-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe, die auf geeignete Weise als eine Fluiddruckquelle zum Kraftantrieb bspw. in einer Bremsfluiddrucksteuervorrichtung für ein Fahrzeug verwendet werden kann.
-
Stand der Technik
-
JP H02-22673 U offenbart ein Beispiel einer Kolbenpumpe.
-
Die in
JP H02-22673 U offenbarte Kolbenpumpe (Plungerpumpe) wird durch Kombination eines Kolben (Plunger), dessen ein Ende einer Pumpenkammer (Betriebskammer) zugewandt ist, eines Exzenters zum Antreiben des Kolbens, eines für einen Einlasskanal für Bremsfluid, welches zur Pumpenkammer strömt, vorgesehenen Einlassventil, eines für einen Auslasskanal für Bremsfluid von der Pumpenkammer vorgesehenen Auslassventils und einer Schraubenfeder zum Zurückholen des vorgerückten Kolbens gebildet.
-
Der Exzenter ist an einer Ausgangswelle eines Motors angebracht und der Kolben wird durch den Exzenter angetrieben und vorgerückt. Ein Pumpenkammervolumen wird durch das Vorrücken so reduziert, dass ein Bremsfluid in der Pumpenkammer unter Druck gesetzt wird und zum Auslasskanal gepumpt wird.
-
In der
DE 197 47 937 A1 ist eine Kolbenpumpe bzw. eine Bremsanlage mit einer Kolbenpumpe offenbart, bei welcher an einem Pumpenelement zwei Einlassanschlüsse vorgesehen sind, so dass mit nur einem Pumpenelement die Drücke in zwei Bremszylindern getrennt voneinander steuerbar sind.
-
Die
DE 10 2007 000 422 B4 offenbart eine Kolbenpumpe mit einem Pumpengehäuse und einem in einer Innenbohrung des Pumpengehäuses vorgesehenen und mit einem Dichtelement zusammengebauten Kolben.
-
Ferner offenbart die
WO 2006/ 013 143 A1 eine Kolbenpumpe zur Förderung eines Hydraulikfluids mit einem hin- und herbewegbaren Kolben, um Druck in einem Druckraum aufzubauen. Dabei ist an dem Kolben ein Dichtelement angeordnet, welches in einer Druckphase den Druckraum gegenüber einem Niederdruckbereich der Kolbenpumpe abdichtet und in einer Ansaugphase eine Verbindung zwischen dem Druckraum und dem Niederdruckbereich freigibt, um Hydraulikfluid in den Druckraum zu saugen.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Technisches Problem
-
Die in
JP H02-22673 U offenbarte Kolbenpumpe hat eine Struktur, bei welcher ein Membranventil ohne Kugelventilkörper als Auslassventil verwendet wird und der Einlasskanal durch den Kolben geschlossen wird und ein in Verlängerung der Kolbenachse angeordnetes Einlassventil üblicherweise weggelassen wird. Dadurch kann die Dimension der Pumpe in axialer Richtung verkürzt werden.
-
Jedoch ist ein Teil zum Beschränken einer Achsfehlausrichtung, das eine Verlagerung der Schraubenfeder in Durchmesserrichtung des Kolbens unterbinden kann, vorgesehen, welches von einer der Pumpenkammer zugewandten Kolbenendfläche vorragt. Aufgrund des Achsfehlausrichtungsbeschränkungsteils ist es nicht möglich, die Dimension der Pumpe in axialer Richtung weiter zu verkürzen.
-
Da der Achsfehlausrichtungsbeschränkungsteil der Schraubenfeder an der Kolbenendfläche vorgesehen ist, ist ferner die Kolbenform kompliziert, sodass Aufwand und Kosten der Kolbenfertigung zunehmen.
-
Unterdessen ist in
3 von
JP H02-22673 U eine Struktur dargestellt, bei welcher an einer der Pumpenkammer zugewandten Kolbenendfläche kein Vorsprung vorgesehen ist. Jedoch ist gemäß dem Aufbau der
3 als das Achsfehlausrichtungsbeschränkungsteil der Schraubenfeder eine Nut, in welcher ein Endabschnitt der Schraubenfeder eingesetzt ist, an der der Pumpenkammer zugewandten Kolbenendfläche vorgesehen. Diese Struktur ist im Wesentlichen dieselbe wie die Struktur, bei welcher das vorspringende Achsfehlausrichtungsbeschränkungsteil vorgesehen ist.
-
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dimension einer Kolbenpumpe in axialer Richtung weiter zu verkürzen und Aufwand und Kosten der Kolbenfertigung zu reduzieren.
-
Lösung des Problems
-
Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Kolbenpumpe, welche einen Kolben, dessen ein Ende einer Pumpenkammer zugewandt ist, einen Exzenter zum Antreiben des Kolbens, eine Schraubenfeder zum Zurückholen des vorgerückten Kolbens, eine für einen Einlasskanal für Bremsfluid, welches zur Pumpenkammer strömt, vorgesehenes Einlassventil und ein für einen Auslasskanal für Bremsfluid von der Pumpenkammer vorgesehenes Auslassventil aufweist, von welchen alle innerhalb eines Gehäuses vorgesehen sind, ferner wie folgt ausgestaltet.
-
Eine Ausnehmung, die einen Innendurchmesser der Pumpenkammer vergrößern kann, ist an einer Innenfläche eines Zylinderlochs, in welches der Kolben eingesetzt ist, vorgesehen, sodass der Einlasskanal über die Ausnehmung mit der Pumpenkammer kommunizieren kann. Eine Tiefe der Aussparung ist kleiner als ein Drahtdurchmesser der Schraubenfeder. Ferner weist der Kolben an seiner Endfläche kein Achsfehlausrichtungsbeschränkungsteil zur Beschränkung einer Fehlausrichtung der Schraubenfeder in einer Durchmesserrichtung des Kolbens auf.
-
Die Ausnehmung ist eine zylindrische Nut, welche durch Aussparungsbearbeitung ausgebildet wird, und deren Innendurchmesser ist größer als ein Innendurchmesser eines Kolbenführungsabschnitts des Zylinderlochs ausgestaltet.
-
Vorzugsweise erstreckt sich die Ausnehmung in der Kolbenpumpe in Richtung des Kolbens bis zu einer Stelle, welche mit dem Kolben überlappt, und ist ein Verbindungsanschluss, der den Einlasskanal mit der Pumpenkammer kommunizieren kann, in einem Überlappungsbereich der Ausnehmung geöffnet.
-
Hinsichtlich der Endflächen des Kolbens, welche keine Federpositionsbeschränkungsteil aufweisen, sind eine vordere Endfläche und eine hintere Endfläche vorzugsweise dergestalt, dass sie eine Fläche mit gleicher Form haben, insbesondere ausgestaltet sind, dass sie eine Fläche ohne einem ausgenommenen Abschnitt haben. Dabei wird eine Seite des Kolbens, welche der Pumpenkammer zugewandt ist, als eine Vorderseite bzw. Spitze bezeichnet.
-
Ferner ist vorzugsweise ein Zylinderteil mit zylindrischem Boden in ein in dem Gehäuse ausgebildetes Bohrloch eingesetzt, sodass das Zylinderloch, die Pumpenkammer und die Ausnehmung als Zylinderteil vorgesehen sind, und sind ein Durchgangsloch, welches einen Anfang des Auslasskanals darstellt, und ein Ventilsitz des Auslassventils als Bodenwand des Zylinderteils vorgesehen.
-
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
-
Die Kolbenpumpe der vorliegenden Erfindung hat die an der Innenfläche des Zylinderlochs ausgebildete Ausnehmung. Die Ausnehmung ermöglicht dem Anschluss, welcher zum Kommunizieren des Einlasskanals mit der Pumpenkammer dient, sich in den Überlappungsbereich mit dem Kolben zum Zylinderloch hin zu öffnen. Die Ausnehmung ist vorgesehen, sodass eine Dimension des Kolbens in axialer Richtung verkürzt werden kann.
-
Ferner ist die Tiefe der Ausnehmung kleiner als der Drahtdurchmesser der Schraubenfeder, sodass es nicht notwendig ist, auf der Kolbenendfläche ein Achsfehlausrichtungsbeschränkungsteil der Schraubenfeder vorzusehen. Deshalb kann eine weitere Verkürzung der Dimension der Pumpe in axialer Richtung bewirkt werden und Aufwand und Kosten für die Kolbenfertigung reduziert werden.
-
Das heißt, die Innenfläche des Zylinderlochs ist mit der Ausnehmung versehen, welche den Innendurchmesser der Pumpenkammer erhöht, sodass der Einlasskanal über die Ausnehmung mit der Pumpenkammer kommunizieren kann. Dadurch wird der Einlasskanal mit der Pumpenkammer an der Stelle, welche mit dem Kolben überlappt, gekoppelt, sodass die Dimension der Pumpe in axialer Richtung verkürzt werden kann.
-
Ferner ist ein Achsfehlausrichtungsbeschränkungsteil der Schraubenfeder, welche an der Kolbenendfläche vorzusehen ist, weggelassen, sodass die Kolbenform einfach ist und Aufwand und Kosten für die Kolbenfertigung auf diese Weise reduziert werden können.
-
Bei einer Struktur, bei welcher der Achsfehlausrichtungsbeschränkungsteil der Schraubenfeder nicht an einem Endabschnitt des Kolbens vorgesehen ist, kann ein Endabschnitt der Schraubenfeder in die Ausnehmung rutschen, wenn sich diese in Durchmesserrichtung des Kolbens fehlausrichtet. Die Tiefe der Ausnehmung ist jedoch kleiner als der Drahtdurchmesser der Schraubenfeder. Deshalb kommt es nicht zu einer Situation, bei welcher die Schraubenfeder zwischen dem Kolben und der Ausnehmung gelangt und ein Gleiten des Kolbens verhindert.
-
Ferner sind die Endflächen des vorderen und hinteren Kolbenendes derart, dass sie eine Fläche mit gleicher Form haben, sodass die Form des Kolbens sehr vereinfacht wird. Deshalb kann eine sehr einfache und günstige Fertigung bewirkt werden. Da die Ausrichtung des Kolbens entfällt, muss beim Montieren des Kolbens die Einsetzrichtung des Kolbens nicht bedacht werden, was die Fertigungseffizienz verbessert.
-
Schließlich ist das Zylinderteil mit Boden in das in dem Gehäuse ausgebildete Bohrloch eingesetzt und sind das Zylinderloch, die Pumpenkammer, die Ausnehmung, der Verbindungsanschluss, das Durchgangsloch, das einen Anfang des Auslasskanals darstellt, und der Ventilsitz des Auslassventils als Zylinderteil vorgesehen. Dadurch ist es möglich, die Pumpenkomponenten auf einfache Weise zu fertigen und zu montieren.
-
Figurenliste
-
- 1 ist eine Querschnittsansicht eines Beispiels einer Kolbenpumpe der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II in der 1.
-
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
-
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Kolbenpumpe der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 1 und 2 beschrieben.
-
Wie in der 1 gezeigt, wird eine beispielhafte Kolbenpumpe 1 durch eine Pumpenkammer 4, einen Kolben 5, dessen ein Ende der Pumpenkammer 4 zugewandt ist, einen Exzenter 6 zum Antreiben des Kolbens, eine Schraubenfeder 7 zum Zurückholen des vorgerückten Kolbens, ein Einlassventil 8 und ein Auslassventil 9 gebildet, welche innerhalb eines Gehäuses 2 vorgesehen sind.
-
Das Gehäuse 2 ist mit einem Bohrloch 10 und einer Exzenterkammer 11 versehen. In dem Bohrloch 10 sind ein Zylinderteil 3 mit zylindrischem Boden, ein Dichtungsteil 12 zum Dichten eines Außenumfangs des Kolbens 5, ein Stützring 13, ein Führungsring 14 zum Stützen eines Außenumfangs eines hinteren Teils des Kolbens 5 vorgesehen. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 18 einen Verschluss zum Verschließen einer Öffnung des Bohrlochs 10.
-
Das Zylinderteil 3 hat ein Zylinderloch 3a, in welches ein vorderes Ende des Kolbens 5 gleitend einzusetzen ist, und eine Innenfläche des Zylinderlochs 3a ist mit einer Ausnehmung 15 zum Erhöhen eines Innendurchmessers eines Teils mit Ausnahme eines Abschnitts des Zylinderlochs vorgesehen.
-
Die Ausnehmung 15 hat einen Endabschnitt, der dem Kolben 5 zugewandt ist, welcher sich zu dem Kolben 5 hin bis zu einem Bereich erstreckt, der mit dem Kolben 5 überlappt.
-
Wie in 2 gezeigt, ist eine Tiefe D der Ausnehmung 15 kleiner als ein Drahtdurchmesser d der Schraubenfeder 7. Somit greift selbst dann, wenn ein Endabschnitt der Schraubenfeder 7 in die Ausnehmung 15 eingesetzt wird, wenn sich diese in Durchmesserrichtung des Kolbens fehlausrichtet, die Schraubenfeder 7 nicht zwischen dem Kolben 5 und der Ausnehmung 15 ein. Somit kommt es zur keiner Situation, bei welcher das Gleiten des Kolbens 5 aufgrund des Eingriffs unterbunden wird.
-
Die Pumpenkammer 4 wird durch einen Raum gebildet, welcher zwischen einer Bodenwand 3d des Zylinderteils 3 und der Vorderseite des Kolbens 5 ausgebildet wird.
-
Der Kolben 5 hat an keiner Endfläche ein Achsfehlausrichtungsbeschränkungsteil der Schraubenfeder. Der beispielhafte Kolben 5 hat zwei Enden, welche die gleiche Form haben. Das heißt, es gibt keine Montagerichtung, sodass ein Montagefehler verhindert werden kann.
-
Der Exzenter 6 ist in der Exzenterkammer 11 aufgenommen und an einer Ausgangswelle eines Motors (nicht gezeigt) angebracht. Der Kolben 5 wird durch den Exzenter 6 angetrieben und vorgerückt. Ein Volumen der Pumpenkammer 4 wird durch die Vorrückbewegung verringert, sodass ein Bremsfluid in der Pumpenkammer 4 unter Druck gesetzt und anschließend zum Auslasskanal gepumpt wird.
-
Der vorgerückte Kolben wird durch die Schraubenfeder 7 zur Exzenterkammer 11 zurückgeholt. Während des Zurückholens wird das Bremsfluid aus einem Einlasskanal, für welchen das Einlassventil 8 vorgesehen ist, in die Pumpenkammer 4 angesaugt.
-
Das Zylinderteil 3 ist mit einem Verbindungsanschluss 16 zum Kommunizieren des Einlasskanals mit der Pumpenkammer 4 versehen. Der Verbindungsanschluss ist in der Nähe eines zum Kolben 5 weisenden Erstreckungsendes der Ausnehmung 15 geöffnet, d.h. in dem Bereich, in dem die Ausnehmung 15 mit dem Kolben 5 überlappt. Die Ausnehmung 15 ist vorgesehen, sodass selbst dann, wenn der Kolben 5 vorgerückt ist, der Kommunikationszustand des Einlasskanals mit der Pumpenkammer 4 beibehalten werden kann.
-
Da gemäß der in der
1 von
JP H02-22673 U gezeigten Kolbenpumpe der vorgerückte Kolben zu einem Zustand zurückgeholt wird, bei dem der Einlasskanal durch den Kolben verschlossen ist, wird ein Unterdruck in der Pumpenkammer ausgebildet, sodass der Kolben nicht einfach zurückgeholt werden kann. Selbst wenn der Einlasskanal geöffnet wird, wird nicht unmittelbar Bremsfluid in die Pumpenkammer angesaugt. Deshalb ist eine Erhöhung des Kolbenhubs notwendig, um die Einlasszeit sicher zu stellen. Gemäß der Kolbenpumpe der vorliegenden Erfindung werden die entsprechenden Probleme ebenfalls gelöst.
-
Das Einlassventil hat einen Kugelventilkörper 8a. Jedoch kann ein anderer Ventilkörper als ein Kugelventilkörper verwendet werden. Das Bezugszeichen 8b bezeichnet einen Ventilsitz, das Bezugszeichen 8c bezeichnet eine Feder zum Vorspannen des Ventilkörpers 8a in eine Schließrichtung des Ventils und das Bezugszeichen 8d bezeichnet eine Halterung zum Stützen der Feder 8c.
-
Das Auslassventil
9 ist ebenfalls das gleiche. Die beispielhafte Kolbenpumpe
1 hat eine Struktur, bei welcher die Bodenwandung
3b des Zylinderteils
3 mit einem Durchgangsloch
17 versehen ist, welches einen Anfang des Auslasskanals darstellt, und bei welcher ein Ventilsitz
9b des Auslassventils
9 und ein Kugelventilkörper
9a mit dem Ventilsitz
9b in Kontakt gebracht und von diesem getrennt wird (ein Bezugszeichen
9c bezeichnet eine Feder zum Vorspannen des Ventilkörpers
9a in eine Schließrichtung des Ventils und ein Bezugszeichen
9b bezeichnet eine Halterung). Auch wenn der Ventilsitz wie in
JP H02-22673 U angewandt wird, kann jedoch eine gewünschte Kolbenpumpe implementiert werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Kolbenpumpe
- 2
- Gehäuse
- 3
- Zylinderteil
- 3a
- Zylinderloch
- 3b
- Bodenwandung
- 4
- Pumpenkammer
- 5
- Kolben
- 6
- Exzenter
- 7
- Schraubenfeder
- 8
- Einlassventil
- 8a
- Ventilkörper
- 8b
- Ventilsitz
- 8c
- Feder
- 8d
- Halterung
- 9
- Auslassventil
- 9a
- Ventilkörper
- 9b
- Ventilsitz
- 10
- Bohrungsloch
- 11
- Exzenterkammer
- 12
- Dichtungsteil
- 13
- Stützring
- 14
- Führungsring
- 15
- Ausnehmung
- 16
- Verbindungsanschluss
- 17
- Durchgangsloch
- 18
- Verschluss
- D
- Ausnehmungstiefe
- d
- Schraubenfederdrahtdurchmesser
