DE10232062A1

DE10232062A1 - Pumpe für eine Bremsanlage

Info

Publication number: DE10232062A1
Application number: DE10232062A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dinkel; Axel Hinz; Hans-Dieter Reinartz; Albrecht Otto
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2002-04-23
Filing date: 2002-07-16
Publication date: 2003-11-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pumpe für eine Bremsanlage, insbesondere mit Bremsschlußregelung und/oder einer Einrichtung zur Aktivbremsung, welche einen Verdrängungsraum (10, 11) aufweist, dessen Saugseite hydraulisch mit einem Saugkanal (16, 17; 36, 37) verbindbar ist, und mit einer Druckseite, welche hydraulisch mit einem Druckkanal (12, 13) verbindbar ist, sowie mit Mitteln zum gesteuerten Unterbrechen der hydraulischen Verbindungen zwischen Saugseite und Saugkanal (16, 17; 36, 37) und/oder Druckseite und Druckkanal (12, 13). DOLLAR A Bei bekannten Bremsanlagen sind zum gesteuerten Unterbrechen der hydraulischen Verbindungen federvorgespannte Rückschlagventile vorgesehen, welche die hydraulischen Verbindungen in Abhängigkeit von einer anliegenden Druckdifferenz freigeben oder verschließen. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird zumindest ein federvorgespanntes Saugventil ersetzt, indem ein Mittel (19) zum Unterbrechen der hydraulischen Verbindung direkt durch einen Antrieb für die Pumpe gesteuert, insbesondere zwangsgesteuert,wird. Der Bau- und Montageaufwand wird dadurch reduziert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe für eine Bremsanlage, insbesondere mit Bremsschlupfregelung und/oder einer Einrichtung zur Aktivbremsung, welche einen Verdrängungsraum aufweist, dessen Saugseite hydraulisch mit einem Saugkanal verbindbar ist, und mit einer Druckseite, welche hydraulisch mit einem Druckkanal verbindbar ist, sowie mit Mitteln zum gesteuerten Unterbrechen der hydraulischen Verbindung zwischen Saugseite und Saugkanal und zwischen Druckseite und Druckkanal.

Bei bekannten Bremsanlagen sind zum gesteuerten Unterbrechen der hydraulischen Verbindungen federvorgespannte Rückschlagventile vorgesehen, welche die hydraulischen Verbindungen in Abhängigkeit von einer anliegenden Druckdifferenz freigeben oder verschließen. Der Aufwand für die Herstellung der erforderlichen Einzelteile wie auch der Aufwand für die Montage dieser Einzelteile ist verbesserungswürdig.

Das Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens eines der Mittel zum Unterbrechen der hydraulischen Verbindung durch einen Antrieb für die Pumpe gesteuert, insbesondere zwangsgesteuert wird. Dadurch wird die erforderliche Teilezahl wie auch der Montageaufwand reduziert. Das Saugverhalten wird verbessert, weil ein Saugvorgang nicht durch Ventilkörper beeinträchtigt wird. Darüber hinaus wird das Öffnungs- und Schließverhalten harmonisiert, weil es durch den Antrieb gesteuert erfolgt. Geräuschentwicklung wird vermieden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung anhand der Zeichnung hervor. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 bis 5 eine erste Ausführungsform der Erfindung im Schnitt sowie vergrößert,
Fig. 6 und 7 eine zweite Ausführungsform der Erfindung im Schnitt sowie vergrößert, und
Fig. 8 eine dritte Ausführungsform der Erfindung in zeichnerischer Darstellung vergleichbar Fig. 7.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Mehrkolbenpumpen erläutert, welche primär zum Einsatz bei mehrkreisigen Fahrzeugbremsanlagen vorgesehen sind.
Eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage ist beispielsweise aus der DE 196 26 289 A1 bekannt und umfaßt einen Hauptzylinder welcher an einen Druckmittelvorratsbehälter angeschlossen ist, und üblicherweise ausgehend von einem Bremspedal über einen Vakuumbremskraftverstärker betätigt wird. Der Bremskraftverstärker kann fremdansteuerbar - das heißt fahrerunabhängig betätigbar - ausgebildet sein (Aktiver Booster). Grundsätzlich ist die Erfindung auch bei einer elektrohydraulischen Bremsanlage (EHB) einsetzbar, wobei der Hauptzylinder generell von dem Bremssystem abgetrennt wird, und ein Druckmittelspeicher oder eine Druckmittelpumpe für die Druckerhöhung in den Radbremsen dient. Von dem Hauptzylinder führen Bremsleitungen über einen zwischengeschalteten Aufnahmekörper zu den Radbremsen. Der Aufnahmekörper dient zur Aufnahme einer Pumpe, zur Aufnahme von elektromagnetisch betätigbaren Ventilen, hydraulischen Kanälen sowie ggf. Speicher sowie Dämpferkammern, welche zwischen den Hauptzylinder und die Radbremsen geschaltet sind.
Nachstehend wird auf die Erfindung eingegangen.
Eine Pumpe 1 ist als Verdrängerpumpe ausgebildet und umfaßt in einem Aufnahmekörper 2 angeordnete Pumpenkolben 3, 4, welche in einer Bohrung 5 des Aufnahmekörpers 2, gegebenenfalls unter Verwendung von Laufbuchsen, translatorisch bewegbar geführt angeordnet sind. Zum Antrieb der Pumpe wird ein nicht gezeigter elektrischer Motor herangezogen, welcher einen Exzenter 6 antreibt, der direkt an einer Motorwelle oder an einer separaten, mit der Motorwelle drehfest verbundenen, Pumpenwelle angeordnet ist. Nachstehend wird daher einheitlich von einer Motor- oder Pumpenwelle 7 gesprochen. Die Pumpenkolben 3, 4 werden über Rückstellfedern 8, 9 zur Anlage an den Exzenter 6 gedrückt, der infolge einer Antriebsdrehbewegung oszillierende Pumpenkolbenbewegungen zwischen oberen und unteren Totpunkten (OT/UT) hervorruft. Ein oberer Totpunkt ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Pumpenkolben 3, 4 weitestmöglich in einen zugeordneten Verdrängungsraum 10, 11 eingetreten ist. Für einen unteren Totpunkt gilt der umgekehrte Zusammenhang.
In jeden Verdrängungsraum 10, 11 mündet auf einer Druckseite ein gesteuert verschließbarer Druckkanal 12, 13. Für den Verschluß der Druckkanäle 12, 13 (während eines Ansaugtakts) dienen Rückschlagventile 14, 15 mit federvorgespannten Schließkörpern und zugeordneten, aufnahmekörperfest angeordneten Dichtsitzen. Darüber hinaus mündet saugseitig in jeden Verdrängungsraum 10, 11 ein (während eines Verdrängungstakts) gesteuert verschließbarer Saugkanal 16, 17, welcher einen saugseitigen Nachlaufraum 18 für Druckmittel mit den Verdrängungsräumen verbindet 10, 11. Der Nachlaufraum 18 ist über einen nicht weiter interessierenden Kanal (bei EHB mit einem nicht verdeutlichten Druckmittelvorratsbehälter) zur Druckmittelversorgung verbunden. Zum Unterbrechen der hydraulischen Verbindung zwischen Saugseite und Saugkanal 16, 17 ist ein Mittel 19 vorgesehen, welches durch den Antrieb für die Pumpe gesteuert, insbesondere zwangsgesteuert ist, und zu diesem Zweck mit dem Antrieb verbunden ist. Wie die Fig. 1 bis 5 zeigen, ist als Mittel 19 ein scheibenförmiger Körper in Gestalt eines Kreissegmentes 20 vorgesehen. Das Kreissegment 20 befindet sich auf der Motor- oder Pumpenwelle 7 axial neben dem Exzenter 6. Das Kreissegment 20 wird in einer gleichzeitig als Nachlaufraum dienenden Gehäusebohrung 21 aufgenommen, rotiert zusammen mit der Motor- oder Pumpenwelle 7 in Richtung des Pfeils R und dient zum Verschluß des Saugkanals 16, 17 in Abhängigkeit von der Drehstellung der Motor- oder Pumpenwelle 7. Mit anderen Worten bestimmt die Antriebsdrehbewegung nicht nur die Bewegung und Lage der Pumpenkolben 3, 4, sondern gleichzeitig Lage sowie Öffnungs- oder Schließbewegung des Mittels 19 (Kreissegment 20) für die Saugsteuerung. Vorzugsweise erfolgt eine Zwangssteuerung, so daß jedem Drehwinkel der Antriebs- oder Pumpenwelle 7 eine eindeutige Position des Mittels 19 zugeordnet ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 5 entspricht der Radius der Gehäusebohrung 21 im wesentlichen dem Radius des Kreissegmentes 20, so daß der Außenumfang des Kreissegmentes 20 abgedichtet an der Bohrungswandung anliegt und je nach Drehlage den Saugkanal versperrt.
Die Fig. 2 verdeutlicht die relative Lage des Exzenter 6 relativ zu dem Kreissegment 20. Wie zu ersehen ist, befindet sich der erste Pumpenkolben 3 in einem unteren Totpunkt (vor Beginn eines Verdrängungstakts). Mit fortschreitender Antriebsdrehbewegung wird der zugehörige Saugkanal 16 abgetrennt. Der zweite Pumpenkolben 4 befindet sich in einem oberen Totpunkt (zum Ende eines Verdrängungstakts), und der Saugkanal 17 steht kurz vor der Öffnung.
Gemäß Fig. 3 ist die, in Fig. 2 verdeutlichte, Antriebsdrehstellung der Motor- oder Pumpenwelle 7 fortgeschritten. Der erste Pumpenkolben 3 befindet sich bei geschlossenem Saugkanal 16 und geöffnetem Rückschlagventil 14 im Verdrängungstakt und strebt seinem oberen Totpunkt zu. Währenddessen befindet sich der zweite Pumpenkolben 4 bei geöffnetem Saugkanal 17 und geschlossenem Rückschlagventil 15 im Ansaugtakt und strebt seinem unteren Totpunkt zu. Die Bewegungsrichtung der Pumpenkolben 3, 4 wie auch die Bewegung der Flüssigkeitssäulen in den jeweiligen Kanälen ist mit gesonderten Pfeilen verdeutlicht. In Fig. 4 ist die untere Totpunktlage des zweiten Kolben 4 bei weitgehend entspannter Rückstellfeder 9 sowie die obere Totpunktlage des ersten Kolben 3 bei weitgehend gespannter Rückstellfeder 8 zu erkennen. Der anhand Fig. 3 beschriebene Prozeß verläuft gemäß Fig. 5 (für die Bewegungsrichtung der Pumpenkolben 3, 4 und die Strömungsrichtung), wie aus den Pfeilen ersichtlich, umgekehrt.
Der Fig. 6 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung zu entnehmen. Nachstehend wird nur auf die Unterschiede im Vergleich mit der ersten Ausführungsform eingegangen. Nur unterschiedliche Bauteile und Merkmale sind mit unterschiedlichen Bezugsziffern versehen. Das Kreissegment 30 ist ein gesondertes mit der Motor- oder Pumpenwelle 7 über eine Mitnehmerverbindung 31 form- oder kraftschlüssig verbundenes Bauteil, welches mit einem Zapfen 32 in einer Bohrung 33 des Aufnahmekörpers 2 gelagert ist. Zwischen Motor- oder Pumpenwelle 7 und Kreissegment 30 ist eine Feder 34 vorgesehen, durch die das Kreissegment 30 zur Anlage an einen Boden 35 der Gehäusebohrung 33 gepresst wird. Dadurch wird eine verbesserte Abdichtung der Saugkanäle 36, 37 bewirkt. Während die Saugkanäle 16, 17 bei der ersten Ausführungsform einander diametral gegenüberliegend in die Gehäusebohrung 21 (den Nachlaufraum 18) einmünden, erfolgt dies gemäß Fig. 6 von einer einheitlichen, bodennahen Seite, was Vorteile bei der Verbohrung hat. Für die Saugsteuerung dient nicht eine Mantelfläche 22 am Außenumfang des Kreissegmentes 20, sondern eine am Boden 35 anliegende Stirnfläche.
Die Fig. 7 verdeutlicht - vergleichbar Fig. 2 - die Drehstellung des Exzenters 6 zum Antrieb der Pumpenkolben 3, 4 in Relation zu der Drehstellung des Kreissegmentes 30 für die Saugsteuerung. Wie zu ersehen ist, befindet sich der erste Pumpenkolben 3 in einem unteren Totpunkt zum Ende eines Saugtakts kurz vor Verschluß des zugehörigen Saugkanals 36. Demgegenüber befindet sich der zweite Pumpenkolben 4 in einem oberen Totpunkt zum Ende eines Verdrängungstakts kurz vor der Öffnung des zugehörigen Saugkanals 37.
Die Fig. 8 verdeutlicht eine dritte Ausführungsform der Erfindung, welche über drei, relativ zu einer Motor- oder Pumpenwelle 7, sternförmig angeordnete Pumpenkolben sowie Verdrängungsräume verfügt. Ein einziges Kreissegment 40 wird - vergleichbar der ersten Ausführungsform - für die Saugsteuerung aller Pumpenkolben herangezogen. Diesbezüglich besteht kein Funktionsunterschied zu der ersten Ausführungsform. Prinzipiell ist die Anzahl der mit Hilfe eines Kreissegmentes 40 saugsteuerbaren Pumpenkolben nicht begrenzt.

Claims

1. Pumpe für eine Bremsanlage mit Bremsschlupfregelung und/oder einer Einrichtung zur Aktivbremsung, welche einen Verdrängungsraum (10, 11) aufweist, dessen Saugseite hydraulisch mit einem Saugkanal (16, 17; 36, 37) verbindbar ist, und mit einer Druckseite, welche hydraulisch mit einem Druckkanal (12, 13) verbindbar ist, sowie mit Mitteln zum gesteuerten Unterbrechen der hydraulischen Verbindung zwischen Saugseite und Saugkanal und zwischen Druckseite und Druckkanal, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Mittel (19) zum Unterbrechen der hydraulischen Verbindung durch einen Antrieb für die Pumpe gesteuert, insbesondere zwangsgesteuert wird.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest eine Mittel (19) zum Unterbrechen der hydraulischen Verbindung mechanisch mit dem Antrieb für die Pumpe verbunden ist.

3. Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (19) als Körper zum Verschluß des Saugkanals (16, 17; 36, 37) ausgebildet ist, daß der Körper mit einer Motorwelle oder mit einer Pumpenwelle (7) verbunden ist, und mit dieser rotiert, und daß eine Drehbewegung der Motorwelle oder der Pumpenwelle (7) gleichzeitig eine Öffnungs- oder Schließbewegung des Körpers bewirkt.

4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper als Kreissegment (20, 40) der Motorwelle oder der Pumpenwelle (7) ausgebildet ist, und daß das Kreissegment (20, 40) in einer Gehäusebohrung (21) angeordnet ist, deren Radius im wesentlichen dem größten Radius des Kreissegmentes (20, 40) entspricht.

5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugkanal (16, 17; 36, 37) einerseits in den Verdrängungsraum (10, 11) und andererseits in einen Flugkreis des Kreissegmentes (20, 40) innerhalb der Gehäusebohrung (21) einmündet.

6. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mantelfläche (22) des Kreissegmentes (20, 40) und/oder eine Stirnfläche des Kreissegmentes (30) zum Unterbrechen der hydraulischen Verbindung vorgesehen ist.

7. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreissegment (20, 30, 40) axial neben einem Exzenter (6) zum Antrieb von wenigstens einem Pumpenkolben (3, 4) angeordnet ist.

8. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreissegment (30) als gesondertes Bauteil vorgesehen ist, und drehfest sowie form- oder kraftschlüssig mit der Motorwelle oder der Pumpenwelle (7) verbunden ist.

9. Pumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziges Kreissegment (20, 30, 40) für die Saugsteuerung mehrerer Pumpenkolben (3, 4) vorgesehen ist.