DE19709776A1

DE19709776A1 - Elektromotor-Pumpenaggregat

Info

Publication number: DE19709776A1
Application number: DE19709776A
Authority: DE
Inventors: Andreas Heise; Hans-Joerg Dr Feigel
Original assignee: ITT Manufacturing Enterprises LLC
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1997-03-10
Filing date: 1997-03-10
Publication date: 1998-09-17

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektromotor-Pumpenaggregat mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.

Ein derartiges Elektromotor-Pumpenaggregat ist beispiels weise aus der EP 509 883 B1 bekannt und umfaßt ein Gehäuse für eine motorisch angetriebene Hochdruckpumpe, wobei ferner eine bestimmte Anzahl elektrisch betätigbarer hydraulischer Ventile zur Druckmodulation vorgesehen ist. Ein Elektromotor befindet sich in einem Motorengehäuse und ein weiteres Ge häuse nimmt die Ventile und Hydraulikkanäle auf. Die Ventile sind in ihrem Gehäuse radial am Umfang des Motors angeord net. Mit dieser Bauweise ergibt sich zwar eine Verringerung der Baulänge, aber dies ist mit einer größeren Breite bzw. mit einem größeren Durchmesser des Aggregates verbunden. Schließlich erfordert jedes zusätzliche Gehäuse einen erhöh ten Dichtungsaufwand, was sich in erhöhten Kosten und kom plexer Montage niederschlägt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das gesamte Bauvolumen des Aggregates und insbesondere die Baulängen in axialer und radialer Richtung zu verringern. Ferner soll die Montierbarkeit und die Herstellbarkeit des Aggregates ver einfacht werden, um damit die Herstellungskosten zu senken.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 dadurch gelöst, daß mindestens ein Ventil oder Teile des Ventils fluchtend mit dem Rotor oder mit Tei len des Rotors in einem Zwischenraum des Motorengehäuses angeordnet sind. Mit der Nutzung des Zwischenraumes zur An ordnung des Ventils oder Teilen des Ventils ist eine erheb liche Platzeinsparung verbunden.

In Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 ist es vor gesehen, daß das Ventil und/oder Teile des Ventils unmittel bar auf einer Leiterplatte angeordnet sind, welche an dem hydraulischen Gehäuse befestigt ist. Durch die Anordnung der Leiterplatte an dem hydraulischen Gehäuse ergibt sich eine zuverlässige, stabile Befestigung der Leiterplatte. Ferner kann das Gehäuse als Kühlkörper für elektrische oder elek tronische Bauteile der Leiterplatte herangezogen werden.

Gemäß Anspruch 3 ist die Leiterplatte mit den Kohlebürsten und mit Bauelementen zur Steuerung der Ventile versehen und das Ventil ist mit einer Spule zwischen den Kohlebürsten angeordnet. Durch die Anordnung der Kohlebürsten auf der Leiterplatte entfällt die sonst übliche Bürstenhalteplatte bzw. der die Bürstenköcher haltende Lagerschild.

Gemäß Anspruch 8 sind alle elektrischen und/oder elektro nischen Bauteile des Elektromotor-Pumpenaggregates auf einer Leiterplatte angeordnet. Dies ermöglicht eine konsequente und montagegerechte Trennung elektrischer Bauelemente von hy draulischen Bauelementen, so daß deren Montage noch weiter vereinfacht wird.

Die Aufgabe wird ferner mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 10 gelöst.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nach stehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Längsschnitt durch ein vollständiges Motor-Pumpen aggregat entlang der Linie I-I in Fig. 2;

Fig. 2 Draufsicht auf die Leiterplatte des Motor-Pumpen aggregates gemäß Fig. 1;

Fig. 3 Schnitt wie in Fig. 1 durch ein abgewandeltes Aus führungsbeispiel;

Fig. 4 Prinzipskizze zur Verdeutlichung des Montageprozes ses eines erfindungsgemäßen Elektromotor-Pumpenag gregates.

Fig. 1 zeigt im Schnitt ein Elektromotor-Pumpenaggregat zur Bremsdruckmodulation bei einer Kraftfahrzeug-Bremsanlage. Das Aggregat umfaßt ein hydraulisches Gehäuse 2 für eine motorgetriebene Hochdruckpumpe 3, welche Pumpenkolben 4 auf weist. Jeder Pumpenkolben 4 ragt in eine Ausnehmung 5, in die eine Motorwelle 6 mit einem Exzenter 7 eingreift. Der Exzenter 7 beaufschlagt die Pumpenkolben 4 und führt bei Drehbewegungen des Motors zu Hubbewegungen der Pumpenkolben 4. Das Gehäuse 2 verfügt in seinem Inneren ferner über Hy draulikkanäle 8 zum Transport des Druckmittels, welche in der Figur lediglich schematisch angedeutet sind. In dem Ge häuse 2 sind ferner hydraulisch wirksame und elektrisch be tätigbare Ventile 9, 10 vorgesehen. Die Ventile 9, 10 befinden sich an einer Oberseite 11 des Gehäuses 2 und auf derselben Seite wie der Elektromotor 12 zum Antrieb der Hochdruckpumpe 3. Der Elektromotor 12 umfaßt einen zu einem Motorengehäuse 13 drehbar angeordneten Rotor 14, der auf der Motorwelle 6 mit Wicklungen 15 und einem zugeordneten Kommutator 16 an geordnet ist. Kohlebürsten 17, 18 beaufschlagen den Kommuta tor 16. Wie die Figur zeigt, ist der Elektromotor 12 quasi an das Gehäuse 2 angeflanscht und greift mit seiner Welle 6 in die Ausnehmung 5 zum Antrieb der Pumpe 3 ein. Die Welle 6 ist mit einem Lager 19 in einer Bohrungsstufe 20 des Gehäu ses 2 gelagert. Ein weiteres Lager 21 befindet sich im Be reich des Wellenendes 22 und ist in einem Deckelteil 23 be festigt. Das Deckelteil 23 besitzt ferner Arme 24, 24', wel che Permanentmagneten haltern.

Wie die Figur zeigt, ist das Ventil 10 fluchtend mit Teilen des Rotors 14 in einem Zwischenraum 26 des Motorengehäuses 13 angeordnet. Der Zwischenraum 26 wird begrenzt von dem Motorengehäuse 13, dem Rotor 14 und von dem Gehäuse 2 mit seiner Oberseite 11 bzw. einer auf der Oberseite 11 dichtend befestigten Leiterplatte 27. Die Ventile 9, 10 oder Teile der Ventile 9, 10, beispielsweise deren Spulenkörper 25, sind unmittelbar auf der Leiterplatte 27 angeordnet, und ragen axial in Richtung Motor 12 vor. Die Leiterplatte 27 ist mit den Kohlebürsten 17, 18 und mit Bauelementen zur Steuerung der Ventile, beispielsweise integrierten Schaltkreisen 28, versehen, wobei das Ventil 10 mit seinem Spulenkörper 25 zwischen den Kohlebürsten 17, 18 angeordnet ist.

Die Ventile 9, 10 bzw. deren Spulenkörper 25 sind mit elek trischen Anschlußstücken 29, 30 lötfrei verrastend auf der Leiterplatte 27 aufgesteckt. Grundsätzlich gleiches gilt für die Kohlebürsten 17, 18 bzw. deren Bürstenköcher. Durch diese Maßnahmen entfällt das arbeitsaufwendige, einzelne Verlöten der Bauteile auf der Leiterplatte 27. Zu berücksichtigen ist hierbei insbesondere, daß eine Schwallötung aufgrund der hochempfindlichen Bauteile in keinem Falle in Betracht kommt.

Aus der Figur geht ferner hervor, daß die Leiterplatte 27 mit einer Zwischenlage 31 an der Oberseite 11 des Gehäuses 2 befestigt ist. Die Zwischenlage 31 besteht beispielsweise aus doppelseitig klebendem Kunststoff und dient somit der klebbaren Befestigung der Leiterplatte 27. Es ist grundsätz lich aber auch denkbar, die Leiterplatte 27 einseitig mit Klebstoff zu beschichten und unmittelbar auf das Gehäuse 2 aufzukleben.

Zur Abdichtung des Gehäuses 2 im Bereich der Bohrungsstufe 20 ist ein Dichtungselement vorgesehen. Einerseits ist ein konventionelles Dichtungselement wie beispielsweise ein Wel lendichtring denkbar, welcher in das Gehäuse 2 eingesetzt ist und an der Motorwelle 6 mit einer Dichtlippe schleift. Andererseits kann ein besonders angefertigtes Dichtungsele ment eingesetzt werden, dessen Körper aus einem hochsaug fähigen Werkstoff besteht und in eine gehäuseseitige Vertie fung eingesetzt ist. Der saugfähige Körper des Dichtungs elementes nimmt über die Lebensdauer des Pumpenaggregates die Leckageflüssigkeit auf und speichert diese. Der Eintritt von Flüssigkeit in den Motor 12 unterbleibt somit.

Zur Verdeutlichung zeigt Fig. 2 den Schnittverlauf von Fig. 1 und es ist ferner ersichtlich, daß alle elektrischen und/oder elektronischen Bauteile des Elektromotor-Pumpen aggregates auf einer Leiterplatte 27 angeordnet sind. Rein beispielhaft ist ein Motor mit zwei Kohlebürsten 17, 18 dar gestellt. Es sind jedoch grundsätzlich auch Motoren mit mehr Kohlebürsten denkbar, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. Besonders deutlich zeigt die Figur die in der Leiterplatte 27 vorgesehenen Ausnehmungen 32 für die Ventile und die im wesentlichen mittige Ausnehmung 33 für die Motor welle 6.

Bei einer anderen Anordnung ist in dem Zwischenraum 26 min destens ein Hydraulikspeicher 70 oder Teile eines Hydraulik speichers angeordnet. Dies bewirkt ebenfalls eine platzspa rende Bauweise, wobei ganz grundsätzlich auch Kombinationen der Bauweisen denkbar sind, bei denen Hydraulikspeicher 70 und Ventile 10 radial fluchtend mit dem Rotor 14 oder mit Teilen des Rotors 14 angeordnet sind. Die Hydraulikspeicher 70 sind hierbei, ebenso wie die Ventile 10 im wesentlichen achsparallel zu der Motorachse angeordnet und gegen Korro sion oder mechanischer Beanspruchung von außen geschützt.

Bei der Abwandlung gemäß Fig. 3 ist jedes innerhalb des Mo torengehäuses 13 vorgesehene Ventil 10 mit einer Abdeckung 34 zur Abschirmung versehen. Die Abschirmung 34 übergreift den Spulenkörper 25 allseitig derart, daß dieser gegenüber dem Elektromotor 12 und den zugehörigen Bauteilen wie bei spielsweise den Kohlebürsten 17, 18 gegenüber thermischer aber auch elektromagnetischer Abstrahlung geschützt ist.

Darüber hinaus zeigt die Figur eine Abwandlung der Lagerung an dem Wellenende 35. Im Unterschied zu Fig. 1 ist das Stützlager 36 unmittelbar in einer napfförmigen Vertiefung 37 des Motorengehäuses 13 gelagert. Die Arme 38, 39 des Deckelteiles 40 dienen hierbei im wesentlichen der Befestigung der Magnete.

Nachstehend wird anhand der schematischen Fig. 4 die grund sätzliche Montage des Elektromotor-Pumpenaggregates gemäß der Erfindung erläutert. In einem ersten Montageschritt wird die Leiterplatte 50 auf der Oberseite 51 des hydraulischen Gehäuses 52 befestigt. Die Leiterplatte 50 ist bereits mit allen notwendigen elektrischen und elektronischen Bauelemen ten wie beispielsweise Kohlebürsten 53 und Spulenkörpern 54 bestückt. In einem zweiten Verfahrensschritt wird der Rotor 55 zusammen mit dem Hauptlager 56 axial in das Gehäuse 52 geschoben. Sodann werden die Arme 57, 58 des Deckelteiles 59 mit Permanentmagneten 60, 61 bestückt und das wellenendseiti ge Stützlager 62 in die entsprechende Aufnahme 63 gesteckt.

In einem weiteren Verfahrensschritt wird das Deckelteil 59 zusammen mit den Magneten 60, 61 und dem Stützlager 62 auf den Rotor 55 aufgeschoben und das Wellenende 64 in das Stützlager 62 eingefädelt. Schließlich erfolgt die Montage des Motorengehäuses 65 und das Verschrauben desselben mit Hilfe von Schrauben 66, 67 an dem Deckelteil 59 bzw. dem Ge häuse 52.

Wie die Figur erläutert, erfolgt die Montage aller Bauteile von einer Seite des Gehäuses 52. Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, daß die Kohlebürsten 53 beim Einführen des Ro tors 55 einfach zurückgehalten werden können, weil sie un mittelbar zugänglich sind.

Claims

1. Elektromotor-Pumpenaggregat für eine Fahrzeug-Bremsanla ge mit einem Gehäuse (2) für eine Hochdruckpumpe (3) mit elektrisch betätigbaren, hydraulischen Ventilen (9, 10) zur Druckmodulation sowie mit einem sich an das Gehäuse (2) anschließenden Elektromotor (12) zum Antrieb der Hochdruckpumpe (3) mit einem zu einem Motorengehäuse (13) drehbar angeordneten Rotor (14), welcher eine Mo torwelle (6) mit Wicklungen (15) und einen zugeordneten Kommutator (16) sowie Kohlebürsten (17, 18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Ventil (10) und/oder Teile des Ventils (25) fluchtend mit dem Rotor (14) oder mit Teilen des Rotors (14) in einem Zwischen raum (26) des Motorengehäuses (13) angeordnet sind.

2. Elektromotor-Pumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (10) und/oder Teile (25) des Ventils (10) unmittelbar auf einer Leiterplatte (27) angeordnet sind, welche an dem hydraulischen Gehäuse (2) befestigt ist.

3. Elektromotor-Pumpenaggregat nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (27) mit den Kohlebürsten (17, 18) und mit Bauelementen zur Steuerung der Ventile versehen ist und das Ventil (10) mit einem Spulenkörper (25) zwischen den Kohlebürsten (17, 18) angeordnet ist.

4. Elektromotor-Pumpenaggregat nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper (25) mit einer übergreifenden Abdeckung (34) zur Abschirmung versehen ist.

5. Elektromotor-Pumpenaggregat nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlebürsten (17, 18) und/oder die Spulenkörper (25) mit elektrischen Anschlußstücken (29, 30) lötfrei verra stend auf die Leiterplatte (27) aufgesteckt sind.

6. Elektromotor-Pumpenaggregat nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Kohlebürstenhalter auf die Leiterplatte (27) lötfrei verrastend aufgesteckt sind.

7. Elektromotor-Pumpenaggregat nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (27) zwischen Elektromotor (12) und Gehäuse (2) vorgesehen ist.

8. Elektromotor-Pumpenaggregat nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (27) mit einer Zwischenlage (31) dich tend an dem Gehäuse (2) befestigt ist.

9. Elektromotor-Pumpenaggregat nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle elektrischen und/oder elektronischen Bauteile des Elektromotor-Pumpenaggregates auf einer Leiterplatte (27) angeordnet sind.

10. Elektromotor-Pumpenaggregat nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (27) an das Gehäuse (2) angeklebt ist.

11. Elektromotor-Pumpenaggregat für eine Fahrzeug-Bremsanla ge mit einem Gehäuse (2) für eine Hochdruckpumpe (3) mit elektrisch betätigbaren, hydraulischen Ventilen (9, 10) zur Druckmodulation sowie mit einem sich an das Gehäuse (2) anschließenden Elektromotor (12) zum Antrieb der Hochdruckpumpe (3) mit einem zu einem Motorengehäuse (13) drehbar angeordneten Rotor (14), welcher eine Mo torwelle (6) mit Wicklungen (15) und einen zugeordneten Kommutator (16) sowie Kohlebürsten (17, 18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß Hydraulikspeicher (70) und/oder Teile der Hydraulikspeicher fluchtend mit dem Rotor (14) oder mit Teilen des Rotors (14) in einem Zwi schenraum (26) des Motorengehäuses (13) angeordnet sind.