DE19643289A1

DE19643289A1 - Hydraulikaggregat

Info

Publication number: DE19643289A1
Application number: DE19643289A
Authority: DE
Inventors: Helmut Weisbrod; Ruediger Horne
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1996-10-21
Filing date: 1996-10-21
Publication date: 1998-04-23
Also published as: WO1998017514A1; EP0932536A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Hydraulikaggregat, insbesondere Pumpenaggregat für schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanla gen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 42 34 013 A1 ist bereits ein Hydraulikaggregat der angegebenen Art bekannt. Bei diesem Hydraulikaggregat bedarf es zur Anordnung in einem Kraftfahrzeug besonderer Maßnahmen, um die Spezifikationen zur Funktionstüchtigkeit der Anlage, beispielsweise einem Salzsprühtest und damit den späteren alltäglichen Anforderungen im Betrieb an Salz- und Spritzwasserunempfindlichkeit gerecht zu werden. Zur Erfül lung der Funktionstüchtigkeit sind besondere Korrosionsschutz-, Abdicht- und Ventilationsmaßnahmen er forderlich, die das Aggregat in der Regel verteuern.

Um diesen Gegebenheiten entgegenzuwirken, wären zwar beson dere Einbauorte und Einbaulagen des Hydraulikaggregats wün schenswert, diese können jedoch infolge der komplexen Ag gregatanordnung im Gesamtverbund des Kraftfahrzeuges und der hohen Integrationsdichte der Systeme im Kraftfahrzeug nicht immer erfüllt werden. Deshalb sind in der Regel alle rele vanten Komponenten des Hydraulikaggregats häufig an mehreren Stellen aufwendig abgedichtet und zum Zwecke des Druckaus gleichs in den einzelnen Hohlräumen der Komponenten auch separat be- bzw. entlüftet. Eine Vielzahl von Belüftungs stellen führt zwangsläufig zu einer Vielzahl von möglichen Fehlerquellen, die Funktionsstörungen hervorrufen können.

In den Ventil-, Pumpen-, Motor- und Druckspeicherraum ein dringendes Salz bzw. Wasser führt zur Ansammlung und ggf. Überflutung der Hohlräume.

Zwar ist auch bereits aus der DE 44 38 163 A1 ein Hydraulik aggregat bekannt geworden, das über eine zentral gelegene Belüftungsstelle verfügt, jedoch mit dem Nachteil, daß die einzelnen in dem Gehäuse verlaufenden Druckausgleichskanäle mit einem großen Herstellaufwand verbunden sind.

Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Hydraulikaggre gat zu schaffen, das korrosionsgeschützt, kosten- und ge wichtsreduziert sowie unabhängig von den Anordnungserforder nissen des Gesamtaggregates be- und entlüftet werden kann, ohne daß die einzelnen Hohlräume flüssigkeits- und diffe renzdruckbeaufschlagt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die den Patentan spruch 1 kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Eine weitere Präzisierung des Erfindungsgedankens geht aus dem Anspruch 2 hervor. Dessen Merkmale sind auf den konkre ten Anschluß zur Atmosphäre des von dem Speicherelement ab gewandten Hohlraums an das gemeinsame Ventilationssystem gerichtet, wozu vom Hohlraum des Speicherelementes ein Druckausgleichskanal zum Hohlraum des Antriebselementes führt, der sich bis zur Belüftungsstelle im Gehäuse des Hy draulikaggregates erstreckt.

Eine besonders zuverlässige, leicht bauende und kostengün stige Lösung des bestehenden Problems, wird durch die Merk male des Anspruchs 3 beschrieben, wonach die Belüftungsstelle einen gasdurchlässigen, jedoch flüssigkeits- und festkör perpartikelundurchlässigen Wandabschnitt aufweist.

Gemäß Anspruch 4 eignet sich eine atmungsaktive Membran zur Darstellung der Belüftungsstelle.

Die Merkmale des Anspruchs 5 sind auf eine alternative bzw. konstruktive Erweiterung der in den Ansprüchen 1 und 3 ange gebenen Einzelheiten ausgerichtet, wonach die Belüftungs stelle ein Rückschlagventil aufweist, das die Hohlräume ge genüber dem Eindringen von Feuchtigkeit abdichtet.

Bei Bedarf kann auch zur sicheren Be- und Entlüftung des Hydraulikaggregates zusätzlich ein Schlauch vorgesehen sein, der sich an der Belüftungsstelle anschließt und in einen feuchtigkeitsgeschützten Außenbereich verlegt werden kann.

Die Merkmale des Anspruchs 7 sehen vor, daß sich der in der Motorwelle angebrachte Druckausgleichskanal auf der vom Druckerzeugerelement abgewandten Gehäuseseite zwischen einem die Motorwelle führenden Lager und einer Ausnehmung im Ge häuse des Antriebselementes erstreckt.

Gleichzeitig nimmt gemäß den Merkmalen des Anspruchs 8 das Gehäuse des Antriebselementes die Belüftungsstelle auf.

Eine zweckmäßige und funktionsgerechte Konstruktion für den in der Motorwelle angebrachten Druckausgleichskanal ergibt sich, wenn dieser als Stufenkanal ausgeführt ist, dessen kleinere lichte Weite vorzugsweise dem Hohlraum des Druck erzeugerelementes zugewandt ist.

Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbei spiels. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvol ler Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbe ziehung.

Die einzige Fig. 1 zeigt ein Hydraulikaggregat mit einem im Schnitt dargestellten Aufnahmekörper 10 zur Lagerung des Antriebselementes 2, der Ventilelemente 3 und des Speicher elementes 1. Das Antriebselement 2 besteht aus einem Gleich strommotor, dessen Rotor an einem Wellenende, beispielsweise in einem topfförmigen Gehäuse 11 mittels eines Lagers 12 geführt ist und dessen gegenüberliegendes, weiteres Lager in einer Stufenbohrung des Aufnahmekörpers 10 gehalten ist. Dieses weitere Lager führt die Welle des Antriebselementes 2 in Nähe des Wellenexzenterzapfens, der zur Betätigung eines kolbenförmigen Druckerzeugerelementes 4 ein Nadellager auf weist. Ein weiterer, im Durchmesser verkleinerter Bohrungs abschnitt schließt sich der Lagerstelle des Antriebselemen tes 2 im Aufnahmekörper 10 an. Dieser kann als Druckaus gleichskanal 6'' bis zur Oberfläche des Aufnahmekörpers 10 reichen. Auf dieser Stirnfläche des Aufnahmekörpers 10 be findet sich eine Abdeckungseinheit 7, die die Ventilelemente 3 umschließt. Zur Aufnahme von elektrischen bzw. elektro nischen Komponenten ist der Hohlraum 3' unterteilt. In Quer lage zum Antriebselement 2 ist das Speicherelement 1 im Auf nahmekörper 10 beweglich ausgerichtet. Der zwischen dem kol benförmigen Speicherelement 10 und dem zugehörigen Ver schlußdeckel gelegene Hohlraum 1' steht entweder über einen Druckausgleichskanal 6' mit dem Hohlraum 2' des Antriebs elementes 2 oder mit dem Hohlraum 4' des Druckerzeugerele mente 4 in Verbindung.

Im erstgenannten Ausführungsbeispiel weist die über die Mo torwelle 9 geschobene Bürstenplatte des Antriebselementes 2 entsprechende Durchbrüche auf, die eine offene Verbindung zwischen dem Hohlraum 1' und dem Hohlraum 2' herstellen.

Jedoch im abbildungsgemäß gezeigten Ausführungsbeispiel wird vielmehr vorgeschlagen, den Druckausgleichskanal 6' in Rich tung der Flanschfläche des Aufnahmekörpers 10 und damit in Richtung des sowohl die Bürstenplatte als auch das Lager schild bildenden Flanschfläche des Antriebselementes 2 zu führen, wobei zumindest ein partiell zwischen den beiden Flanschflächen gelegener Abstand verbleibt, der als Fortset zung des Druckausgleichskanals 7' sich am Lager im Aufnahme körper 10 vorbei, bis in den Hohlraum 4' des Druckerzeuger elementes 4 erstreckt. Erfindungsgemäß steht dieser Hohlraum 4' über einen in der Motorwelle 9 angeordneten Druckaus gleichskanal 6 mit dem Hohlraum 2' des Antriebselementes 2 in Verbindung, so daß über einen Flüssigkeits- und Festkör perpartikel undurchlässigen Wandabschnitt 8 im Gehäuse 11 zu einer radial im Gehäuse 11 verlaufenden Belüftungsstelle 5 eine gasdurchlässige Verbindung zur Atmosphäre besteht. Der Wandabschnitt 8 ist vorzugsweise eine Goretex-Membran ge bildet, die am Bund des Lagerschilds befestigt ist. Der Bund weist einen Durchbruch auf, der gemeinsam mit einem Radial kanal die aus dem Gehäuse 11 Ringdichtungen hervortretende Belüftungsstelle 5 bildet. Beiderseits des Radialkanals sind zwischen dem Bund am Lagerschild und dem Gehäuse 11 Ring dichtungen angeordnet, so daß eine Belüftung aller Hohlräume ausschließlich über die kleindimensionierte, als Ventila tionsbohrung wirkende Belüftungsstelle 5 im Gehäuse 11 er folgt.

Etwaige Druckänderungen im Betrieb des Hydraulikaggregates, die insbesondere durch die Bewegung des Speicherelementes 1 den Hohlraum 1' als Expansions- und Kompressionsraum wirken lassen, werden damit ausschließlich innerhalb eines ge schlossenen Ventilationskreislaufes übertragen, wobei die durch Rotation erzeugten Ventilationsströme im Hohlraum 2' und Druckänderungen des Speicherelementes 1 zu beachten sind. Gleichfalls sind durch die Kolbenoszillation des Druckerzeugerelementes 4 im Hohlraum 4' sowie durch Rotation des Antriebselementes 2 zyklische Luftströme von Bedeutung, wobei die Be- und Entlüftung und damit die Ventilation im Hydraulikaggregat vor allem durch die diskontinuierliche Arbeitsweise des Speicherelementes 1 und des Druckelementes 4 bestimmt wird. In der gezeigten Ausführungsform ist die Belüftungsstelle 5 beispielhaft als atmungsaktiver, jedoch flüssigkeits- und festkörperpartikelundurchlässiger Wand abschnitt 8 in Form einer Membran ausgebildet, so daß unter allen Betriebszuständen das Eindringen von Schmutz und Flüs sigkeit in den feuchte- und schmutzempfindlichen Bereich des Aufnahmekörpers 10 verhindert ist.

Ferner ist zu beachten, daß der quasi als Zentralbohrung in der Motorwelle 9 angeordnete Druckausgleichskanal 6 im Be reich des Exzenterzapfens abgestuft ist und zweckmäßiger weise gegenüber dem verstärkten Bereich der Motorwelle 9 eine kleinere lichte Weite aufweist. Dieses Kleinstmaß des Druckausgleichskanals 6 berücksichtigt sowohl die zu erwar tenden Druckausgleichsströme als auch die notwendigen Fe stigkeitseigenschaften des Exzenterzapfens und der Motorwel le.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist vorgeschlagen, daß die Motorwelle 9 an beiden Endbereichen gelagert wird. Dem entsprechend ist zwischen dem Lager 12 und dem Gehäuse 11 zwecks Fortführung des Druckausgleichskanals 6 in Richtung der Belüftungsstelle 5 eine Aussparung 13 vorzusehen. Diese kann beispielsweise bei Herstellung des topfförmigen Gehäu ses 11 mittels eines Prägeverfahrens geschehen. Diese Maß nahme kann entfallen, wenn abweichend von Fig. 1 auf eine Zweipunktlagerung und damit auf die Anordnung des Lagers 12 an der Motorwelle 9 verzichtet wird, womit die Lagerung der Motorwelle 9 ausschließlich auf den Bereich des Aufnahmekör pers 10 beschränkt. Die Erfindung ist somit nicht auf die abbildungsgemäße Lageranordnung mit der ihr zugeordneten, mit Durchbrüchen versehene Haltescheibe am Wellende be schränkt.

Die Vorteile der Erfindung ergeben sich in einer Vereinfa chung der bisher verwendeten einzelnen Abdicht- bzw. Belüf tungsmaßnahmen, wodurch anstatt mehrerer Belüftungsstellen nur noch eine einzige nötig ist. Aufwendige Abdichtungs- und Herstellungsmaßnahmen insbesondere in bezug auf die Anord nung der Belüftungskanäle innerhalb der Hohlräume können entfallen. Die Erfindung ist somit in ihrem Ergebnis durch eine vereinfachte Herstellung, Bauteilreduzierung, leichtere Prüfbarkeit, erhöhte Funktionssicherheit sowie Realisierung der Tauchfähigkeit des Hydraulikaggregates gekennzeichnet, wobei eine bestmögliche Belüftung der Hohlräume gewährlei stet wird.

Bezugszeichenliste

1

Speicherelement

1'

Hohlraum

2

Antriebselement

2'

Hohlraum

3

Ventilelement

3'

Hohlraum

4

Druckerzeugerelement

4'

Hohlraum

5

Belüftungsstelle

6

,

6

',

6

'' Druckausgleichskanal

7

Abdeckungseinheit

8

Wandabschnitt

9

Motorwelle

10

Aufnahmekörper

11

Gehäuse

12

Lager

13

Aussparung

Claims

1. Hydraulikaggregat, insbesondere Pumpenaggregat für schlupfgeregelte Kraftfahrzeugbremsanlagen, mit wenig stens einem an einem Aufnahmekörper angeordneten hydrau lischen, mechanischen und/oder elektrisch betätigbaren Funktionselement, wie beispielsweise Speicher-, Ventil-, Druckerzeuger- und Antriebselemente, wobei jeder einem Funktionselement zugeordneter Hohlraum an ein Ventila tionssystem angeschlossen ist, das die Be- und Entlüf tung jedes Hohlraums zum Druckausgleich mit der Atmo sphäre über eine Belüftungsstelle ermöglicht, die mit einem Druckausgleichskanal des Ventilationssystems in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck ausgleichskanal (6) innerhalb einer Motorwelle (9) des Antriebselementes (2) gelegen ist, der den Hohlraum (2') des Antriebselements (2) mit dem Hohlraum (4') des Druckerzeugerelementes (4) verbindet.

2. Hydraulikaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der von einer Arbeitskammer des Speicherelemen tes (1) abgewandte Hohlraum (1') über einen Druckaus gleichskanal (6') im Aufnahmekörper (10) mit dem Hohl raum (2') des Antriebselementes (2) in Verbindung steht.

3. Hydraulikaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Belüftungsstelle (5) eine gas durchlässige, jedoch flüssigkeits- und festkörperparti kelundurchlässigen Wandabschnitt aufweist.

4. Hydraulikaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß die Belüftungsstelle (5) eine atmungsaktive Membran aufnimmt.

5. Hydraulikaggregat nach wenigstens einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüf tungsstelle (5) ein Rückschlagventil aufweist, das die Hohlräume (1' bis 4) gegen Feuchtigkeit abdichtet.

6. Hydraulikaggregat nach mindestens einem der vorhergehen den Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich an der Belüftungsstelle (5) ein Schlauch anschließt.

7. Hydraulikaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß sich der Druckausgleichskanal (6) auf der vom Druckerzeugerelement (4) abgewandten Gehäuseseite zwi schen einem Lager (12) und einer Ausnehmung im Gehäuse (11) des Antriebselementes (2) erstreckt.

8. Hydraulikaggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, daß die Belüftungsstelle (5) im Gehäuse (11) des Antriebselementes (2) angebracht ist.

9. Hydraulikaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Druckausgleichskanal (6) als Stufenkanal ausgeführt ist, dessen kleinere lichte Weite vorzugs weise dem Hohlraum (4') des Druckerzeugerelementes (4) zugewandt ist.