WO2010029133A1 - Verfahren zum herstellen einer ventilsteuereinheit und ventilsteuereinheit, stossdämpfer und kraftfahrzeug mit ventilsteuereinheit - Google Patents

Verfahren zum herstellen einer ventilsteuereinheit und ventilsteuereinheit, stossdämpfer und kraftfahrzeug mit ventilsteuereinheit Download PDF

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WO2010029133A1
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WO
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control unit
circuit board
valve control
electrical
coil
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PCT/EP2009/061769
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Ralf Jaklin
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Continental Automotive Gmbh
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    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0675—Electromagnet aspects, e.g. electric supply therefor
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01F7/128—Encapsulating, encasing or sealing

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a valve control unit and the valve control unit, a shock absorber with valve control unit and a motor vehicle with valve control unit.
  • Modern motor vehicles regularly have suspension systems that have struts with shock absorbers.
  • the suspension systems regularly have control valves.
  • a suspension spring is biased by means of a supply or discharge of a pressure oil by means of the control valve in the respective strut and thus given a spring force of the suspension spring.
  • the spring legs and thus the control valve are preferably controlled by means of a control unit (see "Vieweg Handbook Automotive Technology", Braess and Seiffert, 4th edition, Vieweg-Verlag, page 548).
  • the object of the invention is to provide a valve control unit, which allows a cost-effective and reliable magnetic control of a solenoid valve. It is another object of the invention to provide a shock absorber and a motor vehicle with at least one valve control unit, which is the most cost-effective and reliable.
  • the invention is characterized according to a first aspect by a valve control unit for actuating at least one a solenoid valve.
  • the valve control unit has a main body with at least one coil, which is designed to magnetically actuate the at least one solenoid valve.
  • the valve control unit further has at least one printed circuit board, which has electrical components for controlling the at least one coil and which is electrically coupled to the at least one coil.
  • the valve control unit further comprises at least one electrical connection for at least one electrical line, which is designed for the electrical supply of the printed circuit board and / or for the transmission of data to or from the electrical components.
  • An injection-molded housing which encloses a structural unit which comprises as components at least the main body with the at least one coil and the printed circuit board with the electrical components and the at least one electrical connection of the at least one electrical line.
  • the sprayed housing comprises cured hot melt adhesive and is designed to fix the components of the assembly mechanically to each other. Furthermore, the sprayed housing ensures protection against further environmental influences, such. B. Protection against entry of moisture or other particles.
  • the injection-molded housing is produced in a casting process, wherein the hot-melt adhesive is preferably processed analogously to thermoplastic injection molding process, with the difference that the processing temperatures and pressures are preferably lower in the hot-melt adhesive. This ensures a non-destructive production of the sprayed housing.
  • the molded housing encloses the assembly at least partially.
  • the sprayed housing completely encloses the assembly.
  • the sprayed housing is made entirely of hardened hot melt adhesive.
  • the base body has at least one first press-in pin, which can be electrically coupled at its first end to the at least one coil.
  • the at least one first press-fit pin is formed, the at least one coil by means of a second end of the at least one first press-in pin to electrically couple with the circuit board.
  • Injection pins are particularly suitable for electrically contacting the printed circuit board with the coil.
  • the printed circuit board or the base body corresponding prefabricated metallized through contacts in which the press-fit pins are pressed during a manufacturing process, so as to make the electrical contact.
  • the base body has at least one second press-fit pin as an electrical connection, which can be electrically coupled at its first end to the at least one electrical line.
  • the second press-fit pin is designed to electrically couple the at least one electrical line to the printed circuit board by means of a second end of the at least one second press-fit pin. This ensures a particularly simple design of the electrical connection and thus the electrical contact between the printed circuit board and the at least one electrical line.
  • the at least one first and / or the at least one second press-fit pin is designed to mechanically couple the printed circuit board to the main body.
  • the at least one first and / or the at least one second press-in pin are anchored in the base body and pressed into the printed circuit board by means of the respective second end.
  • This allows a particularly fast and reliable mechanical and / or electrical contacting between the printed circuit board and the main body.
  • the invention is further characterized according to a second aspect by a method for producing a valve control unit.
  • At least one electrical connection for at least one electrical line which is designed to supply the printed circuit board with electrical power and / or to transmit data to or from the electrical components, is electrically coupled to the printed circuit board.
  • An assembly formed from the base body with the at least one coil and the printed circuit board with the electrical components and the electrical connection of the at least one electrical line is introduced into an injection mold enclosing the structural unit.
  • the injection mold is designed to specify an outer housing shape of the valve control unit.
  • a liquid hot melt adhesive is added to the injection mold until the assembly in the injection mold is at least partially enclosed by the hot melt adhesive. The hot melt adhesive is cured in the injection mold.
  • the hot melt adhesive is present at a temperature of, for example, 200 0 C in liquid form and is poured at a pressure of 10 bar, for example, overall in the injection mold. This allows a nondestructive production of the sprayed housing, which is suitable after curing to protect the components of the assembly from mechanical vibration and entry of moisture and / or other particles.
  • the cured hot melt adhesive is formed, even at elevated operating temperatures, such. B. 130 ° C to ensure protection against vibration and environmental influences, without liquefying.
  • the base body has at least one first press-in pin, which can be electrically coupled at its first end to the at least one coil.
  • the at least one coil is mit- A second end of the at least one first press-in pin electrically and / or mechanically coupled to the circuit board.
  • the at least one first press-in pin is anchored in the main body.
  • the base body has at least one second injection pin as an electrical connection, which can be electrically coupled at its first end to the at least one electrical line.
  • the at least one electrical line is electrically and / or mechanically coupled to the printed circuit board by means of a second end of the at least one second press-fit pin.
  • the at least one second press-in pin is anchored in the base body.
  • the at least one electrical connection with the at least one electrical line is enclosed by the hot-melt adhesive. This ensures that the at least one line vibration-proof with the valve control unit is electrically and / or mechanically coupled and thus reliable operation of the valve control unit is ensured.
  • the invention is further characterized according to a third aspect by a shock absorber of a strut.
  • Shock absorber comprises at least one solenoid valve for specifying a compression and / or rebound of the shock absorber and at least one valve control unit according to the first aspect.
  • the valve control unit is designed to magnetically actuate the at least one solenoid valve of the shock absorber.
  • the shock absorber is preferably designed as a strut of a motor vehicle. det and thus enables a particularly comfortable operation of the motor vehicle.
  • the invention is further characterized according to a fourth aspect by a motor vehicle having at least one valve control unit according to the first aspect.
  • valve control unit 1 shows a structural unit of a valve control unit
  • FIG. 2 is a plan view of the assembly of the valve control unit
  • FIG. 3 shows a cross-section of the valve control unit
  • Figure 4 shows a shock absorber with valve control unit.
  • the assembly U comprises as a component a base body BB with at least one coil L for driving the corresponding solenoid valve.
  • the main body BB has a central recess CA, around which the coil L is wound.
  • the assembly U also has, as a further component, a printed circuit board CB with a plurality of electronic components uC, such.
  • the assembly U has moreover as further components a first and a second electrical connection CUl, CU2 for electrical lines.
  • first electrical connection CU1 By means of the first electrical connection CU1 is a first and a second electrical line Wl, W2 with the unit U electrically coupled, while by means of the second electrical connection CU2, a third electrical line W3 is electrically coupled to the unit U.
  • the unit U By means of the first electrical line Wl, the unit U can preferably be supplied electrically. Additionally or alternatively, by means of the first electrical line Wl data with, for example, a communication network of the motor vehicle, such. As a Flex- ray or CAN network to be replaced.
  • second and third line W2, W3 further control units of the motor vehicle can be electrically coupled to the unit U in order, for example, to exchange data of the further control units with the unit U.
  • the unit U may be configured to forward the data of the further control units to the communication network of the motor vehicle coupled to the first power Wl.
  • the main body BB preferably has a plurality of first press-fit pins Pl, which enable electrical contact of the first, second and third lines W1, W2, W3 with the circuit board CB. Furthermore, the main body BB has a plurality of second press-in pins P2, which allow electrical contact between the coil L and the circuit board CB.
  • the circuit board CB is also mechanically coupled to the base body BB and fixed.
  • the first and second press-in pins Pl, P2 are preferably made of metal, such. B. brass, bronze, and are anchored in the body BB.
  • the printed circuit board CB has prefabricated metallic plated-through holes into which the first and second press-in pins P1, P2 are pressed during a manufacturing process.
  • FIG. 2 shows a plan view of the circuit board CB of the structural unit U with the electronic components ⁇ C. Along a section AA ', a cross-section of the construction unit U is shown in FIG.
  • the unit U is enclosed by a sprayed housing H.
  • the structural unit U with the sprayed housing H is referred to below as valve control unit EVCU, which is designed to magnetically control a solenoid valve, such as a solenoid valve of a shock absorber of the motor vehicle, by means of the coil L.
  • the valve control unit EVCU is preferably manufactured as follows.
  • the base body BB is provided with the coil L, the base body BB having the central recess CA around which the coil L is wound.
  • the main body BB also have more than one coil L for driving a plurality of solenoid valves.
  • the base body BB is electrically and / or mechanically coupled to the circuit board CB.
  • the main body BB can also be electrically and / or mechanically coupled to more than one printed circuit board CB.
  • the first and second electrical connections CU1, CU2 are electrically coupled to the circuit board CB. After this manufacturing step, the unit U is available.
  • the electrical coupling of the electrical connections CU1, CU2 and the electrical lines W1, W2, W3 preferably takes place through the use of the first press-fit pins P1.
  • the first, second and third lines W1, W2, W3 are electrically connected to the first ends E1Pl of the respective ones first press-in pins Pl electrically coupled, such. B. soldered, crimped, welded.
  • the electrical coupling of the coil L to the printed circuit board CB is preferably carried out by the use of the second press-in pins P2, the first ends E1P2 of the respective second press-in pins P2 being electrically coupled to the coil L.
  • the first and second press-fit pins Pl, P2 are preferably anchored in the main body BB.
  • the circuit board CB on the prefabricated metallized vias.
  • the printed circuit board CB is pressed onto the second ends E2P1, E2P2 of the first and second press-in pins P1, P2, which, with sufficient pressure in the prefabricated metallic vias of the circuit board CB are pressed, thus enabling the electrical coupling.
  • the printed circuit board CB is preferably also mechanically coupled to the base body BB and fixed.
  • the assembly U is introduced in a further manufacturing step in a prefabricated injection mold.
  • the injection mold is designed such that it predetermines a predetermined outer housing shape of the housing H of the valve control unit EVCU.
  • the hot melt adhesive in liquid form in the injection mold with a predetermined pressure, such. B. 10 bar, poured until preferably the complete unit U is enclosed with the hot melt adhesive.
  • the first, second and third electrical lines W1, W2, W3 with the first and second electrical connections CU1, CU2 of the structural unit U are preferably at least partially enclosed by the liquid hotmelt adhesive.
  • the hot melt adhesive has, for example, a temperature of 200 0 C.
  • the circuit board CB, and the electronic components uC the circuit board CB are formed such that they are not destroyed at such a temperature.
  • the valve control unit EVCU After adding the liquid melt adhesive, the valve control unit EVCU is cooled in the injection mold in a further production step, so that the hot melt adhesive hardens.
  • the cured hotmelt adhesive surrounds the components of the assembly U such that the components are preferably mechanically fixed relative to one another in their arrangement and also a mechanical vibration of the valve control unit EVCU does not change its arrangement.
  • the electrical Lines Wl, W2, W3 are at least partially mechanically coupled to the assembly U by means of the cured hotmelt adhesive.
  • the trained as a housing H cured hot melt adhesive prevents ingress of moisture or other particles, thereby ensuring a particularly reliable operation of the valve control unit EVCU.
  • FIG. 4 shows a shock absorber AS of a suspension strut of the motor vehicle, the shock absorber AS being designed, for example, as an air damper or as a hydraulic damper.
  • the shock absorber AS preferably comprises a magnetic valve, which is designed to specify a pressure behavior and / or a tensile behavior of the shock absorber AS. With the tensile behavior preferably a rebound of the shock absorber AS and with the pressure behavior of a compression of the shock absorber AS is specified.
  • the valve control unit EVCU is mechanically coupled to the shock absorber AS.
  • the central recess CA of the valve control unit EVCU surrounds a pin of the solenoid valve of the shock absorber AS in order to operate it magnetically, such. B. magnetically attract, and thus pretend the pressure and / or tensile behavior of the shock absorber AS.
  • the valve control unit EVCU is mechanically coupled, for example by means of a cap CP with the shock absorber AS, wherein the cap CP at least partially surrounds the housing H of the valve control unit EVCU such that the valve control unit EVCU is mechanically fixed even during the magnetic control of the solenoid valve.
  • the valve control unit EVCU is mechanically coupled by means of a metallic return body BK with the shock absorber AS, such. B. screwed.
  • a round design of the housing H of the valve control unit EVCU is particularly advantageous because thereby also the cap CP has a round shape.
  • the round design of the cap CP is particularly easy to produce by means of a rotating machining production process.
  • the second and third electrical lines W2, W3 data such. B. from an anti-lock brake system sensor and / or a brake pad wear sensor, are transmitted to the valve control unit EVCU.
  • the data transmitted to the valve control unit EVCU also by means of the electronic components uC of the printed circuit board CB.
  • the data, which are supplied to the electronic components uC by means of the second and third electrical lines W2, W3, are forwarded via the latter to the communication network of the motor vehicle coupled to the first electrical line W1.
  • the processing of these data is then preferably carried out in other control units of the motor vehicle.
  • valve control unit EVCU can also be used to control other solenoid valves in the motor vehicle, such. B. in a roll stabilizer, which is formed, a lateral inclination of the motor vehicle, such. B. while cornering, compensate.

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Abstract

Ventilsteuereinheit (EVCU) zur Ansteuerung zumindest eines Magnetventils, aufweisend einen Grundkörper (BB) mit zumindest einer Spule (L), die ausgebildet ist, das zumindest eine Magnetventil magnetisch anzusteuern. Die Ventilsteuereinheit (EVCU) umfasst ferner zumindest eine Leiterplatte (CB), die elektrische Bauelemente (uC) zur Ansteuerung der zumindest einen Spule (L) aufweist. Zumindest ein elektrischer Anschluss (CU1) für zumindest eine elektrische Leitung (W1) ist vorgesehen, die zur elektrischen Versorgung der Leiterplatte (CB) und/oder zur Übermittlung von Daten zu oder von den elektrischen Komponenten (uC) ausgebildet ist. Die Ventilsteuereinheit (EVCU) weist darüber hinaus ein gespritztes Gehäuse (H) auf, den zumindest einen Grundkörper (BB) mit der zumindest einen Spule (L) und die Leiterplatte (CB) mit den elektrischen Bauelementen (uC) und den zumindest einen elektrischen Anschluss (CU1) der zumindest einen elektrischen Leitung (W1) umschließt. Das gespritzte Gehäuse (H) umfasst ausgehärteten Schmelzkleber.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Herstellen einer Ventilsteuereinheit und Ventilsteuereinheit, Stoßdämpfer und Kraftfahrzeug mit Ven- tilsteuereinheit
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Ventilsteuereinheit und die Ventilsteuereinheit, einen Stoßdämpfer mit Ventilsteuereinheit und ein Kraftfahrzeug mit Ventilsteuereinheit.
Moderne Kraftfahrzeuge weisen regelmäßig Federungssysteme auf, die Federbeine mit Stoßdämpfern aufweisen. Dabei weisen die Federungssysteme regelmäßig Regelventile auf. Dabei wird mittels einer Zu- oder Abfuhr eines Drucköls mittels des Regelventils im jeweiligen Federbein eine Tragfeder vorgespannt und somit eine Federkraft der Tragfeder vorgegeben. Dadurch kann eine Nick-, Wank und Hubbewegung einer Karosserie des Kraftfahrzeugs im Wesentlichen reduziert werden. Die Feder- beine und somit das Regelventil werden dabei vorzugsweise mittels eines Steuergerätes angesteuert (siehe „Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik", Braess und Seiffert, 4. Auflage, Vieweg-Verlag, Seite 548) .
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ventilsteuereinheit anzugeben, die eine kostengünstige und zuverlässige magnetische Ansteuerung eines Magnetventils ermöglicht. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung einen Stoßdämpfer und ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer Ventilsteuereinheit anzugeben, der bzw. das möglichst kostengünstig und zuverlässig ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung zeichnet sich gemäß einem ersten Aspekt aus durch eine Ventilsteuereinheit zur Ansteuerung zumindest ei- nes Magnetventils. Die Ventilsteuereinheit weist einen Grundkörper mit zumindest einer Spule auf, die ausgebildet ist, das zumindest eine Magnetventil magnetisch anzusteuern. Die Ventilsteuereinheit weist ferner zumindest eine Leiterplatte auf, die elektrische Bauelemente zur Ansteuerung der zumindest einen Spule aufweist und die mit der zumindest einen Spule elektrisch gekoppelt ist. Die Ventilsteuereinheit um- fasst ferner zumindest einen elektrischen Anschluss für zumindest eine elektrische Leitung, die zur elektrischen Ver- sorgung der Leiterplatte und/oder zur Übermittlung von Daten zu oder von den elektrischen Komponenten ausgebildet ist. Ein gespritztes Gehäuse ist vorgesehen, das eine Baueinheit umschließt, die als Komponenten zumindest den Grundkörper mit der zumindest einen Spule und die Leiterplatte mit den elekt- rischen Bauelementen und den zumindest einen elektrischen Anschluss der zumindest einen elektrischen Leitung umfasst. Das gespritzte Gehäuse umfasst ausgehärteten Schmelzkleber und ist ausgebildet, die Komponenten der Baueinheit mechanisch zueinander zu fixieren. Ferner gewährleistet das gespritzte Gehäuse Schutz vor weiteren Umwelteinflüssen, so z. B. Schutz vor einem Eintritt von Feuchtigkeit oder anderen Partikeln. Das gespritzte Gehäuse wird in einem Gießverfahren hergestellt, wobei der Schmelzkleber vorzugsweise analog zu thermoplastischen Spritzgussverfahren verarbeitet wird, mit dem Unterschied, dass die Verarbeitungstemperaturen und -drücke bei dem Schmelzkleber vorzugsweise geringer sind. Dies gewährleistet eine zerstörungslose Fertigung des gespritzten Gehäuses. Das gespritzte Gehäuse umschließt die Baueinheit zumindest teilweise. Vorzugsweise umschließt das gespritzte Gehäuse die Baueinheit vollständig. Vorzugsweise besteht das gespritzte Gehäuse vollständig aus gehärtetem Schmelzkleber.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts weist der Grundkörper zumindest einen ersten Einpressstift auf, der an seinem ersten Ende mit der zumindest einen Spule elektrisch koppelbar ist. Der zumindest eine erste Einpressstift ist ausgebildet, die zumindest eine Spule mittels eines zweiten Endes des zumindest einen ersten Einpressstiftes mit der Leiterplatte elektrisch zu koppeln. Einpressstifte sind besonders geeignet, die Leiterplatte elektrisch mit der Spule zu kontaktieren. Dazu weist die Leiterplatte oder der Grund- körper entsprechende vorgefertigte metallisierte Durchkontak- tierungen auf, in die die Einpressstifte während eines Herstellungsverfahrens gepresst werden, um somit den elektrischen Kontakt herzustellen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts weist der Grundkörper zumindest einen zweiten Einpressstift als elektrischen Anschluss auf, der an seinem ersten Ende mit der zumindest einen elektrischen Leitung elektrisch koppelbar ist. Der zweite Einpressstift ist ausgebil- det, die zumindest eine elektrische Leitung mittels eines zweiten Endes des zumindest einen zweiten Einpressstiftes mit der Leiterplatte elektrisch zu koppeln. Dies gewährleistet eine besonders einfache Ausbildung des elektrischen Anschlusses und somit des elektrischen Kontaktes zwischen der Leiter- platte und der zumindest einen elektrischen Leitung.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts ist der zumindest eine erste und/oder der zumindest eine zweite Einpressstift ausgebildet, die Leiterplatte mit dem Grundkörper mechanisch zu koppeln. Dies hat den Vorteil, dass die mechanische Kopplung besonders einfach ausführbar ist, da vorzugsweise keine weiteren Vorrichtungen zur mechanischen Kopplung zwischen Leiteplatte und Grundkörper erforderlich sind.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts sind der zumindest eine erste und/oder der zumindest eine zweite Einpressstift in dem Grundkörper verankert und mittels des jeweils zweiten Endes in die Leiterplatte ein- pressbar ausgebildet. Dies ermöglicht eine besonders schnelle und zuverlässige mechanische und/oder elektrische Kontaktie- rung zwischen Leiterplatte und Grundkörper. Die Erfindung zeichnet sich des Weiteren gemäß einem zweiten Aspekt aus durch ein Verfahren zum Herstellen einer Ventilsteuereinheit. Dabei wird ein Grundkörper mit zumindest einer Spule zur magnetischen Ansteuerung zumindest eines Magnetven- tils mit zumindest einer Leiterplatte, die elektrische Komponenten zur Ansteuerung der zumindest einen Spule aufweist, mechanisch und elektrisch gekoppelt. Zumindest ein elektrischer Anschluss für zumindest eine elektrische Leitung, die zur elektrischen Versorgung der Leiterplatte und/oder zur Übermittlung von Daten zu oder von den elektrischen Komponenten ausgebildet ist, wird mit der Leiterplatte elektrisch gekoppelt. Eine aus dem Grundkörper mit der zumindest einen Spule und der Leiterplatte mit den elektrischen Bauelementen und dem elektrischen Anschluss der zumindest einen elektri- sehen Leitung gebildete Baueinheit wird in eine die Baueinheit umschließende Einspritzform eingeführt. Die Einspritzform ist ausgebildet, eine äußere Gehäuseform der Ventilsteuereinheit vorzugeben. Ein flüssiger Schmelzkleber wird in die Einspritzform hinzugegeben, bis die Baueinheit in der Ein- spritzform zumindest teilweise von dem Schmelzkleber umschlossen ist. Der Schmelzkleber wird in der Einspritzform ausgehärtet. Der Schmelzkleber liegt ab einer Temperatur von beispielsweise 200 0C in flüssiger Form vor und wird mit einem Druck von beispielsweise 10 bar in die Einspritzform ge- gössen. Dies ermöglicht eine zerstörungsfreie Fertigung des gespritzten Gehäuses, wobei dieses nach dem Aushärten geeignet ist, die Komponenten der Baueinheit vor mechanischen Vibrationen und Eintritt von Feuchtigkeit und/oder anderen Partikeln zu schützen. Vorzugsweise ist der ausgehärtete Schmelzkleber ausgebildet, auch bei erhöhten Betriebstemperaturen, so z. B. 130 °C einen Schutz vor Vibration und Umwelteinflüssen zu gewährleisten, ohne dabei zu verflüssigen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des zweiten Aspekts weist der Grundkörper zumindest einen ersten Einpressstift auf, der an seinem ersten Ende mit der zumindest einen Spule elektrisch koppelbar ist. Die zumindest eine Spule wird mit- tels eines zweiten Endes des zumindest einen ersten Einpressstiftes mit der Leiterplatte elektrisch und/oder mechanisch gekoppelt. Dies ermöglicht eine besonders schnelle und einfache elektrische und/oder mechanische Kopplung der Leiterplat- te mit dem Grundkörper. Vorzugsweise ist der zumindest eine erste Einpressstift in dem Grundkörper verankert.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des zweiten Aspekts weist der Grundkörper zumindest einen zweiten Ein- pressstift als elektrischen Anschluss auf, der an seinem ersten Ende mit der zumindest einen elektrischen Leitung elektrisch koppelbar ist. Die zumindest eine elektrische Leitung wird mittels eines zweiten Endes des zumindest einen zweiten Einpressstiftes mit der Leiterplatte elektrisch und/oder me- chanisch gekoppelt. Dies ermöglicht eine besonders schnelle und einfache elektrische und/oder mechanische Kopplung der Leiterplatte mit der zumindest einen elektrischen Leitung. Vorzugsweise ist der zumindest eine zweite Einpressstift in dem Grundkörper verankert.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des zweiten Aspekts wird der zumindest eine elektrische Anschluss mit der zumindest einen elektrischen Leitung von dem Schmelzkleber umschlossen. Dies gewährleistet, dass auch die zumindest eine Leitung vibrationsgeschützt mit dem Ventilsteuereinheit elektrisch und/oder mechanisch gekoppelt ist und somit ein zuverlässiger Betrieb der Ventilsteuereinheit gewährleistet ist.
Die Erfindung zeichnet sich des Weiteren gemäß einem dritten Aspekt aus durch einen Stoßdämpfer eines Federbeins. Der
Stoßdämpfer umfasst zumindest ein Magnetventil zur Vorgabe einer Druck- und/oder Zugstufe des Federbeins und zumindest eine Ventilsteuereinheit gemäß dem ersten Aspekt. Die Ventilsteuereinheit ist ausgebildet, das zumindest eine Magnet- ventil des Stoßdämpfers magnetisch anzusteuern. Das Federbein ist vorzugsweise als Federbein eines Kraftfahrzeugs ausgebil- det und ermöglicht somit einen besonders komfortablen Betrieb des Kraftfahrzeugs.
Die Erfindung zeichnet sich des Weiteren gemäß einem vierten Aspekt aus durch ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer Ventilsteuereinheit gemäß dem ersten Aspekt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Baueinheit einer Ventilsteuereinheit,
Figur 2 eine Draufsicht der Baueinheit der Ventilsteuereinheit,
Figur 3 ein Querschnitt der Ventilsteuereinheit,
Figur 4 ein Stoßdämpfer mit Ventilsteuereinheit.
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In Figur 1 ist eine Baueinheit U, die beispielsweise in einem Kraftfahrzeug zur Ansteuerung von Magnetventilen verwendet wird, dargestellt. Die Baueinheit U umfasst als eine Komponente einen Grundkörper BB mit zumindest einer Spule L zur Ansteuerung des entsprechenden Magnetventils. Der Grundkörper BB weist eine zentrale Ausnehmung CA auf, um die die Spule L gewickelt angeordnet ist. Die Baueinheit U weist ferner als weitere Komponente eine Leiterplatte CB mit mehreren elektronischen Bauelementen uC auf, so z. B. einen Mikrokontroller und weitere elektrische Bauelemente zur Ansteuerung der Spule L. Die Baueinheit U weist darüber hinaus als weitere Komponenten einen ersten und einen zweiten elektrischen Anschluss CUl, CU2 für elektrische Leitungen auf. Mittels des ersten elektrischen Anschlusses CUl ist eine erste und eine zweite elektrische Leitung Wl, W2 mit der Baueinheit U elektrisch gekoppelt, während mittels des zweiten elektrischen Anschlusses CU2 eine dritte elektrische Leitung W3 mit der Baueinheit U elektrisch gekoppelt ist. Mittels der ersten elektrischen Leitung Wl kann vorzugsweise die Baueinheit U elektrisch ver- sorgt werden. Zusätzlich oder alternativ können mittels der ersten elektrischen Leitung Wl Daten mit beispielsweise einem Kommunikationsnetz des Kraftfahrzeugs, so z. B. einem Flex- ray- oder CAN-Netzwerkes, ausgetauscht werden. Mittels der zweiten und dritten Leitung W2, W3 können weitere Steuerein- heiten des Kraftfahrzeugs mit der Baueinheit U elektrisch gekoppelt sein, um beispielsweise Daten der weiteren Steuereinheiten mit der Baueinheit U auszutauschen. Zusätzlich kann die Baueinheit U ausgebildet sein, die Daten der weiteren Steuereinheiten an das mit der ersten Leistung Wl gekoppelte Kommunikationsnetz des Kraftfahrzeugs weiterzuleiten.
Der Grundkörper BB weist vorzugsweise mehrere erste Einpressstifte Pl auf, die einen elektrischen Kontakt der ersten, zweiten und dritten Leitung Wl, W2, W3 mit der Leiterplatte CB ermöglichen. Ferner weist der Grundkörper BB mehrere zweite Einpressstifte P2 auf, die einen elektrischen Kontakt zwischen der Spule L und der Leiterplatte CB ermöglichen. Mittels der ersten und zweiten Einpressstifte Pl, P2 wird ferner die Leiterplatte CB mechanisch mit dem Grundkörper BB gekop- pelt und fixiert. Die ersten und zweiten Einpressstifte Pl, P2 sind vorzugsweise aus Metall gefertigt, so z. B. Messing, Bronze, und sind in dem Grundkörper BB verankert. Dabei weist die Leiterplatte CB vorgefertigte metallische Durchkontaktie- rungen auf, in die die ersten und zweiten Einpressstifte Pl, P2 während eines Herstellungsverfahrens gepresst werden.
In Figur 2 ist eine Draufsicht der Leiterplatte CB der Baueinheit U mit den elektronischen Bauelementen uC dargestellt. Entlang eines Schnittes AA' wird ein Querschnitt der Bauein- heit U in Figur 3 dargestellt. Die Baueinheit U ist dabei von einem gespritzten Gehäuse H umschlossen. Die Baueinheit U mit dem gespritzten Gehäuse H wird im Weiteren als Ventilsteuer- einheit EVCU bezeichnet, die ausgebildet ist, ein Magnetventil, so z.B. ein Magnetventil eines Stoßdämpfers des Kraftfahrzeugs, mittels der Spule L magnetisch anzusteuern.
Die Ventilsteuereinheit EVCU wird vorzugsweise folgendermaßen hergestellt. In einem ersten Herstellungsschritt wird der Grundkörper BB mit der Spule L bereitgestellt, wobei der Grundkörper BB die zentrale Ausnehmung CA aufweist, um die die Spule L gewickelt ist. Alternativ kann der Grundkörper BB auch mehr als eine Spule L zur Ansteuerung von mehreren Magnetventilen aufweisen. Der Grundkörper BB wird mit der Leiterplatte CB elektrisch und/oder mechanisch gekoppelt. Grundsätzlich kann der Grundkörper BB auch mit mehr als einer Leiterplatte CB elektrisch und/oder mechanisch gekoppelt sein.
In einem weiteren Herstellungsschritt wird der erste und zweite elektrische Anschluss CUl, CU2 mit der Leiterplatte CB elektrisch gekoppelt. Nach diesem Herstellungsschritt steht die Baueinheit U zur Verfügung.
Die elektrische Kopplung der elektrischen Anschlüsse CUl, CU2 und der elektrischen Leitungen Wl, W2, W3 erfolgt vorzugsweise durch die Verwendung der ersten Einpressstifte Pl. Vorzugsweise werden die erste, zweite und dritte Leitung Wl, W2, W3 elektrisch mit den ersten Enden ElPl der jeweiligen ersten Einpressstifte Pl elektrisch gekoppelt, so z. B. gelötet, ge- crimpt, geschweißt. Die elektrische Kopplung der Spule L mit der Leiterplatte CB erfolgt vorzugsweise durch die Verwendung der zweiten Einpressstifte P2, wobei die ersten Enden E1P2 der jeweiligen zweiten Einpressstifte P2 mit der Spule L elektrisch gekoppelt sind. Die ersten und zweiten Einpressstifte Pl, P2 sind vorzugsweise in dem Grundkörper BB verankert. Dabei weist die Leiterplatte CB die vorgefertigten metallisierten Durchkontaktierungen auf. Während des jeweiligen Herstellungsschrittes wird die Leiterplatte CB auf die zweiten Enden E2P1, E2P2 der ersten und zweiten Einpressstifte Pl, P2 gepresst, wobei diese bei ausreichendem Druck in die vorgefertigten metallischen Durchkontaktierungen der Leiterplatte CB gedrückt werden und somit die elektrische Kopplung ermöglichen. Mittels der ersten und zweiten Einpressstifte Pl, P2 wird die Leiterplatte CB vorzugsweise auch mechanisch mit dem Grundkörper BB gekoppelt und fixiert.
Die Baueinheit U wird in einem weiteren Herstellungsschritt in eine vorgefertigte Einspritzform eingeführt. Die Einspritzform ist derart ausgebildet, dass sie eine vorgegebene äußere Gehäuseform des Gehäuses H der Ventilsteuereinheit EVCU vorgibt.
In einem folgenden Herstellungsschritt wird der Schmelzkleber in flüssiger Form in die Einspritzform mit einem vorgegebenen Druck, so z. B. 10 bar, gegossen, bis vorzugsweise die komplette Baueinheit U mit dem Schmelzkleber umschlossen ist. Dabei werden vorzugsweise auch die erste, zweite und dritte elektrische Leitung Wl, W2, W3 mit dem ersten und zweiten elektrischen Anschluss CUl, CU2 der Baueinheit U zumindest teilweise mit dem flüssigen Schmelzkleber umschlossen. In flüssiger Form hat der Schmelzkleber beispielsweise eine Temperatur von 200 0C. Vorzugsweise sind die Leiterplatte CB und die elektronischen Bauelemente uC der Leiterplatte CB derart ausgebildet, dass sie bei einer derartigen Temperatur nicht zerstört werden. Alternativ ist es auch möglich, vorgegebene Bereiche des Grundkörpers BB nicht mit dem flüssigen Schmelzkleber zu umschließen, so z. B. abstehende Komponenten des Grundkörpers BB.
Nach dem Hinzufügen des flüssigen Schmelzklebers wird in einem weiteren Herstellungsschritt die Ventilsteuereinheit EVCU in der Einspritzform gekühlt, so dass der Schmelzkleber aushärtet. Der ausgehärtete Schmelzkleber umschließt die Komponenten der Baueinheit U derart, dass die Komponenten vorzugs- weise in ihrer Anordnung zueinander mechanisch fixiert sind und auch eine mechanische Vibration der Ventilsteuereinheit EVCU ihre Anordnung nicht verändert. Auch die elektrischen Leitungen Wl, W2, W3 sind zumindest teilweise mittels des ausgehärteten Schmelzklebers mechanisch mit der Baueinheit U gekoppelt. Der als Gehäuse H ausgebildete ausgehärtete Schmelzkleber verhindert ein Eindringen von Feuchtigkeit oder anderen Partikeln und gewährleistet dadurch einen besonders zuverlässigen Betrieb der Ventilsteuereinheit EVCU.
In Figur 4 ist ein Stoßdämpfer AS eines Federbeins des Kraftfahrzeugs dargestellt, wobei der Stoßdämpfer AS beispielswei- se als Luftdämpfer oder als hydraulischer Dämpfer ausgebildet ist. Der Stoßdämpfer AS umfasst vorzugsweise ein magnetisches Ventil, das ausgebildet ist, ein Druckverhalten und/oder ein Zugverhalten des Stoßdämpfers AS vorzugeben. Mit dem Zugverhalten wird vorzugsweise ein Ausfedern des Stoßdämpfers AS und mit dem Druckverhalten ein Einfedern des Stoßdämpfers AS vorgegeben. Die Ventilsteuereinheit EVCU ist mechanisch mit dem Stoßdämpfer AS gekoppelt. Vorzugsweise umschließt die zentrale Ausnehmung CA der Ventilsteuereinheit EVCU einen Stift des Magnetventils des Stoßdämpfers AS, um diesen magne- tisch zu betätigen, so z. B. magnetisch anzuziehen, und somit das Druck- und/oder Zugverhalten des Stoßdämpfers AS vorzugeben .
Die Ventilsteuereinheit EVCU ist beispielweise mittels einer Kappe CP mit dem Stoßdämpfer AS mechanisch gekoppelt, wobei die Kappe CP das Gehäuse H der Ventilsteuereinheit EVCU zumindest teilweise derart umschließt, dass die Ventilsteuereinheit EVCU auch während der magnetischen Ansteuerung des Magnetventils mechanisch fixiert ist. Vorzugsweise ist die Ventilsteuereinheit EVCU mittels eines metallischen Rückschlusskörpers BK mit dem Stoßdämpfer AS mechanisch gekoppelt, so z. B. verschraubt. Dabei ist eine runde Ausbildung des Gehäuses H der Ventilsteuereinheit EVCU besonders vorteilhaft, weil dadurch auch die Kappe CP eine runde Form auf- weist. Die runde Ausführung der Kappe CP ist besonders einfach mittels eines drehenden zerspanenden Fertigungsverfahrens herstellbar. Mittels der zweiten und dritten elektrischen Leitungen W2, W3 können Daten, so z. B. von einem Antiblockiersystemsensor und/oder einem Bremsbelagverschleißsensor, zu der Ventilsteuereinheit EVCU übermittelt werden. Grundsätzlich ist es mög- lieh, die zu der Ventilsteuereinheit EVCU übermittelten Daten auch mittels der elektronischen Bauelemente uC der Leiterplatte CB zu verarbeiten. Vorzugsweise werden die Daten, die mittels der zweiten und dritten elektrischen Leitung W2, W3 den elektronischen Bauelementen uC zugeführt werden, über diese an das mit der ersten elektrischen Leitung Wl gekoppelte Kommunikationsnetz des Kraftfahrzeugs weitergeleitet. Die Verarbeitung dieser Daten erfolgt dann vorzugsweise in anderen Steuereinheiten des Kraftfahrzeugs.
Neben der Verwendung zur Ansteuerung des Magnetventils des
Stoßdämpfers AS des Kraftfahrzeugs, kann die Ventilsteuereinheit EVCU auch zur Ansteuerung weiterer Magnetventile in dem Kraftfahrzeug angewendet werden, so z. B. in einem Wankstabilisator, der ausgebildet ist, eine seitliche Neigung des Kraftfahrzeugs, so z. B. während einer Kurvenfahrt, auszugleichen .

Claims

Patentansprüche
1. Ventilsteuereinheit (EVCU) zur Ansteuerung zumindest eines Magnetventils, aufweisend - einen Grundkörper (BB) mit zumindest einer Spule (L) , die ausgebildet ist, das zumindest eine Magnetventil magnetisch anzusteuern,
- zumindest eine Leiterplatte (CB) , die elektrische Bauelemente (uC) zur Ansteuerung der zumindest einen Spule (L) aufweist und die mit der zumindest einen Spule (L) elektrisch gekoppelt ist,
- zumindest einen elektrischen Anschluss (CUl) für zumindest eine elektrische Leitung (Wl), die zur elektrischen Versorgung der Leiterplatte (CB) und/oder zur Übermittlung von Daten zu oder von den elektrischen Komponenten (uC) ausgebildet ist,
- ein gespritztes Gehäuse (H) , das eine Baueinheit umschließt, die als Komponenten zumindest den Grundkörper (BB) mit der zumindest einen Spule (L) und die Leiter- platte (CB) mit den elektrischen Bauelementen (uC) und den zumindest einen elektrischen Anschluss (CUl) der zumindest einen elektrischen Leitung (Wl) umfasst, wobei das gespritzte Gehäuse (H) ausgehärteten Schmelzkleber umfasst und ausgebildet ist, die Komponenten der Baueinheit mechanisch zueinander zu fixieren.
2. Ventilsteuereinheit (EVCU) nach Anspruch 1, bei dem der Grundkörper (BB) zumindest einen ersten Einpressstift
(Pl) aufweist, der an seinem ersten Ende (ElPl) mit der zumindest einen Spule (L) elektrisch koppelbar ist und der ausgebildet ist, die zumindest eine Spule (L) mittels eines zweiten Endes (E2P1) des zumindest einen ersten Einpressstiftes (Pl) mit der Leiterplatte (CB) elektrisch zu koppeln.
3. Ventilsteuereinheit (EVCU) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Grundkörper (BB) zumindest einen zweiten Ein- pressstift (P2) als elektrischen Anschluss (CUl) aufweist, der an seinem ersten Ende (E1P2) mit der zumindest einen elektrischen Leitung (Wl) elektrisch koppelbar ist und der ausgebildet ist, die zumindest eine elektrische Leitung (Wl) mittels eines zweiten Endes (E2P2) des zumindest einen zweiten Einpressstiftes (P2) mit der Leiterplatte (CB) elektrisch zu koppeln.
4. Ventilsteuereinheit (EVCU) nach Anspruch 2 oder 3, bei dem der zumindest eine erste und/oder der zumindest eine zweite Einpressstift (Pl, P2) ausgebildet ist, die Leiterplatte (CB) mit dem Grundkörper (BB) mechanisch zu koppeln .
5. Ventilsteuereinheit (EVCU) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem der zumindest eine erste und/oder der zumindest eine zweite Einpressstift (Pl, P2) in dem Grundkörper (BB) verankert sind und mittels des jeweils zweiten Endes (E2P1, E2P2) in die Leiterplatte (CB) einpressbar ausgebildet sind.
6. Verfahren zum Herstellen einer Ventilsteuereinheit (EVCU) , bei dem
- ein Grundkörper (BB) mit zumindest einer Spule (L) zur magnetischen Ansteuerung zumindest eines Magnetventils mit zumindest einer Leiterplatte (CB) , die elektrische Komponenten (uC) zur Ansteuerung der zumindest einen Spule (L) aufweist, mechanisch und elektrisch gekoppelt wird, - zumindest ein elektrischer Anschluss (CUl) für zumindest eine elektrische Leitung (Wl), die zur elektrischen Versorgung der Leiterplatte (CB) und/oder zur Übermittlung von Daten zu oder von den elektrischen Komponenten (uC) ausgebildet ist, mit der Leiterplatte (CB) elektrisch gekoppelt wird,
- eine aus dem Grundkörper (BB) mit der zumindest einen Spule (L) und der Leiterplatte (CB) mit den elektri- sehen Bauelementen (uC) und dem elektrischen Anschluss (CUl) der zumindest einen elektrischen Leitung (Wl) gebildete Baueinheit (U) in eine die Baueinheit (U) umschließende Einspritzform eingeführt wird, wobei die Einspritzform ausgebildet ist, eine äußere Gehäuseform der Ventilsteuereinheit (EVCU) vorzugeben,
- ein flüssiger Schmelzkleber in die Einspritzform hinzugegeben wird, bis die Baueinheit (U) in der Einspritzform zumindest teilweise von dem Schmelzkleber um- schlössen ist,
- der Schmelzkleber in der Einspritzform ausgehärtet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Grundkörper (BB) zumindest einen ersten Einpressstift (Pl) aufweist, der an seinem ersten Ende (ElPl) mit der zumindest einen Spule (L) elektrisch koppelbar ist, bei dem die zumindest eine Spule (L) mittels eines zweiten Endes (E2P1) des zumindest einen ersten Einpressstiftes (Pl) mit der Leiter- platte (CB) elektrisch und/oder mechanisch gekoppelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem der Grundkörper
(BB) zumindest einen zweiten Einpressstift (P2) als elek- trischen Anschluss (CUl) aufweist, der an seinem ersten Ende (E1P2) mit der zumindest einen elektrischen Leitung (Wl) elektrisch koppelbar ist, wobei die zumindest eine elektrische Leitung (Wl) mittels eines zweiten Endes (E2P2) des zumindest einen zweiten Einpressstiftes (P2) mit der Leiterplatte (CB) elektrisch und/oder mechanisch gekoppelt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem der zumindest eine elektrische Anschluss (CUl) mit der zumin- dest einen elektrischen Leitung (Wl) von dem Schmelzkleber umschlossen wird.
10. Stoßdämpfer (AS) eines Federbeins, wobei der Stoßdämpfer (AS) zumindest ein Magnetventil zur Vorgabe einer Druck- und/oder Zugstufe des Federbeins und zumindest eine Ventilsteuereinheit (EVCU) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 umfasst, die ausgebildet ist, das zumindest eine Magnetventil des Stoßdämpfers (AS) magnetisch anzusteuern.
11. Kraftfahrzeug mit zumindest einer Ventilsteuereinheit (EVCU) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.
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