DE102016214127A1 - Vehicle brake system piston pump with a lubricant - Google Patents
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Abstract
Bei einer Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe, bei der ein Kolben mittels eines Exzenters hin und her bewegbar ist, ist zwischen dem Kolben und dem Exzenter eine Reibfläche ausgebildet und an der Reibfläche ist ein Schmiermittel vorgesehen, wobei erfindungsgemäß das Schmiermittel als ein schüttfähiger Trockenstoff ausgebildet ist.In a vehicle brake system piston pump, in which a piston is reciprocable by means of an eccentric, a friction surface is formed between the piston and the eccentric, and a lubricant is provided on the friction surface, wherein according to the invention the lubricant is designed as a pourable dry substance.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe, bei der ein Kolben mittels eines Exzenters hin und her bewegbar ist, zwischen dem Kolben und dem Exzenter eine Reibfläche ausgebildet ist und an der Reibfläche ein Schmiermittel vorgesehen ist.The invention relates to a vehicle brake system piston pump, in which a piston by means of an eccentric is movable back and forth, between the piston and the eccentric a friction surface is formed and on the friction surface, a lubricant is provided.
Fahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, sind in der Regel mit einer Fahrzeugbremsanlage mit mindestens einer Radbremse zum Bremsen eines Rades dieses Fahrzeugs ausgestattet. Die Radbremse ist dabei oftmals hydraulisch ausgeführt und ist von einem Fluid bzw. Bremsfluid, welches sich innerhalb einer Fluidleitung befindet, angeströmt. Ein in die Fluidleitung geschaltetes Hydraulikaggregat setzt das Fluid mittels einer zugehörigen Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe unter Druck. Dabei kommt ein verschiebbarer Kolben zum Einsatz, der von einem Exzenter angetrieben wird. Der Exzenter läuft in einem Exzenterraum um. Der Exzenter setzt seine drehende Bewegung also in eine lineare Bewegung des Kolbens um. Während seiner Bewegung reibt der Exzenter an einer als Reibfläche wirkenden Stirnseite des Kolbens. An der Reibfläche ist zur Minderung von Reibung ein Schmiermittel vorgesehen. Als Schmiermittel ist in der Regel ein Schmierfilm aus Öl oder Schmierfett zwischen dem Kolben und dem Exzenter ausgebildet. Insbesondere ist als Schmiermittel, wie aus
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß ist eine Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe geschaffen, bei der ein Kolben mittels eines Exzenters hin und her bewegbar ist, zwischen dem Kolben und dem Exzenter eine Reibfläche ausgebildet ist und an der Reibfläche ein Schmiermittel vorgesehen ist. Dabei ist das Schmiermittel als ein schüttfähiger Trockenstoff ausgebildet.According to the invention, a vehicle brake system piston pump is provided, in which a piston can be moved back and forth by means of an eccentric, a friction surface is formed between the piston and the eccentric, and a lubricant is provided on the friction surface. The lubricant is designed as a pourable dry substance.
Bei Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpen dient das Schmiermittel zwischen dem Kolben und dem Exzenter dazu, an der Reibfläche Reibung zu verringern. Da das Schmiermittel sich verbraucht bzw. die Schmierschicht sich abnutzt, bestimmt die Menge des Schmiermittels bzw. die Dicke der Schmierschicht die Dauer, wie gut, insbesondere wie lange, zwischen Kolben und Exzenter geschmiert ist. Die Qualität der Schmierwirkung hat einen Einfluss auf die Lebensdauer der Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe.In vehicle brake piston pumps, the lubricant between the piston and the eccentric serves to reduce friction on the friction surface. Since the lubricant is worn out or the lubricating layer wears down, the amount of lubricant or the thickness of the lubricating layer determines the duration of how well, in particular how long, between the piston and the eccentric is lubricated. The quality of the lubricating effect has an influence on the service life of the vehicle brake system piston pump.
Die erfindungsgemäße Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe weist ein Schmiermittel auf, dass als ein schüttfähiger Trockenstoff ausgebildet ist. Schüttfähig bezeichnet ein partikelartiges bzw. körniges Gemenge, das in einem Raum bzw. Behältnis zu bewegen ist. Die Eigenschaft der Schüttfähigkeit wird durch die Partikelgröße, die Partikelverteilung, die Schüttdichte, den Schüttwinkel, die Feuchtigkeit und die Temperatur bestimmt. Die Feuchtigkeit ist bei dem erfindungsgemäßen Schmiermittel gering bzw. das Schmiermittel ist als Trockenstoff ausgebildet. Der derartige Trockenstoff befindet sich an bzw. in der Nähe der Reibfläche zwischen Kolben und Exzenter. Der Trockenstoff gelangt dabei zwischen Exzenter und Kolben. An der Reibfläche legen sich einzelne Partikel bzw. Körner des Schmiermittels zwischen den Kolben und den Exzenter und es bildet sich so eine reibungsmindernde Schmierwirkung aus. Die Partikel sind dabei in der Regel auf der Reibfläche nebeneinander liegend angeordnet. The vehicle brake system piston pump according to the invention has a lubricant that is designed as a pourable dry substance. Bulkable refers to a particulate or granular mixture that is to be moved in a space or container. Bulk property is determined by particle size, particle distribution, bulk density, angle of repose, humidity and temperature. The moisture is low in the lubricant according to the invention or the lubricant is formed as a dry matter. The dry matter of this type is located at or in the vicinity of the friction surface between the piston and the eccentric. The dry matter passes between eccentric and piston. On the friction surface, individual particles or grains of the lubricant are placed between the piston and the eccentric, thus forming a friction-reducing lubricating effect. The particles are usually arranged side by side on the friction surface.
Die Schüttfähigkeit des erfindungsgemäßen Schmiermittels ermöglichst es, dass immer wieder andere Partikel zu der Reibfläche gelangen. Zugleich ist das Schmiermittel mit seinen Partikeln vergleichsweise dick bzw. bildet eine vergleichsweise hohe, sich zugleich ständig austauschende Schichtdicke zwischen Kolben und Exzenter. The pourability of the lubricant according to the invention makes it possible for other particles to reach the friction surface over and over again. At the same time, the lubricant with its particles is relatively thick or forms a comparatively high, at the same time constantly exchanging layer thickness between piston and eccentric.
Bei der erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe ist vorteilhaft der Exzenter in einem Exzenterraum angeordnet, in dem das Schmiermittel zurückgehalten ist. Dabei ist insbesondere vorzugsweise die Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe so ausgebildet, dass das Schmiermittel in dem Exzenterraum von dem Exzenter zu bewegen ist. Wie bereits erwähnt, wird mittels des Exzenters eine rotatorische Bewegung in eine translatorische Bewegung des Kolbens umgesetzt. Der Exzenter läuft mit einer Welle um, wobei der Schwerpunkt des Exzenters außerhalb der Drehachse dieser Welle liegt. Um den Exzenter herum ist der Exzenterraum ausgebildet, der den Exzenter umschließt. Mit der Rotation des Exzenters wird auf diese Weise vorteilhaft das erfindungsgemäße, trockene und zugleich schüttfähige Schmiermittel umgewälzt. Der Exzenterraum dient also als Vorratsraum und zugleich als Umwälzraum für das Schmiermittel.In the vehicle brake system piston pump according to the invention, the eccentric is advantageously arranged in an eccentric space in which the lubricant is retained. In particular, the vehicle brake system piston pump is preferably designed such that the lubricant in the eccentric chamber is to be moved by the eccentric. As already mentioned, a rotational movement is converted into a translational movement of the piston by means of the eccentric. The eccentric rotates with a shaft, wherein the center of gravity of the eccentric lies outside the axis of rotation of this shaft. Around the eccentric around the eccentric space is formed, which surrounds the eccentric. With the rotation of the eccentric, the inventive, dry and at the same time pourable lubricant is advantageously circulated in this way. The eccentric space thus serves as a storage space and at the same time as a circulation space for the lubricant.
Vorzugsweise weist ferner bei der Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe das Schmiermittel eine derartige Festigkeit auf, dass es zwischen dem Kolben und dem Exzenter verformbar ist. Als Festigkeit bezeichnet man die Eigenschaft eines Stoffes, in diesem Fall des Schmiermittels, sich unter einer Krafteinwirkung zu verformen. Die Festigkeit ist vorteilhaft also so, dass beim Bewegung von Exzenter und Kolben zwischen dem Kolben und dem Exzenter das Schmiermittel zerdrückt bzw. gequetscht wird. Die einzelnen Partikel des erfindungsgemäßen Schmiermittels werden dadurch flach gedrückt und vergrößern ihre flächige Erstreckung. Die derart vergrößerte flächige Erstreckung der einzelnen Partikel des Schmiermittels vergrößert insgesamt die Oberfläche der Schmierschicht zwischen Kolben und Exzenter. Bei einer Vielzahl Partikel wirkt dabei jedes einzelne Partikel als „fladenförmiges“ Plättchen. Diese Plättchen liegen insbesondere nebeneinander und bilden derart eine Schmierschicht, mittels der der Kolben von dem Exzenter beabstandet ist. Preferably, further, in the vehicle brake system piston pump, the lubricant has such a strength that it is deformable between the piston and the eccentric. Strength is the property of a substance, in this case the lubricant, to deform under a force. The strength is advantageous so that the lubricant is crushed or crushed during movement of the eccentric and piston between the piston and the eccentric. The individual particles of the lubricant according to the invention are thereby pressed flat and increase their areal extent. The like increased surface extension of the individual particles of the lubricant increases the total surface of the lubricating layer between the piston and eccentric. In the case of a large number of particles, each individual particle acts as a "platelike" platelet. In particular, these platelets lie next to one another and thus form a lubricating layer, by means of which the piston is spaced from the eccentric.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist ferner bei der Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe das Schmiermittel so ausgebildet, dass das Schmiermittel aus einer Vielzahl Partikel gebildet ist, die je Kugelform aufweisen. Die kugelige Form der einzelnen Partikel ermöglicht ein besonders leicht strömendes, vorteilhaftes Bewegen des Schmiermittels innerhalb des Exzenterraums mittels des Exzenters. Die einzelnen kugelförmigen Partikel rollen beim Bewegen der Partikel aneinander ab. In accordance with the invention, the lubricant is further formed in the vehicle brake system piston pump such that the lubricant is formed from a large number of particles which each have a spherical shape. The spherical shape of the individual particles allows a particularly easy flowing, advantageous moving the lubricant within the eccentric cavity by means of the eccentric. The individual spherical particles roll off each other as the particles move.
Vorteilhaft ist alternativ bei der Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe das Schmiermittel so ausgebildet, dass das Schmiermittel aus einer Vielzahl Partikel gebildet ist, die je Linsenform aufweisen. Eine Linsenform stellt eine verformte Kugel dar, bei der zwei gegenüberliegende Seiten der Kugel abgeflacht sind. In der Optik wird diese Linsenform auch als bikonvexe Linse bezeichnet. Die Linsenform hat vorliegend den Vorteil, dass die zugehörigen Partikel aufgrund der abgeflachten Form leichter zwischen den Exzenter und den Kolben rutschen. Ein weiterer Vorteil ist, dass ein linsenförmiges Partikel sich mit den abgeflachten Seiten zwischen dem Kolben und dem Exzenter anordnet. Vorteilhaft wird die so angeordnete Linse von dem Kolben und dem Zylinder weiter zu einer Scheibe bzw. einem Fladen verformt. Advantageously, alternatively, in the vehicle brake system piston pump, the lubricant is formed so that the lubricant is formed from a plurality of particles, each having a lens shape. A lens mold represents a deformed sphere in which two opposite sides of the sphere are flattened. In optics, this lens shape is also referred to as a biconvex lens. In the present case, the lens shape has the advantage that the associated particles more easily slip between the eccentric and the piston due to the flattened shape. Another advantage is that a lenticular particle rests with the flattened sides between the piston and the eccentric. Advantageously, the lens thus arranged is further deformed by the piston and cylinder into a disk.
Vorzugsweise ist ferner bei der erfindungsgemäßen Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe das Schmiermittel aus Polytetrafluorethylen hergestellt. Polytetrafluorethylen, auch als PTFE bekannt, ist vorliegend vorteilhaft als trockenes Schmiermittel geeignet, da PTFE einen sehr geringen dynamischen Reibungskoeffizienten von 0,07 (in Worten: null Komma null sieben) aufweist. Der Reibungskoeffizient ist nach Siebel/Kehl Spurzapfenprinzip mit V = 0,65 m/s (in Worten: null Komma fünfundsechzig Meter pro Sekunde) und p = 1 MPa in Worten: ein Megapascal) ermittelt. Vergleichend kann man sagen, dass PTFE ähnlich gut wie nasses Eis gleitet. Ein weiterer Vorteil von PTFE ist, dass die Haftreibung genauso groß ist wie die Gleitreibung. Ein Übergang von einem Stillstand zu einer Bewegung findet nahezu ohne Anlaufruck statt. Vorteilhaft ist ferner das mit PTFE gebildete Schmiermittel mit Zusatzstoffen, wie insbesondere Graphit, versehen.Preferably, in the case of the vehicle brake system piston pump according to the invention, the lubricant is also produced from polytetrafluoroethylene. Polytetrafluoroethylene, also known as PTFE, is advantageously suitable herein as a dry lubricant, since PTFE has a very low dynamic coefficient of friction of 0.07 (in words: zero point zero seven). The coefficient of friction is determined according to Siebel / Kehl's journal principle with V = 0.65 m / s (in words: zero point sixty-five meters per second) and p = 1 MPa in words: one megapascal). Comparatively, one can say that PTFE glides as well as wet ice. Another advantage of PTFE is that the static friction is just as great as the sliding friction. A transition from a standstill to a movement takes place with almost no start-up pressure. Furthermore, the lubricant formed with PTFE is advantageously provided with additives, in particular graphite.
Ferner weist vorzugsweise das erfindungsgemäße Schmiermittel eine Shore-Härte D zwischen 50 und 80 (in Worten: zwischen fünfzig und achtzig), insbesondere zwischen 55 und 70 (in Worten: zwischen fünfundfünfzig und siebzig) auf. Um die Shore-Härte D zu messen, wird mittels eines federbelasteten Stahlstiftes die Eindringtiefe in das Material und somit die Härte des Materials bestimmt. Die hier angegebenen Werte beziehen sich auf eine Messung nach
Das erfindungsgemäße Schmiermittel ist also vorteilhaft als ein schüttfähiger Trockenstoff ausgebildet. Das Schmiermittel besteht vorzugsweise aus einer Vielzahl Partikel, die je Kugelform oder Linsenform aufweisen. Vorteilhaft ist das Schmiermittel aus Polytetrafluorethylen (PTFE) hergestellt. Alternativ ist das Schmiermittel aus Molybdän(IV)-sulfid oder aus Perfluoralkoxy-Polymer (PFA) hergestellt. Weitere vorteilhafte Materialien sind Polyetheretherketon (PEEK) oder eine Sonderform des Polyethylen dem ultrahochmolekularen high density Polyethylen (PE-UHMW). Der erfindungsgemäße Schmierstoff ist vorteilhaft auch als eine Gemisch unterschiedlicher Schmierstoffe ausgebildet.The lubricant according to the invention is thus advantageously designed as a pourable dry substance. The lubricant preferably consists of a plurality of particles, each having a spherical shape or lens shape. Advantageously, the lubricant is made of polytetrafluoroethylene (PTFE). Alternatively, the lubricant is made of molybdenum (IV) sulfide or perfluoroalkoxy polymer (PFA). Other advantageous materials are polyetheretherketone (PEEK) or a special form of polyethylene ultrahigh molecular weight high density polyethylene (PE-UHMW). The lubricant according to the invention is advantageously also designed as a mixture of different lubricants.
Die Erfindung ist entsprechend ferner auf eine Verwendung eines derartigen, erfindungsgemäßen Schmiermittels bei einer Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe gerichtet.The invention is accordingly further directed to a use of such lubricant according to the invention in a vehicle brake system piston pump.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Exemplary embodiments of the solution according to the invention will be explained in more detail below with reference to the attached schematic drawings. It shows:
Die Bewegung des Kolbens
Der Exzenter
Während der Bewegung des Exzenters
Gemäß
In
Gemäß
Beim Zusammendrücken der einzelnen Partikel
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |