DE102010042553A1 - Pump unit, particularly for supplying pressure to brake actuating device of motor vehicle brake system, has pneumatic brake booster, particularly vacuum brake booster, where pump is driven by drive unit or motor - Google Patents
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- F04B45/04—Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Pumpenaggregat, insbesondere zur Bereitstellung von Druck für eine Bremsbetätigungseinrichtung einer Kraftfahrzeugbremsanlage mit einem pneumatischen Bremskraftverstärker, insbesondere einem Vakuumbremskraftverstärker, umfassend eine Pumpe und einen die Pumpe antreibenden Antrieb, wobei die Pumpe als Doppelmembranpumpe mit zwei gegenüberliegenden Arbeitsmembranen vorgesehen ist, welche jeweils mit einem Arbeitsraumdeckel einen Arbeitsraum begrenzt.The invention relates to a pump unit, in particular for providing pressure for a brake actuator of a motor vehicle brake system with a pneumatic brake booster, in particular a vacuum brake booster, comprising a pump and a drive driving the pump, wherein the pump is provided as a double diaphragm pump with two opposite working membranes, each with a work space cap limits a work space.
Zur Bereitstellung von Vakuum für einen pneumatischen Bremskraftverstärker, dessen Innenraum in wenigstens eine Vakuumkammer und eine Arbeitskammer unterteilt ist, werden Vakuumpumpen eingesetzt, die aus der Vakuumkammer Restluft ansaugen und in die Atmosphäre ausstoßen. In der Automobilindustrie werden hierzu in der Regel Flügelzellenpumpen oder Schwenkflügelpumpen eingesetzt. Diese haben prinzipbedingt viel Reibung und müssen geschmiert werden, um eine akzeptable Lebensdauer zu erreichen. Vom Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeuges angetriebene Vakuumpumpen mit Flügeln werden daher an den Ölkreislauf des Verbrennungsmotors angeschlossen. Dennoch muss ein nennenswerter Anteil der vom Verbrennungsmotor abgegebenen Leistung zum Antrieb einer solchen Pumpe aufgewendet werden. Und dies auch dann, wenn das Vakuum in der zu evakuierenden Kammer bereits voll ausgebildet ist. Daher ist es sinnvoll, die Vakuumpumpe mit elektrischer Energie zu betreiben und nur dann einzuschalten, wenn der absolute Druck in der Vakuumkammer über einen vorbestimmten Wert steigt.To provide vacuum for a pneumatic brake booster, the interior of which is subdivided into at least one vacuum chamber and a working chamber, vacuum pumps are used which suck in residual air from the vacuum chamber and eject it into the atmosphere. In the automotive industry for this purpose usually vane pumps or swing vane pumps are used. These have inherent friction and must be lubricated to achieve an acceptable life. Vacuum pumps with wings driven by the internal combustion engine of the motor vehicle are therefore connected to the oil circuit of the internal combustion engine. Nevertheless, a significant proportion of the output from the engine power must be used to drive such a pump. And this even if the vacuum is already fully formed in the chamber to be evacuated. Therefore, it is useful to operate the vacuum pump with electrical energy and only turn on when the absolute pressure in the vacuum chamber rises above a predetermined value.
Weiterhin kann in Fahrzeugen mit Elektro- bzw. Hybridantrieb die Vakuumpumpe nicht bzw. zeitweise nicht durch den Verbrennungsmotor angetrieben werden. Daher werden in diesen Fahrzeugen elektrisch angetriebene Vakuumpumpen eingesetzt.Furthermore, in vehicles with electric or hybrid drive, the vacuum pump is not or temporarily not driven by the internal combustion engine. Therefore, electrically powered vacuum pumps are used in these vehicles.
Eine solche elektrisch angetriebene Pumpe mit einem Schmiermittelkreislauf auszustatten oder an einen solchen anzuschließen, würde einen unverhältnismäßig hohen Aufwand bedeuten. Somit kommen für den Einsatz in Kraftfahrzeugen mit Bremsanlagen mit elektrisch angetriebener Vakuumpumpe nur trocken laufende Vakuumpumpen in Frage. In Flügelzellenpumpen wird hierfür das selbstschmierende Material Graphit verwendet, aus dem mit hohem Aufwand die Flügel mit der erforderlichen Präzision hergestellt werden. Daher sind die Bemühungen dahingehend, zur elektrischen Bereitstellung von Bremsvakuum eine Arbeitsmembranpumpe zu verwenden.To equip such an electrically driven pump with a lubricant circuit or to connect to such a, would mean a disproportionate effort. Thus come for use in motor vehicles with brake systems with electrically driven vacuum pump only dry-running vacuum pumps in question. In vane pumps, the self-lubricating graphite material is used, from which the wings are manufactured with the required precision at great expense. Therefore, efforts have been made to use a working diaphragm pump for providing electrical brake vacuum.
Ein derartiges Motor-Pumpenaggregat ist beispielsweise aus der
Es bestehen stets Bestrebungen, die Herstellungskosten sowie den Montageaufwand zu reduzieren, sowie den Wirkungsgrad des Pumpenaggregates zu verbessern. Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kostenreduziertes Pumpenaggregat mit einem verbesserten Wirkungsgrad bereitzustellen, welches im Vergleich zu dem bekannten, gattungsgemäßen Aggregat einen reduzierten Montageaufwand mit einer reduzierten Bauteilanzahl erfordert.There are always efforts to reduce manufacturing costs and assembly costs, and to improve the efficiency of the pump unit. It is therefore an object of the present invention to provide a cost-reduced pump unit with an improved efficiency, which requires a reduced installation costs with a reduced number of components compared to the known, generic unit.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass den Arbeitsmembranen ein in Aufwärtshubrichtung wirkender, von dem Antrieb angetriebener Exzenter und jeweils ein zur Arbeitsmembranrückstellung vorgesehenes Federelement zugeordnet sind. Dadurch ist die Zwangskopplung der Arbeitsmembran am Exzenter aufgehoben, so dass die Arbeitsmembran einen Auf- und Abwärtshub in vertikaler Richtung bezogen auf die Längsachse der Pumpe vollführen kann. Dies bedingt eine reduzierte Walkbewegung und damit eine Reduktion der Arbeitsmembranbelastung. Ferner kann dadurch der Wirkungsgrad der Pumpe erhöht werden.The object is achieved in that the working diaphragms are assigned an acting in the upstroke direction, driven by the drive eccentric and each one provided for working diaphragm return spring element. As a result, the forced coupling of the working diaphragm is canceled on the eccentric, so that the working diaphragm can perform an up and down stroke in the vertical direction relative to the longitudinal axis of the pump. This requires a reduced flexing movement and thus a reduction of the working membrane load. Furthermore, this can increase the efficiency of the pump.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung stützt sich ein erstes Ende des Federelementes an einer Federaufnahme und ein zweites Ende des Federelementes an einem Führungselement ab, wobei die Arbeitsmembran mit der Federaufnahme fest verbunden und die Federaufnahme in dem Führungselement während des Auf- und Abwärtshubs der Arbeitsmembran geführt vorgesehen ist, wodurch ein einfacher Aufbau der Pumpe erreicht werden kann.According to an advantageous embodiment of the invention, a first end of the spring element is supported on a spring receptacle and a second end of the spring element on a guide element, wherein the working diaphragm firmly connected to the spring receptacle and guided the spring receptacle in the guide member during the up and down stroke of the working diaphragm is provided, whereby a simple construction of the pump can be achieved.
Zur einfacheren Ausgestaltung des Pumpengehäuses ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Arbeitsmembran zwischen dem Arbeitsraumdeckel und dem Führungselement eingespannt vorgesehen ist.For simpler design of the pump housing is preferably provided that the working diaphragm is provided clamped between the working space cover and the guide element.
Eine Reduzierung der Reibung zwischen Federaufnahme und Exzenter kann gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform erreicht werden, indem auf dem Exzenter ein Wälzlager vorgesehen ist.A reduction in the friction between the spring seat and eccentric can be achieved according to an advantageous embodiment by a rolling bearing is provided on the eccentric.
Dabei ist vorzugsweise auf dem Exzenter ein Nadellager vorgesehen. Hierdurch kann das Packaging optimiert werden, da der Bauraum für ein Nadellager besonders gering ist.In this case, a needle bearing is preferably provided on the eccentric. This can do that Packaging can be optimized because the space for a needle bearing is particularly low.
Eine weitere Reduzierung der Reibung kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht werden, dass die Federaufnahme an ihrer von dem Exzenter beaufschlagten Stirnseite ein Gleitelement aufweist.A further reduction of the friction can be achieved according to an advantageous development of the invention in that the spring retainer has a sliding element on its end face acted upon by the eccentric.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Antrieb der Pumpe als Motor vorgesehen ist. Das Pumpenaggregat kann somit als Motor-Pumpenaggregat relativ unabhängig von anderen Fahrzeugkomponenten positioniert werden.An advantageous embodiment of the invention provides that the drive of the pump is provided as a motor. The pump unit can thus be positioned as a motor-pump unit relatively independent of other vehicle components.
Eine alternative vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass der Antrieb der Pumpe mittels einer Nockenwelle erfolgt. Damit kann die Nockenwelle des Fahrzeugmotors als Antrieb genutzt werden und ein separates Antriebsbauteil entfällt.An alternative advantageous embodiment of the invention provides that the drive of the pump takes place by means of a camshaft. Thus, the camshaft of the vehicle engine can be used as a drive and a separate drive component is eliminated.
Eine besonders in Bezug auf die Bauteilanzahl vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der Exzenter einteilig mit der Nockenwelle vorgesehen ist.A particularly advantageous in relation to the number of components development provides that the eccentric is provided integrally with the camshaft.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung hervor.Other features, advantages and applications of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments and with reference to the drawings.
Es zeigt schematisch im Längsschnitt:It shows schematically in longitudinal section:
Die Pumpe
Der in
In jedem der Arbeitsraumdeckeln
Nach dem Durchströmen des Einlassventils
Vom Auslassventil
Eine in dem Pumpengehäuse
Wie aus
Ein erstes Ende
Dabei ist die Arbeitsmembran
Durch die Drehbewegung des Exzenters
Eine weitere Reduzierung der Reibung wird dadurch erreicht, dass die Federaufnahme
Wie
Zur weiteren Bauteilreduzierung kann der Exzenter
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Motor-PumpenaggregatMotor-pump unit
- 22
- Pumpepump
- 33
- Motorengine
- 44
- Arbeitsmembranworking diaphragm
- 55
- Pumpengehäusepump housing
- 66
- ArbeitsraumdeckelWorking chamber cover
- 77
- Arbeitsraumworking space
- 88th
- Oberdeckeltop cover
- 99
- Unterdeckelunder cover
- 1010
- Einlasskanalinlet channel
- 1111
- Einlassventilintake valve
- 1212
- ArbeitsraumdeckelöffnungWorking chamber cover opening
- 1313
- ArbeitsraumdeckelöffnungWorking chamber cover opening
- 1414
- Auslassventiloutlet valve
- 1515
- Auslasskanalexhaust port
- 1616
- Innenrauminner space
- 1717
- Exzentereccentric
- 1818
- Motorwellemotor shaft
- 1919
- Federelementspring element
- 2020
- Federaufnahmespring mount
- 2121
- EndeThe End
- 2222
- EndeThe End
- 2323
- Führungselementguide element
- 2424
- Stirnseitefront
- 2525
- Wälzlagerroller bearing
- 2626
- GleitelementSlide
- 2727
- Nockenwellecamshaft
- 2828
- Dichtelementsealing element
- MM
- Längsachselongitudinal axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE102009054499A1 (en) | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Motor-pump unit |
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