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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Hydraulikaggregat einer Fahrzeugbremsanlage mit einem Hydraulikteil und einem daran ortsfest angebrachten Steuergeräteteil.
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Bei Fahrzeugbremsanlagen heutiger Fahrzeuge, wie insbesondere Personenkraftwagen und Lastkraftwagen, werden zum Regeln des Bremsdrucks an den zugehörigen Bremsen Hydraulikaggregate verwendet. Diese Hydraulikaggregate umfassen einen Hydraulikteil bzw. eine Hydraulikeinheit, an dem bzw. der Ventile und Pumpen zum Steuern der Hydraulikströme vorgesehen sind. Zum Steuern dieser Ventile und Pumpen ist ferner ein Steuergeräteteil bzw. Steuergerät vorgesehen, an dem sich in der Regel elektrische Spulen für die Ventile und eine Steuerplatine sowie ein Steckanschluss befinden.
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Dieser Steuergeräteteil wird bei bekannten Hydraulikaggregaten separat aufgebaut und dann bei der Montage des Hydraulikaggregats mit dem Hydraulikteil verschraubt. Die Schraubverbindung überträgt die Niederhaltekräfte auf ein aus Kunststoff hergestelltes Gehäuse des Steuergeräteteils. Die dadurch am Kunststoff des Steuergeräteteils eingebrachten Spannungen können zu einer beschleunigten Zersetzung des Kunststoffes führen. Um die Verschraubung über die Lebensdauer der Hydraulikaggregate hinweg dauerhaft ausführen zu können, müssen in das Kunststoffgehäuse des Steuergeräteteils Metallbuchsen eingespritzt werden.
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Ferner können sich im Schnittstellenbereich der unterschiedlichen metallischen Komponenten von Hydraulikteil, Buchsen und Schrauben Korrosionsprobleme ergeben, die nur durch entsprechende Korrosionsschutzmaßnahmen vermieden werden können.
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Ein Hydraulikaggregat mit solchen Metallbuchsen ist in
DE 10 2005 052 040 A1 als Stand der Technik beschrieben. Ferner ist in dieser Druckschrift eine Verbindung eines Kunststoffteils und eines Metallteils mit einer Schraube beschrieben, welche ein metrisches Gewindeteil umfasst, welches über eine Bohrung im Kunststoffteil geführt und in eine Gewindebohrung im Metallteil geschraubt ist. Die Schraube umfasst einen selbstschneidenden Gewindeteil, welcher zwischen einem Schraubenkopf und einem metrischen Gewindeteil angeordnet ist und die Schraube über die Bohrung direkt mit dem Kunststoffteil verbindet.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß ist ein Hydraulikaggregat einer Fahrzeugbremsanlage mit einem Hydraulikteil und einem daran ortsfest angebrachten Steuergeräteteil geschaffen, bei dem der Steuergeräteteil an dem Hydraulikteil mittels einer Verstemmung befestigt ist.
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Mit der erfindungsgemäßen Verstemmung zum Verbinden des Hydraulikteils mit dem Steuergeräteteil ist eine robuste und über die Lebensdauer des Hydraulikaggregats hinweg dauerhaft stabile Verbindung geschaffen, die zugleich die Nachteile einer sonst möglichen Überbelastung des Kunststoffes des Steuergeräteteils sowie einer Korrosion aufgrund des Kontaktes unterschiedlicher Metalle vermeidet. Der erfindungsgemäße Verbindungsprozess ist kostengünstig ausführbar und vorteilhaft in einer automatisierten Fertigung zu integrieren. Die erfindungsgemäß verbundenen Teile sind sofort voll mechanisch belastbar. Die Verbindung erfordert nur einen geringen Materialaufwand und geringen Bauraum. Insgesamt kann die Verbindung mit weniger Material- und Bauraumbedarf hergestellt werden, als herkömmliche Verbindungen von Hydraulikteil und Steuergeräteteil.
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Vorzugsweise ist der Steuergeräteteil in einer Montagerichtung an den Hydraulikteil angesetzt und die Verstemmung ist quer zur Montagerichtung des Steuergeräteteils ausgerichtet. Die derartig gerichtete Verstemmung schafft einen Riegel, der sich quer zur Montagerichtung erstreckt und dadurch verhindert, dass sich der Steuergeräteteil in der Montagerichtung wieder von dem Hydraulikteil entfernen könnte. Die Verstemmung verriegelt also sozusagen den Steuergeräteteil am Hydraulikteil.
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Der Steuergeräteteil ist dabei vorzugsweise mit mindestens einem in Montagerichtung gerichteten Stift gestaltet, an den hin die Verstemmung ausgebildet ist. Darunter ist zu verstehen, dass die Verstemmung radial zur Längsachse des Stifts ausgebildet und diesem Stift angenähert ist bzw. abschnittsweise an der Mantelfläche des Stifts anliegt. Der Stift bildet ein Zugelement bzw. einen Zugstab, mit dem der Steuergeräteteil an dem Hydraulikteil zurückgehalten ist. Die Verstemmung fasst das Zugelement und klemmt es.
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Besonders bevorzugt ist der mindestens eine Stift mit einem Hinterschnitt gestaltet, an dem die Verstemmung ausgebildet ist. Mit dem Hinterschnitt und der daran angreifenden Verstemmung ist eine formschlüssige Verbindung geschaffen, die besonders vorteilhaft hohe Haltekräfte bereitstellen kann.
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Der mindestens eine Stift ist vorzugsweise in eine am Hydraulikteil ausgebildete Bohrung eingesetzt und für die Verstemmung ist vorteilhaft Material in die Bohrung hinein gedrängt. Die Bohrung dient bei dieser Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung sowohl zum Positionieren als auch zum Rückhalten des zugehörigen Stiftes und damit des Steuergeräteteils.
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Alternativ ist der Steuergeräteteil vorzugsweise in einer Montagerichtung an den Hydraulikteil angesetzt und die Verstemmung in Montagerichtung des Steuergeräteteils ausgerichtet. Bei dieser Art der Verstemmung wird Material des Hydraulikteils in der gleichen Richtung über den Steuergeräteteil gelegt, wie zuvor der Steuergeräteteil an den Hydraulikteil montiert wurde. Diese Art der Verstemmung kann besonders bauraumsparend hergestellt werden und kann ferner im Hinblick auf die Gleichrichtung von Montagerichtung und Verstemmrichtung fertigungstechnisch besonders von Vorteil sein.
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Der Steuergeräteteil ist dabei vorzugsweise mit mindestens einem quer zur Montagerichtung gerichteten Fuß gestaltet, an den hin die Verstemmung ausgebildet ist. Der Fuß schafft demnach einen Überstand am Steuergeräteteil, über den das anhand der Verstemmung verformte Material des Hydraulikteils wenigstens abschnittsweise gelegt werden kann bzw. der durch ein Verformen von Material des Hydraulikteils wenigstens abschnittsweise überdeckt ist. Zugleich ist mit dem Fuß eine definierte räumliche Zuordnung bzw. Positionierung zwischen dem Steuergeräteteil und dem Hydraulikteil möglich.
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Die Positionierung kann bei der Montage besonders einfach und zugleich präzise hergestellt werden, in dem vorzugsweise der mindestens eine Fuß in eine am Hydraulikteil ausgebildete Vertiefung eingesetzt und für die Verstemmung Material über den Fuß gedrängt wird.
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In Kombination mit der erfindungsgemäßen Verstemmung am Hydraulikaggregat zwischen dessen Hydraulikteil und Steuergeräteteil ist es besonders vorteilhaft, wenn der Steuergeräteteil an dem Hydraulikteil mittels einer Nassklebedichtung abgedichtet ist. Die Nassklebedichtung kann einfach hergestellt werden, weil der Steuergeräteteil bereits beim Ansetzten an den Hydraulikteil richtig und unverrückbar positioniert werden kann. Ferner ist mit der erfindungsgemäßen Verstemmung die Verbindung unmittelbar nach ihrer Herstellung mechanisch belastbar. Die Verstemmung hält somit die Teile ortsfest relativ zueinander positioniert und die Nassklebedichtung hat insbesondere ausreichend Zeit um auszuhärten.
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Die derartige erfindungsgemäße Montage eignet sich besonders für ein Steuergeräteteil das geschlossen gestaltet ist. Alternativ kann die Verbindung aber auch an einem vor der Montage noch offenen Steuergeräteteil hergestellt werden, welches im Nachgang z.B. durch Anbringen eines Deckels verschlossen wird.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
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1 einen Längsschnitt eines Hydraulikaggregats gemäß dem Stand der Technik an einer Verbindungsstelle zwischen dem zugehörigen Hydraulikteil und Steuergeräteteil,
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2 einen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hydraulikaggregats an einer Verbindungsstelle zwischen dem zugehörigen Hydraulikteil und Steuergeräteteil mit dem zugehörigen Verstemmstempel,
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3 die Ansicht gemäß 2 nach dem Ausführen der Verstemmung mit dem Verstemmstempel,
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4 einen Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hydraulikaggregats an einer Verbindungsstelle zwischen dem zugehörigen Hydraulikteil und Steuergeräteteil mit dem zugehörigen Verstemmstempel,
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5 die Ansicht V gemäß 4,
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6 die Ansicht gemäß 4 nach dem Ausführen der Verstemmung mit dem Verstemmstempel und
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7 die Ansicht VII gemäß 6.
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In 1 ist eine herkömmliche Verbindung 16 eines Steuergeräteteils 14 aus Kunststoff mit einem metallischen Hydraulikteil 12 eines Hydraulikaggregats 10 einer Fahrzeugbremsanlage dargestellt. Die Verbindung 16 umfasst eine Schraube 18, welche einen Schraubenkopf 20 und einen metrischen Gewindeteil 22 umfasst. Das Kunststoffgehäuse des Steuergeräteteils 14 weist eine Bohrung 24 mit einem ersten Durchmesser auf, in welche eine Buchse 26 zur Führung der Schraube 18 und zur Vermeindung eines Setzverhaltens in den Kunststoff eingespritzt ist. Der metrische Gewindeteil 22 der Schraube 18 wird über die eingespritzte Buchse 26 zu einer Gewindebohrung 28 im metallischen Hydraulikteil 12 geführt und dort verschraubt. Zur Abdichtung ist zwischen dem Kunststoffgehäuse und dem Hydraulikteil 12 eine Dichtung 3 angeordnet. Die beschriebene Buchse 26 ist erforderlich, um eine dauerfeste Verbindung 16 unter Vermeidung des Setzverhaltens im Kunststoff zwischen dem Steuergeräteteil 14 und dem Hydraulikteil 12 herzustellen.
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In den 2 bis 7 sind erfindungsgemäße Hydraulikaggregate 32 mit je einer Verbindung 34 eines aus Aluminium hergestellten Hydraulikteils 34 mit einem Kunststoffgehäuse eines Steuergeräteteils 36 veranschaulicht. Die Verbindung 34 ist je mittels einer Verstemmung 40 hergestellt, die mittels eines Verstemmstempels 42 ausgeführt wird.
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Dazu sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 2 und 3 an dem Steuergeräteteil 36 mehrere Stifte 44 angeformt, welche in Richtung des Hydraulikteils 36 abstehen und dort in je eine zugeordnete, am Hydraulikteil 36 ausgebildete zylindrische Bohrung 46 in Form einer Sackbohrung eingefügt sind. Die Stifte 44 sind an ihrer Mantelfläche mit je einem umlaufenden Hinterschnitt 48 gestaltet.
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Mit dem Verstemmstempel 42 wird Material des Hydraulikteils 36 neben der Bohrung 46 in diesen Hinterschnitt 48 hineingedrängt und auf diese Weise eine formschlüssige und auch kraftschlüssige Klemmverbindung für den Stift 44 in der Bohrung 46 hergestellt (siehe 3). Die Verstemmung 40 erfolgt dabei quer zur Montagerichtung des Steuergeräteteils 38 am Hydraulikteil 36 und damit auch quer zur Längserstreckung des jeweiligen Stiftes 44. Die Verstemmung 40 ist dabei an einem Abdruck 50 am Hydraulikteil 36 von außen gut zu erkennen. Es kann anhand dieses Abdrucks 50 auch die ordnungsgemäße Ausführung der Verstemmung 40 geprüft werden.
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In den 4 bis 7 ist eine Verstemmung 40 zum erfindungsgemäßen Verbinden eines Steuergeräteteils 38 mit einem Hydraulikteil 36 veranschaulicht, bei dem der Steuergeräteteil 38 an seinem äußeren Umfang mit mehreren, tellerförmigen Füßen 52 versehen ist. Die Füße 52 stehen nach außen und nach unten in Richtung des Hydraulikteils 36 ab und ragen dort in je eine kreiszylindrische Vertiefung 54. Der jeweilige Fuß 52 taucht dabei derart tief in die zugehörige Vertiefung 54 ein, dass das benachbarte Material des Hydraulikteils 36 die nach außen gewandte Oberseite des Fußes 52 überragt. Neben jeder derartigen Vertiefung 54 wird mittels eines Verstemmstempels 42 bezogen auf die 4 von oben nach unten ein Stempelvorgang ausgeführt. Der Stempelvorgang erfolgt hier also in der gleichen Richtung, in der zuvor auch der Steuergeräteteil 38 an dem Hydraulikteil 36 montiert wurde. Mit dem Stempelvorgang bildet sich am Hydraulikteil ein Abdruck 50 und zugleich wird Material des Hydraulikteils in Form der Verstemmung 40 über den zugehörigen Fuß 52 geschoben. Auf diese Weise wird der Fuß 52 in der jeweiligen Vertiefung 54 geklemmt und formschlüssig zurückgehalten.
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Neben den derart verstemmten Füßen 52 ist zwischen dem Hydraulikteil 36 und dem Steuergeräteteil 38 eine umlaufende Nassklebedichtung 56 ausgebildet, mittels der die Verbindung 34 zusätzlich fluiddicht abgedichtet ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005052040 A1 [0005]
