Volz, Peter (In den Wingerten 14 Darmstadt, 64291, DE)
Beck, Erhard (Adolfstrasse 14 Weilburg, 35781, DE)
Volz, Peter (In den Wingerten 14 Darmstadt, 64291, DE)
| 1. | Drucksteuergerat, insbesondere für Kraftfahrzeugbremsan lagen, mit wenigstens einem ein Drucksteuerventil auf nehmenden Ventiltrager, mit einem Drucksensor zur Erfas sung des hydraulischen Drucks in einem Druckmittelkanal des Ventilträgers sowie mit einer elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente aufweisenden Elektrobaugrup pe, die über elektrische Kontakte mit dem Drucksteuer ventil und dem Drucksensor verbunden ist, gekennzeichnet durch nachfolgende Merkmale : der Drucksensor (3) ist zumindest abschnittsweise in einem zwischen dem Drucksteuerventil (1) und der Elek trobaugruppe (5) gelegenen Zwischenraum (17) positio niert, wenigstens einer der mit dem Drucksensor (3) verbunde nen Kontakte (18) führt aus einem Sensorträger (16) zur Elektrobaugruppe (5), der Sensorträger (16) befindet sich zumindest ab schnittsweise innerhalb des Zwischenraums (17). |
| 2. | Drucksteuergerät nach Anspruch l, dadurch gekennzeich net, dass die Elektrobaugruppe (5) eine Platine (25) aufweist, die von einem flüssigkeitsdichten Deckel (6) und/oder einer Vergussmasse umschlossen ist, so dass die Platine (25) mit dem Deckel (6) und/oder die Verguss masse eine vorprüfbare modulare Baugruppe bildet, die mittels Steck, Pressoder Lötkontaktierung mit dem Drucksensor (3) im Sensorträger (16) elektrisch verbun den ist. |
| 3. | Drucksteuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der Drucksensor (3) entweder unmittelbar an einem Druckmittelkanal (15) des Drucksteuerventils (1) oder mittelbar über ein aus dem Drucksteuerventil (1) hervorstehendes Druckmessrohr (19) mit dem Druckmit telkanal (15) im Drucksteuerventil (1) verbunden ist, der durch den Magnetkern (10) zu dem in das Drucksteuer ventil (1) einmündenden Druckkanal (4) führt. |
| 4. | Drucksteuergerät nach einem der vorhergehenden Anspru che, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (3) toleranzausgleichend, wenigstens quer beweglich zur Längsachse des Drucksteuerventils (1) angeordnet ist. |
| 5. | Drucksteuergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, dass der Toleranzausgleich entweder über einen nachgiebig gestalteten Sensorträger (16) oder über ein nachgiebig gelagertes und/oder verformbares Druckmess rohr (19) erfolgt. |
| 6. | Drucksteuergerät nach einem der vorhergehenden Anspru che, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensortrager (16) aus einem plastischen oder elastischer Vergussmasse her gestellt ist. |
| 7. | Drucksteuergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, dass der Sensorträger (16) zur Aufnahme von hydrau lischen Reaktionskräften auf das Druckmessrohr (19) und auf den Drucksensor (3) eine steife Gehausestützstruktur aufweist, die zur Aufnahme der Reaktionskräfte mit dem Ventilträger (2) oder mit einem den Ventilträger ver schließenden Deckel (6) verbunden ist. |
| 8. | Drucksteuergerat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass zur Dämpfung von Druckpulsationen in Richtung des Drucksensors (3) im Bereich des den Magnetantrieb durchquerenden Druckmittelkanals (15) eine Drossel (23) vorhanden ist. |
| 9. | Drucksteuergerat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass der Drucksensor (3) mittels Kraft, Formoder Stoffschluss am Magnetantrieb befestigt ist. |
| 10. | Drucksteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass der Drucksensor (3) als Steckmodul ausgeführt ist, das an einem Ende ein Druckmessrohr (19) aufweist, das in den Magnetantrieb des Drucksteuerventils (1) ein gefügt ist. |
| 11. | Drucksteuergerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, dass auf der vom Druckmessrohr (19) abgewandten Stirnseite der Drucksensor (3) von einem Sensorträger (16) aufgenommen ist, der entweder an einem Deckel (6) oder an einem auf den Deckel (6) aufsetzbaren Ventil träger (2) befestigt ist. |
Ein Drucksteuergerät der vorgenannten Bauart ist bereits aus der P 19514383 Al bekannt. Dieses Drucksteuergerät weist parallel zu mehreren Ventilreihen in einem Ventilblock ein paar Drucksensoren auf, die unmittelbar im Ventilblock befe- stigt sind und die über einen auf dem Ventilblock aufgesetz- ten Deckel elektrisch kontaktiert werden. Dies erfordert zwangsläufig einen Ventilblock, der hinsichtlich seiner Ab- messungen und seines Verbohrungsschemas an die Bedürfnisse der Drucksensoren angepasst ist.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei ei- nem Drucksteuergerat der genannten Art die erwähnten Nach- teile zu vermeiden, so dass die Anordnung von Drucksensoren die Auslegung und Fertigung des Ventilblocks möglichst nicht beeinflusst.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß fur ein Drucksteuergerat der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen im nachfolgenden aus der Beschreibung mehre- rer Ausführungsbeispie e anhand entsprechender Zeichnungen hervor.
Es zeigen : Fig. 1 eine Explosionszeichnung für ein Drucksteuergerät, Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt einer konstruktiven Ausgestaltung des in Fig. 1 dargestellten Druck- steuergerätes im Bereich eines Elektromagnetven- tils, Fig. 3 eine von Fig. 2 konstruktiv abweichende elektri- sche Kontaktierung und Anordnung eines Drucksen- sors an einem Elektromagnetventil, Fig. 4 eine Draufsicht auf einen blockförmigen Ventilträ- ger, mit einem Sensorträger, mehreren auf den Drucksteuerventilen angeordneten Drucksensoren und einer Platine, die in einem den Ventilträger ver- schließenden Deckel gehalten ist, Fig. 5 eine Perspektivdarstellung des im Sensorträger ge- haltenen Drucksensors.
Die Fig. 1 zeigt in nicht maßstäblicher Abbildung ein Druck- steuergerät, bestehend aus einem mehrere Drucksteuerventile 1 aufnehmenden Ventilträger 2, mit mehreren den Drucksteuer- ventilen 1 zugeordneten Drucksensoren 3 zur Erfassung des hydraulischen Drucks in den Druckmittelkanälen 4, die sich bis in die am Ventiltrager 2 hervorstehenden Endabschnitte der Drucksteuerventile 1 erstrecken, sowie mit einer elek- trischen und/oder elektronischen Bauelemente aufweisenden Elektrobaugruppe 5, d e über mehrere elektrische Kontakte 18 mit den Drucksteuerventilen 1 und den Drucksensoren 3 ver- bunden ist. Die Drucksensoren 3 sind in vorliegendem Ausfuh- rungsbeispiel an den in Grundstellung normalerweise ge- schlossenen Drucksteuerventilen 1 angebracht. Bei Wunsch oder Bedarf ist jedoch gleichfalls eine derartige Anordnung von Drucksensoren 3 an den in Grundstellung geöffneten Drucksteuerventilen 1 möglich. Die in den drei parallelen Ventilreihen X, Y, Z am blockförmigen Ventilträger 2 über- stehenden Bauteile der Drucksteuerventile 1 bilden gewisser- maßen mit den im rahmenförmigen Deckeln 6 der Elektrobau- gruppe. 5 angeordneten Ventilspulen nach dem Aufsetzen des Deckels 6 auf den Ventilträger 2 einen Magnetantrieb zur elektromagnetischen Betätigung der Ventilhydraulik im Ven- tilträger 2. Die Drucksensoren 3 sind in einem die Elektro- baugruppe 5 von den Drucksteuerventilen 1 trennenden Zwi- schenraum 17 als scheibenförmige Drucksensormodule angeord- net. Ferner geht aus Fig. 1 hervor, dass auf der vom Deckel 6 abgewandten Stirnseite des Ventilträgers 2 ein Elektromo- tor 7 zum Antrieb einer Hydraulikpumpe 8 angeordnet ist, die gleichfalls im Ventilträger 2 integriert ist. Der Elektromo- tor 7 ist über einen im Ventilträger 2 hindurchgeführten Elektrostecker mit der im Deckel 6 angeordneten Elektrobau- gruppe 5 verbunden, so dass die elektrische Kontaktierung nicht auf die Drucksensoren 3 und die Drucksteuerventile 1 beschränkt 1 ist.
Weitere Einzelheiten des Drucksteuergerätes sollen im fol- genden anhand der Fig. 2 erläutert werden.
Die Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des in Fig. 1 dargestellten Drucksteuergerätes im Bereich eines Elektroma- gnetventils 1. Bei diesem Drucksteuerventil 1 handelt es sich um ein in Grundstellung geschlossenes Elektromagnetven- til, dessen Magnetantrieb im wesentlichen durch die auf das hülsenförmige Ventilgehäuse 14 aufgesetzte Ventilspule 9, den das Ventilgehäuse 9 verschließenden Magnetkern 10 und den im Ventilgehäuse 14 beweglich angeordneten Magnetanker 11 besteht, der in Richtung auf den Ventilsitz 12 im Ventil- gehäuse 14 ein kugelförmiges Ventilschließglied 13 tragt.
Das Drucksteuerventil 1 erstreckt sich in diedruckmittelfüh- rende Kanäle 4 innerhalb des Ventilträgers 2, die je nach Anwendungsfall zu einem Bremsdruckgeber und/oder den Rad- bremsen einer Kraftfahrzeugbremsanlage führen.
Als eine Besonderheit der Erfindung ist hierbei die Anord- nung eines den Magnetkern 10 durchdringenden Druckmittelka- nals 15 anzusehen, der sich bis zu den zwischen dem Druck- steuerventil 1 und der Elektrobaugruppe 5 angeordneten Drucksensor 3 erstreckt. Der Drucksensor 3 ist mittels eines speziellen Sensorträgers 16 in dem Zwischenraum 17 des Drucksteuergerätes positioniert. Aus dem Sensorträger 16 führen mit dem Drucksensor 3 verbundene elektrische Kontakte 18 zur Elektrobaugruppe 5 (Steuer-und Regelelektronik), die in Figur 2 lediglich symbolisch dargestellt ist.
Eine weitere Besonderheit des Drucksteuergerates ist in der gewählten Sensierung des im Druckmittelkanal 15 anstehenden Drucks zu erkennen, wozu sich nämlich in den Magnetkern 10 ein Druckmessrohr 19 erstreckt, das über die im Magnetanker 11 eingelassene Längsnut 20 mit dem Hydraulikdruck am Ven- tilschließglied 13 hydraulisch verbunden ist.
Um Fertigungstoleranzen möglichst unbeschadet bei der Sen- sormontage überbrücken zu können, ist entweder das Druck- messrohr 19, der Drucksensor 3 oder der Sensorträger 16 to- leranzausgleichend angeordnet. Dies kann beispielhaft durch ein nachgiebig gelagertes und/oder nachgiebig verformbares Druckmessrohr 19 erfolgen, wozu gemäß der Fig. 2 in den Ma- gnetkern 10 ein verformbares Dichtelement 21 eingesetzt ist.
Zur Montageerleichterung des Druckmessrohres 19 weist der Magnetkern 10 in Richtung des Druckmittelkanals 15 eine Trichteröffnung 22 auf. Das sich in den Sensorträger 16 er- streckende Ende des Druckmessrohres 19 kann bei Bedarf ela- stisch mit dem Drucksensor 3 im Sensorträger 16 aufgenommen werden, wahrend der Sensorträger 16 zur Aufnahme der auf den Drucksensor 3 einwirkenden hydraulischen Druckkraft eine möglichst steife Gehäusestützstruktur aufweist, die im vor- liegenden Ausführungsbeispiel zur Aufnahme der Reaktions- kraft am Ventilträger 2 befestigt ist. Zur Dampfung mogli- cher Druckpulsationen in Richtung des Drucksensors 3 befin- det sich im Magnetkern 10 eine Drossel 23, die bei Bedarf auch an eine andere Stelle der Drucksensierstrecke innerhalb des Drucksteuerventils 1 verlagert werden kann.
Die Fig. 3 zeigt abweichend von der Ausführungsform nach Fig. 2 eine unmittelbar in eine Ausnehmung 24 des Magnet- kerns 10 eingesetzten Drucksensor 3, der kraft-, form-oder stoffschlussig, beispielsweise mittels Laserschweißung am Außenbereich des Magnetkerns 10 befestigt ist. Je nach ge- wählter Befestigungsart kann der Drucksensor 3 auch unter Verwendung von Elastomer-Dichtungen im Magnetkern 10 gela- gert werden. Die zur Platine 25 der Elektrobaugruppe 5 füh- renden elektrischen Kontakte 18 des Drucksensors 3 sind vor- zugsweise als Federkontakte 18a oder Einpresskontakte 18b ausgeführt. Dies soll allerdings nicht die Verwendung von Lot-und Schweißkontaktierung ausschließen. Die elektrischen Kontakte 18 können ferner durch die Verwendung eines aus Dichtungsgel, plastischer oder elastischer Vergussmasse be- stehenden Sensorträgers 16 gegen Beschadigung geschützt wer- den. Handelsübliche Kunststoffe eignen sich gleichfalls als Konstruktionsmaterial für den Sensorträger 16.
Einen Überblick über den weiteren Aufbau des schenkelformi- gen Sensorträgers 16 als auch bezüglich der weiteren rele- vanten Bauteile soll nachfolgend anhand der Fig. 4 gegeben werden.
Die Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf einen blockförmigen Ventilträger 2, der im wesentlichen dem in Fig. 1 angegebe- nen Gesamtaufbau für ein Drucksteuergerät entspricht. Abge- bildet sind in Fig. 4 zwei Ventilreihen X, Y, wobei sich der Ventilreihe X zugeordnet ein gabelförmig geöffneter Sensor- träger 16 erstreckt, in dessen genuteten zangenförmigen Aus- sparungen 16a scheibenförmige Drucksensoren 3 eingesetzt sind, die über flexible elektrische Kontakte 18 mit einer im wesentlichen rechteckigen Platine 25 verbunden sind. Die Platine 25 ist in ihrer Kontur an die gabelförmige Sensor- aufnahme des Sensorträgers 16 angepasst und erstreckt sich somit mit ihren zu den Ventilspulen 9 der Drucksteuerventile 1 gerichteten Leiterbahnen 26 beiderseits der als Aussparung 16a dargestellten Aufnahmezangen für die Drucksensoren 3 in die gabelförmigen Ausschnitte des Sensorträgers 16. Der Sen- sorträger 16 ist mittels zweier symbolisch dargestellter Haltepunkte 16b entweder mit der Stirnfläche des Ventiltra- gers 2 (siehe hierzu die Ausführung des Sonserträgers 16 in Fig. 2) oder bei Bedarf mit dem die Elektrobaugruppe 5 auf- nehmenden Deckel 6 verbunden, dessen Rahmen in Fig. 4 zu er- kennen ist. Die Anordnung der Drucksensoren 3 im Deckel 6 vereinfacht in der Fertigung die Funktionsprüfung aller im Deckel 6 angeordneten elektrischen und elektronischen Bau- gruppen auf einem einzigen Prüfvorgang, so dass der Ventil- träger 2 mit seinen hydraulischen Funktionsgruppen während der elektrotechnischen Prüfung der Elektrobaugruppe 5 und der Drucksensorik nicht benötigt wird. Somit ist eine von- einander unabhängige Qualitätskontrolle der hydraulischen und elektronischen Baugruppen möglich. Die Drucksensoren 3 sind demnach Bestandteil der Elektrobaugruppe 5 und werden nach der Funktionsprüfung über die kurzen kanülenartigen Druckmessrohre 19 beim Aufsetzen des Deckels 6 auf den Ven- tilträger 2 konzentrisch zu den Ventilachsen in die Ventil- gehäuse 8 der Drucksteuerventile 1 eingeführt.
Die vorgeschlagene Erfindung eröffnet zugleich die Möglich- keit zur Anordnung einer zwischen dem Hydraulikteil (Ventilträger 2) und dem Elektronikteil (Elektrobaugruppe 5) befindlichen Sensorbaugruppe, die durch den als Sammelschie- ne ausgebildeten Sensorträger 16 als eine eigenständig hand- habbare und vorprüfbare Unterbaugruppe fur das Drucksteuer- gerät automatengerecht geprüft und montiert werden kann.
Die Perspektivdarstellung des bereits zuvor erläuterten Sen- sortragers 16 verdeutlicht die geschickte zangen-bzw. klem- menartige Aufnahme des innerhalb eines scheibenförmigen Auf- nahmekopfs 19a des Druckmeßrohrs 19 angeordneten Drucksen- sors 3, der gewissermaßen im Aufnahmekopf 19a eingebettet ist. Dies ist auch bereits in einer Seitenansicht der Bau- teile in Figur 2 zu erkennen. Der Drucksensor 3 ist somit als im Aufnahmekopf vormontierte Baugruppe in die zangenar- tigen Schenkeln des Sensorträgers 16 eingeschoben. Dieser läßt sich entsprechend der Figur 4 zu einer Halteleiste für mehrere Drucksensoren 3 erweitern. Unabhangig von der ge- wählten Aufnahme und Ausführung des Drucksensors 3 ist mit diesem Sensorträger 16 eine einfache, universell zu verwen- dende Halterung fur die Drucksensorik geschaffen. Gleiches gilt für die universellen Ausführungsmöglichkeiten der elek- trischen Kontakte 18, die in Figur 5 durch den Aufnahmekopf 19a geführt sind.
In jedem Fall lassen sich durch die vorgestellten Einzelhei- ten der Erfindung erhebliche Vorteile gegenüber dem bekann- ten Stand der Technik erzielen. Dies sind u. a. : -Optimale Platzierung der Drucksensoren auf kleinstem Bau raum -Verkleinerung des Drucksteuergerates -Einsparung von Bohroperationen im Ventiltrager -Einsparung von Material -Einsparung von Pruf-und Montagematerial -Einsparung von Pruf-und Montagezeiten -Klare Untergliederung nach Elektronik-und Hydraulikbau gruppen -Keine störanfälligen Kontaktierungen -Reduzierung von Lufteinschlüssen im Ventilträger -Beliebig erweiterbare Drucksensoranschlusse, ohne den Ven- tiltrager andern zu müssen.
Bezugszeichenliste 1 Drucksteuerventile 2Ventilträger 3 Drucksensor 4 Druckkanal 5 Elektrobaugruppe 6 Deckel 7 Elektromotor 8 Pumpe 9 Ventilspule 10 Magnetkern 11 Magnetanker 12 Ventilsitz 13 Ventilschließglied 14 Ventilgehäuse 15 Druckmittelkanal 16 Sensorträger 16a Aussparung 17 Zwischenraum 18 Kontakt 19 Druckmessrohr 19a Aufnahmekopf 20 Langsnut 21 Dichtelement 22 Trichteröffnung 23 Drossel 24 Ausnehmung 25 Platine 26 Leiterbahn