WO2011066884A1 - Gehäuse für eine kraftwagenkomponente - Google Patents

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WO2011066884A1
WO2011066884A1 PCT/EP2010/006332 EP2010006332W WO2011066884A1 WO 2011066884 A1 WO2011066884 A1 WO 2011066884A1 EP 2010006332 W EP2010006332 W EP 2010006332W WO 2011066884 A1 WO2011066884 A1 WO 2011066884A1
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housing
motor vehicle
component
holder
chassis
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PCT/EP2010/006332
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English (en)
French (fr)
Inventor
Konrad Eipper
Michael Kelz
Stefan Kienzle
Thomas Rudlaff
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Daimler Ag
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/17—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted forming fluid or electrical conduit means or having other means to accommodate the transmission of a force or signal

Definitions

  • the invention relates to a housing for a motor vehicle component according to the preamble of claim 1.
  • Such housings are known in the art as generally known.
  • the housings fulfill the function, components included in them, ie
  • Control units, motors and hydraulic devices encapsulate and pre
  • the present invention is therefore an object of the invention to provide a housing according to the preamble of claim 1, which is easy to install and very light.
  • Such a housing serves to receive a motor vehicle component or the like, in particular for an electric motor, a hydraulic device or a control device.
  • the housing comprises at least one housing part, in particular a holder for holding the housing and / or the motor vehicle component, which in Area of a corresponding shell component of Kraftrohbaus and / or a
  • Chassis part of the vehicle chassis can be arranged.
  • the at least one housing part of the housing as a structural and / or functional element of the motor vehicle body shell and / or the
  • Car chassis is designed.
  • a structural and / or functional element of the motor vehicle body shell and / or the motor vehicle chassis is integrated into the housing, whereby the assembly of the motor vehicle is simplified.
  • weight is saved and the possibility is created to construct particularly compact arrangements. This is especially important in modern motor vehicles, where, for example, in the engine or engine room only little space is available.
  • the housing preferably comprises a cast component made of a metal alloy, in particular a light metal alloy.
  • Such a housing is particularly easy to manufacture, since both the housing and the structural and / or functional element can be produced in a single common process step. This will be
  • the designed as a structural and / or functional element housing part, in particular the holder is preferably in at least one connection region with the
  • the housing can be arranged in load paths of the shell, so that it is possible to give the housing itself a supporting or stiffening function.
  • the trained as a structural and / or functional element
  • Housing part in particular the holder may be formed as a stiffening and / or crash element of the motor vehicle body.
  • the housing is integrated into a load-bearing structure of the shell. Load paths during the normal
  • Crash element can be omitted, so that further weight is saved.
  • the at least one structural and / or functional element may alternatively or additionally be designed as a chassis element. This includes in particular
  • the formed as a structural and / or functional element housing part is formed in a further embodiment of the invention as cast in the cast component sheet metal part and / or extruded profile.
  • the sheet metal part and / or extruded profile may be formed from an alloy that is different from a material of the cast component, in particular from steel. With an overall low component weight, the particularly stressed areas of the housing can thus obtain the necessary strength.
  • the invention further relates to a shell component of a motor vehicle shell of a
  • Motor vehicle with at least one housing of the type described, which is arranged with at least one housing part, in particular a holder for holding the housing and / or the motor vehicle component, in the region of the shell component.
  • the invention further comprises a chassis part of a motor vehicle chassis of a motor vehicle with at least one housing of the type described, which is arranged with at least one housing part, in particular a holder for holding the housing and / or the motor vehicle component or a chassis component in the region of the chassis part.
  • the two last-mentioned aspects of the invention are particularly compact, preassembled modules made of structural components or chassis parts and at least one housing of the type described above, which are provided preassembled and combine the already described in the description of the housing advantages in itself.
  • the figure shows a generally designated 10 housing for a circuit board 12 of a control unit for a motor vehicle.
  • the housing comprises a cast component 14, to which retaining tabs 16 are cast for the circuit board 12, which extend into an interior 18 of the housing.
  • the retaining tabs 16 have through openings 20, via which the circuit board 12 can be screwed to the retaining tabs 16.
  • extruded profiles 24 are cast in the side walls 22 of the cast component 14 of the housing 10 in the side walls 22 of the cast component 14 of the housing 10 further extruded profiles 24 are cast.
  • the extruded profiles 24 thus extend with their end regions 26 into the side wall 22 and are enclosed by the metal of the cast component 14.
  • the cast component 14 preferably consists of an aluminum-based alloy, while the extruded profiles may also be formed of a light metal base alloy, such as aluminum or magnesium base alloys, or of steel, depending on requirements.
  • the end regions 28 of the extruded profiles 24 have flanges 30, via which the extruded profiles 24 are connected to support structures 32 of a motor vehicle body. This can be done for example by welding. Due to the extruded profiles 24, the housing 10 thus receives in addition to its protective function for the board 12 of the controller a structural function in the car.
  • the housing 10 forms in its entirety from the extruded profiles 24 and the cast component 14 a diagonal strut between the structural elements 32 of the body and thus provides a new load path available. This can be done on the
  • a housing 10 can also accommodate functional tasks.
  • a housing 10 can also accommodate functional tasks.
  • further structural or functional elements can be attached to the
  • Housing 10 are formed. This can be done by casting or by pouring in other extruded profiles or sheets. For example, that can

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse (10) für eine Kraftwagenkomponente (12) oder dgl., insbesondere für einen Elektromotor, eine hydraulische Vorrichtung oder ein Steuergerät, mit wenigstens einem Gehäuseteil, insbesondere einen Halter (24; 16) zum Halten des Gehäuses (10) und/oder der Kraftwagenkomponente (12), welcher im Bereich eines korrespondierenden Rohbauteils des Kraftwagenrohbaus und/oder eines Fahrwerkteils des Kraftwagenfahrwerks anordenbar ist, wobei der wenigstens eine Gehäuseteil des Gehäuses (10) als Struktur- und/oder Funktionselement (24) des Kraftwagenrohbaus und/oder des Kraftwagenfahrwerks ausgebildet ist.

Description

Gehäuse für eine Kraftwagenkomponente
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine Kraftwagenkomponente gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Gehäuse für Kraftwagenkomponenten, wie beispielsweise Steuergeräte, elektrische Motoren oder hydraulische Vorrichtungen, werden heutzutage überwiegend aus
Metallguss hergestellt. Meist werden hierzu Leichtmetalllegierungen, insbesondere auf Aluminiumbasis, verwendet, die in einem Druckgussverfahren vergossen werden.
Derartige Gehäuse sind dem Stand der Technik als allgemein bekannt zu entnehmen.
Die Gehäuse erfüllen die Funktion, in ihnen aufgenommene Komponenten, also
Steuergeräte, Motoren und hydraulische Vorrichtungen, abzukapseln und vor
Umwelteinflüssen zu schützen. Aufgrund dieser essentiellen Funktion sind sie notwendig, erhöhen jedoch nachteiliger Weise das Gesamtgewicht des Kraftwagens. Zur
Befestigung der in einem solchen Gehäuse aufzunehmenden Komponenten
beziehungsweise zur Befestigung des Gehäuses an einer Karosserie eines Kraftwagens sind zusätzliche Halter notwendig, die üblicherweise als separate Bauteile bereitgestellt werden. Dies erhöht den logistischen Aufwand bei der Fertigung eines Kraftwagens mit einem solchen Gehäuse und führt zu aufwändigen Montageschritten in der Produktion.
Der vorliegenden Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bereitzustellen, welches einfach in der Montage und besonders leicht ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Gehäuse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Ein solches Gehäuse dient zum Aufnehmen einer Kraftwagen komponente oder dergleichen, insbesondere für einen Elektromotor, eine hydraulische Vorrichtung oder ein Steuergerät. Das Gehäuse umfasst wenigstens ein Gehäuseteil, insbesondere einen Halter zum Halten des Gehäuses und/oder der Kraftwagenkomponente, welcher im Bereich eines korrespondierenden Rohbauteils des Kraftrohbaus und/oder eines
Fahrwerksteils des Kraftwagenfahrwerks anordenbar ist.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Gehäuseteil des Gehäuses als Struktur- und/oder Funktionselement des Kraftwagenrohbaus und/oder des
Kraftwagenfahrwerks ausgebildet ist. Mit anderen Worten wird ein Struktur- und/oder Funktionselement des Kraftwagenrohbaus und/oder des Kraftwagenfahrwerks in das Gehäuse integriert, wodurch die Montage des Kraftwagens vereinfacht wird. Durch den Wegfall externer Struktur- und/oder Funktionselemente und von Verbindungsmitteln zwischen diesen Struktur- und/oder Funktionselementen mit dem Gehäuse wird Gewicht eingespart und die Möglichkeit geschaffen, besonders kompakte Anordnungen zu konstruieren. Dies ist gerade bei modernen Kraftwagen, bei denen beispielsweise im Motor- oder Aggregateraum nur wenig Bauraum zur Verfügung steht von besonderer Bedeutung.
Vorzugsweise umfasst das Gehäuse ein Gussbauteil aus einer Metalllegierung, insbesondere einer Leichtmetalllegierung. Der als Struktur- und/oder Funktionselement ausgebildete Gehäuseteil, insbesondere der Halter, ist hierbei einstückig mit dem
Gussbauteil ausgebildet. Ein solches Gehäuse ist besonders einfach herzustellen, da sowohl das Gehäuse als auch das Struktur- und/oder Funktionselement in einem einzelnen gemeinsamen Verfahrensschritt herstellbar sind. Hierdurch werden
Herstellungskosten gespart. Durch den Wegfall späterer Montageschritte wird gleichzeitig Montagezeit eingespart.
Der als Struktur- und/oder Funktionselement ausgebildete Gehäuseteil, insbesondere der Halter, ist vorzugsweise in wenigstens einem Anbindungsbereich mit dem
korrespondierenden Rohbauteil verbindbar. Hierdurch kann das Gehäuse in Lastpfaden des Rohbaus angeordnet werden, sodass es möglich wird, dem Gehäuse selbst eine stützende oder versteifende Funktion zu verleihen.
Insbesondere kann der als Struktur- und/oder Funktionselement ausgebildete
Gehäuseteil, insbesondere der Halter, als Versteifungs- und/oder Crashelement des Kraftwagenrohbaus ausgebildet sein. Mit anderen Worten wird das Gehäuse in eine tragende Struktur des Rohbaus integriert. Lastpfade, die während der normalen
Betriebsbelastung der Karosserie oder auch durch eine unfallbedingte
Kraftbeaufschlagung entstehen, verlaufen durch das Gehäuse, so dass das Gehäuse eine stützende oder versteifende Funktion übernehmen kann, oder auch durch seine Deformation bei unfallbedingter Kraftbeaufschlagung eingeleitete Energie absorbieren kann. Hierdurch kann gegebenenfalls auch auf zusätzliche Versteifungs- oder
Crashelement verzichtet werden, so dass weiter Gewicht eingespart wird.
Das wenigstens eine Struktur- und/oder Funktionselement kann alternativ oder auch zusätzlich als Fahrwerkselement ausgebildet sein. Hierunter fallen insbesondere
Aufnahmen für einen Lenker und/oder eine Achse und/oder einen Dämpfer und/oder dergleichen. Hierdurch wird der Verzicht auf separate Fahrwerkskomponenten
ermöglicht, wodurch weiter Gewicht eingespart werden kann. Insbesondere bei im Achsoder Nabenbereich angeordneten Motoren, insbesondere Elektromotoren, ist eine derartige Integration von Fahrwerksfunktion in das Motorgehäuse sinnvoll. Die besonders kompakte Ausführung bietet gerade in solchen bauraumkritischen Bereichen besondere Vorteile. Durch den Wegfall zusätzlicher Verbindungs- oder Lagerungselemente oder dergleichen kann zudem die ungefederte Masse des Kraftwagens mit einem derartigen Gehäuse verringert werden.
Der als Struktur- und/oder Funktionselement ausgebildete Gehäuseteil ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als in das Gussbauteil eingegossenes Blechteil und/oder Strangpressprofil ausgebildet. Damit können besonders lastpfadoptimierte Geometrien geschaffen werden, die gleichzeitig den gewünschten Leichtbaukriterien genügen.
Das Blechteil und/oder Strangpressprofil kann hierbei aus einer von einem Material des Gussbauteils unterschiedlichen Legierung, insbesondere aus Stahl, ausgebildet sein. Bei insgesamt geringem Bauteilgewicht können so die besonders belasteten Bereiche des Gehäuses die notwendige Festigkeit erhalten.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Rohbauteil eines Kraftwagenrohbaus eines
Kraftwagens mit wenigstens einem Gehäuse der geschilderten Art, welches mit wenigstens einem Gehäuseteil, insbesondere einem Halter zum Halten des Gehäuses und/oder der Kraftwagenkomponente, im Bereich des Rohbauteils angeordnet ist.
Die Erfindung umfasst darüber hinaus ein Fahrwerkteil eines Kraftwagenfahrwerks eines Kraftwagens mit wenigstens einem Gehäuse der geschilderten Art, welches mit wenigstens einem Gehäuseteil, insbesondere einem Halter zum Halten des Gehäuses und/oder der Kraftwagenkomponente bzw. einer Fahrwerkskomponente im Bereich des Fahrwerkteils angeordnet ist. Die beiden letztgenannten Aspekte der Erfindung stellen besonders kompakte, vormontierbare Module aus Rohbauteilen bzw. Fahrwerkteilen sowie wenigstens einem Gehäuse der eingangs beschriebenen Art dar, die vormontiert bereitgestellt werden und die bereits bei der Beschreibung des Gehäuses geschilderten Vorteile in sich vereinen.
Im Folgenden soll die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Die einzige Figur zeigt hierbei eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Gehäuses.
Die Figur zeigt ein im Ganzen mit 10 bezeichnetes Gehäuse für eine Platine 12 eines Steuergeräts für einen Kraftwagen. Das Gehäuse umfasst ein Gussbauteil 14, an welches Haltelaschen 16 für die Platine 12 angegossen sind, die sich in einen Innenraum 18 des Gehäuses hineinerstrecken. Die Haltelaschen 16 weisen Durchgangsöffnungen 20 auf, über welche die Platine 12 mit den Haltelaschen 16 verschraubt werden kann.
In die Seitenwandungen 22 des Gussbauteils 14 des Gehäuses 10 sind weiterhin Strangpressprofile 24 eingegossen. Die Strangpressprofile 24 erstrecken sich also mit ihren Endbereichen 26 in die Seitenwandung 22 hinein und werden von dem Metall des Gussbauteils 14 umschlossen. Das Gussbauteil 14 besteht dabei vorzugsweise aus einer Aluminiumbasislegierung, während die Strangpressprofile je nach Anforderungen ebenfalls aus einer Leichtmetallbasislegierung, wie Aluminium- oder Magnesium- Basislegierungen, oder auch aus Stahl ausgebildet sein können.
Die Endbereiche 28 der Strangpressprofile 24 weisen Flansche 30 auf, über welche die Strangpressprofile 24 mit Trägerstrukturen 32 einer Kraftwagenkarosserie verbunden sind. Dies kann beispielsweise durch Schweißen erfolgen. Durch die Strangpressprofile 24 erhält das Gehäuse 10 somit neben seiner Schutzfunktion für die Platine 12 des Steuergeräts eine strukturelle Funktion im Kraftwagen.
Das Gehäuse 10 bildet in seiner Gesamtheit aus den Strangpressprofilen 24 und dem Gussbauteil 14 eine Diagonalstrebe zwischen den Strukturelementen 32 der Karosserie aus und stellt somit einen neuen Lastpfad zur Verfügung. Dadurch kann auf das
Anbringen zusätzlicher Streben oder dergleichen zum Verstärken der Karosserie in diesem Bereich verzichtet werden. Hierdurch wird der Bau besonders leichter Kraftwagen ermöglicht. Anstelle der geschilderten Verstärkungs- bzw. Versteifungsfunktion der Strangpressprofile 24 können diese auch eine Funktion als Crashelement übernehmen. Hierzu werden Soll-Deformationsstellen in die Profile eingebracht, welches sich bei unfallbedingter Kraftbeaufschlagung unter Energieabsorption verformen, sodass im unfallbedingten Lastpfad hinter dem Gehäuse 10 liegende Komponenten des
Kraftwagens eine geringere Kraftbeaufschlagung erfahren. Hierdurch kann beispielsweise bei Bagatellunfällen eine Beschädigung solcher Komponenten reduziert oder vollständig vermieden werden.
Neben dieser strukturellen Aufgabe im Rahmen einer Kraftwagenkarosserie kann ein derartiges Gehäuse 10 auch funktionelle Aufgaben aufnehmen. Zusätzlich zu den Strangpressprofilen 24 können weitere Struktur- oder Funktionselemente an das
Gehäuse 10 angeformt werden. Dies kann durch Gießen oder auch durch Eingießen von weiteren Strangpressprofilen oder Blechen geschehen. Beispielsweise kann das
Gehäuse 10 Aufnahmen zur Halterung von Fahrwerkskomponenten wie Lenkern, Dämpfern oder Achsen aufweisen. Insgesamt wird hierdurch eine besonders hoch integrierte Kraftwagenkarosserie geschaffen, wodurch sowohl Bauraum als auch Gewicht eingespart wird.

Claims

Patentansprüche
1. Gehäuse (10) für eine Kraftwagenkomponente (12) oder dergleichen, insbesondere für einen Elektromotor, eine hydraulische Vorrichtung oder ein Steuergerät, mit wenigstens einem Gehäuseteil, insbesondere einen Halter (24; 16) zum Halten des Gehäuses (10) und/oder der Kraftwagenkomponente (12), welcher im Bereich eines korrespondierenden Rohbauteils des Kraftwagenrohbaus und/oder eines
Fahrwerkteils des Kraftwagenfahrwerks anordenbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der wenigstens eine Gehäuseteil des Gehäuses (10) als Struktur- und/oder Funktionselement (24) des Kraftwagenrohbaus und/oder des Kraftwagenfahrwerks ausgebildet ist.
2. Gehäuse (10) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Gehäuse (10) ein Gussbauteil (14) aus einer Metalllegierung, insbesondere einer Leichtmetalllegierung, umfasst, wobei der als Struktur- und/oder
Funktionselement (24) ausgebildete Gehäuseteil, insbesondere der Halter (16), einstückig mit dem Gussbauteil (14) ausgebildet ist.
3. Gehäuse (10) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der als Struktur- und/oder Funktionselement (24) ausgebildete Gehäuseteil, insbesondere der Halter (24), in wenigstens einem Anbindungsbereich (28) mit dem korrespondierenden Rohbauteil (32) verbindbar ist.
4. Gehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der als Struktur- und/oder Funktionselement (24) ausgebildete Gehäuseteil, insbesondere der Halter (24), als Versteifungs- und/oder Crashelement des Kraftwagenrohbaus ausgebildet ist.
5. Gehäuse (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der als Struktur- und/oder Funktionselement (24) ausgebildete Gehäuseteil, insbesondere der Halter (24), als Fahrwerkselement ausgebildet ist.
6. Gehäuse (10) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Fahrwerkselement eine Aufnahme für einen Lenker und/oder eine Achse und/oder einen Dämpfer und/oder dergleichen umfasst.
7. Gehäuse (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der als Struktur- und/oder Funktionselement (24) ausgebildete Gehäuseteil, insbesondere der Halter (24), als in das Gussbauteil (14) eingegossenes Blechteil und/oder Strangpressprofil ausgebildet ist.
8. Gehäuse (10) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Blechteil und/oder Strangpressprofil (24) aus einer von einem Material des Gussbauteils unterschiedlichen Legierung, insbesondere aus Stahl, ausgebildet ist.
9. Rohbauteil eines Kraftwagenrohbaus eines Kraftwagens mit wenigstens einem
Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, welches mit wenigstens einem
Gehäuseteil, insbesondere einem Halter (24; 16) zum Halten des Gehäuses (10) und/oder der Kraftwagenkomponente (12), im Bereich des Rohbauteils angeordnet ist.
10. Fahrwerkteil eines Kraftwagenfahrwerks eines Kraftwagens mit wenigstens einem Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, welches mit wenigstens einem
Gehäuseteil, insbesondere einem Halter (24; 16) zum Halten des Gehäuses (10) und/oder der Kraftwagenkomponente (12), im Bereich des Fahrwerkteils
angeordnet ist.
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