JP2009525912A - 自動車ブレーキシステムの偏心体を備えた、液圧式ピストンポンプのための駆動ユニット - Google Patents

Abstract

本発明は、自動車ブレーキシステムの、ピストン（１２）を有する少なくとも１つの液圧式ピストンポンプを駆動するための駆動ユニット（１０）であって、回転駆動可能なモータシャフト（２６）と、該モータシャフト（２６）に取り付けられた偏心体（２４）と、該偏心体（２４）に取り付けられた軸受（２８）とを有しており、前記偏心体（２４）が、駆動されたモータシャフト（２６）の回転運動を、ピストン（１２）の並進運動に変換するために設けられている形式のものに関する。偏心体（２４）から伝達されかつピストン（１２）の長手方向軸線に対して直角方向に作用する横方向力を吸収するために、駆動ユニット（１０）が、横方向力を吸収するエレメント（１８）を有している。この場合、横方向力を吸収するエレメント（１８）は、ピストン（１２）の長手方向軸線の方向に沿って運動可能に案内されていて、少なくとも部分的に、軸受（２８）とピストン（１２）との間に配置されている。

Description

背景技術
本発明は、自動車ブレーキシステムの、ピストンを有する少なくとも１つの液圧式ピストンポンプを駆動するための駆動ユニットであって、回転駆動可能なモータシャフトと、該モータシャフトに取り付けられた偏心体と、該偏心体に取り付けられた軸受とを有しており、前記偏心体が、駆動されたモータシャフトの回転運動を、ピストンの並進運動に変換するために設けられている形式のものに関する。さらに本発明は、自動車ブレーキシステムのための液圧式ポンプシステムと、この形式の駆動ユニットを有している自動車ブレーキシステムとに関する。

たとえばアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）のような、公知の自動車ブレーキシステムのため使用される液圧式ピストンポンプは、ホイールブレーキシリンダ内の圧力の制御に役立つ。ＡＢＳでは、液圧式ピストンポンプは、たとえば１つまたは複数のホイールブレーキシリンダからマスターブレーキシリンダにブレーキ液を再循環するために設けられている。ＡＢＳは、同様に液圧式ピストンポンプを用いているトラクションコントロールシステム（ＡＳＲ）と一緒に動作することが多い。別の公知のシステムである、いわゆるエレクトロニックスタビリティプログラム（ＥＳＰ）は、ＡＢＳとＡＳＲと比較して走行安全性をさらに改善した。ＡＢＳとＡＳＲが走行縦方向に作用するのに対して、ＥＳＰは横方向のダイナミクスに影響し、原則的に横方向のトラフィックコントロールを行う。走行安全性を高めるためのこれら全てのシステムおよび別のシステムには液圧式ピストンポンプが使用されている。

公知の駆動ユニットは、液圧式ピストンポンプの駆動のために偏心体を有している。これは、駆動モータによって駆動されたシャフトの回転運動を、ピストンの並進的な運動に変換するためである。このためにはピストンの端面が、偏心体に取り付けられた針状ころ軸受の外周面に接触される。この場合、針状ころ軸受は、ピストンと偏心体との間の摩擦減少に役立つ。しかし針状ころ軸受に接触しているピストンには偏心体から、ピストンの長手方向軸線に対して横方向に向かっている力も伝達される。これは偏心体の偏心率によるものである。ピストンに作用するこの横方向力は、液圧式ピストンポンプの摩耗を高め、ひいては最終的に液圧式ピストンポンプの耐用年数に不利に作用する。

本発明の課題
従って本発明の課題は、自動車ブレーキシステムの液圧式ピストンポンプを駆動するための駆動ユニットであって、偏心率によって生ぜしめられかつ駆動しようとするピストンに作用する横方向力を防ぐことのできる駆動ユニットを提供することである。

本発明による解決手段
この課題を解決するために、冒頭で述べた形式の駆動ユニット、つまりピストンを有する、自動車ブレーキシステムの少なくとも１つの液圧式ピストンポンプを駆動させるための駆動ユニットを本発明では以下のように構成した。すなわち、偏心体から伝達され、ピストンの長手方向軸線に対して直角方向に作用する横方向力を吸収するために、駆動ユニットが、横方向力を吸収するエレメントを有している。横方向力を吸収するエレメントは、ピストンの長手方向軸線の方向に沿って運動可能に案内されていて、少なくとも部分的に、軸受とピストンとの間に配置されている。

本発明によって、偏心体の並進的な駆動運動は、横方向力を吸収するエレメントを介して、駆動しようとするピストンに伝達される。この場合、横方向力を吸収するエレメントは、駆動しようとするピストンの長手方向軸線の方向で運動可能に案内されている。本発明によるエレメントが、駆動しようとするピストンと、偏心体に取り付けられた軸受との間に配置されていると有利であり、これによってこのエレメントは、偏心体の回転時に、駆動しようとするピストンの長手方向軸線の方向に前後に運動される。この運動は、駆動しようとするピストンに伝達され、これによって最終的にはポンプ運動が生ぜしめられる。ピストン長手方向軸線の方向に沿って運動可能にエレメントを案内することで、駆動しようとするピストンには、ピストンの長手方向軸線に対して直角方向に作用する横方向力が伝達されない。なぜならば、本発明による、横方向力を吸収するエレメントは、駆動しようとするピストンの長手方向軸線の方向にしか運動され得ないからである。したがって、横方向力は、本発明によるエレメントにより吸収され、駆動しようとするピストンに影響を与えない。

全体的に、本発明による駆動ユニットでは、横方向力によって生じる液圧式ピストンポンプの摩耗を阻止し、ひいては液圧式ピストンポンプの耐用期間が著しく高められることが判る。さらに、本発明による並進的な駆動ユニットでは極めて大きい圧力が得られる。

横方向力を吸収するエレメントは、本発明では、偏心体に取り付けられた軸受と、駆動しようとするピストンとの間に配置されているように限定されていない。このエレメントは、たとえば軸受を取り囲んでいるエレメントであってもよく、その場合、エレメントは偏心体の回転時に、ピストン長手方向軸線の方向の並進運動を実施し、この運動が、駆動しようとするピストンに伝達される。

本発明の有利な実施形態
本発明の有利な実施形態では、横方向力を吸収するエレメントが、２つのリニア軸受の間で、駆動しようとするピストンの長手方向軸線の方向に沿って運動可能に案内されている。リニア軸受は、有利には円筒ころ軸受の形式、もしくは滑り軸受の形式で形成されている。特に円筒ころ軸受の形式のリニア軸受は、摩耗が極めて少なくかつ遊びのない案内を可能にし、グリーシングやメンテナンスに関して極めて要求が少ない。

本発明の実用的な実施形態では、横方向力を吸収するエレメントはケージである。ケージは長孔を有しており、この長孔内に偏心体と、偏心体に取り付けられた軸受とが配置されている。この本発明の実用的な実施形態では、偏心体の並進的な駆動運動は、駆動しようとするピストンの長手方向軸線の方向に沿って運動可能に案内されたケージを介して、ピストンに伝達される。これによって偏心体の回転時に、案内されたケージが、駆動しようとするピストンの長手方向軸線の方向に前後に運動される。この運動は、駆動しようとするピストンに伝達され、それによって最終的にポンプ運動が生ぜしめられる。本発明のこの有利な実施形態でも、ピストンの長手方向軸線に沿って運動可能にケージを案内することで、駆動しようとするピストンに横方向力は伝達され得ない。ピストンの長手方向軸線に対して直角方向に作用する力は、ケージによって吸収され、駆動しようとするピストンに作用しない。

長孔の長軸方向が、ピストンの長手方向軸線に対して直角に延在していると有利であり、この場合、長孔の長さ（長軸）は、長孔の幅（短軸）に対して、偏心体の偏心率の少なくとも２倍大きくなっており、長孔の幅は、軸受の外径と一致する。長孔のこの有利な形状によって、偏心体の偏心率は、長孔の長軸方向で作用しなくなる。さらには、軸受の外径に一致している長孔の幅によって、この偏心率は、ピストンの長手方向軸線の方向で確実に作用することが保証され、液圧式ピストンポンプの遊びのない駆動が保証される。この本発明による長孔の形状にもかかわらず、偏心体からケージに伝達される、比較的小さい横方向力は、ケージによって吸収される。

別の有利な実施形態では、偏心体に取り付けられた軸受はころがり軸受であり、針状ころ軸受であると有利である。特に針状ころ軸受は、玉軸受や、円筒ころ軸受と比較して比較的小さい設置スペースと、比較的高い負荷耐性のために本発明による駆動ユニットにとって有利である。

図の簡単な説明
以下に、本発明による駆動ユニットの実施例を添付の図面につき詳しく説明する。図１は、駆動ユニットの概略的な断面図であり、駆動ユニットは、該駆動ユニットに接触された２つのピストンを有している。

図１には、液圧式ピストンポンプの２つのピストン１２を駆動するための、自動車ブレーキシステムの駆動ユニット１０が示されている。

自動車ブレーキシステムの液圧ブロック１６内にはチャンバ（室）１４が形成されている。このチャンバ１４内には２つの液圧式ピストンポンプ（図示せず）の２つのピストン１２が突出している。このピストン１２は液圧ブロック１６内に収容されている。チャンバ１４を通って、駆動モータ（図示せず）のモータシャフト２６が延びている。駆動モータも同様に、液圧ブロック１６内に収容されている。モータシャフト２６は、駆動モータによって回転駆動可能である。モータシャフト２６には、さらに偏心体２４が取り付けられていて、該偏心体２４の周面に沿って針状ころ軸受２８が取り付けられている。

チャンバ１４内に、ケージ１８が配置されている。このケージ１８は、２つのリニア軸受２０によって、ピストン１２の長手方向軸線の方向に沿って運動可能に案内されている。この場合、リニア軸受２０は、円筒ころ軸受として形成されている。これらのリニア軸受２０は、チャンバ１４の上下の境界領域に配置されている。ケージ１８は、長孔２２を有している。この長孔２２は、モータシャフト２６の長手方向軸線の方向に延在していて、モータシャフト２６により貫通されている。長孔２２の内側には、偏心体２４が、偏心体２４に取り付けられた針状ころ軸受２８と一緒に配置されている。両リニア軸受２０によってピストン１２の長手方向軸線の方向に沿って運動可能に案内されているケージ１８と、偏心体２４とは、偏心体２４に取り付けられた針状ころ軸受２８と一緒に、モータシャフト２６および駆動モータと関連して、ピストン１２の駆動のための駆動ユニット１０を構成している。

駆動モータよって駆動されたモータシャフト２６の回転運動は、偏心体２４を介して、案内されたケージ１８の、ピストン１２の長手方向軸線の方向の並進運動に変換され、さらにポンプ運動を実現するために、ケージ１８の外壁に接触されたピストン１２に伝達される。針状ころ軸受２８は、偏心体２４とケージ１８との間の摩擦を減少することに役立つ。両リニア軸受２０の間でケージ１８を案内することによって、偏心体２４からピストン１２には、摩耗を起こしかつピストン１２の長手方向軸線に対して直角方向に作用する横方向力が伝達されない。なぜなら、ケージ１８は、駆動しようとするピストン１２の長手方向軸線の方向にのみ運動され得るからである。

液圧式ピストンポンプのピストン１２は、その端面で、ケージ１８の外壁に接触している。ピストン１２の駆動時に、ピストン１２がケージ１８の外壁に接触していることを常に確実にするために、ピストン１２は、液圧式ピストンポンプ内に設けられた、ロードされた（荷重をかけられた）コイルばねによって、ケージ１８の外壁に押し当てられている。

ケージ１８内の長孔２２は、ポンプの長手方向軸線の方向の常に遊びのない駆動が保証され、さらに偏心体２４からケージ１８に伝達される横方向力を最小限に減じることができるように形成されている。このためにはまず、長孔２２の長軸が、ピストン１２の長手方向軸線に対して直角方向に延在している。さらに長孔２２の長さが、長孔２２の幅に対して、偏心体の偏心率の少なくとも２倍大きくなっている。ピストン１２の長手方向軸線に対して、このように選択された長孔２２の長さおよび方向によって、偏心体２４の偏心率は、長孔２２の長軸方向では作用しない。偏心体２４の偏心率によって生ぜしめられ、ピストン１２の長手方向軸線に対して直角方向に作用しかつケージ１８に伝達される横方向力は、したがって最小限に減じられる。

さらには、長孔２２の幅は、針状ころ軸受２８の外径に一致している。このように選択された長孔の幅によって、偏心体２４の偏心率は、ピストン１２の長手方向軸線の方向で確実に作用し、それによって、液圧式ピストンポンプの遊びのない駆動を実現させることができる。それにも関わらず、偏心体２４からケージ１８に伝達される、ピストンの長手方向軸線に対して横方向に作用する力は、ケージ１８によって吸収され、最終的には両リニア軸受２０に伝達される。

図１は、ケージ１８を右側の終端位置で示している。この位置では、ケージ２８の右側の外壁に接触されたピストン１２が、その下死点に位置している。モータが時計回りに回転すると、偏心体２４の、対応した回転が生ぜしめられる。これによって、ケージ１８が左側の終端位置に向かって運動され、それに伴い右側のピストンの、上死点の方向に向かった運動が生ぜしめられる。

全体的に、図１に示されている駆動ユニット１０が、ピストン１２の遊びのない駆動を可能にしていることが判る。この駆動ユニット１０によって、ピストン１２の長手方向軸線に対して直角方向に作用する、偏心体１２から伝達される横方向力を最小限に減じることができる。駆動しようとするピストン１２には、その長手方向と同じ方向に向かった力しか作用せず、それによって、駆動される液圧式ピストンポンプの摩耗傾向が著しく減じられる。

図１は、駆動ユニットの概略的な断面図であり、該駆動ユニットは、該駆動ユニットに接触された２つのピストンを有している。

Claims (8)

1. 自動車ブレーキシステムの、ピストン（１２）を有する少なくとも１つの液圧式ピストンポンプを駆動するための駆動ユニット（１０）であって、回転駆動可能なモータシャフト（２６）と、該モータシャフト（２６）に取り付けられた偏心体（２４）と、該偏心体（２４）に取り付けられた軸受（２８）とを有しており、前記偏心体（２４）が、駆動されたモータシャフト（２６）の回転運動を、ピストン（１２）の並進運動に変換するために設けられている形式のものにおいて、前記駆動ユニット（１０）が、偏心体（２４）から伝達されかつピストン（１２）の長手方向軸線に対して直角方向に作用する横方向力を吸収するための、横方向力を吸収するエレメント（１８）を有していて、該横方向力を吸収するエレメント（１８）が、ピストン（１２）の長手方向軸線の方向に沿って運動可能に案内されていて、少なくとも部分的に軸受（２８）とピストン（１２）との間に配置されていることを特徴とする、自動車ブレーキシステムの偏心体を備えた、液圧式ピストンポンプのための駆動ユニット。
2. 横方向力を吸収するエレメント（１８）が、２つのリニア軸受（２０）の間で長手方向に沿って運動可能に案内されている、請求項１記載の駆動ユニット。
3. 前記リニア軸受（２０）が、円筒ころ軸受の形式で形成されている、請求項２記載の駆動ユニット。
4. 横方向力を吸収するエレメント（１８）が、長孔（２２）を有するケージであって、前記長孔（２２）内に偏心体（２４）と、該偏心体（２４）に取り付けられた軸受（２８）とが配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の駆動ユニット。
5. 長孔（２２）の長軸が、ピストン（１２）の長手方向軸線に対して直角方向に延在していて、さらに長孔（２２）の長さが、長孔（２２）の幅に対して、偏心体（２４）の偏心率の少なくとも２倍大きくなっていて、長孔（２２）の幅が、軸受（２８）の外径に一致している、請求項４記載の駆動ユニット。
6. 軸受（２８）が、ころがり軸受であり、有利には針状ころ軸受である、請求項１から５までのいずれか１項記載の駆動ユニット。
7. 請求項１から６までのいずれか１項記載の駆動ユニット（１０）と、少なくとも１つの液圧式ピストンポンプとを有していることを特徴とする、自動車ブレーキシステムのための液圧式ポンプシステム。
8. 請求項７記載の液圧式ポンプシステムを有していることを特徴とする、自動車ブレーキシステム。

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