DE10204912A1 - Elektrohydraulischer Regler für Fahrzeuge - Google Patents

Abstract

Bekannte elektrohydraulische Regler bestehen aus einer Elektronikbaugruppe und einer Hydraulikbaugruppe, die sich jeweils in einem separaten Gehäuse befinden und die erst bei der Endmontage zusammengesetzt werden. Zur Verbesserung des magnetischen Flusses befindet sich in der Elektronikbaugruppe eine Jochanordnung, wobei die Anbringung des Jochs und des Gehäuses in verschiedenen Aufbauschritten erfolgt. DOLLAR A Um die Montageschritte beim Aufbau eines elektrohydraulischen Reglers zu reduzieren und zu vereinfachen, wird die Hydraulikbaugruppe zusammen mit der Elektronikbaugruppe mit einem zumindest teilweise magnetischen Vergussmaterial vergossen, das sowohl das Gehäuse, das Spulenjoch und die Verbindung zwischen der Elektronik- und der Hydraulikbaugruppe ausbildet. DOLLAR A Solche elektrohydraulischen Regler eignen sich für Bremssteuergeräte, die einen kostengünstigen Aufbau und eine verlustarme Energieübertragung von einer Spulenanordnung zu einer Ventilanorndung benötigen.

Description

• Die Erfindung betrifft einen elektrohydraulischen Regler für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Herkömmliche elektrohydraulische Regler weisen eine Elektronikbaugruppe und eine Hydraulikbaugruppe auf. Insbesondere bei elektrohydraulischen Reglern, die zur Betätigung der Bremsen in Fahrzeugen dienen, wird die Elektronikbaugruppe auf die Hydraulikbaugruppe aufgesetzt und verschraubt. Beide Baugruppen weisen ein separates Gehäuse auf. Die Elektronikbaugruppe weist im wesentlichen eine Spulenanordnung auf, mit der ein Magnetfeld erzeugt wird, eine Jochanordnung, die zur Führung des magnetischen Flusses dient und eine mit elektronischen Bauteilen bestückte Leiterplatte, welche zur Steuerung der Spulenanordnung dient. Die Hydraulikbaugruppe weist Ventilanordnungen auf, die in die Spulenanordnungen, insbesondere in den durch den Spulenkörper begrenzten Spuleninnenraum ragen. Wird durch Stromfluss in der Spulenanordnung ein Magnetfeld erzeugt und ist die Ventilanordnung, die in den Spuleninnenraum ragt, mit magnetischen Eigenschaften versehen, so kann eine Kraftübertragung über eine hydraulische Anlage hin zu einer Betätigungsvorrichtung, insbesondere einer Bremsvorrichtung, stattfinden. Die Güte der Energie- bzw. Kraftübertragung ist abhängig von dem Verlauf der magnetischen Flusslinien, die mit Hilfe eines Jochs geführt werden können.
• Nachteilig bei solchen elektrohydraulischen Reglern ist es, dass das Joch nicht exakt an der Spulenanordnung angebracht werden kann, weil die zwischen der Elektronikbaugruppe und der Hydraulikbaugruppe benötigten Aufbautoleranzen mit berücksichtigt werden müssen.
• Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrohydraulischen Regler aufzuzeigen, der einen passgenauen Sitz zwischen Elektronikbaugruppe und Hydraulikbaugruppe bzw. zwischen Spulenanordnung und Joch gewährleistet und eine kostengünstige Herstellung ermöglicht.
• Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass einerseits die Komponenten der Elektronikbaugruppe direkt an den entsprechenden Komponenten der Hydraulikbaugruppe positioniert werden und später durch eine Vergussmasse mit magnetischen Eigenschaften fixiert, wodurch die Spulenanordnungen von einem Joch umgeben werden.
• Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass in einem Arbeitsschritt, dem Vergießen, die Anordnung formschlüssig verbunden wird, die Spulenanordnungen mit einem Joch versehen werden, eine Fixierung der Komponenten erfolgt und der elektrohydraulische Regler mit einem robusten Gehäuse ausgestattet wird.
• Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Die Erfindung soll anhand der nachfolgenden Figuren dargestellt werden.
• Es zeigen:
• Fig. 1 Einzelkomponenten des elektrohydraulischen Reglers.
• Fig. 2 Positionierung der Komponenten des elektrohydraulischen Reglers.
• Fig. 3 elektrohydraulischer Regler nach dem Verguss.
• Fig. 4 Einzelkomponenten eines elektrohydraulischen Reglers mit zusätzlicher Jochanordnung.
• Fig. 5 Positionierung der Einzelkomponenten des elektrohydraulischen Reglers.
• Fig. 6 elektrohydraulischer Regler mit zusätzlicher Jochanordnung.
• Fig. 1 zeigt die wesentlichen Einzelkomponenten eines elektrohydraulischen Reglers. Die Hydraulikbaugruppe 3 dieser Anordnung weist im wesentlichen Ventilanordnungen 6 auf. Von dieser Ventilanordnung 6 aus werden über ein Fluid Kräfte zu einer Betätigungsanordnung weitergeleitet. Die Betätigungsanordnung, wie beispielsweise eine Bremsanlage, ist in diesem Ausführungsbeispiel nicht dargestellt. Die Ventilanordnung 6 wird von einer Elektronikbaugruppe 2 betätigt. Die wesentlichen Bestandteile der Elektronikbaugruppe 2 sind die Spulenanordnung 4, die aus einer auf einen Spulenkörper 8 gewickelten Drahtanordnung 9 besteht und die Anschlüsse 10 aufweist, und einer Leiterplatte 11, in die die Spulenanschlüsse 10 ragen. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Spulenanschlüsse 10 beweglich mit der Leiterplatte 11 verbunden, so dass die Spulenanordnungen 4 untereinander bewegt werden können. Im Ausführungsbeispiel ist die Leiterplatte mit elektronischen Bauelementen 12 bestückt, welche die Ansteuerschaltung ausbilden. Der Spulenkörper 8 weist im Innern einen Spuleninnenraum 13 auf, in den später die Ventilanordnung 6 eingeführt wird. Der Raum zwischen zwei Spulenanordnungen 4 wird als Spulenzwischenraum 14 definiert.
• Fig. 2 zeigt die Positionierung der Komponenten des elektrohydraulischen Reglers. Die abgebildeten Komponenten werden hierbei in ein Vergusswerkzeug eingelegt. Das Vergusswerkzeug ist in der Figur nicht dargestellt. Die Hydraulikbaugruppe 3 mit der Ventilanordnung 6 wird zur Positionierung der Elektronikbaugruppe 2, insbesondere der Spulenanordnung 4, verwendet. Hierfür wird der Spulenkörper 8 mit der Drahtanordnung 9 auf eine Ventilanordnung 6 gesetzt, so dass sich im Spuleninnenraum 13 zumindest Teile der Ventilanordnung 6 befinden. Der Spulenzwischenraum 14 wird durch die Positionierung der Spulenanordnung 4 an der Ventilanordnung 6 festgelegt. Falls erforderlich, kann dann die Leiterplatte 11 mit den Spulenanschlüssen 10 verbunden werden oder nachträglich mit elektronischen oder elektrischen Bauelementen bestückt werden. Nach der Positionierung der Spulenkörper 8 an der Ventilanordnung 6 müssen die Komponenten fixiert werden. Die Befestigung zwischen der mit elektronischen Bauteilen 12 bestückten Leiterplatte 11 und der Spulenanordnung 4 ist aufgrund der biegsamen Anschlüsse 10 beweglich.
• Fig. 3 zeigt einen vergossenen elektrohydraulischen Regler. Die Hydraulikbaugruppe 3 wurde hier zusammen mit den Komponenten der Elektronikbaugruppe 2 vergossen. Das Vergussmaterial 7 weist hierbei magnetische Eigenschaften auf. Die Elektronikbaugruppe 2 ist mit der Hydraulikbaugruppe 3 formschlüssig verbunden. Die Ventilanordnung 6 der Hydraulikbaugruppe 3 weist keine formschlüssige Verbindung zur Vergussmasse auf. Die Ventilanordnung 6 kann durch Magnetfelder, die durch die Spulenanordnung 4 erzeugt werden, bewegt werden. Zur Führung des magnetischen Flusses des von der Spulenanordnung 4 erzeugten Magnetfeldes dient der Verguss 7, der magnetische Eigenschaften aufweist. Beispielsweise kann dieser Verguss 7 mit Eisenteilchen angereichert sein. Der Verguss 7 kann ein- oder mehrschichtig aufgebaut werden. Ferner dient der Verguss 7 dazu, die Spulenanordnung 4 in ihrer Position zu halten, so dass sich die Ventilanordnungen 6 besser und schneller bewegen lassen. Der Spulenkörper 8 besteht aus isolierendem und magnetischem Kunststoff, der beliebige Formen aufweisen kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die eine Spulenanordnung 4 einen Spulenkörper 8 auf, bei dem das Joch, das von der Vergussmasse 7 selbst gebildet wird, in den Spuleninnenraum 13 ragt. Bei einer solchen Geometrie verbessert sich die Energieübertragung über das Magnetfeld zum Ventil.
• Gegebenenfalls können beim Vergießen mit magnetisierbarer Vergussmasse einzelne Komponenten der Elektronikbaugruppe 2, insbesondere die elektrischen oder elektronischen Bauteile 12 oder die Leiterplatte 11 mit einer Schutzabdeckung versehen werden, die verhindert, dass magnetische oder evtl. auch elektrische Störeinflüsse wirksam werden. Die Vergussmasse bildet in diesem Ausführungsbeispiel das Gehäuse des elektrohydraulischen Reglers 1, die integrierte Jochanordnung, das Verbindungsmittel zwischen Elektronikbaugruppe 2 und Hydraulikbaugruppe 3 und die Fixierungsvorrichtung für die Komponenten in der Elektronikbaugruppe 2 aus.
• Fig. 4 zeigt gleichfalls Komponenten eines elektrohydraulischen Reglers 1. Im Gegensatz zu Fig. 1 wird hier eine zusätzliche Jochanordnung 5 mit verarbeitet. Auch befinden sich in der Hydraulikbaugruppe zusätzliche Profile 15, insbesondere Rundschwalbenprofile, die später die formschlüssige Verbindung zwischen der Elektronikbaugruppe 2 und der Hydraulikbaugruppe 3 verstärken. Auch können an der Jochanordnung 5, wie in dieser Figur dargestellt, Wulste ausgebildet sein, die zusätzlich zur Führung des magnetischen Flusses dienen oder aber als Abstandshalterungen verwendet werden können. Zum Positionieren der Spulenanordnungen 4 und der Jochanordnung 5 werden diese auf die Ventilanordnung 6, wie in Fig. 5 dargestellt, aufgebracht. Der Spuleninnenraum 13 wird dann später von der Ventilanordnung 6 aufgefüllt.
• Fig. 5 zeigt die positionierten Komponenten eines elektrohydraulischen Reglers. Hierbei werden in einem Verguss- oder Spritzgusswerkzeug die Hydraulikbaugruppe 3 oder zumindest Teile davon eingebracht. Das Werkzeug selber ist in dieser Figur nicht dargestellt. Die Elektronikbaugruppe 2, insbesondere die Spulenanordnung 4 und die Jochanordnung 5 werden dann auf der Ventilanordnung 6 positioniert. Danach wird die Leiterplatte 11 und die Spulenanschlüsse 10 miteinander elektrisch verbunden. Die Leiterplatte 11 muss vor dem Verguss mit den benötigten elektronischen oder elektrischen Bauelementen 12 bestückt worden sein. Zweckmäßig ist es, das Vergusswerkzeug mit einer Halterung auszustatten, welche die Leiterplatte 11 an der gewünschten Position während des Vergussprozesses hält. Weiterhin ist es zweckmäßig, die Komponenten der Elektronikbaugruppe 2 zumindest teilweise mit Durchlassöffnungen auszustatten, so dass die Vergussmasse 7 beim späteren Vergießen alle Zwischenräume ausfüllen kann.
• Fig. 6 zeigt einen komplett vergossenen elektrohydraulischen Regler 1, der eine zusätzliche Jochanordnung 5 aufweist. Bei diesem elektrohydraulischen Regler 1 ist die Elektronikbaugruppe 2 mit einem Gehäuse versehen, das aus einer Vergussmasse 7 besteht, die magnetische Eigenschaften aufweist. Die Vergussmasse 7 dient zur formschlüssigen Verbindung zwischen Elektronikbaugruppe 2 und Hydraulikbaugruppe 3 und zur Ausbildung eines am Spulenkörper 8 anliegenden Jochbestandteils. In der Vergussmasse 7 befindet sich die Leiterplatte 11 mit den elektronischen Bauteilen 12, die zur Steuerung der Spulenanordnungen dienen. Gleichfalls mit der Leiterplatte 11 verbunden, sind die Spulenanschlüsse 10, über die die Spulenanordnungen 5 zur Erzeugung eines Magnetfeldes mit Energie versorgt werden. In den Spulenanordnungen 5 befinden sich die Ventilanordnungen 6. Diese füllen den Spuleninnenraum aus und können darin hin und her bewegt werden. Zusätzlich zur magnetisierbaren Vergussmasse, die auch als Joch dient, ist eine weitere Jochanordnung 5 um die Spulenanordnung 4 vorhanden. Der Vorteil eines solchen Aufbaus besteht darin, dass durch die exaktere Führung des magnetischen Flusses, die Energieübertragung von Magnetspule zur Ventilanordnung 6 effizienter ist. Zur Verbesserung der formschlüssigen Verbindung befinden sich in der Hydraulikbaugruppe Profile 15, die beim Auffüllen und nach dem Aushärten der Vergussmasse nicht mehr lösbar sind. Jedoch kann die Oberfläche der Hydraulikbaugruppe 3 an der Grenzfläche zur Elektronikbaugruppe für die Vergussmasse so beschaffen sein, dass sie eine möglichst große Oberfläche aufweist, so dass gleichfalls eine feste formschlüssige Verbindung entsteht.

Claims (6)

1. Elektrohydraulischer Regler (1) für Fahrzeuge, bestehend aus
einer Elektronikbaugruppe (2) mit einer Spulenanordnung (4) und
einer Hydraulikbaugruppe (3) mit einer Ventilanordnung (6),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Elektronikbaugruppe (2) mit der Hydraulikbaugruppe (3) durch eine Vergussmasse (7) mit magnetischen Eigenschaften formschlüssig verbunden ist.

2. Elektrohydraulischer Regler (1) für Fahrzeuge nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (7) das Spulenjoch oder ein Spulenjochbestandteil der Spulenanordnung (4) in der Elektronikbaugruppe (2) ausbildet.

3. Elektrohydraulischer Regler (1) für Fahrzeuge nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (7) die Spulenanordnung (4) im elektrohydraulischen Regler (1) fixiert.

4. Elektrohydraulischer Regler (1) für Fahrzeuge nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (7) das Gehäuse der Elektronikbaugruppe (2) ausbildet.

5. Verfahren zur Herstellung eines elektrohydraulischen Reglers (1), bei dem eine Elektronikbaugruppe (2), die eine Spulenanordnung (4) aufweist, mit einer Hydraulikbaugruppe (3), die eine Ventilanordnung (6) aufweist, verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikbaugruppe (3) zusammen mit der Elektronikbaugruppe (2) mit einer Vergussmasse (7) vergossen wird, die magnetische Eigenschaften aufweist.

6. Verfahren zur Herstellung eines elektrohydraulischen Reglers (1) nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Bestandteile der Elektronikbaugruppe (2) erst beim Verguss mit der Hydraulikbaugruppe (3) mit einem gemeinsamen Gehäuse versehen werden.