arrangement - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Komponentenanordnung (1) für ein fluidleitendes Temperiersystem eines Fahrzeugs, vorzugsweise eines batterieelektrischen Fahrzeugs, die Komponentenanordnung aufweisend einen im Kunststoffspritzgussverfahren hergestellten Gehäusekörper (2) mit mindestens einer Ausformung (3, 5) zur Aufnahme und zum Halten mindestens einer elektrisch betriebenen Komponente (4, 6) des fluidleitenden Temperiersystems, und ferner aufweisend mittels elektrischen Leitern (8) miteinander verbundene elektrische Kontaktelemente (7), welche zur elektrischen Kontaktierung einer in der mindestens einen Ausformung (3, 5) aufgenommenen, elektrisch betreibbaren Komponente (4, 6) in der Ausformung (3, 5) und an mindestens einer weiteren Anschlussposition (9, 9.1, 9.2) an dem Gehäusekörper (2) angeordnet sind, wobei die elektrischen Leiter (8) von dem Material des Gehäusekörpers (2) umspritzt in diesem integriert sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäusekörpers (2) für eine Komponentenanordnung (1).The invention relates to a component arrangement (1) for a fluid-conducting temperature control system of a vehicle, preferably a battery-powered vehicle, the component arrangement having a housing body (2) produced using a plastic injection molding process and having at least one molding (3, 5) for receiving and holding at least one electrically operated component (4, 6) of the fluid-conducting temperature control system, and also having electrical contact elements (7) connected to one another by means of electrical conductors (8), which are used for electrically contacting an electrically operable component (4, 6 ) are arranged in the formation (3, 5) and at at least one further connection position (9, 9.1, 9.2) on the housing body (2), the electrical conductors (8) being encapsulated by the material of the housing body (2) and integrated into it are. The invention also relates to a method for producing a housing body (2) for a component arrangement (1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Komponentenanordnung für ein fluidleitendes Temperiersystem eines Fahrzeugs, insbesondere eines Elektrofahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäusekörpers für die Komponentenanordnung. Die Komponentenanordnung ist zur Verwendung in einem Temperiersystem, welches zum Temperieren eines Fahrzeuginnenraums und zum Temperieren einer Fahrzeugbatterie vorgesehen ist, konfiguriert.The invention relates to a component arrangement for a fluid-conducting temperature control system of a vehicle, in particular an electric vehicle. Furthermore, the invention relates to a method for producing a housing body for the component arrangement. The component arrangement is configured for use in a temperature control system, which is provided for temperature control of a vehicle interior and for temperature control of a vehicle battery.
Die technische Realisierung von Temperiersystemen für Fahrzeuge, insbesondere batterieelektrische Fahrzeuge, erfordert eine Vielzahl an Komponenten, wie Pumpen, Sensoren, Ventile, Fluidleitungsverteiler, zumindest eine Fluidspeichereinheit als Ausgleichsbehälter und ein Fluidleitungsnetzwerk zur Handhabung von unterschiedlichen Fluidströmungen. Für eine effiziente Ausnutzung des in Fahrzeugen zur Verfügung stehenden Bauraums ist eine kompakte Anordnung dieser Komponenten gewünscht. Dies ist mit verschiedenen Herausforderungen verbunden. Zum einen besteht eine technische Herausforderung von Temperiersystemen für batterieelektrische Fahrzeuge darin, eine möglichst raumsparende Anordnung von fluidführenden Komponenten wie Fluidspeichereinheiten, Fluidleitungen und deren Anschlüsse zu gewährleisten, so dass eine effiziente Handhabung der für die unterschiedlichen Temperaturzonen im Fahrzeuginnenraum und für die Temperierung der bordeigenen Batterie unterschiedlich temperierten Fluidströme möglich ist. Zum anderen besteht eine Herausforderung in der elektrischen Anbindung von raumsparend angeordneten elektrisch betriebenen Komponenten, wie Pumpen, elektrische Ventile und Steuerungseinheiten. So erfordert die Unterbringung der elektrischen Anschlüsse und der elektrischen Leiter zusätzlichen Bauraum zwischen den kompakt angeordneten Komponenten des Temperiersystems. Durch die kompakte Anordnung der fluidführenden Komponenten und der elektrisch betriebenen Komponenten wird zudem die Montage der elektrischen Elemente zur elektrischen Kontaktierung der elektrisch betriebenen Komponenten erschwert. Durch den hierfür benötigten konstruktiven Freiraum beziehungsweise Montageraum, welcher eine Zugänglichkeit zu den elektrisch betriebenen Komponenten ermöglicht, ist eine noch kompaktere Anordnung der Komponenten eines fluidleitenden Temperiersystems eines Fahrzeugs beziehungsweise Elektrofahrzeugs eingeschränkt.The technical realization of temperature control systems for vehicles, in particular battery-electric vehicles, requires a large number of components such as pumps, sensors, valves, fluid line distributors, at least one fluid storage unit as an expansion tank and a fluid line network for handling different fluid flows. A compact arrangement of these components is required for efficient use of the installation space available in vehicles. This comes with various challenges. On the one hand, a technical challenge of temperature control systems for battery electric vehicles is to ensure the most space-saving possible arrangement of fluid-carrying components such as fluid storage units, fluid lines and their connections, so that efficient handling of the different temperature zones in the vehicle interior and for the temperature control of the on-board battery is different temperature-controlled fluid flows is possible. On the other hand, there is a challenge in the electrical connection of space-savingly arranged electrically operated components such as pumps, electrical valves and control units. Accommodating the electrical connections and the electrical conductors requires additional space between the compactly arranged components of the temperature control system. The compact arrangement of the fluid-carrying components and the electrically operated components also makes it more difficult to assemble the electrical elements for making electrical contact with the electrically operated components. Due to the structural freedom or assembly space required for this, which enables accessibility to the electrically operated components, an even more compact arrangement of the components of a fluid-conducting temperature control system of a vehicle or electric vehicle is restricted.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zu schaffen, durch welche eine noch kompaktere Anordnung von Komponenten eines Temperiersystems eines Fahrzeugs, insbesondere eines batterieelektrisch betriebenen Fahrzeugs, gewährleistet werden kann. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäusekörpers zur Realisierung einer kompakten Komponentenanordnung für ein Temperiersystem eines Fahrzeugs, insbesondere eines batterieelektrisch betriebenen Fahrzeugs, vorzuschlagen.It is therefore the object of the invention to create a possibility by which an even more compact arrangement of components of a temperature control system of a vehicle, in particular a battery-electrically operated vehicle, can be guaranteed. Furthermore, it is the object of the invention to propose a method for producing a housing body for realizing a compact component arrangement for a temperature control system of a vehicle, in particular a battery-powered vehicle.
Die Aufgabe wird durch eine Komponentenanordnung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 und einem Verfahren zur Herstellung eines Gehäusekörpers für eine Komponentenanordnung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 13 gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungen sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen angegeben.The object is achieved by a component arrangement with the features according to patent claim 1 and a method for producing a housing body for a component arrangement with the features according to
Vorgeschlagen wird eine Komponentenanordnung für ein fluidleitendes Temperiersystem eines Fahrzeugs, vorzugsweise eines batterieelektrischen Fahrzeugs. Die Komponentenanordnung weist einen im Kunststoffspritzgussverfahren hergestellten Gehäusekörper mit mindestens einer Ausformung zur Aufnahme und zum Halten mindestens einer elektrisch betriebenen Komponente des fluidleitenden Temperiersystems auf. Der Gehäusekörper kann beispielsweise als Fluidspeichereinheit beziehungsweise Ausgleichsbehälter für ein Fluid des Temperiersystems ausgebildet sein, wobei das Fluid über mindestens eine Öffnung, welche eine Fluidschnittstelle mit einem Fluidleitungsnetzwerk des Temperiersystems bildet, in den Gehäusekörper gelangen. Der Gehäusekörper kann daher als fluidführende Komponente in das Temperiersystem eines Fahrzeugs beziehungsweise Elektrofahrzeugs integriert werden. Erfindungsgemäß weist der Gehäusekörper mindestens eine Ausformung zur Aufnahme und zum Halten von zumindest einer elektrisch betriebenen Komponente des Temperiersystems auf. Eine elektrisch betriebene Komponente des Temperiersystems ist beispielsweise eine elektrisch betriebene Pumpe, ein elektrisch betriebenes Ventil oder eine Steuereinheit (englisch Electronic Control Unit ECU) zur Steuerung der elektrisch betriebenen Pumpe und/oder zur Steuerung des elektrisch betriebenen Ventils. Der Gehäusekörper weist zumindest eine Ausformung zur Aufnahme einer elektrisch betriebenen Pumpe auf. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Komponentenanordnung kann der Gehäusekörper jeweils eine Ausformung zur Aufnahme und zum Halten einer elektrisch betriebenen Pumpe, einer elektrischen Steuereinheit und eines elektrisch betriebenen Ventils aufweisen. Vorteilhaft können somit mehrere Komponenten aufgenommen und entsprechend der geometrischen Anordnung der Ausformungen in einer kompakten Anordnung gehalten werden.A component arrangement for a fluid-conducting temperature control system of a vehicle, preferably a battery-electric vehicle, is proposed. The component arrangement has a housing body produced in a plastic injection molding process with at least one formation for receiving and holding at least one electrically operated component of the fluid-conducting temperature control system. The housing body can be designed, for example, as a fluid storage unit or expansion tank for a fluid of the temperature control system, with the fluid entering the housing body via at least one opening that forms a fluid interface with a fluid line network of the temperature control system. The housing body can therefore be integrated into the temperature control system of a vehicle or electric vehicle as a fluid-carrying component. According to the invention, the housing body has at least one formation for receiving and holding at least one electrically operated component of the temperature control system. An electrically operated component of the temperature control system is, for example, an electrically operated pump, an electrically operated valve or a control unit (Electronic Control Unit ECU) for controlling the electrically operated pump and/or for controlling the electrically operated valve. The housing body has at least one formation for accommodating an electrically operated pump. According to an advantageous embodiment of the component arrangement, the housing body can each have a formation for accommodating and for holding an electrically operated pump, an electrical control unit and an electrically operated valve. A plurality of components can thus advantageously be accommodated and kept in a compact arrangement in accordance with the geometric arrangement of the formations.
Dadurch, dass der Gehäusekörper ausgebildet ist, elektrisch betriebene Komponenten des Temperiersystems aufzunehmen und zu halten, kann demzufolge eine besonders kompakte Anordnung von Komponenten des Temperiersystems gewährleistet werden. Vorzugsweise bildet die Ausformung eine Steckaufnahme für die elektrisch betriebenen Komponenten.The fact that the housing body is designed to receive and hold electrically operated components of the temperature control system can consequently a particularly compact arrangement of components of the temperature control system can be ensured. The formation preferably forms a plug-in receptacle for the electrically operated components.
Erfindungsgemäß weist die Komponentenanordnung mittels elektrischen Leitern miteinander verbundene elektrische Kontaktelemente auf, welche zur elektrischen Kontaktierung einer in der mindestens einen Ausformung aufgenommenen elektrischen Komponente in der Ausformung und an mindestens einer weiteren Anschlussposition an dem Gehäusekörper angeordnet sind. Dabei sind die elektrischen Leiter von dem Material des Gehäusekörpers umspritzt in diesem integriert. Dadurch, dass die elektrischen Leiter und die elektrischen Kontaktelemente zur elektrischen Kontaktierung in dem Gehäusekörper integriert ausgebildet sind, können die Komponenten des Temperiersystems noch kompakter angeordnet werden, da Bauraum für die elektrischen Elemente wie elektrische Leiter und elektrische Kontaktelemente eingespart werden kann. Zur kompakten Anordnung trägt weiterhin bei, dass die elektrischen Leiter als Flachleiter ausgebildet sein können. Flachleiter benötigen weniger Platz, so dass die Materialdicke des Gehäusekörpers gering gehalten werden kann. Dadurch kann Gewicht eingespart werden.According to the invention, the component arrangement has electrical contact elements connected to one another by means of electrical conductors, which are arranged for electrically contacting an electrical component accommodated in the at least one projection in the projection and at at least one further connection position on the housing body. In this case, the electrical conductors are encapsulated by the material of the housing body and are integrated into the latter. Because the electrical conductors and the electrical contact elements for electrical contacting are integrated in the housing body, the components of the temperature control system can be arranged in an even more compact manner, since installation space for the electrical elements such as electrical conductors and electrical contact elements can be saved. The fact that the electrical conductors can be designed as flat conductors also contributes to the compact arrangement. Flat conductors require less space, so that the material thickness of the housing body can be kept small. This can save weight.
Die elektrischen Kontaktelemente sind in der mindestens einen Ausformung des Gehäusekörpers vorzugsweise so ausgebildet, dass die elektrische Komponente durch eine Aufnahme in die Ausformung, welche als Steckgehäuse für die elektrisch betriebene Komponente ausgebildet sein kann, elektrisch kontaktiert wird. Vorteilhaft wird dadurch die Montage erleichtert, da eine Montage von elektrischen Leitern in Form von Kabeln entfällt.The electrical contact elements are preferably formed in the at least one formation of the housing body in such a way that the electrical component is electrically contacted by being seated in the formation, which can be constructed as a plug-in housing for the electrically operated component. This advantageously simplifies assembly, since there is no need to assemble electrical conductors in the form of cables.
Gemäß einer Weiterbildung dient der Gehäusekörper vorteilhaft als Fluidspeichereinheit beziehungsweise Fluidreservoir, wobei durch mindestens eine Öffnung in dem Gehäusekörper eine fluidische Anbindung an ein Fluidleitungsnetzwerk des Temperiersystems gewährleistet ist. Weiterhin vorteilhaft sind die elektrischen Leiter und elektrischen Kontaktelemente in dem Gehäusekörper integriert, so dass von dem Gehäusekörper in den Ausformungen aufgenommene elektrisch betriebene Komponenten des Temperiersystems mit elektrischer Energie versorgt werden können. Die Erfindung vereint somit vorteilhaft mehrere Komponenten des Temperiersystems in einer kompakten Komponentenanordnung.According to a development, the housing body is advantageously used as a fluid storage unit or fluid reservoir, with at least one opening in the housing body ensuring a fluid connection to a fluid line network of the temperature control system. Furthermore, the electrical conductors and electrical contact elements are advantageously integrated in the housing body, so that electrically operated components of the temperature control system accommodated in the recesses can be supplied with electrical energy. The invention thus advantageously combines several components of the temperature control system in a compact component arrangement.
Die elektrischen Kontaktelemente können in einer ein Steckgehäuse für ein Steckerelement ausbildenden Ausformung des Gehäusekörpers angeordnet sein. Solche Steckgehäuse ausbildenden Ausformungen können bei der Herstellung des Gehäusekörpers im Kunststoffspritzgussverfahren ausgebildet werden. Vorteilhaft bilden Steckgehäuse-Stecker-Verbindungen einen Schutz vor einem Eindringen von Staub und/oder Flüssigkeit.The electrical contact elements can be arranged in a molding of the housing body that forms a plug-in housing for a plug-in element. Shapes forming such plug housings can be formed during the production of the housing body in the plastic injection molding process. Advantageously, plug-in housing-plug connections provide protection against the ingress of dust and/or liquid.
Die mindestens eine Anschlussposition, an welcher die elektrischen Kontaktelemente angeordnet sind, kann an einer Außenseite vorzugsweise an einer Seitenwand des Gehäusekörpers angeordnet sein.The at least one connection position, at which the electrical contact elements are arranged, can be arranged on an outside, preferably on a side wall of the housing body.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Komponentenanordnung können an der mindestens einen Anschlussposition mehrere der elektrischen Kontaktelemente zusammengefasst sein, wobei mit den elektrischen Kontaktelementen verbundene elektrische Leiter von der mindestens einen Anschlussposition zu mehreren in den Ausformungen zur Aufnahme und zum Halten mindestens einer elektrisch betriebenen Komponente angeordnete elektrische Kontaktelemente führen. Dabei kann die Anschlussposition an einer Außenseite des Gehäusekörpers in Form einer ein Steckgehäuse ausbildenden Ausformung ausgebildet sein. Ausgehend von der Anschlussposition verlaufen die integrierten elektrischen Leiter durch das Material des Gehäusekörpers bis zu den elektrischen Kontaktelementen, welche in den Ausformungen zur Aufnahme und zum Halten der elektrisch betriebenen Komponenten angeordnet sind. Die zentrale Anordnung von mehreren elektrischen Kontaktelementen an einer Anschlussposition hat den Vorteil, dass für die elektrische Kontaktierung von in mehreren Ausformungen des Gehäusekörpers aufgenommenen, elektrisch betriebenen Komponenten nur eine Steckverbindung erforderlich ist.According to an advantageous embodiment of the component arrangement according to the invention, a plurality of the electrical contact elements can be combined at the at least one connection position, with electrical conductors connected to the electrical contact elements being connected from the at least one connection position to a plurality of electrical conductors arranged in the recesses for receiving and holding at least one electrically operated component lead contact elements. In this case, the connection position can be formed on an outside of the housing body in the form of a protrusion forming a plug-in housing. Starting from the connection position, the integrated electrical conductors run through the material of the housing body to the electrical contact elements, which are arranged in the formations for receiving and holding the electrically operated components. The central arrangement of several electrical contact elements at a connection position has the advantage that only one plug-in connection is required for the electrical contacting of electrically operated components accommodated in several formations of the housing body.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass bei Ausgestaltungen, bei welchen der Gehäusekörper mehrere Ausformungen zum Aufnehmen und Halten von elektrisch betriebenen Komponenten aufweist, in den mehreren Ausformungen zur Aufnahme und zum Halten von elektrisch betriebenen Komponenten angeordnete elektrische Kontaktelemente mittels der elektrischen Leiter untereinander verbunden sind. Mit anderen Worten - die in den Ausformungen aufgenommenen elektrischen Komponenten können über die integrierten elektrischen Leiter untereinander miteinander elektrisch kontaktiert sein. Von Vorteil ist dies insbesondere bei der Aufnahme einer elektrisch betriebenen Steuereinheit, welche mehrere aufgenommene elektrische Komponenten steuert, wobei die Steuerungsbefehle zur Steuerung der elektrisch betriebenen Komponenten mittels der elektrischen Leiter übertragen werden. Somit besteht eine elektrische Kontaktierung zwischen den in den mehreren Ausformungen angeordneten elektrischen Kontaktelementen. Dabei ist jedoch nicht ausgeschlossen, dass die elektrischen Leiter auch zwischen den in den Ausformungen angeordneten elektrischen Kontaktelementen und den Kontaktelementen der Anschlussposition ausgebildet sind.Furthermore, it can be provided that in configurations in which the housing body has several formations for accommodating and holding electrically operated components, electrical contact elements arranged in the plurality of formations for accommodating and holding electrically operated components are connected to one another by means of the electrical conductors. In other words, the electrical components accommodated in the formations can be electrically contacted with one another via the integrated electrical conductors. This is advantageous in particular when an electrically operated control unit is accommodated, which controls a plurality of accommodated electrical components, the control commands for controlling the electrically operated components being transmitted by means of the electrical conductors. There is thus an electrical contact between the electrical contact elements arranged in the plurality of formations. However, it is not excluded that the electrical conductors are also arranged between those in the formations electrical contact elements and the contact elements of the connection position are formed.
Vorteilhafterweise können die mehreren Ausformungen zur Aufnahme und zum Halten mindestens einer elektrisch betriebenen Komponente derart ausgebildet sein, dass eine elektrisch betriebene Komponente, insbesondere eine elektrisch betriebene Pumpe, zur elektrischen Kontaktierung mit ihrer Rückseite in die Ausformung aufnehmbar ist. Dabei sind die elektrischen Kontaktelemente in der Ausformung vorteilhaft so angeordnet, dass sie mit der üblicherweise an der Rückseite ausgebildeten Anordnung der Kontaktelemente der elektrisch betriebenen Komponente korrespondieren. Ein Einstecken der elektrisch betriebenen Komponente in die Ausformung führt somit zwangsläufig zur elektrischen Kontaktierung der elektrisch betriebenen Komponente.Advantageously, the multiple formations for receiving and holding at least one electrically operated component can be designed in such a way that an electrically operated component, in particular an electrically operated pump, can be accommodated in the formation with its rear side for electrical contact. In this case, the electrical contact elements are advantageously arranged in the formation in such a way that they correspond to the arrangement of the contact elements of the electrically operated component that is usually formed on the rear side. Plugging the electrically operated component into the formation thus inevitably leads to electrical contacting of the electrically operated component.
Vorteilhaft sind die elektrischen Leiter aus einem gebogenen Stanzgitter gebildet. Ein solches Stanzgitter kann bei der Herstellung des Gehäusekörpers als Einleger eingesetzt werden, wobei die elektrischen Leiter von dem Kunststoff des Gehäusekörpers während des Kunststoffspritzgussverfahrens umspritzt werden.The electrical conductors are advantageously formed from a bent pressed screen. Such a stamped grid can be used as an insert in the production of the housing body, with the electrical conductors being encapsulated by the plastic of the housing body during the plastic injection molding process.
Der Gehäusekörper kann mehrteilig ausgebildet sein. Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Komponentenanordnung kann vorgesehen sein, dass der Gehäusekörper aus mindestens zwei im Kunststoffspritzgussverfahren hergestellten Gehäusekörperteilen zusammengesetzt ausgebildet ist. Dabei kann ein erstes Gehäusekörperteil als Fluidbehälter mit einer Öffnung für ein Fluid des fluidleitenden Temperiersystems ausgebildet sein. Die Öffnung dient als Fluidschnittstelle mit Fluidleitungen des fluidleitenden Temperiersystems. Das den Fluidbehälter bildende erste Gehäusekörperteil kann ferner weitere Öffnungen als Fluidschnittstellen aufweisen. Ein zweites Gehäusekörperteil kann speziell als Pumpengehäuse zur Aufnahme einer Pumpe oder mehrerer Pumpen ausgebildet sein. Das Pumpengehäuse weist demzufolge mindestens eine zur Aufnahme einer Pumpe ausgebildete Ausformung auf. Dabei können die elektrischen Leiter in beiden Gehäusekörperteilen ausgebildet sein, wobei die Gehäusekörperteile an ihren Kontaktstellen, an welchen sie miteinander verbunden sind, elektrische Kontaktelemente aufweisen, welche die elektrischen Leiter elektrisch miteinander kontaktieren.The housing body can be made in several parts. According to a further development of the component arrangement according to the invention, provision can be made for the housing body to be composed of at least two housing body parts produced using a plastic injection molding process. A first housing body part can be designed as a fluid container with an opening for a fluid of the fluid-conducting temperature control system. The opening serves as a fluid interface with fluid lines of the fluid-conducting temperature control system. The first housing body part forming the fluid container can also have further openings as fluid interfaces. A second housing body part can be designed specifically as a pump housing for accommodating one pump or multiple pumps. The pump housing therefore has at least one formation designed to accommodate a pump. In this case, the electrical conductors can be formed in both housing body parts, with the housing body parts having electrical contact elements at their contact points at which they are connected to one another, which electrically contact the electrical conductors with one another.
Die mehrteilige Ausgestaltung des Gehäusekörpers hat den Vorteil, dass den Gehäusekörperteilen neben der eigentlichen Gehäusefunktion weitere Funktionen zugeordnet werden können. Dabei hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Kunststoffzusammensetzung der Gehäusekörperteile hinsichtlich ihrer zugewiesenen Funktion und den damit verbundenen Anforderungen angepasst beziehungsweise variiert werden kann. Beispielsweise werden an das erste Gehäusekörperteil, welches den Fluidbehälter ausbildet, aufgrund von Temperaturdifferenzen durch das Fluid, hinsichtlich einer Materialausdehnung andere Anforderungen gestellt als an das Pumpengehäuse. Es kann daher vorgesehen sein, dass das erste Gehäusekörperteil und das zweite Gehäusekörperteil aus unterschiedlichem Kunststoff oder unterschiedlichen Kunststoffzusammensetzungen ausgebildet sind. So kann das erste Gehäusekörperteil, welches den Fluidbehälter ausbildet, aus einem anderen Kunststoff ausgebildet sein als das zweite Gehäusekörperteil, welches das Pumpengehäuse ausbildet.The multi-part design of the housing body has the advantage that other functions can be assigned to the housing body parts in addition to the actual housing function. It has proven to be advantageous that the plastic composition of the housing body parts can be adapted or varied with regard to their assigned function and the associated requirements. For example, the first housing body part, which forms the fluid container, is subject to different material expansion requirements than the pump housing due to temperature differences caused by the fluid. It can therefore be provided that the first housing body part and the second housing body part are made of different plastic or different plastic compositions. Thus, the first housing body part, which forms the fluid container, can be formed from a different plastic than the second housing body part, which forms the pump housing.
Die einzelnen Gehäusekörperteile können vorzugsweise zusammengesteckt sein. Es kann vorgesehen sein, dass jedes Gehäusekörperteil eine außenseitig ausgebildete Ausformung als Element einer Steckverbindung, vorzugsweise einer Schwalbenschwanzsteckverbindung, aufweist, so dass die Gehäusekörperteile zusammensteckbar sind. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Gehäusekörperteile zur Ausbildung des Gehäusekörpers gefügt werden.The individual housing body parts can preferably be plugged together. Provision can be made for each housing body part to have a protrusion formed on the outside as an element of a plug connection, preferably a dovetail plug connection, so that the housing body parts can be plugged together. Furthermore, it can be provided that the housing body parts are joined to form the housing body.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäusekörpers für die zuvor beschriebene erfindungsgemäße Komponentenanordnung für ein Temperiersystem eines Fahrzeugs beziehungsweise Elektrofahrzeugs. Bei dem Verfahren werden mehrere elektrische Leiterbahnen, welche im ausgehärteten Gehäusekörper die elektrischen Leiter bilden, an Verbindungsbrücken zusammenhängend aus einem elektrisch leitenden Flachmaterial herausgetrennt und anschließend zumindest bereichsweise derart mit einem Kunststoffmaterial umspritzt, dass jeweils mindestens zwei elektrische Leiterbahnen nach einer Durchtrennung der Verbindungsbrücken von der Kunststoffumspritzung als Haltebrücken zusammengehalten werden. Die an den Haltebrücken so zusammengehaltenen elektrischen Leiterbahnen werden sodann in eine Spritzgussform eingelegt und anschließend von einem Kunststoffmaterial unter Ausbildung des Gehäusekörpers für die Komponentenanordnung umspritzt.The invention further relates to a method for producing a housing body for the component arrangement according to the invention described above for a temperature control system of a vehicle or electric vehicle. In the process, several electrical conductor tracks, which form the electrical conductors in the hardened housing body, are cut out of an electrically conductive flat material at connecting bridges and then overmoulded with a plastic material at least in certain areas in such a way that at least two electrical conductor tracks are removed from the plastic overmoulding after the connecting bridges have been severed held together as retaining bridges. The electrical conductor tracks held together in this way on the retaining bridges are then placed in an injection mold and then overmoulded with a plastic material to form the housing body for the component arrangement.
Bei den Verbindungsbrücken handelt es sich um punktuelle Verbindungen aus dem elektrisch leitenden Flachmaterial zwischen beabstandeten elektrischen Leiterbahnen. Die Verbindungsbrücken sind vorgesehen, um ein zusammenhängendes Netzwerk von elektrischen Leiterbahnen aus dem elektrisch leitenden Flachmaterial zu erhalten. Durch Trennen der Verbindungsbrücken werden die elektrischen Leiterbahnen elektrisch getrennt. Aufgrund der zuvor zumindest bereichsweise ausgebildeten Kunststoffumspritzungen, welche die Haltebrücken bilden, bleiben die beabstandeten elektrischen Leiterbahnen auch nach der Trennung der Verbindungsbrücken in einem Zusammenhalt, ohne dass sie elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Somit wird ein zusammenhängendes Einlegeteil bereitgestellt, welches im ausgehärteten Gehäusekörper die elektrischen Leiter und an den Enden der elektrischen Leiterbahnen jeweils die elektrischen Kontaktelemente ausbildet.The connecting bridges are point-to-point connections made from the electrically conductive flat material between spaced-apart electrical conductor tracks. The connecting bridges are provided in order to obtain a coherent network of electrical conductor tracks from the electrically conductive flat material. By separating the connecting bridges, the electrical conductor tracks are electrically separated. Due to the previously at least partially trained Plastic extrusion coatings, which form the retaining bridges, the spaced-apart electrical conductor tracks remain connected even after the connection bridges have been separated, without being electrically conductively connected to one another. A coherent insert is thus provided, which forms the electrical conductors in the hardened housing body and the electrical contact elements at the ends of the electrical conductor tracks.
Die elektrischen Leiterbahnen können an den Verbindungsbrücken miteinander verbunden als zusammenhängendes Netzwerk aus dem elektrisch leitenden Flachmaterial ausgestanzt werden. Ein so zusammenhängendes Netzwerk kann auch als Stanzgitter bezeichnet werden. Die Bereitstellung der zusammenhängenden elektrischen Leiterbahnen mittels eines Stanzwerkzeugs stellt ein besonders günstiges Verfahren zur Herstellung von hohen Stückzahlen dar.The electrical conductor tracks can be punched out of the electrically conductive flat material, connected to one another at the connecting bridges, as a coherent network. Such a coherent network can also be referred to as a pressed screen. The provision of the connected electrical conductor tracks by means of a punching tool represents a particularly favorable method for the production of large quantities.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die elektrischen Leiterbahnen an Verbindungsbrücken miteinander verbunden als zusammenhängendes Netzwerk aus dem elektrisch leitenden Flachmaterial mittels eines Laserschneidverfahrens aus dem elektrisch leitenden Flachmaterial herausgetrennt werden. Das Heraustrennen mittels Laser ermöglicht eine Bereitstellung von komplexen elektrischen Leiterbahnenstrukturen mit geringen Abständen zwischen den einzelnen elektrischen Leiterbahnen, wodurch der Verschnitt gering gehalten werden kann. Das Laserschneiden eignet sich insbesondere auch für die Herstellung von Prototypen von elektrischen Leiterbahnenstrukturen.Provision can furthermore be made for the electrical conductor tracks, connected to one another at connecting bridges, to be separated from the electrically conductive flat material as a coherent network by means of a laser cutting process. Cutting out by means of a laser makes it possible to provide complex electrical conductor track structures with small distances between the individual electrical conductor tracks, as a result of which waste can be kept to a minimum. Laser cutting is also particularly suitable for the production of prototypes of electrical conductor track structures.
Als elektrisch leitendes Flachmaterial kann vorzugsweise ein Blechmaterial, das heißt ein Metallblech, verwendet werden. Die Verwendung eines Flachmaterials ermöglicht die Bereitstellung von elektrischen Leitern mit geringer Dicke im Verhältnis zu ihrer Breite.A sheet metal material, ie a metal sheet, can preferably be used as the electrically conductive flat material. The use of a flat material makes it possible to provide electrical conductors with a small thickness in relation to their width.
Die elektrischen Leiterbahnen können gemäß einer vorgegebenen Leiterbahnenkonfiguration vor dem Einlegen in die Spritzgussform umgebogen werden. Somit können dreidimensionale elektrische Leiterbahnenkonfigurationen bereitgestellt werden. Die Leiterbahnenkonfigurationen entsprechen der späteren Anordnung der elektrischen Leiter im ausgehärteten Gehäusekörper.The electrical conductor tracks can be bent according to a predetermined conductor track configuration before being placed in the injection mold. Thus, three-dimensional electrical conductor track configurations can be provided. The conductor track configurations correspond to the subsequent arrangement of the electrical conductors in the hardened housing body.
Vorzugsweise werden die Haltebrücken und der Gehäusekörper aus dem gleichen Kunststoffmaterial hergestellt. Indem für die Haltebrücken und den Gehäusekörper das gleiche Kunststoffmaterial verwendet wird, können die Haltebrücken mit dem Kunststoffmaterial beim Spritzgießen des Gehäusekörpers verschmelzen, wobei die elektrischen Leiterbahnen als elektrische Leiter in das Kunststoffmaterial des Gehäusekörpers integriert werden.The retaining bridges and the housing body are preferably made of the same plastic material. By using the same plastic material for the retaining bridges and the housing body, the retaining bridges can be fused with the plastic material during the injection molding of the housing body, with the electrical conductor tracks being integrated as electrical conductors in the plastic material of the housing body.
Gemäß einer Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass im Spritzgussverfahren Aufnahmestrukturen und/oder Haltestrukturen in Form von Ausformungen an der Oberfläche des Gehäusekörpers ausgebildet werden.According to one embodiment of the method according to the invention, it can be provided that receiving structures and/or holding structures in the form of formations are formed on the surface of the housing body in the injection molding process.
Der Gehäusekörper kann mehrteilig ausgebildet werden, wobei separat im Spritzgussverfahren bereitgestellte Gehäusekörperteile zusammengefügt werden. Die Gehäusekörperteile können aus unterschiedlichen Kunststoffen oder Kunststoffzusammensetzungen hergestellt werden.The housing body can be designed in multiple parts, housing body parts provided separately in the injection molding process being joined together. The housing body parts can be made of different plastics or plastic compositions.
Die erfindungsgemäße Komponentenanordnung ist insbesondere für eine Verwendung in einem fluidleitenden Temperiersystem eines Elektrofahrzeugs als Fluidspeichereinheit für ein Fluid des fluidleitenden Temperiersystems vorgesehen. Vorteilhafterweise dient der Gehäusekörper als Träger für elektrisch betriebene Komponenten des fluidleitenden Temperiersystems. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Gehäusekörper ferner auch als Träger oder Halteelement für fluidführende Leitungen des Temperiersystems eingesetzt wird. Dementsprechend können an der Oberfläche des Gehäusekörpers Aufnahmestrukturen beziehungsweise Haltestrukturen in Form von Ausformungen ausgebildet sein.The component arrangement according to the invention is intended in particular for use in a fluid-conducting temperature control system of an electric vehicle as a fluid storage unit for a fluid of the fluid-conducting temperature control system. The housing body advantageously serves as a carrier for electrically operated components of the fluid-conducting temperature control system. Furthermore, it can be provided that the housing body is also used as a carrier or holding element for fluid-carrying lines of the temperature control system. Accordingly, receiving structures or holding structures in the form of formations can be formed on the surface of the housing body.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:
-
1 : eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Komponentenanordnung für ein fluidleitendes Temperiersystem eines batterieelektrischen Fahrzeugs, -
2a -2c : eine Schnittdarstellung des in1 gezeigten Gehäusekörpers 2, -
3a -3b : eine dreidimensionale Darstellung der in1 gezeigten Komponentenanordnung, -
4 : eine schematische Darstellung zur Erläuterung der elektrischen Kontaktierung einer elektrisch betriebenen Komponente der Komponentenanordnung, -
5 : eine schematische Darstellung einer Konfiguration von elektrischen Leitern innerhalb der Komponentenanordnung, -
6 : eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels des Gehäusekörpers der Komponentenanordnung, -
7 : eine weitere Schnittdarstellung desGehäusekörpers 2 der erfindungsgemäßen Komponentenanordnung, -
8 : eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Komponentenanordnung, -
9a -9c : eine schematische Darstellung zur näheren Erläuterung des Verfahrens zur Herstellung des Gehäusekörpers der erfindungsgemäßen Komponentenanordnung, -
10a -10c : eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Weiterbildung des Gehäusekörpers der Komponentenanordnung und -
11 a -11b : eine Detaildarstellung von Gehäusekörperteilen des in10 gezeigten Gehäusekörpers.
-
1 : a schematic sectional view of an exemplary embodiment of the component arrangement according to the invention for a fluid-conducting temperature control system of a battery-electric vehicle, -
2a -2c : a sectional view of the in1 shownhousing body 2, -
3a -3b : a three-dimensional representation of the in1 shown component arrangement, -
4 : a schematic representation to explain the electrical contacting of an electrically operated component of the component arrangement, -
5 : a schematic representation of a configuration of electrical conductors within the component assembly, -
6 : a sectional view of an exemplary embodiment of the housing body of the component arrangement, -
7 : another sectional view of thehousing body 2 of the component arrangement according to the invention, -
8th : a schematic representation of an exemplary embodiment of the component arrangement according to the invention, -
9a -9c : a schematic representation for a more detailed explanation of the method for producing the housing body of the component arrangement according to the invention, -
10a -10c : a schematic representation of an embodiment of a development of the housing body of the component arrangement and -
11 a -11b : a detailed representation of housing body parts of the in10 housing body shown.
Die
Die Pumpe 6 ist mit einem aus Kunststoff ausgebildeten Gehäuseteil 10 eines Fluidleitungssystems des Temperiersystems verbunden. Der Gehäusekörper 2 ist mit einem Deckel 11 abgedeckt. Der Deckel 11 kann ebenfalls ein im Kunststoffspritzgussverfahren hergestelltes Kunststoffteil sein. Weiterhin ist im gezeigten Beispiel der
Die in dem Gehäusekörper 2 integrierten elektrischen Leiter 8 sind von dem Material des Gehäusekörpers 2 umgeben untereinander elektrisch isoliert.The
Die
Die
Die
Die
Die
Die
Die
Die
Die
Die
Die Öffnung 22 dient als weitere Fluidschnittstelle mit dem Fluidleitungsnetzwerk des Temperiersystems.The
Die
In der
Die
In einem weiteren Schritt, welcher in
Die
An dem Pumpengehäuse sind Anschlusspositionen 29.1, 29.2 und 29.3 in Form von Steckgehäuse bildenden Ausformungen ausgebildet. Von den Ausformungen der Steckgehäuse geschützt sind die elektrischen Kontaktelemente 7 der elektrischen Leiter 8 angeordnet. Durch Einstecken von Steckelementen an den Anschlusspositionen 29.1, 29.2 und 29.3 werden die elektrischen Leiter 8, welche in dem Material des Pumpengehäuses integriert sind, elektrisch kontaktiert, so dass eine in das Pumpengehäuse eingesteckte Pumpe mit elektrischer Energie versorgt werden kann.the
Connection positions 29.1, 29.2 and 29.3 are formed on the pump housing in the form of projections forming plug housings. The
Die
Das erste Gehäusekörperteil 2.1 und das zweite Gehäusekörperteil 2.2 sind aus unterschiedlichen Kunststoffen ausgebildet.The first housing body part 2.1 and the second housing body part 2.2 are made of different plastics.
Die
Die
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Komponentenanordnungcomponent arrangement
- 22
- Gehäusekörpercase body
- 2.12.1
- erstes Gehäusekörperteilfirst housing body part
- 2.22.2
- zweites Gehäusekörperteilsecond housing body part
- 33
- Ausformungmolding
- 44
- elektrische Steuereinheitelectrical control unit
- 55
- Ausformungmolding
- 66
- elektrische Pumpeelectric pump
- 77
- elektrische Kontaktelementeelectrical contact elements
- 88th
- elektrische Leiterelectrical conductors
- 99
- Anschlusspositionconnection position
- 9.19.1
- Anschlusspositionconnection position
- 9.29.2
- Anschlusspositionconnection position
- 1010
- Gehäuseteilhousing part
- 1111
- Deckellid
- 1212
- Deckellid
- 1313
- Sensor-Schnittstellesensor interface
- 1414
- elektrische Kontaktstellenelectrical contact points
- 1515
- Steckgehäuseplug housing
- 1616
- Öffnungopening
- 1717
- Fluidleitungsnetzwerkfluid line network
- 1818
- Pumpenventilanordnungpump valve assembly
- 1919
- elektrische Leiterbahnenelectrical conductors
- 2020
- Verbindungsbrückenconnecting bridges
- 2121
- Haltebrückenretaining bridges
- 2222
- Öffnungopening
- 2323
- Deckellid
- 2424
- Öffnungopening
- 2525
- Öffnungopening
- 2626
- Einschubelementslide-in element
- 2727
- Einschubflankeninsertion flanks
- 2828
- Rastelementelocking elements
- 29.129.1
- Anschlusspositionconnection position
- 29.229.2
- Anschlusspositionconnection position
- 29.329.3
- Anschlusspositionconnection position
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/DE2022/100347 WO2022268251A1 (en) | 2021-06-23 | 2022-05-05 | Component assembly for a fluid-conducting temperature control system of a vehicle, and method for manufacturing a housing body for the component assembly |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021116233 | 2021-06-23 | ||
DE102021116233.5 | 2021-06-23 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102022103150A1 true DE102022103150A1 (en) | 2022-12-29 |
Family
ID=84388470
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102022103150.0A Pending DE102022103150A1 (en) | 2021-06-23 | 2022-02-10 | Component arrangement for a fluid-conducting temperature control system of a vehicle, method for producing a housing body for the component arrangement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102022103150A1 (en) |
-
2022
- 2022-02-10 DE DE102022103150.0A patent/DE102022103150A1/en active Pending
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