DE102022114068B4 - Piston pump unit and method for assembling a piston pump unit - Google Patents

Piston pump unit and method for assembling a piston pump unit Download PDF

Info

Publication number
DE102022114068B4
DE102022114068B4 DE102022114068.7A DE102022114068A DE102022114068B4 DE 102022114068 B4 DE102022114068 B4 DE 102022114068B4 DE 102022114068 A DE102022114068 A DE 102022114068A DE 102022114068 B4 DE102022114068 B4 DE 102022114068B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
piston
coupling element
pump unit
threaded spindle
coupling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102022114068.7A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102022114068A1 (en
Inventor
Martin Kramer
Sigurd Wilhelm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE102022114068.7A priority Critical patent/DE102022114068B4/en
Publication of DE102022114068A1 publication Critical patent/DE102022114068A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102022114068B4 publication Critical patent/DE102022114068B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/02—Arrangements of pumps or compressors, or control devices therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • B60T13/745—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive acting on a hydraulic system, e.g. a master cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2204—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H2025/2037—Actuator supports or means for fixing piston end, e.g. flanges

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

Ein Kolbenpumpenaggregat (1) umfasst einen Gewindetrieb (2), insbesondere in Form eines Wälzgewindetriebs (2), und einen mittels des Gewindetriebs (2) verschiebbaren Kolben (3), wobei eine Spindelmutter (5) des Gewindetriebs (2) als dessen Antriebselement und die zugehörige Gewindespindel (4) als Abtriebselement vorgesehen ist. Die Gewindespindel (4) ist mit dem Kolben (3) über eine Kopplungsanordnung (12) verbunden, welche zur drehfesten und axialfesten und zugleich gegenüber Verkippungen sowie einem Achsversatz toleranten Kopplung zwischen der Gewindespindel (4) und dem Kolben (3) ausgebildet ist, wobei die Kopplungsanordnung (12) zwei jeweils zur Aufnahme von Verkippungen vorgesehene Kontaktbereiche (13, 32) aufweist, nämlich einen inneren ringförmigen, zur Übertragung von Druckkräften ausgebildeten Kontaktbereich (13) zwischen einem fest mit der Gewindespindel (4) verbundenen Kopplungselement (14) und einem kolbenseitigen Anlageelement (29), sowie einen äußeren, ebenfalls ringförmigen Kontaktbereich (32), welcher zur Übertragung von Zugkräften zwischen der Gewindespindel (4) und dem Kolben (3) vorgesehen und zwischen einem das genannte Kopplungselement (14) radial umgebenden, fest mit dem Kolben (3) verbundenen Stützring (33) und einem elastischen, sich am selben Kopplungselement (14) in Axialrichtung abstützenden Ring (34) gebildet ist.A piston pump unit (1) comprises a screw drive (2), in particular in the form of a roller screw drive (2), and a piston (3) which can be displaced by means of the screw drive (2), a spindle nut (5) of the screw drive (2) serving as its drive element and the associated threaded spindle (4) is provided as an output element. The threaded spindle (4) is connected to the piston (3) via a coupling arrangement (12), which is designed for a rotationally fixed and axially fixed coupling between the threaded spindle (4) and the piston (3), which is also tolerant of tilting and axial offset, whereby the coupling arrangement (12) has two contact areas (13, 32), each intended to accommodate tilting, namely an inner annular contact area (13) designed to transmit compressive forces between a coupling element (14) which is firmly connected to the threaded spindle (4) and a piston-side contact element (29), as well as an outer, also annular contact area (32), which is provided for the transmission of tensile forces between the threaded spindle (4) and the piston (3) and between a radially surrounding said coupling element (14), firmly connected to the Piston (3) connected support ring (33) and an elastic ring (34) which is supported in the axial direction on the same coupling element (14).

Description

Die Erfindung betrifft ein zur Verwendung in einem Bremssystem eines Kraftfahrzeugs geeignetes Kolbenpumpenaggregat nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines Kolbenpumpenaggregates.The invention relates to a piston pump unit suitable for use in a brake system of a motor vehicle according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a method for assembling a piston pump unit.

Ein gattungsgemäßes Kolbenpumpenaggregat ist beispielsweise aus der DE 10 2015 223 507 A1 bekannt. Das bekannte, für die Verwendung in einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage vorgesehene Kolbenpumpenaggregat umfasst einen Elektromotor, ein Planetengetriebe, einen Kugelgewindetrieb und eine Kolben-Zylinder-Einheit. Hierbei ist ein Kolben dreh- und axialfest mit einer Spindel des Kugelgewindetriebs verbunden und zugleich drehfest im Zylinder geführt. Der Kolben des Kolbenpumpenaggregats nach der DE 10 2015 223 507 A1 lässt sich mit Hilfe der Getriebeanordnung, welche das Planetengetriebe und den Kugelgewindetrieb umfasst, nicht nur in einer Richtung, sondern auch in der Gegenrichtung verschieben. Dies ermöglicht zum einen einen Arbeitshub, bei welchem der Kolben Bremsflüssigkeit aus dem Zylinder verdrängt, und zum anderen einen Rückhub, bei welchem der Kolben Bremsflüssigkeit in den Zylinder ansaugt.A generic piston pump unit is, for example, from DE 10 2015 223 507 A1 known. The well-known piston pump unit intended for use in a hydraulic vehicle brake system comprises an electric motor, a planetary gear, a ball screw and a piston-cylinder unit. Here, a piston is connected to a spindle of the ball screw in a rotationally and axially fixed manner and at the same time is guided in a rotationally fixed manner in the cylinder. The piston of the piston pump unit after the DE 10 2015 223 507 A1 can be moved not only in one direction but also in the opposite direction with the help of the gear arrangement, which includes the planetary gear and the ball screw. This enables, on the one hand, a working stroke in which the piston displaces brake fluid from the cylinder, and on the other hand, a return stroke in which the piston sucks brake fluid into the cylinder.

Die DE 10 2019 204 562 A1 offenbart eine Betätigungseinrichtung für eine Bremsanlage, welche ebenfalls mit einem Spindeltrieb arbeitet. Hierbei wird eine Spindelmutter angetrieben, um eine Druckstange vorzuschieben. Die Druckstange weist eine außen gewölbte Stirnseite auf, mit der sie ein scheibenförmiges Kontaktelement kontaktiert, das an einem Hydraulikkolben befestigt ist. Dank des annähernd punktuellen Kontaktes zwischen der Druckstange und dem Kontaktelement soll die Funktionsfähigkeit der Betätigungseinrichtung nach der DE 10 2019 204 562 A1 auch dann gegeben sein, wenn die Längsmittelachsen der Druckstange einerseits und des Hydraulikkolbens andererseits nicht miteinander fluchten. Über den punktuellen Kontakt zwischen der Druckstange und dem am Hydraulikkolben befestigten Kontaktelement sind keine Zugkräfte übertragbar.The DE 10 2019 204 562 A1 discloses an actuating device for a brake system, which also works with a spindle drive. A spindle nut is driven to advance a push rod. The push rod has an externally curved end face with which it contacts a disk-shaped contact element which is attached to a hydraulic piston. Thanks to the almost punctual contact between the push rod and the contact element, the functionality of the actuating device should be guaranteed DE 10 2019 204 562 A1 This can also be the case if the longitudinal center axes of the push rod on the one hand and the hydraulic piston on the other hand are not aligned with one another. No tensile forces can be transmitted via the point contact between the push rod and the contact element attached to the hydraulic piston.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kolbenpumpenaggregat, welches mit einem Gewindetrieb, insbesondere einem Wälzgewindetrieb, beispielsweise in Form eines Kugelgewindetriebs, arbeitet, gegenüber dem genannten Stand der Technik dahingehend weiterzuentwickeln, dass Druck- und Zugkräfte zwischen einem Abtriebselement des Gewindetriebs und einem Kolben übertragbar sind und zugleich ein Winkelfehler sowie ein Achsversatz zwischen dem genannten Abtriebselement und dem Kolben ausgleichbar ist.The invention is based on the object of further developing a piston pump unit, which works with a screw drive, in particular a rolling screw drive, for example in the form of a ball screw drive, compared to the stated prior art in such a way that pressure and tensile forces can be transferred between an output element of the screw drive and a piston are and at the same time an angular error and an axial offset between the said output element and the piston can be compensated for.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Kolbenpumpenaggregat mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Montage eines Kolbenpumpenaggregates gemäß Anspruch 8. Im Folgenden im Zusammenhang mit dem Montageverfahren erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für die Vorrichtung, das heißt das für die Verwendung in einer Bremsanlage eines Fahrzeugs geeignet Kolbenpumpenaggregat, und umgekehrt.This object is achieved according to the invention by a piston pump unit with the features of claim 1. The object is also achieved by a method for assembling a piston pump unit according to claim 8. Refinements and advantages of the invention explained below in connection with the assembly method also apply mutatis mutandis to the device , that is, the piston pump unit suitable for use in a vehicle's brake system, and vice versa.

Das Kolbenpumpenaggregat umfasst in an sich bekannter Grundkonzeption einen Gewindetrieb, insbesondere in Form eines Wälzgewindetriebs, welcher Kugeln oder Rollen als Wälzkörper aufweist, und einen mittels des Gewindetriebs verschiebbaren topfförmigen Kolben, wobei eine Spindelmutter des Gewindetriebs als dessen Antriebselement und die zugehörige Gewindespindel als den Kolben verschiebendes Abtriebselement vorgesehen ist.In a basic concept known per se, the piston pump unit comprises a screw drive, in particular in the form of a roller screw drive, which has balls or rollers as rolling elements, and a cup-shaped piston which can be displaced by means of the screw drive, with a spindle nut of the screw drive as its drive element and the associated threaded spindle as the piston displacing Output element is provided.

Gemäß Anspruch 1 ist die Gewindespindel mit dem Kolben über eine Kopplungsanordnung verbunden, welche zur drehfesten und in beiden Richtungen axialfesten und zugleich gegenüber Verkippungen sowie einem Achsversatz toleranten Kopplung zwischen der Gewindespindel und dem Kolben ausgebildet ist, wobei die Kopplungsanordnung zwei jeweils zur Aufnahme von Verkippungen vorgesehene Kontaktbereiche aufweist. Hierbei handelt es sich erstens um einen inneren ringförmigen, zur Übertragung von Druckkräften ausgebildeten Kontaktbereich zwischen einem fest mit der Gewindespindel verbundenen Kopplungselement und einem kolbenseitigen, insbesondere rotationssymmetrischen Anlageelement. Zweitens existiert ein äußerer, das heißt radial weiter außen liegender, ebenfalls ringförmiger Kontaktbereich, welcher zur Übertragung von Zugkräften zwischen der Gewindespindel und dem Kolben vorgesehen und zwischen einem das genannte Kopplungselement radial umgebenden, fest mit dem Kolben verbundenen, an dessen Innenumfangsfläche angeordneten Stützring und einem elastischen, sich am selben Kopplungselement in Axialrichtung abstützenden Ring, das heißt Federring, gebildet ist. Hierbei ist die Möglichkeit gegeben, den Federring durch mehrere Federsegmente oder sonstige Federelemente, welche insgesamt eine Ringform beschreiben, zu ersetzen.According to claim 1, the threaded spindle is connected to the piston via a coupling arrangement, which is designed for a rotationally fixed and axially fixed coupling in both directions and at the same time tolerant to tilting and axial offset between the threaded spindle and the piston, the coupling arrangement having two each intended to accommodate tilting Has contact areas. This is, firstly, an inner annular contact area designed to transmit pressure forces between a coupling element firmly connected to the threaded spindle and a piston-side, in particular rotationally symmetrical, contact element. Secondly, there is an outer, i.e. radially further outward, also annular contact area, which is provided for the transmission of tensile forces between the threaded spindle and the piston and between a support ring which radially surrounds said coupling element and is firmly connected to the piston and is arranged on its inner circumferential surface and a elastic ring, i.e. spring ring, which is supported on the same coupling element in the axial direction. It is possible to replace the spring ring with several spring segments or other spring elements, which overall describe a ring shape.

Das Kopplungselement, welches eine zentrale Rolle bei der Übertragung von Druck- und Zugkräften spielt und den Ausgleich von Winkelfehlern und/oder eines Achsversatzes zwischen der Gewindespindel und dem Kolben ermöglicht, wird auch als Multifunktionselement bezeichnet. Das Multifunktionselement ist beispielsweise durch an sich bekannte spanabhebende Verfahren aus Metall, insbesondere Stahl, herstellbar oder nachbearbeitbar. Auch urformende Verfahren, zum Beispiel Sintern, sowie umformende Verfahren, zum Beispiel Fließpressen, kommen, eventuell in Kombination mit weiteren Verfahren, zur Herstellung des Multifunktionsteils in Betracht.The coupling element, which plays a central role in the transmission of compressive and tensile forces and enables the compensation of angular errors and/or an axial offset between the threaded spindle and the piston, is also referred to as a multifunctional element. The multifunctional element is made of metal, for example, using known metal-cutting processes special steel, can be manufactured or reworked. Primary forming processes, for example sintering, as well as forming processes, for example extrusion, can also be considered, possibly in combination with other processes, for producing the multifunctional part.

Optional weist das Kopplungselement einen in Umfangsrichtung wirkenden, mit einem Gegenanschlag an der Spindelmutter zusammenwirkenden Endanschlag auf. Was mögliche Gestaltungen solcher Anschläge betrifft, wird beispielhaft auf das Dokument DE 10 2015 220 515 A1 , das einen Kugelgewindetrieb für eine elektromechanische Bremse oder einen Kupplungsaktuator offenbart, hingewiesen.Optionally, the coupling element has an end stop which acts in the circumferential direction and interacts with a counter-stop on the spindle nut. As far as possible designs for such attacks are concerned, the document provides an example DE 10 2015 220 515 A1 , which discloses a ball screw for an electromechanical brake or clutch actuator.

Weiterhin weist das Kopplungselement eine mit dem Kolben zusammenwirkende innere Verdrehsicherungskontur als Drehmomentabstützung auf. Auf Seiten des Kopplungselementes kann die Verdrehsicherungsfunktion beispielsweise durch eine Ausnehmung gebildet sein, in welche ein Vorsprung, welcher aus der Innenumfangsfläche des Kolbens und/oder dessen Boden herausragt, eingreift. Die Ausnehmung kann sich hierbei zum Beispiel an einem Flansch des Kopplungselementes oder auch ein einem scheibenförmigen Abschnitt des Kopplungselementes, welches gegenüber einem angrenzenden Abschnitt desselben Elementes einen verringerten Durchmesser aufweist, befinden. Auch eine vertauschte Anordnung von Vor- und Rücksprüngen ist möglich. Ebenso kann die Verdrehsicherungsfunktion zum Beispiel mit polygonförmigen Konturen realisiert sein.Furthermore, the coupling element has an inner anti-rotation contour that interacts with the piston as a torque support. On the side of the coupling element, the anti-rotation function can be formed, for example, by a recess into which a projection, which protrudes from the inner circumferential surface of the piston and/or its base, engages. The recess can be located, for example, on a flange of the coupling element or on a disk-shaped section of the coupling element, which has a reduced diameter compared to an adjacent section of the same element. A swapped arrangement of projections and recesses is also possible. Likewise, the anti-rotation function can be implemented, for example, with polygonal contours.

Die innere, zwischen dem Kopplungselement und dem Kolben wirksame Verdrehsicherung ist durch eine äußere, zwischen dem Kolben und einem Umgebungsbauteil wirksame Verdrehsicherung ergänzt, wobei auch in diesem Fall unterschiedlichste Gestaltungen den vorgesehenen Zweck erfüllen können. Im Unterschied zur inneren Verdrehsicherung, die ihre Funktion nur zwischen zwei lediglich geringfügig gegeneinander bewegbaren Elementen zu erfüllen hat, muss die äußere Verdrehsicherung über den gesamten Hub des Kolbens wirksam sein.The inner anti-twist device, which is effective between the coupling element and the piston, is supplemented by an outer anti-twist device which is effective between the piston and an surrounding component, and in this case too, a wide variety of designs can fulfill the intended purpose. In contrast to the internal anti-rotation device, which only has to fulfill its function between two elements that are only slightly movable relative to one another, the external anti-rotation device must be effective over the entire stroke of the piston.

In vorteilhafter Ausgestaltung liegt das kolbenseitige Anlageelement, auf welches das Kopplungselement Druckkräfte übertragen kann, in Form eines in den Boden des Kolbens lose eingesetzten, in Radialrichtung begrenzt verschiebbaren Einsatzelementes vor. Der mögliche, durch die Dimensionierung einer Ausnehmung im Boden des Kolbens sowie durch die Abmessungen des Einsatzelementes begrenzte Verschiebeweg des Einsatzelementes in Radialrichtung ist hierbei auf den auszugleichenden Achsversatz abgestimmt. Dank der spielbehafteten Anordnung des Anlageelementes im Kolben hat bei verschiedensten, im Rahmen der vorgegebenen Toleranzbereiche liegenden geometrischen Relationen zwischen der Gewindespindel und dem Kolben stets die Linienform, insbesondere kreisrunde Form, des inneren Kontaktbereichs Bestand. Im Vergleich zu einem punktuellen Kontakt, wie er beispielsweise zwischen einer kugeligen Oberfläche und einer ebenen Auflagefläche denkbar ist, sorgt die Linienform im vorliegenden Fall für eine gleichmäßigere, auf einen größeren Raum ausgedehnte Krafteinleitung. Konkret kann zu diesem Zweck im Einsatzelement beispielsweise eine konische Vertiefung ausgebildet sein, in welche eine stirnseitige konvexe Erhebung des Kopplungselementes eingreift.In an advantageous embodiment, the piston-side contact element, to which the coupling element can transmit pressure forces, is in the form of an insert element which is loosely inserted into the base of the piston and can be displaced to a limited extent in the radial direction. The possible displacement path of the insert element in the radial direction, which is limited by the dimensions of a recess in the bottom of the piston and by the dimensions of the insert element, is coordinated with the axial offset to be compensated for. Thanks to the play-involved arrangement of the contact element in the piston, the line shape, in particular circular shape, of the inner contact area always exists for a wide variety of geometric relationships between the threaded spindle and the piston within the specified tolerance ranges. In comparison to point contact, such as is conceivable between a spherical surface and a flat support surface, the line shape in the present case ensures a more uniform introduction of force over a larger area. Specifically, for this purpose, a conical depression can be formed in the insert element, into which a front-side convex elevation of the coupling element engages.

Was die Verbindung zwischen dem Kopplungselement und der Gewindespindel betrifft, kommen insbesondere Verbindungstechnologien in Betracht, welche ohne gesonderte Verbindungselemente auskommen. Dies trifft zum Beispiel auf eine Pressverbindung zu. Ebenso ist an dieser Stelle eine Schraubverbindung möglich.As far as the connection between the coupling element and the threaded spindle is concerned, connection technologies that do not require separate connecting elements are particularly suitable. This applies, for example, to a press connection. A screw connection is also possible at this point.

Die Montage des Kolbenpumpenaggregates kann folgende Schritte umfassen:

  • - Bereitstellung eines einen Hohlraum aufweisenden Kolbens,
  • - Bereitstellung eines eine rotationssymmetrische Grundform aufweisenden Kopplungselementes, welches an einer seiner Stirnseiten eine räumlich gekrümmte Oberfläche aufweist,
  • - Einsetzen des Kopplungselementes in den Hohlraum, wobei dieses mit seiner räumlich gekrümmten Oberfläche linienförmig, insbesondere in Form eines kreisrunden Rings, an einer kolbenseitigen Kontaktfläche, welche zur Aufnahme von Druckkräften vorgesehen ist, anschlägt,
  • - Aufsetzen eines eine Ringform beschreibenden, optional segmentierten Federelementes auf das Kopplungselement, wobei das Federelement durch das Kopplungselement in Axialrichtung abgestützt wird,
  • - Einschieben eines Stützrings in den Kolben, bis der Stützring das genannte Federelement kontaktiert,
  • - Fixierung des Stützrings im Kolben,
  • - Verbinden einer Gewindespindel eines Gewindetriebs mit dem Kopplungselement, wobei die zugehörige Spindelmutter des Gewindetriebs zumindest teilweise in den Hohlraum des Kolbens eingreift.
The assembly of the piston pump unit can include the following steps:
  • - Providing a piston with a cavity,
  • - Providing a coupling element with a rotationally symmetrical basic shape, which has a spatially curved surface on one of its end faces,
  • - Inserting the coupling element into the cavity, whereby it abuts with its spatially curved surface in a linear manner, in particular in the form of a circular ring, on a piston-side contact surface which is intended to absorb pressure forces,
  • - placing an optionally segmented spring element describing a ring shape onto the coupling element, the spring element being supported in the axial direction by the coupling element,
  • - inserting a support ring into the piston until the support ring contacts the spring element mentioned,
  • - fixation of the support ring in the piston,
  • - Connecting a threaded spindle of a threaded drive to the coupling element, the associated spindle nut of the threaded drive engaging at least partially in the cavity of the piston.

Mit dem vorletzten Montageschritt, das heißt der dauerhaften Befestigung des Stützrings im Kolben, wird eine Kolbenbaugruppe fertiggestellt, die als vormontierte Baugruppe für weitere Fertigungsschritte bereitgestellt werden kann. Vorhergehende Schritte, beginnend mit dem Einsetzen des Kopplungselementes und endend mit dem Einschieben eines Stützrings, können in verschiedenen Varianten zusammengefasst werden. Beispielsweise ist es möglich, eine vorbereitete Baugruppe aus Kopplungselement, Federelement und Stützring als Ganzes in Kolben einzuschieben.With the penultimate assembly step, i.e. the permanent attachment of the support ring in the piston, a piston assembly is completed, which is called pre-assembled assembly can be provided for further manufacturing steps. Previous steps, starting with inserting the coupling element and ending with inserting a support ring, can be summarized in different variants. For example, it is possible to insert a prepared assembly consisting of a coupling element, spring element and support ring as a whole into the piston.

Die Befestigung des Stützrings im Kolben kann zum Beispiel durch Schweißen, Prägen, Kleben oder Schrauben erfolgen. In jedem Fall sorgt das Federelement, welches sich am Stützring abstützt, für eine Spielfreiheit des Kopplungselementes und damit auch der Gewindespindel zumindest in Axialrichtung des Gewindetriebs. Zugleich lässt das Federelement zusammen mit ausreichend dimensionierten Spalträumen die gewünschte radiale Beweglichkeit und Verkippbarkeit der Gewindespindel zu. Bei dem Federelement handelt es sich beispielsweise um einen Elastomerring, eine Wellfeder, eine Tellerfeder oder eine Anordnung mehrerer einzelner Federn.The support ring can be attached to the piston, for example, by welding, embossing, gluing or screwing. In any case, the spring element, which is supported on the support ring, ensures that the coupling element and thus also the threaded spindle are free of play, at least in the axial direction of the threaded drive. At the same time, the spring element, together with sufficiently dimensioned gap spaces, allows the desired radial mobility and tiltability of the threaded spindle. The spring element is, for example, an elastomer ring, a wave spring, a disc spring or an arrangement of several individual springs.

Der Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass eine vormontierte, für die Verwendung in einem Kolbenpumpenaggregat vorgesehene Kolbenbaugruppe, welche bereits die wesentlichen Funktionen Axialkraftübertragung, Drehmomentabstützung und Winkelfehler- sowie Achsversatzausgleich in sich vereint, auf einfache Weise mit einem Bauraum sparend in den Kolben einzusetzenden Gewindetrieb zusammengebaut werden kann. Innerhalb des fertiggestellten, in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz kommenden Kolbenpumpenaggregates sorgt die Ausgleichsfunktion, welche vergleichbar mit einer Ausgleichskupplung durch die Kolbenbaugruppe übernommen wird, im Vergleich zu älteren Lösungen für ein deutlich verbessertes Geräusch- und Vibrationsverhalten. Darüber hinaus wirken sich die aufgrund der Ausgleichsfunktion reduzierten mechanischen Belastungen positiv auf die Lebensdauer des gesamten Kolbenpumpenaggregates einschließlich des Gewindetriebs aus.The advantage of the invention lies in particular in the fact that a pre-assembled piston assembly intended for use in a piston pump unit, which already combines the essential functions of axial force transmission, torque support and angular error and axial offset compensation, can be easily installed with a screw drive that can be inserted into the piston in a space-saving manner can be assembled. Within the completed piston pump unit used in a motor vehicle, the compensating function, which is carried out by the piston assembly in a similar way to a compensating clutch, ensures significantly improved noise and vibration behavior compared to older solutions. In addition, the reduced mechanical loads due to the compensation function have a positive effect on the service life of the entire piston pump unit, including the screw drive.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:

  • 1 ein Kolbenpumpenaggregat in einer Schnittdarstellung,
  • 2 eine Kolbenbaugruppe des Kolbenpumpenaggregates nach 1,
  • 3 und 4 Details der Anordnung nach 2 in weiteren Schnittdarstellungen,
  • 5 Komponenten des Kolbenpumpenaggregates nach 1 in einer Explosionsdarstellung,
  • 6 und 7 ein Kopplungselement des Kolbenpumpenaggregates nach 1 in perspektivischen Darstellungen.
An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to a drawing. Herein show:
  • 1 a piston pump unit in a sectional view,
  • 2 a piston assembly of the piston pump unit 1 ,
  • 3 and 4 Details of the arrangement 2 in further sectional views,
  • 5 Components of the piston pump unit 1 in an exploded view,
  • 6 and 7 a coupling element of the piston pump unit 1 in perspective representations.

Ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnetes Kolbenpumpenaggregat ist zur Verwendung in einer nicht weiter dargestellten Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs vorgesehen und arbeitet mit einem Gewindetrieb 2 zur Umsetzung einer Rotation in eine lineare Bewegung eines Kolbens 3. Im vorliegenden Fall liegt der Gewindetrieb 2 in Form eines Wälzgewindetriebs, nämlich Kugelgewindetriebs, vor. Die Mittelachse des gesamten Kolbenpumpenaggregates 1 ist mit MA bezeichnet. Als Antriebselement des Wälzgewindetriebs ist im vorliegenden Fall eine Spindelmutter 5 vorgesehen. Die zugehörige Gewindespindel ist mit 4 bezeichnet. Die Spindelmutter 5 kann beispielsweise elektrisch direkt oder über ein Getriebe angetrieben sein.A piston pump unit, designated overall by the reference number 1, is intended for use in a brake system of a motor vehicle, not shown, and works with a screw drive 2 to convert a rotation into a linear movement of a piston 3. In the present case, the screw drive 2 is in the form of a roller screw drive, namely ball screw drive. The central axis of the entire piston pump unit 1 is designated MA. In the present case, a spindle nut 5 is provided as the drive element of the roller screw drive. The associated threaded spindle is designated 4. The spindle nut 5 can, for example, be driven electrically directly or via a gear.

Die Spindelmutter 5 weist einen außerhalb des hohlen Kolbens 3 angeordneten, in der Ausgestaltung nach 1 über den Kolben 3 in dessen Radialrichtung hinausragenden Flansch 7 auf, welcher als Innenring eines Wälzlagers 11 fungiert. Abweichend von der Gestaltung nach 1 könnte der Durchmesser der Spindelmutter 5 auch kleiner als der Außendurchmesser des Kolbens 3 sein. Kugeln 6 des Wälzlagers 11 sind einem Käfig 9 geführt. Der zugehörige Außenring ist mit 10 bezeichnet. Abweichend von der vereinfachten Darstellung nach 1 kann es sich bei dem Wälzlager 11 beispielsweise um ein mehrreihiges Schrägkugellager handeln. Möglich ist auch ein Ersatz des Wälzlagers 11 durch ein Gleitlager. Von den Kugeln 6 zu unterscheiden sind Wälzkörper 8 des Gewindetriebs 2, welche in schraubenförmig gewundenen Bahnen zwischen der Gewindespindel 4 und der Spindelmutter 5 abrollen. Eine optionale, insbesondere bei größeren Hüben in Betracht kommende Wälzkörperrückführung, beispielsweise in Form einer Innenumlenkung oder einer Außenumlenkung, des Kugelgewindetriebs ist in den Figuren nicht dargestellt.The spindle nut 5 has a design arranged outside the hollow piston 3 1 flange 7 which projects beyond the piston 3 in its radial direction and acts as the inner ring of a rolling bearing 11. Different from the design 1 The diameter of the spindle nut 5 could also be smaller than the outer diameter of the piston 3. Balls 6 of the rolling bearing 11 are guided in a cage 9. The associated outer ring is designated 10. Deviating from the simplified representation 1 The rolling bearing 11 can be, for example, a multi-row angular contact ball bearing. It is also possible to replace the rolling bearing 11 with a plain bearing. To be distinguished from the balls 6 are rolling elements 8 of the screw drive 2, which roll in helically wound paths between the threaded spindle 4 and the spindle nut 5. An optional rolling element return, which is particularly suitable for larger strokes, for example in the form of an internal deflection or an external deflection, of the ball screw is not shown in the figures.

Die drehfeste, in beiden Axialrichtungen feste sowie einen eventuellen Achsversatz und/oder Winkelfehler zwischen der Gewindespindel 4 und dem Kolben 3 ausgleichende Kopplung zwischen den genannten Elementen, das heißt einerseits der das Abtriebselement des Kugelgewindetriebs darstellenden Gewindespindel 4 und andererseits dem gegen einen im Bremssystem herrschenden Hydraulikdruck arbeitenden Kolben 3, ist mittels einer Kopplungsanordnung 12 realisiert, auf die im Folgenden näher eingegangen wird. Die Kopplungsanordnung 12 umfasst ein auch als Multifunktionselement bezeichnetes Kopplungselement 14, welches im fertig montierten Zustand des Gewindetriebs 2 starr mit der Gewindespindel 4 verbunden ist. Das Kopplungselement 14 beschreibt eine modifizierte Topfform mit einem scheibenförmigen Basisabschnitt 15 und einem hieran anschließenden, der Gewindespindel 4 zugewandten zylindrischen Abschnitt 16. Eine mit 17 bezeichnete Ausnehmung im zylindrischen Abschnitt 16 stellt den Innenraum des topfförmigen Kopplungselementes 14 dar.The rotation-proof coupling, which is fixed in both axial directions and compensates for any axial offset and/or angular error between the threaded spindle 4 and the piston 3, between the elements mentioned, that is, on the one hand, the threaded spindle 4, which represents the output element of the ball screw drive, and, on the other hand, against a hydraulic pressure prevailing in the brake system working piston 3, is realized by means of a coupling arrangement 12, which will be discussed in more detail below. The coupling arrangement 12 includes a coupling element 14, also referred to as a multifunctional element, which is rigidly connected to the threaded spindle 4 in the fully assembled state of the screw drive 2. The Kopp lungselement 14 describes a modified pot shape with a disk-shaped base section 15 and an adjoining cylindrical section 16 facing the threaded spindle 4. A recess in the cylindrical section 16, designated 17, represents the interior of the cup-shaped coupling element 14.

An der der Gewindespindel 4 abgewandten, mit 27 bezeichneten Stirnseite des Kopplungselementes 14 befindet sich eine konvex gekrümmte Oberfläche 28, die in eine konische Ausnehmung 31 in ein Anlageelement 29 mit plättchenförmiger Grundform eingreift. Das auch als Einsatzelement bezeichnete Anlageelement 29 ist in eine Ausnehmung 30 eingesetzt, welche sich zentrisch in dem mit 25 bezeichneten Boden des Kolbens 3 befindet.On the end face of the coupling element 14 facing away from the threaded spindle 4 and designated 27 there is a convexly curved surface 28 which engages in a conical recess 31 in a contact element 29 with a platelet-shaped basic shape. The contact element 29, also referred to as an insert element, is inserted into a recess 30, which is located centrally in the bottom of the piston 3, designated 25.

Zwischen der sphärischen, konvex gekrümmten Oberfläche 28 des Kopplungselementes 14 und der konischen Ausnehmung 31 ist ein erster, innerer ringförmiger Kontaktbereich 13 der Kopplungsanordnung 12 gebildet. Der Durchmesser des scheibenförmigen Anlageelementes 29 ist geringer als der Durchmesser der kreisförmigen Ausnehmung 30, sodass ein variabler Ringspalt S29 zwischen dem Anlageelement 29 und der zylindrischen Wandung der Ausnehmung 30 im Boden 25 existiert. Dies ermöglicht begrenzte Radialverschiebungen zwischen der Anordnung aus dem Kopplungselement 14 und der Gewindespindel 4 einerseits und dem Kolben 3 andererseits. Aufgrund der konischen beziehungsweise sphärischen Konturen des Anlageelement29 sowie des Kopplungselementes 14 sind zugleich Verkippungen zwischen dem Kopplungselement 14 einerseits und der Anordnung aus dem Kolben 3 und dem Anlageelement 29 andererseits möglich.A first, inner annular contact region 13 of the coupling arrangement 12 is formed between the spherical, convexly curved surface 28 of the coupling element 14 and the conical recess 31. The diameter of the disk-shaped contact element 29 is smaller than the diameter of the circular recess 30, so that a variable annular gap S29 exists between the contact element 29 and the cylindrical wall of the recess 30 in the base 25. This enables limited radial displacements between the arrangement of the coupling element 14 and the threaded spindle 4 on the one hand and the piston 3 on the other. Due to the conical or spherical contours of the contact element 29 and the coupling element 14, tilting between the coupling element 14 on the one hand and the arrangement of the piston 3 and the contact element 29 on the other hand is possible.

Zusätzlich zum inneren ringförmigen Kontaktbereich 13 existiert ein äußerer ringförmiger Kontaktbereich 32, welcher gegenüber dem inneren ringförmigen Kontaktbereich 13 in Axialrichtung, das heißt in Längsrichtung der Mittelachse MA, versetzt ist. Der äußere ringförmige Kontaktbereich 32 ist zwischen einem fest mit dem Kolben 3 verbundenen Stützring 33 und einem Federring 34 gebildet. Der Stützring 33 umgibt ebenso wie der Federring 34 die zylindrische, mit 18 bezeichnete Außenumfangsfläche des Basisabschnitts 15 des Kopplungselementes 14. Zwischen der Innenumfangsfläche des Stützrings 33 und der Außenumfangsfläche 18 existiert ein ringförmiger Spalt S33 variabler Abmessungen. Der Spalt S33 ist erforderlich, um Radialbewegungen des Kopplungselementes 14 im Kolben 3 zu ermöglichen. Der gesamte durch den Kolben 3 bereitgestellte Hohlraum, in welchen der Kugelgewindetrieb größtenteils eingesetzt ist, ist mit 26 bezeichnet. Die Tiefe, mit der die Spindelmutter 5 in den Hohlraum 26 eintaucht, ist, in Abhängigkeit vom Vorschub der Gewindespindel 4, variabel. Zwischen der mit 39 bezeichneten Außenumfangsfläche der Spindelmutter 5 und der mit 40 bezeichneten Innenumfangsfläche des Kolbens 3 ist ein Spalt S39 gebildet, welcher variable Abmessungen hat. In den Figuren wird die konzentrische Anordnung von Kugelgewindetrieb und Kolben 3 betrachtet.In addition to the inner annular contact area 13, there is an outer annular contact area 32, which is offset from the inner annular contact area 13 in the axial direction, that is to say in the longitudinal direction of the central axis MA. The outer annular contact area 32 is formed between a support ring 33 which is firmly connected to the piston 3 and a spring ring 34. The support ring 33, like the spring ring 34, surrounds the cylindrical outer peripheral surface, designated 18, of the base section 15 of the coupling element 14. An annular gap S33 of variable dimensions exists between the inner peripheral surface of the support ring 33 and the outer peripheral surface 18. The gap S33 is required to enable radial movements of the coupling element 14 in the piston 3. The entire cavity provided by the piston 3, in which the ball screw is largely inserted, is designated 26. The depth at which the spindle nut 5 dips into the cavity 26 is variable, depending on the feed of the threaded spindle 4. Between the outer peripheral surface of the spindle nut 5 designated 39 and the inner peripheral surface of the piston 3 designated 40, a gap S39 is formed, which has variable dimensions. The figures show the concentric arrangement of the ball screw and piston 3.

Um Verdrehungen zwischen der Anordnung aus dem Kopplungselement 14 und der Gewindespindel 4 einerseits und dem Kolben 3 andererseits zu verhindern, befindet sich am Kopplungselement 14 eine innere Verdrehsicherungskontur 22, welche mit einer Verdrehsicherungskontur 23 des Kolbens 3 zusammenwirkt. In den vorliegenden Fällen sind die inneren Verdrehsicherungskonturen 22 als Ausnehmungen gestaltet, während sich die zugehörigen Gegenkonturen, das heißt Verdrehsicherungskonturen 23, in Form von Vorsprüngen am Übergang zwischen dem mit 24 bezeichneten zylindrischen Abschnitt des Kolben 3 und dessen Boden 25 befinden. Weiterhin existiert eine äußere Verdrehsicherung 41, die Verdrehungen des Kolbens 3 in einer nicht dargestellten Umgebungskonstruktion unterbindet.In order to prevent rotation between the arrangement of the coupling element 14 and the threaded spindle 4 on the one hand and the piston 3 on the other hand, there is an inner anti-rotation contour 22 on the coupling element 14, which cooperates with an anti-rotation contour 23 of the piston 3. In the present cases, the inner anti-rotation contours 22 are designed as recesses, while the associated counter contours, i.e. anti-rotation contours 23, are in the form of projections at the transition between the cylindrical section of the piston 3, designated 24, and its base 25. Furthermore, there is an external anti-twist device 41, which prevents rotation of the piston 3 in a surrounding construction, not shown.

Aus der mit 19 bezeichneten, im Wesentlichen zylindrischen Außenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 16 des Kopplungselementes 14 ragt ein Endanschlag 20 heraus, welcher mit einem nicht dargestellten Gegenanschlag an der Spindelmutter 5 korrespondiert und in Umfangsrichtung wirkt. Durch den umfangsseitigen Anschlag werden Verklemmungen, welche bei einem Axialanschlag prinzipiell denkbar wären, zuverlässig vermieden. Der umfangsseitig wirksame Endanschlag 20 ist bei beiden Ausführungsformen vorhanden.An end stop 20 protrudes from the essentially cylindrical outer peripheral surface of the cylindrical section 16 of the coupling element 14, designated 19, which corresponds to a counter-stop, not shown, on the spindle nut 5 and acts in the circumferential direction. The circumferential stop reliably avoids jamming, which would in principle be conceivable with an axial stop. The circumferentially effective end stop 20 is present in both embodiments.

Das Kopplungselement 14 weist, wie auch aus den 5 bis 7 hervorgeht, einen Flansch 21 auf, welcher an den Basisabschnitt 15 anschließt. Der Flansch 21 ist durch die innere Verdrehsicherungskontur 22 unterbrochen. Gegenüber dem Federring 34 wirkt der Flansch 21 als Axialanschlag. Zwischen dem Flansch 21 und der Innenumfangsfläche 40 des Kolbens 3 ist ein ringförmiger Spalt S21 gebildet. Ein ringscheibenförmiger Spalt S25 trennt den Flansch 21 vom Boden 25 des Kolbens 3. Auch die Spalte S21, S25 dienen der beschränkten Beweglichkeit des Kopplungselementes 14 im Hohlraum 26.The coupling element 14 has, as also shown in the 5 until 7 shows a flange 21, which connects to the base section 15. The flange 21 is interrupted by the inner anti-rotation contour 22. Compared to the spring ring 34, the flange 21 acts as an axial stop. An annular gap S21 is formed between the flange 21 and the inner peripheral surface 40 of the piston 3. An annular disk-shaped gap S25 separates the flange 21 from the bottom 25 of the piston 3. The gaps S21, S25 also serve to limit the mobility of the coupling element 14 in the cavity 26.

Wie aus den 2 bis 4 hervorgeht, befindet sich die innere Verdrehsicherungskontur 22 an einem Abschnitt 38 des Kopplungselementes 14. Der Flansch 21 setzt den Abschnitt 38 radial nach außen fort.Like from the 2 until 4 As can be seen, the inner anti-rotation contour 22 is located on a section 38 of the coupling element 14. The flange 21 continues the section 38 radially outwards.

Die Anordnung nach den 2 und 5 wird als Kolbenbaugruppe 42 bezeichnet. Beim Zusammenbau der Kolbenbaugruppe 42 wird zunächst das Anlageelement 29 lose in die Ausnehmung 30 eingesetzt. Anschließend wird das Kopplungselement 14 in den Hohlraum 26 eingeschoben, bis es am Anlageelement 29 anschlägt, sodass der erste ringförmige Kontaktbereich 13 bereits in diesem Stadium der Montage gebildet ist. Anschließend wird der Federring 34 in den Spaltraum zwischen der Außenumfangsfläche 19 und der Innenumfangsfläche 40 eingesetzt. Ebenso ist ein gemeinsames Einsetzen des Kopplungselementes 14 und des Federrings 34 in den Hohlraum 26 möglich. In jedem Fall gelangt der Federring 34 in Axialrichtung zur Anlage am Kopplungselement 14. Wie aus 1 hervorgeht, ist eine Anlage des Federrings 34 am Flansch 21 gegeben. Im Schnitt nach 2 ist der Flansch 21 nicht sichtbar, da der Schnitt durch die Verdrehsicherungskontur 22 gelegt ist.The arrangement according to the 2 and 5 is referred to as piston assembly 42. At the Assembling the piston assembly 42, the contact element 29 is first loosely inserted into the recess 30. The coupling element 14 is then inserted into the cavity 26 until it abuts the contact element 29, so that the first annular contact area 13 is already formed at this stage of assembly. The spring ring 34 is then inserted into the gap between the outer peripheral surface 19 and the inner peripheral surface 40. It is also possible to insert the coupling element 14 and the spring ring 34 together into the cavity 26. In any case, the spring ring 34 comes into contact with the coupling element 14 in the axial direction. As shown 1 As can be seen, the spring ring 34 is in contact with the flange 21. On average after 2 the flange 21 is not visible because the section is made through the anti-rotation contour 22.

Auf die Anordnung aus dem Kopplungselement 14 und dem Federring 34 wird der Stützring 33 aufgesetzt. Alternativ kann der Stützring 33 in einem Zug zusammen mit dem Federring 34 und dem Kopplungselement 14 in den Hohlraum 26 eingeschoben werden. Im in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Vorschub des Stützrings 33 durch eine ringförmig umlaufende Stufe 35, welche einen Axialanschlag an der Innenumfangsfläche 40 darstellt, gestoppt. In vereinfachten Ausführungsformen kann der Axialanschlag 35 entfallen.The support ring 33 is placed on the arrangement of the coupling element 14 and the spring ring 34. Alternatively, the support ring 33 can be inserted into the cavity 26 together with the spring ring 34 and the coupling element 14 in one go. In the exemplary embodiment shown in the figures, the advance of the support ring 33 is stopped by an annular circumferential step 35, which represents an axial stop on the inner peripheral surface 40. In simplified embodiments, the axial stop 35 can be omitted.

Nachdem sich der Stützring 33 in seiner endgültigen Position befindet, wird dieser in den vorliegenden Fällen durch Prägen dauerhaft fixiert. Durch Umformung an definierten Stellen des Stützrings 33 sowie an der Innenumfangsfläche 40 des Kolbens 3 entstehen hierbei Prägeelemente, die allgemein als Halteelemente 36 bezeichnet sind und in den Figuren teils idealisiert dargestellt sind. Alternativ ist beispielsweise eine Befestigung des Stützrings 33 durch Schweißpunkte möglich.After the support ring 33 is in its final position, in the present cases it is permanently fixed by embossing. By forming at defined points of the support ring 33 and on the inner circumferential surface 40 of the piston 3, embossed elements are created, which are generally referred to as holding elements 36 and are shown in an idealized form in the figures. Alternatively, it is possible, for example, to attach the support ring 33 by welding points.

In die fertiggestellte Kolbenbaugruppe 42 wird schließlich der Kugelgewindetrieb 2 eingesetzt, indem die Gewindespindel 4 fest mit dem Kopplungselement 14 verbunden wird. Dies erfolgt in den vorliegenden Fällen, indem ein Zapfen 37 der Gewindespindel 4 in die Ausnehmung 17 des Kopplungselementes 14 eingepresst wird. In nicht dargestellter Weise kann auch eine Schraubverbindung zwischen der Gewindespindel 4 und dem Kopplungselement 14 vorgesehen sein.Finally, the ball screw 2 is inserted into the completed piston assembly 42 by firmly connecting the threaded spindle 4 to the coupling element 14. In the present cases, this is done by pressing a pin 37 of the threaded spindle 4 into the recess 17 of the coupling element 14. In a manner not shown, a screw connection can also be provided between the threaded spindle 4 and the coupling element 14.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
KolbenpumpenaggregatPiston pump unit
22
Gewindetrieb, Wälzgewindetrieb, KugelgewindetriebScrew drive, roller screw drive, ball screw drive
33
KolbenPistons
44
Gewindespindelthreaded spindle
55
Spindelmutterspindle nut
66
KugelBullet
77
Flanschflange
88th
Wälzkörper des GewindetriebsRolling elements of the screw drive
99
KäfigCage
1010
AußenringOuter ring
1111
SchrägkugellagerAngular contact ball bearings
1212
KopplungsanordnungCoupling arrangement
1313
innerer ringförmiger Kontaktbereichinner annular contact area
1414
Kopplungselement, MultifunktionselementCoupling element, multifunctional element
1515
scheibenförmiger Basisabschnitt des Kopplungselementesdisc-shaped base section of the coupling element
1616
zylindrischer Abschnitt des Kopplungselementescylindrical section of the coupling element
1717
Ausnehmung im zylindrischen AbschnittRecess in the cylindrical section
1818
Außenumfangsfläche des BasisabschnittsOuter peripheral surface of the base section
1919
Außenumfangsfläche des zylindrischen AbschnittsOuter peripheral surface of the cylindrical section
2020
Endanschlag am KopplungselementEnd stop on the coupling element
2121
Flansch des KopplungselementesFlange of the coupling element
2222
Ausnehmung, innere VerdrehsicherungskonturRecess, inner anti-twist contour
2323
Verdrehsicherungskontur im KolbenAnti-twist contour in the piston
2424
zylindrischer Abschnitt des Kolbenscylindrical section of the piston
2525
BodenFloor
2626
Hohlraumcavity
2727
Stirnseite des KopplungselementesFront side of the coupling element
2828
konvex gekrümmte Oberflächeconvex curved surface
2929
Anlageelement, EinsatzelementInvestment element, insert element
3030
Ausnehmung im BodenRecess in the ground
3131
konische Ausnehmung im Einsatzelementconical recess in the insert element
3232
äußerer ringförmiger Kontaktbereichouter annular contact area
3333
StützringSupport ring
3434
Federringspring ring
3535
ringförmig umlaufende Stufe, Axialanschlagring-shaped circumferential step, axial stop
3636
Halteelement am Stützring, VerprägungHolding element on the support ring, embossing
3737
Zapfen der GewindespindelPin of the threaded spindle
3838
AbschnittSection
3939
Außenumfangsfläche der SpindelmutterOuter circumferential surface of the spindle nut
4040
Innenumfangsfläche des KolbensInner circumferential surface of the piston
4141
äußere Verdrehsicherungexternal anti-twist protection
4242
Kolbenbaugruppe Piston assembly
MAM.A
MittelachseCentral axis
S21S21
ringförmiger Spalt, den Flansch umgebendannular gap surrounding the flange
S25S25
ringscheibenförmiger Spalt zwischen Flansch und Bodenannular disc-shaped gap between the flange and the base
S29S29
Ringspalt um das EinsatzelementAnnular gap around the insert element
S33S33
ringförmiger Spalt innerhalb des Stützringsannular gap within the support ring
S39S39
Spalt zwischen Spindelmutter und KolbenGap between spindle nut and piston

Claims (10)

Kolbenpumpenaggregat (1), mit einem Gewindetrieb (2) und einem mittels des Gewindetriebs (2) verschiebbaren Kolben (3), wobei eine Spindelmutter (5) des Gewindetriebs (2) als dessen Antriebselement und die zugehörige Gewindespindel (4) als Abtriebselement vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (4) mit dem Kolben (3) über eine Kopplungsanordnung (12) verbunden ist, welche zur drehfesten und axialfesten und zugleich gegenüber Verkippungen sowie einem Achsversatz toleranten Kopplung zwischen der Gewindespindel (4) und dem Kolben (3) ausgebildet ist, wobei die Kopplungsanordnung (12) zwei jeweils zur Aufnahme von Verkippungen vorgesehene Kontaktbereiche (13, 32) aufweist, nämlich einen inneren ringförmigen, zur Übertragung von Druckkräften ausgebildeten Kontaktbereich (13) zwischen einem fest mit der Gewindespindel (4) verbundenen Kopplungselement (14) und einem kolbenseitigen Anlageelement (29), sowie einen äußeren, ebenfalls ringförmigen Kontaktbereich (32), welcher zur Übertragung von Zugkräften zwischen der Gewindespindel (4) und dem Kolben (3) vorgesehen und zwischen einem das genannte Kopplungselement (14) radial umgebenden, fest mit dem Kolben (3) verbundenen Stützring (33) und einem elastischen, sich am selben Kopplungselement (14) in Axialrichtung abstützenden Ring gebildet ist.Piston pump unit (1), with a screw drive (2) and a piston (3) that can be displaced by means of the screw drive (2), a spindle nut (5) of the screw drive (2) being provided as its drive element and the associated threaded spindle (4) as an output element , characterized in that the threaded spindle (4) is connected to the piston (3) via a coupling arrangement (12), which ensures a rotationally fixed and axially fixed coupling between the threaded spindle (4) and the piston (3 ) is designed, wherein the coupling arrangement (12) has two contact areas (13, 32) each intended to accommodate tilting, namely an inner annular contact area (13) designed to transmit compressive forces between a coupling element firmly connected to the threaded spindle (4). (14) and a piston-side contact element (29), as well as an outer, also annular contact area (32), which is provided for transmitting tensile forces between the threaded spindle (4) and the piston (3) and between said coupling element (14) radially surrounding support ring (33) which is firmly connected to the piston (3) and an elastic ring which is supported in the axial direction on the same coupling element (14). Kolbenpumpenaggregat (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (14) einen umfangsseitigen, mit einem Gegenanschlag an der Spindelmutter (5) zusammenwirkenden Endanschlag (20) aufweist.Piston pump unit (1). Claim 1 , characterized in that the coupling element (14) has a circumferential end stop (20) which interacts with a counter-stop on the spindle nut (5). Kolbenpumpenaggregat (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (14) eine mit dem Kolben (3) zusammenwirkende innere Verdrehsicherungskontur (22) aufweist.Piston pump unit (1). Claim 1 or 2 , characterized in that the coupling element (14) has an inner anti-rotation contour (22) which interacts with the piston (3). Kolbenpumpenaggregat (1) nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine auf der Außenseite des Kolbens (3) angeordnete äußere Verdrehsicherung (41).Piston pump unit (1). Claim 3 , characterized by an external anti-rotation device (41) arranged on the outside of the piston (3). Kolbenpumpenaggregat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der innere ringförmige Kontaktbereich (13) zwischen dem Kopplungselement (14) und einem in den Kolben (3) lose eingesetzten, in Radialrichtung begrenzt verschiebbaren Einsatzelement als Anlageelement (29) gebildet ist.Piston pump unit (1) according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the inner annular contact area (13) between the coupling element (14) and an insert element which is loosely inserted into the piston (3) and can be displaced to a limited extent in the radial direction is formed as a contact element (29). Kolbenpumpenaggregat (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlageelement (29) eine als konische Vertiefung ausgebildete konische Ausnehmung (31) und das Kopplungselement (14) ein in diese eingreifende konvexe Erhebung (28) aufweist.Piston pump unit (1). Claim 5 , characterized in that the contact element (29) has a conical recess (31) designed as a conical recess and the coupling element (14) has a convex elevation (28) engaging in this. Kolbenpumpenaggregat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (14) mit der Gewindespindel (4) verpresst ist.Piston pump unit (1) according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that the coupling element (14) is pressed with the threaded spindle (4). Verfahren zur Montage eines Kolbenpumpenaggregates (1), mit folgenden Schritten: - Bereitstellung eines einen Hohlraum (26) aufweisenden Kolbens (3), - Bereitstellung eines eine rotationssymmetrische Grundform aufweisenden Kopplungselementes (14), welches eine räumlich gekrümmte Oberfläche (28) aufweist, - Einsetzen des Kopplungselementes (14) in den Hohlraum (26), wobei dieses mit seiner räumlich gekrümmten Oberfläche (28) linienförmig an einer kolbenseitigen Kontaktfläche, welche zur Aufnahme von Druckkräften vorgesehen ist, anschlägt, - Aufsetzen eines ringförmigen Federelementes (34) auf das Kopplungselement (14), wobei das Federelement (34) durch das Kopplungselement (14) in Axialrichtung abgestützt wird, - Einschieben eines Stützrings (33) in den Kolben (3), bis der Stützring (33) das genannte Federelement (34) kontaktiert, - Fixierung des Stützrings (33) im Kolben (3), - Verbinden einer Gewindespindel (4) eines Gewindetriebs (2) mit dem Kopplungselement (14), wobei die zugehörige Spindelmutter (5) des Gewindetriebs (2) zumindest teilweise in den Hohlraum (26) des Kolbens (3) eingreift.Method for assembling a piston pump unit (1), with the following steps: - Providing a piston (3) having a cavity (26), - Providing a coupling element (14) which has a rotationally symmetrical basic shape and which has a spatially curved surface (28), - Inserting the coupling element (14) into the cavity (26), whereby its spatially curved surface (28) abuts in a linear manner on a piston-side contact surface which is intended to absorb pressure forces, - placing an annular spring element (34) on the coupling element (14), the spring element (34) being supported in the axial direction by the coupling element (14), - inserting a support ring (33) into the piston (3) until the support ring (33) contacts said spring element (34), - Fixing the support ring (33) in the piston (3), - Connecting a threaded spindle (4) of a threaded drive (2) to the coupling element (14), the associated spindle nut (5) of the threaded drive (2) at least partially engaging in the cavity (26) of the piston (3). Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (33) durch Umformung mindestens eines der Elemente Stützring (33) und Kolben (3) dauerhaft mit dem Kolben (3) verbunden wird.Procedure according to Claim 8 , characterized in that the support ring (33) through Forming at least one of the elements support ring (33) and piston (3) is permanently connected to the piston (3). Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die kolbenseitige Kontaktfläche durch ein Anlageelement (29) bereitgestellt wird, welches vor dem Einschieben des Kopplungselementes (14) in den Kolben (3) eingesetzt wird.Procedure according to Claim 8 or 9 , characterized in that the piston-side contact surface is provided by a contact element (29), which is inserted into the piston (3) before the coupling element (14) is inserted.
DE102022114068.7A 2022-06-03 2022-06-03 Piston pump unit and method for assembling a piston pump unit Active DE102022114068B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022114068.7A DE102022114068B4 (en) 2022-06-03 2022-06-03 Piston pump unit and method for assembling a piston pump unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022114068.7A DE102022114068B4 (en) 2022-06-03 2022-06-03 Piston pump unit and method for assembling a piston pump unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102022114068A1 DE102022114068A1 (en) 2023-12-14
DE102022114068B4 true DE102022114068B4 (en) 2024-02-01

Family

ID=88874087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022114068.7A Active DE102022114068B4 (en) 2022-06-03 2022-06-03 Piston pump unit and method for assembling a piston pump unit

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102022114068B4 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010029856A1 (en) 2009-06-10 2010-12-16 Continental Teves Ag & Co. Ohg Floating caliper-type electromechanically actuatable disk brake for use in vehicle, has spindle-nut gear accommodated within cylindrical wall, where flexible connection is provided between piston base and spindle-nut gear
DE102013213888B3 (en) 2013-07-16 2014-11-13 Robert Bosch Gmbh Electrohydraulic actuator
DE102015220515A1 (en) 2015-10-21 2017-04-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Ball Screw
DE102015223507A1 (en) 2015-11-27 2017-06-01 Robert Bosch Gmbh Piston pump unit
DE102017220984A1 (en) 2017-11-23 2019-05-23 Baumüller Nürnberg GmbH Electromotive spindle drive
DE102018203308A1 (en) 2018-03-06 2019-09-12 Continental Teves Ag & Co. Ohg screw
DE102019204562A1 (en) 2019-04-01 2020-10-01 Robert Bosch Gmbh Control device for a braking system
WO2021089212A1 (en) 2019-11-05 2021-05-14 Robert Bosch Gmbh Piston actuating device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010029856A1 (en) 2009-06-10 2010-12-16 Continental Teves Ag & Co. Ohg Floating caliper-type electromechanically actuatable disk brake for use in vehicle, has spindle-nut gear accommodated within cylindrical wall, where flexible connection is provided between piston base and spindle-nut gear
DE102013213888B3 (en) 2013-07-16 2014-11-13 Robert Bosch Gmbh Electrohydraulic actuator
DE102015220515A1 (en) 2015-10-21 2017-04-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Ball Screw
DE102015223507A1 (en) 2015-11-27 2017-06-01 Robert Bosch Gmbh Piston pump unit
DE102017220984A1 (en) 2017-11-23 2019-05-23 Baumüller Nürnberg GmbH Electromotive spindle drive
DE102018203308A1 (en) 2018-03-06 2019-09-12 Continental Teves Ag & Co. Ohg screw
DE102019204562A1 (en) 2019-04-01 2020-10-01 Robert Bosch Gmbh Control device for a braking system
WO2021089212A1 (en) 2019-11-05 2021-05-14 Robert Bosch Gmbh Piston actuating device

Also Published As

Publication number Publication date
DE102022114068A1 (en) 2023-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2201258B2 (en) Clutch actuation system
DE102007028948B3 (en) Tool for mounting a machine element
DE202006021050U1 (en) wheel brake
EP2464894B1 (en) Ball screw drive with markings for stop and mounting method for a ball screw drive of this type
WO2009013074A2 (en) Wave generator for a harmonic drive
DE20321654U1 (en) Counter track joint with the same orientation of opposite track pairs
EP2831441A1 (en) Slave cylinder
WO2017063649A1 (en) Slave cylinder for a hydraulic release system for actuating a friction clutch
WO2003100260A2 (en) Hydraulic system, especially for motor vehicles
DE102009050346A1 (en) Clutch release system for duplex clutch, has slave cylinder piston and clutch release bearing that are connected with lever arm, which is supported on outer surface of housing to effect anti-twist protection for piston
EP2035701A1 (en) Piston pump
DE102009011809A1 (en) Mechanically actuated engagement system for double clutch in drive train of motor vehicle, has actuating elements with bearings for making joint connection with ends of fork arms of engagement lever
EP1960694A2 (en) Swash-plate mechanism
DE102022114068B4 (en) Piston pump unit and method for assembling a piston pump unit
DE102009056899B4 (en) clutch release
EP1386809B1 (en) Master cylinder
DE202015009020U9 (en) gear element
WO2012089186A2 (en) Master cylinder
EP3140559B1 (en) Device for actuating a formfitting switch element
DE102017130833B3 (en) Molded liquid connection between a bearing inner ring and a sleeve
DE102015205272A1 (en) Camshaft adjuster with Oldham coupling for connection to a camshaft
DE102018113411A1 (en) Clutch actuator with spring accumulator
DE102008031578B4 (en) Bearing arrangement and method for its assembly
DE102015201104B3 (en) Oldham
DE102016216914A1 (en) Electromechanical actuation actuator with universal joint for rotary transmission to spindle nut

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B60T0017020000

Ipc: F16H0025220000

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division