DE19809592B4

DE19809592B4 - piston pump

Info

Publication number: DE19809592B4
Application number: DE1998109592
Authority: DE
Inventors: Andreas Weh
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1998-03-06
Filing date: 1998-03-06
Publication date: 2007-09-13
Anticipated expiration: 2018-03-07
Also published as: DE19809592A1; JP4404397B2; JPH11351137A

Abstract

Kolbenpumpe für eine Fahrzeugbremsanlage, mit einem Pumpengehäuse, in dem ein Kolben axial verschieblich geführt ist, und mit einem rotierend antreibbaren Exzenterelement, das auf einer Stirnseite des Kolbens angeordnet ist und an dessen Umfang der Kolben mit einer dem Exzenterelement zugewandten Stirnfläche anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (42) aus Kunststoff besteht, dass der Kolben (42) an seiner dem Exzenterelement (64) zugewandten Stirnseite eine Ausnehmung (52) aufweist, die an der dem Exzenterelement (64) zugewandten Stirnseite offen ist, und dass der Kolben (42) ein Exzenteranlaufstück (56) aus verschleißfestem Material aufweist, das in die Ausnehmung (52) eingesetzt ist, wobei der Kolben (42) mit dem Exzenteranlaufstück (56) am Umfang des Exzenterelements (64) anliegt und wobei sich die Ausnehmung (52) konisch von ihrer offenen Seite in Richtung ihres Grundes (53) erweitert.piston pump for one Vehicle brake system, with a pump housing, in which a piston axially slidably guided is, and with a rotatably driven eccentric element on an end face of the piston is arranged and on the periphery thereof the piston rests with a face facing the eccentric element, characterized in that the piston (42) is made of plastic, in that the piston (42) faces on the eccentric element (64) End face has a recess (52), which on the eccentric element (64) facing the end face, and that the piston (42) a Exzenteranlaufstück (56) made of wear-resistant Material has, which is inserted into the recess (52), wherein the piston (42) with the Exzenteranlaufstück (56) on the circumference of the eccentric element (64) and wherein the recess (52) is conical from its open side towards their reason (53) extended.

Description

Stand der Technikwas standing of the technique

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe für eine Fahrzeugbremsanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine derartige Kolbenpumpe für eine hydraulische, schlupfgeregelte Fahrzeugbremsanlage ist bekannt aus der DE 4107 979 A1 . Diese bekannte Kolbenpumpe weist ein Pumpengehäuse mit einer Zylinderbohrung auf, in der ein Kolben axial verschieblich aufgenommen ist. Zum Antrieb des Kolbens zu einer in axialer Richtung hin- und hergehenden Hubbewegung ist ein rotierend antreibbares Exzenterelement vorgesehen, das auf einer Stirnseite des Kolbens angeordnet ist und an dessen Umfang der Kolben mit einer eine Anlauffläche bildenden Stirnfläche anliegt. Der Kolben der bekannten Kolbenpumpe ist ein aufwändiges, mehrfach abgestuftes, spanend durch Drehen und Bohren hergestelltes Werkstück. Eine Umfangfläche des Kolbens muss, da sie eine Lauffläche des Kolbens bildet, geschliffen werden.The invention relates to a piston pump for a vehicle brake system according to the preamble of the main claim. Such a piston pump for a hydraulic, slip-controlled vehicle brake system is known from the DE 4107 979 A1 , This known piston pump has a pump housing with a cylinder bore, in which a piston is received axially displaceable. To drive the piston to a reciprocating in the axial direction of reciprocating stroke movement, a rotatably driven eccentric element is provided, which is arranged on an end face of the piston and rests on the periphery of the piston with a stop surface forming an end face. The piston of the known piston pump is a complex, multi-stepped, machined by turning and drilling workpiece. A peripheral surface of the piston, since it forms a running surface of the piston, must be ground.

Unabhängig davon offenbart die DE 29611934 U1 eine Kolbenpumpe mit einer schräg liegenden, drehbaren Scheibe als Antriebselement für einen axial zur Drehachse der Scheibe ausgerichteten Kolben. Dieser Kolben hat einen aus Kunststoffmaterial geformten Abschnitt sowie an dem der Scheibe zugewandten Ende dieses Abschnitts eine Kappe aus Einsatzstahl. Zur Verbindung der Kappe mit dem Kolben dient ein angeformter Schaft, der in eine dafür vorgesehne Zylinderbohrung des Kolbens eingeführt ist.Regardless, the reveals DE 29611934 U1 a piston pump with an inclined, rotatable disc as a drive element for an axially aligned to the axis of rotation of the disc piston. This piston has a molded plastic material portion and at the end of the disc facing this section a cap made of case-hardened steel. To connect the cap with the piston is an integrally formed shank, which is inserted into a protruding cylinder bore of the piston.

Ferner sind in der EP 688 952 A1 verschiedene Varianten von Kolben für eine Hochdruckpumpe mit Taumelscheibenantrieb beschrieben. Eine dieser Kolbenvarianten hat einen Kern mit einem daran angeformten Kopfteil aus Metall. Der Kern ist mit Ausnahme dieses Kopfteils von einem Kunststoffmantel umgeben, wobei dieser Kunststoffmantel vorzugsweise durch Umspritzen auf den Kern aufgetragen wird.Furthermore, in the EP 688 952 A1 various variants of piston for a high-pressure pump with swash plate drive described. One of these piston variants has a core with a molded metal head part. The core is surrounded with the exception of this head part of a plastic jacket, said plastic shell is preferably applied by encapsulation on the core.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist einen Kolben aus Kunststoff auf, der beispielsweise durch Spritzgießen hergestellt ist. Damit die am Exzenterelement anliegende, die Anlauffläche bildende Stirnfläche des Kolbens den vor allem aufgrund von Reibung zwischen dem Exzenterelement und der Anlauffläche auftretenden Beanspruchungen dauerhaft standhält, weist der Kolben ein Exzenteranlaufstück aus verschleißfestem Material auf, mit dem er am Umfang der Exzenterelements anliegt. Das Exzenteranlaufstück ist beispielsweise zylindrisch oder kegelig mit spitzem Kegelwinkel in eine Ausnehmung in dem dem Exzenterelement zugewandten Stirnende des Kolbens beispielsweise durch Einpressen eingesetzt. Das Exzenteranlaufstück kann beispielsweise aus Metall, wie gehärtetem Stahl, oder aus Keramik, beispielsweise Sinterkeramik, bestehen. Erfindungsgemäß erweitert sich die Ausnehmung in die das Exzenteranlaufstück eingesetzt ist konisch von ihrer offenen Seite in Richtung ihres Grundes.The piston pump according to the invention with the features of claim 1 has a piston made of plastic on, which is produced for example by injection molding. In order to the voltage applied to the eccentric element, the contact surface forming end face of the piston mainly due to friction between the eccentric element and the contact surface occurring stresses permanently withstands, points the piston is an eccentric start-up piece made of wear-resistant Material on, with which it rests on the circumference of the eccentric element. The eccentric start-up piece is, for example, cylindrical or conical with a sharp cone angle in a recess in the eccentric element facing the front end of the piston used for example by pressing. The eccentric starting piece can for example, made of metal, such as hardened steel, or ceramic, For example, sintered ceramics exist. Extended according to the invention the recess is inserted into the eccentric starting piece is conical from their open side towards their reason.

Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe hat zunächst den Vorteil, dass ihr Kolben einfach, schnell und kostengünstig durch Spritzgießen herstellbar ist. Das Exzenteranlaufstück wird vorzugsweise durch Umformen, beispielsweise durch Kaltschlagen hergestellt. Eine Nachbearbeitung beispielsweise durch Schleifen des Kolbenumfangs oder Prägen eines im Kolben angeordneten Ventilsitzes entfällt. Eventuell zum Fluideinlass in die Kolbenpumpe oder zum Fluidauslass aus der Kolbenpumpe im Kolben erforderliche Fluidkanäle werden mit in ein Spritzgießwerkzeug eingelegten Formkernen hergestellt, so dass auch hierfür keine Nachbearbeitung notwendig ist.The piston pump according to the invention has first the advantage that their pistons easy, fast and inexpensive through injection molding can be produced. The eccentric starting piece is preferably formed by forming, for example, made by cold beating. A post-processing for example, by grinding the piston circumference or embossing a Placed in the piston valve seat deleted. Eventually to the fluid inlet into the piston pump or to the fluid outlet from the piston pump in Piston required fluid channels be in with an injection mold Inlaid mold cores produced, so that also no Post-processing is necessary.

Das Exzenteranlaufstück wird nach Herstellung des aus Kunststoff bestehenden Kolbens in den Kolben eingesetzt. Dies hat gegenüber einem Umspritzen des Exzenteranlaufstücks mit dem Kunststoff des Kolbens den Vorteil, dass das Exzenteranlaufstück nicht in das Spritzgießwerkzeug eingelegt und gegen die beim Spritzvorgang infolge der hohen Spritzdrücke von beispielsweise 400 bar auftretenden hohen Kräfte im Spritzgießwerkzeug durch Formschluss gesichert werden muss. Weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe ist, dass das Exzenteranlaufstück bei Raumtemperatur in den Kolben eingesetzt wird, so dass Probleme, insbesondere Undichtigkeit des Kolbens in der Zylinderbohrung infolge unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten des Kolbens aus Kunststoff und des Exzenteranlaufstücks aus verschleißfestem Material, beispielsweise aus gehärtetem Stahl oder Sinterkeramik, vermieden werden.The Exzenteranlaufstück is after manufacture of the existing plastic piston in used the piston. This has against overmolding of the eccentric starting piece with the plastic of the piston has the advantage that the eccentric stopper not in the injection mold inserted and against the during the injection process due to the high injection pressures of For example, 400 bar occurring high forces in the injection mold must be secured by positive locking. Another advantage of the piston pump according to the invention is that the eccentric abutment is used at room temperature in the flask so that problems in particular, leakage of the piston in the cylinder bore due different coefficients of thermal expansion of the piston made of plastic and the eccentric starting piece wear resistant Material, such as hardened Steel or sintered ceramic, to be avoided.

Weitere Vorteile der Erfindung sind gute Gleiteigenschaften des Kolbens im Pumpengehäuse durch die Herstellung des Kolbens aus Kunststoff. Zur Verbesserung der Gleiteigenschaften und zur Verminderung von Verschleiß können dem Kunststoff des Kolbens Teflonanteile beigemengt sein. Zur Erhöhung der Festigkeit des Kolbens aus Kunststoff kann dieser Fasern, beispielsweise Glasfasern oder Kohlefasern aufweisen. Sofern ein den Fluideinlaß oder den Fluidauslaß steuerndes Ventil am Kolben angebracht ist, dessen Ventilsitz am Kolben ausgebildet ist, verbessert das Elastizitätsverhalten des aus Kunststoff bestehenden Kolbens Schließverhalten und Dichtheit des Ventils insbesondere bei steigendem Druck. Hinzu kommt der Vorteil, daß durch die Herstellung des Kolbens aus Kunststoff der Kolben unmittelbar im Pumpengehäuse oder in einer in das Pumpengehäuse eingesetzten Laufbuchse geführt sein kann, so daß ein Führungsring verzichtbar ist.Further advantages of the invention are good sliding properties of the piston in the pump housing by the production of the piston made of plastic. To improve the sliding properties and to reduce wear may be added to the plastic of the piston Teflon shares. To increase the strength of the plastic piston, these fibers, for example, glass fibers or carbon fibers. If a valve controlling the fluid inlet or the fluid outlet is attached to the piston, the valve seat of which is formed on the piston, the elastic behavior of the plastic piston improves the closing behavior and tightness of the valve, in particular with increasing pressure. In addition, there is the advantage that the production of the piston made of plastic Kol ben can be performed directly in the pump housing or in a bushing inserted into the pump housing, so that a guide ring is dispensable.

Darüber hinaus hat die Erfindung den Vorteil, daß ohne zusätzlichen Aufwand ein Stufenkolben hergestellt werden kann, bei dem ein Ende des Kolbens einen größeren Durchmesser hat als das andere Ende des Kolbens. Durch die Verwendung eines Stufenkolbens läßt sich ein Ansaugverhalten der Kolbenpumpe gezielt beeinflussen.Furthermore the invention has the advantage that produced without additional effort a stepped piston can be, in which one end of the piston has a larger diameter has as the other end of the piston. By using a stepped piston let yourself specifically influence a suction behavior of the piston pump.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung zum Gegenstand.The under claims have advantageous embodiments and developments of the main claim the subject invention.

Ein eine Preßpassung des Exzenteranlaufstücks bewirkendes Übermaß des Exzenteranlaufstücks in Bezug auf die Ausnehmung des Kolbens, in die das Exzenteranlaufstück eingesetzt ist, befindet sich gemäß Anspruch 6 axial außerhalb einer Führungsfläche des Kolbens, mit der der Kolben axial verschieblich im Pumpengehäuse geführt ist. An der Stelle der Preßpassung weist der Kolben gemäß Anspruch 7 ein Untermaß an seinem Außenumfang auf. Das Untermaß kann beispielsweise durch eine Fase an dem dem Exzenterelement zugewandten Stirnende des Kolbens bewirkt sein, die sich axial über den Bereich der Presspassung des Exzenteranlaufstücks in der Ausnehmung des Kolbens erstreckt. Dadurch ist sichergestellt, daß eine Aufweitung des Kolbens durch das Einpressen des Exzenteranlaufstücks nicht zu einem Übermaß am Außenumfang des Kolbens führt, die ein Klemmen des Kolbens im Pumpengehäuse bewirken könnte. Es ist sichergestellt, daß der Kolben an seiner vorgesehenen Führungsfläche axial verschieblich im Pumpengehäuse geführt ist. Die Presspassung kann gemäß Anspruch 4 auch durch eine Wandstärkenvergrößerung des Kolbens im Bereich der Ausnehmung des Kolbens, also eine beispielsweise wulstförmige oder kegelige Ausbildung der das Exzenteranlaufstück am Umfang umschliessende Kolbenwand erfolgen. Ein Übermaß des Exzenteranlaufstücks in Bezug auf die Ausnehmung des Kolbens ist gleichbedeutend mit einem Untermaß der Ausnehmung des Kolbens in Bezug auf das Exzenteranlaufstück.One a press fit of the eccentric starting piece causing oversize of the eccentric starting piece in relation on the recess of the piston, in which the eccentric starting piece used is, is in accordance with claim 6 axially outside a guide surface of the Piston, with which the piston is axially displaceable in the pump housing. In the place of the press fit has the piston according to claim 7 undersize its outer circumference on. The undersize can for example, by a chamfer on the eccentric facing Front end of the piston causes its axially over the area the interference fit of the eccentric starting piece in the recess of the piston extends. This ensures that a widening of the piston by the pressing in of the eccentric starting piece does not lead to an excess on the outer circumference of the piston leads, which could cause jamming of the piston in the pump housing. It is ensured that the Piston on its intended guide surface axially displaceable in the pump housing guided is. The interference fit may according to claim 4 also by a wall thickness increase of Piston in the region of the recess of the piston, so for example one bulbous or conical design of the eccentric start-up piece on the circumference enclosing piston wall done. An excess of the eccentric start-up in relation on the recess of the piston is synonymous with an undersize of the recess of the piston with respect to the eccentric abutment.

Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe ist insbesondere als Pumpe in einer Bremsanlage eines Fahrzeugs vorgesehen und wird beim Steuern des Drucks in Radbremszylindern verwendet. Je nach Art der Bremsanlage werden für derartige Bremsanlagen die Kurzbezeichnungen ABS bzw. ASR bzw. FDR bzw. EHB verwendet. In der Bremsanlage dient die Pumpe beispielsweise zum Rückfördern von Bremsflüssigkeit aus einem Radbremszylinder oder aus mehreren Radbremszylindern in einen Hauptbremszylinder (ABS) und/oder zum Fördern von Bremsflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter in einen Radbremszylinder oder in mehrere Radbremszylinder (ASR bzw. FDR bzw. EHB). Die Pumpe wird beispielsweise bei einer Bremsanlage mit einer Radschlupfregelung (ABS bzw. ASR) und/oder bei einer als Lenkhilfe dienenden Bremsanlage (FDR) und/oder bei einer elektrohydraulischen Bremsanlage (EHB) benötigt. Mit der Radschlupfregelung (ABS bzw. ASR) kann beispielsweise ein Blockieren der Räder des Fahrzeugs während eines Bremsvorgangs bei starkem Druck auf das Bremspedal (ABS) und/oder ein Durchdrehen der angetriebenen Räder des Fahrzeugs bei starkem Druck auf das Gaspedal (ASR) verhindert werden. Bei einer als Lenkhilfe (FDR) dienenden Bremsanlage wird unabhängig von einer Betätigung des Bremspedals bzw. Gaspedals ein Bremsdruck in einem oder in mehreren Radbremszylindern aufgebaut, um beispielsweise ein Ausbrechen des Fahrzeugs aus der vom Fahrer gewünschten Spur zu verhindern. Die Pumpe kann auch bei einer elektrohydraulischen Bremsanlage (EHB) verwendet werden, bei der die Pumpe die Bremsflüssigkeit in den Radbremszylinder bzw. in die Radbremszylinder fördert, wenn ein elektrischer Bremspedalsensor eine Betätigung des Bremspedals erfaßt oder bei der die Pumpe zum Füllen eines Speichers der Bremsanlage dient.The piston pump according to the invention is especially as a pump in a brake system of a vehicle provided and is used in controlling the pressure in wheel brake cylinders used. Depending on the type of brake system for such brake systems Abbreviations ABS or ASR or FDR or EHB used. In the Brake system, the pump is used, for example, for the return of brake fluid from a wheel brake cylinder or from several wheel brake cylinders in a master cylinder (ABS) and / or for the delivery of brake fluid from a storage container in a wheel brake cylinder or in several wheel brake cylinders (ASR or FDR or EHB). The pump is for example in a brake system with wheel slip control (ABS or ASR) and / or with one as Power steering system (FDR) and / or electrohydraulic brake system Brake system (EHB) required. With the wheel slip control (ABS or ASR), for example, a Blocking the wheels of the vehicle during a braking operation under heavy pressure on the brake pedal (ABS) and / or a spinning of the driven wheels of the vehicle in strong Pressure on the gas pedal (ASR) can be prevented. When used as power steering (FDR) Serving brake system becomes independent from an operation the brake pedal or accelerator pedal a brake pressure in one or more Built wheel brake cylinders, for example, a breaking out of the Vehicle from the driver's desired To prevent lane. The pump can also be used with an electrohydraulic Brake system (EHB) used, where the pump is the brake fluid promotes in the wheel brake cylinder or in the wheel brake cylinder, if an electrical brake pedal sensor detects an operation of the brake pedal or at the pump for filling a memory of the brake system is used.

Zeichnungdrawing

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugt ausgewählten, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Achsschnitt einer erfindungsgemäßen Kolbenpumpe.The Invention will be described below with reference to a preferred, in the drawing illustrated embodiment explained in more detail. The only FIG. 1 shows an axial section of a piston pump according to the invention.

Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment

Die in der Zeichnung dargestellte, erfindungsgemäße Kolbenpumpe 10 ist in eine Zylinderbohrung 12 in einem Pumpengehäuse 14 eingesetzt, welches von einem Hydraulikblock einer im übrigen nicht dargestellten Fahrzeugbremsanlage gebildet ist. In den Hydraulikblock, von dem in der Zeichnung der besseren Übersichtlichkeit wegen lediglich ein die Kolbenpumpe 10 umgebendes Bruchstück dargestellt ist, sind weitere, nicht dargestellte hydraulische Bauteile wie Magnetventile und dgl. eingesetzt und hydraulisch miteinander und mit der Kolbenpumpe 10 verschaltet. Der Hydraulikblock mit den in ihn eingesetzten hydraulischen Bauelementen einschließlich der Kolbenpumpe 10 ist Teil einer Schlupfregeleinrichtung einer Kraftfahrzeugbremsanlage. Der Hydraulikblock ist in an sich bekannter Weise an einen nicht dargestellten Hauptbremszylinder angeschlossen, an den Hydraulikblock 10 sind nicht dargestellte Radbremszylinder hydraulisch angeschlossen.The illustrated in the drawing, the inventive piston pump 10 is in a cylinder bore 12 in a pump housing 14 used, which is formed by a hydraulic block of a vehicle brake system, not shown otherwise. In the hydraulic block, of which in the drawing for the sake of clarity, only the piston pump 10 surrounding fragment is shown, are other, not shown hydraulic components such as solenoid valves and the like. Used and hydraulically with each other and with the piston pump 10 connected. The hydraulic block with the hydraulic components inserted in it including the piston pump 10 is part of a slip control device of a motor vehicle brake system. The hydraulic block is connected in a conventional manner to a master cylinder, not shown, to the hydraulic block 10 not shown wheel brake cylinders are hydraulically connected.

Die Kolbenpumpe 10 weist eine Laufbuchse 16 mit einem mit ihr einstückigen Laufbuchsenboden 18 auf, die in die Pumpenbohrung 12 eingepreßt ist. Mittels eines Bördels 20 ist ein zylindrischer Verschlußstopfen 22 am Laufbuchsenboden 18 angebracht, der durch eine Verstemmung 24 des Pumpengehäuses 14 ein Ende der Pumpenbohrung 12 druckdicht verschließt und die Laufbuchse 16 im Pumpengehäuse 14 fixiert. In eine Sackbohrung 26 des Verschlußstopfens 22 ist ein Rückschlagventil als Auslaßventil 28 eingesetzt, das als Ventilschließkörper eine Ventilkugel 30 aufweist, die von einer Schraubendruckfeder als Ventilschließfeder 32 gegen einen konischen Ventilsitz 34 gedrückt wird, welcher an einer Mündung eines axialen Durchgangslochs 34 im Laufbuchsenboden 18 ausgebildet ist. Ein Auslaß erfolgt durch einen von einer radialen Nut im Verschluß stopfen 22 gebildeten Auslaßkanal 38, der mit einer Auslaßbohrung 40 im Pumpengehäuse 14 kommuniziert.The piston pump 10 has a bushing 16 with a one-piece liner bottom 18 on that into the pump bore 12 is pressed. By means of a crimp 20 is a cylindrical stopper 22 at the bottom of the bush 18 attached, by a caulking 24 of the pump housing 14 one end of the pump bore 12 pressure tight closes and the liner 16 in the pump housing 14 fixed. In a blind hole 26 of the stopper 22 is a check valve as an outlet valve 28 used as a valve closing body a valve ball 30 having, by a helical compression spring as a valve closing spring 32 against a conical valve seat 34 is pressed, which at an opening of an axial through hole 34 in the bush bottom 18 is trained. An outlet is plugged through one of a radial groove in the closure 22 formed outlet channel 38 that with an outlet hole 40 in the pump housing 14 communicated.

Ein Kolben 42 der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe 10 ist ein im wesentlichen zylindrisches Spritzgießteil aus Kunststoff, das ein kurzes Stück aus der Laufbuchse 16 vorsteht. Der Kolben 42 besteht aus einem kohlefaserverstärkten Kunststoff, dem Teflonanteile zur Verbesserung seiner Gleiteigenschaften beigemischt sind. An seinem aus der Laufbuchse 16 vorstehenden Ende ist der Kolben 42 unmittelbar in der Pumpenbohrung 12 des Pumpengehäuses 14 axial geführt. Zur Führung seines in der Laufbuchse 16 befindlichen Endes weist der Kolben 42 einen mit ihm einstückigen Bund 46 auf, mit dem der Kolben 42 in der Laufbuchse 16 axial geführt ist. Ein Gleitring oder dgl. ist nicht erforderlich. Eine Abdichtung zwischen der Laufbuchse 16 und dem Kolben 42 an dem in der Laufbuchse 16 befindlichen Ende des Kolbens 42 erfolgt mittels eines gummielastischen Elastomerdichtrings 48, der von einer einem Verdrängungsraum 50 der Kolbenpumpe 10 zugewandten Seite des Bundes 46 auf den Kolben 42 aufgesetzt ist. Der Verdrängungsraum 50 ist von der Laufbuchse 16 umschlossen, er wird an seinen Stirnenden vom Laufbuchsenboden 18 einerseits und vom Kolben 42 mit dem Elastomerdichtring 48 andererseits begrenzt. Ein Volumen des Verdrängungsraums 50 vergrößert und verkleinert sich bei einer axial in der Laufbuchse 16 hin- und hergehenden Hubbewegung des Kolbens 42, wodurch in an sich bekannter Weise Fluid von der Kolbenpumpe 10 angesaugt und ausgestoßen/gefördert wird.A piston 42 the piston pump according to the invention 10 is a substantially cylindrical plastic injection molded part, which is a short distance from the liner 16 protrudes. The piston 42 consists of a carbon fiber reinforced plastic, to which Teflon components are added to improve its sliding properties. At his from the bush 16 protruding end is the piston 42 directly in the pump bore 12 of the pump housing 14 axially guided. To guide his in the bush 16 located end, the piston has 42 a one-piece with him 46 on, with which the piston 42 in the bush 16 is guided axially. A slip ring or the like is not required. A seal between the liner 16 and the piston 42 at the in the bush 16 located end of the piston 42 takes place by means of a rubber-elastic elastomer sealing ring 48 which is from a repression room 50 the piston pump 10 facing side of the covenant 46 on the piston 42 is attached. The repressive space 50 is from the liner 16 enclosed, he is at his front ends of the sleeve bottom 18 on the one hand and from the piston 42 with the elastomer sealing ring 48 on the other hand limited. A volume of the displacement space 50 increases and decreases in an axial in the bushing 16 reciprocating stroke movement of the piston 42 , whereby in a conventional manner fluid from the piston pump 10 sucked in and ejected / conveyed.

In seinem aus der Laufbuchse 16 vorstehenden Stirnende weist der Kolben 42 eine Ausnehmung in Form eines koaxialen Sacklochs 52 auf, das einen kurzen Fortsatz 54 kleineren Durchmessers an seinem Grund 53 aufweist. In das Sackloch 52 ist ein Exzenteranlaufstück 56 eingesetzt, das mit einem kurzen, einstückigen, zapfenförmigen Ansatz 58 in den Fortsatz 54 des Sacklochs 52 im Kolben 42 eingreift. Eine freie Stirnfläche des Exzenteranlaufstücks 56 bildet eine Anlauffläche 60. Das Exzenteranlaufstück 56 hat eine zylindrische Form, es ist aus Stahl, beispielsweise durch einen Umformvorgang wie Kaltschlagen hergestellt und zumindest im Bereich der Anlauffläche 60 gehärtet, so daß es eine hohe Verschleißfestigkeit aufweist.In his out of the bush 16 protruding front end, the piston 42 a recess in the form of a coaxial blind hole 52 on, that a short extension 54 smaller diameter at its bottom 53 having. In the blind hole 52 is an eccentric starting device 56 used, with a short, one-piece, cone-shaped approach 58 in the extension 54 the blind hole 52 in the piston 42 intervenes. A free end face of the eccentric starting piece 56 forms a contact surface 60 , The eccentric start-up piece 56 has a cylindrical shape, it is made of steel, for example by a forming process such as cold impact and at least in the area of the contact surface 60 hardened so that it has a high wear resistance.

Das Sackloch 52 im Kolben 42, in welches das Exzenteranlaufstück 56 eingesetzt ist, ist nicht exakt zylindrisch, sondern weist eine Konusform mit spitzem Konuswinkel auf. Das Sackloch 52 erweitert sich von seinem offenen Stirnende in Richtung seines Grundes 53. Die Erweiterung des Sackloches 52 ist in der Zeichnung übertrieben dargestellt. An dem aus der Laufbuchse 16 vorstehenden Stirnende des Kolbens 42 weist das Sackloch 52 ein Untermaß in Bezug auf das Exzenteranlaufstück 56 auf, das aufgrund der Konusform des Sacklochs 52 in Richtung des Grundes 53 in ein Übermaß übergeht. Eine Wandstärke einer das Exzenteranlaufstück 56 umschließenden, vom Sackloch 52 gebildeten, mit dem Kolben 42 einstöckigen Kolbenwand 62 nimmt von dem aus der Laufbuchse 16 vorstehenden Stirnende des Kolbens 42 bis zum Grund 53 des Sacklochs 52 ab. Das Untermaß des Sacklochs 52 an der dem Grund 53 abgewandten Seite bewirkt eine Presspassung mit dem Exzenteranlaufstück 56, die das Exzenteranlaufstück 56 hält und zugleich exakt koaxial ausrichtet. Im Bereich der Presspassung ist der Kolben 42 mit einer Fase 59 versehen, so daß der Kolben 42 an seinem Außenumfang im Bereich der Presspassung ein Untermaß in Bezug auf die Pumpenbohrung 12 und die Laufbuchse 16 aufweist. Dadurch wird vermieden, daß eine Aufweitung des Kolbens 42 durch das Einpressen des Exzenteranlaufstücks 56 zu einem Klemmen des Kolbens 42 in der Pumpenbohrung 12 oder in der Laufbuchse 16 führt. Das Exzenteranlaufstück 56 ist nach der Herstellung des Kolbens 42 durch Spritzgießen in das Sackloch 52 eingesetzt.The blind hole 52 in the piston 42 , in which the eccentric starting piece 56 is not exactly cylindrical, but has a cone shape with a pointed cone angle. The blind hole 52 extends from his open frontal end towards his bottom 53 , The extension of the blind hole 52 is exaggerated in the drawing. On the out of the bush 16 protruding front end of the piston 42 has the blind hole 52 an undersize in relation to the eccentric starting piece 56 due to the cone shape of the blind hole 52 in the direction of the ground 53 turns into an excess. A wall thickness of the eccentric starting piece 56 enclosing, from the blind hole 52 formed, with the piston 42 one-story piston wall 62 takes from the bushing 16 protruding front end of the piston 42 to the bottom 53 the blind hole 52 from. The undersize of the blind hole 52 at the bottom 53 opposite side causes a press fit with the eccentric stop 56 that the eccentric abutment 56 holds and at the same time aligns exactly coaxial. In the area of the press fit is the piston 42 with a chamfer 59 provided so that the piston 42 an undersize with respect to the pump bore on its outer circumference in the region of the press fit 12 and the liner 16 having. This avoids that a widening of the piston 42 by pressing in the eccentric starting piece 56 to a clamping of the piston 42 in the pump bore 12 or in the liner 16 leads. The eccentric start-up piece 56 is after the production of the piston 42 by injection molding in the blind hole 52 used.

Zum Antrieb des Kolbens 42 weist die erfindungsgemäße Kolbenpumpe 10 einen elektromotorisch rotierend antreibbaren Exzenter 64 auf, der auf der aus der Laufbuchse 16 vorstehenden Stirnseite des Kolbens 42 angeordnet ist. Eine in den Verdrängungsraum 50 eingesetzte, als Schraubendruckfeder ausgebildete Kolbenrückstellfeder 66 drückt den Kolben 42 mit der Anlauffläche 60 des in den Kolben 42 eingesetzten Exzenteranlaufstücks 56 gegen einen Umfang des Exzenters 64, so daß der Kolben 42 bei rotierendem Antrieb des Exzenters 64 zu einer in axialer Richtung hin- und hergehenden Hubbewegung angetrieben wird. Durch den rotierenden Antrieb des Exzenters 64 entsteht Reibung zwischen dem Umfang des Exzenters 64 und der am Umfang des Exzenters 64 anliegenden Anlauffläche 60. Den dabei auftretenden Belastungen hält das Exzenteranlauf stück 56 aufgrund seiner hohen Verschleißfestigkeit zumindest im Bereich der Anlauffläche 60 dauerhaft Stand.To drive the piston 42 has the piston pump according to the invention 10 an electric motor rotatably driven eccentric 64 on the out of the bush 16 protruding end face of the piston 42 is arranged. One in the repression room 50 used, designed as a helical compression spring piston return spring 66 pushes the piston 42 with the contact surface 60 of the in the piston 42 used eccentric start-up piece 56 against a circumference of the eccentric 64 so that the piston 42 with rotating drive of the eccentric 64 is driven to a reciprocating in the axial direction of stroke movement. By the rotating drive of the eccentric 64 creates friction between the circumference of the eccentric 64 and the circumference of the eccentric 64 adjacent contact surface 60 , The resulting loads hold the eccentric starting piece 56 due to its high wear resistance at least in the area of the contact surface 60 permanent Was standing.

Bei rotierendem Antrieb übt der Exzenter 64 ein Kippmoment auf das Exzenteranlaufstück 56 aus. Um zu verhindert, daß sich das Exzenteranlaufstück 56 infolge des Spiels im Bereich des Grundes 53 des Sacklochs 52 in radialer Richtung bewegt, ist der Ansatz 58 am Exzenteranlaufstück 56 vorgesehen, der paßgenau in den Fortsatz 54 des Sacklochs 52 eingreift und dadurch eine Radialbewegung des Exzenteranlaufstücks 56 verhindert.With a rotating drive exerts the eccentric 64 a tilting moment on the eccentric start-up piece 56 out. To prevent the eccentric starting piece 56 as a result of the game in the area of the ground 53 the blind hole 52 moved in the radial direction, is the approach 58 on the eccentric starting piece 56 provided, the exact fit in the extension 54 the blind hole 52 engages and thereby a radial movement of the eccentric starting piece 56 prevented.

Zum Fluideinlaß weist die erfindungsgemäße Kolbenpumpe 10 eine radial zur Pumpenbohrung 12 im Pumpengehäuse 14 angebrachte Einlaßbohrung 68 auf, die in die Pumpenbohrung 12 mündet. Durch Einlaßbohrungen 70 im Umfang der Laufbuchse 16 kommuniziert die Einlaßbohrung 68 im Pumpengehäuse 14 mit einem Innenraum der Laufbuchse 16. Der Kolben 42 ist mit einander kreuzenden Querlöchern 72 ungefähr in seiner Längsmitte versehen, die ein axiales Sackloch 74 nahe dessen Grundes kreuzen. Das Sackloch 74 mündet unter Bildung eines konischen Ventilsitzes 76 eines Einlaßventils 78 der Kolbenpumpe 10 auf der dem Verdrängungsraum 50 zugewandten Stirnseite des Kolbens 42. Eine flache und breite, umlaufende Nut 80 im Kolben 42, in deren Grund die Querlöcher 72 angebracht sind, stellt sicher, daß die Querlöcher 72 in jeder Hubstellung des Kolbens 42 mit den Einlaßbohrungen 68, 70 kommunizieren. Der Kolben 42 weist mit dem Bund 46 und der Nut 80 mehrere Stufungen auf, die durch Spritzgießen des Kolbens 42 problemlos herstellbar sind. Die einen Teil des Fluideinlasses der Kolbenpumpe 10 bildenden Querlöcher 72 und das Sackloch 74 im Kolben 42 werden mit in das Spritzgießwerkzeug eingelegten Formkernen bei der Kolbenherstellung gefertigt, so daß zur Herstellung der Querlöcher 72 und des Sacklochs 74 im Kolben 42 kein separater Arbeitsgang notwendig ist.To the fluid inlet, the piston pump according to the invention 10 a radial to the pump bore 12 in the pump housing 14 mounted inlet hole 68 on that into the pump bore 12 empties. Through inlet holes 70 in the scope of the liner 16 communicates the inlet bore 68 in the pump housing 14 with an interior of the liner 16 , The piston 42 is with intersecting cross holes 72 provided approximately in its longitudinal center, which has an axial blind hole 74 Cross near the bottom. The blind hole 74 opens to form a conical valve seat 76 an intake valve 78 the piston pump 10 on the repression room 50 facing end face of the piston 42 , A flat and wide, circumferential groove 80 in the piston 42 in whose bottom the transverse holes 72 attached, make sure that the cross holes 72 in every stroke position of the piston 42 with the inlet holes 68 . 70 communicate. The piston 42 points with the covenant 46 and the groove 80 several gradations by injection molding of the piston 42 are easy to produce. The one part of the fluid inlet of the piston pump 10 forming transverse holes 72 and the blind hole 74 in the piston 42 are manufactured with inserted into the injection mold cores in the piston production, so that for the production of the transverse holes 72 and the blind hole 74 in the piston 42 no separate operation is necessary.

Das Einlaßventil 78 ist an der dem Verdrängungsraum 50 zugewandten Stirnseite des Kolbens 42 angebracht. Das Einlaßventil 78 ist als federbelastetes Rückschlagventil ausgebildet. Es weist eine Ventilkugel 82 als Ventilschließkörper auf, die von einer eine Ventilschließfeder 84 bildenden Schraubendruckfeder gegen den Ventilsitz 76 an der Mündung des Sacklochs 74 des Kolbens 42 gedrückt wird. Die Ventilkugel 82 und die Ventilschließfeder 84 sind in einem napfförmigen Ventilkäfig 86 aufgenommen, der als Tiefziehteil aus Blech hergestellt ist. Die Ventilschließfeder 84 stützt sich an einem Boden des Ventilkäfigs 86 ab. Der Ventilkäfig 86 ist mit Fluiddurchlässen 88 in Umfang und Boden versehen. An einer offenen Seite ist eine Ringstufe 90 an den Ventilkäfig 86 angeformt, mit der der Ventilkäfig 86 auf das dem Verdrängungsraum 50 zugewandte Stirnende des Kolbens 42 aufgesetzt ist. Ein freier Rand des Ventilkäfigs 86 ist zu einem lochscheibenförmigen Federteller 92 radial nach außen stehend umgeformt. Die Kolbenrückstellfeder 60 greift über den Federteller 92 am Kolben 42 an. Zugleich hält der Federteller 92 den zwischen ihm und dem Bund 46 des Kolbens 42 einliegenden Elastomerdichtring 48 axial auf dem Kolben 42. Ein axialer Abstand zwischen Bund 46 und Federteller 92 ist größer als eine Breite des Elastomerdichtrings 48, so daß der Elastomerdichtring 48 axial nicht gestaucht wird. Die Kolbenrückstellfeder 60 ist erheblich stärker ausgebildet als die Ventilschließfeder 84 des Einlaßventils 78, so daß die Kolbenrückstellfeder 60 den Kolben 42 bei allen im Betrieb der Kolbenpumpe 10 auftretenden Belastungen mit der Anlauffläche 60 in Anlage am Umfang des Exzenters 64 und den Ventilkäfig 86 gegen die Kraft der Ventilschließfeder 84 am Kolben 42 hält.The inlet valve 78 is at the repression room 50 facing end face of the piston 42 appropriate. The inlet valve 78 is designed as a spring-loaded check valve. It has a valve ball 82 as a valve closing body, the one of a valve closing spring 84 forming helical compression spring against the valve seat 76 at the mouth of the blind hole 74 of the piston 42 is pressed. The valve ball 82 and the valve closing spring 84 are in a cup-shaped valve cage 86 taken, which is made as a deep-drawn part of sheet metal. The valve closing spring 84 rests against a bottom of the valve cage 86 from. The valve cage 86 is with fluid passages 88 provided in circumference and bottom. On an open side is an annular step 90 to the valve cage 86 molded, with the valve cage 86 on the repression room 50 facing front end of the piston 42 is attached. A free edge of the valve cage 86 is to a disc-shaped spring plate 92 formed radially outward standing. The piston return spring 60 reaches over the spring plate 92 on the piston 42 at. At the same time holds the spring plate 92 between him and the covenant 46 of the piston 42 enclosed elastomer sealing ring 48 axially on the piston 42 , An axial distance between collar 46 and spring plate 92 is greater than a width of the elastomeric sealing ring 48 so that the elastomeric seal 48 is not compressed axially. The piston return spring 60 is considerably more trained than the valve closing spring 84 of the intake valve 78 , so that the piston return spring 60 the piston 42 at all during operation of the piston pump 10 occurring loads with the contact surface 60 in contact with the circumference of the eccentric 64 and the valve cage 86 against the force of the valve closing spring 84 on the piston 42 holds.

Da der Elastomerdichtring 48 auf den Kolben 42 aufgesetzt wird, bevor der Ventilkäfig 86 am Kolben 42 angebracht wird, ist der Zusammenbau dieser Teile sehr einfach, insbesondere muß der Elastomerdichtring 48 während des Zusammenbaus nicht bzw. nur sehr unwesentlich gedehnt werden.Since the elastomeric seal 48 on the piston 42 is put on before the valve cage 86 on the piston 42 is attached, the assembly of these parts is very simple, in particular must the elastomeric seal 48 not or only slightly stretched during assembly.

Weil der Kolben 42 aus einem weichen Material, nämlich aus Kunststoff, besteht, kann ein Kolbenspalt zwischen der Laufbuchse 16 und dem Kolben 42 bzw. dessen Bund 46 sehr eng ausgeführt werden. Der Kolben 42 kann sogar mit etwas Vorspannung in die Laufbuchse 16 eingesetzt sein. Der Kolbenspalt der hier vorgeschlagenen Kolbenpumpe 10 kann wesentlich enger ausgeführt werden als beispielsweise bei einem Kolben aus Metall. Wegen des engen Kolbenspalts zwischen dem Kolben 42 und der Laufbuchse 16 besteht keine Gefahr, daß in Folge hohen Drucks im Verdrängungsraum 50 der Elastomerdichtring 48 in den Kolbenspalt zwischen dem Kolben 42 und der Laufbuchse 16 hineingequetscht wird.Because the piston 42 made of a soft material, namely plastic, there may be a piston gap between the bushing 16 and the piston 42 or its covenant 46 be carried out very closely. The piston 42 can even with some bias in the bushing 16 be used. The piston gap of the piston pump proposed here 10 can be made much narrower than, for example, a metal piston. Because of the narrow piston gap between the piston 42 and the liner 16 there is no danger that as a result of high pressure in the displacement space 50 the elastomeric sealing ring 48 into the piston gap between the piston 42 and the liner 16 is squeezed into it.

Es ist gegebenenfalls auch möglich, auf die Laufbuchse 16 zu verzichten und den Kolben 42 ohne Laufbuchse direkt im Pumpengehäuse 14 axial verschieblich zu führen (nicht dargestellt). Dadurch kann die Anzahl der benötigten Bauteile reduziert werden. Begünstigt wird dies durch die Herstellung des Kolbens 42 aus Kunststoff, weil dieser auch bei Verzicht auf die Laufbuchse 16 für eine gute, reibungsarme und dauerhaltbare Führung des Kolbens 42 direkt im Pumpengehäuse 14 sorgt.It may also be possible to use the liner 16 to dispense and the piston 42 without bushing directly in the pump housing 14 axially displaceable lead (not shown). As a result, the number of required components can be reduced. This is favored by the production of the piston 42 made of plastic because of this, even without the liner 16 for a good, low-friction and durable leadership of the piston 42 directly in the pump housing 14 provides.

Der Kolben 42 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel an seinen beiden Enden auf demselben Durchmesser geführt. Es ist auch möglich, den Kolben auf unterschiedlichen Durchmessern zu führen, also den Kolben gestuft auszubilden, um beispielsweise ein Ansaugverhalten der Kolbenpumpe 10 zu verbessern (nicht dargestellt). Weil es ohne weiteres möglich ist, dem Kolben 42 eine gewünschte, beispielsweise gestufte Form mit unterschiedlichen Kolbendurchmessern über die Länge des Kolbens zu geben, bedeutet es keinen Mehraufwand, den Kolben als gestuften Kolben auszubilden.The piston 42 is performed in the illustrated embodiment at its two ends on the same diameter. It is also possible to guide the piston to different diameters, that is, to form the piston in a stepped manner, for example by means of an intake behavior of the piston pump 10 to improve (not shown). Because it is easily possible, the piston 42 a desired, for example, stepped shape with unterschiedli To give piston diameter over the length of the piston, there is no additional effort to form the piston as a stepped piston.

Claims

Piston pump for a vehicle brake system, comprising a pump housing in which a piston is axially displaceably guided, and having a rotatably drivable eccentric element, which is arranged on an end face of the piston and on the periphery of which the piston bears with an eccentric element facing end face, characterized that the piston ( 42 ) consists of plastic that the piston ( 42 ) at its the eccentric element ( 64 ) facing end a recess ( 52 ), which on the eccentric element ( 64 ) facing end face, and that the piston ( 42 ) an eccentric starting piece ( 56 ) made of wear-resistant material, which in the recess ( 52 ) is inserted, wherein the piston ( 42 ) with the eccentric starting piece ( 56 ) on the circumference of the eccentric element ( 64 ) and wherein the recess ( 52 ) conical from its open side towards its bottom ( 53 ) expanded.

Piston pump according to claim 1, characterized in that the eccentric starting piece ( 56 ) is cylindrical.

Piston pump according to claim 1, characterized in that the eccentric starting piece ( 56 ) in the recess ( 52 ) of the piston ( 42 ) is pressed.

Piston pump according to Claim 3, characterized in that the pressure of the eccentric starting piece ( 56 ) in the recess ( 52 ) of the piston ( 42 ) by a wall thickness increase of the piston ( 42 ) in the region of the recess ( 52 ) is formed.

Piston pump according to claim 3, characterized in that the eccentric starting piece ( 56 ) an excess with respect to the recess ( 52 ) of the piston ( 42 ) having.

Piston pump according to claim 5, characterized in that the oversize axially outside a guide surface of the piston ( 42 ), with which the piston ( 42 ) at its the eccentric element ( 64 ) facing end axially displaceable in the pump housing ( 14 ) is guided.

Piston pump according to claim 5, characterized in that the piston ( 42 ) in the region of the overmeasure of the eccentric starting piece ( 46 ) has an undersize on its outer circumference.

Piston pump according to claim 4 or 5, characterized in that an angular difference in the axial direction between a peripheral surface of the eccentric starting piece ( 56 ) and an inner peripheral surface of the recess ( 52 ) of the piston ( 42 ) consists.

Piston pump according to claim 5, characterized in that the eccentric starting piece ( 56 ) in the region of its two front ends in the radial direction in a form-fitting manner in the recess ( 52 ) of the piston ( 42 ) is held.

Piston pump according to claim 1, characterized in that the eccentric starting piece ( 56 ) consists of metal or ceramic.

Piston pump according to claim 1, characterized in that the plastic of the piston ( 42 ) Teflon shares.

Piston pump according to claim 1, characterized in that the plastic of the piston ( 42 ) Fibers.