DE102014205710A1

DE102014205710A1 - Kolbenpumpe

Info

Publication number: DE102014205710A1
Application number: DE102014205710.8A
Authority: DE
Inventors: Stefan Drumm
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2015-10-01

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe, insbesondere zur Druckmittelförderung in hydraulischen Bremsanlagen, mit einem zur Betätigung eines Pumpenkolbens (2) in einem Pumpengehäuse (7) angeordneten Getriebe zur Wandlung einer rotatorischen Bewegung in eine translatorische Bewegung, wozu das Getriebe eine mit einer Kurvenscheibe (6) oder einem Nocken verbundene Antriebswelle aufweist, die entfernt zu einem im Pumpengehäuse (7) vorgesehenem Pumpenförderraum (1) im Pumpengehäuse (7) angeordnet ist. Die Erfindung sieht vor, dass auf der vom Pumpenförderraum (1) abgewandten Pumpenkolbenseite am Pumpenkolben (2) ein Kolbenfortsatz (3) mit einer kreisförmigen Öffnung (4) in einem Getriebesegment (5) angebracht ist, in dem die Kurvenscheibe (6) zur Umwandlung ihrer Drehbewegung in die translatorische Bewegung des Pumpenkolbens (2) aufgenommen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe, insbesondere zur Druckmittelförderung in hydraulischen Fahrzeugbremsanlagen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 74 32 921 U1 ist bereits eine Kolbenpumpe bekannt, deren Pumpenkolben durch eine geeignete Kurvenscheibenansteuerung bei gleichförmiger Drehung einer mit den Kurvenscheiben verbundenen Antriebswelle einen pulsationsfreien Summenförderstrom ermöglicht.
Weiterhin ist aus der DE 199 61 851 A1 eine Kolbenpumpe mit wenigstens drei Pumpenkolben bekannt, die durch eine geeignete Kurvenscheibenkontur bei gleichförmiger Drehung der Antriebswelle pulsationsfreie Ansaug- als auch Ausstoßvolumenströme fördert.
Nunmehr ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kolbenpumpe der angegebenen Art mit einem möglichst einfachen, kostengünstigen und dennoch robusten, hochbelastbaren Getriebe zu versehen, das einen pulsationsfreien Förderbetrieb gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Kolbenpumpe der angegebenen Art mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen im nachfolgenden aus der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand von drei Zeichnungen hervor.
Es zeigen:
1 eine zweckmäßig ausgestaltete Kolbenpumpe in einer Längsdarstellung mit einer ersten Variante zur Anordnung eines Federelements, das in der Funktion einer Kolbenrückholfeder unmittelbar zwischen einem starr mit dem Pumpenkolben verbundenen Getriebesegment und dem Pumpengehäuse angeordnet ist,
2 eine zweckmäßig ausgestaltete Kolbenpumpe in einer Längsdarstellung mit einer zweiten Variante zur Anordnung des Federelements, das in der Funktion einer Kolbenrückholfeder zwischen einer im Pumpengehäuse angeordneten Sackbohrung und einem in der Sackbohrung gelagerten Führungszapfen eingespannt ist, der am Getriebesegment angebracht ist,
3 einen Querschnitt durch einen im Getriebesegment über mehrere Wälzkörper gelagerten Ring, in dem gemäß den 1, 2 eine Kurvenscheibe zur reibungsarmen Umwandlung ihrer Drehbewegung in die translatorische Bewegung des Pumpenkolbens aufgenommen ist.
Die 1 und 2 zeigen in schematischer Darstellung die erfindungswesentlichen Getriebeelemente einer Kolbenpumpe in einer Längsansicht. Die Kolbenpumpe kommt bevorzugt zur Druckmittelförderung in hydraulischen Fahrzeugbremsanlagen, die zumindest mit einer Bremsschlupfregelung ausgerüstet sind, zum Einsatz. Zur Betätigung eines in einem Pumpengehäuse 7 geführten Pumpenkolbens 2 ist entfernt zu einem den Pumpenkolben 2 begrenzenden Pumpenförderraum 1 im Pumpengehäuse 7 ein Getriebe vorgesehen, um eine rotatorische Bewegung einer in der Regel elektromotorisch betätigten Antriebswelle über eine mit der Antriebswelle verbundenen Kurvenscheibe 6 oder einen Nocken in eine translatorische Bewegung des Pumpenkolbens 2 zu wandeln.
In den vorliegenden Ausführungsbeispielen nach den 1 und 2 ist dem Pumpenförderraum 1 jeweils ein an sich bekanntes Saugals auch Druckventil 16, 17 zugeordnet, die gleichfalls im Pumpengehäuse 7 angeordnet sind und die abhängig von der Betätigung des Pumpenkolbens 2 zur Druckmittelförderung hydraulisch geöffnet oder geschlossen werden.
Die nachfolgend noch zu erläuternden Einzelheiten der Erfindung sind zur besseren Übersicht lediglich anhand einer einflutigen Kolbenpumpe exemplarisch dargestellt, sodass bei Wunsch oder Bedarf die vorgestellte Kolbenpumpe selbstverständlich auch durch Erhöhung der Kolbenanzahl in Verbindung mit den zugehörigen, bereits beschriebenen Komponenten mehrflutig ausgeführt werden kann. Zum pulsationsfreien Einsatz in Fahrzeugbremsanlagen eignet sich daher bevorzugt eine Kolbenpumpe mit wenigstens drei Pumpenkolben 2, die über ein im Nachfolgenden beschriebenes Kurvenscheibengetriebe betätigt werden.
Gemäß den 1 und 2 ist zur Umwandlung der Drehbewegung der Kurvenscheibe 6 (bzw. des Nockens) in die translatorische Bewegung des Pumpenkolbens 2 auf der vom Pumpenförderraum 1 abgewandten Pumpenkolbenseite am Pumpenkolben 2 ein Kolbenfortsatz 3 vorgesehen, an dem ein Getriebesegment 5 mit einer kreisförmigen, im Durchmesser großzügig bemessenen Öffnung 4 ausgebildet ist, in der die Kurvenscheibe 6 aufgenommen ist. Damit ist ein besonders robustes Kurvenscheibengetriebe geschaffen, das entsprechend seiner Auslegung gerade beim Einsatz in einer Fahrzeugbremsanlage die Voraussetzungen für einen pulsationsfreien Pumpenförderbetrieb dauerhaft erfüllt.
Das am Kolbenfortsatz 3 ausgebildete Getriebesegment 5 ist im Pumpengehäuse 7 in Richtung der Kolbenlängsachse auf besonders einfache Weise präzise geführt, indem am Getriebesegment 5 wenigstens ein bevorzugt als Führungszapfen 8 ausgebildeter Führungsabschnitt vorgesehen ist, der innerhalb einer Sackbohrung 9 des Pumpengehäuses 7 reibungsarm gelagert ist.
In beiden Ausführungsbeispielen ist jeweils die Sackbohrung 9 als auch der Führungszapfen 8 koaxial zur Längsachse des Pumpenkolbens 2 im Pumpengehäuse 7 ausgerichtet, sodass eine kippfreie, präzise Linearführung zur verschleißarmen Aufnahme des Pumpenkolbens 2 im Pumpengehäuse 7 gewährleistet ist.
Zur reibungsreduzierten Übertragung der Drehbewegung der innerhalb der ringförmigen Öffnung 4 angeordneten Kurvenscheibe 6 auf die Innenwand des Getriebesegments 5 ist gemäß den 1 und 2 ein wälzgelagerter Ring 10 in der ringförmigen Öffnung 4 aufgenommen, wobei die Wälzlagerung des Rings 10 im Getriebesegment 5 bevorzugt mittels nadel-, rollen oder kugelförmiger Wälzkörper 11 erfolgt, die zwischen dem Ring 10 und der Innenwand des Getriebesegments 5 platzsparend angeordnet sind.
Der mit dem Getriebesegment 5 vereinigte Pumpenkolben 2 ist jeweils zu seiner Grundpositionierung im Pumpengehäuse 7 von einem Federelement 12 axial beaufschlagt, das sich mit seinem vom Getriebesegment 5 abgewandten Federende im Pumpengehäuse 7 abstützt.
Gemäß der 1 stützt sich das Federelement 12 mit seinem ersten Federende an einer am Getriebesegment 5 vorgesehenen Anschlagschulter 13 ab, die sich auf der vom Führungszapfen 8 abgewandten Seite des Getriebesegments 5 befindet, während der vom ersten Federende abgewandte Endbereich des Federelements 12 in einer ringförmigen Vertiefung im Pumpengehäuse 7 aufgenommen ist, die sich außerhalb des Pumpenförderraums 1 befindet.
Alternativ zu der 1 ist im Ausführungsbeispiel nach der 2 zur Grundpositionierung des mit dem Getriebesegment 5 verbunden Pumpenkolbens 2 im Pumpengehäuse 7 das Federelement 12 unmittelbar zwischen der Sackbohrung 9 und dem Führungszapfen 8 eingespannt, wozu sich das Federelement 12 mit seinem ersten Federende zweckmäßig an einer Bohrungsstufe 14 in der Sackbohrung 9 abstützt, während das zweite Federende des Federelements 12 an einem einfach herzustellenden Anschlag 15 des Führungszapfens 8 anliegt.
Die 3 zeigt schließlich einen Querschnitt durch den im Getriebesegment 5 über mehrere Wälzkörper 11 gelagerten Ring 10, der mit einer umlaufenden Nut zur Aufnahme und Führung der Wälzkörper 11 und des Getriebesegments 5 vorgesehen ist. In vorliegendem Ausführungsbeispiel sind als Wälzkörper 11 in der Nut beispielhaft eine Vielzahl von Rollen angeordnet, die bei entsprechender Ausgestaltung der Nut alternativ durch die bereits erwähnten Nadeln oder Kugeln ersetzt werden können.
Bezugszeichenliste

1: Pumpenförderraum
2: Pumpenkolben
3: Kolbenfortsatz
4: Öffnung
5: Getriebesegment
6: Kurvenscheibe
7: Pumpengehäuse
8: Führungszapfen
9: Sackbohrung
10: Ring
11: Wälzkörper
12: Federelement
13: Anschlagschulter
14: Bohrungsstufe
15: Anschlag
16: Saugventil
17: Druckventil

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 7432921 U1 [0002]
DE 19961851 A1 [0003]

Claims

Kolbenpumpe, insbesondere zur Druckmittelförderung in hydraulischen Bremsanlagen, mit einem zur Betätigung eines Pumpenkolbens in einem Pumpengehäuse angeordneten Getriebe zur Wandlung einer rotatorischen Bewegung in eine translatorische Bewegung, wozu das Getriebe eine mit einer Kurvenscheibe oder einem Nocken verbundene Antriebswelle aufweist, die entfernt zu einem im Pumpengehäuse vorgesehenem Pumpenförderraum im Pumpengehäuse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf der vom Pumpenförderraum (1) abgewandten Pumpenkolbenseite am Pumpenkolben (2) ein Getriebesegment (5) mit einer kreisförmigen Öffnung (4) ausgebildet ist, in dem die Kurvenscheibe (6) zur Umwandlung ihrer Drehbewegung in die translatorische Bewegung des Pumpenkolbens (2) aufgenommen ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebesegment (5) bevorzugt an einem Kolbenfortsatz (3) ausgebildet und im Pumpengehäuse (7) in Richtung der Kolbenlängsachse geführt ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Führung des Getriebesegments (5) im Pumpengehäuse (7) am Getriebesegment (5) wenigstens ein Führungsabschnitt, vorzugsweise ein Führungszapfen (8) ausgebildet ist, der in einer Sackbohrung (9) des Pumpengehäuses (7) gelagert ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sackbohrung (9) und der Führungszapfen (8) koaxial zur Längsachse des Pumpenkolbens (2) im Pumpengehäuse (7) ausgerichtet sind.
Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur reibungsreduzierten Übertragung der Drehbewegung der Kurvenscheibe (6) innerhalb der ringförmigen Öffnung (4) auf die Innenwand des Getriebesegments (5) ein wälzgelagerter Ring (10) in der ringförmigen Öffnung (4) aufgenommen ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlagerung des Rings (10) im Getriebesegment (5) mittels nadel-, rollen oder kugelförmiger Wälzkörper (11) erfolgt, die zwischen dem Ring (10) und der Innenwand des Getriebesegments (5) angeordnet sind.
Kolbenpumpe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Getriebesegment (5) vereinigte Pumpenkolben (2) zur Grundpositionierung im Pumpengehäuse (7) von einem Federelement (12) axial beaufschlagt ist, das sich mit seinem vom Getriebesegment (5) abgewandten Federende im Pumpengehäuse (7) abstützt.
Kolbenpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebesegment (5) eine Anschlagschulter (13) aufweist, an der sich das Federelement (12) abstützt.
Kolbenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Grundpositionierung des mit dem Getriebesegment (5) verbunden Pumpenkolbens (2) im Pumpengehäuse (7) ein Federelement (12) zwischen der Sackbohrung (9) und dem Führungszapfen (8) eingespannt ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Federelement (12) mit seinem ersten Federende an einer Bohrungsstufe (14) in der Sackbohrung (9) abstützt, und dass das Federelement (12) mit seinem zweiten Federende an einem Anschlag (15) des Führungszapfens (8) anliegt.