DE19532763A1 - Ventilsteuergerät zum Steuern eines Ventils für eine Druckflüssigkeit - Google Patents
Ventilsteuergerät zum Steuern eines Ventils für eine DruckflüssigkeitInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Ventilsteuergerät zum Steuern ei
nes Ventils für eine Druckflüssigkeit gemäß Oberbegriff von
Patentanspruch 1.
Ein solches Ventilsteuergerät ist z. B. ein elektronisches
Steuergerät für ein Antiblockiersystem (ABS) in einem Kraft
fahrzeug, bei dem die die Radbremsen betätigende Bremsflüs
sigkeit mit ein oder zwei Ventilen pro Rad gesteuert wird.
Die Ventile werden je durch einen Elektromagneten betätigt.
Aus der DE 42 32 205 A1 ist ein Ventilsteuergerät bekannt,
das eine zylinderförmige Spule aufweist, die einen auf einen
Spulenkörper gewickelten Spulendraht enthält. Spulenanschluß
stifte, die parallel zur Spulenlängsache angeordnet sind und
in einem an einer Stirnseite der Spule angeordneten Anschluß
stiftträger des Spulenkörpers befestigt sind, sind elektrisch
leitend mit dem Spulendraht verbunden. Ein Jochringgehäuse,
das die Spule umgibt, weist an seinem Jochringboden, der der
Stirnseite der Spule zugewandt ist, einen Durchbruch für die
Spulenanschlußstifte bzw. den Anschlußstiftträger auf. Die
aus dem Jochringgehäuse herausragenden Spulenanschlußstifte
sind in Öffnungen einer der Stirnseite der Spule zugewandten
Gehäusewandung eingeführt. Das Jochringgehäuse wird mit einem
elastischen Befestigungselement, das auch die Spulenanschluß
stifte umschließt, an der Gehäusewandung des Ventilsteuerge
rätes befestigt.
Ein solches Ventilsteuergerät weist eine große Bauhöhe in
Richtung der Spulenlängsachse auf, da zum einen der Anschluß
stiftträger ein Mindestmaß an Bauhöhe nicht unterschreiten
darf, da sonst die Spulenanschlußstifte nicht stabil in ihm
befestigt werden können. Zum anderen wirkt sich ein Wick
lungsbereich der Anschlußstifte, der durch eine Wicklung des
Spulendrahts um die Anschlußstifte zur Erstellung einer elek
trisch leitenden Verbindung gekennzeichnet ist, negativ auf
die Bauhöhe des Ventilsteuergerätes aus, da der Wicklungsbe
reich außerhalb des Jochringgehäuses angeordnet ist und damit
den Abstand zwischen Jochringgehäuse bzw. Anschlußstiftträger
und Gehäusewandung vergrößert.
Des weiteren besteht bei einem solchen Ventilsteuergerät die
Gefahr, daß beim Aufsetzen des Jochringgehäuses auf die Spule
der über einen oberen Anschlag des Spulenkörpers und den An
schlußstiftträger zum Wicklungsbereich der Anschlußstifte ge
führte Spulendraht durch scharfe Kanten des Durchbruchs im
Jochringgehäuse abisoliert wird und damit ein Kurzschluß zwi
schen Jochringgehäuse und Spulendraht hergestellt wird.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Ventil
steuergerät zu schaffen, das die Nachteile des bekannten Ven
tilsteuergeräts vermeidet, und das insbesondere eine geringe
Bauhöhe aufweist.
Die Aufgabe wird durch ein Ventilsteuergerät mit den Merkma
len des Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß sind dabei die Spulenanschlußstifte quer zur
Spulenlängsache im Anschlußstiftträger befestigt. Der An
schlußstiftträger kann deshalb in seiner Ausdehnung entlang
der Spulenlängsachse kürzer ausgebildet sein, als wenn die
Spulenanschlußstifte in Richtung der Spulenlängsache angeord
net werden, da für eine stabile Aufnahme der Spulenanschluß
stifte im Anschlußstiftträger nun die Querausdehnung des An
schlußstiftträgers maßgeblich ist. Eine Querausdehnung des
Anschlußstiftträgers ist jedoch für die Bauhöhe des Ventil
steuergeräts nicht maßgeblich. Damit wird die Bauhöhe des
Ventilsteuergerätes reduziert. Auch der Wicklungsbereich der
Anschlußstifte verursacht nun keine zusätzliche Bauhöhe mehr:
Das Jochringgehäuse kann in unmittelbarer Nähe der Gehäuse
wandung über ein Befestigungselement mit dieser verbunden
werden.
Das Jochringgehäuse enthält eine Jochringhülse, die die Spule
in ihrer Längsausdehnung umgibt. Die Jochringhülse weist den
Durchbruch für einen Anschluß der Spule auf. Dabei werden die
Anschlußstifte oder der Anschlußstiftträger durch den Durch
bruch aus dem Jochringgehäuse seitlich herausgeführt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un
teransprüchen gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter
Bezugnahme auf die schematische Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Spule mit Spulenanschlußstif
ten in Seitenansicht und Draufsicht,
Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Jochringgehäuse in Seitenan
sicht und Draufsicht,
Fig. 3 das erfindungsgemäße Jochringgehäuse gemäß Fig. 2,
zusammengesetzt mit der Spule mit Anschlußstiften
gemäß Fig. 1 in Seitenansicht und Draufsicht,
Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Ventilsteuergerät in Seitenan
sicht, und
Fig. 5 das Ventilsteuergerät gemäß Fig. 4 in einer Ansicht
von oben und von unten.
Gleiche Elemente des Ventilsteuergeräts in den Figuren weisen
figurenübergreifend gleiche Bezugszeichen auf.
In Fig. 1 sind eine Spule 1 mit einer Spulenlängsachse S-S′
und Anschlußstifte 2 in einer Seitenansicht und einer Drauf
sicht von oben gezeigt. Die Spule 1 weist einen hohlzylinder
förmigen Spulenkörper 11 mit einem oberen Anschlag 112, einem
unteren Anschlag 113 und einem Anschlußstiftträger 111 sowie
einen auf den Spulenträger 1 gewickelten Spulendraht 12 auf.
Die Anschlußstifte 2 sind mit dem Anschlußstiftträger 111
durch Ultraschallschweißen, Einspritzen oder Einschießen be
festigt und quer zur Spulenlängsachse S-S′ ausgerichtet. Der
Anschlußstiftträger 111 weist eine so große Ausdehnung quer
zur Spulenlängsache S-S′ auf, daß die Anschlußstifte 2 einen
festen Halt haben.
Der Spulendraht 12 wird an einem Ende durch Hitzeeinwirkung
oder mechanische Einwirkung abisoliert und auf einen der An
schlußstifte 2 nahe am Anschlußstiftträger 111 gewickelt.
Dieser Bereich wird im folgenden Wicklungsbereich 21 genannt.
Der Spulendraht 12 wird im Wicklungsbereich 21 an den An
schlußstift 2 angeschweißt oder angelötet, so daß eine elek
trisch leitende Verbindung zwischen dem Anschlußstift 2 und
dem Spulendraht 12 entsteht. Daraufhin wird der Spulendraht
12 über eine nicht dargestellte Führungsrinne im Anschluß
stiftträger 111 und einen nicht dargestellten Haken am oberen
Anschlag 112 zum Spulenkörper 11 geführt und um ihn herum in
mehreren Windungen hin zum unteren Anschlag 113 gewickelt.
Der Spulendraht 12 wird mehrmals entlang des Spulenkörpers 11
auf und ab gewickelt, bevor das zweite Ende des Spulendrahts
12 wiederum über den Haken und die Führungsrinne zum zweiten
Anschlußstift 2 geführt, abisoliert, nahe des Anschlußstift
trägers 111 aufgewickelt und mit dem zweiten Anschlußstift 2
elektrisch leitend verbunden wird.
Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Jochringgehäuse 3 in ei
ner Seitenansicht und einer Draufsicht von oben mit einem
Jochringboden 31 und-einer Jochringhülse 32. Das Jochringge
häuse 3 weist einen Durchbruch auf, der eine Aussparung 311
des Jochringbodens 31 und einen Spalt 321 der Jochringhülse
32 umfaßt. Der Spalt 321 ist so ausgebildet, daß er die Joch
ringhülse 32 in ihrer ganzen Längsausdehnung durchsetzt. Da
mit kann das Jochringgehäuse 3 von oben über die Spule 1 und
die Anschlußstifte 2 geschoben werden.
Fig. 3 zeigt die Spule 1 mit ihren Anschlußstiften 2 gemäß
Fig. 1, die von dem Jochringgehäuse 3 gemäß Fig. 2 umgeben
wird. Der Anschlußstiftträger 111 ist dabei in dem Durchbruch
des Jochringgehäuses 3 angeordnet. Der Spalt 321 der Joch
ringhülse 32 ermöglicht ein Aufschieben des Jochringgehäuses
3 über die Spule 1, insbesondere über den Anschlußstiftträger
111 mit den Anschlußstiften 2. Umfaßt der Durchbruch auch die
Aussparung 311 im Jochringboden 31, so wird die Bauhöhe des
Ventilsteuergerätes weiter reduziert, da die Aussparung 311
gleichzeitig als Raum für den Anschlußstiftträger 111 verwen
det wird. Es ist jedoch auch eine Ausführungsform denkbar,
bei der der Jochringboden 31 keine Aussparung 311 aufweist.
Bei dem Aufsetzen des Jochringgehäuses 3 auf die Spule 1 be
steht nicht mehr die Gefahr, daß durch scharfe Kanten des
Durchbruchs im Jochringgehäuse 3 der Spulendraht 12 auf sei
ner Führung über Haken und Führungsrinne zu den Anschlußstif
ten 2 abisoliert wird und damit ein Kurzschluß zwischen dem
Jochringgehäuse und dem Spulendraht hergestellt wird.
Ferner kann der Spulendraht 12 bis zu einem äußeren Ende der
Anschläge 112 und 113 des Spulenkörpers 11 gewickelt werden:
Die Haken, die den Spulendraht 12 in seiner Führung zu den
Anschlußstiften 2 fixieren, und die bislang innerhalb des
Jochringgehäuses 3 am oberen Anschlag 112 des Spulenkörpers
11 angeordnet sind und ein Aufwickeln der Spulendrahts 12 bis
an die Enden der Anschläge 112 und 113 verhindert haben, sind
nun weiterhin am Spulenkörper 11 aber außerhalb des Jochring
gehäuses 3 angeordnet. Der Abstand zwischen Spulenwicklung
und Jochringhülse 32 kann somit minimal gehalten werden, was
bedeutet, daß bei gleicher Ausdehnung des Jochringgehäuses 3
nun mehr Wicklungen auf den Spulenkörper 11 gewickelt werden
können. Damit führt die größere Wicklungsanzahl nicht zu ei
ner Reduzierung eines - durch die stromdurchflossene Spule -
in das Jochringgehäuse 3 induzierten magnetischen Flusses
aufgrund einer erforderlichen Ausdehnung des Jochringgehäuses
3.
Die Anschlußstifte 2 sind nun auch so ausgerichtet, daß sie
in Richtung der beim Aufwickeln des Spulendrahts 12 auf den
Spulenkörper 11 auf die Spule 1 wirkenden Zentrifugalkraft
angeordnet sind. Sie können somit beim Wickelvorgang infolge
der auf sie wirkenden Zentrifugalkraft nicht verbogen werden.
Ferner ist die Länge des Spulendrahtes 12 ab der Spulenwick
lung bis hin zum Wicklungsabschnitt 21 der Anschlußstiften 2
sehr kurz.
Fig. 4 zeigt ein Ventilsteuergerät, bei dem das Jochringge
häuse 3 mit der Spule 1 und den Anschlußstiften 2 gemäß Fig.
3 mit einem Befestigungselement 5 an der Unterseite einer Ge
häusewandung 4 des Ventilsteuergeräts befestigt ist. Die An
schlußstifte 2 sind dabei um etwa 90 Grad gebogen und werden
durch Öffnungen 41 in der Gehäusewandung 4 geführt. Das Befe
stigungselement 5 ist als elastische Vergußmasse z. B. aus
thermoplastischem Kunststoff ausgebildet. Das Befestigungs
element 5 befestigt nicht nur das Jochringgehäuse 3 an der
Gehäusewandung 4, sondern umschließt auch die Anschlußstifte
2. Im gleichen Arbeitsschritt mit dem Anspritzen des Befesti
gungselements 5, wird ein Hohlraum zwischen der Spule 1 und
dem Jochringgehäuse 3 mitausgespritzt. Diese elastische Ver
gußmasse zwischen Spule 1 und Jochringgehäuse 3 dient vorwie
gend zum Schutz der Spule 1 vor äußeren Einflüssen, zur Po
tentialtrennung von Spule 1 und Jochringgehäuse 3, und zur
Befestigung der Spule 1 im Jochringgehäuse 3. Die elastische
Vergußmasse zwischen Jochringgehäuse 3 und Gehäusewandung 4
dient vorwiegend zur elastischen Lagerung des Jochringgehäu
ses 3 in allen drei Raumrichtungen und zum Schutz der An
schlußstifte 2 vor äußeren Einflüssen. Die nachgiebige Lage
rung des Jochringgehäuses 3 an der Gehäusewandung 4 ist vor
allem dann notwendig, wenn bei einem Ventilsteuergerät mit
mehreren Ventilen die Jochringgehäuse 3 mit zugehörigen Spu
len 1 auf Ventildome der Ventile aufgesetzt werden.
Die erfindungsgemäße Ausbildung des Ventilsteuergerätes hat
den weiteren Vorteil, daß eine nachgiebige Lagerung des Joch
ringgehäuses 3 auch in Richtung der Spulenlängsachse S-S′
aufgrund des seitlichen Austretens der Anschlußstifte 2 aus
dem Anschlußstiftträger 111 und ihrer Biegung hin zur Gehäu
sewandung 4 gewährleistet ist.
In einem Bereich 42, in dem die Anschlußstifte 2 auf der
Oberseite der Gehäusewandung aus den Öffnungen 41 heraustre
ten, ist ein Dichtelement 44 in Form einer weiteren Verguß
masse angeordnet, das ein Eindringen von Feuchtigkeit von der
Unterseite der Gehäusewandung 4 her in den durch die Ober
seite der Gehäusewandung 4 definierten Gehäuseinnenraum des
Ventilsteuergeräts durch Kapillaren der Anschlußstifte 2 ver
hindert.
Die Gehäusewandung 4 kann ferner ein Steckerteil 45 beinhal
ten, daß beispielsweise Messerleisten 451 für Steckeran
schlußstifte 452 aufweist.
Fig. 5 zeigt das Ventilsteuergerät gemäß Fig. 4 in einer
Draufsicht von oben, und in einer weiteren Draufsicht von un
ten. Bei der Draufsicht von oben sind Bereiche 42 ersicht
lich, in denen die Anschlußstifte 2 durch die Gehäusewandung
4 hindurchtreten. Diese Bereiche weisen auch die Dichtele
mente 44 auf. Auf Lager 43 der Gehäusewandung 4 wird bei
spielsweise eine Leiterplatte aufgesetzt, mit der die An
schlußstifte 2 und auch die Steckeranschlußstifte 452 ver
schweißt oder verlötet werden. Die Leiterplatte trägt eine
elektrische Schaltung, beispielsweise ein Steuerschaltung für
ein Antiblockiersystem (ABS) eines Kraftfahrzeugs. Die Drauf
sicht auf die Gehäusewandung 4 von unten zeigt die Spulen 1,
die Jochringgehäuse 3 und die Spulenanschlußstifte 2.
Claims (5)
1. Ventilsteuergerät zum Steuern eines Ventils für eine Druck
flüssigkeit
- - mit einer zylinderförmigen Spule (1) mit einer Spulenlängs achse (S-S′), die einen auf einen Spulenkörper (11) gewickel ten Spulendraht (12) enthält,
- - mit Spulenanschlußstiften (2), die an einem an einer Stirn seite der Spule (1) angeordneten Anschlußstiftträger (111) des Spulenkörpers (11) befestigt sind, und die elektrisch leitend mit dem Spulendraht (12) verbunden sind,
- - mit einem Jochringgehäuse (3), das die Spule (1) umgibt, und das einen Durchbruch (311, 321) für einen Anschluß (111, 12, 2) der Spule (1) aufweist,
- - mit einer der Stirnseite der Spule (1) zugewandten Gehäuse wandung (4), an der das Jochringgehäuse (3) mit einem Be festigungselement (5) befestigt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spulenanschlußstifte (2) im Anschlußstiftträger (111) quer zur Spulenlängsachse (S-S′) ausgerichtet sind, und daß das Jochringgehäuse (3) eine Jochringhülse (32) enthält, die die Spule (1) in ihrer Längsausdehnung umgibt und die den Durchbruch (311, 321) aufweist.
daß die Spulenanschlußstifte (2) im Anschlußstiftträger (111) quer zur Spulenlängsachse (S-S′) ausgerichtet sind, und daß das Jochringgehäuse (3) eine Jochringhülse (32) enthält, die die Spule (1) in ihrer Längsausdehnung umgibt und die den Durchbruch (311, 321) aufweist.
2. Ventilsteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchbruch (311, 321) als Spalt (322) ausgebildet
ist, der die Jochringhülse (32) in ihrer ganzen
Längsausdehnung durchsetzt.
3. Ventilsteuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß ein der Stirnseite der Spule (1) zugewandter
Jochringboden (31) des Jochringgehäuses (3) eine Aussparung
(311) enthält, die zusammen mit dem Spalt (322) den
Durchbruch (311, 321) bildet.
4. Ventilsteuergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spulenanschlußstifte (2) um etwa 90 Grad gebogen
und durch eine Öffnung (41) in der Gehäusewandung (4) ge
führt sind, und daß das Befestigungselement (5) elastisch
ausgebildet ist und zumindest Abschnitte der
Spulenanschlußstifte (2) umschließt.
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