DE102006029390B4

DE102006029390B4 - Kolbenpumpe mit einem Exzenterantrieb und Mitteln zur Verringerung von Querkräften

Info

Publication number: DE102006029390B4
Application number: DE200610029390
Authority: DE
Inventors: Erwin Sinnl; Hans Feeser
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2015-03-12
Anticipated expiration: 2026-06-28
Also published as: DE102006029390A1

Abstract

Eine Kolbenpumpe (28) mit einem Exzenterantrieb (14, 16), an den einander diametral gegenüberliegend zwei Kolben (18) mit je einer ihrer Stirnseiten druckkraftübertragend gekoppelt sind, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass ein den Exzenterantrieb (14, 16) zumindest teilweise umfassendes Blattfederelement (30) vorgesehen ist, derart dass es auf jeden der Kolben (18) Druckkraft überträgt und jeweils in Bewegungsrichtung des Kolbens (18) auslenkbar ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Kolbenpumpe mit einem Exzenterantrieb, an den einander diametral gegenüberliegend zwei Kolben mit je einer ihrer Stirnseiten druckkraftübertragend gekoppelt sind. Ferner betrifft die Erfindung eine Fahrzeugbremsanlagen mit einer derartigen Kolbenpumpe.
Kolbenpumpen der oben genannten Art werden insbesondere in Kraftfahrzeugen verwendet, welche mit einem hydraulischen Bremssystem mit Antiblockierfunktion oder Antischlupfregelung ausgestattet sind. Sie dienen in dem Bremssystem des Kraftfahrzeugs zum Fördern von Bremsflüssigkeit.
Bekannte Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpen sind mit einem Antriebsmotor gestaltet, der eine Motorwelle aufweist, auf der als Exzenterantrieb ein Exzenterring aufgebracht ist. Mittels des Exzenterrings werden bei Drehung der Motorwelle zwei gegenüberliegend angeordnete Kolben der Kolbenpumpe hin und her bewegt. Diese Kolben fördern im Zusammenwirken mit zugehörigen Ventilen die Bremsflüssigkeit. Die bekannten Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpen haben im Bereich zwischen Exzenterantrieb und Kolben grundsätzlich das Problem, dass es dort zu Reibung und die Kolben belastenden Querkräften kommt. Zugleich weisen die Kolbenpumpen im Bereich des Exzenterantriebs einen vordefinierten Bauraum auf.
Aus DE 198 13 302 A1 ist Kolbenpumpe für eine Bremsanlage bekannt, bei der ein Außenring eines Exzenterlagers im Eingriff mit einer Klammer steht, die aus einem stabilen Stahlband durch mehrfaches Abbiegen hergestellt ist.
Aus DE 103 47 190 A1 ist eine Kolbenpumpe für ein Fahrzeug bekannt, bei der zwischen einem Exzenter und einem Kolben ein Plattenelement angeordnet ist, das an einem umgebenden Gehäuse drehbar gelagert ist. Alternativ ist ein topfförmiges Bauteil vorgesehen, das axial gemeinsam mit dem zugehörigen Kolben bewegbar ist.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine Fahrzeugbremsanlage mit einer Kolbenpumpe zu schaffen, die kostengünstiger herstellbar ist und zugleich die oben genannten Probleme von Reibung und Querkräften an den Kolben vermeidet.
Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einer Kolbenpumpe gemäß Anspruch 1 gelöst. Ferner ist die Aufgabe mit einer Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 6 gelöst.
Gemäß der Erfindung ist eine Kolbenpumpe mit einem Exzenterantrieb, an den einander diametral gegenüberliegend zwei Kolben mit je einer ihrer Stirnseiten druckkraftübertragend gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Exzenterantrieb zumindest teilweise umfassendes Blattfederelement vorgesehen ist, derart dass es auf jeden der Kolben Druckkraft überträgt und jeweils in Bewegungsrichtung des Kolbens auslenkbar ist.
Erfindungsgemäß ist zwischen den die eigentlichen Pumporgane bildenden Kolben einer Kolbenpumpe und einem zugehörigen Exzenterantrieb, der insbesondere mit einem Exzenterring gebildet sein kann, ein Blattfederelement vorgesehen, welches die vom Exzenterring in Richtung zum Kolben erzeugten Querkräfte aufnimmt und insbesondere an ein den Exzenterantrieb umgebendes Gehäuse ableitet. Das erfindungsgemäße Blattfederelement kann dabei im bei bekannten Kolbenpumpen um den Exzenterantrieb vorgesehenen Bauraum ohne größeren Änderungsaufwand untergebracht werden. Durch die Verwendung des Blattfederelements treten keine oder nur minimale Querkräfte an den Kolben auf. Ferner kann aufgrund des erfindungsgemäßen Federelements eine den Exzenterring umgebende Hülse, wie sie bei Kolbenpumpen des Standes der Technik verwendet wird, entfallen.
Das erfindungsgemäße Blattfederelement ist dabei U-förmig gestaltet. Die U-Form ermöglicht es mit nur einem Bauelement an zwei bewegbaren Kolben die oben genannten Probleme zu überwinden. Das nur eine Bauelement kann darüber hinaus besonders leicht montiert und in der Qualitätssicherung geprüft werden.
Das Blattfederelement gemäß der Erfindung weist ferner zwei, jeweils zwischen dem Exzenterantrieb und einem Kolben angeordnete Schenkelabschnitte sowie einen an die Schenkelabschnitte anschließenden Verbindungsabschnitt auf. Erfindungsgemäß ist der Verbindungsabschnitt an einem den Exzenterantrieb umgebenden Gehäuse gehaltert, wobei dennoch die Schenkelabschnitte in Bewegungsrichtung der beiden Kolben ausgelenkt werden können.
In den Übergangsbereichen zwischen dem Verbindungsabschnitt und dem Schenkelabschnitt ist das Blattfederelement vorteilhaft jeweils mit einer konvexen Auswölbung gestaltet. Die Auswölbung führt zu einem vergleichsweise weiten Federweg bei gleichzeitig weitgehend konstanter Federkraft.
Im Hinblick auf eine konstante Federkraft bei der Auslenkung des Blattfederelements ist es besonders von Vorteil, die Auswölbung im Querschnitt betrachtet im Wesentlichen kreisförmig und insbesondere zylindrisch zu gestalten.
Darüber hinaus ist es im Hinblick auf eine gleichmäßige Federkraft und Auslenkung bevorzugt die Auswölbung im Querschnitt betrachtet über einen Winkelbereich von zwischen cirka 180° und circa 270°, insbesondere circa 215° zu erstrecken.
Die genannte Auswölbung kann vorteilhaft auch zum Befestigen bzw. Haltern des erfindungsgemäßen Federelements an einem den Exzenterantrieb umgebenden Gehäuse genutzt werden. Die insbesondere im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmige Auswölbung kann dazu in eine am Gehäuse passend ausgebildete Bohrung eingesetzt werden.
Um den Verschleiß am Exzenterantrieb und den zugehörigen Kolben weiter zu minimieren sind bevorzugt das Blattfederelement und/oder der Exzenterantrieb zumindest an ihren einander zugewandten Oberfläche oberflächenvergütet, insbesondere beschichtet gestaltet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
1 einen teilweisen Querschnitt einer Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe gemäß dem Stand der Technik und
2 den Schnitt II-II in 1,
3 einen teilweisen Querschnitt einer Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe gemäß der Erfindung,
4 den Schnitt IV-IV in 3 und
5 eine teilweise perspektivische Ansicht der Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe gemäß den 3 und 4.
Ausführungsform der Erfindung
In den 1 und 2 ist eine Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe 10 gemäß dem Stand der Technik dargestellt, welche ein Pumpengehäuse 12 mit einer darin ausgebildeten Bohrung 13 aufweist, in die eine Antriebswelle 14 eines weiteren nicht dargestellten Antriebsmotors der Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe 10 hineinragt.
An der Antriebswelle 14 ist drehfest ein Antriebsexzenter 16 angeordnet, an dem zwei Kolben 18 jeweils mit einer Stirnseite 20 in radialer Richtung zur Antriebswelle 14 federnd vorgespannt anliegen. Der Antriebsexzenter 16 ist mit einem Exzenterring 22 gebildet, auf dem eine Exzenterhülse 24 mit einem darin angeordneten Nadellager 26 (so genanntes E-Lager) angeordnet ist.
In den 3 bis 5 ist eine Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe 28 gemäß der Erfindung dargestellt. Diese weist ein Pumpengehäuse 12 auf, welches jenem der Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik (siehe 1 und 2) auch im Hinblick auf die Bohrung 13 entspricht.
Bei der Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe 28 ist jedoch keine Exzenterhülse in der Bohrung 13 angeordnet, sondern vielmehr ein im Wesentlichen U-förmiges Blattfederelement 30, welches zwei sich im Wesentlichen parallel erstreckende Schenkelabschnitte 32 und einen diese an einem Ende verbindenden, sich im Wesentlichen quer zu den Schenkelabschnitten 32 erstreckenden Verbindungsabschnitt 34 umfasst.
Die Schenkelabschnitte 32 sind dabei jeweils derart angeordnet, dass sie jeweils flächig zwischen einer Stirnseite eines Kolbens 18 und der äußeren Mantelfläche des den Exzenterring 22 umgebenden Nadellagers 26 zu liegen kommen.
An den beiden Übergangsbereichen zwischen den Schenkelabschnitten 32 und dem Verbindungsabschnitt 34 sind jeweils konvexe Auswölbungen 36 an dem Blattfederelement 30 ausgestaltet, welche im Querschnitt betrachtet (siehe 3) jeweils im Wesentlichen kreisförmig gestaltet sind und sich über einen Winkelbereich von circa 215° erstrecken. Diese Auswölbungen 36 sind je in eine zugehörige Bohrung 38 eingeschoben, welche an dem Pumpengehäuse 12 an der inneren Mantelfläche der Bohrung 13 parallel zur Längserstreckung der Bohrung 13 ausgebildet sind. Auf diese Weise ist das Blattfederelement 30 in der Bohrung 13 ortsfest gehaltert, wobei dennoch die Schenkelabschnitte 32 in Bewegungsrichtung der beiden Kolben 18 ausgelenkt werden können.

Claims

Kolbenpumpe (28) mit einem Exzenterantrieb (14, 16), an den einander diametral gegenüberliegend zwei Kolben (18) mit je einer ihrer Stirnseiten druckkraftübertragend gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Exzenterantrieb (14, 16) zumindest teilweise umfassendes Blattfederelement (30) vorgesehen ist, derart dass es auf jeden der Kolben (18) Druckkraft überträgt und jeweils in Bewegungsrichtung des Kolbens (18) auslenkbar ist, wobei das Blattfederelement (30) U-förmig gestaltet ist und zwei, jeweils zwischen dem Exzenterantrieb (14, 16) und einem Kolben (18) angeordnete Schenkelabschnitte (32) sowie einen an die Schenkelabschnitte (32) anschließenden Verbindungsabschnitt (34) aufweist, und wobei der Verbindungsabschnitt (34) an einem den Exzenterantrieb (14, 16) umgebenden Gehäuse (12) ortsfest gehaltert ist und dennoch die Schenkelabschnitte (32) in Bewegungsrichtung des Kolbens (18) auslenkbar sind.
Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Übergangsbereich zwischen dem Verbindungsabschnitt (34) und dem Schenkelabschnitt (32) jeweils das Blattfederelement (30) mit einer konvexen Auswölbung (36) gestaltet ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswölbung (36) im Querschnitt betrachtet im Wesentlichen kreisförmig gestaltet ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswölbung (36) im Querschnitt betrachtet sich im Wesentlichen über einen Winkelbereich von zwischen circa 180° und circa 270°, insbesondere circa 215° erstreckt.
Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Blattfederelement (30) und/oder der Exzenterantrieb (14, 16) zumindest an ihren einander zugewandten Oberfläche oberflächenvergütet, insbesondere beschichtet gestaltet sind.
Fahrzeugbremsanlage mit einer Kolbenpumpe (28) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.