DE10236853A1

DE10236853A1 - Radialkolbenpumpe, insbesondere für eine schlupfgeregelte Bremsanlage

Info

Publication number: DE10236853A1
Application number: DE2002136853
Authority: DE
Inventors: Gottfried Dehio; Peter Hoffmann
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2002-08-10
Filing date: 2002-08-10
Publication date: 2004-02-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe (1), insbesondere für eine schlupfgeregelte Bremsanlage, mit einem Aufnahmekörper (2), umfassend mindestens zwei Arbeitskolben (10, 11), deren Enden (12, 13) in einen Kurbelraum (5) ragen, mit einem in den Kurbelraum (5) ragenden Antriebselement (6), welches an einer Antriebswelle (4) angeordnet ist, und zum Antrieb der Arbeitskolben (10, 11) vorgesehen ist, sowie mit einem bügelfederförmigen Rückstellmittel (15) für die Arbeitskolben (10, 11). DOLLAR A Es besteht die Aufgabe, Reibungsverluste sowie Verschleiß im Bereich der Radialkolbenpumpe (1) einzudämmen. DOLLAR A Zu diesem Zweck sind die Arbeitskolben (10, 11) jeweils um eine Deaxierung (D1, D2) bezüglich einer Achse (M) sowie zueinander versetzt in dem Aufnahmekörper (2) angeordnet. Ferner ist das Rückstellmittel (15) für die Arbeitskolben (10, 11) entsprechend der Deaxierung asymmetrisch ausgebildet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe, insbesondere für eine schlupfgeregelte Bremsanlage, mit einem Aufnahmekörper umfassend mindestens zwei Arbeitskolben deren Enden in einen Kurbelraum ragen, mit einem in den Kurbelraum ragenden Antriebselement, welches an einer Antriebswelle angeordnet ist, und zum Antrieb der Arbeitskolben vorgesehen ist, sowie mit einem bügelfederförmigen Rückstellmittel für die Arbeitskolben.
Eine derartige Radialkolbenpumpe kann in elektronisch geregelten Kraftfahrzeugbremsanlagen grundsätzlich zur Druckerhöhung beispielsweise für Zwecke einer Antiblockierregelung (ABS), für eine Antriebsschlupfregelung (ASR), oder für eine Fahrstabilitätsregelung (ESP) dienen. Eine Verwendung bei elektrohydraulischen Bremsanlagen (EHB) ist möglich.

Aus der EP 666 418 A1 geht eine gattungsgemäße Radialkolbenpumpe mit einem Rückstellmittel hervor, welches über einen angeformten Fortsatz verfügt, dem weiterhin eine separate Anschlagscheibe zugeordnet ist. Zusammen mit dieser zusätzlichen Anschlagscheibe wird der Bewegungsbereich des Rückstellmittels (sogenannter Kuppelring) quer zur Antriebswelle begrenzt. Durch die auf das Rückstellmittel einwirkenden Kräfte können jedoch – insbesondere bei ungünstiger Toleranzlage – Drehmomente um die Achse der Antriebswelle entstehen, welche danach trachten, das Rückstellmittel aus einer Einrastposition in einer Nut im Arbeitskolben auszuknöpfen. Es besteht darüber hinaus das Bedürf nis, die bekannte Pumpe in Hinblick auf das Reibungs- und Verschleißverhalten zu verbessern, um beispielsweise die Verschleißfestigkeit bei verlängerten Pumpenlaufzeiten – wie es beispielsweise zur Verwendung bei EHB-Bremssystemen erforderlich ist – zu verbessern.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einfach herstellbare Maßnahmen zur Beseitigung der vorstehenden Nachteile anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß die Arbeitskolben jeweils um eine Deaxierung bezüglich einer Achse der Antriebswelle zueinander versetzt in einem Aufnahmekörper angeordnet sind, und daß das Rückstellmittel für die Arbeitskolben entsprechend der Deaxierung asymmetrisch ausgebildet ist. Der reibungsbedingte Verschleiß sowie das Risiko eines Bruches oder einer Positionsverschiebung des Rückstellmittels wird verringert. Das Rückstellmittel wird in der Einbauposition nicht durch Querkräfte oder Drehmomente verspannt, sondern bringt die Kolbenrückstellkräfte auf. Dadurch sinkt das Bruchrisiko des Rückstellmittels.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Rückstellmittel Aufnahmeöffnungen für die Enden der Arbeitskolben auf, und die Aufnahmeöffnungen sind relativ zueinander um das Maß der Summe der Deaxierungen versetzt angeordnet. Dies gewährleistet einen vollständigen Kräfteausgleich und Drehmomentenausgleich.

In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Rückstellmittel zum Aufbringen der Rückstellkraft auf die Arbeitskolben definierte Krafteinleitungsstellen auf. Weil die Krafteinleitungsstellen klar definiert sind, wird der Einfluß von Herstellungstoleranzen verringert. Vorzugsweise sind die Krafteinleitungsstellen erhaben ausgebildet, wobei das Rückstellmittel aus grundsätzlich flachem Blechwerkstoff besteht, welcher umgeformt, insbesondere gebogen sowie geprägt oder abgekröpft ist. Die Herstellung des Rückstellmittels kann daher kostengünstig erfolgen. Es sind keine zusätzlichen Bauteile erforderlich.

Das Rückstellmittel wird in weiterer Ausgestaltung so gebogen; daß die Krafteinleitungsstellen für eine Drehmomentenvermeidung gegenüberliegend angeordnet sind, so daß die auf die Arbeitskolben wirkenden Rückstellkräfte im wesentlichen auf einer gemeinsamen Wirkungslinie wirksam sind. Die Bildung eines drehmomenterzeugenden Kräftepaares wird vermieden.

Um eine lagerichtige Montage zu gewährleisten, sind die Aufnahmeöffnungen für die Kolbenenden einseitig offen und im wesentlichen U-förmig ausgebildet, wobei jeweils zwei ein Kolbenende zumindest teilweise umgreifende Schenkel vorgesehen sind, und daß zumindest ein einziger Schenkel im Vergleich mit den anderen Schenkeln des Rückstellmittels länger vorgesehen ist.

In der nachfolgenden Beschreibung werden weitere Merkmale und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 ein teilweise dargestelltes Motor-Pumpen-Aggregat im Schnitt,
2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II in 3,
3 ein bügelfederförmiges Rückstellmittel im Schnitt,
4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IV in 3,
5 eine Ansicht wie in 1 ohne Kurbeltrieb sowie von unten, und
6 eine Ansicht des Kurbelraumes und darin befindlicher Bauelemente in Richtung des Pfeiles VI in 5 bei aufgebrochenem Aufnahmekörper sowie entferntem Kurbeltrieb.
Die Figuren zeigen eine Anwendung einer Radialkolbenpumpe 1 bei einem Motor-Pumpen-Aggregat einer elektronisch geregelten Kraftfahrzeugbremsanlage umfassend einen nicht gezeichneten elektrischen Motor, welcher an einem Aufnahmekörper 2 für hydraulisch wirksame Bauelemente wie insbesondere elektromagnetisch betätigbare Ventile, Speicherkammern, Dämpferkammern, und die Radialkolbenpumpe 1 sowie diese Bauelemente miteinander verbindende Kanäle befestigt ist. Ein aufnahmekörperseitiger Zapfen 3 und ein Mehrringlager dient in dieser Ausführungsform der drehbaren Abstützung einer Antriebswelle 4 in dem Aufnahmekörper 2. Die Antriebswelle 4 ist symmetrisch zu der Achse M und ragt mit einem Ende in einen aufnahmekörperseitigen Kurbelraum 5. Sie verfügt endseitig über ein Antriebselement 6 wie einen unmittelbar angeschliffenen Exzenter oder eine aufgepresste Exzenterhülse mit einer Exzentrizität E. Das Antriebselement wird von einem Lager 7 umgriffen.
Innerhalb von Pumpenbohrungen 8, 9 des Aufnahmekörpers 2 sind zwei Arbeitskolben 10, 11 translatorisch bewegbar geführt angeordnet. Alternativ können die Pumpenbohrungen mit Laufbuchsen versehen sein, wie aus 1 ersichtlich. Die Arbeitskolben 10, 11 ragen mit einem Ende 12,13 in den Kurbelraum 5 und liegen unter Zwischenordnung eines Lageraußenrings 14 an dem Antriebselement 6 an. Die Arbeitskolben 10, 11 werden durch die rotatorische sowie bezogen auf die Achse M der Antriebswelle 4 exzentrische Drehbewegung des Antriebselementes 6 in ozillierende Bewegungen versetzt. Dadurch wird ein inkompressibles Medium, insbesondere Bremsflüssigkeit, aus nicht gezeichneten Arbeitsräumen verdrängt. In dem Kurbelraum 5 ist ein bügelfederförmiges Rückstellmittel 15 vorgesehen, welches die beiden Kolben 10, 11 elastisch anhand von Rückstellkräften F1, F2 in Richtung Antriebselement 6 andrückt. Es versteht sich, daß jedem Arbeitsraum wenigstens ein nicht gezeichnetes Einlaßventil und wenigstens ein nicht gezeichnetes Auslaßventil zugeordnet ist, die sich in einem Druckhub oder in einem Saughub wechselweise in einer Öffnungsstellung oder in einer Schließstellung befinden, und dem Ladungswechsel des Mediums dienen.
Die Funktion der Radialkolbenpumpe 1 ist wie folgt. Infolge einer Drehbewegung der Antriebswelle 4 dreht sich das Antriebselement 6 mit der Exzentrizität E. Die Exzentrizität E versetzt (über den im wesentlichen rotationsfreien Lageraußenring 14 des Lagers 7) die Arbeitskolben 10, 11 in oszillierende Bewegungen zwischen jeweils einem unteren Totpunkt als Beginn eines Verdrängungstakts und einem oberen Totpunkt als Beginn eines Ansaugtakts. Der Abstand zwischen oberem Totpunkt und unterem Totpunkt, das heißt der Gesamthub jedes Arbeitskolbens 10, 11 entspricht der Exzentrizität E. Es versteht sich, daß die zwei über das Rückstellmittel 15 gekoppelten Arbeitskolben 10, 11 jeweils wechselweise Ansaug- und Verdrängungstakte ausführen.
Wie der 1 im einzelnen zu entnehmen ist, sind die zwei Arbeitskolben 10, 11 so angeordnet, das deren Mittelachsen A1 und A2 (und die damit übereinstimmenden Mittelachsen der Pumpenbohrungen 8, 9) bezüglich einer Achse M der Antriebswelle 4 jeweils um eine Deaxierung D1, D2 entgegen einer mit einem Pfeil verdeutlichten Drehrichtung der Antriebswelle 4 versetzt sind. Die Arbeitskolben 10, 11 sind zueinander versetzt. Dadurch werden die auf die Arbeitskolben 10, 11 und deren Laufbahnen einwirkenden Kräfte und Drehmomente so eingestellt, daß die Laufflächenverschleiß und Laufflächenreibung verursachende Kippneigung minimiert wird.
Die Deaxierung der Arbeitskolben 10, 11 ist auf das Rückstellmittel 15 übertragen. Das Rückstellmittel 15 ist zu diesem Zweck asymmetrisch in Bezug auf eine Bauteilachse B (3). Die Arbeitskolben 10, 11 sind asymmetrisch an das Rückstellmittel 15 angebunden. Zu diesem Zweck ist das Rückstellmittel 15 mit Aufnahmeöffnungen 16, 17 versehen, deren Zentren Z1, Z2 relativ zueinander um die Summe der Deaxierungen Dl, D2 versetzt sind.
Erhabene Krafteinleitungsstellen 18, 19, die an zugeordneten Anlageflächen der Arbeitskolben 10, 11 aufliegen, sorgen für eine definierte Einleitung der Rückstellkräfte F1, F2. Die Krafteinleitungsstellen 18, 19 sind gegenüberliegend, das heißt in Bezug auf die Bauteilachse B symmetrisch vorgesehen. Weil die Rückstellkräfte F1, F2 im wesentlichen auf einer gemeinsamen Wir kungslinie W jedoch entgegengesetz wirksam sind, hebt sich deren Wirkung in der Summe auf. Ein Drehmoment, welches das Rückstellmittel 15 ausknöpfen könnte, entsteht nicht.
Die Herstellung des Rückstellmittel 15 erfolgt umformtechnisch aus ebenem Blechwerkstoff, welcher zur Bildung der definierten Krafteinleitungsstellen 18; 19 gebogen sowie geprägt oder abekröpft und anschließend gehärtet wird.
Um eine lagerichtige Montage des Rückstellmittel 15 zu ermöglichen, sind die Aufnahmeöffnungen 16, 17 für die Arbeitskolben einseitig offen und im wesentlichen U-förmig ausgebildet, wobei jeweils zwei Schenkel 20, 21; 22, 23 vorgesehen sind, welche ein Ende 12, 13 zumindest teilweise umgreifen. Zumindest ein einzelner Schenkel 23 des Rückstellmittels 15 ist im Vergleich mit den anderen Schenkeln 20, 21; 22 länger vorgesehen. Dadurch ist eine automatisierte Lage- sowie Positionserkennung des Rückstellmittels 15 innerhalb von mechanisierten Montagevorgängen möglich.

Claims

Radialkolbenpumpe (1), insbesondere für eine schlupfgeregelte Bremsanlage, mit einem Aufnahmekörper (2) umfassend mindestens zwei Arbeitskolben (10, 11) deren Enden (12, 13) in einen Kurbelraum (5) ragen, mit einem in den Kurbelraum (5) ragenden Antriebselement (6), welches an einer Antriebswelle (4) angeordnet ist, und zum Antrieb der Arbeitskolben (10, 11) vorgesehen ist, sowie mit einem bügelfederförmigen Rückstellmittel (15) für die Arbeitskolben (10, 11), dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitskolben (10, 11) jeweils um eine Deaxierung (D1, D2) bezüglich einer Achse (M) der Antriebswelle sowie zueinander versetzt in dem Aufnahmekörper (2) angeordnet sind, und daß das Rückstellmittel (15) für die Arbeitskolben (10, 11) entsprechend der Deaxierung asymmetrisch ausgebildet ist.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellmittel (15) Aufnahmeöffnungen (16, 17) für die Enden (12, 13) aufweist, und daß die Aufnahmeöffnungen (16, 17) relativ zueinander um das Maß der Summe der Deaxierungen (D1, D2) versetzt sind.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeöffnungen (16, 17) für die Enden (12, 13) entgegen einer Antriebswellendrehrichtung versetzt sind.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellmittel (15) zum Aufbringen von Rückstell kräften (F1, F2) auf die Arbeitskolben (10, 11) definierte Krafteinleitungsstellen (18, 19) aufweist.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Krafteinleitungsstellen (18, 19) erhaben ausgebildet sind.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellmittel (15) zur Bildung der definerten Krafteinleitungsstellen (18, 19) aus grundsätzlich flachem Blechwerkstoff besteht, welcher umgeformt, insbesondere gebogen sowie geprägt oder abgekröpft ist.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Krafteinleitungsstellen (18, 19) gegenüberliegend angeordnet sind, so daß die auf die Arbeitskolben (10, 11) wirkenden Rückstellkräfte (F1, F2) im wesentlichen auf einer gemeinsamen Wirkungslinie wirksam sind.
Radialkolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeöffnungen (16, 17) für die Enden (12, 13) einseitig offen und im wesentlichen U-förmig ausgebildet sind, wobei jeweils zwei ein Ende (12, 13) zumindest teilweise umgreifende Schenkel (20, 21; 22, 23) vorgesehen sind, und daß zumindest ein einziger Schenkel (23) im Vergleich mit den anderen Schenkeln (20, 21; 22) des Rückstellmittels (15) länger vorgesehen ist.