Fahrzeugs

Beschreibung

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Gehäusebauteil eines Gehäuses einer Druckmittel führenden Vorrichtung eines Fahrzeugs mit wenigstens einer mit einem Innengewinde versehenen Anschlussbohrung zum Einschrauben eines mit einem Außengewinde versehenen Anschlusselements, zum Zu- und/oder Abführen des Druckmittels von oder zu der Vorrichtung, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine Befestigung des beispielsweise mit einer Druckmittelleitung verbundenen Anschlusselements an dem Gehäusebauteil des Gehäuses erfolgt demnach dadurch, dass das Anschlusselement in die Anschlussbohrung eingeschraubt wird. Dann kann in der Druckmittelleitung geführtes Fluid, insbesondere Druckluft oder Hydraulikflüssigkeit von der Druckmittelleitung in das Innere des Gehäusebauteils bzw. des Gehäuses fließen und in umgekehrter Richtung.

Ein Problem bei solchen Schraubverbindungen zwischen einem Anschlusselement und einer Anschlussbohrung eines Gehäusebauteils besteht darin, dass insbesondere die Anschlussbohrung in dem Gehäusebauteil Materialeigenschaften aufweisen muss, welche ein derartig hohes Anzugs- und Lösemoment der Gewindeverbindung zulässt, dass sich die Gewindeverbindung auch unter extremen Temperaturen und Rüttelbelastung nicht löst.

Eine gattungsgemäßes Gehäusebauteil ist beispielsweise aus DE 10 2008 028 440 A1 bekannt. Dort ist ein zwei solche Anschlussbohrungen für Zu- und Abfuhr von Druckluft aufweisendes Gehäusebauteil eines Gehäuses eines ABS- Drucksteuerventils ein Leichtmetall-Spritzgussformling und insbesondere ein Aluminium-Druckgussbauteil. Zwar lassen die Materialeigenschaften eines solchen Aluminium-Druckgussbauteils relativ hohe Anzugs- und Lösemomente für Schraubverbindungen zu, jedoch ist es relativ teuer in der Herstellung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäusebauteil der eingangs erwähnten Art derart fortzubilden, dass es bei kostengünstiger Herstellung eine sichere Schraubverbindung zwischen dem Anschlusselement der Druckmittelleitung und der Anschlussbohrung gewährleisten kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Offenbarung der Erfindung

Unter einem Gehäusebauteil soll ein separates Bauteil eines Gehäuses verstanden werden, in welchem weitere, beliebige Bauelemente der Druckmittel führenden Vorrichtung zumindest teilweise aufgenommen sind. Zusammen mit wenigstens einem weiteren Gehäusebauteil, z.B. einem Deckel kann das Gehäusebauteil dann ein vollständiges Gehäuse ausbilden, in dem die Gehäusebauteile aneinander oder an einem Gehäuserahmen befestigt sind. Alternativ kann das Gehäusebauteil auch das einzige Gehäusebauteil des Gehäuses darstellen, etwa in dem Fall, in dem die von dem Gehäuse aufgenommenen Bauteile mit dem PPA (Polyphthalamid)-Kunststoff umspritzt werden.

Im Bereich der Anschlussbohrung bedeutet, dass die Wandung des Gehäusebauteils, welches einer direkten Belastung durch die Schraubverbindung zwischen dem Anschlusselement und der Anschlussbohrung ausgesetzt ist, aus PPA (Polyphthalamid) besteht. Vorzugsweise ist das gesamte Gehäusebauteil ein Spritzgussformling aus PPA (Polyphthalamid). Alternativ kann auch nur ein Abschnitt des Gehäusebauteils im Bereich der Anschlussbohrung aus PPA (Polyphthalamid) gefertigt und ein weiterer Abschnitt aus einem anderen Material, z.B. aus Aluminium oder PA- (Polyamid) Kunststoff gefertigt und mit einem Anschlussbohrungs-Abschnitt aus PPA (Polyphthalamid) verbunden sein.

Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, dass das Material des Gehäusebauteils wenigstens im Bereich der Anschlussbohrung aus einem Thermoplast in Form von PPA (Polyphthalamid) besteht. Dieses Material weist Materialeigenschaften insbesondere im Hinblick auf E-Modul und Materialsteifigkeit auf, dass Schraubverbindungen zwischen dem Anschlusselement und der Anschlussbohrung mit einem Anzugs- und Lösemoment hergestellt werden können, welches auch nach einer hohen und zeitlich ausgedehnten Temperaturbelastung, wie z.B. 85°C bei 250h oder einer der Arrheni- usbeziehung folgenden äquivalenten Belastung, wie sie im Fahrzeug auftritt, größer als 25% des Bruchmoments ist. Ein hohes Anzugs- und Lösemoment wirkt sich wiederum positiv auf den Widerstand gegenüber einem Lösen der Schraubverbindung vor allem im Hinblick auf extreme Temperaturen und Rüttelbelastung aus. Handelsnamen für PPA (Polyphthalamid) sind beispielsweise EMS Grivory® HTV5 H1 oder Dupont Zytel®. Die Produktbezeichnung des PPA (Polyphthalamid) nach ISO 1874 ist insbesondere PA6T/61 , MH, 12-190, GF 50.

Insbesondere liegt das Bruchmoment eines solchen Kunststoffs bei einer M16- Anschlussbohrung bei ca. 95 Nm, das Anzugsmoment bei 70 Nm und das Lösemoment nach Alterung bei 30 Nm.

Der oben beschriebene Thermoplast hat im Gegensatz zu PA (Polyamid) die Eigenschaft, dass er unter Dauerbelastung mit hohen Flächenpressungen durch die Ver- schraubung und auch durch Temperatureinflüsse weniger erweicht oder kriecht, so dass das Gehäusebauteil auch unter einer solchen Belastung weitgehend maßhaltig bleibt. Insbesondere ist in dem erfindungsgemäß ausgestalteten Gehäusebauteil dann keine Gewindebuchse aus Metall vorhanden, die eine Anschlussbohrung für das Anschlusselement aufweist bzw. keine solche Gewindebuchse aus Metall notwendig.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in Anspruch 1 angegebenen Erfindung möglich.

Gemäß einer Weiterbildung ist das Gehäusebauteil vollständig aus dem PPA (Poly- phthalamid)-Kunststoff gefertigt, insbesondere als Spritzgussformling.

Vorzugsweise kann der PPA (Polyphthalamid)-Thermoplast faserverstärkt sein, was zu einer noch höheren Festigkeit führt. Insbesondere ist eine Glasfaserverstärkung vorgesehen, insbesondere mit 30-65 Gew.-% Glasfaserverstärkung.

Insbesondere weist der PPA (Polyphthalamid)-Thermoplast wenigstens einige der folgende Eigenschaften auf: Einen Zug-E-Modul von wenigstens 17500 MPa, eine Bruchfestigkeit von wenigstens 240 MPa, eine Bruchdehnung von 2%, eine Schlagzähigkeit von 80 kJ/m ² , eine Kerbschlagzähigkeit von 1 1 kJ/ m ² , eine Kugeldruckhärte von wenigstens 340 Mpa, eine Schmelztemperatur von wenigstens 325 ^" C, eine Formbeständigkeit HDT/A bis wenigstens 285 ^s C, eine thermische Längenausdehnung längs von höchstens 0, 15 Ι Ο^/Κ, eine thermische Längenausdehnung quer von höchstens 0,40 Ιθ κ, eine Dichte von wenigstens 1 ,65 g/cm ³ , eine Wasseraufnahme von höchstens 3,0 %, eine Feuchtigkeitsaufnahme von höchstens 1 ,3 %.

Gemäß einer Weiterbildung kann das Gehäusebauteil wenigstens ein integriertes Schraubauge zum Durchführen einer Schraube oder eines Bolzens zur Befestigung der Vorrichtung an einer Struktur des Fahrzeugs aufweisen, wobei das Material wenigstens im Bereich des Schraubauges aus dem Thermoplast in Form von PPA (Po- lyphthalamid) besteht.

Zur Befestigung des Gehäusebauteils bzw. des Gehäuses an dem Fahrzeug wird durch das wenigstens eine Schraubauge eine Schraube oder Gewindebolzen gesteckt und in eine Gewindebohrung z.B. an der Struktur des Fahrzeugs eingeschraubt. Dabei werden die Schraube bzw. der Gewindebolzen mit einem Anzugsmoment festgezogen, welches gewährleistet, dass sich die Schraubverbindung nach mehr als 250 Stunden bei 85 Grad Celsius und/oder fünfzig Temperaturwechseln zwischen minus 40 Grad und 85 Grad und/oder zwei Stunden bei minus 40 Grad und/oder einer Beschleunigung von mehr als 5g und/oder einem Rüttelprofil nach ISO ausgesetzt, nicht löst. Das hierfür relativ hohe Anzugsmoment wird dann auch über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten, weil der PPA (Polyphthalamid)- Thermoplast, aus welchem das Gehäusebauteil zumindest im Bereich des wenigstens einen Schraubauges gefertigt ist, demgegenüber nicht kriecht oder erweicht.

Besonders bevorzugt weist eine Druckmittel führende Einrichtung eines Fahrzeugs wenigstens ein Gehäuse mit wenigstens einem oben beschriebenen Gehäusebauteil auf.

Ein besonders kostengünstig fertigbares Gehäuse ergibt sich, wenn neben dem einen Gehäusebauteil wenigstens ein weiteres Gehäusebauteil oder sämtliche Gehäusebauteile des Gehäuses der Druckmittel führenden Einrichtung aus dem PPA (Po- lyphthalamid)-Thermoplast (besteht) bestehen.

Die Druckmittel führende Einrichtung ist insbesondere eine Druckluft oder Hydraulikflüssigkeit als Druckmittel führende Ventileinrichtung und eine der folgenden Ventileinrichtungen: Ein ABS-Drucksteuerventil, ein ASR-(Antriebsschlupfregelung) Ventil, ein Relaisventil, ein Mehrwegeventil, ein Mehrwege-Magnetventil, ein Bremsventil, ein Luftaufbereitungsventil, ein Auxiliary-Ventil, ein Anhänger-EBS-Ventil, ein Zug- fahrzeug-EBS-Ventil, ein Kupplungssteller.

Insbesondere wird die Druckmittel führende Einrichtung durch ein ABS- Drucksteuerventil einer Betriebsbremseinrichtung eines Fahrzeugs gebildet, welches eine erste Anschlussbohrung zur Zufuhr des Druckmittels von einer Druckmittelquelle und eine zweite Anschlussbohrung zum Abführen des Druckmittels in einen druckmittelbetätigten Bremsaktuator aufweist. Zeichnung

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt die einzige Figur eine perspektivische Darstellung eines ABS-Drucksteuerventils als bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Das in der Figur gezeigte ABS-Drucksteuerventil 1 als bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung hat die Aufgabe, während einer Blockierneigung des ihm zugeordneten gebremsten Rades bei einer Bremsung den Bremsdruck in dem Rad anzupassen. Das ABS-Drucksteuerventil 1 ist hierzu einerseits an eine Bremsdruck erzeugende Quelle (z.B. Betriebsbremswertgeber) und andererseits an einen Brems- aktuator, z.B. einen Bremszylinder angeschlossen und kann hierzu den in ihn eingesteuerten Bremsdruck durchsteuern, halten oder senken. Das ABS-Drucksteuerventil 1 ist hier beispielsweise Bestandteil einer elektro-pneumatischen Betriebsbremseinrichtung eines Nutzfahrzeugs. In der Figur ist das ABS-Drucksteuerventil 1 in Gebrauchslage gezeigt, d.h. in der Figur oben angeordnete Bauteile sind im z.B. an einem Rahmen eines Nutzfahrzeugs montierten Zustand des ABS-Drucksteuerventils auch oben angeordnet.

Das ABS-Drucksteuerventil weist mehrere Gehäuseteile auf, hier beispielsweise ein oberes Gehäuseteil 2 mit zwei seitlichen Deckeln 4, 6 und ein unteres Gehäuseteil 8, welche zusammen das Gehäuse 10 des ABS-Drucksteuerventils 1 bilden. In dem oberen Gehäuseteil 2 sind zwei mit einem Innengewinde versehene Anschlussbohrungen 12, 14 vorhanden. Diese Anschlussbohrungen 12, 14 dienen jeweils zum Einschrauben eines hier nicht gezeigten Anschlusselements mit einem komplementären Außengewinde, wobei die Anschlusselemente jeweils mit einer Druckmittel, hier Druckluft führenden Leitung verbunden sind.

Insbesondere dient eine erste Anschlussbohrung 12 zum Einschrauben bzw. An- schluss eines ersten Anschlusselements, welches über eine Pneumatikleitung beispielsweise an einen Kanal eines Druckregelmoduls der elektro-pneumatischen Betriebsbremseinrichtung angeschlossen ist. Über diese erste Anschlussbohrung 12 erfolgt dann die Zufuhr von Druckluft. Die zweite Anschlussbohrung 14 dient zum Einschrauben bzw. Anschluss eines zweiten Anschlusselements, welches über eine Pneumatikleitung beispielsweise an einen pneumatischen Betriebsbremszylinder der elektro-pneumatischen Betriebsbremseinrichtung angeschlossen ist. Über diese zweite Anschlussbohrung 14 erfolgt dann die Abfuhr von Druckluft.

In dem Gehäuse 10 sind zwei durch Federelemente belastete Membrane aufweisende Membranventile sowie von einem externen elektronischen ABS-Steuergerät ansteuerbare elektromagnetische Steuerventile zum Vorsteuern der Membranventile aufgenommen. Über eine elektrische Anschlusseinrichtung 16, die in einer Ausnehmung des Gehäuses 10 aufgenommen ist, erfolgt die elektrische Verbindung der elektromagnetischen Steuerventile mit dem ABS-Steuergerät. Der Aufbau eines solchen ABS-Drucksteuerventils ist hinreichend bekannt und beispielsweise in DE 10 2008 028 440 A1 ausführlich beschrieben.

Das ABS-Drucksteuerventil 1 ist hier beispielsweise Bestandteil einer elektro- pneumatischen Betriebsbremseinrichtung eines Nutzfahrzeugs, insbesondere eines elektronisch bremsdruckgeregelten Bremssystems (EBS).

Weiterhin weist das Gehäuse 10 beispielsweise in dem oberen Gehäuseteil 2 beispielsweise zwei Schraubaugen 18 auf, wobei Mittelachsen der Schraubaugen 18 beispielsweise parallel zueinander angeordnet sind. Die Schraubaugen 18 bilden in dem oberen Gehäuseteil 2 Durchgangsöffnungen, d.h. sie erstrecken sich von einer Gehäuseteilseite bis zu der von der einen Gehäuseteilseite abgewandten anderen Gehäuseteilseite. Besonders bevorzugt ist bei den Schraubaugen das Verhältnis zwischen dem Außendurchmesser (Da) und dem Innendurchmesser (di) kleiner als 2,2. Alternativ könnte wenigstens ein Schraubauge 18 auch an einem von dem Gehäuse 10 weg ragenden plattenförmigen Flansch ausgebildet sein.

Wenigstens das obere Gehäuseteil 2 ist vollständig aus PPA (Polyphthalamid)- Kunststoff gefertigt, insbesondere ist es aus diesem Thermoplast spritzgegossen. Beispielsweise kann der PPA (Polyphthalamid)-Thermoplast auch faserverstärkt sein, insbesondere glasfaserverstärkt. Insbesondere ist eine Glasfaserverstärkung mit 30-65 Gew.-% Glasfaserverstärkung vorgesehen. Bevorzugt sind alle Gehäuseteile 2, 4, 6, 8 aus PPA (Polyphthalamid)-Thermoplast hergestellt.

Insbesondere weist der PPA (Polyphthalamid)-Thermoplast wenigstens einige der folgende Eigenschaften auf: Einen Zug-E-Modul von wenigstens 17500 MPa, eine Bruchfestigkeit von wenigstens 240 MPa, eine Bruchdehnung von 2%, eine Schlagzähigkeit von 80 kJ/m ² , eine Kerbschlagzähigkeit von 1 1 kJ/ m ² , eine Kugeldruckhär- te von wenigstens 340 Mpa, eine Schmelztemperatur von wenigstens 325 ^" C, eine Formbeständigkeit HDT/A bis wenigstens 285 ^° C, eine thermische Längenausdehnung längs von höchstens 0,15 ΙΟ^/Κ, eine thermische Längenausdehnung quer von höchstens 0,40 10 ^"4 /K, eine Dichte von wenigstens 1 ,65 g/cm ³ , eine Wasseraufnahme von höchstens 3,0 %, eine Feuchtigkeitsaufnahme von höchstens 1 ,3 %.

Zur Befestigung des ABS-Drucksteuerventils an einem Rahmen des Nutzfahrzeugs werden durch die Schraubaugen 18 Schrauben oder Gewindebolzen gesteckt und in Gewindebohrungen am Rahmen des Nutzfahrzeugs eingeschraubt. Weiterhin werden die pneumatischen Leitungen über die Anschlusselemente an den Anschlussbohrungen 12, 14 durch Einschrauben der Anschlusselemente in die Anschlussbohrungen 12, 14 angeschlossen

Dabei werden die Schrauben bzw. Gewindebolzen und Anschlusselemente mit einem Anzugsmoment festgezogen, welches gewährleistet, dass sich die Schraubverbindungen nach mehr als 250 Stunden bei 85 Grad Celsius und/oder fünfzig Temperaturwechseln zwischen minus 40 Grad und 85 Grad und/oder zwei Stunden bei minus 40 Grad und/oder einer Beschleunigung von mehr als 5g und/oder einem Rüttelprofil nach ISO ausgesetzt, nicht lösen. Das hierfür relativ hohe Anzugsmoment wird dann auch über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten, weil der PPA (Polyphtha- lamid)-Thermoplast, aus welchem wenigstens das obere Gehäuseteil 2 gefertigt ist, demgegenüber eine geringe Neigung zum Kriechen oder erweichen aufweist.

Bezuqszeichenliste ABS-Drucksteuerventil

oberes Gehäuseteil

Deckel

Deckel

unteres Gehäuseteil

Gehäuse

erste Anschlussbohrung

zweite Anschlussbohrung

Anschlusseinrichtung

Schraubaugen