DE102004060772A1

DE102004060772A1 - Motor-Pumpen-Aggregat, insbesondere für schlupfgeregelte Bremssysteme

Info

Publication number: DE102004060772A1
Application number: DE200410060772
Authority: DE
Inventors: Axel Hinz; Günther VOGEL; Rene Lenz
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2004-12-17
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2006-06-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Motor-Pumpen-Aggregat insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremssysteme, mit einem Aufnahmekörper 1 für hydraulisch wirksame Bauelemente, mit einer in einer Bohrung des Aufnahmekörpers angeordneten Innenzahnradpumpe mit Pumpenbauteilen, umfassend eine zwischen Gehäuseteilen angeordnete Ritzel-Hohlradkombination, und mit einem Motor zum Antrieb der Innenzahnradpumpe. DOLLAR A Es besteht die Aufgabe, bei modularem Aufbau unter Rückgriff auf standardisierte Bauteile - wie insbesondere Elektromotoren - eine verringerte Bauhöhe zu ermöglichen. DOLLAR A Die Aufgabe wird gelöst, indem das Aggregat ohne Pumpenwelle mit einer durchgehenden Motorwelle 2 aufgebaut ist, welche an einem Wellenende in einem topfförmigen Motorgehäuse gelagert ist, und mit einem weiteren Wellenende, umfassend einen Mitnehmer 9 für ein Ritzel, wobei dieses Wellenende in dem Aufnahmekörper 1 gelagert ist, und dass ein Boden 3 zum Verschluss des Motorgehäuses vorzugsweise als Bürstenhalteplatte ausgebildet ist und einen Wellendurchgang aufweist, welcher eine behelfsweise Motorwellenabstützung zu Prüfzwecken erlaubt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Motor-Pumpen-Aggregat, insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremssysteme, mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.

Elektronisch regelbare Kraftfahrzeugbremssysteme mit einer als Kolbenpumpe ausgebildeten Druckerzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines hydraulischen Druckes und einem Motor hierfür sind grundsätzlich bekannt. Eine Kolbenpumpe vom Exzentertyp erfordert zumindest zwei im Winkel zueinander angeordnete Bohrungen zur Aufnahme einer Antriebswelle und wenigstens eines Pumpenkolbens. Für den Ladungswechsel ist wenigstens ein Druckventil und ein Saugventil notwendig. Dieser Pumpentyp ist mit dem grundsätzlichen sowie konstruktiv bedingten Nachteil behaftet, daß im Förderbetrieb unvermeidbare sowie hörbare Druckpulsationen entstehen. Weil die Pumpe von konventionellen, schlupfgeregelten Bremssystemen bei durchschnittlichem Fahrbetrieb nur selten eingeschaltet wird, beispielsweise wenn eine Bremsschlupfgrenze oder eine Antriebsschlupfgrenze überschritten ist, wird das Laufgeräusch grundsätzlich toleriert. Jedoch erfordern sogenannte elektrohydraulische Bremssysteme (EHB) erhöhte Pumpenlaufzeiten, denn die Pumpe wird zum Aufladen eines Druckspeichers herangezogen, welcher bei einer Bremsbetätigung generell zur hydraulischen Druckerhöhung von Radbremsen dient. Eine Erhöhung der Pumpenlaufzeit kann auch damit verbunden sein, wenn die Pumpe – ohne Ausnutzung eines Druckspeichers – zur unmittel baren Druckerhöhung in Radbremsen herangezogen wird. Zwar sind Maßnahmen zur Verbesserung des Geräuschverhaltens bekannt – beispielsweise kennt man Pumpen mit drei oder mehr Kolben – welche insgesamt geringere Pulsationen verursachen. Dennoch wird das Komfortverhalten als verbesserungswürdig angesehen.

Aus der DE 199 18 390 A1 geht eine Fahrzeugbremsvorrichtung mit einer zweikreisigen Innenzahnradpumpe hervor. Die Innenzahnradpumpe ist als Einheit in einen Aufnahmekörper einsetzbar. Zu diesem Zweck weist die Innenzahnradpumpe neben Ritzel/Hohlradanordnungen mehrere jeweils axial aneinander anliegende sowie scheibenförmige Gehäuseteile mit übereinstimmendem Durchmesser auf, welche zueinander ausgerichtet und am Umfang miteinander verschweißt werden, bevor die Pumpe in eine im wesentlichen zylindrische Bohrung im Aufnahmekörper eingesetzt wird. Die hochgenaue Ausrichtung und Fixierung der Gehäuseteile ist aufwändig.

Der DE 100 04 518 A1 ist eine als Patrone ausgebildete Innenzahnradpumpe mit einem im wesentlichen napfförmigen ersten Gehäuseteil zu entnehmen, welches eine Ritzelwelle, ein Hohlrad sowie ein zweites Gehäuseteil aufnimmt. Das zweite Gehäuseteil ist in dem ersten Gehäuseteil zentriert angeordnet, das wiederum in eine – mit Durchmesserstufen versehene – Bohrung des Aufnahmekörpers eingesetzt und befestigt ist. Diese Anordnung erlaubt eine separate Prüfbarkeit der Patrone. Dennoch wird der Bauaufwand als zu hoch angesehen.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Motor-Pumpenaggregat anzugeben, welches hochverdichtet ist, um eine geringe Bauhöhe zu erlauben, und dennoch derart modular aufgebaut ist, dass auf baukastenartig standardisierte Baugruppen – wie insbesondere Elektromotoren – zurück gegriffen werden kann.

Die Aufgabe wird gelöst, indem das Aggregat ohne Pumpenwelle mit einer durchgehenden Motorwelle aufgebaut ist, welche an einem Wellenende in einem topfförmigen Motorgehäuse gelagert ist, und mit einem weiteren Wellenende, umfassend einen Mitnehmer für ein Ritzel, wobei dieses Wellenende in dem Aufnahmekörper gelagert ist, und dass ein Boden zum Verschluß des Motorgehäuse vorzugsweise als Bürstenhalteplatte ausgebildet ist, und einen Wellendurchgang aufweist, welcher eine behelfsweise Motorwellenabstützung zu Prüfzwecken erlaubt. Die genannte Merkmalskombination erlaubt eine kurzbauende Konstruktion bei vollständiger Funktionsprüfung des Elektromotors, bevor dieser mit dem Pumpenaggregat verbunden worden ist. Folglich wird der Rückgriff auf kostengünstige, standardisierte Baueinheiten wie insbesondere Elektromotoren ermöglicht. Eine Kupplung zwischen getrennten Wellen für Motor und Pumpe entfällt genauso wie ein Lager, welches an der Bürstenhalteplatte angeordnet ist. Diese Bauraumeinsparung kann zur Ausbildung eines Leckagesumpf innerhalb des Aufnahmekörpers ausgenutzt werden, was im Ergebnis ein hermetisch abgedichtetes Aggregat ermöglicht.

Die Ausrichtung des antreibenden Elektromotors wird erleichtert, wenn ein vorzugsweise als Bürstenhalteplatte ausgebildeter Boden des Motors mit Zentriermitteln, insbesondere mit einem Zentrierflansch versehen ist, und mit weiteren Zentriermitteln, wie insbesondere einem Zentrierflansch des Aufnahmekörpers, zusammen wirkt.

Eine koaxiale Anordnung aller beteiligten motorseitigen Elemente wird ermöglicht, indem die Motorwelle in einer Stufenbohrung des Aufnahmekörpers aufgenommen ist, welche wenigstens eine Bohrungsstufe zur Aufnahme eines Wälzlagers aufweist, und dass wenigstens eine weitere Bohrungsstufe Mittel zur Leckageflüssigkeitsabweisung oder Leckageflüssigkeitsabfuhr, wie insbesondere einen Wellendichtring, Schleuderscheibe, Leckagesumpf oder ähnliches mehr aufnimmt.

Ein einfacher toleranzausgleich zwischen Ritzel und Motorwelle wird ermöglicht, wenn das Ritzel drehfest und winkelausgleichend in Relation zu der Motorwelle angeordnet ist.

Zum Montieren der Pumpenbauteile dient eine, gegenüber der Stufenbohrung vorgesehene, zweite, koaxiale Stufenbohrung, in deren Bohrungsstufen Pumpenbauteile wie insbesondere die Ritzel-Hohlradkombination aufgenommen sind, und wobei die zweite Stufenbohrung mit einem Deckel verschlossen ist.

Um eine optimierte Funktion der Zahnradpumpe bei geringen Leckölverlusten zu ermöglichen, ist der Deckel relativ zu dem Aufnahmekörper festlegbar, und weiterhin zur Axialspieleinstellung zwischen Pumpenbauteilen vorgesehen, wobei er vorzugsweise ein Einstellgewinde aufweist.

Die Erfindung ist nicht auf die genannten Bremsanlagen beschränkt. Beispielsweise sind Verwendungen zur Energieversorgung in Doppelschaltgetrieben, Lenkhilfen oder Fahrwerkregelsystemen denkbar, ohne die Erfindung zu verlassen.

Einzelheiten der Erfindung, sowie weitere Merkmale, Ziele, Vorteile und Ausgestaltungen derselben werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, und zwar unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. In den Zeichnung zeigt:
1 Schnittansicht durch ein Motor-Pumpen-Aggregat;
2 Schnitt durch die Innenzahnradpumpe in Richtung des Schnittverlaufes II-II in 1.
Die Erfindung betrifft ein Motor-Pumpen-Aggregat, wie in 1 gezeigt, welches einen elektrischen Motor 4 umfasst, der im Bereich einer Motorauflagefläche 7 an einem Aufnahmekörper 1 für hydraulisch wirksame Bauelemente, wie insbesondere elektromagnetisch betätigbare Ventile, Speicherkammern sowie diese Bauelemente miteinander verbindende Kanäle, befestigt ist. Der Motor 4 verfügt über eine, in einem topfförmigen Motorgehäuse gelagerte, durch das gesamte Aggregat durchgehende Motorwelle 2, die durch einen Boden 3 tritt, welcher das Motorgehäuse verschliesst. Der Boden 3 ist vorzugsweise als Bürstenhalteplatte ausgebildet, und besteht vorzugsweise aus Kunststoffwerkstoff. Ein Wellendurchgang in dem Boden 3 ist so ausgeführt, dass dieser zusammen mit dem topfseitigen Lager eine behelfsmäßige Motorwellenabstützung zu Prüfzwecken erlaubt.
Das motorabgewandte Wellenende verfügt über einen Mitnehmer 9 für ein Ritzel 8 einer Ritzel-Hohlradkombination, die zusammen mit Gehäuseteil 10 als Pumpe zur Verdrängung von hydraulischen Medien dient. Das Ritzel 8 ist drehfest sowie einstückig oder separat ausgebildet und mit der Motorwelle 2 verbunden. Bei mehrstückiger Bauform ist das Ritzel 8 vorzugsweise winkelausgleichend mit der Motorwelle 2 verbunden, um Montagefehler, Winkelfehlstellungen oder ähnliches zu kompensieren.
Das ritzelseitige Motorwellenende ist mit einem Wälzlager 5 und zusammen mit weiteren Bauteilen wie insbesondere Wellendichtring 16, Schleuderscheibe 17, Leckagesumpf 15 und ähnlichem mehr in Bohrungsstufen einer Stufenbohrung des Aufnahmekörpers 1 aufgenommen. Wenn die Motorwelle 2 während der Motormontage eingeführt wird, ist die Schleuderscheibe 17 gleichzeitig Schutzvorrichtung gegen Beschädigung des Wellendichtrings 16 und Zentrierhilfe.
Der Boden 3 des Elektromotors verfügt über Zentriermittel wie insbesondere einen Zentrierflansch 6, der mit aufnahmekörperseitigen Zentriermitteln wie insbesondere einem weiteren Zentrierflansch zusammen wirkt. Zur Vermeidung unnötiger Toleranzabweichungen werden Motorauflagefläche 7 und zugehörige Stufenbohrung in einer Aufspannung – vorzugsweise mit einem einzigen Werkzeug – gefertigt.
Gegenüber der Stufenbohrung verfügt der Aufnahmekörper über eine weitere Stufenbohrung mit Bohrungsstufen zur Aufnahme von Pumpenbauteilen, wie Gehäuseteilen (Seitenscheibe 10), Ritzel-Hohlradkombination etc. Die zweite Stufenbohrung ist mit einem Deckel 11 verschlossen, welcher relativ zu dem Aufnahmekörper 1 festlegbar ist. Ohne Einstellfunktion ist der Deckel 11 einfach an eine Bohrungsstufe 13 der zweiten Stufenbohrung anlegbar. Mit Einstellfunktion verfügt der Deckel 11 neben der Festlegmöglichkeit über ein Einstellgewin de zur Axialspieleinstellung von Pumpenbauteilen. Dadurch wird der Leckölstrom mitbeeinflusst. Zusammen mit der Seitenscheibe 10 und dem Deckel 11 wird folglich die nötige Anpresskraft für eine metallische Abdichtung am Hohlrad erzeugt. Zum Spielausgleich sowie zur Druckfeldbegrenzung dient eine Elastomerdichtung, welche axial zwischen Seitenscheibe 10 und Aufnahmekörper 1 angeordnet, und zumindest teilweise in der Seitenscheibe 10 integriert vorgesehen ist.
Ein federvorgespannter Druckbolzen 19 kann eine schwenkbar im Aufnahmekörper 1 gelagerte Aufnahme 14 für das Hohlrad 12 von radial außen definiert sowie leicht einstellbar beaufschlagen, um ein Zahnkopfspiel zwischen Ritzel 8 und Hohlrad 12 dadurch insbesondere während Anlaufvorgängen elastisch zu verringern.

1: Aufnahmekörper
2: Motorwelle
3: Boden
4: Motor
5: Wälzlager
6: Zentrierflansch
7: Motorauflagefläche
8: Ritzel
9: Mitnehmer
10: Seitenscheibe
11: Deckel
12: Hohlrad
13: Absatz
14
15: Leckagesumpf
16: Wellendichtring
17: Schleuderscheibe
18: Feder
19: Druckbolzen

Claims

Motor-Pumpen-Aggregat insbesondere für schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremssysteme, mit einem Aufnahmekörper für hydraulisch wirksame Bauelemente, mit einer in einer Stufenbohrung des Aufnahmekörpers angeordneten Innenzahnradpumpe mit Pumpenbauteilen umfassend eine zwischen Gehäuseteilen angeordnete Ritzel-Hohlradkombination, und mit einem Motor zum Antrieb der Innenzahnradpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß das Aggregat ohne Pumpenwelle mit einer durchgehenden Motorwelle (2) aufgebaut ist, welche an einem Wellenende in einem topfförmigen Motorgehäuse gelagert ist, und mit einem weiteren Wellenende, umfassend einen Mitnehmer (9) für ein Ritzel, wobei dieses Wellenende in dem Aufnahmekörper (1) gelagert ist, und dass ein Boden (3) zum Verschluß des Motorgehäuse vorzugsweise als Bürstenhalteplatte ausgebildet ist, und einen Wellendurchgang aufweist, welcher eine behelfsweise Motorwellenabstützung zu Prüfzwecken erlaubt.
Motor-Pumpen-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorzugsweise als Bürstenhalteplatte ausgebildete Boden (3) des Motors mit Zentriermitteln, insbesondere mit einem Zentrierflansch (6) versehen ist, und mit Zentriermitteln, insbesondere einem Zentrierflansch des Aufnahmekörpers (1) zusammen wirkt.
Motor-Pumpen-Aggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorwelle (2) in einer Stufenbohrung des Aufnahmekörpers aufgenommen ist, welche wenigstens eine Bohrungsstufe zur Aufnahme eines Wälzlagers (5) aufweist, und dass wenigstens eine weitere Bohrungsstufe Mittel zur Leckageflüssigkeitsabweisung oder Leckageflüssigkeitsabfuhr, wie insbesondere einen Wellendichtring (16), Schleuderscheibe (17), Leckagesumpf (15) oder ähnliches mehr aufnimmt.
Motor-Pumpen-Aggregat nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (8) drehfest und winkelausgleichend in Relation zu der Motorwelle (2) angeordnet ist.
Motor-Pumpen-Aggregat nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber der Stufenbohrung eine koaxiale, zweite Stufenbohrung vorgesehen ist, in deren Bohrungsstufen Pumpenbauteile wie insbesondere die Ritzel-Hohlradkombination aufgenommen sind, und dass die zweite Stufenbohrung mit einem Deckel (11) verschlossen ist.
Motor-Pumpen-Aggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (11) relativ zu dem Aufnahmekörper (1) festlegbar ist, und weiterhin zur Axialspieleinstellung zwischen Pumpenbauteilen vorgesehen ist, und vorzugsweise ein Einstellgewinde aufweist.