DE4102803A1

DE4102803A1 - Hydraulische hubkolbenpumpe fuer kraftfahrzeug-bremsanlagen mit blockierschutzeinrichtung

Info

Publication number: DE4102803A1
Application number: DE4102803A
Authority: DE
Inventors: Alwin Stegmaier
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-01-31
Filing date: 1991-01-31
Publication date: 1992-08-06
Also published as: JPH04303182A; US5199860A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Kolbenpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Eine solche Hubkolbenpumpe zur Erzeugung eines relativ hohen Drucks ist schon aus der DE-OS 32 36 536 bekannt. Eine derartige Pumpe ist dazu bestimmt, bei einer Kraftfahrzeug-Bremsanlage mit Blockier schutzeinrichtung, wie z. B. aus der US-PS 48 61 116 bekannt, im Blockierschutzbetrieb in einer Bremsdruckabbauphase aus einer Radbremse entnommenes Druckmittel zurück zum Hauptbremszylinder zu fördern. Dabei können Pumpendrücke bis zu etwa 200 bar auftreten. Die Hubkolbenpumpe weist ein Einlaßventil und ein Auslaßventil in Form von Einwegventilen auf. Diese Ventile besitzen einen konischen Ventilsitz sehr hoher Genauigkeit und eine gehärtete Stahlkugel als Schließkörper, welche mit einer Schraubendruckfeder gegen den Ventilsitz gedrückt wird. Während dem Einlaßventil eine Feder mit relativ geringer Schließkraft zugeordnet ist, besitzt das Auslaß ventil eine Feder hoher Schließkraft, um beim Schließen des Ventils das Geräusche verursachende Prellen der Kugel zu vermindern. Außer dem werden an die Dichtheit insbesondere des Auslaßventils sehr hohe Anforderungen gestellt, um einerseits zu verhindern, daß beim Bremsen Druckmittel aus der Bremsleitung in einen eingangsseitig der Pumpe angeordneten Druckmittelspeicher abfließt, der dazu bestimmt ist, in Druckabbauphasen des Blockierschutzbetriebes Druckmittel zwischenzuspeichern, damit dieses von der Pumpe gefördert werden kann. Die Dichtheit der Ventile verhindert andererseits jedoch auch ein selbsttätiges Entleeren des Druckmittelspeichers zum Hauptbrems zylinder, wenn fehlerhafterweise sich bei Bremsungen ohne Blockier schutzbetrieb Druckmittel im Speicher sammelt. Hierdurch wird aber der schnelle Bremsdruckabbau im Blockierschutzbetrieb gestört.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Hubkolbenpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Auslaßventil einen niedrigen Öffnungsdruck und, sofern der Betriebs druck eines eingangsseitig angeordneten Druckmittelspeichers höher ist als der Öffnungsdruck des Einlaßventils sowie des Auslaßventils der Pumpe, eine selbsttätige Entleerung eines fehlerhaft gefüllten Speichers durch die Pumpe zum Hauptbremszylinder der Bremsanlage gestattet. Außerdem ist das Arbeitsgeräusch der Hubkolbenpumpe durch die Verwendung einer Manschette als elastisches Schließglied des Auslaßventils erheblich vermindert. Ferner ist eine sichere Abdich tung des Auslaßventils bei vermindertem Bearbeitungsaufwand der den Ventilsitz bildenden Dichtfläche erreichbar, da die Dichtlippe Toleranzen auszugleichen vermag.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Hubkolbenpumpe möglich.

Die im Anspruch 2 angegebene Ausgestaltung der Hubkolbenpumpe dient in erster Linie dazu, die Topfmanschette, welche dem pulsierend geförderten Druckmittelstrom unterworfen und daher hohen Belastungen ausgesetzt ist, insbesondere in der Offenstellung und der Schließ stellung mechanisch zu stützen und vor Beschädigung zu schützen. Darüber hinaus wird eine Lenkung des Druckmittelstromes durch den Ringspalt zwischen der Dichtfläche und der Dichtlippe erzielt.

Mit der im Anspruch 3 gekennzeichneten Weiterbildung der Hubkolben pumpe wird eine axial gerichtete Anströmung der Dichtlippe und damit ein verringerter Durchflußwiderstand erreicht.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung verein facht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine hydrau lische Hubkolbenpumpe mit einer im Auslaßventil verwendeten Topf manschette, Fig. 2 als Einzelheit II in Fig. 1 das seine Offen stellung einnehmende Auslaßventil, in anderem Maßstab, Fig. 3 eine Ansicht der Manschette in Richtung des Pfeiles III in Fig. 2 gesehen, und Fig. 4 eine Ansicht einer zuströmseitig mit der Manschette zusammenwirkenden Scheibe, ebenfalls in Richtung des Pfeiles III in Fig. 2 gesehen.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die in Fig. 1 der Zeichnung dargestellte hydraulische Hubkolben pumpe 10 besitzt einen Pumpenzylinder 11, welcher in einer Stufen bohrung 12 eines Gehäuses 13 aufgenommen ist. Im Pumpenzylinder 11 ist ein Pumpenkolben 14 längsverschiebbar geführt. Der Pumpenkolben 14 ist durch eine Exzenter 15 antreibbar. Durch die Längsver schiebung des Pumpenkolbens 14 ist das Volumen eines Verdränger raumes 16 im Pumpenzylinder 11 veränderbar. Im Verdrängerraum 16 befindet sich eine gleichachsig zum Pumpenkolben 14 angeordnete Rückstellfeder 17, mit welcher der Pumpenkolben 14 gegen den Exzenter 15 abgestützt ist.

Der Verdrängerraum 16 steht mit einer Zulaufleitung 20 des Gehäuses 13 in Verbindung. Auslaßseitig geht vom Verdrängerraum 16 eine gleichachsig zum Pumpenzylinder 11 verlaufende Verbindungsbohrung 21 aus. Diese mündet abströmseitig in einer zylindrischen Ausnehmung 22 des Pumpenzylinders 11 und weist einen rechtwinklig zur Längsachse des Pumpenzylinders 11 verlaufenden Boden 23 auf.

An den Pumpenzylinder 11 schließt sich unter Zwischenlage eines plattenförmigen Stützkörpers 24 eine Verschlußschraube 25 an, mit welcher der Pumpenzylinder 11 in der Stufenbohrung 12 fixiert ist. Die Verschlußschraube 25 beinhaltet eine Dämpferkammer 26 ein, von der eine Drosselbohrung 27 zu einer Abströmleitung 28 des Gehäuses 13 ausgeht.

Dem Verdrängerraum 16 des Pumpenzylinders 11 ist ein Ventil 31 für den Einlaß von Druckmittel und ein Ventil 32 für den Auslaß von Druckmittel in die Dämpferkammer 26 zugeordnet. Das Einlaßventil 31 öffnet beim Saughub des Pumpenzylinders 14; das Auslaßventil 32 gibt beim Arbeitshub die Verbindung vom Verdrängerraum 16 zur Dämpfer kammer 26 frei.

Das Einlaßventil 31 weist als Schließglied eine Kugel 33 auf, welche unter der Wirkung einer im Verdrängerraum 16 aufgenommenen, relativ schwachen Schließfeder 34 an einem konischen Ventilsitz 35 des Pumpenkolbens 14 abgestützt ist.

Das Auslaßventil 32 besitzt eine Topfmanschette 36 aus elastomerem Werkstoff als Schließglied. Die Topfmanschette 36 hat einen scheibenförmigen Körper 37, von dessen Umfangsbereich eine sich im wesentlichen axial gegen die Dämpferkammer 26 erstreckende Dicht lippe 38 ausgeht (Fig. 2). Die Dichtlippe 38 wirkt in der in Fig. 1 dargestellten Schließstellung des Auslaßventils 32 mit der als Dichtfläche 39 dienenden Innenumfangsfläche der Ausnehmung 22 zusammen.

Auf der Seite der Verbindungsbohrung 21 ist die Manschette 36 mit ihrem Körper 37 an einer ebenen, nahezu den Durchmesser der Aus nehmung 22 aufweisenden Scheibe 40 abgestützt. In der Schließ stellung des Auslaßventils 22 sitzt die Scheibe 40 unter dem Druck des in der Dämpferkammer 26 enthaltenen Druckmittels auf dem Boden 23 der Ausnehmung 22 auf. Randseitig ist die Scheibe 40 mit vorzugs weise in gleichmäßiger Teilung über den Umfang angeordneten Durch brüchen 41 für den Durchtritt von Druckmittel versehen (Fig. 4). Die Durchbrüche 41 können die dargestellte Kontur haben; sie können aber auch beispielsweise dreieckförmig oder kreisförmig in vom Ausführungsbeispiel abweichender Zahl ausgebildet sein. Die Scheibe 40 schützt den Körper 37 der Topfmanschette 36 vor Abtragung durch das beim Betrieb der Hubkolbenpumpe 10 pulsierend aus dem Ver drängerraum 16 durch die Verbindungsbohrung 21 ausgestoßene Druck mittel. Außerdem verhindert die Scheibe 40 das Einziehen des Körpers 37 der Manschette 36 in die Verbindungsbohrung 21 aufgrund der Wirkung des Druckes in der Dämpferkammer 26. Die Durchbrüche 41 der Scheibe 40 enden daher in radialer Richtung vor der Verbindungs bohrung 21.

Der Stützkörper 24 besitzt einen gleichachsig zur zylindrischen Ausnehmung 22 verlaufenden, gegen deren Boden 23 gerichteten topf förmigen Ansatz 44. Dieser Ansatz 44 ist an die Innenkontur der Topfmanschette 36 angepaßt. Angrenzend an den Ansatz 44 sind mehrere, vorzugsweise in gleichmäßiger Teilung angeordnete Durchlaß öffnungen 45 für Druckmittel vorgesehen. Dabei liegt der Querschnitt der Durchlaßöffnungen 45 überwiegend innerhalb des Querschnittes der zylindrischen Ausnehmung 22.

Die Formgebung des topfförmigen Ansatzes 44 ist derart bemessen, daß sich bei in der zylindrischen Ausnehmung 22 aufgenommener Topf manschette 36 und Scheibe 40 ein Axialspiel für den scheibenförmigen Körper 37 und ein Radialspiel für die Dichtlippe 39 der Manschette ergeben. Die Manschette 36 vermag daher aus ihrer Schließstellung in Fig. 1 einen Ventilhub in ihre in Fig. 2 wiedergegebene Offen stellung auszuführen, in welcher sich die Manschette mit ihrer Innenkontur an den topfförmigen Ansatz 44 des Stützkörpers 24 anschmiegt. In dieser Offenstellung ist die Dichtlippe 38 unter Nutzung des Radialspieles von der Dichtfläche 39 der Ausnehmung 22 abgehoben. Vom Pumpenkolben 14 aus dem Verdrängerraum 16 ausge stoßenes Druckmittel strömt daher durch die Durchbrüche 41 der Scheibe 40 in axialer Richtung entlang dem Innenumfang der Aus nehmung 22. Dabei ist die Strömung durch Längsrippen 48 der Manschette 36 gerichtet, welche sich in gleichmäßiger Teilung entlang deren Außenumfang erstrecken und vor der Dichtlippe 39 unter Bildung von Strömungskanälen 49 enden (Fig. 3). Das die Dichtlippe 39 überwindende Druckmittel tritt durch die Durchlaßöffnungen 45 des Stützkörpers 24 in die Dämpferkammer 26 über. Der den Hub der Topf manschette 36 begrenzende Stützkörper 24 nimmt in der Offenstellung des Auslaßventils 32 die auf die Manschette 36 wirkenden Strömungs kräfte des Druckmittels auf.

Claims

1. Hydraulische Hubkolbenpumpe (10) für Kraftfahrzeug-Bremsanlagen mit Blockierschutzeinrichtung, mit einem Pumpenkolben (14) in einem Pumpenzylinder (11) mit einem Verdrängerraum (16), dem ein Ventil (31) für den Einlaß von Druckmittel und ein Ventil (32) für den Auslaß von Druckmittel zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (32) als Topfmanschette (36) mit einer abström seitigen, mit einer zylindrischen Dichtfläche (39) zusammenwirkenden Dichtlippe (38) aus einem elastomeren Werkstoff ausgebildet ist.

2. Hubkolbenpumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Merkmale:

- der Pumpenzylinder (11) hat eine zylindrische Ausnehmung (22), deren Innenumfang die zylindrische Dichtfläche (39) bildet und von deren Boden (23) eine gleichachsig verlaufende Verbindungs bohrung (21) zum Verdrängerraum (16) ausgeht,
- dem Boden (23) der Ausnehmung (22) ist eine ebene, nahezu deren Durchmesser aufweisende Scheibe (40) mit randseitigen Durch brüchen (41) zugeordnet,
- die Manschette (36) hat einen scheibenförmigen Körper (37), von dessen Umfangsbereich die sich im wesentlichen axial erstreckende Dichtlippe (38) ausgeht,
- in die Ausnehmung (22) greift abströmseitig ein an die Innen kontur der Manschette (36) unter Einhaltung eines Axialspiels für den scheibenförmigen Körper (37) sowie eines Radialspiels für die Dichtlippe (38) angepaßter Stützkörper (24) ein, der dichtlippen seitig mit wenigstens einer Durchlaßöffnung (45) versehen ist.

3. Hubkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (36) an ihrem Außenumfang vorzugsweise axial verlaufende Strömungskanäle (49) aufweist, welche vor der Dichtlippe (38) enden.