DE102012212889A1

DE102012212889A1 - Dichtungsring für ein Pumpenelement einer Fahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE102012212889A1
Application number: DE201210212889
Authority: DE
Inventors: Rolf Stotz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-07-23
Filing date: 2012-07-23
Publication date: 2014-01-23
Also published as: CN103573608A; KR20140012892A; KR102066407B1

Abstract

Bei einem Dichtungsring (34) für ein Pumpenelement eines Hydraulikaggregats einer Fahrzeugbremsanlage zum Abdichten eines Pumpengehäuses (16) gegenüber einem in dem Pumpengehäuse (16) längs einer Achse (12) verschiebbaren Pumpenkolben (24), ist eine an dem Pumpenkolben (24) anzulegende Dichtungsfläche (22) gestaltet, in der mindestens eine Mehrzahl kleinvolumiger Fluidreservoire (36) zum Zwischenspeichern von Bremsfluid an der Dichtungsfläche (22) ausgebildet ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Dichtungsring für ein Pumpenelement eines Hydraulikaggregats einer Fahrzeugbremsanlage zum Abdichten eines Pumpengehäuses gegenüber einem in dem Pumpengehäuse längs einer Achse verschiebbaren Pumpenkolben. Ein solcher Dichtungsring wird auch als Niederdruckdichtungsring bezeichnet und ist mit einer an dem Pumpenkolben anzulegenden, ersten Dichtungsfläche gestaltet.
Aus DE 10 2006 036 442 A ist eine Dichtungs- und Führungsanordnung zur Abdichtung an einem Kolben einer Pumpe bekannt. Die Dichtungs- und Führungsanordnung umfasst einen Führungsring, einen Stützring und einen Dichtungsring, wobei der Stützring zwischen dem Dichtungsring und dem Führungsring angeordnet ist.
Aus WO 2010/015439 A ist eine Dichtungsanordnung aus einem Zylinderelement und einem darin verschiebbaren Kolben bekannt. Dabei liegt ein Dichtungselement an der Umgangsfläche des Kolbens mit einer Innenkontur an, die von zwei konvergierenden Dichtungsflächen unterschiedlich großer Flankenwinkel bestimmt ist. Eine Dichtungslippe ist am Übergang von der einen zur anderen Dichtungsflanke ausgebildet. Aufgrund der beiden unterschiedlich großen Flankenwinkel liegt die Dichtungslippe versetzt zu einer senkrecht zur Hubbewegung verlaufenden Mittelachse des Dichtungselements an und verleiht diesem eine asymmetrische Querschnittsform.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß ist ein Dichtungsring für ein Pumpenelement eines Hydraulikaggregats einer Fahrzeugbremsanlage zum Abdichten eines Pumpengehäuses gegenüber einem in dem Pumpengehäuse längs einer Achse verschiebbaren Pumpenkolben geschaffen. Der Dichtungsring ist mit einer an dem Pumpenkolben anzulegenden Dichtungsfläche gestaltet, in der mindestens eine Mehrzahl kleinvolumiger Fluidreservoire zum Zwischenspeichern von Bremsfluid an der Dichtungsfläche ausgebildet ist.
Mit der erfindungsgemäßen Gestaltung kann ein Trockenlauf sowie ein schneller Rücktransport von Schmiermittel am erfindungsgemäßen Dichtungsring vermieden werden. Durch die erfindungsgemäße Änderung der geometrischen Form des Dichtrings wird das Schmiermittel besser unter dessen Dichtungsfläche gehalten. Ferner kann das Schmiermittel schneller an die kritischen Schmierstellen transportiert werden. Die Erfindung basiert dabei auf der Erkenntnis, dass sich der Dichtungsring insbesondere bei einem Vordruckmanöver verformt und sich mit seiner Dichtungsfläche dabei gegen den Pumpenkolben großflächig anlegt. Dadurch wird das Schmiermittel ebenfalls großflächig unter der Dichtfläche verdrängt, wodurch es zum Trockenlauf kommen kann. Dies kann eine Schädigung des Dichtungsrings zur Folge haben. Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird hingegen insbesondere bei einem Vordruckmanöver das Schmiermittel besser unter dem Dichtungsring gehalten.
Vorzugsweise ist zumindest eines der Fluidreservoire als eine Axialnut gestaltet. Die Axialnut ermöglicht vorteilhaft einen Volumensausgleich von Schmiermittel unter der Dichtungsfläche in axialer Richtung.
An der Dichtungsfläche ist bevorzugt im Querschnitt betrachtet ein dem Pumpenkolben zugewandter Dichtungswulst ausgebildet und die Axialnut ist in Richtung auf den Dichtungswulst sich verengend gestaltet. Die Axialnut begrenzt damit den Zustrom von Schmiermittel hin zum Dichtungswulst und ermöglicht andererseits ein definiertes Abströmen von Schmiermittel aus der Axialnut heraus.
Alternativ oder zusätzlich ist vorzugsweise zumindest eines der Fluidreservoire als eine Radialnut gestaltet. Die Radialnut trägt zu einer gleichmäßigeren Verteilung von Schmiermittel über den inneren Umfang des Dichtungsrings hinweg bei.
An der Dichtungsfläche ist ferner vorteilhaft im Querschnitt betrachtet ein dem Pumpenkolben zugewandter Dichtungswulst ausgebildet und an mindestens einer Radialnut angrenzend ist eine zum Pumpenkolben gerichtete Dichtungslippe gestaltet. Die mindestens eine Dichtungslippe begrenzt den Ausstrom von Schmiermittel unter dem Dichtungsring in axialer Richtung. Die Dichtungslippe ist dazu vorzugsweise insbesondere in Richtung zum Dichtungswulst schräg gestellt.
Die Dichtungslippe ist vorzugsweise über eine von der Dichtungsfläche gebildete Dichtungsebene in Richtung zum Pumpenkolben überstehend gestaltet. Die Dichtungslippe kommt dadurch beim Bewegen des erfindungsgemäßen Dichtungsrings mit dem benachbarten Pumpenkolben eher in Kontakt, als die eigentliche, restliche Dichtungsebene.
An der Dichtungsfläche ist bevorzugt eine erste, zu einer druckbeaufschlagten Seite des Dichtungsrings gewandte Dichtungsflanke gestaltet. Diese Dichtungsflanke weist vorzugsweise zur Axialrichtung des Pumpenkolbens einen Winkel von zwischen 50° und 70° auf. Die derart vergleichsweise steil gestellte Dichtungsflanke führt zu einem vorteilhaften Abschieben von Schmiermittel an der Oberfläche des Pumpenkolbens.
Ferner ist an der Dichtungsfläche vorzugsweise eine zweite, zu einer drucklosen Seite des Dichtungsrings gewandte Dichtungsflanke gestaltet. Diese zweite Dichtungsflanke weist zur Axialrichtung des Pumpenkolbens vorteilhaft einen Winkel von zwischen 10° bis 45°, besonders bevorzugt zwischen 20° und 30° auf. Die zweite Dichtungsflanke ist damit vergleichsweise flach ausgerichtet und erhält damit insbesondere auch in Verbindung mit den erfindungsgemäßen Fluidreservoiren eine optimale Schmierung zwischen Pumpenkolben und Dichtungsring aufrecht. Es ist dabei insbesondere von Vorteil, wenn die erfindungsgemäßen Fluidreservoire ausschließlich in der zweiten Dichtungsflanke ausgebildet sind.
Zwischen der ersten Dichtungsflanke und der zweiten Dichtungsflanke ist in vorteilhafter Weise ein Dichtungswulst vorgesehen. Der Dichtungswulst schafft die Hauptanlagefläche des Dichtungsrings an den Pumpenkolben und kann entsprechend hinsichtlich des Materials und des Härtegrades an diese Funktion speziell angepasst sein. Der Dichtungswulst weist vorteilhaft einen Übergangsradius von 0,1 mm bis 0,4 mm auf.
Schließlich ist an dem erfindungsgemäßen Dichtungsring vorteilhaft ferner wenigstens eine Markierung zur Feststellung einer lagerichtigen Montage des Dichtungsrings vorgesehen. Die Markierung ist bevorzugt an der druckbeaufschlagten Seite des Dichtungsrings vorgesehen, wodurch sie auch bei eingebautem Dichtungsring von außen her weiterhin erkennbar bleibt. Besonders bevorzugt ist die Markierung in Form eines axial abstehenden Markierungswulstes auch maschinell ertastbar.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
1 einen Längsschnitt eines Dichtungsrings für ein Pumpenelement eines Hydraulikaggregats einer Fahrzeugbremsanlage gemäß dem Stand der Technik,
2 einen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines Dichtungsrings für ein Pumpenelement eines Hydraulikaggregats einer Fahrzeugbremsanlage gemäß der Erfindung,
3 einen Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Dichtungsrings für ein Pumpenelement eines Hydraulikaggregats einer Fahrzeugbremsanlage gemäß der Erfindung,
4 einen Längsschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels eines Dichtungsrings für ein Pumpenelement eines Hydraulikaggregats einer Fahrzeugbremsanlage gemäß der Erfindung und
5 einen Längsschnitt eines vierten Ausführungsbeispiels eines Dichtungsrings für ein Pumpenelement eines Hydraulikaggregats einer Fahrzeugbremsanlage gemäß der Erfindung.
In 1 ist ein Dichtungsring 10 für ein Pumpenelement eines Hydraulikaggregats einer Fahrzeugbremsanlage dargestellt, das in eine längs einer Achse 12 ausgebildeten Bohrung 14 eines Pumpengehäuses 16 eingesetzt ist. Der Dichtungsring 10 ist dabei in Richtung der Achse 12 zwischen einem Filterbauteil 18 und einem Stützring 20 eingesetzt und liegt mit einer Dichtungsfläche 22 an einem in der Bohrung 14 verschiebbar geführten Pumpenkolben 24 an. Die Dichtungsfläche 22 ist mit einem zum Pumpenkolben 24 gewandten Dichtungswulst 26 gestaltet, an dem bezogen auf 1 sich links eine erste, steile Dichtungsflanke 28 und rechts eine zweite, flachere Dichtungsflanke 30 erstreckt. Der Dichtungswulst 26 weist im dargestellten Querschnitt betrachtet einen Radius von 0,25 mm auf. Die jeweils im Querschnitt geraden Dichtungsflanken 28 und 30 erstrecken sich zur Achse 12 in einem Winkel von 60° bzw. 17,5°.
Ferner befindet sich an dem Dichtungsring 10 gemäß 1 an der zum Filterbauteil 18 gewandten Stirnseite eine Markierung 32 in Form eines axial abstehenden Markierungswulstes zur Feststellung einer lagerichtigen Montage des Dichtungsrings 10 in der Bohrung 14.
In den 2 bis 5 sind vier Ausführungsbeispiele von Dichtungsringen 34 gemäß der Erfindung veranschaulicht, die im Hinblick auf ihre Außenmaße im Wesentlichen dem Dichtungsring 10 gemäß 1 entsprechen.
Bei den Dichtungsringen 34 ist jedoch jeweils die zweite Dichtungsflanke 30 nicht vollständig eben und geschlossen, sondern mit einer Mehrzahl kleinvolumiger Fluidreservoire 36 zum Zwischenspeichern von Bremsfluid an der Dichtungsfläche 22 ausgebildet. Mit den derartigen Fluidreservoiren 36 an der Dichtungsfläche 22 ist ein Trockenlauf des Dichtungsrings 34 am Pumpenkolben 24 vermieden. Die Fluidreservoire 36 speichern Bremsfluid als Schmiermittel zwischen und geben es insbesondere bei einem Rückbewegen des Pumpenkolbens 24 und einer damit verbundenen Verformung des Dichtungsrings 34 wieder ab.
Ferner wird mit den Fluidreservoiren 36 das Bremsfluid als Schmiermittel schneller an kritische Schmierstellen und insbesondere schneller unter den Dichtungswulst 26 transportiert.
Das Ausführungsbeispiel gemäß 2 weist solche Fluidreservoire 36 in Form von Axialnuten auf, die am inneren Umfang des Dichtungsrings 34 gleichmäßig verteilt ausgebildet sind. Die einzelne Axialnut schafft einen Volumensausgleich von Bremsfluid unter der Dichtungsflanke 30 und dem benachbarten Dichtungswulst 26 in axialer Richtung. Die Axialnuten sind in Richtung auf den Dichtungswulst 26 sich konisch verengend gestaltet. Die Axialnuten begrenzen dadurch den Zustrom von Bremsfluid hin zum Dichtungswulst 26.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß 3 bis 5 sind die Fluidreservoire 36 als mehrere Radialnuten gestaltet, die sich über den gesamten inneren Umfang des Dichtungsrings 34 nebeneinander an dessen Dichtungsflanke 30 erstrecken. Die Radialnuten verteilen das Bremsfluid über den Umfang hinweg und verhindern dadurch ebenfalls insbesondere ein punktuelles Trockenlaufen.
Das Ausführungsbeispiel gemäß 3 sieht vor, dass die einzelne Radialnut als eine Vertiefung in einer von der Dichtungsflanke 30 gebildeten Dichtungsebene 38 ausgeformt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 stehen hingegen Dichtungslippen 40 aus der Dichtungsebene 38 hervor und bilden so zwischen sich jeweils eine Radialnut. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der 5 ist eine Mischung aus der Lösung gemäß 3 und der Lösung gemäß 4 geschaffen, indem die Radialnuten teilweise in die Dichtungsebene 38 eintauchen und die Dichtungslippen 40 teilweise aus der Dichtungsebene 38 herausstehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006036442 A [0002]
WO 2010/015439 A [0003]

Claims

Dichtungsring (34) für ein Pumpenelement eines Hydraulikaggregats einer Fahrzeugbremsanlage zum Abdichten eines Pumpengehäuses (16) gegenüber einem in dem Pumpengehäuse (16) längs einer Achse (12) verschiebbaren Pumpenkolben (24), wobei der Dichtungsring (34) mit einer an dem Pumpenkolben (24) anzulegenden Dichtungsfläche (22) gestaltet ist, in der mindestens eine Mehrzahl kleinvolumiger Fluidreservoire (36) zum Zwischenspeichern von Bremsfluid an der Dichtungsfläche (22) ausgebildet ist.
Dichtungsring nach Anspruch 1, bei dem zumindest eines der Fluidreservoire (36) als eine Axialnut gestaltet ist.
Dichtungsring nach Anspruch 2, bei dem an der Dichtungsfläche (22) im Querschnitt betrachtet ein dem Pumpenkolben (24) zugewandter Dichtungswulst (26) ausgebildet ist und die Axialnut in Richtung auf den Dichtungswulst (26) sich verengend gestaltet ist.
Dichtungsring nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem zumindest eines der Fluidreservoire (36) als eine Radialnut gestaltet ist.
Dichtungsring nach Anspruch 4, bei dem an der Dichtungsfläche (22) im Querschnitt betrachtet ein dem Pumpenkolben (24) zugewandter Dichtungswulst (26) ausgebildet ist und an mindestens eine Radialnut angrenzend eine zum Pumpenkolben (24) gerichtete Dichtungslippe (40) gestaltet ist.
Dichtungsring nach Anspruch 5, bei dem die Dichtungslippe (40) über eine von der Dichtungsfläche (22) gebildete Dichtungsebene (38) in Richtung zum Pumpenkolben (24) überstehend gestaltet ist.
Dichtungsring nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem an der Dichtungsfläche (22) eine erste, zu einer druckbeaufschlagten Seite des Dichtungsrings (34) gewandte Dichtungsflanke (28) gestaltet ist.
Dichtungsring nach Anspruch 7, bei dem an der Dichtungsfläche (22) eine zweite, zu einer drucklosen Seite des Dichtungsrings (34) gewandte Dichtungsflanke (30) gestaltet ist.
Dichtungsring nach Anspruch 8, bei dem zwischen der ersten Dichtungsflanke (28) und der zweiten Dichtungsflanke (30) ein Dichtungswulst (26) vorgesehen ist.
Dichtungsring nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem wenigstens eine Markierung (32) zur Feststellung einer lagerichtigen Montage des Dichtungsrings (34) vorgesehen ist.