DE10026564C1 - Ventilsteuergerät - Google Patents
VentilsteuergerätInfo
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Abstract
Bisherige Ventilsteuergeräte sind in Gehäusen aufgebaut, die einen Deckel und einen Rahmen aufweisen, in dem die Ventilspulen vergossen sind. Zwischen dem Deckel und dem Rahmen befindet sich der Schaltungsträger mit den elektronischen Bauelementen. Bei dem neuen Ventilsteuergerät soll das Gehäuse entfallen und sich das Herstellverfahren vereinfachen. DOLLAR A Um das Gehäuse einzusparen, wird das Ventilsteuergerät mitsamt dem Schaltungsträger vergossen. Die Vergussmasse bildet das Gehäuse der Ventilsteuerung. Bei der Herstellung werden nach dem mechanischen und elektrischen Verbinden von Spulen und Schaltungsträger die Spulen im Vergießwerkzeug fixiert und dann die komplette Anordnung vorzugsweise mit Epoxidharz vergossen. DOLLAR A Derartige Ventilsteuergeräte eignen sich aufgrund ihrer hohen Zuverlässigkeit für Anti-Blockier-Systeme, Anti-Schlupf-Regelungen, elektronische Bremskraftverstärkungen und elektronische Stabilisierungs-Programme im Kraftfahrzeug.
Description
Die Erfindung betrifft ein Ventilsteuergerät gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1. Ein solches Ventilsteuergerät ist beispielsweise ein
elektronisches Steuergerät für ein Antiblockiersystem (ABS) in einem
Kraftfahrzeug, bei dem die Bremsflüssigkeit, welche die Radbremsen betätigt, mit
zwei Ventilen pro Rad gesteuert wird. Die Ventile werden durch einen
Elektromagneten betätigt.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines solchen
Ventilsteuergerätes.
Ein bekanntes ABS-System, wie in der EP 0499 670 A1 beschrieben, weist ein
Gehäuse mit einem Gehäuserahmen und einem Deckel auf. In dem
Gehäuserahmen sind Ventilspulen nachgiebig eingebettet. Dies wird dadurch
erreicht, dass die Ventilspulen in ihrer Lage zu dem Gehäuserahmen positioniert
und die Zwischenräume mit einer Vergußmasse aufgefüllt werden. Die
Bestandteile der Ventilspule, wie umwickelter Spulenkörper und diesen
umgebenden Jochring werden vor der Montage in den Gehäuserahmen mit einer
Vergußmasse aufgefüllt. Danach werden die Ventilspulen in das Gehäuse
montiert und durch Vergießen fixiert.
Nachteilig hierbei ist jedoch, dass mehrere Vergussvorgänge notwendig sind. Die
Vergußmasse dient hierbei nicht als Gehäusebestandteil, sondern nur zur
nachgiebigen Einbettung der Spulen. Diese nachgiebige Einbettung wiederum
dient nur zum Toleranzausgleich, wenn später der Ventilblock auf das
Ventilsteuergerät angebracht wird. Weitere Gehäuseteile sind notwendig, um die
ganze Ventilsteuerung wasserdicht zu umhüllen.
In der DE 42 32 205 A1 werden in einem Gehäuserahmen eines
Ventilsteuergerätes die Bestandteile einer Ventilspule, wie der umwickelte
Spulenkörper, der Jochring und die Ventilspule selbst durch Spritzgießen mit einer
Vergußmasse in einem Arbeitsgang nachgiebig eingebettet und als
Gehäuseboden an einen Schaltungsträger angebracht. Auf der anderen Seite wird
über den Schaltungsträger ein zusätzlicher Deckel montiert, der das
Ventilsteuergerät wasserdicht verschließt.
Nachteilig bei diesem Ventilsteuergerät ist es, dass die vergossene Anordnung
aufgrund des ungeschützten Schaltungsträgers gleichfalls ein zusätzliches
Gehäuse benötigt, da die weiche Vergußmasse allein keinen zuverlässigen Schutz
gegen Umwelteinflüsse bietet. Das separate Gehäuse wiederum erfordert
Dichtlippen und Belüftungsmembrane, die den Schaltungsträger gegen
Feuchtigkeit schützen.
In der DE 196 40 261 A1 wird zusätzlich neben den Ventilspulen auch der
Schaltungsträger mit einer elastischen Vergußmasse mitvergossen, um einen
Schutz gegen Umwelteinflüsse insbesondere Feuchtigkeit zu erreichen.
Nachteilig bei diesem Ventilsteuergerät ist es, dass diese elastisch vergossene
Vorrichtung einen Druckgussdeckel benötigt, der für die mechanische Stabilität
der Anordnung gebraucht und in dem das Ventilsteuergerät positioniert wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ventilsteuergerät zu schaffen, das dicht ist,
wenig Gehäuseteile aufweist und einfach und kostengünstig hergestellt und
montiert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Ventilsteuergerät mit den
Merkmalen von Patentanspruch 1 und durch ein Verfahren gemäß
Patentanspruch 8 gelöst. Das erfindungsgemäße Ventilsteuergerät ist komplett
vergossen. Der Schaltungsträger und die Ventilspulen sind formschlüssig mit
Vergußmasse abgedeckt. Die formschlüssige Schutzabdeckung aus Vergußmasse
bildet das alleinige Gehäuse des Ventilsteuergeräts, die einerseits die
Position festhält und andererseits umhüllt, um diese vor Umwelteinflüssen,
insbesondere Feuchtigkeit, zu schützen. Beim Verfahren zur Herstellung eines
solchen Ventilsteuergeräts wird der Schaltungsträger mit den elektronischen
Bauteilen und die Spulen mechanisch miteinander verbunden, die Spulen am
Vergießwerkzeug fixiert, dann vergossen und zum Schluss ausgehärtet. Hierbei
können als Vergußmasse auch unterschiedliche Materialien mit unterschiedlichen
Eigenschaften verwendet werden. Die Vergußmasse kann nach der Verarbeitung
hart und starr oder weich
und elastisch sein. Sie kann jedoch auch an verschiedenen Stellen
unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, wie beispielsweise im Bereich der
Spulen weich und elastisch und im Außenbereich und im Bereich der Leiterplatte
hart und starr.
Die Vorteile der Erfindung sind, dass nur noch ein Vergießprozess benötigt wird,
aber keine Montage mehr, bei der mehrere Teile zusammengefügt werden
müssen, um das Ventilsteuergerät mit einem wasserdichten Gehäuse zu
versehen. Dadurch entfällt der Prüfaufwand, insbesondere bezüglich der
Gehäusedichtigkeit. Es werden keinen einzelnen, separaten Gehäuseteile mehr
benötigt. Gleichfalls entfallen flexible Dichtungen, Dichtlippen und
Belüftungsmembrane.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen. Hierbei können Jochbestandteile oder eine Metallplatte, die
gleichfalls als Jochbestandteil dient und bzw. oder zur Wärmeabfuhr für die
Leistungsbauelementen verwendet wird, zusätzlich in die Vergussmasse mit
eingebettet werden. Auch wird entgegen der herkömmlichen Meinung keine
weiche Vergussmasse verwendet sondern eine, die nach dem Aushärten hart und
starr ist. Die Spulen sind dann unbeweglich in der Vergussmasse angeordnet. Der
Toleranzausgleich erfolgt dann nicht mehr über die bewegliche Anordnung der
Spulen in der Vergussmasse sondern über den Spuleninnendurchmesser. Auch
wird bei anderen vorteilhaften Weiterbildungen das Joch als C-förmiges,
glockenförmiges oder U-förmiges Joch ausgebildet und nachträglich nach dem
Verguss an den Spulen angeordnet. Ferner kann die mechanische Verbindung
zwischen Spule und Schaltungsträger gleichzeitig auch die elektrische Verbindung
darstellen.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Figuren
näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:
Fig. 1: Ventilsteuergerät ohne Metallplatte
Fig. 2: Spulenanordnung
Fig. 3a: Seitenansicht Spulenkörper
Fig. 3b: Vorderansicht Spulenkörper
Fig. 4a: Seitenansicht Jochbügel
Fig. 4b: Vorderansicht Jochbügel
Fig. 5: Ventilsteuergerät mit Metallplatte
Fig. 6: Spulenanordnung
Fig. 7a: Seitenansicht Spulenkörper
Fig. 7b: Vorderansicht Spulenkörper
Fig. 8a: Seitenansicht glockenförmiges Joch
Fig. 8b: Vorderansicht glockenförmiges Joch
Fig. 9a: Seitenansicht U-förmiges Joch
Fig. 9b: Vorderansicht U-förmiges Joch
Fig. 10a: Jochplatte von unten
Fig. 10b: Schnittdarstellung der Jochplatte
Fig. 1 zeigt ein vergossenes Ventilsteuergerät ohne Metallplatte mit
angedeutetem Ventilblock 12. In der Vergußmasse 8 befindet sich der
Schaltungsträger 1, insbesondere eine Leiterplatte, die mit den elektronischen
Bauteilen 2 bestückt ist. Die elektronischen Bauteile 2 können ein Gehäuse
aufweisen oder als blankes Chip, das auch durch die Vergußmasse 8 geschützt
werden kann, auf dem Schaltungsträger 1 angebracht sein. Gleichfalls sind am
Schaltungsträger 1 über die Vergußmasse Spulen 5 befestigt. Die
Schutzabdeckung aus Vergußmasse ist an unterschiedlichen Stellen
unterschiedlich dick und massiv. Der Zwischenraum zwischen zwei Spulen 5 ist
komplett mit Vergußmasse 8 ausgefüllt. Der verbleibende Spulenbereich, also die
Spulenoberseite, -unterseite und der Außenbereich sind nur mit einem dünnen
Überzug von Vergußmasse 8 abgedeckt. Der Schaltungsträger 1 ist mit einer
etwas dickeren Schicht Vergußmasse 8 überzogen. In dieser Abbildung sind
Grenzschichten zwischen den einzelnen vergossenen Komponenten angedeutet.
Damit soll nahe gelegt werden, dass die Vergußmasse 8 auch aus
unterschiedlichen Materialien bestehen kann, welche wiederum unterschiedliche
Eigenschaften aufweisen können. Im Spulenbereich kann die Vergußmasse 8
weich und elastisch sein und im Bereich des Schaltungsträgers hart und starr. Im
Bereich zwischen den Spulen 5 und dem Schaltungsträger 1 kann die
Vergußmasse 8 nur geringe elastische Eigenschaften aufweisen. Zur
Vereinfachung für die weitere Beschreibung der Anwendungsbeispiele wird davon
ausgegangen, dass es sich um eine homogene Vergußmasse handelt, die an jeder
Stelle die gleichen Eigenschaften und keine Grenzflächen aufweist und die nach
der Verarbeitung hart und starr wird. Die von der Vergußmasse umgebenen
Spulen, auch Ventilspulen genannt, bestehen aus Spulenkörper 3 und Wicklungen
4 und stellen die Elektromagneten dar, mit denen über die Ventildome 11 die
Ventile des Ventilblocks 12 betätigt werden. Die elektrischen Spulenanschlüsse
7, die seitlich am Spulenkörper 3 angebracht sind, ragen in die Leiterplatte 1. In
dieser Abbildung sind zwei Spulen dargestellt, die sich gegenüber stehen, so dass
ihre seitlich angebrachten Spulenanschlüsse 7 benachbart sind. Dieser Aufbau ist
besonders platzsparend. Die Spulen und der Schaltungsträger 1 sind komplett bis
auf das Spuleninnere vergossen. Im Spuleninnern ist der Spulenkörper 3 sichtbar.
Die Außenflächen des Spulenkörpers 3 und die Spulenwindungen 4 sind
formschlüssig mit Vergußmasse 8 abgedeckt. Diese vergossene Anordnung
schützt alle Komponenten, insbesondere die elektronischen Bauteile 2 vor
ungünstigen Umgebungsbedingungen wie z. B. Wasser, Feuchte und Staub. Die
Vergußmasse 8 besteht in diesem Fall aus Epoxidharz. Die Vergußmasse 8 wird
nach dem Aushärten der Anordnung starr. Die vergossenen Komponenten, wie
Spulen 5, Schaltungsträger 1, elektronische Bauteile 2 sind durch die
Vergußmasse fixiert. Mit diesem Aufbau wird kein Gehäuse mehr benötigt. Die
Vergußmasse 8 selbst bildet das Gehäuse aus. Zwischen den Spulen 5 und der
Leiterplatte 1 sind Aussparungen ausgebildet, in die der Jochbügel 6 nach dem
Vergießen eingebracht werden kann. Der Jochbügel 6 ist im Vergleich zu den
elektronischen Bauteilen 2 unempfindlich gegen Umwelteinflüsse und wird in
diesem Anwendungsbeispiel deshalb nicht mitvergossen, sondern nachträglich an
der vergossenen Anordnung angebracht. Der Jochbügel 6, der seitlich über die
Spule geschoben wird, ist C-förmig ausgebildet und weist auf seiner Ober- und
Unterseite einen Wulst 10 auf. Dabei werden die Wulste 10 des Jochbügels 6
zentrisch über dem Hohlraum, in den später der Ventildom 11 eingeführt wird, im
Spulenkörper 3 positioniert. Des weiteren ist in dieser Abbildung neben dem
Ventilsteuergerät auch die Hydraulikbaugruppe 12, insbesondere der Ventilblock
abgebildet, dessen Ventildome 11 in den Spulenkörper 3 ragen.
Um ein solches vergossenes Ventilsteuergerät herzustellen, ist es sinnvoll das
Vergießwerkzeug so aufzubauen, dass es gleichfalls Dome ausbildet, welche in
den Spulenkörper eingebracht werden und an denen die Spulen während des
Vergießvorgangs fixiert sind. Vor dem Vergießen wurden die Spulenkörper 3 mit
dem Schaltungsträger 1 verbunden. Hierbei bilden die Anschlusspins 7 der
Spulenkörper 3 nicht nur die elektrische, sondern auch die mechanische
Verbindung, durch die zumindest teilweise der Schaltungsträger 1 im
Vergießwerkzeug fixiert wird.
Fig. 2 zeigt die Spulenanordnung mit dem Schaltungsträger im unvergossenen
Zustand. Die beiden abgebildeten Spulen 5 bestehen jeweils aus einem
Spulenkörper 3, auf dem die Spulenwicklungen 4 angebracht sind. Die
Anschlüsse 7 der Spulen 5 sind nicht symmetrisch bezüglich der Spulenachse
herausgeführt, sondern sind an der Seite angebracht. Die Spulenanschlüsse 7
werden durch die Bohrungen des Schaltungsträgers 1, insbesondere der
Leiterplatte, gesteckt und sind dann über Presskräfte bzw. Lot fixiert. Sie bilden
eine feste Einheit und können zusammen vergossen werden. Ferner ist zwischen
den Spulen 5 und der Leiterplatte 1 ein Freiraum. Die seitlich angebrachten
Anschlüsse und der Freiraum dienen dazu, einen Platz für den Jochbügel, der in
dieser Abbildung nicht dargestellt ist und der nach dem Verguss seitlich über die
Spulen geschoben wird, zu schaffen.
Die Fig. 3a und 3b zeigen den Spulenkörper. In Fig. 3a als Seitenansicht
und in Fig. 3b als Vorderansicht. Die Anschlüsse 7 werden hier seitlich am
Spulenkörper 3 herausgeführt. Die Anschlüsse 7 haben nicht nur die Aufgabe
einen elektrischen Kontakt zwischen Schaltungsträger und Spule herzustellen
sondern stützen, wie in Fig. 2 ersichtlich, die Leiterplatte während des
Vergießens. Aus diesem Grund müssen die Anschlüsse 7 so dimensioniert
werden, dass sie stabil genug sind, um dem Einpressprozess bzw. dem
Lötprozess standzuhalten und den Schaltungsträger zu tragen. Des weiteren
müssen Sie auch so angeordnet sein, dass sie dem Jochbügel nicht im Wege
stehen. Der Durchmesser des Hohlraums im Spulenkörperinnern muss so groß
gewählt werden, dass die zulässigen Toleranzen, die von der Anordnung der
Ventildome im Ventilblock herstammen, ausgeglichen werden können. Die
vergossenen Spulenkörper mit den Wicklungen sind nämlich später in der
Vergussmasse fixiert und nicht mehr beweglich angeordnet. Der Spulenkörper
besteht aus Kunststoff.
Die Fig. 4a und 4b zeigen den Jochbügel in verschiedenen Perspektiven. In
Fig. 4a in der Seitenansicht und in Fig. 4b in der Vorderansicht. Wie aus den
Abbildungen ersichtlich, ist der Jochbügel 6 C-förmig und weist an seiner Ober-
und Unterseite jeweils einen Wulst 10 auf, in den später der Ventildom eingeführt
wird. Der Jochbügel 6 wird über den Spulenkörper, entsprechend den Fig. 3a
und 3b geschoben. Da der Jochbügel 6, der aus Blech besteht, erst nach dem
Vergießen angebracht werden kann, kann dieser auch beweglich gelagert sein, so
dass der Innendurchmesser der Wulste 10 nicht alle Toleranzen, die von der
Anordnung der Ventildome im Ventilblock herstammen, ausgleichen muss. Der
Toleranzausgleich erfolgt über die Beweglichkeit des Jochbügels 3.
Fig. 5 zeigt ein vergossenes Ventilsteuergerät mit Metallplatte 13 und
angedeutetem Ventilblock 12. In der Vergußmasse 8 befindet sich der
Schaltungsträger 1, insbesondere eine Leiterplatte, die mit den elektronischen
Bauteilen 2 bestückt ist. Die elektronischen Bauteile 2 können ein Gehäuse
aufweisen oder als blankes Chip auf dem Schaltungsträger 1 angebracht sein.
Gleichfalls sind am Schaltungsträger 1 Spulen befestigt, die einen Spulenkörper 3
und Wicklungen 4 aufweisen. Zwischen dem Schaltungsträger 1 und den Spulen
ist eine Metallplatte 13 angeordnet. Die Metallplatte 13 weist Einzüge 14 auf, auf
die der Spulenkörper 3 aufgesteckt ist. Die Metallplatte 13 hat im
Anwendungsbeispiel gleich zwei Funktionen. Hauptsächlich dient sie als
Jochbestandteil und zum anderen als Metallkörper zur Wärmeabfuhr von auf dem
Schaltungsträger 1 montierten Leistungsbauelementen. Die mit der Metallplatte
13, die nachfolgend auch als Jochplatte 13 bezeichnet wird, und dem
Schaltungsträger 1 verbundenen Spulenkörper 3 und die Wicklungen 4 stellen die
Elektromagneten dar, mit denen über den Ventildom 11 die Ventile des
Ventilblocks 12 betätigt werden. Die elektrischen Spulenanschlüsse 7, die
seitlich am Spulenkörper 3 angebracht sind, ragen in die Leiterplatte 1. In dieser
Abbildung sind zwei Spulen dargestellt, die sich gegenüber stehen, so dass ihre
seitlich angebrachten Spulenanschlüsse 7 benachbart sind. Dieser Aufbau ist
besonders platzsparend. Die Spulen und der Schaltungsträger 1 sind komplett bis
auf das Spuleninnere vergossen. Im Spuleninnern ist der innere Spulenkörper 3
sichtbar. Die Außenflächen des Spulenkörpers 3 und die Spulenwindungen 4 sind
formschlüssig mit Vergußmasse 8 abgedeckt. Diese vergossene Anordnung
schützt alle Komponenten, insbesondere die elektronischen Bauteile 2 vor
ungünstigen Umgebungsbedingungen, wie z. B. Wasser, Feuchte und Staub. Die
Vergußmasse 8 besteht in diesem Fall aus Epoxidharz. Die Vergußmasse 8 wird
nach dem Aushärten der Anordnung starr. Die vergossenen Komponenten, wie
Spulen, Schaltungsträger 1, Jochplatte 13 und elektronische Bauteile 2 sind
durch die Vergußmasse fixiert. Mit diesem Aufbau wird kein Gehäuse mehr
benötigt. Die Vergußmasse 8 selbst bildet das Gehäuse aus. Zwischen den
einzelnen Spulen sind Aussparungen ausgebildet, in welche die Jochglocke 15
nach dem Vergießen eingebracht werden kann. Die Jochglocke 15 ist im
Vergleich zu den elektronischen Bauteilen 2 unempfindlich gegen
Umwelteinflüsse und wird in diesem Anwendungsbeispiel deshalb nicht
mitvergossen, sondern nachträglich an der vergossenen Anordnung angebracht.
Die Jochglocke 15, die von oben bzw. von unten über die Spule geschoben wird,
ist glockenförmig ausgebildet und weist an der einen Seite einen Wulst 10 auf.
Auf der gegenüberliegenden Seite wird dieser durch den Einzug 14 der Jochplatte
13 dargestellt. Dabei wird der Wulst 10 und der Einzug 14 der Jochplatte 13
zentrisch am Hohlraum des Spulenkörpers 3, in den später der Ventildom 11
eingeführt wird, positioniert. Anstatt der Jochglocke 15, welche die
Spulenwicklung 4 komplett umschließt kann auch ein U-förmiges Joch verwendet
werden, das die vergossene Spulenwicklung an zwei Seiten nicht bedeckt. Des
weiteren ist in dieser Abbildung neben dem Ventilsteuergerät auch die
Hydraulikbaugruppe 12, insbesondere der Ventilblock abgebildet, dessen
Ventildome 11 in den Spulenkörper 5 ragen.
Um ein solches vergossenes Ventilsteuergerät herzustellen ist es sinnvoll das
Vergießwerkzeug so aufzubauen, dass es gleichfalls Dome ausbildet, welche in
den Spulenkörper eingebracht werden und an denen die Spulen während des
Vergießvorgangs fixiert sind. Vor dem Vergießen wurden die Spulen 5 mit dem
Schaltungsträger 1 und mit der Metallplatte 13 verbunden. Hierbei bilden die
Anschlusspins 7 der Spulenkörper 3 nicht nur die elektrische, sondern auch die
mechanische Verbindung, durch die zumindest teilweise der Schaltungsträger 1
im Vergießwerkzeug fixiert wird. Der Formschluss zwischen Spulenkörper 3 und
dem Einzug 14 der Metallplatte 13 bildet gleichfalls eine mechanische Fixierung
während des Vergießvorgangs aus.
Fig. 6 zeigt die Spulenanordnung mit dem Schaltungsträger und der Jochplatte
im unvergossenen Zustand. Die beiden abgebildeten Spulen 5 bestehen jeweils
aus einem Spulenkörper 3, auf dem die Spulenwicklungen 4 angebracht sind. Die
Anschlüsse 7 der Spulen 5 sind nicht symmetrisch bezüglich der Spulenachse
herausgeführt, sondern sind an der Seite angebracht. Die Spulenanschlüsse 7
werden durch Öffnungen 17 der Jochplatte 13 in die Bohrungen des
Schaltungsträgers 1, insbesondere der Leiterplatte, gesteckt und sind dann über
Presskräfte bzw. Lot fixiert. Die Fixierung der Jochplatte 13 erfolgt, indem die
Einzüge 14 der Jochplatte 13 in den Spulenkörper 3 formschlüssig eingebracht
werden. Spulenkörper 3, Schaltungsträger 1 und Metallplatte 13, bilden eine
feste Einheit und können zusammen vergossen werden. Ferner ist zwischen den
einzelnen Spulen ein Freiraum angebracht. Dieser Freiraum dient dazu, einen
Platz für die Jochglocke, die in dieser Abbildung nicht dargestellt ist und die nach
dem Verguss von oben bzw. von unten über die Spulen geschoben wird, zu
schaffen.
Die Fig. 7a und 7b zeigen den Spulenkörper. In Fig. 7a als Seitenansicht
und in Fig. 7b als Vorderansicht. Die Anschlüsse 7 werden hier seitlich am
Spulenkörper 3 herausgeführt. Die Anschlüsse 7 haben nicht nur die Aufgabe
einen elektrischen Kontakt zwischen Schaltungsträger und Spule herzustellen
sondern stützen, wie in Fig. 6 ersichtlich, die Leiterplatte während des
Vergießens. Aus diesem Grund müssen die Anschlüsse 7 so dimensioniert
werden, dass sie stabil genug sind, um dem Einpressprozess bzw. dem
Lötprozess standzuhalten und den Schaltungsträger zu tragen. Des weiteren
müssen Sie auch so angeordnet sein, dass sie der Jochglocke nicht im Wege
stehen. Der Hohlraum im Innern des Spulenkörpers weist verschiedene
Durchmesser auf. Der kleinere Durchmesser auf der einen Seite des Hohlraums
im Spulenkörperinnern muss so groß gewählt werden, dass die zulässigen
Toleranzen, die von der Anordnung der Ventildome im Ventilblock herstammen,
ausgeglichen werden können. Die vergossenen Spulenkörper mit den Wicklungen
sind nämlich später in der Vergussmasse fixiert und nicht mehr beweglich
angeordnet. Der größere Durchmesser auf der anderen Seite muss zusammen mit
der Blechstärke der Einzüge der Jochplatte wieder den kleineren ergeben. Der
Spulenkörper besteht aus Kunststoff.
Die Fig. 8a und 8b zeigen die Jochglocke in verschiedenen Perspektiven. In
Fig. 8a in der Seitenansicht und in Fig. 8b in der Vorderansicht. Wie aus den
Abbildungen ersichtlich, ist die Jochglocke 15 topfförmig und weist an der einen
Seite einen Wulst 10 auf, in den später der Ventildom eingeführt wird. Die
Jochglocke 15 wird über den Spulenkörper, entsprechend den Fig. 7a und 7b
geschoben. Da die Jochglocke 15, die aus Blech besteht, erst nach dem
Vergießen angebracht werden kann, kann diese auch beweglich gelagert sein, so
dass der Innendurchmesser des Wulstes 10 nicht alle Toleranzen, die von der
Anordnung der Ventildome im Ventilblock herstammen, ausgleichen muss. Der
Toleranzausgleich erfolgt über die Beweglichkeit der Jochglocke 3.
Die Fig. 9a und 9b zeigen anstatt einer Jochglocke ein U-förmiges Joch 16 in
verschiedenen Perspektiven. In Fig. 9a in der Seitenansicht und in Fig. 9b in
der Vorderansicht. Wie aus den Abbildungen ersichtlich, ist das Joch 16 U-förmig,
das heißt es umschließt die Spule nicht vollständig wie die Glockenform, sondern
ist an zwei Seiten geöffnet. Auch dieser Aufbau weist an der einen Seite einen
Wulst 10 auf, in den später der Ventildom eingeführt wird. Das U-förmige Joch 16
wird über den Spulenkörper, entsprechend den Fig. 7a und 7b, geschoben.
Da das U-förmige Joch 16, das aus Blech besteht, erst nach dem Vergießen
angebracht werden kann, kann dieses auch beweglich gelagert sein, so dass der
Innendurchmesser des Wulstes 10 nicht alle Toleranzen, die von der Anordnung
der Ventildome im Ventilblock herstammen, ausgleichen muss. Der
Toleranzausgleich erfolgt über die Beweglichkeit des U-förmigen Jochs 16.
Fig. 10a zeigt die Jochplatte 13 von unten vor der Montage mit den anderen
Bauteilen und dem Verguss. Auf die kreisförmigen Einzüge 14 werden die
Ventilspulen gesteckt. Neben den Einzügen 14 befinden sich Öffnungen 17, um
später die Spulenanschlüsse durch die Jochplatte hindurch zum Schaltungsträger
zu führen. Gleichfalls ist zur Verdeutlichung des späteren Aufbaus in dieser
Abbildung der Grundriss der Jochglocke 15 und des U-förmigen Jochs 16
dargestellt, die jeweils zusammen mit der Jochplatte das Joch für eine Spule
ergeben.
Fig. 10b zeigt die Schnittdarstellung durch die Jochplatte. Die metallene
Jochplatte 13 weist Einzüge 14 auf, die aus der Ebene der Jochplatte
hervorstehen. Sie werden später in das Spuleninnere eingeführt. Die Öffnungen
17 in der Jochplatte 13 dienen dazu, die Spulenanschlüsse, welche die
elektrische und mechanische Verbindung zum Schaltungsträger darstellen,
durchzuführen.
Für die dargestellten Anwendungsbeispiele ist es naheliegend, dass die
formschlüssig angebrachte Vergußmasse nicht homogen sein muss, sondern aus
unterschiedlichen Materialen bestehen kann und die unterschiedlichen
Materialien auch stufenweise angebracht werden können.
Ferner können auch die Jochbestandteile 6, 15, 16, die in den
Anwendungsbeispielen nicht unter der Vergußmasse angeordnet sind, mit den
anderen Komponenten formschlüssig vergossen werden, wodurch ein weiterer
Montageschritt eingespart wird.
Claims (11)
1. Ventilsteuergerät, bestehend aus einem Schaltungsträger (1) und Ventilspulen
(5), die mit dem Schaltungsträger (1) elektrisch verbunden sind und mit einem
den Schaltungsträger (1) und die Ventilspulen (5) aufnehmenden Gehäuse,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsträger (1) und die
Ventilspulen (5) in einer gemeinsamen formschlüssigen Schutzabdeckung
angeordnet sind, die das alleinige Gehäuse des Ventilsteuergerätes darstellt
und diese Schutzabdeckung aus einer Vergußmasse (8) besteht.
2. Ventilsteuergerät nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
zusätzlich eine Metallplatte (13) in der Vergußmasse (8), die als Gehäuse
dient, eingebettet ist.
3. Ventilsteuergerät nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass zusätzlich Jochbestandteile (6, 15, 16) in der Vergußmasse (8), die als
Gehäuse dient, eingebettet sind.
4. Ventilsteuergerät nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein
glockenförmiges Joch (15) über der vergossenen Spule (5) angeordnet ist.
5. Ventilsteuergerät nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein
U-förmiges Joch (16) über der vergossenen Spule angeordnet ist.
6. Ventilsteuergerät nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein
C-förmiges Joch (6) seitlich an der vergossenen Spule (5) angeordnet ist.
7. Ventilsteuergerät nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die aus Vergußmasse (8) bestehende Schutzabdeckung hart und
wasserdicht ist.
8. Ventilsteuergerät nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Vergußmasse (8) aus Epoxidharz besteht.
9. Verfahren zur Herstellung eines Ventilsteuergeräts mithilfe eines
Vergießwerkzeuges nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der Schaltungsträger (1) mit den elektronischen Bauteilen (2) und die Spulen (5) mechanisch verbunden werden,
die Spulen (5) auf Dome des Vergießwerkzeuges aufgesteckt werden,
die Spulen (5) zusammen mit dem Schaltungsträger (1) vergossen werden und anschließend,
eine Aushärtung der Vergußmasse (8) erfolgt.
der Schaltungsträger (1) mit den elektronischen Bauteilen (2) und die Spulen (5) mechanisch verbunden werden,
die Spulen (5) auf Dome des Vergießwerkzeuges aufgesteckt werden,
die Spulen (5) zusammen mit dem Schaltungsträger (1) vergossen werden und anschließend,
eine Aushärtung der Vergußmasse (8) erfolgt.
10. Verfahren zur Herstellung eines Ventilsteuergeräts Mithilfe eines
Vergießwerkzeuges nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
der Schaltungsträger (1) mit den elektronischen Bauteilen (2), die Metallplatte (13) und die Spulen (5) mechanisch verbunden werden,
die Spulen (5) auf Dome des Vergießwerkzeuges aufgesteckt werden,
die Spulen (5) zusammen mit dem Schaltungsträger (1) und der Metallplatte (13) vergossen werden und zum Schluss,
eine Aushärtung der Vergußmasse (8) erfolgt.
der Schaltungsträger (1) mit den elektronischen Bauteilen (2), die Metallplatte (13) und die Spulen (5) mechanisch verbunden werden,
die Spulen (5) auf Dome des Vergießwerkzeuges aufgesteckt werden,
die Spulen (5) zusammen mit dem Schaltungsträger (1) und der Metallplatte (13) vergossen werden und zum Schluss,
eine Aushärtung der Vergußmasse (8) erfolgt.
11. Ventilsteuergerät, hergestellt nach einem Verfahren gemäß Patentanspruch 9
oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Verbindung
zwischen Schaltungsträger (1) und Spule (5) gleichzeitig auch die elektrische
Verbindung (7) ist.
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Date | Code | Title | Description |
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8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: CONTI TEMIC MICROELECTRONIC GMBH, 90411 NUERNBERG, |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |