DE102022121840B3

DE102022121840B3 - Hydrauliksteuerung in Plattenbauweise

Info

Publication number: DE102022121840B3
Application number: DE102022121840.6A
Authority: DE
Inventors: Maximilian Haas; Matthias Grenzhäuser
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2022-08-30
Filing date: 2022-08-30
Publication date: 2024-01-25
Anticipated expiration: 2042-08-31
Also published as: WO2024046523A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hydrauliksteuerung (1) in Plattenbauweise, mit einer Steuerplattenanordnung (2), die mindestens zwei Steuerplatten (3,4) umfasst, zwischen denen ein Zwischenelement (5) angeordnet ist, das Durchbrüche aufweist sowie mit einer ersten Dichtfläche an einer ersten Steuerplatte (3) und mit einer zweiten Dichtfläche an einer zweiten Steuerplatte (4) anliegt.Um die Hydrauliksteuerung (2) herstellungstechnisch und/oder funktionell zu verbessern, ist eine elektrische Leitereinrichtung (35) in das Zwischenelement (5) integriert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hydrauliksteuerung in Plattenbauweise, mit einer Steuerplattenanordnung, die mindestens zwei Steuerplatten umfasst, zwischen denen ein Zwischenelement angeordnet ist, das Durchbrüche aufweist sowie mit einer ersten Dichtfläche an einer ersten Steuerplatte und mit einer zweiten Dichtfläche an einer zweiten Steuerplatte anliegt.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2014 210 301 A1 ist ein Steuerungssystem mit mindestens zwei kanalführenden Bauteilen und einer zwischen den beiden kanalführenden Bauteilen angeordneten Zwischenplatte bekannt, die mindestens eine Aktivlage und eine mindestens einlagige Distanzplatte aufweist. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2020 109 659 A1 ist eine Hydrauliksteuereinheit in Plattenbauweise bekannt, umfassend zumindest eine erste Steuerplatte mit einer Vielzahl von Fluidkanälen und eine zweite Steuerplatte mit einer Vielzahl von Fluidkanälen sowie eine zwischen der ersten Steuerplatte und der zweiten Steuerplatte angeordnete Zwischenplatte, wobei die Zwischenplatte Ausnehmungen aufweist, um Fluidkanäle der ersten Steuerplatte mit Fluidkanälen der zweiten Steuerplatte zu verbinden, wobei die Zwischenplatte einen Zwischenplattenkern aus Metall aufweist, wobei der Zwischenplattenkern zumindest Teilbereiche aufweist, die durch Galvanisierung beschichtet ausgebildet sind, wobei die galvanisierten Teilbereich eine Schicht aufweisen, die aus einem Metall gebildet ist, welches eine geringere Härte aufweist als das Metall aus dem der Zwischenplattenkern gebildet ist. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2012 214 291 A1 ist eine Hydrauliksteuerung in Plattenbauweise bekannt, mit einer Steuerplattenanordnung, die mindestens zwei Steuerplatten umfasst, zwischen denen ein Zwischenelement angeordnet ist, das Durchbrüche aufweist und das mit einer ersten Oberfläche an einer ersten Steuerplatte sowie mit einer zweiten Oberfläche an einer zweiten Steuerplatte anliegt, wobei die erste und/oder die zweite Oberfläche des Zwischenelements Erhöhungen/Vertiefungen aufweist, die formschlüssig mit Vertiefungen/Erhöhungen verbunden sind, die in/an der ersten und/oder der zweiten Steuerplatte vorgesehen sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hydrauliksteuerung in Plattenbauweise, mit einer Steuerplattenanordnung, die mindestens zwei Steuerplatten umfasst, zwischen denen ein Zwischenelement angeordnet ist, das Durchbrüche aufweist sowie mit einer ersten Dichtfläche an einer ersten Steuerplatte und mit einer zweiten Dichtfläche an einer zweiten Steuerplatte anliegt, herstellungstechnisch und/oder funktionell zu verbessern.
Die Aufgabe ist bei einer Hydrauliksteuerung in Plattenbauweise, mit einer Steuerplattenanordnung, die mindestens zwei Steuerplatten umfasst, zwischen denen ein Zwischenelement angeordnet ist, das Durchbrüche aufweist sowie mit einer ersten Dichtfläche an einer ersten Steuerplatte und mit einer zweiten Dichtfläche an einer zweiten Steuerplatte anliegt, dadurch gelöst, dass eine elektrische Leitereinrichtung in das Zwischenelement integriert ist. Die Steuerplatten sind so oder so ähnlich wie herkömmliche Steuerplatten einer Hydrauliksteuerung ausgeführt. An den Dichtflächen sind hohe Anforderungen bezüglich Dichtigkeit zu erfüllen. Die Dichtflächen sind vorteilhaft so ausgeführt, dass ein unerwünschtes Austreten von Hydraulikmedium zwischen dem Zwischenelement und den Steuerplatten sicher verhindert wird. Die Durchbrüche dienen zum Beispiel zur Darstellung von Hydraulikdurchgängen zwischen einzelnen Hydraulikkanälen in den Steuerplatten. Durch die integrierte elektrische Leitereinrichtung übt das Zwischenelement eine Doppelfunktion aus. So können vorteilhaft separate Befestigungsmittel zum Befestigen der elektrischen Leitereinrichtung an der Steuerplattenanordnung entfallen. Besonders vorteilhaft können Befestigungsmittel, insbesondere Schrauben, die zur Befestigung des Zwischenelements zwischen den beiden Steuerplatten verwendet werden, auch zur Befestigung der in das Zwischenelement integrierten elektrischen Leitereinrichtung benutzt werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydrauliksteuerung ist dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitereinrichtung mit einem Kunststoffmaterial umgeben ist, das zur Darstellung der beiden Dichtflächen an dem Zwischenelement dient. Darüber hinaus dient das Kunststoffmaterial, mit dem die elektrische Leitereinrichtung umgeben ist, auch zur elektrischen Isolierung zwischen einzelnen Leitern der elektrischen Leitereinrichtung. Das Kunststoffmaterial ist vorzugsweise so gewählt, das ein geringes Kriechverhalten aufweist. Dadurch wird insbesondere verhindert, dass das Kunststoffmaterial, das zur Darstellung der beiden Dichtflächen an dem Zwischenelement dient, ein unerwünschtes viskoelastisches Verhalten zwischen den beiden Steuerplatten aufweist. Bei dem Kunststoffmaterial kann es sich um ein thermoplastisches oder um ein duroplastisches Kunststoffmaterial handeln. Das Kunststoffmaterial liefert unter anderem den Vorteil, dass es sich an eventuelle Unebenheiten der Steuerplatten anpasst und unerwünschte Leckagepfade verschließt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydrauliksteuerung ist dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitereinrichtung aus einem metallischen Material gebildet ist und mindestens einen Bereich aufweist, der alternativ oder zusätzlich zu einer elektrischen Leitungsfunktion eine Armierungsfunktion in dem Kunststoffmaterial ausübt. Je nach Ausführung der elektrischen Leitereinrichtung ist es möglich, dass die Armierungsfunktion alleine mit Bereichen der elektrischen Leitereinrichtung erfüllt wird, die auch eine elektrische Leitungsfunktion ausüben. Durch die Armierung kann das Zwischenelement erheblich verstärkt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydrauliksteuerung ist dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitereinrichtung als Stanzgitter ausgeführt ist. Das Stanzgitter ermöglicht die Darstellung einer Vielzahl von elektrischen Leitern der elektrischen Leitereinrichtung. Darüber hinaus ist das Stanzgitter kostengünstig in großen Stückzahlen herstellbar. Das Stanzgitter ist vorteilhaft aus einem elektrisch gut leitenden Material gebildet. Zur Darstellung der vorab beschriebenen Armierungsfunktion ist das Material, aus dem das Stanzgitter gebildet ist, nicht nur elektrisch gut leitend, sondern auch ausreichend stabil und fest.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydrauliksteuerung ist dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Bereich mit der Armierungsfunktion aus einem Stanzabfallmaterial gebildet ist, das von der Herstellung von elektrischen Leitern aus dem Stanzgitter stammt. Dabei wird in Kauf genommen, dass für die Umspritzung mehr Kunststoffmaterial benötigt wird, als zur Umspritzung der elektrischen Leitereinrichtung alleine benötigt wird. Der Stanzabfall kann hier besonders vorteilhaft zur Verstärkung des Zwischenelements genutzt werden. Elektrisch wirksame Verbindungen zwischen elektrischen Leitern und Stanzabfallabschnitten in dem Stanzgitter werden vorteilhaft durchtrennt, um eine einwandfreie Funktion der elektrischen Leitereinrichtung sicherzustellen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydrauliksteuerung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Stanzgitter mindestens ein Durchgangsloch vorgesehen ist, das zur Darstellung eines hydraulischen Widerstands in der Steuerplattenanordnung dient. Dadurch wird die Funktionalität der Hydrauliksteuerung vorteilhaft weiter erhöht. Das Durchgangsloch zur Darstellung des hydraulischen Widerstands ist vorteilhaft in einem elektrisch nicht relevanten Bereich der elektrischen Leitereinrichtung angeordnet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydrauliksteuerung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement mit der elektrischen Leitereinrichtung mit den gleichen Befestigungsmitteln zwischen den beiden Steuerplatten an der Steuerplattenanordnung befestigt ist, mit denen auch die beiden Steuerplatten aneinander befestigt sind. Bei den Befestigungsmitteln handelt es sich zum Beispiel um Schrauben. Zusätzliche Befestigungsmittel zur Befestigung der elektrischen Leitereinrichtung an der Steuerplattenanordnung können entfallen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydrauliksteuerung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein an der Steuerplattenanordnung befestigter Ventilmagnet an die elektrische Leitereinrichtung angeschlossen ist. Der Ventilmagnet ist vorteilhaft an einer der beiden Steuerplatten befestigt. Durch den mindestens einen Ventilmagneten wird die Funktionalität der Hydrauliksteuerung weiter erhöht.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Hydrauliksteuerung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein an der Steuerplattenanordnung befestigter Hubmagnet und/oder ein an der Steuerplattenanordnung befestigter Wegsensor an die elektrische Leitereinrichtung angeschlossen sind. Dadurch wird die Funktionalität der Hydrauliksteuerung weiter erhöht. Außerdem wird die Montage, insbesondere das Anschließen des Hubmagneten und/oder des Wegsensors erheblich vereinfacht.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Steuerplattenanordnung, insbesondere eine Steuerplatte, und/oder ein Zwischenelement, insbesondere ein Stanzgitter, für eine vorab beschriebene Hydrauliksteuerung. Die genannten Teile sind separat handelbar.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:

1 eine perspektivische Darstellung einer Hydrauliksteuerung mit einer Steuerplattenanordnung, die zwei Steuerplatten umfasst, zwischen denen ein Zwischenelement eingespannt ist, in das eine elektrische Leitereinrichtung integriert ist;
2 die Hydrauliksteuerung aus einer anderen Perspektive und teilweise transparent dargestellt, um die in das Zwischenelement integrierte elektrische Leitereinrichtung sichtbar zu machen;
3 die elektrische Leitereinrichtung in einer perspektivischen und transparenten Darstellung alleine; und
4 einen vergrößerten Ausschnitt aus 3 mit einem hydraulischen Widerstand, der in der elektrischen Leitereinrichtung vorgesehen ist.

In den 1 und 2 ist eine Hydrauliksteuerung 1 mit einer Steuerplattenanordnung 2 in verschiedenen Perspektiven und teilweise transparent dargestellt. Die Steuerplattenanordnung 2 umfasst eine erste oder in den 1 und 2 obere Steuerplatte 3 und eine zweite in den 1 und 2 untere Steuerplatte 4. Zwischen den beiden Steuerplatten 3 und 4 ist ein Zwischenelement 5 eingespannt.
In 2 ist durch die teilweise transparente Darstellung der Steuerplattenanordnung 2 veranschaulicht, dass eine in 3 alleine dargestellte elektrische Leitereinrichtung 35 in das Zwischenelement 5 zwischen den beiden Steuerplatten 3 und 4 integriert ist. Das Zwischenelement 5 mit der darin integrierten elektrischen Leitereinrichtung 35 ist mit Hilfe von insgesamt vierzehn Schrauben 6 bis 19 fest zwischen den beiden Steuerplatten 3 und 4 eingespannt.
Eine obere in 3 mit 43 bezeichnete Dichtfläche des Zwischenelements 5 liegt an der Steuerplatte 3 an. Eine in 3 mit 44 bezeichnete untere Dichtfläche des Zwischenelements 5 liegt an der Steuerplatte 4 an.
Die Hydrauliksteuerung 1 umfasst des Weiteren einen mit einem Wegsensor 29 ausgestatteten Hubmagneten 30. Darüber hinaus umfasst die Hydrauliksteuerung 1 drei Ventilmagnete 31, 32 und 33. Eine Schneidklemme 36 ist in 2 sichtbar. Die Schneidklemme 36 greift zur elektrischen Kontaktierung von unten in den Ventilmagneten 33 ein. Steckkontakte zur elektrischen Kontaktierung der elektrischen Leitereinrichtung 35 können, wie in 1 durch Pfeil 20 angedeutet ist, von unten durchgeführt werden.
In 3 ist die elektrische Leitereinrichtung 35 alleine perspektivisch dargestellt. Die elektrische Leitereinrichtung 35 ist aus einem Stanzgitter 38 gebildet, das mit einem Kunststoffmaterial 37 umgeben ist. Die Herstellung der elektrischen Leitereinrichtung 35 erfolgt vorzugsweise durch Umspritzen des Stanzgitters 38 mit dem Kunststoffmaterial 37.
Das Stanzgitter 38 dient zur Darstellung von elektrischen Leitern 39 in der elektrischen Leitereinrichtung 35. Die elektrischen Leiter 39 dienen zusätzlich zur Darstellung einer Armierungsfunktion in dem Kunststoffmaterial 37 des Zwischenelements 5.
Darüber hinaus kann das Stanzgitter 38 mindestens einen Bereich 40 umfassen, der nur eine Armierungsfunktion in dem Kunststoffmaterial 37 ausübt. Dabei kann zur Darstellung des Bereichs 40 mit der Armierungsfunktion vorteilhaft Stanzabfallmaterial verwendet werden, das bei der Herstellung der elektrischen Leiter 39 in dem Stanzgitter 38 anfällt.
In 4 sieht man, dass ein Durchgangsloch 41 in einem der elektrischen Leiter 39 vorgesehen ist. Das Durchgangsloch 41 dient vorteilhaft zur Darstellung eines hydraulischen Widerstands in dem Zwischenelement 5. Das Durchgangsloch 41 erstreckt sich, wie man in 4 sieht, sowohl durch den Leiter 39 als auch durch das Kunststoffmaterial 37, das den elektrischen Leiter 39 umgibt.
In 1 sind insgesamt acht eingekreiste Schrauben 21 bis 28 angedeutet, die bei einer anderen Ausführung der Steuerplattenanordnung 2 zur Befestigung einer in 1 alternativen Ausführung einer elektrischen Leitereinrichtung dienen. Diese eingekreisten Schrauben 21 bis 28 können bei der beanspruchten Ausführung der Steuerplattenanordnung 2 mit der in das Zwischenelement 5 integrierten elektrischen Leitereinrichtung 35 entfallen.
Durch die in das Zwischenelement 5 integrierte elektrische Leitereinrichtung 35 zwischen den beiden Steuerplatten 3 und 4 kann die elektrische Leitereinrichtung 35 technisch besser an die Steuerplattenanordnung 2 angebunden werden. Kontakte des Wegsensors 29 und des Hubmagneten 30 liegen vorteilhaft in der gleichen Ebene wie die elektrische Leitereinrichtung 35, die auch Leadframe bezeichnet wird.
Darüber hinaus wird die Kontaktierung der elektrischen Leitereinrichtung 35 vereinfacht. Ein Steckkontakt zur elektrischen Kontaktierung der Ventilmagnete 31 bis 33 kann gegenüber einer herkömmlichen Ausführung um einhundertachtzig Grad gedreht werden, wie in 1 durch den Pfeil 20 angedeutet ist. Dadurch wird die Montage erheblich vereinfacht, weil sie durch einen Werker nicht mehr blind erfolgen muss.
Alle elektrischen Kontakte liegen in oder nahe der Dichtebene zwischen den Steuerplatten 3 und 4 und dem Zwischenelement 5. So können vorteilhaft kurze elektrische Leiterbahnen 39 realisiert werden. Aufwendige Biegeoperationen bei der Erzeugung des Stanzgitters 38 werden vermieden.
Bezugszeichenliste

1: Hydrauliksteuerung
2: Steuerplattenanordnung
3: Steuerplatte
4: Steuerplatte
5: Zwischenelement
6: Schraube
7: Schraube
8: Schraube
9: Schraube
10: Schraube
11: Schraube
12: Schraube
13: Schraube
14: Schraube
15: Schraube
16: Schraube
17: Schraube
18: Schraube
19: Schraube
20: Pfeil
21: eingekreiste Schraube
22: eingekreiste Schraube
23: eingekreiste Schraube
24: eingekreiste Schraube
25: eingekreiste Schraube
26: eingekreiste Schraube
27: eingekreiste Schraube
28: eingekreiste Schraube
29: Wegsensor
30: Hubmagnet
31: Ventilmagnet
32: Ventilmagnet
33: Ventilmagnet
35: elektrische Leitereinrichtung
36: Schneidklemme
37: Kunststoffmaterial
38: Stanzgitter
39: elektrische Leiter
40: Bereich
41: Durchgangsloch
43: Dichtfläche
44: Dichtfläche

Claims

Hydrauliksteuerung (1) in Plattenbauweise, mit einer Steuerplattenanordnung (2), die mindestens zwei Steuerplatten (3,4) umfasst, zwischen denen ein Zwischenelement (5) angeordnet ist, das Durchbrüche aufweist sowie mit einer ersten Dichtfläche (43) an einer ersten Steuerplatte (3) und mit einer zweiten Dichtfläche (44) an einer zweiten Steuerplatte (4) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Leitereinrichtung (35) in das Zwischenelement (5) integriert ist.
Hydrauliksteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitereinrichtung (35) mit einem Kunststoffmaterial (37) umgeben ist, das zur Darstellung der beiden Dichtflächen (43,44) an dem Zwischenelement (5) dient.
Hydrauliksteuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitereinrichtung (35) aus einem metallischen Material gebildet ist und mindestens einen Bereich (40) aufweist, der alternativ oder zusätzlich zu einer elektrischen Leitungsfunktion eine Armierungsfunktion in dem Kunststoffmaterial (37) ausübt.
Hydrauliksteuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitereinrichtung (35) als Stanzgitter (38) ausgeführt ist.
Hydrauliksteuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Bereich (40) mit der Armierungsfunktion aus einem Stanzabfallmaterial gebildet ist, das von der Herstellung von elektrischen Leitern (39) aus dem Stanzgitter (38) stammt.
Hydrauliksteuerung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Stanzgitter (38) mindestens ein Durchgangsloch (41) vorgesehen ist, das zur Darstellung eines hydraulischen Widerstands in der Steuerplattenanordnung (2) dient.
Hydrauliksteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (5) mit der elektrischen Leitereinrichtung (35) mit den gleichen Befestigungsmitteln (6-19) zwischen den beiden Steuerplatten (3,4) an der Steuerplattenanordnung (2) befestigt ist, mit denen auch die beiden Steuerplatten (3,4) aneinander befestigt sind.
Hydrauliksteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein an der Steuerplattenanordnung (2) befestigter Ventilmagnet (31,32,33) an die elektrische Leitereinrichtung (35) angeschlossen ist.
Hydrauliksteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein an der Steuerplattenanordnung (2) befestigter Hubmagnet (30) und/oder ein an der Steuerplattenanordnung (2) befestigter Wegsensor (29) an die elektrische Leitereinrichtung (25) angeschlossen sind.
Steuerplattenanordnung (2), insbesondere Steuerplatte (3,4), und/oder Zwischenelement (5), insbesondere Stanzgitter (38), für eine Hydrauliksteuerung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.