DE102017211898A1

DE102017211898A1 - Druckmittelaggregat

Info

Publication number: DE102017211898A1
Application number: DE102017211898.9A
Authority: DE
Inventors: Thomas Zander; Michael Loeffler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2017-07-12
Publication date: 2019-01-17
Also published as: US20200122699A1; JP7227928B2; CN110869255A; US11400904B2; WO2019011498A1; CN110869255B; JP2020525338A; KR20200028936A; KR102526240B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Druckmittelaggregat (10), insbesondere zur Bereitstellung und Regelung eines Drucks in einem Bremskreis einer schlupfregelbaren Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs.Bekannte Druckmittelaggregate (10) weisen einen Gehäuseblock (12) auf, an dem eine von einem elektronisch ansteuerbaren Antriebsmotor (16) betätigbare Pumpe und ein elektronisch ansteuerbares Ventil angeordnet sind, sowie ferner ein elektronisches Steuergerät (18), das die Ansteuerung des Antriebsmotors (16) und des Ventils vornimmt. Das Steuergerät (18) ist an einer Außenseite des Gehäuseblocks (12) befestigt und weist einen Geräteflansch (32) auf, dem ein am Gehäuseblock (12) ausgebildeter Gehäuseflansch (30) zugeordnet ist. Die Flansche (30; 32) nehmen jeweils ein Befestigungsmittel (34) auf, welches den Gehäuseblock (12) und das Steuergerät (18) miteinander fixieren.Erfindungsgemäß steht der Gehäuseflansch (30) gegenüber einer den Gehäuseflansch (30) aufweisenden Umfangseite des Gehäuseblocks (12) nach radial außen ab.Dadurch steht eine Oberseite des Gehäuseblocks (12) einem Steuergerätegehäuse (18) vollflächig zur Verfügung und erlaubt ferner den Einsatz einer Leiterplatte, die frei von umfangseitig offenen Aussparungen ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Druckmittelaggregat, insbesondere zur Bereitstellung und Regelung eines Drucks in einem Bremskreis einer schlupfregelbaren Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs, nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Derartige Druckmittelaggregate sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der DE 41 33 879 A1 , bereits bekannt. Dieses Druckmittelaggregat ist mit einem Gehäuseblock ausgestattet, an dem unter anderem von einem elektronisch ansteuerbaren Motor mittelbar betätigte Pumpen und elektronisch ansteuerbare Ventile angeordnet und druckmittelleitend miteinander kontaktiert sind. Ferner ist ein elektronisches Steuergerät vorhanden, das die Ansteuerung des Motors und der Ventile vornimmt. Dieses Steuergerät ist an einer der Außenseiten des Gehäuseblocks befestigt und weist hierfür ein Steuergerätegehäuse auf. Letzteres ist entlang seines Umfangs mit Aussparungen versehen, an deren dem Gehäuseblock zugewandtem Grund Geräteflansche ausgebildet sind. Diese Geräteflansche liegen an Gegenflanschen des Gehäuseblocks an. Über ein im Bereich der einander zugeordneten Flansche angeordnetes Befestigungsmittel ist das Steuergerät am Gehäuseblock fixiert.
Nachteilig an der bekannten Verbindung zwischen dem Gehäuseblock und dem elektronischem Steuergerät ist, dass sich der Bauraum der Flansche in den potenziellen Erstreckungsbereich einer im Steuergerätegehäuse aufgenommenen elektrischen Leiterplatte hinein erstreckt. Die Leiterplatte ist deshalb umfangseitig ebenfalls mit Aussparungen versehen um Platz für einen Zugang zu den Geräteflanschen zu schaffen. Die Abmessungen der Flansche nehmen jedoch eine relativ große Fläche ein u.a. um eine maschinelle Montage der Befestigungselemente im Flanschbereich zu ermöglichen und beispielsweise um eine Abdichtung des Steuergeräts gegenüber der Umgebung in diesem Flanschbereich unterzubringen. Einerseits wird aufgrund der umfangseitigen Aussparungen die zur Verfügung stehende Leiterplattenfläche beschränkt und damit die Platzierung von zur Bremsensteuerung notwendigen elektronischen Bauteilen oder Leiterbahnen zwischen diesen Bauteilen erschwert, zudem erhöhen sich die Herstellkosten einer Leiterplatte, da diese Aussparungen durch mechanische Nachbearbeitung der Leiterplatte hergestellt werden müssen und somit Entsorgungskosten für das ausgesparte Leiterplattenmaterial verursachen. Darüber hinaus bedarf es bei einer Montage der Leiterplatte in das Steuergerätegehäuse einer sorgfältigeren gegenseitigen Zentrierung der Bauteile zueinander, weil Beschädigungen oder ein Eintrag mechanischer Spannungen in die Leiterplatte aus Gründen der Funktionssicherheit und der Lebensdauer zu vermeiden sind.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Druckmittelaggregat nach den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 hat zum einen den Vorteil, dass für die Leiterplatte des elektronischen Steuergeräts zumindest die gesamte Fläche einer Oberseite des Gehäuseblocks zur Verfügung steht. Ferner ist die Leiterplatte als solche kostengünstiger herstellbar, da sie gerade durchlaufende Flanken aufweist und demnach ohne nachträglich anzubringende Aussparungen auskommt. Eine Befestigung des Steuergeräts am Gehäuseblock ist nunmehr von der Seite des Antriebsmotors her durchführbar, wodurch die Ausdehnung der Leiterplatte unabhängig von der Anordnung und den Abmessungen der vorhandenen Geräteflansche festgelegt werden kann. Sogar Leiterplatten mit einer größeren Fläche als die Grundfläche des Gehäuseblocks sind realisierbar. Eine Aufhebung der Beschränkung der Leiterplattenfläche auf die Grundfläche des Gehäuseblocks ermöglicht die Umsetzung komplexerer Schaltungen mit einer größeren Anzahl elektronischer Bauteile und Leiterbahnen.
Erfindungsgemäß steht dazu ein der Befestigung des Steuergerätegehäuses dienender Gehäuseflansch gegenüber einer, diesen Gehäuseflansch aufweisenden Umfangsseite des Gehäuseblocks nach radial außen ab.
Weitere Vorteile oder vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung.
Vorteilhafter Weise ist ein der Befestigung des Steuergerätegehäuses dienender Gehäuseflansch an einem Anbauteil ausgebildet, das am Gehäuseblock befestigbar ist. Dieses Anbauteil ist anwendungsspezifisch dimensionierbar und in einen bestehenden Baukasten integrierbar, d.h. unterschiedlich gestaltete Steuergerätegehäuse sind ohne nennenswerten Zusatzaufwand an unterschiedlich gestalteten Gehäuseblöcken befestigbar. Die Anbauteile können auf unterschiedliche Art und Weise am Gehäuseblock verankert werden, beispielsweise durch Einpressen, Verschrauben oder durch Verstemmen.
Selbstfurchende und damit geringere Montagekosten verursachende Befestigungsmittel zur Verankerung des Steuergerätegehäuses am gehäuseblockseitigen Flansch sind einsetzbar, da an Anbauteilen ausgebildete Gehäuseflansche die Gefahr reduzieren, dass bei einer Fixierung entstehende Späne in das Innere des Steuergerätegehäuses gelangen können.
Am steuergeräteseitigen Flansch ausgebildete Gewindebohrungen erlauben es, die Befestigungsmittel von der Seite des Gehäuseblocks bzw. des Antriebsmotors her in die Flansche einzuführen und festzuschrauben. Dadurch wird das Restrisiko von in das Innere des Steuergerätes eindringenden Spänen weiter vermindert.
Figurenliste
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung detailliert erläutert und in der Zeichnung dargestellt.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer perspektivischen Darstellung eines Druckmittelaggregats;
2 stellt das Ausführungsbeispiel nach 1 nochmals in einer Seitenansicht dar und
3 veranschaulicht insgesamt 4 verschieden Ausführungsvarianten eines einen Gehäuseflansch ausbildenden Anbauteils.

Einander entsprechende Bauteile sind in den einzelnen Figuren jeweils mit einheitlichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Das in den 1 und 2 gezeigte Druckmittelaggregat 10 gliedert sich in einen quaderförmigen Gehäuseblock 12 mit an dessen Umfangseiten ausgebildeten Öffnungen 14, beispielsweise zum Anschluss von Bremsleitungen und zur Aufnahme von Pumpenelementen, in einen an einer Unterseite dieses Gehäuseblocks 12 angebrachten Antriebsmotor 16 sowie in ein, an der Oberseite des Gehäuseblocks 12 befestigtes, elektronisches Steuergerät 18 mit einem ebenfalls quaderförmigen Steuergerätegehäuse 20. Dieses Steuergerätegehäuse 20 erstreckt sich über die gesamte Oberseite des Gehäuseblocks 12 und schließt mit den Umfangseiten des Gehäuseblocks 12 annähernd bündig ab. Auf seiner vom Gehäuseblock 12 abgewandten Außenseite ist das Steuergerätegehäuse 20 von einem Deckel 22 verschlossen. Unterhalb dieses Deckels 22, im Inneren des Steuergerätegehäuses 20, in den Figuren nicht sichtbar, ist eine mit elektronischen Bauteilen bestückte und Leiterbahnen tragende Leiterplatte angeordnet, über welche verschiedene Aktoren, beispielsweise Magnetspulen, welche in einem gehäuseblockseitigen Teil des Steuergerätegehäuses 20 angeordnet sind, elektrisch kontaktiert sind. Auch der auf der dem Steuergerätegehäuse 20 gegenüberliegenden Unterseite des Gehäuseblocks 12 angeordnete Antriebsmotor 16 ist über Kontaktfedern, welche durch eine Durchführung im Gehäuseblock 12 hindurchgeführt sind, an die Leiterplatte angeschlossen (nicht gezeigt).
Ein erster, dem Gehäuseblock 12 ferner Abschnitt 24 des Steuergerätegehäuses 20, nimmt die erwähnte Leiterplatte auf und nimmt dabei exemplarisch eine Grundfläche ein, die größer ist, als ein die erwähnten Aktuatoren aufnehmender und sich über die gesamte Oberseite des Gehäuseblocks 12 erstreckender zweiter Abschnitt 26 des Steuergerätegehäuses 20. Demgemäß weist das Steuergerätegehäuse 20 eine umlaufende Stufe auf, an welcher die beiden Gehäuseabschnitte 24; 26 miteinander verbunden sind bzw. ineinander übergehen. Der erste Abschnitt 24 des Steuergerätegehäuses 20 steht umlaufend gegenüber dem zweiten Abschnitt 26 und damit auch gegenüber dem Gehäuseblock 12 über, wobei dieser Überstand beispielhaft an drei der vier Umfangseiten des Steuergerätegehäuses 20 in etwa gleich groß dimensioniert ist, während er an der vierten Seite größer ausgeführt ist und Raum für eine Steckerbuchse 28 eines von außen einsteckbaren Gerätesteckers schafft. Diese Steckerbuchse 28 erstreckt sich in den Figuren nach unten, d.h. in Richtung vom ersten Abschnitt des Steuergerätegehäuses 20 zum Gehäuseblock 12.
Eine Befestigung des Steuergerätegehäuses 20 am Gehäuseblock 12 erfolgt an Gehäuseflanschen 30. Diese Gehäuseflansche 30 sind beispielhaft an zwei einander gegenüberliegenden Umfangseiten des Gehäuseblocks 12 angeordnet und stehen erfindungsgemäß gegenüber diesen Umfangseiten radial nach außen ab. Die Anzahl vorhandener Gehäuseflansche 30 sowie deren Verteilung über die Umfangsflächen des Gehäuseblocks 12 ist anwendungsspezifisch wählbar und ist keineswegs an das dargestellte Ausführungsbeispiel gebunden. Den Gehäuseflanschen 30 sind am Steuergerätegehäuse 20 ausgebildete und gegenüber dem zweiten Abschnitt 26 dieses Steuergerätegehäuses 20 ebenfalls nach radial außen abstehende Geräteflansche 32 zugeordnet. Zur gegenseitigen Fixierung von Steuergerätegehäuse 20 und Gehäuseblock 12 werden beim Ausführungsbeispiel Schrauben 34 verwendet, wobei jeweils eine Schraube 34 im Bereich jeweils eines der Flansche 30; 32 vorgesehen ist. Diese Schrauben 34 liegen mit einem Schraubenkopf an der Stirnfläche eines Gehäuseflansches 30 an und sind mit einem Gewindeabschnitt ihres Schafts in den zugeordneten Geräteflansch 32 des Steuergerätegehäuses 20 eingeschraubt. Eine Verschraubung kann demnach mit Schraubspindeln durchgeführt werden, welche von der Seite des Antriebsmotors 16 her den Schraubenkopf beaufschlagen. Diese Anschraubrichtung bietet den Vorteil, dass der erste Abschnitt 24 des Steuergerätegehäuses 20, also der die Leiterplatte aufnehmende Abschnitt, diese Gehäuseflansche 30 überdecken kann, ohne dass Aussparungen an Steuergerätegehäuse 20 und/oder Leiterplatte vorgesehen werden müssen, um einen Zugriff von Schraubwerkzeugen auf die Schrauben 34 zu ermöglichen. Dementsprechend groß dimensionierte, rechteckig ausgebildete Leiterplatten mit durchgängigen, nicht ausgesparten, Außenflanken lassen sich im ersten Abschnitt 24 des Steuergerätegehäuses 20 unterbringen.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel werden zur Befestigung des Steuergerätegehäuses 20 am Gehäuseblock 12, wie erläutert, Schrauben 34 eingesetzt.
Wahlweise können dazu Schrauben 34 mit selbstschneidendem Gewinde verwendet werden, um am Geräteflansch 32 vorzusehende Gewindebohrungen einzusparen. Alternativ kann eine Befestigung des Steuergerätegehäuses 20 am Gehäuseblock 12 auch kraftschlüssig, beispielsweise durch eine Verwendung von Pressstiften oder Nieten vorgenommen werden, wenn ein unerwünschtes zerstörungsfreies Lösen dieser Verbindung zu verhindern ist.
Die Gehäuseflansche 30 können jeweils einstückig mit dem Gehäuseblock 12 ausgebildet sein. Demgegenüber vorteilhafter ist es jedoch, einen Gehäuseflansch 30 als separates, klotzförmiges Anbauteil 36 auszugestalten und dieses Anbauteil am Gehäuseblock 12 zu befestigen. Dies erleichtert eine kostengünstige Herstellung des Gehäuseblocks als Strangpressteil und macht es ohne Zusatzaufwand möglich unterschiedlich gestalt- bzw. dimensionierbare Anbauteile 36 in jeweils notwendiger Anzahl und Position an unterschiedlichen Druckmittelaggregaten 10 anwendungsspezifisch vorzusehen und damit einen Aggregatebaukasten darzustellen. Mehrere Ausführungsbeispiele solcher Anbauteile 36 sind in den 3a bis 3d dargestellt.
Zu einer Anbringung der Anbauteile 36 am Gehäuseblock 12 bieten sich verschiedene Möglichkeiten an:

Beispielsweise sind die Anbauteile 36 mit wenigstens einem zylindrischen Zapfen 38 ausgestattet, welcher sich ungefähr in radialer Verlängerung einer Flanschfläche 40 über diese Flanschfläche 40 hinaus erstreckt und es gestattet, das Anbauteil 36 in einer an einer der Umfangseiten des Gehäuseblocks 12 dafür vorgesehen Öffnung 14 zu verankern. Die Verankerung als solche kann in Abhängigkeit der konstruktiven Ausführung des Zapfens 38 kraft- und/oder formschlüssig ausgeführt sein, beispielsweise als Press-, Schraub- oder als Stemmverbindung. Im Falle einer Pressverbindung kann der Zapfen 38 des Anbauteils 36 umfangseitig mit in Zapfenlängsrichtung verlaufenden Einpressstegen und zwischen diesen Einpressstegen liegenden Einpressnuten versehen sein, wie in 3a gezeigt.
Alternativ kann der Zapfen des Anbauteils 36 auch mit einem Außengewinde versehen sein, wie in 3b dargestellt. In diesem Falle ist das Anbauteil 36 über seinen Zapfen 38 in eine mit einem Innengewinde versehene Öffnung 14 an der Umfangseite eines Gehäuseblocks 12 einschraubbar. Weiterhin kann das Anbauteil 36 mit einem Zapfen 38 ausgestattet werden, welcher durch eine Verstemmung am Gehäuseblock 12 formschlüssig verankerbar ist. Dazu ist der Zapfen 38 entlang seines Umfangs mit wenigstens einer, eine Hinterschneidung ausbildenden Einschnürung 42 versehen (3c) in welche nach einer Einführung dieses Zapfens 38 in die zugeordnete Öffnung 14 mithilfe eines Verstemmwerkzeugs umliegendes Material des Gehäuseblocks 12 hinein verdrängt wird.

Weiterhin lassen sich am Gehäuseblock 12 verankerbare Anbauteile 36 auch zur Fixierung des Druckmittelaggregats 10 in einem karosserieseitigen Halter eines Kraftfahrzeugs weiterbilden, wie es die 3d zeigt. Dazu ist das Anbauteil 36 mit einem gegenüber dem Gehäuseblock 12 nach außen vorstehenden Abschnitt versehen, welcher derart ausgestaltet ist, dass er in eine zugeordnete Kontur an einem fahrzeugseitigen Halter eingreifen kann oder der dafür angepasst ist ein zwischen den Halter und das Anbauteil einliegendes Formbauteil 44 aufzunehmen. Dieses Formbauteil 44 ist idealer Weise aus Elastomer hergestellt und kann nach der Montage des Druckmittelaggregats am Halter mechanisch vorgespannt werden um gleichzeitig zur Aufhängung des Druckmittelaggregats am Halter des Fahrzeugs eine Übertragung fahrzeugseitiger Schwingungen auf das Druckmittelaggregat zu dämpfen.
Selbstverständlich sind darüber hinaus noch weitere Änderungen oder Ergänzungen denkbar, ohne von dem mit Anspruch 1 beanspruchten Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 4133879 A1 [0002]

Claims

Druckmittelaggregat (10), insbesondere zur Erzeugung und Regelung eines Drucks in einem Bremskreis einer schlupfregelbaren Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuseblock (12), an dem eine von einem elektronisch ansteuerbaren Antriebsmotor (16) betätigbare Pumpe und ein elektronisch ansteuerbares Ventil angeordnet und druckmittelleitend miteinander kontaktiert sind und mit einem elektronischen Steuergerät (18), das eine Ansteuerung des Motors und des Ventils regelt, wobei das Steuergerät (18) mit einem Steuergerätegehäuse (20) ausgestattet ist, an dem zu einer Befestigung des Steuergeräts (18) am Gehäuseblock (12) ein Geräteflansch (32) ausgebildet ist und wobei am Gehäuseblock (12) ein dem Geräteflansch (32) zugeordneter Gehäuseflansch (30) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseflansch (30) gegenüber einer, diesen Gehäuseflansch (30) aufweisenden Umfangseite des Gehäuseblocks (12) nach radial außen absteht.
Druckmittelaggregat (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseflansch (30) an einem Anbauteil (36) ausgebildet ist, welches an der Umfangsseite des Gehäuseblocks (12) anordenbar ist.
Druckmittelaggregat (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauteil (36) kraft- und/oder formschlüssig an der Umfangseite des Gehäuseblocks (12) verankert, insbesondere verstemmt, angeschraubt oder eingepresst, ist.
Druckmittelaggregat nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Umfangsseite des Gehäuseblocks (12) eine, einen Zapfen (38) des Anbauteils (36) aufnehmende Öffnung (14) vorgesehen ist.
Druckmittelaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die einander zugeordneten Flansche (30; 32) zur Aufnahme eines Befestigungsmittels (34) vorgesehen sind, welches das Steuergerät (18) mit dem Gehäuseblock (12) fest verbindet.
Druckmittelaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Befestigungsmittel eine Schraube (34), insbesondere eine Schraube mit selbstfurchendem Gewinde, vorgesehen ist.
Druckmittelaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Flansche (30; 32) mit einer Durchgangsbohrung versehen ist und dass der jeweils zugeordnete andere Flansch (32; 30) eine Gewindebohrung aufweist.
Druckmittelaggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (32) mit Gewindebohrung am Steuergerätegehäuse (20) ausgebildet ist.