DE10310169B4

DE10310169B4 - Radialkolbenpumpe für Fahrzeugbremsanlagen

Info

Publication number: DE10310169B4
Application number: DE10310169A
Authority: DE
Inventors: Hans-Dieter 60439 Reinartz; Uwe 61352 Greiff; Christoph 65779 Köhler
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2002-03-13
Filing date: 2003-03-08
Publication date: 2011-07-14
Anticipated expiration: 2023-03-09
Also published as: DE10310169A1

Abstract

Radialkolbenpumpe für Fahrzeugbremsanlagen mit einem Aufnahmekörper (2, 2') für ein Antriebselement (4, 4'), welches zum Antrieb von einem Pumpenkolben (8, 8') vorgesehen ist, wobei der Pumpenkolben (8', 8') in einer Bohrung einer fest im Aufnahmekörper (2, 2') vorgesehenen Laufbuchse (10, 10') aufgenommen ist, und relativ dazu eine oszillierende Hubbewegung ausübt, und wobei der Pumpenkolben (8, 8') mittels einer Rückstellfeder (16, 16') zur Anlage an das Antriebselement (4, 4') gepresst wird, wobei die Laufbuchse (10, 10') außerhalb eines Verdrängungsraumes (26, 26') für den Pumpenkolben (8, 8') wenigstens einen Führungsabschnitt (13, 13', 14, 14') aufweist, an dem sich eine Aussparung (15, 15'), in der die Rückstellfeder (16, 16') angeordnet ist, in einer Innenwandung der Bohrung und/oder an einer Mantelfläche (21) des Pumpenkolbens (8) anschließt, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbuchse (10) wenigstens zwei in axialem Abstand zueinander angeordnete Führungsabschnitte (13, 13', 14, 14') für den Pumpenkolben (8, 8') aufweist, wobei die Laufbuchse...

Description

Die Erfindung betrifft eine Radialkolbenpumpe für Fahrzeugbremsanlagen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Der WO 9906704 ist eine Radialkolbenpumpe zu entnehmen, welche einen separaten Verdrängungskörper aufweist, der innerhalb sowie zusammen mit einer Rückstellfeder in einem Verdrängungsraum angeordnet ist. Dadurch soll bewirkt werden, daß das zum Ende eines Förderhubs in dem Verdrängungsraum verbleibende Rest- oder Totvolumen reduziert wird. Ein separater Verdrängungskörper erhöht den Konstruktions- und Montageaufwand und deshalb die Kosten zur Herstellung der Radialkolbenpumpe.
Aus DE 877 520 B ist eine gattungsgemäße Radialkolbenpumpe bekannt, die einen Aufnahmekörper aufweist, in dem ein Pumpenkolben unmittelbar in einer Bohrung geführt ist. Zwischen einer Bohrungsstufe und einer Aussparung im Aufnahmekörper befindet sich eine Rückstellfeder, die sich an einer am Pumpenkolben befestigten Manschette und der Bohrungsstufe abstützt.
Weiterhin ist aus US 5 921 760 A eine Radialkolbenpumpe bekannt, die eine in einen Aufnahmekörper eingesetzte Laufbuchse aufweist, in der ein Pumpenkolben geführt ist. Zwischen dem Aufnahmekörper und einem am Kolben angebrachten Federteller befindet sich eine Rückstellfeder, die den Pumpenkolben in Richtung auf einen Exzenterantrieb beaufschlagt.
Ferner offenbart die DE 198 54 719 A1 eine Radialkolbenpumpe mit einer in einem Aufnahmekörper eingesetzten Laufbuchse, die zwei im axialen Abstand zueinander angeordnete Führungsabschnitte für einen Pumpenkolben aufweist, wobei zwischen den Führungsabschnitten eine Dichtung und ein Gleitring eingesetzt sind, die vom Pumpkolben durchdrungen sind. Die Beaufschlagung des Pumpenkolbens in Richtung des Exzenterantriebs erfolgt mittels einer Rückstellfeder, die zwischen dem Pumpenkolben und einem im Aufnahmekörper befestigten Druckventil in einem Verdrängungsraum eingesetzt ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache Lösung zur Verringerung des Rest- oder Totvolumens einer Radialkolbenpumpe anzugeben.
Die Aufgabe wird für eine Radialkolbenpumpe der angegebenen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Laufbuchse weist wenigstens zwei in axialem Abstand zueinander angeordnete Führungsabschnitte für den Pumpenkolben auf, wobei zwischen den Führungsabschnitten eine Aussparung in der Bohrung der Laufbuchse oder an der Mantelfläche des Pumpenkolbens vorgesehen ist, wobei die Rückstellfeder in der Aussparung angeordnet ist. Dadurch wird es ermöglicht, die Wände welche den Verdrängungsraum in radialer sowie in axialer Richtung begrenzen, derart anzuordnen daß sie so weit als möglich an den Pumpenkolben in seiner Stellung im oberen Totpunkt angenähert sind, so daß nur noch zwingend erforderliche Spalte oder Strömungsquerschnitte vorliegen. Beispielsweise kann ein Querschnitt eines Ringspalts zwischen Pumpenkolben und einem – einen Dichtsitz aufweisenden – Ventilträger auf ein Mindestmaß reduziert werden. Der Verdrängungsraum wird um den Einbauraum für den Verdrängungskörper und für die Rückstellfeder reduziert. Folglich wird das Totvolumen – ohne zusätzliche Bauteile sowie besonders raumsparend – minimiert.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus Unteransprüchen zusammen mit der Beschreibung anhand der Zeichnungen hervor.
Die 1 zeigt in größerem Maßstab sowie teilweise zwei Totpunkte einer Radialkolbenpumpe in einem Längsschnitt. Der obere Teil der 1 bezieht sich auf einen unteren Totpunkt zum Ende eines Ansaugtakts, und der untere Teil der 1 betrifft einen oberen Totpunkt gegen Ende eines Verdrängungstakts. Die 2 verdeutlicht eine Einzelheit der 1 in größerem Maßstab.
Eine Radialkolbenpumpe 1 für Fahrzeugbremsanlagen dient grundsätzlich zum Rückfördern von Bremsflüssigkeit aus Radbremsen in einen Hauptbremszylinder (ABS). Eine andere Anwendung kann sich auf das Fördern von Bremsflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter in Richtung Radbremsen erstrecken (bspw. ASR oder EHB). Bei einer weiterhin anderen Anwendung kann die Radialkolbenpumpe 1 dazu vorgesehen sein, um Bremsflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter in einen Druckmittelspeicher zu fördern (EHB). Kombinationen der oben genannten Anwendungen sind denkbar.
Wie aus der 1 hervorgeht, ist die Radialkolbenpumpe 1 in einem Aufnahmekörper 2 angeordnet, welcher nicht dargestellte elektromagnetisch betätigbare Ventile, Druckmittelspeicher, Dämpfer, Sensoren sowie diese Bauteile miteinander hydraulisch verbindende Kanäle aufweist. Ein nicht verdeutlichter elektronischer Regler dient der Ansteuerung von elektrischen oder elektronischen Bauteile wie beispielsweise einem Elektromotor zum Antrieb der Radialkolbenpumpe oder der Ventile.
Der Elektromotor treibt ein in einem Kurbelraum 3 angeordnetes Antriebselement 4 nach Art eines Exzenter an, welcher über ein Nadellager 5 und einen Außenring 6 auf eine kurbelraumseitige Stirnseite 7 eines Pumpenkolben 8 einwirkt, so daß eine Drehbewegung des Antriebselementes 4 eine oszillierende Bewegung des Pumpenkolben 8 hervoruft.
Zur Anordnung von Pumpenbauteilen ist der Aufnahmekörper 2 mit einer in den Kurbelraum 3 einmündenden, mehrstufig abgesetzten Bohrung 9 versehen. Die Bohrung 9 dient in erster Linie zur Aufnahme einer Laufbuchse 10 in der der Pumpenkolben 8 vorgesehen ist. Die Laufbuchse 10 ist nach dem Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgebildet und umfasst eine erste Buchse 11 sowie eine zweite Buchse 12, die über voneinander unabhängige sowie in axialem Abstand zueinander vorgesehene Führungsabschnitte 13, 14 verfügen. Es versteht sich, daß der Pumpenkolben 8 gleitend von der Laufbuchse 10 aufgenommen wird, und daß die Werkstoffpaarung von Pumpenkolben 8 und Laufbuchse 10 gute Gleiteigenschaften aufweisen sollte. Die erste Buchse 11 ist in einen kurbelraumnahen Bohrungsabschnitt fest eingesetzt, während die zweite Buchse 12 in einen, gegenüber dem Kurbelraum 3 entfernteren Bohrungsabschnitt eingesetzt ist. Die Laufbuchse 10 verfügt zwischen den beiden Führungsabschnitten 13, 14 über eine Aussparung 15, in der eine Rückstellfeder 16 für den Pumpenkolben 8 angeordnet ist. Nach dem Ausführungsbeispiel ist die Wandstärke der zweiten Buchse 12 zwischen den beiden Führungsabschnitten 13, 14 zur Bildung der Aussparung 15 zurückgenommen, so daß sich die Rückstellfeder 16 mit einem ersten Ende 17 an einem Absatz der Buchse 12 abstützt, und mit einem zweiten Ende 18 mittelbar oder unmittelbar an dem Pumpenkolben 8 anliegt. Ganz grundsätzlich ist es auch denkbar, den Pumpenkolben 8 zwischen den beiden Führungsabschnitten 13, 14 mit einer (in der unteren Hälfte von 1 verdeutlichten) Einschnürung 19 zur Aufnahme der Rückstellfeder 16 zu versehen.
Wie weiterhin aus der 1 hervorgeht, ist ein ringförmiger und den Pumpenkolben 8 umgreifender Federteller 20 vorgesehen. An dem Federteller 20 liegt das Ende 18 der Rückstellfeder 16 an. Es versteht sich, daß der Federteller 20 zu diesem Zweck fest an einer Mantelfläche 21 des Pumpenkolbens 8 angeordnet ist, beispielsweise im Klemmsitz. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Pumpenkolben 8 mit einer radialen Nut 22 versehen, in die ein Befestigungselement 23 eingreift. Der Federteller 20 liegt in axialer Richtung formschlüssig an dem Befestigungselement 23 an, so daß die Rückstellkräfte auf den Pumpenkolben 8 aufgebracht werden können.
Zur Steuerung von Saug- und Förderströmen in Hinblick auf einen Verdrängungsraum 26 sind Ventile vorgesehen, die den Zufluss von Bremsflüssigkeit aus einem Kanal 25 in einen Verdrängungsraum 26 hinein, und den Abfluß aus dem Verdrängungsraum 26 beeinflussen. Gemäß dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist ein Saugventil 24 als Rückschlagventil ausgebildet und umfasst einen kugelförmigen Ventilkörper 27, der mittels einer an einem Federteller 28 anliegenden Feder 29 vorgespannt gegen einen Dichtsitz 30 gepresst wird. Der Federteller 28 ist in eine zentrische Bohrung 31 eines Ventilträgers 32 eingesetzt. Es ist ersichtlich, daß das Saugventil in der oberen Hälfte der 1 von dem Dichtsitz 30 abgehoben, das heißt geöffnet ist, während es in der unteren Hälfte der 1 in geschlossenem Zustand dargestellt ist. Der Ventilträger 32 weist darüber hinaus ein nur schematisch veranschaulichtes Druckventil 33 auf, welches in einer Wandung des Ventilträgers 32 radial angeordnet ist, in einen Ringspalt 34 einmündet, und bei geöffnetem Saugventil 24 geschlossen ist, sowie umgekehrt. Der vollständige Strömungsweg der Bremsflüssigkeit verläuft somit von dem Kanal 25 durch das Saugventil 24 hindurch in den Verdrängungsraum 26 und von diesem über den schmalen Ringspalt 34 und das Druckventil 33 in einen nachgeordneten Kanal des Bremssystems. Wie zu ersehen ist, wird der Verdrängungsraum 26 durch eine Innenwandung der Bohrung 31 begrenzt, die in radialer Richtung so weit als möglich an die Mantelfläche 21 des Pumpenkolben 8 in seinem oberen Totpunkt angenähert ist, so daß ausschließlich ein in 2 unten kreuzschraffiert verdeutlichter Bereich als Totvolumen verbleibt. Im Unterschied zu einer bekannten Pumpe nach der WO 99/06704 wird in dem Verdrängungsraum 26 kein Einbauraum für die Rückstellfeder 16 vorgehalten.
Zur weiteren Verringerung des Totvolumens ist es prinzipiell möglich, den Pumpenkolben 8 bei vorgegebener Hublänge an einer verdrängungsraumseitigen Stirnseite 35 – wie im unteren Teil von 1 verdeutlicht mit einer stirnseitig offenen Ausnehmung 36 zu versehen, so daß Bauteile des Saugventils 24 – wie beispielsweise der Federteller 28 im Rahmen eines Verdrängungshubs in die Ausnehmung 36 eintreten können. Es versteht sich daß der Pumpenkolben bei dieser Variante länger auszubilden ist, als in der 1 dargestellt, damit es zu dem Eintauchen der Ventilbauteil kommt.
Die Ausführungsform gemäß 3 stimmt im Wesentlichen mit der 1 überein, wobei damit übereinstimmende Bauteile mit übereinstimmenden Bezugsziffern und zusätzlich mit ' gekennzeichnet sind. Im Einzelnen sind Pumpenkolben 8' gestuft ausgebildet, so daß sich die Rückstellfeder 16' mit einem Ende unmittelbar an einem Bund 37 des Pumpenkolbens 8' abstützt. Dies ist mit dem Vorteil verbunden, daß auf einen gesonderten Federteller wie in 1 verzichtet werden kann.

Claims

Radialkolbenpumpe für Fahrzeugbremsanlagen mit einem Aufnahmekörper (2, 2') für ein Antriebselement (4, 4'), welches zum Antrieb von einem Pumpenkolben (8, 8') vorgesehen ist, wobei der Pumpenkolben (8', 8') in einer Bohrung einer fest im Aufnahmekörper (2, 2') vorgesehenen Laufbuchse (10, 10') aufgenommen ist, und relativ dazu eine oszillierende Hubbewegung ausübt, und wobei der Pumpenkolben (8, 8') mittels einer Rückstellfeder (16, 16') zur Anlage an das Antriebselement (4, 4') gepresst wird, wobei die Laufbuchse (10, 10') außerhalb eines Verdrängungsraumes (26, 26') für den Pumpenkolben (8, 8') wenigstens einen Führungsabschnitt (13, 13', 14, 14') aufweist, an dem sich eine Aussparung (15, 15'), in der die Rückstellfeder (16, 16') angeordnet ist, in einer Innenwandung der Bohrung und/oder an einer Mantelfläche (21) des Pumpenkolbens (8) anschließt, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbuchse (10) wenigstens zwei in axialem Abstand zueinander angeordnete Führungsabschnitte (13, 13', 14, 14') für den Pumpenkolben (8, 8') aufweist, wobei die Laufbuchse (10, 10') mehrteilig ausgebildet ist, sodass die Führungsabschnitte (13, 13', 14, 14') an unterschiedlichen Bauteilen der Laufbuchse (10, 10'), und zwar an einer ersten Buchse (11) sowie einer zweiten Buchse (12) vorgesehen sind, wobei die Wandstärke der zweiten Buchse (12) zwischen den beiden Führungsabschnitten (13, 13', 14, 14') zur Bildung der Aussparung (15, 15') zurückgenommen ist.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (16, 16') zwei Enden (17, 18) aufweist, von denen ein erstes Ende (17) an der Laufbuchse (10, 10') abgestüzt ist, und ein zweites Ende (18) mittelbar oder unmittelbar an dem Pumpenkolben (8, 8').
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkolben (8) einen Federteller (20) zur Anlage der Rückstellfeder (16) aufweist, und daß der Federteller (20) an der Mantelfläche (21) des Pumpenkolbens (8) festgelegt ist.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkolben (8') zur unmittelbaren Anlage der Rückstellfeder (16') gestuft ausgebildet ist.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Federteller (20) den Pumpenkolben (8) ringförmig umgreift, und an einem in eine Pumpenkolbennut (22) eingreifenden Befestigungselement (23) anliegt.
Radialkolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbuchse (10, 10') über ihre Länge wenigstens eine Durchmesserstufe aufweist, und daß die Rückstellfeder (16, 16') mit einem Ende (17) an einer Stufe der Laufbuchse (10, 10') anliegt.