DE19718835A1 - Elektrohydraulisches Druckregelgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrohydraulisches Druckregelgerät der im Oberbegriff des Anspruches 1 be­ schriebenen Art.

Aus der EP 0 520 047 B1 (P 7129) ist bereits ein derartiges Druckregelgerät bekannt, das sich im wesentlichen aus einem Ventilträger, der die hydraulischen Komponenten der Hydrau­ likventile, wozu auch die Spulenaufnahmekörper oder Ventil­ dome zählen, umfaßt, und aus einem Ventilspulenträger in Form eines Deckels besteht, in dem die einzelnen Spulen elastisch aufgehängt sind. In dem Deckel ist außerdem eine elektronische Schaltung, an der die Ventilspulen elektrisch angeschlossen sind, enthalten. Die Spulen sind an einem Trägerelement des Deckels mit Hilfe elastischer Halterungs­ elemente kraft- oder formschlüssig derart befestigt, daß sie beim Zusammensetzen von Ventilträger und Ventilspulen­ träger ausgerichtet werden. Bei einer alternativen Ausfüh­ rungsform sind die Spulen mit Hilfe eines elastischen Form­ körpers oder einer elastischen Masse positioniert und ge­ halten.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den für ein solches Druckregelgerät erforderlichen Herstellungsaufwand zu verringern und gleichzeitig einen noch besseren Sitz der einzelnen Spulen auf den Ventildomen zu erreichen. Außerdem sollten größere Fertigungstoleranzen, insbesondere der Spu­ lenabmessungen und der Positionierung der Spulen in dem Spulenträger, zulässig sein.

Es hat sich gezeigt, daß diese Aufgabe durch das im An­ spruch 1 beschriebene Druckregelgerät gelöst werden kann, dessen Besonderheiten darin bestehen, daß die Anschluß­ drähte, die die einzelnen Spulen mit dem Ventilspulenträger verbinden, als Halterungselemente ausgebildet sind, mit denen die Spulen an oder auf dem Ventilspulenträger befe­ stigt und derart positioniert sind, daß beim Zusammenbau von Ventilträger und Ventilspulenträger durch Anspannung oder elastische Verformung der Anschlußdrähte eine axial auf die einzelne Spule und auf den Spulensitz bzw. den Ven­ tildom wirkende Kraft entsteht. Nach dem Zusammenbau sitzen folglich die Spulen unter mechanischer Vorspannung auf den Spulenaufnahmekörpern der Hydraulikventile.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich die Herstellung vereinfachen und verbilligen läßt, wenn auf gesonderte, elastisch verformbare Befestigungselemente für die Spulen verzichtet wird und statt dessen die Anschluß­ drähte, die von den Spulen zu der elektronischen Ansteue­ rungsschaltung führen, derart ausgebildet werden, daß sie gleichzeitig das Befestigen und Positionieren der Spulen auf dem Ventilspulenträger und das elastische Ausrichten sowie Aufsetzen der Spulen auf den Ventildomen übernehmen.

Da solche Druckregelgeräte, wenn sie beispielsweise für ein Kraftfahrzeug-Regelungssystem, wie ABS, ASR, ASMS etc. ein­ gesetzt werden, eine Vielzahl solcher Spulen benötigen, führen Einsparungen an den einzelnen Spulen, selbst kleine­ re Einsparungen an Material und an Montagekosten, zu einer insgesamt erheblichen Verringerung der Herstellungskosten.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht darin, daß die Spulen an dem Ventilspulenträger derart auf­ gesetzt, positioniert und befestigt sind, daß beim Zusam­ menbau von Ventilträger und Ventilspulenträger eine radia­ le, Fertigungstoleranzen ausgleichende und eine axiale, die mechanische Vorspannung hervorrufende Verschiebung ein­ tritt.

Zweckmäßigerweise sind die Spulen auf einer als Spulen­ träger dienenden Leiterplatte, der eine Kühlplatte unter­ legt sein kann, aufgesetzt und ragen in entsprechende Durchbrüche in der Leiterplatte und in der Kühlplatte hin­ ein oder durch diese Durchbrüche hindurch, wobei die Spulen in axialer Richtung durch die Anschlußdrähte sowie durch Auflagenocken, umlaufende Kragen oder dergleichen positio­ niert sind.

Bei einer solchen Anordnung sind die einzelnen Spulen auf der Trägerplatte bereits vor dem Zusammenbau des hydrau­ lischen Teils, nämlich des Ventilträgers, und des Ventil­ spulenträgers mechanisch stabil an dem Ventilspulenträger befestigt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht dar­ in, daß die Anschlußdrähte an der der Leiterplatte abge­ wandten Seite der Spule axial herausgeführt, abgewinkelt und parallel zur Mantelfläche und zur Achse der Spule bis zur Leiterplatte geführt sind; die Drähte werden dann an der Leiterplatte durch SMD-Löten befestigt oder, nachdem sie durch entsprechende Bohrungen in der Leiterplatte hin­ durchgeführt sind, verlötet.

Andererseits ist es auch möglich, die Anschlußdrähte aus der Mantelfläche der Spule radial nach außen zu führen, dann abzuwinkeln und parallel zur Mantelfläche ausgerichtet zur Leiterplatte zu führen.

Eine vereinfachte Montage der Spulen auf dem Spulenträger wird erreicht, wenn die Anschlußdrähte, die erfindungsgemäß auch als Haltungselement dienen, mit Hilfe von Halterungs- oder Führungselementen, die an der Mantelfläche der Spule angeordnet oder angespritzt sind, und in die die parallel zur Mantelfläche geführten Anschlußdrähte axial verschieb­ bar einrasten, positioniert und fixiert werden.

Schließlich können auch besonders geformte Nocken, die in die Leiterplatten-Durchbrüche eingreifen oder federnd ein­ rasten, an dem Mantel der Spulen angeordnet oder durch Anspritzen aufgebracht werden. Mit Hilfe dieser Nocken wer­ den die Spulen an dem Spulenträger gehaltert.

In den Unteransprüchen sind noch weitere vorteilhafte Aus­ führungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefüg­ ten Abbildungen hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung einen Ventilspu­ lenträger mit mehreren, aufgesetzten und an dem Träger befestigten Ventilspulen gemäß einem Aus­ führungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 als Teildarstellung, vereinfacht einen Axialschnitt durch ein Hydraulikventil nach dem Zusammenbau des Ventilträgers und des Ventilspulenträgers, wobei ein Ventilspulenträger der in Fig. 1 gezeigten Art verwendet ist,

Fig. 3 in gleicher Darstellungsweise wie Fig. 2 ein Aus­ führungsbeispiel mit radial aus der Ventilspule herausgeführtem Anschlußdraht,

Fig. 4 in gleicher Darstellungsweise wie Fig. 2 und 3 ein Ausführungsbeispiel mit radial aus der Ventilspule herausgeführten, zweimal abgewinkeltem Anschluß- draht und

Fig. 5 in gleicher Darstellungsweise wie Fig. 2 bis 4 eine Ventilspule mit einem Haltenocken.

Fig. 1 veranschaulicht die Ausgestaltung eines Ventilspu­ lenträgers 1 nach der Erfindung, auf den bereits einige Ventilspulen 2 bis 9 unterschiedlicher Größe aufgesetzt sind. Als Spulenträger 1 dient eine Leiterplatte, die auch die zur die Ansteuerung der Spulen 2 bis 9 benötigten, nicht dargestellten elektronischen Bauteile trägt. Wie aus den im folgenden beschriebenen Schnitt-Darstellungen zu ersehen ist, kann der Leiterplatte 1 eine zur Kühlung und/oder zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit dienende Metallplatte 34 unterlegt sein.

Beim Zusammenbau eines Ventilträgers, der die hydraulischen Bestandteile der Ventile umfaßt, mit dem in Fig. 1 wiederge­ gebenen Ventilspulenträger 1 werden die Ventilspulen 2 bis 9 auf die einzelnen Ventildome des Druckregelgerätes aufge­ setzt. In den Fig. 2 bis 5 sind, beschränkt auf ein ein­ ziges Ventil eines Ventilträgers 20, die elektrischen sowie die hydraulischen oder mechanischen Ventilkomponenten ei­ nes Druckregelgerätes, einschließlich des Ventilaufnahme­ körpers oder Ventildoms 19, wiedergegeben; die übrigen Ven­ tile des Druckregelgerätes, die in bekannter Weise zu einem Ventilblock zusammengesetzt sind, haben die gleiche Struk­ tur wie die Ventile nach den Fig. 2-5.

Zur Befestigung und Positionierung der Ventilspulen 2 bis 9 auf der Leiterplatte 1, die hier als Ventilspulenträger dient, und - nach der Montage - auf den zugehörigen Ventil­ domen 19 werden erfindungsgemäß die Anschlußdrähte verwen­ det, über die außerdem die Ventilspulen 2 bis 9 an die Lei­ terplatte 1 und an die Elektronik angeschlossen sind; in Fig. 1 sind der Einfachheit halber nur die Anschlußdrähte der Spule 3 mit Bezugsziffern (10, 11) versehen. Das hier Gesagte gilt natürlich auch für alle anderen auf dem Träger 1 montierten Spulen 3 bis 9.

Nach Fig. 1 sind die Spulen-Anschlußdrähte 10, 11 an der von dem Spulenträger 1 abgewandten Seite der Spule 2 axial her­ ausgeführt, abgewinkelt und parallel zur äußeren Mantel­ fläche der hohlzylinderförmigen Spule 2 zur Leiterplatte 1 geführt. In der Leiterplatte befinden sich Bohrungen 12, 13, in die die erfindungsgemäß als Befestigungselemente ausge­ bildeten Anschlußdrähte 10, 11 bei der Montage der Spule auf dem Spulenträger 1 hindurchgesteckt und an der Leiterplatte angelötet werden.

An der Mantelfläche der Spule 2 sind im dargestellten Aus­ führungsbeispiel der Erfindung Halterungs- und Führungs­ nocken 14, 15 angespritzt, in die die abgewinkelten Drähte 10, 11 axial verschiebbar einrasten. Dadurch wird eine ex­ akte Führung und Positionierung der Anschlußdrähte bzw. Befestigungselemente 10, 11 erzielt.

Die Spule 2 sitzt (ebenso wie die nicht näher beschriebenen Spulen 3 bis 9) in entsprechenden Ausnehmungen oder kreis­ runden Durchbrüchen 17 in der Trägerplatte 1. Dabei wird die Spule 2 einerseits durch die in den Bohrungen 12, 13 angelöteten Befestigungselemente 10, 11 und zum anderen durch einen umlaufenden Kragen oder, wie hier, durch Aufla­ genocken 16 in axialer Richtung fixiert. Um eine Ausrich­ tung und Anpassung der Spule auf dem Spulenaufnahmekörper oder Ventildom 19 zu ermöglichen, sitzt die Spule 2 lose in dem Durchbruch 17, dessen Innendurchmesser etwas größer ist als der Außendurchmesser der Spule 2.

Fig. 2 zeigt in Teildarstellung ein komplettes Hydraulik­ ventil mit einem Ventilgehäuse 18 und einem Ventildom 19, der die Ventilspule 2 trägt und in dessen Innerem sich ein unter dem Einfluß der von der Spule 2 hervorgerufenen elek­ tromagnetischen Kraft axial verschiebbares, nicht darge­ stelltes Ventilglied befindet. Es handelt sich hier um ein bekanntes, elektromagnetisch umschaltbares Hydraulikventil; die Beschreibung der baulichen Einzelheiten und der Wir­ kungsweise solcher bekannten Ventile ist hier entbehrlich.

Beim Zusammensetzen des Ventilträgers 20 und des Ventil­ spulenträgers 1 wird die Spule 2 auf den Ventildom 19 auf­ gesetzt. Bei exaktem Sitz der Spule 2 auf dem Ventilgehäuse 18 und Ventildom 9 wird der Luftspalt zwischen Spule 2 bzw. der in dieser Spule untergebrachten Wicklung 21 und dem Ventilgehäuse 18 minimal. Um dies zu erreichen, sind er­ findungsgemäß die Auflagenocken 16 derart plaziert, daß beim Zusammenbau die Auflagenocken von ihrer Auflage auf der Leiterplatte 1 angehoben werden und, angedeutet durch die elastische Verformung des Befestigungselementes oder Anschlußdrahtes 10 im Bereich 22 eine mechanische Vorspan­ nung entsteht, mit der die Spule 2 auf ihren Sitz, nämlich auf die Auflagefläche auf dem Ventilgehäuse 18, gedrückt wird. Der anhand der Fig. 1 beschriebene lose Sitz der Spu­ le 2 in dem Durchbruch 17 und die vorgesehene Anhebung des Auflagenockens 16 beim Zusammenbau des Druckregelgerätes ermöglichen die radiale und axiale Verschiebung der Spule bei dem Montagevorgang und die dadurch hervorgerufene ex­ akte Anpassung der ineinandergreifenden Teile.

Der Anschlußdraht 10, der, wie Fig. 2 zeigt, in das Spulen­ ende eingebettet ist, wurde in diesem Bereich 23 durch Auf­ wickeln und Anlöten der Wicklung kontaktiert. Die Spule befindet sich, auf einem Spulenkörper 24. Das Ganze ist in Kunststoff 25 eingebettet bzw. mit Kunststoff umspritzt.

Die umspritzte Wicklung der Spule 2 sitzt in einem metalli­ schen Jochring 26, der zur Vereinfachung der Fertigung im Bereich der Anschlußdrähte 10, 11, axial aufgeschlitzt wer­ den kann; im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besitzt die Spule 8 einen solchen Axialschlitz 36. Dadurch wird ein axiales Einschieben des bereits mit vorgeformten Befesti­ gungselementen bzw. Anschlußdrähten 10, 11 versehenen Spu­ lenkörpers 24, siehe Fig. 2, in den Jochring 26 ermöglicht. Außerdem können in den axialen Aussparungen des Jochringes auch die Auflagenocken 16 und die Halterungs- oder Füh­ rungselemente 14, 15, die den Anschlußdraht parallel zur Spulen-Mantelfläche positionieren, eingebracht werden, wenn diese Nocken und/oder diese Elemente als Bestandteil der Kunststoffumspritzung 25 der Wicklung (21, 24) ausgebildet sind. Andererseits ist es auch möglich, diese Elemente auf dem äußeren Mantel der Spulen, also auf dem Jochring 26, anzuordnen.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist der Anschlußdraht 27 radial herausgeführt. Dies führt zu einer relativ geringen Höhe oder Einbauhöhe der Spule 2'. Außerdem ist, im Unter­ schied zu Fig. 2, das Halterungs- und Führungselement 14' nicht auf dem Spulenmantel aufgesetzt, sondern als Bestand­ teil der Kunststoffummantelung der Spule ausgeführt.

Nach Fig. 4 ist das Befestigungselement, nämlich der An­ schlußdraht 28, in unmittelbarer Nähe des Spulenträgers bzw. der Leiterplatte 1' radial aus der Spule her­ ausgeführt. Durch die dargestellte Führung des Drahtes par­ allel zur Außenfläche der Spule, Umlenkung und Zurückfüh­ rung zum Spulenträger 1' wird auch bei dieser Ausführungs­ art eine elastische, axiale Verschiebung, die zur Erzeugung der mechanischen Vorspannung führt, ermöglicht.

Bei der Varianten der Erfindung nach Fig. 5 ist der An­ schlußdraht 29 in der gleichen Weise wie in dem Beispiel nach Fig. 1 und Fig. 2 herausgeführt, wird jedoch auf der Leiterplatte 2 vorzugsweise durch Anlöten oder SMD-Löten befestigt. Die Spule 2'' ist in diesem Fall mit einem Halte­ nocken 30 ausgerüstet, der in einem zu diesem Zweck erwei­ terten Durchbruch 31 der Leiterplatte 1'' federnd einrastet und dadurch die Halterung der Spule auf der Leiterplatte 1'' bzw. dem Spulenträger unterstützt. Der Haltenocken 30 muß in beim Zusammensetzen des Ventilträgers 20 und des Ven­ tilspulenträgers 1'' ein axiales Verschieben der Spule 2'' zwecks Erzeugung der mechanischen Vorspannung zulassen.

Es hat sich als besonders günstig erwiesen, die Spulen auf dem Spulenträger 1, 1', 1'' mit Hilfe von zwei gegenüberlie­ genden bzw. um 180 Grad versetzten Halterungselementen 10, 11, wie dies Fig. 1 zeigt, aufzubringen. Es ist jedoch auch möglich, die beiden Anschlußdrähte 10, 11, 27-29 im ge­ ringen Abstand nebeneinander anzuordnen und die Spule zu­ sätzlich mit einem auf der Gegenseite angeordneten Halte­ nocken, der ähnlich dem anhand der Fig. 5 erläuterten Hal­ tenocken 30 ausgebildet ist, auf der Leiterplatte 1, 1', 1'' zu fixieren.

Claims (9)

1. Elektrohydraulisches Druckregelgerät, bestehend aus mehreren, elektromagnetisch betätigbaren Hydraulikven­ tilen, die auf einem Ventilträger angeordnet sind und die zum Aufsetzen von Ventilspulen ausgebildete Spulen­ aufnahmekörper (Ventildome) besitzen, und aus den Ven­ tilspulen, die auf einem Ventilspulenträger vormontiert sind, die elektrisch mit Anschlüssen in dem Ventil­ spulenträger verbunden sind und die beim Zusammenbau von Ventilträger und Ventilspulenträger elastisch auf die Spulenaufnahmeteile der Hydraulikventile aufsetzbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußdrähte (10, 11, 27-29), die die Spulen (2, 2', 2'', 3-9) mit dem Ventilspulenträger (1, 1', 1'') verbinden, als Befesti­ gungselemente ausgebildet sind, mit denen die Spulen (2, 2', 2'', 3-9) an dem Ventilspulenträger (1, 1', 1'') mon­ tiert und derart positioniert sind, daß beim Zusammen­ bau von Ventilträger (20) und Ventilspulenträger (1, 1', 1'') eine axial auf die einzelne Spule (2, 2', 2'', 3-9) und auf den Spulensitz bzw. den Spulenaufnahmekör­ per (19) wirkende Kraft entsteht.

2. Druckregelgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Spulen (2, 2', 2'', 3-9) an dem Ventilspulen­ träger (1, 1', 1'') derart aufgesetzt, positioniert und befestigt sind, daß beim Zusammenbau von Ventilträger (20) und Ventilspulenträger (1, 1', 1'') eine radiale, Fertigungstoleranzen ausgleichende und eine axiale, eine mechanische Vorspannung zwischen Spule (2, 2', 2'', 3-9) und Spulensitz hervorrufende Verschiebung der Spulen stattfindet.

3. Druckregelgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilspulenträger (1, 1', 1'') aus einer SMD-Leiterplatte (1'') oder aus einer SMD-Lei­ terplatte mit einer parallelen Abstands- oder Kühlplatte (34) besteht.

4. Druckregelgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Spulen (2, 2', 2'', 3-9) auf der Leiterplatte (1, 1', 1'') aufgesetzt sind, in entsprechende Durchboh­ rungen (17, 31) in der Leiterplatte (1, 1', 1'') und in der Kühlplatte (34) hinein- oder hindurchragen und in axia­ ler Richtung durch die Anschlußdrähte (10, 11, 27-29) sowie durch Auflagenocken (16), die über dem Umfang der Spulen (2, 2', 2'', 3-9) verteilt angeordnet sind, durch einen umlaufenden Kragen oder dergleichen positioniert sind.

5. Druckregelgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Anschlußdrähte (10, 11) an der der Leiter­ platte (1, 1', 1'') abgewandten Seite der Spule axial her­ ausgeführt sind, abgewinkelt und parallel zur Mantel­ fläche und zur Achse der Spule (2, 2''-9) bis zur Leiter­ platte (1, 1', 1'') geführt und an oder auf der Leiter­ platte (1, 1', 1'') oder, hindurchgreifend durch Durch­ brüche (12, 13) der Leiterplatte (1, 1'), verlötet sind.

6. Druckregelgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Anschlußdrähte (27) aus der Mantelfläche der Spulen (2') radial herausgeführt, abgewinkelt und parallel zur Mantelfläche der Spule zur Leiterplatte (1, 1', 1'') hingeführt sind.

7. Druckregelgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Anschlußdrähte (28) nahe der Auflage der Spule auf der Leiterplatte (1') radial herausgeführt, abgewinkelt, parallel zur Mantelfläche verlängert und zur Leiterplatte (1') zurückgeführt sind.

8. Druckregelgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußdrähte (10, 11, 27-29) mit Hilfe von Halterungs- und/oder Führungselementen (14), die an der Mantel­ fläche der Spulen (2, 2', 2'', 3-9) angeordnet oder ange­ spritzt sind und in die die Anschlußdrähte axial ver­ schiebbar eingreifen oder einrasten, positioniert und fixiert sind.

9. Druckregelgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Ven­ tilspulenträger (1'') aufgesetzten, in die Durchbrüche (31), die sich in der Leiterplatte (1'') und der Kühl­ platte befinden, hinein- oder durch die Durchbrüche (31) hindurchragenden Spulen (2'') mit Hilfe eines oder mehrerer Haltenocken (30), die an der Mantelfläche der Spule (2'') angespritzt sind und die in die Durchbrüche (31) eingreifen, federnd einrasten oder einschnappen, gehaltert sind.