EP1362187A1 - Piston pump - Google Patents

Piston pump

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Publication number
EP1362187A1
EP1362187A1 EP02708221A EP02708221A EP1362187A1 EP 1362187 A1 EP1362187 A1 EP 1362187A1 EP 02708221 A EP02708221 A EP 02708221A EP 02708221 A EP02708221 A EP 02708221A EP 1362187 A1 EP1362187 A1 EP 1362187A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pump
piston
piston ring
ring
bore
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02708221A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ernst-Dieter Schaefer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1362187A1 publication Critical patent/EP1362187A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404—Details or component parts
    • F04B1/0408—Pistons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/40—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system
    • B60T8/4031—Pump units characterised by their construction or mounting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14—Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • F04B53/143—Sealing provided on the piston

Definitions

  • the invention relates to a piston pump with the features of the preamble of claim 1.
  • the piston pump is provided in particular for conveying brake fluid in a hydraulic vehicle brake system.
  • Piston pumps of this type are known in a large number of configurations.
  • An example of such a piston pump for a hydraulic vehicle brake system is disclosed in DE 197 12 147 A1.
  • the known piston pump has a pump housing with a pump bore in which a pump piston lies axially displaceably.
  • the pump piston can be driven, for example by means of an eccentric, for a stroke movement that reciprocates axially in the pump bore.
  • An axial section of the pump bore forms a pump chamber of the piston pump, the volume of which is alternately increased (return stroke) and reduced (delivery stroke) during the stroke movement of the pump piston.
  • the piston pump delivers fluid (brake fluid) in a manner known per se.
  • the pump piston of the known piston pump has a guide ring.
  • a sealing ring is provided on a side of the guide ring facing the pump chamber.
  • the piston pump according to the invention with the features of claim 1 has a piston ring on a side of the pump piston facing the pump chamber, which seals the pump piston in any case during the delivery stroke in the pump bore and which axially displaceably guides the pump piston in the pump bore at the end facing the pump chamber.
  • the piston ring of the piston pump according to the invention thus forms both a sealing ring and a guide ring on the side of the pump piston facing the pump chamber. It is sufficient if the piston ring seals the pump piston in the pump bore during the delivery stroke; a seal is not necessary during the return stroke of the pump piston.
  • the piston ring can, for example, have a sealing sleeve which can be flowed over during the return stroke of the pump piston in the direction of the pump chamber.
  • the piston ring can be held axially on the pump piston or in the pump bore, ie the piston ring can move with the pump piston or be held stationary in the pump bore.
  • the invention has the advantage that a single piston ring on the side of the pump piston facing the pump chamber is sufficient for its axial guidance and sealing in the pump bore.
  • the manufacturing and assembly costs are reduced.
  • an axial length required for sealing and axially guiding the pump piston through the Use of only one piston ring reduced, the pump piston and the piston pump can be made axially shorter.
  • the piston ring has in an axial section a circumferential surface which is acted upon by fluid from the pump chamber.
  • the axial section preferably faces the pump chamber.
  • the purpose of this embodiment of the invention is that the pressurized fluid during the delivery stroke of the pump piston in the pump chamber under pressure applied to the piston ring in the axial section on the peripheral surface ', and thereby the piston ring presses facing away from mating surface on one of the applied circumferential surface of the piston ring to form a good seal. to reach the pump piston during the delivery stroke.
  • the counter surface against which the fluid from the pump chamber presses the piston ring is a wall of the pump bore, along which the piston ring slides during the stroke movement of the pump piston.
  • the peripheral surface acted upon by the fluid is an inner peripheral surface of the piston ring.
  • the circumferential surface is limited to an axial section of the piston ring, since the piston ring lies sealingly against the pump piston over a further part of its axial length and is not acted upon by fluid.
  • the counter surface against which the fluid from the pump chamber seals the piston ring during the delivery stroke is an outer peripheral surface of the pump piston, which in this case slides axially in the piston ring.
  • the peripheral surface acted upon by the fluid from the pump chamber during the delivery stroke of the pump piston is in this case an outer peripheral surface of the piston ring.
  • Claim 3 provides that the circumferential surface acted upon by the fluid from the pump chamber by changing the diameter of the piston ring on the inside or outside. on the outer circumference of the piston ring.
  • the change in diameter can be represented, for example, as a conical surface (claim 4) or as a ring step (claim 5) on the inner or outer circumference of the piston ring.
  • This configuration has the advantage that there is no need to change the diameter of the pump piston and / or the pump bore in the region of the piston ring in order to apply fluid from the pump chamber to the piston ring in an axial section. This simplifies and reduces the cost of producing the pump piston or the pump bore.
  • the piston ring is formed symmetrically to a radial center plane, so it has the change in diameter to show the circumferential surface acted upon by the fluid from the pump chamber on its two end faces.
  • claim 7 provides an undersize of an inner diameter of the piston ring in relation to the pump piston and / or claim 8 an oversize of an outer diameter of the piston ring in relation to the pump bore.
  • the undersize or oversize causes the pump piston to bear against the pump piston or in the pump bore with pretension.
  • a free area is provided over part of an axial length of the piston ring, so that the piston ring is only in contact with the pump bore or the pump piston over part of its axial length.
  • the free area reduces friction of the piston ring.
  • the free surface is provided axially outside the circumferential surface of the piston ring acted upon by the fluid from the pump chamber.
  • the piston pump according to the invention is provided in particular as a pump in a brake system of a vehicle and is used to control the pressure in wheel brake cylinders.
  • ABS, ASR or FDR or EHB are comparable for such brake systems, applies.
  • the pump is used, for example, to return brake fluid from a wheel brake cylinder or from several wheel brake cylinders to a master brake cylinder (ABS) and / or to convey brake fluid from a reservoir into a wheel brake cylinder or into several wheel brake cylinders (ASR or FDR or EHB) ,
  • ABS master brake cylinder
  • ASR or FDR or EHB brake fluid from a reservoir into a wheel brake cylinder or into several wheel brake cylinders
  • the pump is required, for example, in a brake system with wheel slip control (ABS or ASR) and / or in a brake system (FDR) serving as a steering aid and / or in an electro-hydraulic brake system (EHB).
  • the wheel slip control can, for example, prevent the vehicle's wheels from locking during braking when the brake pedal (ABS) is pressed hard and / or the vehicle's driven wheels spinning when the accelerator pedal (ASR) is pressed hard ,
  • brake pressure is built up in one or more wheel brake cylinders independently of an actuation of the brake pedal or accelerator pedal, for example in order to prevent the vehicle from breaking out of the lane desired by the driver.
  • the pump can also be used in an electrohydraulic brake system (EMS), in which the pump delivers the brake fluid into the wheel brake cylinder or in the wheel brake cylinders if an electric brake pedal sensor detects an actuation of the brake pedal or the pump for filling a memory of the brake system serves.
  • EMS electrohydraulic brake system
  • FIG. 1 shows a piston pump according to the invention in axial section
  • FIG. 2 shows an enlarged illustration of a piston ring of the piston pump from FIG. 1 according to detail II in FIG. 1;
  • Figures 3 and 4 two modified embodiments of piston rings of the piston pump of Figure 1 in a representation corresponding to Figure 2.
  • the piston pump 10 according to the invention shown in FIG. 1 is inserted into a stepped pump bore 12 which is mounted in a hydraulic block which forms a pump housing 14.
  • the hydraulic block of which only one fragment surrounding piston pump 10 is shown in the drawing, is part of a slip-controlled hydraulic vehicle brake system, which is not shown in the drawing.
  • further hydraulic components such as solenoid valves or pressure accumulators are inserted into it and hydraulically connected to one another and to the piston pump 10 according to the invention.
  • the piston pump 10 has a pump piston 16, one end of which, facing away from a pump chamber 18, is guided with a guide ring 20 in the pump bore 12 and sealed with a sealing ring 22.
  • the pump chamber 18 is an axial section of the pump bore 12 at one end of the pump piston 16.
  • a volume of the pump chamber 18 changes during a stroke movement of the pump piston 16, as a result of which the piston pump 10 conveys fluid in a manner known per se.
  • Another end of the piston 16 facing the pump chamber 8 is guided and sealed axially displaceably with a piston ring 24 to be explained in a bushing 26 of the piston pump 10.
  • the bushing 26 is press-fitted into the pump bore 12 of the pump housing 14. The press fit creates a seal between the inlet and outlet side, ie between the low and high pressure side of the piston pump 10.
  • an axial blind bore 28 is made in the piston 16 from a side facing the pump chamber 18, which is close to it
  • a check valve is attached as an inlet valve 36 on a side of the piston 16 facing the pump chamber 18.
  • the inlet valve 36 has a valve ball 38 as a valve closing body which interacts with a conical valve seat 40 which is attached to an opening of the blind bore 28 of the piston 16.
  • a helical compression spring as a valve closing spring 42 presses the valve ball 38 against the valve seat 40.
  • the valve ball 38 and valve closing spring 42 are accommodated in a valve cage 44, which is made as a cup-shaped deep-drawn part made of sheet metal with a diameter approximately corresponding to the diameter of the piston 16 and is provided with throughflow openings 46.
  • the valve cage 44 has an annular step 48, with which it rests on an end face of the piston 16 facing the pump chamber 18.
  • valve cage 44 has a radial flange 50, which is integral with it, and against which a helical compression spring acts as a piston return spring 52 and in this way holds the valve cage 44 on the piston 16.
  • the radial flange 50 also holds the piston ring 24 between itself and a support ring 56, which is supported on an annular shoulder 54 of the piston 16, on the piston 16 in the axial direction.
  • the piston return spring 52 presses the piston 16 in the axial direction against a circumference of an electric motor via the radial flange 50 of the valve cage 44 Eccentric 58 which can be driven in rotation and which serves to drive the piston 16 for a reciprocating stroke movement in a manner known per se.
  • the bushing 26 On a side adjoining the pump chamber 18, the bushing 26 has a bushing base 60 which is integral with it and in the middle of which a through-hole 62 of the piston pump 10 is made.
  • a closure part 64 is attached to the liner bottom 60.
  • the closure part 64 has the shape of a cylindrical stopper. It is inserted into the pump bore 12 and fastened in the pump bore 12 by caulking 66 of the pump housing 14 and is sealed in a fluid-tight manner. The closure part 64 also holds the bushing 26 in the pump bore 12.
  • a flat, preferably cylindrical recess 68 is made in the closure part 64 on one end face facing the bushing 26, into which the bushing 26 with its bushing base 60 is inserted.
  • the bushing 26 has, on its bushing base 60 inserted in the closure part 64, an outwardly projecting radial collar 70 which forms an undercut 72 which is undercut by an edge 74 of the recess 68 of the closure part 64.
  • an edge 74 is undercut by an edge 74 of the recess 68 of the closure part 64.
  • Flanging at three to four points on the circumference is sufficient for fastening.
  • an axial blind hole 76 is made in the closure part 64, in which a check valve is accommodated as an outlet valve 78, which cooperates with a valve seat 80 which is attached to an opening of the outlet hole 62 in the liner bottom 60 facing the closure part 64.
  • a valve ball 82 is used as a valve closing body, which of a Helical compression spring 84 is pressed as a valve closing spring against the valve seat 80.
  • a number of radial channels 86 are attached in an outer side of the liner base 60, which open into an annular channel 88, which is attached to the bottom of the recess 68 of the closure part 64.
  • Outlet channels 90 lead outward from the ring channel 88 into a ring line 92 which surrounds the liner bottom 60 in the pump bore 12.
  • An outlet bore 94 which is made in the pump housing 14, opens into the ring line 92.
  • the piston ring 24 shown enlarged in FIG. 2 has a double function, it seals the pump piston 16 in the pump bore 12 in the pump housing 14 and it guides the piston 16 axially in the pump bore 12.
  • the piston ring 24 forms a sealing and guide ring.
  • the piston ring 24 is made of a plastic (PTFE, polytetraflurethylene).
  • the piston ring 24 has an undersize in relation to the pump piston 16, that is to say it is placed on the pump piston 16 with a prestress and thus in a sealing manner.
  • the piston ring 24 has an oversize, so that here too it rests with a prestress and thereby in a sealing manner.
  • the piston ring 24 is held axially between the support ring 56 and the radial flange 50 of the valve cage 44. There is axial play between the support ring 56 and the radial flange 50, the piston ring 24 is not preloaded axially. Since the piston ring 24 is held axially between the support ring 56 and the radial flange 50 on the piston 16, the piston ring 24 moves with the pump piston 16. During a stroke movement of the pump piston 16, the piston ring 24 slides along a wall of the pump bore 12, which forms a counter surface 96, against which the piston ring 24 rests.
  • the piston ring 24 can be reinforced with carbon fibers, for example. A graphite admixture can improve the sliding properties of the piston ring 24.
  • the piston ring 24 has an inner cone 98 on its end face facing the pump chamber 18.
  • the inner cone 98 extends over part of an axial length of the piston ring 24.
  • An outer surface of the inner cone 98 forms an inner circumferential surface 100 of the piston ring 24 which, since the inner cone 98 is open in the direction of the pump chamber 18, is acted upon by brake fluid from the pump chamber 18 .
  • the brake fluid pressurized by the pump piston 16 in the pump chamber 18 acts on the inner peripheral surface 100. of the piston ring 24 with pressure and thereby presses the piston ring 24 radially outward against the wall of the pump bore 12, which forms the counter surface 96.
  • the pressurization of the inner circumferential surface 100 ensures a reliable sealing of the pump piston 16 in the pump bore 12, in particular when the delivery pressure is high.
  • FIG 3 shows a development of the piston ring 24.
  • This piston ring has an annular step 102 on the outer circumference, through which a gap 104 is formed between the piston ring 24 and the peripheral wall of the pump bore 12.
  • the gap 104 is provided on a side of the piston ring 24 facing away from the pump chamber 18.
  • the gap 104 forms a free area that reduces the friction of the piston ring 24.
  • the free surface is provided axially outside the inner cone 98 of the piston ring 24 and does not reduce the sealing effect of the piston ring 24 due to the pressurization in the area of the inner cone 98.
  • FIG. 4 shows a further modification of the piston ring 24 from FIGS. 1 and 2.
  • the piston ring 24 shown in FIG. 4 has inner cones 98 on its two end faces.
  • the piston ring 24 is thereby symmetrical to its radial center plane and therefore cannot be placed on the piston 16 upside down.
  • This configuration rules out assembly errors of the piston ring 24.
  • the second inner cone 98 has no further meaning.
  • the piston 16 in FIG. 4 has a radial collar 106 which is integral with it and stands outwards for axially supporting the piston ring 24 on the pump piston 16. This eliminates the support 56.
  • a conical chamfer 108 of the pump piston 16 at the transition of the radial collar 106 into the pump piston 16 supports the piston ring 24 on the inner cone 98 on the side of the piston ring 24 facing away from the pump chamber 18 and thereby avoids an enlargement of the pressurized inner cone 98 on the side facing the pump chamber 18 Side of the piston ring 24 when the piston pump 10 is operating.

Abstract

The invention relates to a piston pump (10) for a hydraulic motor vehicle braking system provided with an anti-slip regulating device. According to the invention, the piston pump(10) comprises a piston ring (24) made out of PTFE for example. The piston ring is also used as a sealing and guiding ring. The invention reduces the technical complexity required for assembly and reduces the production costs of said piston pump (10). In order to ensure reliable sealing, the piston ring (24) is provided with an inner cone on the side facing the pump chamber (18) thereof, whereby the piston ring (24) during the pumping lift is subjected to pressure from the pump chamber (18) and pressed against the bore (12) of the pump in a sealing position.

Description

Kolbenpumpe piston pump
Beschreibungdescription
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Kolbenpumpe ist insbesondere zum Fördern von Bremsflüssigkeit in einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage vorgesehen.The invention relates to a piston pump with the features of the preamble of claim 1. The piston pump is provided in particular for conveying brake fluid in a hydraulic vehicle brake system.
Derartige Kolbenpumpen sind in einer Vielzahl von Ausgestaltungen bekannt. Ein Beispiel einer derartigen Kolbenpumpe für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage ist offenbart in der DE 197 12 147 A1. Die bekannte Kolbenpumpe weist ein Pumpengehäuse mit einer Pumpenbohrung auf, in der ein Pumpenkolben axial verschieblich einliegt. Zum Fördern von Bremsflüssigkeit ist der Pumpenkolben beispielsweise mittels eines Exzenters zu einer axial in der Pumpenbohrung hin- und hergehenden Hubbewegung antreibbar. Ein axialer Abschnitt der Pumpenbohrung bildet einen Pumpeπraum der Kolbenpumpe, dessen Volumen bei der Hubbewegung des Pumpenkolbens abwechselnd vergrößert (Rückhub) und verkleinert (Förderhub) wird. Dabei fördert die Kolbenpumpe in an sich bekannter Weise Fluid (Bremsflüssigkeit). Zur axialen Führung des Pumpenkolbens in der Pumpenbohrung auf einer dem Pumpenraum zugewandten Seite weist der Pumpenkolben der bekannten Kolbenpumpe einen Führungsring auf. Zur Abdichtung des Pumpenraums ist ein Dichtring auf einer dem Pumpenraum zugewandten Seite des Führungsrings vorgesehen.Piston pumps of this type are known in a large number of configurations. An example of such a piston pump for a hydraulic vehicle brake system is disclosed in DE 197 12 147 A1. The known piston pump has a pump housing with a pump bore in which a pump piston lies axially displaceably. In order to convey brake fluid, the pump piston can be driven, for example by means of an eccentric, for a stroke movement that reciprocates axially in the pump bore. An axial section of the pump bore forms a pump chamber of the piston pump, the volume of which is alternately increased (return stroke) and reduced (delivery stroke) during the stroke movement of the pump piston. The piston pump delivers fluid (brake fluid) in a manner known per se. For axially guiding the pump piston in the pump bore on a side facing the pump chamber, the pump piston of the known piston pump has a guide ring. To seal the pump chamber, a sealing ring is provided on a side of the guide ring facing the pump chamber.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist einen Kolbenring auf einer dem Pumpenraum zugewandten Seite des Pumpenkolbens auf, der den Pumpenkolben jedenfalls während des Förderhubs in der Pumpenbohrung abdichtet und der den Pumpenkolben an dem dem Pumpenraum zugewandten Ende axial verschieblich in der Pumpenbohrung führt. Der Kolbenring der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe bildet also sowohl einen Dicht- als auch einen Führungsring auf der dem Pumpenraum zugewandten Seite des Pumpenkolbens. Dabei genügt es, wenn der Kolbenring den Pumpenkolben während des Förderhubs in der Pumpenbohrung abdichtet, während des Rückhubs des Pumpenkolbens ist eine Abdichtung nicht erforderlich. Der Kolbenring kann beispielsweise eine Dichtmanschette aufweisen, die während des Rückhubs des Pumpenkolbens in Richtung des Pumpenraums überströmbar ist. Der Kolbenring kann auf dem Pumpenkolben oder in der Pumpenbohrung axial gehalten sein, der Kolbenring kann sich also mit dem Pumpenkolben mitbewegen oder ortsfest in der Pumpenbohrung gehalten sein.The piston pump according to the invention with the features of claim 1 has a piston ring on a side of the pump piston facing the pump chamber, which seals the pump piston in any case during the delivery stroke in the pump bore and which axially displaceably guides the pump piston in the pump bore at the end facing the pump chamber. The piston ring of the piston pump according to the invention thus forms both a sealing ring and a guide ring on the side of the pump piston facing the pump chamber. It is sufficient if the piston ring seals the pump piston in the pump bore during the delivery stroke; a seal is not necessary during the return stroke of the pump piston. The piston ring can, for example, have a sealing sleeve which can be flowed over during the return stroke of the pump piston in the direction of the pump chamber. The piston ring can be held axially on the pump piston or in the pump bore, ie the piston ring can move with the pump piston or be held stationary in the pump bore.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass ein einziger Kolbenring auf der dem Pumpenraum zugewandten Seite des Pumpenkolbens zu dessen axialer Führung und Abdichtung in der Pumpenbohrung genügt. Der Herstellungs- und Montageaufwand sind dadurch verringert. Zudem ist eine zur Abdichtung und axialen Führung des Pumpenkolbens erforderliche axiale Länge durch die Verwendung nur eines Kolbenrings verringert, der Pumpenkolben und die Kolbenpumpe können axial kürzer ausgeführt werden.The invention has the advantage that a single piston ring on the side of the pump piston facing the pump chamber is sufficient for its axial guidance and sealing in the pump bore. The manufacturing and assembly costs are reduced. In addition, an axial length required for sealing and axially guiding the pump piston through the Use of only one piston ring reduced, the pump piston and the piston pump can be made axially shorter.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung zum Gegenstand.The subclaims relate to advantageous refinements and developments of the invention specified in claim 1.
Gemäß Anspruch 2 weist der Kolbenring in einem Axialabschnitt eine Umfangsfläche auf, die von Fluid aus dem Pumpenraum beaufschlagt wird. Der Axialabschnitt ist vorzugsweise dem Pumpenraum zugewandt. Zweck dieser Ausgestaltung der Erfindung ist, dass das während des Förderhubs des Pumpenkolbens im Pumpenraum unter Druck stehende Fluid den Kolbenring in dem Axialabschnitt an der Umfangsfläche ' beaufschlagt und dadurch den Kolbenring an eine der beaufschlagten Umfangsfläche des Kolbenrings abgewandte Gegenfläche andrückt, um eine gute Abdichtung . des Pumpenkolbens während des Förderhubs zu erreichen. Ist der Kolbenring axial auf dem Pumpenkolben gehalten und bewegt sich mit diesem mit, ist die Gegenfläche, an die das Fluid aus dem Pumpenraum den Kolbenring andrückt, eine Wandung der Pumpenbohrung, an der der Kolbenring während der Hubbewegung des Pumpenkolbens entlang gleitet. Die vom Fluid beaufschlagte Umfangsfläche ist eine Innenumfangsfläche des Kolbenrings. Die Umfangsfläche ist auf einen Axialabschnitt des Kolbenrings beschränkt, da der Kolbenring auf einem weiteren Teil seiner axialen Länge dichtend am Pumpenkolben anliegt und nicht mit Fluid beaufschlagt ist. Ist der Kolbenring axial in der Purnpenbohrung gehalten und bewegt sich nicht mit dem Pumpenkolben mit, ist die Gegenfläche, an die das Fluid aus dem Pumpenraum den Kolbenring während des Förderhubs dichtend andrückt eine Außenumfangsfläche des Pumpenkolbens, der in diesem Fall im Kolbenring axial gleitet. Die vom Fluid aus dem Pumpenraum beim Förderhub des Pumpenkolbens beaufschlagte Umfangsfläche ist in diesem Fall eine Außenumfangsfläche des Kolbenrings. Anspruch 3 sieht vor, die mit dem Fluid aus dem Pumpenraum beaufschlagte Umfangsfläche durch eine Durchmesseränderung des Kolbenrings am Innen- b∑w. am Außenumfang .des Kolbenrings darzustellen. Die Durchmesseränderung kann beispielsweise als Konusfläche (Anspruch 4) oder als Ringstufe (Anspruch 5) am Innen- oder am Außenumfang des Kolbenrings dargestellt sein. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass keine Durchmesseränderung des Pumpenkolbens und/oder der Pumpenbohrung im Bereich des Kolbenrings vorgesehen sein muss, um den Kolbenring in einem Axialabschnitt mit Fluid aus dem Pumpenraum zu beaufschlagen. Dies vereinfacht und verbilligt die Herstellung des Pumpenkolbens bzw. der Pumpenbohrung.According to claim 2, the piston ring has in an axial section a circumferential surface which is acted upon by fluid from the pump chamber. The axial section preferably faces the pump chamber. The purpose of this embodiment of the invention is that the pressurized fluid during the delivery stroke of the pump piston in the pump chamber under pressure applied to the piston ring in the axial section on the peripheral surface ', and thereby the piston ring presses facing away from mating surface on one of the applied circumferential surface of the piston ring to form a good seal. to reach the pump piston during the delivery stroke. If the piston ring is held axially on the pump piston and moves with it, the counter surface against which the fluid from the pump chamber presses the piston ring is a wall of the pump bore, along which the piston ring slides during the stroke movement of the pump piston. The peripheral surface acted upon by the fluid is an inner peripheral surface of the piston ring. The circumferential surface is limited to an axial section of the piston ring, since the piston ring lies sealingly against the pump piston over a further part of its axial length and is not acted upon by fluid. If the piston ring is held axially in the pump bore and does not move with the pump piston, the counter surface against which the fluid from the pump chamber seals the piston ring during the delivery stroke is an outer peripheral surface of the pump piston, which in this case slides axially in the piston ring. The peripheral surface acted upon by the fluid from the pump chamber during the delivery stroke of the pump piston is in this case an outer peripheral surface of the piston ring. Claim 3 provides that the circumferential surface acted upon by the fluid from the pump chamber by changing the diameter of the piston ring on the inside or outside. on the outer circumference of the piston ring. The change in diameter can be represented, for example, as a conical surface (claim 4) or as a ring step (claim 5) on the inner or outer circumference of the piston ring. This configuration has the advantage that there is no need to change the diameter of the pump piston and / or the pump bore in the region of the piston ring in order to apply fluid from the pump chamber to the piston ring in an axial section. This simplifies and reduces the cost of producing the pump piston or the pump bore.
Gemäß Anspruch 6 ist der Kolbenring symmetrisch zu einer Radialmittelebene ausgebildet, er weist also die Durchmesseränderung zur Darstellung der mit dem Fluid aus dem Pumpenraum beaufschlagten Umfangsfläche an seinen beiden Stirnseiten auf. Diese Ausgestaltung der Erfindung vermeidet eine verkehrte Einbaulage des Kolbenrings und schließt Montagefehler weitgehend aus.According to claim 6, the piston ring is formed symmetrically to a radial center plane, so it has the change in diameter to show the circumferential surface acted upon by the fluid from the pump chamber on its two end faces. This embodiment of the invention avoids a wrong installation position of the piston ring and largely eliminates assembly errors.
Zur Erzielung einer guten Dichtwirkung sieht Anspruch 7 ein Untermaß eines Innendurchmessers des Kolbenrings in Bezug auf den Pumpenkolben und/oder Anspruch 8 ein Übermaß eines Außendurchmessers des Kolbenrings in Bezug auf die Pumpenbohrung vor. Das Untermaß bzw. Übermaß bewirkt, dass der Pumpenkolben mit Vorspannung am Pumpenkolben bzw. in der Purnpenbohrung anliegt.In order to achieve a good sealing effect, claim 7 provides an undersize of an inner diameter of the piston ring in relation to the pump piston and / or claim 8 an oversize of an outer diameter of the piston ring in relation to the pump bore. The undersize or oversize causes the pump piston to bear against the pump piston or in the pump bore with pretension.
Gemäß Anspruch 9 ist eine Freifläche über einen Teil einer axialen Länge des Kolbenrings vorgesehen, so dass der Kolbenring nur über einen Teil seiner axialen Länge an der Pumpenbohrung oder am Pumpenkolben anliegt. Die Freifläche verringert eine Reibung des Kolbenrings. Die Freifläche ist axial außerhalb der vom Fluid aus dem Pumpenraum beaufschlagten Umfangsfläche des Kolbenrings vorgesehen. 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 ver-, wendet. 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 Leπkhilfe (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.According to claim 9, a free area is provided over part of an axial length of the piston ring, so that the piston ring is only in contact with the pump bore or the pump piston over part of its axial length. The free area reduces friction of the piston ring. The free surface is provided axially outside the circumferential surface of the piston ring acted upon by the fluid from the pump chamber. The piston pump according to the invention is provided in particular as a pump in a brake system of a vehicle and is used to control the pressure in wheel brake cylinders. Depending on the type of brake system, the abbreviations ABS, ASR or FDR or EHB are comparable for such brake systems, applies. In the brake system, the pump is used, for example, to return brake fluid from a wheel brake cylinder or from several wheel brake cylinders to a master brake cylinder (ABS) and / or to convey brake fluid from a reservoir into a wheel brake cylinder or into several wheel brake cylinders (ASR or FDR or EHB) , The pump is required, for example, in a brake system with wheel slip control (ABS or ASR) and / or in a brake system (FDR) serving as a steering aid and / or in an electro-hydraulic brake system (EHB). The wheel slip control (ABS or ASR) can, for example, prevent the vehicle's wheels from locking during braking when the brake pedal (ABS) is pressed hard and / or the vehicle's driven wheels spinning when the accelerator pedal (ASR) is pressed hard , In a brake system serving as a steering aid (FDR), brake pressure is built up in one or more wheel brake cylinders independently of an actuation of the brake pedal or accelerator pedal, for example in order to prevent the vehicle from breaking out of the lane desired by the driver. The pump can also be used in an electrohydraulic brake system (EMS), in which the pump delivers the brake fluid into the wheel brake cylinder or in the wheel brake cylinders if an electric brake pedal sensor detects an actuation of the brake pedal or the pump for filling a memory of the brake system serves.
Zeichnungdrawing
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugt ausgewählter, in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below on the basis of preferably selected exemplary embodiments shown in the drawing. Show it:
Figur 1 eine erfindungsgemäße Kolbenpumpe im Achsschnitt; Figur 2 eine vergrößerte Darstellung eines Kolbenrings der Kolbenpumpe aus Figur 1 gemäß Einzelheit II in Figur 1; undFigure 1 shows a piston pump according to the invention in axial section; FIG. 2 shows an enlarged illustration of a piston ring of the piston pump from FIG. 1 according to detail II in FIG. 1; and
Figuren 3 und 4 zwei abgewandelte Ausführungsformen von Kolbenringen der Kolbenpumpe aus Figur 1 in einer Figur 2 entsprechenden Darstellung.Figures 3 and 4 two modified embodiments of piston rings of the piston pump of Figure 1 in a representation corresponding to Figure 2.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
Die in Figur 1 dargestellte, erfindungsgemäße Kolbenpumpe 10 ist in eine gestufte Pumpenbohrung 12 eingesetzt, welche in einem Hydraulikblock angebracht ist, der ein Pumpengehäuse 14 bildet. Der Hydraulikblock, von dem in der Zeichnung nur ein die Kolbenpumpe 10 umgebendes Bruchstück dargestellt ist, ist Bestandteil einer schlupfgeregelten, im übπgen nicht dargestellten, hydraulischen Fahrzeugbremsanlage. In ihn sind außer der Kolbenpumpe 10 weitere hydraulische Bauteile wie Magnetventile oder Druckspeicher eingesetzt und hydraulisch miteinander und mit der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe 10 verschaltet.The piston pump 10 according to the invention shown in FIG. 1 is inserted into a stepped pump bore 12 which is mounted in a hydraulic block which forms a pump housing 14. The hydraulic block, of which only one fragment surrounding piston pump 10 is shown in the drawing, is part of a slip-controlled hydraulic vehicle brake system, which is not shown in the drawing. In addition to the piston pump 10, further hydraulic components such as solenoid valves or pressure accumulators are inserted into it and hydraulically connected to one another and to the piston pump 10 according to the invention.
Die Kolbenpumpe 10 weist einen Pumpenkolben 16 auf, dessen eines, einem Pumpenraum 18 abgewandtes Ende mit einem Führungsring 20 in der Pumpenbohrung 12 geführt und mit einem Dichtring 22 abgedichtet ist. Der Pumpenraum 18 ist ein axialer Abschnitt der Pumpenbohrung 12 an einem Ende des Pumpenkolbens 16. Ein Volumen des Pumpenraums 18 ändert sich bei einer Hubbewegung des Pumpenkolbens 16, wodurch die Kolbenpumpe 10 in an sich bekannter Weise Fluid fördert. Ein anderes, dem Pumpenraum 8 zugewandtes Ende des Kolbens 16 ist mit einem noch zu erläuterndem Kolbenring 24 in einer Laufbuchse 26 der Kolbenpumpe 10 axial verschieblich geführt und abgedichtet. Die Laufbuchse 26 ist mit einer Presspassung in die Pumpenbohrung 12 des Pumpengehäuses 14 eingesetzt. Die Presspassung bewirkt eine Abdichtung zwischen Ein- und Auslassseite, d.h. zwischen Nieder- und Hochdruckseite der Kolbenpumpe 10.The piston pump 10 has a pump piston 16, one end of which, facing away from a pump chamber 18, is guided with a guide ring 20 in the pump bore 12 and sealed with a sealing ring 22. The pump chamber 18 is an axial section of the pump bore 12 at one end of the pump piston 16. A volume of the pump chamber 18 changes during a stroke movement of the pump piston 16, as a result of which the piston pump 10 conveys fluid in a manner known per se. Another end of the piston 16 facing the pump chamber 8 is guided and sealed axially displaceably with a piston ring 24 to be explained in a bushing 26 of the piston pump 10. The bushing 26 is press-fitted into the pump bore 12 of the pump housing 14. The press fit creates a seal between the inlet and outlet side, ie between the low and high pressure side of the piston pump 10.
Für den Pumpeneinlass ist im Kolben 16 eine axiale Sackbohrung 28 von einer dem Pumpenraum 18 zugewandten Seite her angebracht, die nahe ihresFor the pump inlet, an axial blind bore 28 is made in the piston 16 from a side facing the pump chamber 18, which is close to it
* Grundes von Querbohrungen 30 gekreuzt wird. Sack- und Querbohrungen 28, 30 kommunizieren über einen Stirnrand 32 der Laufbuchse 26 hinweg durch die * The bottom of cross holes 30 is crossed. Blind and transverse bores 28, 30 communicate through an end edge 32 of the bushing 26 through the
Pumpenbohrung 12 hindurch mit einer Zuströmbohrung 34, die radial zurPump bore 12 through with an inflow bore 34 which is radial to
Pumpenbohrung 12 und in diese mündend in dem das Pumpengehäuse 14 bildenden Hydraulikblock angebracht ist.Pump bore 12 and opening into this in the hydraulic block forming the pump housing 14 is attached.
Auf einer dem Pumpenraum 18 zugewandten Seite des Kolbens 16 ist ein Rückschlagventil als Einlassventil 36 angebracht. Das Einlassventil 36 weist eine Ventilkugel 38 als Ventilschließkörper auf, die mit einem konischen Ventilsitz 40 zusammenwirkt, der an einer Mündung der Sackbohrung 28 des Kolbens 16 angebracht ist. Eine Schraubendruckfeder als Ventilschließfeder 42 drückt die Ventilkugel 38 gegen den Ventilsitz 40. Ventilkugel 38 und Ventilschließfeder 42 sind in einem Ventilkäfig 44 aufgenommen, welcher als napfförrniges Tiefziehteil aus Blech mit einem etwa dem Durchmesser des Kolbens 16 entsprechenden Durchmesser hergestellt und mit Durchströmöffnungen 46 versehen ist. Der Ventilkäfig 44 weist eine Ringstufe 48 auf, mit der er an einer dem Pumpenraum 18 zugewandten Stirnseite des Kolbens 16 anliegt. Des weiteren weist der Ventilkäfig 44 einen mit ihm einstückigen, nach außen stehenden Radialflansch 50 auf, gegen den eine Schraubendruckfeder als Kolbenrückstellfeder 52 drückt und auf diese Weise den Ventilkäfig 44 am Kolben 16 hält. Der Radialflansch 50 hält zugleich den Kolbenring 24 zwischen sich und einem sich an einer Ringschulter 54 des Kolbens 16 abstützenden Stützring 56 in axialer Richtung auf dem Kolben 16.A check valve is attached as an inlet valve 36 on a side of the piston 16 facing the pump chamber 18. The inlet valve 36 has a valve ball 38 as a valve closing body which interacts with a conical valve seat 40 which is attached to an opening of the blind bore 28 of the piston 16. A helical compression spring as a valve closing spring 42 presses the valve ball 38 against the valve seat 40. The valve ball 38 and valve closing spring 42 are accommodated in a valve cage 44, which is made as a cup-shaped deep-drawn part made of sheet metal with a diameter approximately corresponding to the diameter of the piston 16 and is provided with throughflow openings 46. The valve cage 44 has an annular step 48, with which it rests on an end face of the piston 16 facing the pump chamber 18. Furthermore, the valve cage 44 has a radial flange 50, which is integral with it, and against which a helical compression spring acts as a piston return spring 52 and in this way holds the valve cage 44 on the piston 16. The radial flange 50 also holds the piston ring 24 between itself and a support ring 56, which is supported on an annular shoulder 54 of the piston 16, on the piston 16 in the axial direction.
Die Kolbenrückstellfeder 52 drückt über den Radialflansch 50 des Ventilkäfigs 44 den Kolben 16 in axialer Richtung gegen einen Umfang eines elektromotorisch rotierend antreibbaren Exzenters 58, der zum Antrieb des Kolbens 16 zu einer hin- und hergehenden Hubbewegung in an sich bekannter Weise dient.The piston return spring 52 presses the piston 16 in the axial direction against a circumference of an electric motor via the radial flange 50 of the valve cage 44 Eccentric 58 which can be driven in rotation and which serves to drive the piston 16 for a reciprocating stroke movement in a manner known per se.
Auf einer an den Pumpenraum 18 angrenzenden Seite weist die Laufbuchse 26 einen mit ihr einstückigen Laufbuchsenboden 60 auf, in dessen Mitte ein durchgehendes Auslassloch 62 der Kolbenpumpe 10 angebracht ist.On a side adjoining the pump chamber 18, the bushing 26 has a bushing base 60 which is integral with it and in the middle of which a through-hole 62 of the piston pump 10 is made.
Auf einer dem Pumpenraum 18 abgewandten Seite ist ein Verschlussteil 64 am Laufbuchsenboden 60 angebracht. Das Verschlussteil 64 weist die Form eines zylindrischen Stopfens auf. Es ist in die Pumpenbohrung 12 eingesetzt und durch eine Verstemmung 66 des Pumpengehäuses 14 in der Pumpenbohrung 12 befestigt und fluiddicht abgedichtet. Das Verschlussteil 64 hält zugleich die Laufbuchse 26 in der Pumpenbohrung 12.On a side facing away from the pump chamber 18, a closure part 64 is attached to the liner bottom 60. The closure part 64 has the shape of a cylindrical stopper. It is inserted into the pump bore 12 and fastened in the pump bore 12 by caulking 66 of the pump housing 14 and is sealed in a fluid-tight manner. The closure part 64 also holds the bushing 26 in the pump bore 12.
Auf einer der Laufbuchse 26 zugewandten Stirnseite ist eine flache, vorzugsweise zylindrische Ausnehmung 68 im Verschlussteil 64 angebracht, in die die Laufbuchse 26 mit ihrem Laufbuchsenboden 60 eingesetzt ist. Zur Befestigung des Verschlussteils 64 an der Laufbuchse 26 weist die Laufbuchse 26 an ihrem in das Verschlussteil 64 eingesetzten Laufbuchsenboden 60 einen nach außen überstehenden Radialbund 70 auf, der eine Hinterschneidung 72 bildet, die von einem Rand 74 der Ausnehmung 68 des Verschlussteils 64 hintergriffen wird. Um den Rand 74 in Hintergriff mit der Hinterschneidung 72 zu bringen, ist er radial nach innen beispielsweise durch Bördeln, umgeformt. Zur Befestigung reicht ein Bördeln an drei bis vier Stellen des Umfangs aus.A flat, preferably cylindrical recess 68 is made in the closure part 64 on one end face facing the bushing 26, into which the bushing 26 with its bushing base 60 is inserted. To fasten the closure part 64 to the bushing 26, the bushing 26 has, on its bushing base 60 inserted in the closure part 64, an outwardly projecting radial collar 70 which forms an undercut 72 which is undercut by an edge 74 of the recess 68 of the closure part 64. In order to bring the edge 74 into engagement with the undercut 72, it is deformed radially inwards, for example by flanging. Flanging at three to four points on the circumference is sufficient for fastening.
An einem Grund der Ausnehmung 68 ist ein axiales Sackloch 76 im Verschlussteil 64 angebracht, in welchem ein Rückschlagventil als Auslassventil 78 untergebracht ist, das mit einem Ventilsitz 80 zusammenwirkt, welcher an einer dem Verschlussteil 64 zugewandten Mündung des Auslasslochs 62 im Laufbuchsenboden 60 angebracht ist. Im Sackloch 76 des Verschlussteils 64 ist eine Ventilkugel 82 als Ventilschließkörper eingesetzt, welche von einer Schraubendruckfeder 84 als Ventilschließfeder gegen den Ventilsitz 80 gedrückt wird.At one base of the recess 68, an axial blind hole 76 is made in the closure part 64, in which a check valve is accommodated as an outlet valve 78, which cooperates with a valve seat 80 which is attached to an opening of the outlet hole 62 in the liner bottom 60 facing the closure part 64. In the blind hole 76 of the closure part 64, a valve ball 82 is used as a valve closing body, which of a Helical compression spring 84 is pressed as a valve closing spring against the valve seat 80.
Als Pumpenauslass sind eine Anzahl Radialkanäle 86 in einer Außenseite des Laufbuchsenbodens 60 angebracht, die in einem Ringkanal 88 münden, der am Grund der Ausnehmung 68 des Verschlussteils 64 angebracht ist. Vom Ringkanal 88 führen Auslasskanäle 90 nach außen in eine Ringleitung 92, die den Laufbuchsenboden 60 in der Pumpenbohrung 12 umschließt. In die Ringleitung 92 mündet eine Auslassbohrung 94, die im Pumpengehäuse 14 angebracht ist.As a pump outlet, a number of radial channels 86 are attached in an outer side of the liner base 60, which open into an annular channel 88, which is attached to the bottom of the recess 68 of the closure part 64. Outlet channels 90 lead outward from the ring channel 88 into a ring line 92 which surrounds the liner bottom 60 in the pump bore 12. An outlet bore 94, which is made in the pump housing 14, opens into the ring line 92.
Der in Figur 2 vergrößert dargestellte Kolbenring 24 hat eine Doppelfunktion, er dichtet den Pumpenkolben 16 in der Pumpenbohrung 12 im Pumpengehäuse 14 ab und er führt den Kolben 16 axial in der Pumpenbohrung 12. Der Kolbenring 24 bildet einen Dicht- und Führungsring. Der Kolbenring 24 ist aus einem Kunststoff (PTFE, Polytetraflurethylen) hergestellt. Der Kolbenring 24 weist ein Untermaß in Bezug auf den Pumpeπkolben 16 auf, d.h. er ist mit Vorspannung und dadurch abdichtend auf den Pumpenkolben 16 aufgesetzt. In Bezug auf die Pumpenbohrung 12 weist der Kolbenring 24 ein Übermaß auf, so dass er auch hier mit Vorspannung und dadurch abdichtend anliegt. Axial ist der Kolbenring 24 zwischen dem Stützring 56 und dem Radialflansch 50 des Ventilkäfigs 44 gehalten. Es besteht axiales Spiel zwischen dem Stützring 56 und dem Radialflansch 50, der Kolbenring 24 ist axial nicht vorgespannt. Da der Kolbenring 24 axial zwischen dem Stützring 56 und dem Radialflansch 50 auf dem Kolben 16 gehalten ist, bewegt sich der Kolbenring 24 mit dem Pumpenkolben 16 mit. Bei einer Hubbewegung des Pumpenkolbens 16 gleitet der Kolbenring 24 an einer Wandung der Pumpenbohrung 12 entlang, die eine Gegenfläche 96 bildet, an der der Kolbenring 24 abdichtet anliegt. Der Kolbenring 24 kann beispielsweise mit Kohlefasern verstärkt sein. Durch eine Graf itbeimischung können die Gleiteigenschaften des Kolbenrings 24 verbessert sein. Bei der in Figuren 1 und 2 dargestellten Ausgestaltung der Erfindung weist der Kolbenring 24 einen Innenkonus 98 an seiner dem Pumpenraum 18 zugewandten Stirnseite auf. Der Innenkonus 98 erstreckt sich über einen Teil einer axialen Länge des Kolbenrings 24. Eine Mantelfläche des Innenkonus 98 bildet eine Innenumfangsfläche 100 des Kolbenrings 24, die, da der Innenkonus 98 in Richtung des Pumpenraums 18 offen ist, von Bremsflüssigkeit aus dem Pumpenraum 18 beaufschlagt ist. Während eines Förderhubs des Pumpenkolbens 16 beaufschlagt die vom Pumpenkolben 16 im Pumpenraum 18 unter Druck gesetzte Bremsflüssigkeit die Innenumfangsfläche 100 . des Kolbenrings 24 mit Druck und drückt dadurch den Kolbenring 24 radial nach außen gegen die Wandung der Pumpenbohrung 12, die die Gegenfläche 96 bildet. Durch die Druckbeaufschlagung der Innenumfangsfläche 100 wird eine zuverlässige Abdichtung des Pumpenkoibens 16 in der Pumpenbohrung 12 insbesondere bei hohem Förderdruck sichergestellt.The piston ring 24 shown enlarged in FIG. 2 has a double function, it seals the pump piston 16 in the pump bore 12 in the pump housing 14 and it guides the piston 16 axially in the pump bore 12. The piston ring 24 forms a sealing and guide ring. The piston ring 24 is made of a plastic (PTFE, polytetraflurethylene). The piston ring 24 has an undersize in relation to the pump piston 16, that is to say it is placed on the pump piston 16 with a prestress and thus in a sealing manner. In relation to the pump bore 12, the piston ring 24 has an oversize, so that here too it rests with a prestress and thereby in a sealing manner. The piston ring 24 is held axially between the support ring 56 and the radial flange 50 of the valve cage 44. There is axial play between the support ring 56 and the radial flange 50, the piston ring 24 is not preloaded axially. Since the piston ring 24 is held axially between the support ring 56 and the radial flange 50 on the piston 16, the piston ring 24 moves with the pump piston 16. During a stroke movement of the pump piston 16, the piston ring 24 slides along a wall of the pump bore 12, which forms a counter surface 96, against which the piston ring 24 rests. The piston ring 24 can be reinforced with carbon fibers, for example. A graphite admixture can improve the sliding properties of the piston ring 24. In the embodiment of the invention shown in FIGS. 1 and 2, the piston ring 24 has an inner cone 98 on its end face facing the pump chamber 18. The inner cone 98 extends over part of an axial length of the piston ring 24. An outer surface of the inner cone 98 forms an inner circumferential surface 100 of the piston ring 24 which, since the inner cone 98 is open in the direction of the pump chamber 18, is acted upon by brake fluid from the pump chamber 18 , During a delivery stroke of the pump piston 16, the brake fluid pressurized by the pump piston 16 in the pump chamber 18 acts on the inner peripheral surface 100. of the piston ring 24 with pressure and thereby presses the piston ring 24 radially outward against the wall of the pump bore 12, which forms the counter surface 96. The pressurization of the inner circumferential surface 100 ensures a reliable sealing of the pump piston 16 in the pump bore 12, in particular when the delivery pressure is high.
Figur 3 zeit eine Weiterbildung des Kolbenrings 24. Dieser Kolbenring weist eine Ringstufe 102 am Außenumfang auf, durch die ein Spalt 104 zwischen dem Kolbenring 24 und der Umfangswandung der Pumpenbohrung 12 gebildet ist. Der Spalt 104 ist auf einer dem Pumpeπraum 18 abgewandten Seite des Kolbenrings 24 vorgesehen. Der Spalt 104 bildet eine Freifläche, die die Reibung des Kolbenrings 24 verringert. Die Freifläche ist axial außerhalb des Innenkonus 98 des Kolbenrings 24 vorgesehen und mindert die Dichtwirkung des Kolbenrings 24 durch die Druckbeaufschlagung im Bereich des Innenkonus 98 nicht.3 shows a development of the piston ring 24. This piston ring has an annular step 102 on the outer circumference, through which a gap 104 is formed between the piston ring 24 and the peripheral wall of the pump bore 12. The gap 104 is provided on a side of the piston ring 24 facing away from the pump chamber 18. The gap 104 forms a free area that reduces the friction of the piston ring 24. The free surface is provided axially outside the inner cone 98 of the piston ring 24 and does not reduce the sealing effect of the piston ring 24 due to the pressurization in the area of the inner cone 98.
Figur 4 zeigt eine weitere Abwandlung des Kolbenrings 24 aus Figuren 1 und 2. Der in Figur 4 gezeigte Kolbenring 24 weist Innenkonen 98 an seinen beiden Stirnseiten auf. Der Kolbenring 24 ist dadurch symmetrisch zu seiner Radialmittelebene und kann deswegen nicht verkehrt herum auf den Kolben 16 aufgesetzt werden. Diese Ausgestaltung schließt Montagefehler des Kolbenrings 24 aus. Eine weitere Bedeutung hat der zweite Innenkonus 98 nicht. Als weiteren Unterschied zu Figuren 1 bis 3 weist in Figur 4 der Kolben 16 einen mit ihm einstückigen, nach außen stehenden Radialbund 106 zur axialen Abstützung des Kolbenrings 24 auf dem Pumpenkolben 16 auf. Der Stützπng 56 entfällt dadurch. Eine konische Fase 108 des Pumpenkolbens 16 am Übergang des Radialbundes 106 in den Pumpenkolben 16 stützt den Kolbenring 24 am Innenkonus 98 auf der dem Pumpenraum 18 abgewandten Seite des Kolbenrings 24 und vermeidet dadurch eine Vergrößerung des mit Druck beaufschlagten Innenkonus 98 auf der dem Pumpenraum 18 zugewandten Seite des Kolbenrings 24 beim Betrieb der Kolbenpumpe 10. FIG. 4 shows a further modification of the piston ring 24 from FIGS. 1 and 2. The piston ring 24 shown in FIG. 4 has inner cones 98 on its two end faces. The piston ring 24 is thereby symmetrical to its radial center plane and therefore cannot be placed on the piston 16 upside down. This configuration rules out assembly errors of the piston ring 24. The second inner cone 98 has no further meaning. As a further difference from FIGS. 1 to 3, the piston 16 in FIG. 4 has a radial collar 106 which is integral with it and stands outwards for axially supporting the piston ring 24 on the pump piston 16. This eliminates the support 56. A conical chamfer 108 of the pump piston 16 at the transition of the radial collar 106 into the pump piston 16 supports the piston ring 24 on the inner cone 98 on the side of the piston ring 24 facing away from the pump chamber 18 and thereby avoids an enlargement of the pressurized inner cone 98 on the side facing the pump chamber 18 Side of the piston ring 24 when the piston pump 10 is operating.

Claims

Patentansprüche claims
1. Kolbenpumpe, mit einem Pumpenkolben, der in einer Pumpenbohrung in einem Pumpengehäuse zu einer axial hin- und hergehenden1. Piston pump, with a pump piston that reciprocates axially in a pump bore in a pump housing
Hubbewegung antreibbar ist und der bei seiner Hubbewegung ein Volumen eines Pumpenraums, welcher ein axialer Abschnitt der Pumpenbohrung ist und auf einer Seite von dem Pumpenkolben begrenzt wird, abwechselnd vergrößert (Rückhub) und verkleinert (Förderhub), und mit einem Kolbenring, der an einem dem Pumpenraum zugewandten Ende desStroke movement is drivable and which in its stroke movement is a volume of a pump chamber, which is an axial section of the pump bore and is delimited on one side by the pump piston, alternately enlarged (return stroke) and reduced (delivery stroke), and with a piston ring, which on one of the Pump chamber facing end of
Pumpenkolbens angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenring (24) einen in axialer Richtung unbelasteten Dicht- und Führungsring bildet, der den Pumpenkolben (16) jedenfalls während des Förderhubs in der Pumpenbohrung (12) abdichtet und der den Pumpenkolben (16) axial verschieblich in der Pumpenbohrung (12) führt.Pump piston is arranged, characterized in that the piston ring (24) forms an unloaded sealing and guide ring in the axial direction, which seals the pump piston (16) in any case during the delivery stroke in the pump bore (12) and which axially displaceable the pump piston (16) leads in the pump bore (12).
2. Kolbenpumpen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenring (24) in einem Axialabschnitt eine Umfangsfläche (1O0) aufweist, die von Fluid aus dem Pumpenraum (18) beaufschlagt wird, wobei die Umfangsfläche (100) einer Gegenfläche (96) abgewandt ist, an der2. Piston pumps according to claim 1, characterized in that the piston ring (24) in an axial section has a peripheral surface (10), which is acted upon by fluid from the pump chamber (18), the peripheral surface (100) facing away from a counter surface (96) is at the
Kolbenring (24) dichtend anliegt und gegenüber der der Kolbenring (24) während der Hubbewegung des Pumpenkolbens (16) verschoben wird. Piston ring (24) lies sealingly and against which the piston ring (24) is displaced during the stroke movement of the pump piston (16).
3. Kolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenring (24) eine Durchmesseränderung aufweist, die die Beaufschlagung der Umfangsfläche (100) des Kolbenrings (24) in dem Axialabschnitt des Kolbenrings (24) mit Fluid aus dem Pumpenraum (18) bewirkt.3. Piston pump according to claim 2, characterized in that the piston ring (24) has a change in diameter, which acts on the peripheral surface (100) of the piston ring (24) in the axial section of the piston ring (24) with fluid from the pump chamber (18) ,
4. Kolbenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenring (24) eine Konusfläche an seiner dem Pumpenraum (18) zugewandten Seite aufweist.4. Piston pump according to claim 3, characterized in that the piston ring (24) has a conical surface on its side facing the pump chamber (18).
5. Kolbenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenring (24) eine Ringstufe als Durchmesseränderung aufweist.5. Piston pump according to claim 3, characterized in that the piston ring (24) has an annular step as a change in diameter.
6. Kolbenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenring (24) symmetrisch zu einer Radialmittelebene ist.6. Piston pump according to claim 3, characterized in that the piston ring (24) is symmetrical to a radial center plane.
7. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenring (24) mit Vorspannung am Pumpenkolben (16) anliegt7. Piston pump according to claim 1, characterized in that the piston ring (24) rests with a bias on the pump piston (16)
8. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenring (24) mit Vorspannung in der Pumpenbohrung (12) anliegt.8. Piston pump according to claim 1, characterized in that the piston ring (24) rests with a bias in the pump bore (12).
9. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenring (24) eine Freifläche (105) an seinem Umfang über einen Teil seiner axialen Länge aufweist, mit der er nicht an einer Gegenfläche (96) anliegt. 9. Piston pump according to claim 1, characterized in that the piston ring (24) has a free surface (105) on its circumference over part of its axial length, with which it does not abut a counter surface (96).
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