Titel

Gehäuseanordnung

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gehäuseanordnung und ein die Gehäuseanordnung umfassendes Fahrzeug.

Bekannt sind Gehäuseanordnungen mit direkt in das Gehäuse eingeschraubten Schrauben, beispielsweise in der Anwendung an einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs. Teilweise werden dabei Schrauben mit einem selbstfurchenden Außengewinde verwendet, welche direkt in eine gewindelose Bohrung des Gehäuses eingeschraubt werden. Das erstmalige Verschrauben einer solchen Gehäuseanordnung kann dabei entweder maschinell oder per Hand erfolgen. Je nach Durchführung der erstmaligen Verschraubung ergeben sich jedoch unterschiedliche Anforderungen an die zu verbraubenden Bauteile im Hinblick auf Handhabbarkeit und Festigkeit in verschraubtem Zustand bei gleichzeitig möglichst platzsparender Konstruktion.

Offenbarung der Erfindung

Die erfindungsgemäße Gehäuseanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zeichnet sich demgegenüber dadurch aus, dass eine einfach herzustellende und besonders stabile Anordnung bereitgestellt werden kann, welche sich eignet, um besonders hohe Kräfte auf ein Gehäuse zu übertragen. Dies wird erreicht durch eine Gehäuseanordnung, umfassend ein Gehäuse mit einer Bohrung, und eine Schraube, welche in die Bohrung des Gehäuses einschraubbar ist. Vorzugsweise ist die Bohrung in Form einer Sacklochbohrung ausgebildet. Alternativ kann die Bohrung eine Durchgangsbohrung, beispielsweise durch eine Wand des Gehäuses, sein. Die Schraube weist dabei ein selbstfurchendes Außengewinde auf. Als selbstfurchendes Außengewinde wird ein Außengewinde angesehen, welches eingerichtet ist, selbsttätig beim erstmaligen Einschrauben in eine gewindelose Bohrung ein Gewinde in diese Bohrung zu schneiden, um dadurch eine Schraubverbindung herzustellen. Die Bohrung des Gehäuses weist dabei einen Gewindeabschnitt und einen Zylinderabschnitt auf. Der Gewindeabschnitt grenzt an eine Öffnung der Bohrung an, insbesondere von welcher ausgehend die Schraube in die Bohrung einschraubbar ist. Der Zylinderabschnitt grenzt in axialer Richtung der Bohrung an den Gewindeabschnitt an. Der Gewindeabschnitt weist dabei vor einem erstmaligen Einschrauben der Schraube in die Bohrung ein Innengewinde auf, und der Zylinderabschnitt ist vor dem erstmaligen Einschrauben der Schraube in die Bohrung gewindelos.

Mit anderen Worten weist das Gehäuse eine Bohrung auf, in welcher ein teilweise vorgeschnittenes Innengewinde ausgebildet ist, wobei der Rest der Bohrung gewindelos ist, bevor die Schraube zum ersten Mal in die Bohrung eingeschraubt wird. Die Schraube weist dabei das selbstfurchende Außengewinde auf, welches sich vorzugsweise über eine gesamte Schaftlänge eines Schraubenschafts der Schraube erstreckt. Beim Einschrauben der Schraube in die Bohrung des Gehäuses kann die Schraube dabei zunächst in das vorgeschnittene Innengewinde des Gewindeabschnitts eingeschraubt werden. Durch das selbstfurchende Außengewinde kann die Schraube dabei über den Gewindeabschnitt hinaus in den gewindelosen Zylinderabschnitt der Bohrung eingeschraubt werden.

Die spezielle Kombination aus Schraube mit selbstfurchendem Außengewinde und Bohrung mit Gewindeabschnitt und gewindelosem Zylinderabschnitt bietet dabei zahlreiche Vorteile im Hinblick auf Handhabung bei der Montage der Gehäuseanordnung und Festigkeit der Verschraubung im verschraubten Zustand. Dadurch, dass die Verschraubung teilweise mittels Eingriff des selbstfurchenden Außengewindes der Schraube mit dem Zylinderabschnitt, in welchen bei der erstmaligen Verschraubung selbsttätig ein entsprechendes Innengewinde gefurcht wird, erfolgt, kann eine besonders feste Schraubverbindung hergestellt werden. Durch eine Kaltumformung des Gehäuses im Bereich der Bohrung beim Furchen wird eine höhere Festigkeit des gefurchten Innengewindes im Vergleich zu einem vorgeschnittenen, beispielsweise metrischen, Standardgewinde erreicht. Zudem kann durch den Entfall eines vorhergehenden Schneidprozesses eines Innengewindes im Zylinderabschnitt eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung der Gehäuseanordnung ermöglicht werden. Das vorgeschnittene Innengewinde im Gewindeabschnitt bietet zudem Vorteil, dass ein besonders einfaches und präzises Ansetzen der Schraube ermöglicht wird. Dabei kann durch den Gewindeabschnitt insbesondere bei einem erstmaligen Einschrauben der Schraube per Hand eine möglichst exakte koaxiale Ausrichtung zur Bohrung sichergestellt werden, wobei die Gefahr eines Verkippens und damit eines schrägen Einschraubens verringert wird. Erfolgt dagegen ein maschinelles Einschrauben der Schraube, so erlaubt die Bohrung auch bei fehlerhaftem Ansetzen an das Innengewinde, also wenn beispielsweise wenn das Innengewinde nicht genau getroffen wird und auch im Gewindeabschnitt ein separates Gewinde durch das selbstfurchende Außengewinde der Schraube gefurcht wird, eine feste und zuverlässige Verschraubung, insbesondere da zumindest noch der Zylinderabschnitt für eine robuste Verschraubung zur Verfügung steht.

Die Gehäuseanordnung erlaubt somit auf einfache und kostengünstige Weise eine Verschraubung von Schraube und Gehäuse sowohl automatisiert, beispielsweise mittels einer maschinellen Ausrichtung, als auch per Hand, beispielsweise durch einen Monteur. Dabei verbindet die Gehäuseanordnung die Vorteile der höheren Festigkeit einer selbstfurchenden Schraubverbindung mit der Möglichkeit zur präzisen Ausrichtung bei einer händischen Montage.

Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

Bevorzugt weist der Gewindeabschnitt eine Gewindelänge entlang der axialen Richtung der Bohrung auf, welche mindestens 10 %, Rückschritt und maximal 30 % einer maximalen Gewindeeingriffslänge beträgt. Als maximale Gewindeeingriffslänge wird eine Abmessung entlang der axialen Richtung der Bohrung angesehen, über welche die Schraube mit der Bohrung des Gehäuses in Gewindeeingriff steht, wenn die Schraube und das Gehäuse vollständig miteinander verschraubt sind, also insbesondere, wenn die Schraube maximal in die Bohrung eingeschraubt ist. Dabei wird sowohl ein Gewindeeingriff im Gewindebereich, als auch im Zylinderbereich betrachtet. Besonders bevorzugt beträgt die Gewindelänge mindestens 15 %, vorzugsweise maximal 25 %, der maximalen Gewindeeingriffslänge. Dadurch wird sichergestellt, dass ein überwiegender Anteil der durch die Verschraubung hergestellten Verbindung durch das beim erstmaligen Verschrauben von der Schraube selbst gefurchte Gewinde im Zylinderabschnitt hergestellt wird. Dadurch kann eine besonders feste Schraubverbindung bereitgestellt werden, da dieser Bereich eine besonders hohe Festigkeit der Schraubverbindung ermöglicht.

Besonders bevorzugt weist das Innengewinde des Gewindeabschnitts mindestens einen vollständigen Gewindegang auf. Bevorzugt weist das Innengewinde mindestens zwei vollständige Gewindegänge auf. Dadurch wird sichergestellt, dass eine ausreichende Einschraublänge zur Verfügung steht, um die Schraube präzise zur Bohrungsachse auszurichten, um zuverlässig ein Verkippen zu vermeiden. Vorzugsweise weist das Innengewinde des Gewindeabschnitts maximal fünf, insbesondere maximal drei, Gewindegänge auf.

Vorzugsweise ist das Innengewinde des Gewindeabschnitts ein metrisches Innengewinde. Dadurch kann eine einfache und kostengünstige Herstellung, beispielsweise mit Standardwerkzeugen, ermöglicht werden. Besonders bevorzugt ist das selbstfurchende Außengewinde der Schraube so ausgebildet, um beim erstmaligen Einschrauben der Schraube in die Bohrung ein derartiges Innengewinde in den Zylinderabschnitt der Bohrung zu furchen, dass in dieses gefurchte Innengewinde eine Schraube mit metrischem Gewinde einschraubbar ist, beispielsweise wenn die Schraube der Gehäuseanordnung nach dem erstmaligen Verschrauben wieder herausgeschraubt wird.

Bevorzugt umfasst die Gehäuseanordnung ferner ein

Schraubensicherungselement, welches eingerichtet ist, die Schraube in einem in die Bohrung eingeschraubten Zustand zu sichern. Das heißt, mittels des Schraubensicherungselements wird eine Lösesicherung der Schraube bereitgestellt, um insbesondere ein Lösen der Schraube beispielsweise aufgrund von Vibrationen zu verhindern. Dadurch kann eine besonders feste und zuverlässige Schraubverbindung bereitgestellt werden. Zusätzlich zur Lösesicherung der Schraube kann das Schraubensicherungselement vorzugsweise eingerichtet sein, um eine Dichtwirkung im Gewinde zu erzeugen, also zwischen Schraube und Gehäuse. Dadurch wird ein Eindringen von Flüssigkeit in das Gewinde verhindert, was eine Korrosion zwischen der Schraube, beispielsweise aus Stahl, und dem Gehäuse, beispielsweise aus Aluminium oder Magnesium, verhindern kann.

Besonders bevorzugt weist das Schraubensicherungselement einen Klebstoff auf. Dadurch kann auf besonders einfache und kostengünstige Weise die Schraubensicherung bereitgestellt werden.

Vorzugsweise ist das Schraubensicherungselement, also insbesondere der Klebstoff, auf dem Außengewinde der Schraube angeordnet, insbesondere vor dem erstmaligen Einschrauben der Schraube. Dadurch kann die Gehäuseanordnung besonders einfach montiert werden, wobei eine zuverlässige Verschraubung sichergestellt wird.

Bevorzugt ist das Schraubensicherungselement, insbesondere ausschließlich, innerhalb eines Sicherungsbereichs des Außengewindes angeordnet. Der Sicherungsbereich überdeckt sich dabei in axialer Richtung der Schraube mit dem Gewindeabschnitt der Bohrung, wenn die Schraube vollständig mit dem Gehäuse verschraubt ist. Das heißt, im vollständig verschraubtem Zustand befinden sich der Sicherungsbereich und der Gewindebereich an derselben axialen Position der Bohrung. Dadurch wird sichergestellt, dass das Schraubensicherungselement dessen Wirkung vor allem im Bereich des Innengewindes, in welchem im Vergleich zu dem Bereich mit dem selbst gefurchten Gewinde eine vergleichsweise lockere Verschraubung vorliegt, entfaltet, um in diesem Bereich eine zusätzliche Sicherung und damit Erhöhung der Festigkeit der Verschraubung zu bewirken. Mit anderen Worten ist das Schraubensicherungselement bevorzugt nicht innerhalb einer Furchzone, und insbesondere den beiden angrenzenden Gewindegängen, des Außengewindes der Schraube angeordnet, um das Furchmoment beim Einschrauben der Schraube durch einen durch das Schraubensicherungselement bedingt erhöhten Reibungskoeffizienten nicht zu erhöhen. Da der Gewindeabschnitt sich an die Öffnung der Bohrung angrenzend befindet wird, liegt der Sicherungsbereich der Schraube somit nahe an einem Schraubenkopf der Schraube, und wird beim Einschrauben erst zuletzt in das Innengewinde des Gewindeabschnitts eingeschraubt. Hierdurch wird somit auch ein Verdrängen des Schraubensicherungselements, beispielsweise wenn dieser ein Klebstoff ist, durch die selbstfurchende Zone verhindert.

Bevorzugt ist der Sicherungsbereich unmittelbar an den Schraubenkopf der Schraube angrenzende angeordnet.

Weiter bevorzugt weist das Schraubensicherungselement eine Mikroverkapselungsstruktur auf, mit welcher das Außengewinde der Schraube beschichtet ist. Der Klebstoff des Schraubensicherungselements ist dabei in die Mikroverkapselungsstruktur integriert. Insbesondere ist die Mikroverkapselungsstruktur so ausgebildet, um Aufzubrechen beim Einschrauben in ein Innengewinde, wodurch der eingekapselte Klebstoff freigegeben wird, um anschließend Außengewinde und Innengewinde miteinander zu verkleben und damit die Schraube im entsprechenden Innengewinde zu sichern. Die Mikroverkapselungsstruktur erlaubt neben einer besonders einfachen Handhabung der Gehäuseanordnung in unverschraubtem Zustand eine besonders gezielte Einbringung des Klebstoffs in den gewünschten Abschnitt des Gewindeeingriffs.

Vorzugsweise umfasst die Gehäuseanordnung ferner ein Halteelement. Das Halteelement ist dabei mittels der Schraube am Gehäuse befestigt. Vorzugsweise ist das Halteelement in Form eines Halteblechs ausgebildet, um beispielsweise eine indirekte Befestigung des Gehäuses an einem anderen Bauteil zu ermöglichen. Bevorzugt weist das Halteelement eine Durchgangsöffnung auf, durch welche die Schraube ragt, um damit das Halteelement an dem Gehäuse zu verschrauben.

Bevorzugt umfasst die Gehäuseanordnung ferner eine Antriebseinheit, welche einen Motor und/oder ein Getriebe aufweist. Die Antriebseinheit ist dabei innerhalb des Gehäuses angeordnet. Ferner ist das Halteelement, welches mittels der Schraube mit dem Gehäuse verschraubt ist, eine Rahmenschnittstelle, welche eingerichtet ist zur Befestigung des Gehäuses an einem Fahrzeugrahmen eines Fahrzeugs, insbesondere eines mit Muskelkraft und/oder Motorkraft betreibbaren Fahrzeugs, vorzugsweise eines Elektrofahrrads. Die Rahmenschnittstelle kann beispielsweise mit dem Fahrzeugrahmen verschraubbar sein, oder alternativ ein Teil des Fahrzeugrahmens sein.

Bevorzugt umfasst die Gehäuseanordnung ferner eine Hülse, welche in einer Gehäuseöffnung des Gehäuses angeordnet ist. Die Bohrung, in welche die Schraube einschraubbar ist, ist dabei in der Hülse angeordnet. Die Hülse weist dabei einen Pressabschnitt, eine Rändelung, und einen Hülsenflansch auf. Zwischen dem Pressabschnitt und der Gehäuseöffnung ist ein Presssitz ausgebildet. Vorzugsweise entspricht der Presssitz einer Übermaßpassung, bevorzugt im Bereich von einer H7/p6-Passung bis zu einer H7/s6-Passung. Die Rändelung der Hülse steht in formschlüssigen Eingriff mit dem Gehäuse. Als Rändelung wird eine Struktur in einer äußeren Oberfläche der Hülse angesehen, welche Erhöhungen und/oder Vertiefungen aufweist. Insbesondere wird als Rändelung eine Verzahnung angesehen, welche sich mit der Innenseite der Gehäusewand innerhalb der Gehäuseöffnung verzahnen kann. Vorzugsweise wird der formschlüssige Eingriff, insbesondere in Form der Verzahnung, zwischen Rändelung und Gehäuse dadurch hergestellt, dass die Rändelung, insbesondere Erhöhungen der Rändelung, welche relativ zu einer Oberfläche des Pressabschnitts vorstehen, das Gehäuse im Bereich der Innenseite der Öffnung plastisch verformt. Dadurch bewirkt die Rändelung eine Verdrehsicherung der Hülse relativ zum Gehäuse. Insbesondere können durch die plastische Verformung, welche die Rändelung im Gehäuse bewirkt, zusätzlich zur Verdrehsicherung weitere Haltekräfte in beliebigen Richtungen erreicht werden, welche für eine feste Halterung der Hülse relativ zum Gehäuse zusätzlich beitragen. Weiterhin liegt der Hülsenflansch gegen das Gehäuse an, wodurch insbesondere eine Verschiebung der Hülse innerhalb der Gehäuseöffnung verhindert wird. Vorzugsweise bewirken Hülsenflansch und Gehäuse damit einen Formschluss in zumindest einer Richtung, sodass die Hülse in diese Richtung nicht bewegt werden kann. Bevorzugt ist die Hülse im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet, wobei insbesondere der Hülsenflansch in radialer Richtung über den Pressabschnitt und die Rändelung übersteht. Mit anderen Worten weist die Gehäuseanordnung drei unterschiedliche Verbindungselemente auf, welche im Zusammenspiel eine besonders stabile und belastungstechnisch vorteilhafte Verbindung von Hülse und Gehäuse ermöglichen. Dadurch, dass Gehäuse und Hülse als separate Bauteile ausgelegt und bereitgestellt werden können, können unterschiedliche Materialien für Gehäuse und Hülse verwendet werden, um anwendungsspezifisch optimale Eigenschaften der Gehäuseanordnung bereitzustellen. Um weitere Bauteile stabil mit dem Gehäuse verbinden zu können, ohne dass dabei die Schraube aus der Gehäusewand ausreist, kann die Hülse aus einem anderen Material mit höherer Festigkeit bereitgestellt werden. Vorteil dieser Ausgestaltung ist zudem, dass jeder dieser drei Verbindungselemente separat eine gewisse Haltekraft der Hülse im Gehäuse bewirken kann. Die Summe aller Haltekräfte jedes der Befestigungselemente bildet dabei eine Gesamt-Haltekraft der Hülse im Gehäuse, wodurch eine besonders hohe Kraftübertragung über die Hülse auf das Gehäuse oder andersrum ermöglicht wird.

Besonders bevorzugt ist das Gehäuse aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung gebildet. Dadurch kann bei einfacher und kostengünstiger Herstellbarkeit eine besonders leichtgewichtige Gehäuseanordnung bereitgestellt werden. Die Hülse bietet dabei den Vorteil, dass in oder an dem Gehäuse aus Magnesium oder der Magnesiumlegierung weitere Bauteile besonders stabil und haltbar fixiert werden können. Durch die gleichmäßige Kräfteverteilung am Gehäuse mittels der Hülse kann dabei eine besonders hohe Haltekraft der Bauteile am Gehäuse erzielt werden. Alternativ oder zusätzlich bevorzugt ist die Hülse aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet. Neben einer besonders kostengünstigen und einfachen Herstellbarkeit kann dadurch eine hohe Festigkeit erreicht werden, ohne dass die Gefahr eines Ausreißens der Schraube besteht. Hierbei ergibt sich der besondere Vorteil, dass die Hülse als Zwischenelement zwischen Schraube und Gehäuse galvanische Korrosion vermeiden oder zumindest verlangsamen kann. Die Hülse kann dabei eine Isolation und einen erhöhten Widerstand des Elektronenflusses zwischen Schraube und Gehäuse bewirken, wodurch Korrosion verlangsamt wird.

Weiterhin führt die Erfindung zu einem Fahrzeug, bevorzugt einem mit Muskelkraft und/oder Motorkraft betreibbaren Fahrzeug, vorzugsweise einem Elektrofahrrad, welches die beschriebene Gehäuseanordnung umfasst. Das Gehäuse kann beispielsweise mit einem Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs verschraubt sein.

Bevorzugt das Fahrzeug ferner eine Antriebseinheit, welche vorzugsweise einen Motor und/oder ein Getriebe aufweist. Die Antriebseinheit ist dabei innerhalb des Gehäuses angeordnet, insbesondere so, dass das Gehäuse die Antriebseinheit vollständig umschließt. Besonders bevorzugt umfasst die Gehäuseanordnung dabei mehrere Hülsen, welche in jeweils einer Öffnung des Gehäuses angeordnet sind.

Weiterhin führt die Erfindung zu einem Verfahren zur Montage einer Gehäuseanordnung, vorzugsweise der oben beschriebenen Gehäuseanordnung. Das Verfahren umfasst die Schritte:

- Bereitstellen eines Gehäuses, welches eine Bohrung aufweist, wobei die Bohrung einen Gewindeabschnitt mit einem Innengewinde und einen gewindelosen Zylinderabschnitt aufweist, wobei der Gewindeabschnitt an einer Öffnung der Bohrung angrenzt, und wobei der Zylinderabschnitt an den Gewindeabschnitt angrenzt,

- Bereitstellen einer Schraube mit einem selbstfurchenden Außengewinde,

- Ansetzen der Schraube an dem Innengewinde des Gewindeabschnitts der Bohrung, und

- vollständiges Einschrauben der Schraube in die Bohrung.

Insbesondere wird als Ansetzen der Schraube an dem Innengewinde ein zumindest teilweises Einschrauben der Schraube in das Innengewinde angesehen. Das Verfahren erlaubt somit eine besonders einfache und flexible Montage der Gehäuseanordnung. Dabei kann sowohl maschinell als auch per Hand präzise eine feste Schraubenverbindung hergestellt werden.

Bevorzugt umfasst der Schritt des Ansetzens der Schraube an dem Innengewinde den folgenden Schritt:

- Drehen der Schraube entgegen einer Drehrichtung des Innengewindes.

Das heißt, die Schraube wird vor dem Einschrauben in der Drehrichtung so angesetzt, dass die Schraube fluchtend mit der Bohrung zumindest einen Teil des Innengewindes berührt. Anschließend wird die Schraube zunächst entgegen der Drehrichtung, vorzugsweise um 360° gedreht, und danach in der Drehrichtung in das Innengewinde und anschließend in den Zylinderabschnitt eingeschraubt. Vorzugsweise wird dieses entgegengesetzte Drehen bei einer automatischen, also insbesondere maschinellen, Montage der Gehäuseanordnung durchgeführt. Dadurch kann ein besonders präzises und wiederholgenaues Verschrauben der Gehäuseanordnung umgesetzt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Figuren beschrieben. In den Figuren sind funktional gleiche Bauteile jeweils mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Dabei zeigt:

Figur 1 eine Detail-Schnittansicht einer Gehäuseanordnung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Figur 2 eine Detail-Schnittansicht der Gehäuseanordnung der Figur 1 mit teilweise eingeschraubter Schraube,

Figur 3 eine Detail-Schnittansicht der Gehäuseanordnung der Figur 1 mit vollständig eingeschraubter Schraube,

Figur 4 eine Ansicht einer Hülse der Gehäuseanordnung der Figur 1 , und

Figur 5 eine Ansicht einer Schraube der Gehäuseanordnung der Figur 1.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung

Die Figuren 1 bis 3 zeigen Detail-Schnittansichten einer Gehäuseanordnung 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Gehäuseanordnung 1 umfasst ein Gehäuse 2 mit einer Hülse 3, und eine Schraube 4. Figur 1 zeigt dabei die Gehäuseanordnung 1 in noch nicht verschraubtem Zustand und ohne der Schraube 4. In Figur 2 ist die Schraube 4 teilweise eingeschraubt und in Figur 3 ist die Schraube 4 vollständig eingeschraubt.

Figur 4 zeigt die Hülse 3 im Detail und in Figur 5 ist die Schraube 4 im Detail dargestellt. Das Gehäuse 2 ist eingerichtet, um eine (nicht dargestellte) Antriebseinheit eines Fahrzeugs, insbesondere eines Elektrofahrrads, innerhalb des Gehäuses 2 aufzunehmen. Das Gehäuse 2 dient dabei unter anderem zum Schutz der Antriebseinheit. Außerdem erfolgt über das Gehäuse 2 eine Halterung der Antriebseinheit, beispielsweise in oder an einem Fahrzeugrahmen. Hierfür kann das Gehäuse 2 beispielsweise über eines oder mehrere Haltebleche 5 (vgl. Figur 3) im oder am Fahrzeugrahmen verschraubt werden. Alternativ kann das Halteblech 5 auch integraler Bestandteil des Fahrzeugrahmens sein.

Das Gehäuse 2 ist aus Magnesium gebildet, das, beispielsweise im Vergleich zu anderen Metallen wie Aluminium oder Stahl, eine geringe Dichte und eine hohe Duktilität aufweist. Das Gehäuse 2 ist dabei ein Druckgussbauteil, welches mittels Magnesium-Druckguss hergestellt ist. Um eine stabile und zuverlässige Verschraubung des Gehäuses 2 zu ermöglichen, umfasst das Gehäuse 2 die Hülse 3.

Die Hülse 3 ist in einer Durchgangsöffnung 29, welche eine Gehäusewand des Gehäuses 2 durchdringt, angeordnet. Die Hülse 3 ist im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und erstreckt sich entlang einer Längsachse 35. Entlang der Längsachse 35 ist eine Bohrung 25 in Form einer Sacklochbohrung mittig in der Hülse 3 ausgebildet. In die Bohrung 25 ist die Schraube 4 einschraubbar.

Die Schraube 4 weist dabei ein selbstfurchendes Außengewinde 41 auf, mittels welchem die Schraube 4 in die Bohrung 25 der Hülse 3 einschraubbar ist. Mittels der Schraube 4 wird das Halteelement 5 am Gehäuse 2 befestigt.

Die Bohrung 25 weist einen Gewindeabschnitt 21 auf, welcher an eine obere Öffnung 26 der Bohrung 25 angrenzt. Zusätzlich weist die Bohrung 25 an den Gewindeabschnitt 21 angrenzend einen Zylinderabschnitt 22 auf. Im Gewindeabschnitt 21 ist dabei ein vorgeschnittenes Innengewinde 20 ausgebildet, welches bereits vor dem erstmaligen Einschrauben der Schraube 4 vorliegt. Der Zylinderabschnitt 22 ist vor dem erstmaligen Einschrauben der Schraube 4 gewindelos, das heißt, die Bohrung 25 weist im Zylinderabschnitt 22 eine zylindrische Mantelfläche ohne Gewinde auf. Durch die Kombination aus Schraube 4 mit selbstfurchendem Außengewinde 41 und der speziellen Bohrung 37, welche den Gewindeabschnitt 21 mit vorgeschnittenen Innengewinde 20 und den gewindelosen Zylinderabschnitt 22 aufweist, kann eine besonders vorteilhafte Verschraubung ermöglicht werden. Dadurch, dass ein Teil der Verschraubung durch das sich selbst in den Zylinderabschnitt furchende Außengewinde 41 hergestellt wird, kann eine besonders hohe Festigkeit des Gewindes, beispielsweise im Vergleich zu einem vollständig vorgeschnittenen metrischen Gewinde, durch die Kaltumformung beim Furchen erreicht werden. Dadurch ist eine geringere Einschraubtiefe für eine feste Verbindung notwendig. Weiterhin erlaubt dies eine gewisse Schraubensicherung und eine höhere Vibrationsbeständigkeit der Schraubenverbindung.

Dadurch, dass das obere Ende der Bohrung 25 im Gewindeabschnitt 21 mit dem vorgeschnittenen Innengewinde 20 ausgebildet ist, kann zusätzlich eine besonders einfache und flexible Montage der Gehäuseanordnung 1 ermöglicht werden. Insbesondere erlaubt das vorgeschnittene Innengewinde 20 eine einfache Verschraubung per Hand. Dabei kann die Schraube 4 mittels des Innengewindes 20 einfach angesetzt und teilweise eingeschraubt werden, wodurch eine präzise gerade Ausrichtung der Schraube 4 relativ zur Bohrung 25 erreicht wird. Somit wird eine Schiefstellung der Schraube 4, insbesondere beim nachfolgenden Einschrauben in den Zylinderabschnitt 22 vermieden.

Der Gewindeabschnitt 21 weist dabei entlang einer axialen Richtung der Bohrung 25 eine Gewindelänge 21a auf, welche 20 % einer maximalen Gewindeeingriffslänge 45 beträgt (vgl. Figur 3). Als Gewindeeingriffslänge 45 wird eine gesamte maximale Länge angesehen, welche das Außengewinde 41 der Schraube 4 in vollständig eingeschraubtem Zustand mit der Innenwand der Hülse 3 in Eingriff steht. Vorzugsweise beträgt die Gewindeeingriffslänge 45 mindestens 80 % einer gesamten Bohrungstiefe der Bohrung 25. Die Gewindelänge 21 ist zudem speziell so gewählt, dass der Gewindeabschnitt 21 etwa zwei bis drei vollständige Gewindegänge aufweist, um die Möglichkeit des einfachen Anschraubens und präzisen Ausrichtens der Schraube 4 sicherzustellen. Ferner umfasst die Gehäuseanordnung 1 ein Schraubensicherungselement 7, welches zur Sicherung der Schraube 4 in einem in die Bohrung 25 eingeschraubten Zustand (welcher in der Figur 3 dargestellt ist) zu sichern, um zusätzlich zu der bereits durch das selbst gefurchte Gewinde bereitgestellte Lösesicherung eine noch festere Fixierung der Schraube 5 im eingeschraubten Zustand zu erhalten.

Das Schraubensicherungselement 7 (vgl. Figur 5) weist dabei eine Mikroverkapselungsstruktur 70 auf, mit welcher das Außengewinde 41 der Schraube 4 beschichtet ist. In die Mikroverkapselungsstruktur 70 ist ein Klebstoff integriert. Wird die Schraube 4 eingeschraubt, so wird die Mikroverkapselungsstruktur 70 durch das Innengewinde 20 aufgebrochen und der Klebstoff freigesetzt, um die Schraube 4 fest in der Hülse 3 zu fixieren.

Das Schraubensicherungselement 7 befindet sich dabei ausschließlich innerhalb eines Sicherungsbereichs 46 des Außengewindes 41 der Schraube 4 (vgl. Figur 3 und 5). Der Sicherungsbereich 46 ist dabei so an einem Schraubenschaft der Schraube 4 angeordnet, dass der Sicherungsbereich 46 sich in vollständig verschraubtem Zustand der Gehäuseanordnung 1 mit dem Gewindeabschnitt 21 der Bohrung 25 in axialer Richtung überdeckt. Im Detail ist eine axiale Länge des Sicherungsbereichs 46 mindestens gleich der Gewindelänge 21a. Vorzugsweise beträgt die axiale Länge des Sicherungsbereichs 46 etwa 15 % einer Schaftlänge 40 des Schraubenschafts der Schraube 4. Ein zwischen dem Sicherungsbereich 46 und einem Schraubenkopf 49 der Schraube 4 angeordneter Haltebereich 47 ist vorzugsweise nicht mit dem Schraubensicherungselement 7 bedeckt, da in diesem Bereich kein Gewindeeingriff stattfindet. Alternativ kann sich der Sicherungsbereich 46 auch bis zum Schraubenkopf 49 erstrecken, also so, dass der Sicherungsbereich 46 unmittelbar an den Schraubenkopf 49 angrenzt.

Die Hülse 3 ist aus Aluminium gebildet. Da das Aluminium eine deutlich höhere Festigkeit hat als das Magnesium des Gehäuses 2, kann die Schraube 4 mit einem deutlich höheren Anzugsdrehmoment in die Hülse 3 eingeschraubt werden, als beispielsweise direkt in das Gehäuse 2. Insbesondere kann dadurch zum einen eine feste Verschraubung erfolgen. Und andererseits wird eine leichtere Montage ohne die Gefahr von Beschädigungen des Gehäuses 2 ermöglicht, da beispielsweise bei einer starken Streuung des Anzugsdrehmoments eine Beschädigung durch Überschreiten eines maximal möglichen Drehmoments verhindert wird.

Durch die spezielle nachfolgend in Bezug auf Figur 4 beschriebene Ausgestaltung der Hülse 3 wird eine Haltekraft der Hülse 3 dabei besonders gleichmäßig auf die Gehäusewand des Gehäuses 2 übertragen.

An einer Außenseite weist die Hülse 3 einen Pressabschnitt 31 , eine Rändelung 32, und einen Hülsenflansch 33 auf. Diese drei Elemente dienen als Befestigungsmittel, um die Hülse 3 innerhalb der Durchgangsöffnung 29 im Gehäuse 2 zu befestigen. Jedes dieser drei Elemente trägt zu einer Haltekraft bei, welche der durch die Schraube 4 aufgebrachte Schraubenkraft entgegenwirkt.

Der Pressabschnitt 31 ist dabei so ausgebildet, dass dieser einen Presssitz mit einer Innenseite der Durchgangsöffnung 29 aufweist. Durch den Presssitz wird einerseits ein Beitrag zur Haltekraft A geleistet und andererseits eine fluiddichte Abdichtung zwischen Hülse 3 und Gehäuse 2 erzielt. Der Pressabschnitt 31 erstreckt sich dabei über eine erste axiale Länge 36a, welche 40 % einer gesamten axialen Länge 36 der Hülse entspricht (vgl. Figur 4).

Der Pressabschnitt 31 befindet sich an einem ersten axialen Ende 3b der Hülse 3, in welches die Schraube 4 eingeschraubt wird. Dabei umfasst der Pressabschnitt 31 eine Fase 31c an der Stirnseite der Hülse 3, um ein einfaches Einpressen der Hülse 3 in die Durchgangsöffnung 29 zu ermöglichen.

In axialer Richtung an den Pressabschnitt 31 angrenzend befindet sich die Rändelung 32. Die Rändelung 32 ist in Form einer Verzahnung mit einer Vielzahl an sich abwechselnden Erhebungen 32a und Vertiefungen 32b, welche sich um den gesamten Umfang der Hülse 3 erstrecken, ausgebildet. Die Rändelung 32 ist dabei eine Längsrändelung, dessen Erhebungen und Vertiefungen jeweils entlang einer geraden Linie und parallel zur Längsachse 35 verlaufen.

Die Rändelung 32 ist dabei so ausgebildet, dass die Erhebungen 32a bezogen auf eine radiale Richtung der Hülse 3 über einen Außenumfang des Pressabschnitts 31 überstehen. Beim Einpressen der Hülse 3 in die Durchgangsöffnung 29 wird das Gehäuse 2 dadurch geringfügig plastisch verformt, sodass ein formschlüssiger Eingriff zwischen Rändelung 32 und Gehäuse 2 auftritt. Durch diese plastische Verformung und den entsprechenden formschlüssigen Eingriff bietet somit auch die Rändelung 32 eine gewisse axiale Haltekraft, welche einen Beitrag zur gesamten Haltekraft liefert.

Da die Rändelung 32 eine Längsrändelung ist, wirkt der Formschluss vor allem in Umfangsrichtung, sodass eine Verdrehsicherung der Hülse 3 relativ zum Gehäuse 2 erreicht wird. Dadurch kann die Rändelung 32 insbesondere ein Gegenmoment, welches einem Einschraubmoment der Schraube 4 beim Einschrauben entgegenwirkt, aufbringen.

Die Rändelung 32 erstreckt sich über eine zweite axiale Länge 36b, welche kleiner als die erste axiale Länge 36a des Pressabschnitts 31 ist, und welche etwa 25 % der gesamten axialen Länge 36 der Hülse 3 beträgt.

Der Hülsenflansch 33 befindet sich an einem dem ersten axialen Ende 3b gegenüberliegenden zweiten axialen Ende 3a der Hülse 3. Der Hülsenflansch 33 ist dabei als Kegelflansch ausgebildet und weist einen konischen ersten Bereich 33a und einen zylindrischen zweiten Bereich 33b auf. Ein Außendurchmesser 33c des zweiten Bereichs 33b ist dabei größer, vorzugsweise etwa 10 % größer, als ein maximaler Außendurchmesser 33d der Hülse 3 im Bereich der Rändelung 32.

Der Hülsenflansch 33 ist dabei ausgebildet, um gegen einen konischen Gehäuseabsatz des Gehäuses 2 anzulegen. Dadurch wird der Rest der Haltekraft durch den Hülsenflansch 33 aufgebracht, welcher gegen den Gehäuseabsatz anliegt.