Steuerungsmodul eines Fahrzeugs
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Steuerungsmodul eines Fahrzeugs, mit mehreren elektrome chanischen Funktionselementen, die auf einer Trägerplatte angeordnet sowie mittels Klemmelemente form- und kraftschlüssig an der Trägerplatte fixiert sind, wobei die Klemmelemente an einer Druckplatte ausgebildet sind, welche an Abstandshaltern der T rägerplatte befestigt ist.
Elektromechanische Funktionselemente, wie zum Beispiel Magnetventile, Druck- und Temperatursensoren einer Getriebesteuerung, werden bevorzugt in einem Steue rungsmodul zusammengefasst, da sie dort einfacher montierbar sind und leichter ge gen schädliche Einflüsse durch Spritzwasser und Öl sowie gegen eine mechanische Beschädigung geschützt werden können.
Um eine aufwendige Befestigung jedes einzelnen Funktionselementes mit beispiels weise zwei Schrauben oder zwei Rastnasen in dem Steuerungsmodul zu vermeiden, wurde in der DE 10 2017002 357 A1 eine Befestigungsanordnung zur Befestigung mehrerer elektromechanischer Funktionselemente in einem Steuerungsmodul vorge schlagen, bei der die Funktionselemente auf einer Trägerplatte angeordnet und mittels Klemmelemente einer an Abstandshaltern der Trägerplatte befestigten Druckplatte form- und kraftschlüssig an der Trägerplatte fixiert sind. Diese Klemmelemente sind als ebene Zentrierbereiche der Druckplatte ausgebildet, welche an die Kontur der oberen Außenwand der Funktionselemente angepasst und von plastisch verformbaren Ran delementen umgeben sind. In einer ersten Ausführungsform dieser Befestigungsanord nung sind die verformbaren Randelemente durch Stege gebildet, die nach dem Aus stanzen von schlitzförmigen Öffnungen am Rand der Zentrierbereiche stehengelassen wurden. In einer zweiten Ausführungsform dieser Befestigungsanordnung sind die ver formbaren Randelemente durch jeweils einen umlaufenden Materialabtrag am Rand der Zentrierbereiche gebildet. Die Flöhe der Abstandshalter ist geringer als die Bauhöhe
der Funktionselemente, so dass die verformbaren Randelemente bei der Montage der Druckplatte an den Abstandshaltern der Trägerplatte beim Andrücken an die oberen Außenwände der zugeordneten Funktionselemente plastisch und elastisch verformt werden.
Nachteilig ist an einer derartigen Befestigungsanordnung, dass die Zentrierbereiche innerhalb der Druckplatte genau positioniert sein müssen, um eine problemlose Monta ge zu gewährleisten und eine Beschädigung einzelner Funktionselemente zu vermei den. Zudem setzt diese Befestigungsanordnung eine weitgehend gleiche Bauhöhe aller Funktionselemente voraus, da die rissfreie Verformbarkeit der Randelemente begrenzt ist.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Steuerungsmodul ei nes Fahrzeugs der eingangs genannten Bauart vorzustellen, dessen Klemmelemente mit größerer Toleranz an der Druckplatte ausgebildet werden können, und mit denen Funktionselemente mit unterschiedlichen Bauhöhen an der Trägerplatte fixierbar sind.
Diese Aufgabe ist in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Abstandshalter eine geringfügig größere Flöhe als die Bauhö he des höchsten Funktionselementes aufweisen, und dass die Druckplatte für jedes der Funktionselemente mit mindestens einem als eine Klemmlasche ausgebildeten Klem melement versehen ist, wobei die Klemmlaschen jeweils an einer durch dieselben teil weise geschlossenen Öffnung der Druckplatte angeordnet sowie in Richtung zu der Trägerplatte abgewinkelt ausgebildet sind.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Steue rungsmoduls sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Die Erfindung betrifft demnach ein Steuerungsmodul eines Fahrzeugs mit mehreren elektromechanischen Funktionselementen. Die Funktionselemente, bei denen es sich um Magnetventile sowie Druck- und Temperatursensoren handeln kann, sind auf einer
Trägerplatte angeordnet und mittels Klemmelemente einer an Abstandshaltern der Trä gerplatte befestigten Druckplatte form- und kraftschlüssig an der Trägerplatte fixiert.
Durch die Ausbildung der Klemmelemente als jeweils an einer durch dieselben teilwei se geschlossenen Öffnung der Druckplatte angeordnete und in Richtung zu der Trä gerplatte abgewinkelte Klemmlaschen drücken diese nach der Montage der Druckplatte aufgrund der geringfügig größeren Höhe der Abstandshalter mit ihrer unteren Außen kante auf die obere Außenwand des jeweiligen Funktionselementes, wobei die Klemm laschen plastisch und/oder elastisch verformt werden. Somit ist für die Fixierung der Funktionselemente an der Trägerplatte keine genaue Positionierung der Klemmlaschen an der Druckplatte erforderlich. Zudem können die Klemmlaschen in geeigneter Weise auf unterschiedliche Bauhöhen der Funktionselemente angepasst werden.
Um die Stabilität und die Zuverlässigkeit der Fixierung der Funktionselemente an der Trägerplatte zu erhöhen, ist die Druckplatte zumindest für eines der Funktionselemente bevorzugt mit zwei Klemmlaschen versehen, welche spiegelsymmetrisch zu einer ge ometrischen Mittelachse des betreffenden Funktionselementes mit ihren freien Enden aufeinander zu gerichtet an jeweils einer durch dieselben teilweise geschlossenen Öff nung der Druckplatte angeordnet sind.
Gemäß einer dazu alternativen zweiten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Druckplatte zumindest für eines der Funktionselemente mit zwei Klemmlaschen versehen ist, welche spiegelsymmetrisch zu einer geometrischen Mittelachse des be treffenden Funktionselementes mit ihren freien Enden aufeinander zu gerichtet an der selben durch diese teilweise geschlossenen Öffnung der Druckplatte angeordnet sind.
Eine dritte Ausführungsform sieht vor, dass die Druckplatte zumindest für eines der Funktionselemente mit zwei Klemmlaschen versehen ist, welche punktsymmetrisch zu einer geometrischen Mittelachse des betreffenden Funktionselementes zueinander ausgerichtet an jeweils einer durch dieselben teilweise geschlossenen Öffnung der Druckplatte angeordnet sind.
Eine vierte mögliche Ausführungsform sieht vor, dass die Druckplatte zumindest für eines der Funktionselemente mit zwei Klemmlaschen versehen ist, welche punktsym metrisch zu einer geometrischen Mittelachse des betreffenden Funktionselementes parallel zueinander ausgerichtet an derselben durch diese teilweise geschlossenen Öffnung der Druckplatte angeordnet sind.
Die Klemmlaschen können auf einfache Weise derart an unterschiedliche Bauhöhen der Funktionselemente angepasst werden, dass die Klemmlaschen für die Funktions elemente mit einer größeren Bauhöhe länger ausgebildet und weiter abgewinkelt sind als die Klemmlaschen für die Funktionselemente mit einer geringeren Bauhöhe. Zudem kann mittels der Klemmlaschen eine gegebenenfalls variierende Bauhöhentoleranz oder Einbauhöhentoleranz der Funktionselemente nach deren Montage klemmkraftbe zogen kompensiert werden. In alle genannten Fällen wird wenigstens eine definierte Mindestklemmkraft durch die Klemmelemente auf die Funktionselemente ausgeübt.
Die Druckplatte kann aus einem Metallblech bestehen. Die Klemmlaschen sind dann jeweils derart dreiseitig aus dem Metallblech freigestanzt und so weit in Richtung zu der Trägerplatte umgebogen, dass diese bei der Befestigung der Druckplatte an den Ab standshaltern der Trägerplatte beim Andrücken an die oberen Außenwände der zuge ordneten Funktionselemente plastisch und/oder nur elastisch verformt werden. Durch diese Verformung der Klemmlaschen verbleibt durch deren elastische Spannung eine definierte Anpresskraft auf die oberen Außenwände der Funktionselemente. Eine ge naue Ausführung der Abwinkelung der Klemmlaschen ist somit in diesem Fall nicht er forderlich und es kann auch die angesprochene variierende Flöhentoleranz klemmkraft bezogen kompensiert werden.
Die Druckplatte kann aber auch aus einer Kunststoffscheibe oder Kunststoffplatte be stehen. Die Klemmlaschen sind dann jeweils an den Rand einer Öffnung in der Druck platte derart abgewinkelt angeformt, dass diese bei der Befestigung der Druckplatte an den Abstandshaltern der Trägerplatte beim Andrücken an die oberen Außenwände der zugeordneten Funktionselemente nur elastisch verformt werden. Da Kunststoffe zu mindest im kalten Zustand nicht zerstörungsfrei plastisch verformt werden können, ist in
diesem Fall eine relativ genaue Ausführung der Abwinkelung der Klemmlaschen erfor derlich.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der beigefügten Zeichnung darge stellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Steuerungsmodul in einer perspektivischen Gesamt ansicht,
Fig. 2a eine Druckplatte des Steuerungsmoduls gemäß Fig. 1 vor der Montage in einer Schnittansicht,
Fig. 2b das Steuerungsmodul gemäß Fig. 1 nach der Montage der Druckplatte in ei ner Schnittansicht,
Fig. 3a die Druckplatte des Steuerungsmoduls gemäß Fig. 2a in einem vergrößerten Ausschnitt der Schnittansicht,
Fig. 3b das Steuerungsmodul gemäß Fig. 2b in einem vergrößerten Ausschnitt der Schnittansicht,
Fig. 4 eine ausschnittweise Draufsicht auf eine Druckplatte ähnlich der gemäß Fig. 1 im Bereich einer Öffnung, an welcher zwei spiegelsymmetrisch aufeinander zu wei sende Klemmlaschen ausgebildet sind, und
Fig. 5 eine Darstellung wie in Fig. 4, jedoch mit zwei punktsymmetrisch sowie paral lel zueinander angeordneten Klemmlaschen, welche an einer Öffnung in der Druck platte angeordnet sind.
Ein in der perspektivischen Ansicht von Fig. 1 abgebildetes Steuerungsmodul 2 umfasst eine Trägerplatte 4 mit mehreren pfostenförmig nach oben gerichteten Abstandshaltern 6, mehrere auf der Trägerplatte 4 angeordnete elektromechanische Funktionselemente 8, bei denen es sich vorliegend beispielhaft um Magnetventile handelt, und eine Druck platte 14, die auf die Abstandshalter 6 und die Funktionselemente 8 aufgesetzt sowie mittels mehrerer Schrauben 26 an den Abstandshaltern 6 befestigt ist.
In der Schnittansicht von Fig. 2a und dem in Fig. 3a abgebildeten vergrößerten Aus schnitt B aus Fig. 2a ist die Druckplatte 14 in der Schnittebene A - A gemäß Fig. 1 im
nicht montierten Zustand abgebildet. In der Schnittansicht von Fig. 2b und dem in Fig. 3b abgebildeten vergrößerten Ausschnitt C aus Fig. 2b sind die Trägerplatte 4, die Funktionselemente 8 und die Druckplatte 14 in der Schnittebene A - A gemäß Fig. 1 im montierten Zustand abgebildet.
Die Druckplatte 14 besteht vorliegend aus einem Metallblech und weist für jede der Schrauben 26 eine Bohrung 16 auf. Die Bauhöhe HB der Funktionselemente 8 ist vor liegend beispielhaft bei allen Funktionselementen 8 gleich, sie könnte jedoch auch un terschiedlich groß sein. Die Abstandshalter 6 weisen eine geringfügig größere Flöhe Fl als die Bauhöhe HB der Funktionselemente 8 auf. Zur form- und kraftschlüssigen Fixie rung der Funktionselemente 8 an der Trägerplatte 4 ist die Druckplatte 4 für jedes der Funktionselemente 8 mit zwei als Klemmlaschen ausgebildeten Klemmelementen 20, 20’ versehen.
Die Klemmlaschen 20, 20’ sind jeweils durch eine dreiseitige Freistanzung in einer durch die Klemmlaschen 20, 20’ teilweise geschlossenen Öffnung 18, 18’ der Druck platte 14 angeordnet und in Richtung zu der Trägerplatte 4 umgebogen. Die für jedes Funktionselement 8 vorgesehenen zwei Klemmlaschen 20, 20’ sind jeweils spiegel symmetrisch zu der geometrischen Mittelachse 10 des zugeordneten Funktionselemen tes 8 mit ihren freien Enden 22 aufeinander zu gerichtet an den jeweiligen Öffnungen 18, 18’ der Druckplatte 14 angeordnet. Die an jeweils einer Öffnung 18, 18’ angeordne ten Klemmlaschen 20, 20’ können auch punktsymmetrisch und parallel zueinander ausgerichtet sein, ähnlich wie diese Ausrichtung die Fig. 5 zeigt. Die Klemmlaschen 20, 20’ sind so weit in Richtung zu der Trägerplatte 4 umgebogen, dass diese bei der Be festigung der Druckplatte 14 an den Abstandshaltern 6 der Trägerplatte 4 beim Andrü cken derer jeweiligen Außenkante 24 an die oberen Außenwände 12 der Funktions elemente 8 plastisch und/oder nur elastisch verformt werden.
Durch die plastische Verformung der Klemmlaschen 20, 20’ verbleibt durch deren elas tische Spannung eine definierte Anpresskraft auf die oberen Außenwände 12 der Funk tionselemente 8. Eine genaue Ausführung der Abwinkelung der Klemmlaschen 20, 20’ ist somit nicht erforderlich. Zudem müssen die Öffnungen 18, 18’ mit den Klemmla-
sehen 20, 20’ für die Fixierung der Funktionselemente 8 innerhalb der Druckplatte 14 nicht exakt positioniert werden.
Die Fig. 4 zeigt ausschnittweise eine schematische Draufsicht auf eine Druckplatte 14 ähnlich der Druckplatte gemäß Fig. 1 . Zu erkennen ist eine Öffnung 18” in der Druck platte 14, welche durch zwei Klemmlaschen 21 a, 21 b teilweise verschlossen ist. Diese Klemmlaschen 21 a, 21 b sind einstückig mit dem Material der Druckplatte 14 verbunden und in Richtung zu einem vergleichsweise durchmesserkleinen Funktionselement 8 umgebogen. Flierdurch üben die beiden Klemmlaschen 21a, 21 b eine definierte Klemmkraft auf die Außenwand 12 des Funktionselements 8 aus, welche das Funkti onselement 8 sicher in seiner vorbestimmten Position hält. Die Besonderheit dieser Ausführungsform gemäß Fig. 4 besteht darin, dass die beiden auf das gleiche Funkti onselement 8 einwirkenden Klemmlaschen 21a, 21 b spiegelsymmetrisch zu der geo metrischen Mittelachse 10 des Funktionselementes 8 sowie mit ihren freien Enden 22 aufeinander zu gerichtet an derselben Öffnung 18” der Druckplatte 14 angeordnet sind.
Die Ausbildung beziehungsweise Anordnung von zwei Klemmlaschen 21c, 21 d an der selben Öffnung 18” der Druckplatte 14 ist auch bei einer weiteren Ausführungsform realisiert, welche in Fig. 5 dargestellt ist. Hierbei ist vorgesehen, dass die Druckplatte 14 für das der Öffnung 18” zugeordnete, vergleichsweise durchmesserkleine Funkti onselement 8 mit zwei Klemmlaschen 21 c, 21 d versehen ist, welche punktsymmetrisch zu der geometrischen Mittelachse 10 des Funktionselementes 8 und parallel zueinan der ausgerichtet an derselben Öffnung 18” der Druckplatte 14 angeordnet sind.
Die beiden Ausführungsformen gemäß den Figuren 4 und 5 sind dort besonders gut anwendbar, wo vergleichsweise durchmesserkleine Funktionselemente 8 mittels der Klemmlaschen der Druckplatte 14 fixiert werden sollen.
Bezugszeichenliste (Teil der Beschreibung)
2 Steuerungsmodul
4 Trägerplatte
6 Abstandshalter
8 Funktionselement, Magnetventil
10 Mittelachse eines Funktionselements
12 Außenwand eines Funktionselements
14 Druckplatte
16 Bohrung in der Druckplatte
18, 18’, 18” Öffnung in der Druckplatte 20, 20’ Klemmelement, Klemmlasche
21a, 21 b Klemmelement, Klemmlasche
21c, 21d Klemmelement, Klemmlasche
22 Freies Ende einer Klemmlasche
24 Außenkante einer Klemmlasche
26 Schraube
A Schnittfläche
B Ausschnitt
C Ausschnitt
H Höhe eines Abstandshalters
HB Bauhöhe eines Funktionselements