DE102012217225A1 - Innenzahnradpumpe für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage - Google Patents

Innenzahnradpumpe für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradpumpe (1) für eine schlupfgeregelte hydraulische Fahrzeugbremsanlage. Die Erfindung schlägt vor, ein Trennstück (7) der Innenzahnradpumpe (1) mit einem Innenteil (12) und einem Außenteil (13), das Enden des Innenteils (12) mit Spiel umgreift, auszubilden. Dadurch sind das Innenteil (12) und das Außenteil (13) in radialer Richtung beweglich miteinander verbunden und können als Baugruppe vormontiert in die Innenzahnradpumpe (1) eingesetzt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradpumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Solche Innenzahnradpumpen werden anstelle von üblicherweise verwendeten Kolbenpumpen in schlupfgeregelten- und/oder Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlagen eingesetzt, und oft, auch wenn nicht unbedingt treffend, als Rückförderpumpen bezeichnet.
  • Stand der Technik
  • Innerzahnradpumpen sind bekannt. Sie weisen eine Ritzel, also ein außenverzahntes Zahnrad auf, das exzentrisch in einem innenverzahnten Hohlrad angeordnet ist und an einer Stelle des Umfangs beziehungsweise in einem Umfangsabschnitt mit dem Hohlrad kämmt. Das Ritzel und das Hohlrad können auch als Zahnräder der Innenzahnradpumpe aufgefasst werden. Durch Drehantrieb eines der beiden Zahnräder, üblicherweise des Ritzels, wird auch das andere Zahnrad, üblicherweise also das Hohlrad, drehend mitangetrieben und die Innenzahnradpumpe fördert in an sich bekannter Weise Fluid, in einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage fördert sie Bremsflüssigkeit.
  • Dem Umfangsabschnitt gegenüber, in dem das Ritzel mit dem Hohlrad kämmt, weist die Innenzahnradpumpe einen sichelförmigen Freiraum zwischen dem Ritzel und dem Hohlrad auf, der hier als Pumpenraum bezeichnet wird. Im Pumpenraum ist ein Trennstück angeordnet, das den Pumpenraum in einen Saugbereich und einen Druckbereich teilt. Aufgrund seiner typischen Form wird das Trennstück auch als Sichel oder Sichelstück bezeichnet, eine weiter Bezeichnung ist Füllstück. Eine typischerweise hohlrunde Innenseite des Trennstücks liegt an Zahnköpfen von Zähnen des Ritzels und eine typischerweise nach außen gekrümmte Außenseite des Trennstücks liegt an Zahnköpfen von Zähnen des Hohlrads an, sodass das Trennstück Fluidvolumina in Zahnzwischenräumen zwischen den Zähnen der Zahnräder der Innenzahnradpumpe einschließt. Durch Drehantrieb fördern die Zahnräder das Fluid in den Zahnzwischenräumen von der Saug- zur Druckseite.
  • Die Offenlegungsschrift DE 10 2009 047 643 A1 offenbart eine derartige Innenzahnradpumpe, deren Trennstück mehrteilig ist und ein Innenteil, dessen Innenseite an den Zahnköpfen der Zähne des Ritzels, sowie ein Außenteil, dessen Außenseite an den Zahnköpfen von Zähnen des Hohlrads anliegt, aufweist. Gegen einen Druck im Druckbereich stützen sich das Innenteil und das Außenteil des Trennstücks der bekannten Innenzahnradpumpe in Umfangsrichtung an einem Bolzen ab, der ein Widerlager bildet. Der das Widerlager bildende Bolzen ist auf der Saugseite des Trennstücks angeordnet und durchsetzt den Pumpenraum quer bzw. achsparallel.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe mit den Merkmalen es Anspruchs 1 weist ein mehrteiliges Trennstück mit einem Innenteil, das an Zahnköpfen von Zähnen eines Ritzels anliegt, und ein Außenteil, dass an Zahnköpfen von Zähnen eines Hohlrads anliegt, auf. Erfindungsgemäß sind das Innenteil und das Außenteil des Trennstücks in radialer Richtung beweglich miteinander verbunden. „Radial“ bezieht sich ebenso wie die weiter unten verwendeten Bezeichnungen „umfangsseitig“, „Umfangsrichtung“ und „axial“ auf die Innenzahnradpumpe und eine vorgesehen Einbaulage der Teile. Eine Beweglichkeit des Innenteils und des Außenteils in anderer als in radialer Richtung ist nicht ausgeschlossen. Die Beweglichkeit des Innenteils und des Außenteils in radialer Richtung der Innenzahnradpumpe ermöglicht die vorgesehene Anlage des Innenteils und des Außenteils an den Zahnköpfen der Zähne der Zahnräder der Innenzahnradpumpe. Die Verbindung des Innenteils mit dem Außenteil ermöglicht eine Handhabung des mehrteiligen Trennstücks als Bauteil und vereinfacht eine Montage der Innenzahnradpumpe.
  • Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Erfindungen zum Gegenstand.
  • Anspruch 2 sieht vor, dass zu der in radialer Richtung beweglichen Verbindung das Innenteil und das Außenteil einander mit Spiel in radialer Richtung hintergreifen. Die Weiterbildung nach Anspruch 3 sieht vor, dass das Außenteil das Innenteil oder umgekehrt an umfangsseitigen Enden umgreift. Diese Ausgestaltungen der Erfindung ermöglichen eine einfache, in radialer Richtung bewegliche Verbindung des Innenteils und des Außenteils des Trennstücks ohne zusätzliche Bauteile.
  • Anspruch 4 sieht vor, dass sich das Innenteil in einer Umfangsrichtung am Außenteil abstützt. Das bedeutet, dass das Innenteil am Außenteil anliegt, was eine Abdichtung zwischen dem Innenteil und dem Außenteil vereinfacht. Der Anspruch 4 umfasst auch die Umkehrung, d.h. dass sich das Außenteil in Umfangsrichtung am Innenteil abstützt. Vorzugsweise stützt sich nur eines der beiden Teile des Trennstücks in Umfangsrichtung unmittelbar an einem Widerlager der Innenzahnradpumpe ab, das andere Teil stützt sich mittelbar über das eine Teil am Widerlager ab.
  • Anspruch 7 sieht eine Ausbildung von Bauteilen des Trennstücks als vormontierbare Baugruppe vor, die nach ihrer Vormontage wie ein Bauteil in den Pumpenraum zwischen die Zahnräder der Innenzahnräder eingesetzt werden können.
  • Die erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe ist insbesondere als Hydropumpe für eine hydraulische, schlupfgeregelte und/oder Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage vorgesehen. In schlupfgeregelten Fahrzeugbremsanlagen werden Hydropumpen auch als Rückförderpumpen bezeichnet und sind heute überwiegend als Kolbenpumpen ausgeführt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe in Stirnansicht.
  • Ausführungsform der Erfindung
  • Die in der Zeichnung dargestellt, erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe 1 weist ein außenverzahntes, hier als Ritzel 2 bezeichnetes Zahnrad und ein innenverzahntes, hier als Hohlrad 3 bezeichnetes Zahnrad auf. Das Ritzel 2 ist achsparallel und exzentrisch so im Hohlrad 3 angeordnet, dass das Ritzel 2 mit dem Hohlrad 3 kämmt. Das Ritzel 2 ist drehfest auf einer Pumpenwelle 4, mit der das Ritzel 2 und über das Ritzel 2 das mit ihm kämmende Hohlrad 3 drehend antreibbar sind. Eine Drehrichtung ist mit Pfeilen P eingezeichnet. Das Hohlrad 3 ist drehbar in einem Lagerring 5 gleitgelagert.
  • Einem Umfangsabschnitt gegenüber, in dem das Ritzel 2 mit dem Hohlrad 3 kämmt, weist die Innenzahnradpumpe 1 einen sichelförmigen Freiraum auf, der hier als Pumpenraum 6 bezeichnet wird. Im Pumpenraum 6 ist ein ebenfalls sichel- oder halbsichelförmiges, mehrteiliges Trennstück 7 angeordnet, das den Pumpenraum 6 in einen Saugbereich 8 und einen Druckbereich 9 teilt. Der Saugbereich 8 kommuniziert mit einem Pumpeneinlass 10, der als Bohrung ausgeführt ist und quer, d.h. achsparallel zur Innenzahnradpumpe 1 von einer Seite in den Saugbereich 8 des Pumpenraums 6 mündet. Der Druckbereich 9 kommuniziert mit einem Pumpenauslass 11, der in der Ausführungsform als bogenförmiger Schlitz ausgeführt ist und von einer Seite in den Druckbereich 9 des Pumpenraums 6 mündet. Der bogenförmige Pumpenauslass 11 wird teilweise vom Trennstück 7 überlappt und steht in Umfangsrichtung ein Stück weit über ein druckseitiges Ende des Trennstücks 7 in den Druckbereich 9 des Pumpenraums 6 über.
  • Das mehrteilige Trennstück 7 weist ein bogenförmiges Innenteil 12 und ein ebenfalls bogenförmiges- und bügelförmiges Außenteil 13 auf. Eine konkave und zylinderförmige Innenseite des Innenteils 12 liegt an Zahnköpfen von Zähnen des Ritzels 2 und eine konvexe zylinderförmige Außenseite des Außenteils 13 liegt an Zahnköpfen von Zähnen des Hohlrads 3 an. Durch die Anlage an den Zahnköpfen des Ritzels 2 und des Hohlrads 3 schließen das Innenteil 12 und das Außenteil 13 des Trennstücks 7 Fluid in Zahnzwischenräumen zwischen den Zähnen des Ritzels 2 und des Hohlrads 3 ein, wodurch bei einem Drehantrieb des Ritzels 2 und des Hohlrads 3 Fluid vom Saugbereich 8 zum Druckbereichs 9 gefördert wird. Im Falle der vorgesehenen Verwendung der Innenzahnradpumpe 1 als Hydropumpe einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage ist das geförderte Fluid Bremsflüssigkeit.
  • An umfangsseitigen Enden umgreift das Außenteil 13 das Innenteil 12 soweit, dass ein Hintergriff gebildet ist, der das Innenteil 12 mit Spiel in radialer Richtung mit dem Außenteil 13 verbindet. Die durch den Hintergriff verbundenen bzw. das an den Enden vom Außenteil 13 umgriffene Innenteil 12 sind in radialer Richtung gegeneinander beweglich.
  • In einem Spalt zwischen dem Innenteil 12 und dem Außenteil 13 ist eine Blattfeder 14 angeordnet, die das Innenteil 12 und das Außenteil 13 auseinander und dadurch wie vorgesehen in Anlage an die Zahnköpfe der Zähne des Ritzels 2 und des Hohlrads 3 drückt. Um eine Federkraft zu bewirken kann die Blattfeder 14 in unverformten Zustand eben, mit anderer Krümmung als das Innenteil 12 und das Außenteil 13 gewölbt oder wellenförmig sein. Die Aufzählung ist nicht abschließend.
  • Am druckbereichseitigen Ende kommuniziert der Spalt zwischen dem Innenteil 12 und dem Außenteil 13, in dem die Blattfeder 14 angeordnet, mit dem Druckbereich 9, so dass im Spalt zwischen dem Innenteil 12 und dem Außenteil 13 der gleiche Druck wie im Druckbereich 9 herrscht. Dieser Druck drückt das Innenteil 12 und das Außenteil 13 des Trennstücks 7 ebenfalls auseinander und gegen die Zahnköpfe der Zähne des Ritzels 2 und des Hohlrads 3.
  • Am saugbereichseitigen Ende ist ein Dichtelement 15 zwischen dem Innenteil 12 und dem Außenteil 13 des Trennstücks 7 angeordnet, das zwischen dem Innenteil 12 und dem Außenteil 13 und axial an nicht gezeichneten Stirn- oder Seitenwänden eines Pumpengehäuses bzw. an sog. Axialscheiben der Innenzahnradpumpe 1, die den Pumpenraum 6 seitlich begrenzen, abdichtet. In der dargestellten Ausführungsform ist das Dichtelement 15 in unverformtem Zustand zylindrisch. Andere Formen des Dichtelements sind möglich.
  • Gegen den im Druckbereich 9 herrschenden Druck stützt sich das Außenteil 13 des Trennstücks 7 in Umfangsrichtung an einem Widerlager 16 ab, das an einem saugbereichseitigen Ende des Trennstücks 7 angeordnet ist. In der dargestellten Ausführungsform ist das Widerlager 16 ein Zylinderbolzen mit einer Abflachung 17, an der das saugbereichseitige Ende des Außenteils 13 des Trennstücks 7 anliegt. Der das Widerlager 16 bildende Bolzen durchsetzt den Pumpenraum 6 der Innenzahnradpumpe 1 im Saugbereich 6 quer, d.h. achsparallel.
  • Das Innenteil 12 des Trennstücks 7 stützt sich nicht unmittelbar am Widerlager 16, sondern mittelbar über das Außenteil 13 ab. Ein saugbereichseitiges Ende des Innenteils 12 liegt an dem das Ende umgreifenden saugbereichseitigen Ende des Außenteils 13 an. Die Anlage des Innenteils 12 am Außenteil 13 vereinfacht eine Abdichtung zwischen dem Innenteil 12 und dem Außenteil 13, wofür eine einfache Dichtung wie das zylinderförmige Dichtelement 15 genügt. Es ist keine aufwendige, komplizierte oder mehrteilig Dichtung notwendig.
  • Die die Enden des Innenteils 12 umgreifenden Enden des Außenteils 13 bewirken wir beschrieben einen Hintergriff mit Spiel, der das Innenteil 12 in radialer Richtung der Innenzahnradpumpe 1 beweglich mit dem Außenteil 13 verbindet. Die zwischen dem Innenteil 12 und dem Außenteil 13 angeordnete Blattfeder 14, die das Innenteil 12 und das Außenteil 13 auseinander drückt, bewirkt eine Reibung, die das Innenteil 12 axial bzw. in seitlicher Richtung im Außenteil 13 hält. Die Teile des Trennstücks 7, nämlich das Innenteil 12, Außenteil 13, die Blattfeder 14 und das Dichtelement 15, bilden eine Baugruppe, die außerhalb der Innenzahnradpumpe 1 vormontierbar ist. Bei der Montage der Innenzahnradpumpe 1 wird das als Baugruppe ausgebildete Trennstück 7 als ein Bauteil in den Pumpenraum 6 zwischen dem Ritzel 2 und dem Hohlrad 3 eingesetzt, wozu lediglich das Innenteil 12 und das Außenteil 13 radial zusammengedrückt werden müssen, sodass ihr Abstand nicht größer als der Zwischenraum zwischen den Zahnköpfen der Zähne des Ritzels 2 und des Hohlrads 3 ist. Die Montage des Trennstücks 7 in der Innenzahnradpumpe 1 ist dadurch einfach, was ein erheblicher Vorteil bei kleinen Bauteilen ist, wie es bei einer Innenzahnradpumpe 1 der Fall ist, die als Hydropumpe einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage verwendet wird.
  • Die erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe 1 ist als Hydropumpe einer nicht dargestellten, hydraulischen, schlupfgeregelten und/oder Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage vorgesehen, wo sie zu Schlupfregelungen wie Bremsblockierschutz-, Antriebsschlupf und/oder Fahrdynamikregelungen und/oder in hydraulischen Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlagen zu einer Bremsdruckerzeugung dient. Solche Hydropumpen werden, wenn auch nicht unbedingt zutreffend, auch als Rückförderpumpen bezeichnet. Für die genannten Schlupfregelungen sie die Abkürzungen ABS, ASR, FDR und ESP gebräuchlich. Fahrdynamikregelungen werden umgangssprachlich auch als Schleuderschutzregelungen bezeichnet.
  • 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 102009047643 A1 [0004]

Claims (7)

  1. Innenzahnradpumpe für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage, mit einem innenverzahnten Hohlrad (3) und einem außenverzahnten Ritzel (2), das exzentrisch im Hohlrad (3) angeordnet ist und in einem Umfangsabschnitt mit dem Hohlrad (3) kämmt, wobei dem Umfangsabschnitt, in dem das Ritzel (2) mit dem Hohlrad (3) kämmt gegenüber ein sichelförmiger Pumpenraum (6) zwischen dem Ritzel (2) und dem Hohlrad (2) besteht, in dem ein Trennstück (7) angeordnet ist, das den Pumpenraum (6) in einen Saugbereich (8) und einen Druckbereich (9) teilt, wobei das Trennstück (7) ein Innenteil (12) und ein Außenteil (13) aufweist und wobei das Innenteil (12) an Zahnköpfen von Zähnen des Ritzels (2) und das Außenteil (13) an Zahnköpfen von Zähnen des Hohlrads (3) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil (12) und das Außenteil (13) in radialer Richtung beweglich miteinander verbunden sind.
  2. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenteil (12) und das Außenteil (13) einander in radialer Richtung mit Spiel hintergreifen.
  3. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenteil (13) das Innenteil (12) oder umgekehrt an einem umfangsseitigen Ende umgreift.
  4. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Innenteil (12) in einer Umfangsrichtung an dem Außenteil (13) abstützt oder umgekehrt.
  5. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Innenteil (12) und dem Außenteil (13) eine sich in einer Umfangsrichtung erstreckende Blattfeder (14) angeordnet ist, die das Innenteil (12) und das Außenteil (13) auseinander und gegen die Zahnköpfe der Zähne des Ritzels (2) und des Hohlrads (3) drückt.
  6. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Innenteil (12) und dem Außenteil (13) ein Dichtelement (15) angeordnet ist, das dichtend am Innenteil (12) und/oder am Außenteil (13) anliegt und/oder das axial abdichtet.
  7. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Bauteile (12, 13, 14, 15) des Trennstücks (7) eine vormontierbare Baugruppe bilden.
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