WO1999035401A1 - Kolbenpumpe - Google Patents

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WO1999035401A1
WO1999035401A1 PCT/DE1998/003073 DE9803073W WO9935401A1 WO 1999035401 A1 WO1999035401 A1 WO 1999035401A1 DE 9803073 W DE9803073 W DE 9803073W WO 9935401 A1 WO9935401 A1 WO 9935401A1
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WO
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piston
support ring
ring
pump
guide ring
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Application number
PCT/DE1998/003073
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English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Schuller
Ursula Eckstein
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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Priority to DE59811801T priority patent/DE59811801D1/de
Priority to JP53552299A priority patent/JP2001518165A/ja
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    • 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
    • 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
    • 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
    • B60T11/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant
    • B60T11/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant transmitting by fluid means, e.g. hydraulic
    • B60T11/16—Master control, e.g. master cylinders
    • B60T11/236—Piston sealing arrangements
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S92/00—Expansible chamber devices
    • Y10S92/01—Bearing on piston or cylinder

Definitions

  • the invention relates to a piston pump, in particular for hydraulic vehicle brake systems according to the preamble of the main claim.
  • the registered piston pump has a pump housing in which an essentially cylindrical piston is received so as to be displaceable in the axial direction and can be driven, for example, by means of a rotatably drivable eccentric to a reciprocating stroke movement in the axial direction.
  • the piston For axial guidance in the pump housing, the piston has a guide ring pushed onto it, which moves back and forth together with the piston in the pump housing.
  • a support ring is attached to the piston, on one end face of which the guide ring rests.
  • the guide ring and the support ring are arranged on the piston in such a way that the support ring supports the guide ring in the axial direction against a pressure generated by the piston during a delivery stroke of the piston pump in a displacement space of the piston pump.
  • the guide and the support ring are detachably or non-detachably connected to one another.
  • this has the advantage of a reduced assembly effort, since only one ring has to be pushed onto the piston, and a reduced assembly error rate, since the support ring and the guide ring cannot be attached to the piston in the wrong order or one of the two rings can be forgotten .
  • Another advantage is that the piston and thus also the pump housing have an axial length
  • the thickness of the guide ring can be shortened, the shortening of the pump housing when used in slip-controlled hydraulic vehicle brake systems in particular being of considerable importance in the future.
  • the support ring is supported axially in at least one direction on a support surface formed on the piston.
  • the support surface can, for example, be formed all the way around as a flank of a groove pierced into the piston, into which the support ring engages in a form-fitting manner.
  • the support surface can also be formed all the way around as a transition from a smaller-diameter to a larger-diameter section of the piston, on which the support ring is supported in a form-fitting manner axially.
  • the support surface can be formed at one or more points on the circumference of the piston in the form of radially protruding lugs or recesses in the piston circumference into which the support ring engages with lugs.
  • 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.
  • the abbreviations ABS or ASR or FDR or EHB are used for such brake systems.
  • 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 to a wheel brake cylinder or to several wheel brake cylinders (ASR or FDR or EHB) .
  • the pump is required, for example, in the case of a brake system with wheel slip control (ABS or ASR) and / or in the case of a brake system (FDR) serving as steering aid and / or in the case of 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 electro-hydraulic brake system (EMS), in which the pump delivers the brake fluid into the wheel brake cylinder or in the wheel brake cylinders when an electric brake pedal sensor detects an actuation of the brake pedal or in which the pump for filling a memory of the brake system serves.
  • EMS electro-hydraulic brake system
  • Figure 1 A piston pump according to the invention in axial section; and Figure 2 shows a modified support ring with a guide ring for the piston pump of Figure 1 according to the invention.
  • the piston pump according to the invention shown in FIG. 1 has a substantially cylindrical piston 10, which is received in a stepped, continuous pump bore 12 in a hydraulic block forming a pump housing 14 of a slip-controlled hydraulic vehicle brake system (not shown). Of the hydraulic block forming the pump housing 14, only a fragment surrounding the piston pump is shown for the sake of clarity. In addition to the piston pump, other hydraulic components, not shown, such as solenoid valves, hydraulic accumulators and dampers of the vehicle brake system are inserted in the hydraulic block 14 in a manner known per se and are hydraulically connected to one another and to the piston pump.
  • An eccentric 16 which can be driven in rotation by an electric motor and which is arranged on an end face of the piston 10 in the pump housing 14 serves to drive the piston 10.
  • a piston return spring 18 designed as a helical compression spring is inserted into the pump bore 12 on a side facing away from the eccentric 16. The piston return spring 18 engages on a front end of the piston 10 facing away from the eccentric 16 and presses it into abutment against a circumference of the eccentric 16.
  • the eccentric 16 When the eccentric 16 is driven in rotation, the latter drives the piston 10 against a force of the piston return spring 18 toward one in the axial direction - And forth stroke movement.
  • the piston 10 is essentially fully cylindrical.
  • the piston 10 For the inlet of brake fluid into a displacement space 20 of the piston pump, which is located on the end of the piston 10 facing away from the eccentric 16 in the pump bore 12, the piston 10 is provided approximately in its longitudinal center with two cross holes 22 crossing one another, which have an axial blind bore 24 cross near their bottom, the end of the piston 10 facing away from the eccentric 16, that is, in the Displacement 20 opens out.
  • the hydraulic block forming the pump housing 14 there is an inlet bore 26 which opens approximately at the level of the transverse bores 22 of the piston 10 into the pump bore 12 of the pump housing 14.
  • the inlet bore 26 communicates through the pump bore 12 with the transverse bores 22 and through this with the blind bore 24 leading to the displacement space.
  • the mouth of the blind bore 24 in the piston 10 facing the displacement space 20 is conical as a valve seat 28 of an inlet valve 30 of the piston pump designed as a spring-loaded check valve.
  • the inlet valve 30 has a valve ball 32 as a valve closing body, which is pressed against the valve seat 28 by a valve closing spring 34 designed as a helical compression spring.
  • the valve ball 32 and the valve closing spring 34 are received in a cup-shaped valve cage 36 which, in the extension of the piston 10, on the eccentric 16 thereof, ie. H. the displacement end 20 facing end is attached.
  • the valve cage 36 is a deep-drawn part made of sheet metal, which has flow openings 38 on the circumference and bottom.
  • the valve closing spring 34 is supported on the inside on the bottom 40 of the valve cage 36.
  • the valve cage 36 is located in the displacement space 20 of the piston pump.
  • the valve cage 36 For attachment to the piston 10, the valve cage 36 has an annular step 42 with which it widens towards an open side and with which it rests on the end of the piston 10 facing away from the eccentric 16. A free edge of the valve cage 36 is formed to protrude radially outward into a spring plate 44 against which the piston return spring 18 presses. Via the spring plate 44 and the ring step 42, the piston return spring 18 presses the piston 10 in the axial direction of the piston 10 into contact with the circumference of the rotatably drivable eccentric 16, which is located on the end face of the piston 10 facing away from the piston return spring 18. At the same time, the piston return spring 18 holds the valve cage 36 with the one in it
  • Valve closing spring 34 and the valve ball 32 on the end of the piston 10 facing the displacement space 20 The piston return spring 18 is designed to be considerably stronger than the valve closing spring 34, so that the piston return spring 18 holds the valve cage 36 against the force of the valve closing spring 34 on the piston 10 against all loads occurring during the operation of the piston pump.
  • the displacement space 20 which is part of the pump bore 12, is closed on a front side facing away from the eccentric 16 by a sealing plug 46 which is inserted into a mouth of the pump bore 12 and is held in a pressure-tight seal by a circumferential caulking 48 of the pump housing 14.
  • the piston return spring 18 is supported on an end face 50 of the sealing plug 46 facing the displacement space 20.
  • Piston pump has a short axial blind bore 52 in the plug 46, from which a radial bore 54 leads to the circumference of the plug 46.
  • the radial bore 54 opens into an annular channel 56 surrounding the plug 46, from which an outlet bore 58 is made in the pump housing 14.
  • a check valve is used as an outlet valve 60, which is only shown symbolically in the drawing for better clarity.
  • the outlet valve 60 can also be arranged elsewhere (for example in the outlet bore 58).
  • the piston 10 has a section 10a of larger diameter on its side facing the eccentric 16 and a section 10b of smaller diameter on its side facing away from the eccentric 16, i. H. the displacement space 20 side facing.
  • the diameters of the two sections 10a, 10b of the piston 10 differ only slightly.
  • a transition 62 from the smaller diameter section 10b to the larger diameter section 10a is seen axially between the transverse bores 22 and the front end of the piston 10 facing away from the eccentric 16.
  • the transition 62 can take place, for example, with a radial or conical ring step, in the exemplary embodiment shown the transition 62 continuously with revolving
  • the transition 62 forms a support surface of the piston 10.
  • the piston 10 can be manufactured, for example, by machining or by shaping, for example by cold hammering, the shaping forming an inexpensive production possibility. Because the diameter of the two Differentiate sections 10a, 10b of the piston 10 only slightly, only a small material removal or a small material deformation is required in order to form the section 10b of smaller diameter and the transition 62 on the piston 10.
  • a support ring 64 is pushed onto the piston 10, the hole of which widens from a smaller diameter 64a via a conical ring step 64b to a larger diameter 64c. With its conical ring step 64b, the support ring 64 is supported in the axial direction at the transition 62 from the smaller-diameter section 10b to the larger-diameter section 10a of the piston 10.
  • a guide ring 66 which surrounds the support ring 64 on the circumference and is made of poly-tetra-fluoro-ethilene (PTFE), which is displaceably in contact with the inside of the pump bore 12.
  • PTFE poly-tetra-fluoro-ethilene
  • the guide ring 66 has an L-shaped ring cross section, a leg 66a of the guide ring 66 forming a hollow cylinder enclosing the support ring 64 on its circumference and abutting the inside of the pump bore 12 and another leg 66b of the L-shaped ring cross section forming a perforated disk of the guide ring 66 in one piece from one leg 66a radially inwards to the smaller-diameter section 10b of the piston 10.
  • This other leg 66b of the guide ring 66 which forms an annular disk, rests on an end face of the support ring 64 facing the displacement space 20.
  • the one leg 66a On a side facing away from the other leg 66b, the one leg 66a has an inwardly projecting bead 66c with which the guide ring 66a axially engages over the support ring 64 in the manner of a clip connection and is thus connected to the support ring 64.
  • the guide ring 66 guides the piston 10 axially in the pump bore 12 via the support ring 64 at its end facing the displacement space 20.
  • an elastomer sealing ring 68 is pushed onto the smaller-diameter section 10b of the piston 10, which is axially between the support ring 64 with the guide ring 66 and between the Spring plate 44 is arranged and is held axially on the piston 10 in this way.
  • An axial distance between the guide ring 66 and the spring plate 44 is greater than an axial thickness of the elastomer sealing ring 68, so that it is not preloaded axially.
  • the support ring 64 In its section 64c of larger diameter, the support ring 64 has an interference fit with the larger-diameter section 10a of the piston 10; in the section 64a of smaller diameter, the support ring 64 has a stem fit to the smaller-diameter section 10b of the piston 10.
  • This has the advantage that the support ring 64 can be pushed onto the piston 10 without problems and without the risk of damage to an inner surface of the support ring 64 or an outer surface of the piston 10 until the transition 62 is reached, and only a short one when the transition 62 is reached Pieces must be pressed onto the piston 10 in the axial direction.
  • a further advantage is that the support ring 64 and together with it the guide ring 66 is held coaxially on the larger-diameter section 10a of the piston 10, that is to say on the section 10a at which the end of the piston 10 facing the eccentric 16 is also guided in the pump housing 14. This ensures exact alignment of the piston 10 both in the tapered section 70 of the pump housing 14 and in the region of the guide ring 66.
  • Another advantage of the press fit of the support ring 64 on the larger diameter section 10a of the piston 10 and thus the aligned alignment of the support ring 64 together with the guide ring 66 on the larger diameter section 10a of the piston 10 is that the larger diameter section 10a of the piston 10 is extremely precise, for example through through grinding with high quality fit and surface quality and also relatively easy to manufacture.
  • FIG. 2 shows a support ring 76, the inner hole of which changes from a smaller diameter 76a via a conical ring step 76b to a larger diameter 76c, as in the case of the support ring 64 shown in FIG. 1.
  • the support ring 76 corresponds to the support ring 64.
  • the support ring 76 is encapsulated with a guide ring 78 which surrounds the support ring 76 on the circumference.
  • the guide ring 78 is therefore permanently connected to the support ring 76 by injection molding.
  • the guide ring 78 has a circumferential, inwardly projecting bead 80 with a semicircular cross section, which lies in a groove 82 with a semicircular groove cross section of the support ring 76.
  • the guide ring 78 surrounds the support ring 76 only on its circumference, the guide ring 78 does not cover an end face of the support ring 76. Otherwise, the support ring 76 shown in FIG. 2 matches the guide ring 78 with the support ring 64 shown in FIG. 1 with the guide ring 66 and can easily be used in their place.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe mit einem Kolben (10), der in einer Pumpenbohrung (12) eines Pumpengehäuse (14) axialverschieblich geführt ist. Um die Fertigung des Kolbens (10) zu vereinfachen schlägt die Erfindung vor, den Kolben (10) mit einem Stützring (64) zu versehen, der mit einem Führungsring (66) verbunden ist. Durch die Verbindung von Stützring (64) und Führungsring (66) lässt sich die Baulänge der Kolbenpumpe (10) verküren.

Description

Kolbenpumpe
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Kolbenpumpe insbesondere für hydraulische Fahrzeugbremsanlagen nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Eine derartige Kolbenpumpe ist beschrieben in der deutschen Patentanmeldung DE 197 12 147.0. Die angemeldete Kolbenpumpe weist ein Pumpengehäuse auf, in dem ein im wesentlichen zylindrischer Kolben in axialer Richtung verschiebbar geführt aufgenommen und beispielsweise mittels eines rotierend antreibbaren Exzenters zu einer in axialer Richtung hin- und hergehenden Hubbewegung antreibbar ist. Zur axialen Führung im Pumpengehäuse weist der Kolben einen auf ihn aufgeschobenen Führungsring auf, der sich mit dem Kolben zusammen im Pumpengehäuse hin- und herbewegt. Um den Führungsring in axialer Richtung auf dem Kolben zu halten, ist auf dem Kolben ein Stützring angebracht, an dessen einer Stirnseite der Führungsring anliegt. Dabei sind bei der beschriebenen Kolbenpumpe der Führungsring und der Stützring so auf dem Kolben angeordnet, daß der Stützring den Führungsring in axialer Richtung gegen einen vom Kolben bei einem Förderhub der Kolbenpumpe in einem Verdrängungsraum der Kolbenpumpe erzeugten Druck abstützt. Vorteile der Erfindung
Bei der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sind der Führungsπng und der Stützring miteinander lösbar oder unlösbar verbunden. Dies hat zunächst den Vorteil eines verringerten Montageaufwandes, da lediglich ein Ring auf den Kolben aufgeschoben werden muß, und einer verringerten Montagefehlerhäufigkeit, da sich der Stütz- und der Führungsring nicht in vertauschter Reihenfolge auf dem Kolben anbringen lassen oder einer der beiden Ringe vergessen werden kann. Weiterer Vorteil ist, daß sich eine Baulänge des Kolbens und damit auch des Pumpengehäuses um eine axiale
Dicke des Führungsrings verkürzen läßt-, wobei insbesondere der Verkürzung des Pumpengehäuses bei Verwendung in schlupfgeregelten, hydraulischen Fahrzeugbremsanlagen in Zukunft erhebliche Bedeutung zukommen dürfte. Hinzu kommt der Vorteil, daß kein Quetschspalt zwischen dem Stützring und dem Pumpengehäuse vorhanden ist, in den der Führungsring eindringen könnte.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung zum Gegenstand.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 4 ist vorgesehen, den • Stützring zur axialen Fixierung auf dem Kolben kraftschlüssig auf den Kolben aufzupressen.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 5 stützt sich der Stützring axial in zumindest einer Richtung an einer am Kolben ausgebildeten Stützfläche ab. Die Stützfläche kann beispielsweise umlaufend als Flanke einer in den Kolben eingestochenen Nut ausgebildet sein, in die der Stützring formschlüssig eingreift. Auch kann die Stützfläche umlaufend als Übergang von einem durchmesserkleineren zu einem durchmessergrößeren Abschnitt des Kolbens ausgebildet sein, an der sich der Stützring axial in einer Richtung formschlüssig abstützt. Als weitere Möglichkeiten kann die Stützfläche an einer oder mehreren Stellen des Umfangs des Kolbens in Form radial abstehender Nasen oder Ausnehmungen im Kolbenumfang, in die der Stützring mit Nasen eingreift, ausgebildet sein. 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.
Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 Eine erfindungsgemäße Kolbenpumpe im Achsschnitt; und Figur 2 einen abgewandelten Stützring mit Führungsring für die Kolbenpumpe aus Figur 1 gemäß der Erfindung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die in Figur 1 dargestellte, erfindungsgemäße Kolbenpumpe weist einen im wesentlichen zylindrischen Kolben 10 auf, der in einer gestuften, durchgehenden Pumpenbohrung 12 in einem ein Pumpengehäuse 14 bildenden Hydraulikblock einer im übrigen nicht dargestellten, schlupfgeregelten, hydraulischen Fahrzeugbremsanlage axialverschieblich aufgenommen ist. Von dem das Pumpengehäuse 14 bildenden Hydraulikblock ist der klaren Darstellung wegen lediglich ein die Kolbenpumpe umgebendes Bruchstück dargestellt. In den Hydraulikblock 14 sind außer der Kolbenpumpe weitere, nicht dargestellte, hydraulische Bauelemente wie Magnetventile, Hydrospeicher und -dämpfer der Fahrzeugbremsanlage in an sich bekannter Weise eingesetzt und hydraulisch miteinander und mit der Kolbenpumpe verschaltet.
Zum Antrieb des Kolbens 10 dient ein elektromotorisch rotierend antreibbarer Exzenter 16, der auf einer Stirnseite des Kolbens 10 im Pumpengehäuse 14 angeordnet ist. Eine als Schraubendruckfeder ausgebildete Kolbenrückstellfeder 18 ist auf einer dem Exzenter 16 abgewandten Seite in die Pumpenbohrung 12 eingesetzt. Die Kolbenrückstellfeder 18 greift an einem dem Exzenter 16 abgewandten Stirnende des Kolbens 10 an und drückt diesen in Anlage an einen Umfang des Exzenters 16. Bei rotierendem Antrieb des Exzenters 16 treibt dieser den Kolben 10 gegen eine Kraft der Kolbenrückstellfeder 18 zu einer in axialer Richtung hin- und hergehenden Hubbewegung an. Aus Gründen einer kostengünstigen Fertigung ist der Kolben 10 im wesentlichen vollzylindrisch ausgebildet. Zum Einlaß von Bremsflüssigkeit in einen Verdrängungsraum 20 der Kolbenpumpe, der sich auf der dem Exzenter 16 abgewandten Stirnseite des Kolbens 10 in der Pumpenbohrung 12 befindet, ist der Kolben 10 ungefähr in seiner Längsmitte mit .zwei einander kreuzenden Querbohrungen 22 versehen, die eine axiale Sackbohrung 24 nahe ihres Grundes kreuzen, die an der dem Exzenter 16 abgewandten Stirnseite des Kolbens 10, also in den Verdrängungsraum 20 mündet. In dem das Pumpengehäuse 14 bildenden Hydraulikblock ist eine Einlaßbohrung 26 angebracht, die ungefähr in Höhe der Querbohrungen 22 des Kolbens 10 in die Pumpenbohrung 12 des Pumpengehäuses 14 mündet. Die Einlaßbohrung 26 kommuniziert durch die Pumpenbohrung 12 hindurch mit den Querbohrungen 22 und durch diese mit der zum Verdrängungsraum führenden Sackbohrung 24.
Die dem Verdrängungsraum 20 zugewandte Mündung der Sackbohrung 24 im Kolben 10 ist konisch als Ventilsitz 28 eines als federbelastetes Rückschlagventil ausgebildeten Einlaßventils 30 der Kolbenpumpe ausgebildet. Das Einlaßventil 30 weist eine Ventilkugel 32 als Ventilschließkörper- auf, die von einer als Schraubendruckfeder ausgebildeten Ventilschließfeder 34 gegen den Ventilsitz 28 gedrückt wird. Die Ventilkugel 32 und die Ventilschließfeder 34 sind in einem napfförmigen Ventilkäfig 36 aufgenommen, der in Verlängerung des Kolbens 10 an dessen dem Exzenter 16 abgewandten, d. h. dem Verdrängungsraum 20 zugewandten Stirnende angebracht ist. Der Ventilkäfig 36 ist ein Tiefziehteil aus Blech, das Durchströmöffnungen 38 an Umfang und Boden aufweist. Die Ventilschließfeder 34 stützt sich innen am Boden 40 des Ventilkäfigs 36 ab. Der Ventilkäfig 36 befindet sich im Verdrängungsraum 20 der Kolbenpumpe.
Zur Befestigung am Kolben 10 weist der Ventilkäfig 36 eine Ringstufe 42 auf, mit der er sich zu einer offenen Seite hin erweitert und mit der er an dem dem Exzenter 16 abgewandten Stirnende des Kolbens 10 anliegt. Ein freier Rand des Ventilkäfigs 36 ist radial nach außen abstehend zu einem Federteller 44 umgeformt, gegen den die Kolbenrückstellfeder 18 drückt. Über den Federteller 44 und die Ringstufe 42 drückt die Kolbenrückstellfeder 18 den Kolben 10 in axialer Richtung des Kolbens 10 in Anlage an den Umfang des rotierend antreibbaren Exzenters 16, der sich auf der der Kolbenrückstellfeder 18 abgewandten Stirnseite des Kolbens 10 befindet. Zugleich hält die Kolbenrückstellfeder 18 den Ventilkäfig 36 mit der in ihm einliegenden
Ventilschließfeder 34 und der Ventilkugel 32 an dem dem Verdrängungsraum 20 zugewandten Stirnende des Kolbens 10. Die Kolbenrückstellfeder 18 ist erheblich stärker ausgebildet als die Ventilschließfeder 34, so daß die Kolbenrückstellfeder 18 den Ventilkäfig 36 bei allen beim Betrieb der Kolbenpumpe auftretenden Belastungen gegen die Kraft der Ventilschließfeder 34 am Kolben 10 hält.
Der Verdrängungsraum 20, der Teil der Pumpenbohrung 12 ist, wird auf einer dem Exzenter 16 abgewandten Stirnseite von einem Verschlußstopfen 46 verschlossen, der in eine Mündung der Pumpenbohrung 12 eingesetzt und durch eine umlaufende Verstemmung 48 des Pumpengehäuses 14 druckfest abdichtend gehalten ist. Die Kolbenrückstellfeder 18 stützt sich auf einer dem Verdrängungsraum 20 zugewandten Stirnseite 50 des Verschlußstopfens 46 ab. Zum Auslaß von Bremsflüssigkeit aus dem Verdrängungsraum 20 der
Kolbenpumpe ist im Verschlußstopfen 46 eine kurze, axiale Sackbohrung 52 angebracht, von der eine Radialbohrung 54 zum Umfang des Verschlußstopfens 46 führt. Die Radialbohrung 54 mündet in einen den Verschlußstopfen 46 umgebenden Ringkanal 56, von dem abgehend eine Auslaßbohrung 58 im Pumpengehäuse 14 angebracht ist. In die Radialbohrung 54 im Verschlußstopfen 46 ist ein Rückschlagventil als Auslaßventil 60 eingesetzt, das der besseren Übersichtlichkeit wegen in der Zeichnung nur symbolhaft dargestellt ist. Das Auslaßventil 60 läßt sich auch an anderer Stelle (beispielsweise in der Auslaßbohrung 58) anordnen.
Der Kolben 10 weist einen Abschnitt 10a größeren Durchmessers auf seiner dem Exzenter 16 zugewandten Seite und einen Abschnitt 10b kleineren Durchmessers auf seiner dem Exzenter 16 abgewandten, d. h. dem Verdrängungsraum 20 zugewandten Seite auf. Die Durchmesser der beiden Abschnitte 10a, 10b des Kolbens 10 unterscheiden sich nur wenig. Ein Übergang 62 vom durchmesser kleineren Abschnitt 10b zum durchmessergrößeren Abschnitt 10a befindet sich axial gesehen zwischen den Querbohrungen 22 und dem dem Exzenter 16 abgewandten Stirnende des Kolbens 10. Der Übergang 62 kann beispielsweise mit einer radialen oder konischen Ringstufe erfolgen, im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Übergang 62 kontinuierlich mit umlaufenden
Rundungen 62a, 62b ausgeführt. Der Übergang 62 bildet eine Stützfläche des Kolbens 10. Der Kolben 10 kann beispielsweise spanend oder durch Umformen, beispielsweise durch Kaltschlagen hergestellt sein, wobei das Umformen eine kostengünstige Herstellmöglichkeit bildet. Da sich die Durchmesser der beiden Abschnitte 10a, 10b des Kolbens 10 nur wenig unterscheiden, ist lediglich ein geringer Materialabtrag bzw. eine geringe Materialumformung erforderlich, um den Abschnitt 10b kleineren Durchmessers und den Übergang 62 am Kolben 10 auszubilden.
Auf den Kolben 10 ist ein Stützring 64 aufgeschoben, dessen Loch sich von einem kleineren Durchmesser 64a über eine konische Ringstufe 64b auf einen größeren Durchmesser 64c erweitert. Mit seiner konischen Ringstufe 64b stützt sich der Stützring 64 in axialer Richtung am Übergang 62 vom durchmesser kleineren Abschnitt 10b zum durchmessergrößeren Abschnitt 10a des Kolbens 10 ab.
Auf dem Stützring 64 ist ein den Stützring 64 am Umfang umschließender Führungsring 66 aus Poly-Tetra-Fluor-Ethilen (PTFE) angeordnet, der verschiebbar innen an der Pumpenbohrung 12 anliegt. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel weist der Führungsring 66 einen L-förmigen Ringquerschnitt auf, wobei ein einen Hohlzylinder bildender Schenkel 66a des Führungsrings 66 den Stützring 64 an dessen Umfang umschließt und innen an der Pumpenbohrung 12 anliegt und ein anderer, eine Lochscheibe bildender Schenkel 66b des L-förmigen Ringquerschnitts des Führungsrings 66 einstückig vom einen Schenkel 66a radial nach innen zum durchmesserkleineren Abschnitt 10b des Kolbens 10 steht. Dieser andere, eine Ringscheibe bildende Schenkel 66b des Führungsrings 66 liegt auf einer dem Verdrängungsraum 20 zugewandten Stirnseite des Stützrings 64 an. Auf einer dem anderen Schenkel 66b abgewandten Seite weist der eine Schenkel 66a einen nach innen stehenden Wulst 66c auf, mit dem der Führungsring 66a den Stützring 64 nach Art einer Clipsverbindung axial übergreift und auf diese Weise mit dem Stützring 64 verbunden ist. Der Führungsring 66 führt den Kolben 10 an dessen dem Verdrängungsraum 20 zugewandten Ende über den Stützring 64 axial in der Pumpenbohrung 12.
Zur Abdichtung des Kolbens 10 im Pumpengehäuse 14 ist ein Elastomer-Dichtring 68 auf den durchmesserkleineren Abschnitt 10b des Kolbens 10 aufgeschoben, der axial zwischen dem Stützring 64 mit dem Führungsring 66 und zwischen dem Federteller 44 angeordnet und auf diese Weise axial auf dem Kolben 10 gehalten ist. Ein axialer Abstand zwischen dem Führungsring 66 und dem Federteller 44 ist größer als eine axiale Dicke des Elastomer-Dichtrings 68, so daß dieser axial nicht vorgespannt ist.
Ein dem Exzenter 16 zugewandtes Ende des Kolbens 10 ist in einem verjüngten Abschnitt 70 der Pumpenbohrung 12 axial geführt und mittels eines O-Rings 72 abgedichtet, der in eine umlaufende Nut 74 eingelegt ist, die in den verjüngten Abschnitt 70 der Pumpenbohrung 12 eingestochen ist. Auf der Seite des Exzenters 16 ist der Kolben 10 also mit seinem durchmessergrößeren Abschnitt 10a axial geführt.
Der Stützring 64 weist in seinem Abschnitt 64c größeren Durchmessers eine Presspassung mit dem durchmessergrößeren Abschnitt 10a des Kolbens 10 auf, im Abschnitt 64a kleineren Durchmessers weist der Stützring 64 eine Stielpassung zum durchmesserkleineren Abschnitt 10b des Kolbens 10 auf. Dies hat zunächst den Vorteil, daß der Stützring 64 problemlos und ohne die Gefahr einer Beschädigung einer Innenfläche des Stützrings 64 oder einer Außenfläche des Kolbens 10 bis zum Erreichen des Übergangs 62 auf den Kolben 10 aufgeschoben werden kann und erst bei Erreichen des Übergangs 62 ein kurzes Stück in axialer Richtung auf den Kolben 10 aufgepreßt werden muß. Weiterer Vorteil ist, daß der Stützring 64 und mit ihm zusammen der Führungsring 66 am durchmessergrößeren Abschnitt 10a des Kolbens 10 koaxial gehalten ist, also an dem Abschnitt 10a, an dem auch das dem Exzenter 16 zugewandte Ende des Kolbens 10 im Pumpengehäuse 14 geführt ist. Dadurch ist eine exakt fluchtende Führung des Kolbens 10 sowohl im verjüngten Abschnitt 70 des Pumpengehäuses 14 als auch im Bereich des Führungsrings 66 sichergestellt. Weiterer Vorteil der Presspassung des Stützrings 64 auf dem durchmesser größeren Abschnitt 10a des Kolbens 10 und damit der fluchtenden Ausrichtung des Stützrings 64 zusammen mit dem Führungsring 66 am durchmessergrößeren Abschnitt 10a des Kolbens 10 ist, daß sich der durchmessergrößere Abschnitt 10a des Kolbens 10 extrem toleranzgenau beispielsweise durch Durchgangsschleifen mit hochwertiger Paßform- und Oberflächengüte und zudem verhältnismäßig einfach herstellen läßt. Der Aufwand zur Herstellung des durchmesserkleineren Abschnitts 10b mit gleichen Qualitäten wäre erheblich größer. Zudem würde eine exakt zum durchmessergrößeren Abschnitt 10a fluchtende Herstellung des durchmesserkleineren Abschnitts 10b, die erforderlich wäre, wenn ein Ende des Kolbens 10 am durchmessergrößeren Abschnitt 10a und das andere Ende des Kolbens 10 am durchmesserkleineren Abschnitt 10b geführt werden würde, den Herstellungsaufwand weiter vergrößern.
In Figur 2 ist ein Stützring 76 dargestellt, dessen innenloch von einem kleineren Durchmesser 76a über eine konische Ringstufe 76b auf einen größeren Durchmesser 76c übergeht, wie bei dem in Figur 1 dargestellten Stützring 64. Insoweit stimmt der Stützring 76 mit dem Stützring 64 überein. Im Unterschied zum Stützring 64 ist der Stützring 76 mit einem Führungsring 78 umspritzt, der den Stützring 76 am Umfang umschließt. Anstelle lösbar mittels einer Clipsverbindung ist der Führungsring 78 also unlösbar durch Umspritzen mit dem Stützring 76 verbunden. Zur Verbesserung des Halts auf dem Stützring 76 weist der Führungsring 78 einen umlaufenden, nach innen stehenden Wulst 80 mit halbkreisförmigem Querschnitt auf, der in einer Nut 82 mit halbkreisförmigem Nutquerschnitt des Stützrings 76 einliegt. Der Führungsring 78 umschließt den Stützring 76 ausschließlich an dessen Umfang, der Führungsring 78 bedeckt nicht eine Stirnfläche des Stützrings 76. Im übrigen stimmen der in Figur 2 dargestellte Stützring 76 mit dem Führungsring 78 mit dem in Figur 1 dargestellten Stützring 64 mit dem Führungsring 66 überein und können problemlos an deren Stelle Verwendung finden.

Claims

Patentansprüche
1. Kolbenpumpe für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage, mit einem in einem Pumpengehäuse axialverschieblichen Kolben, der zu einer in axialer Richtung hin- und hergehenden Hubbewegung antreibbar ist, mit einem auf den Kolben aufgeschobenen Führungsring, der den Kolben axial im Pumpengehäuse führt, und mit einem am Kolben angebrachten, sich mit dem Kolben mitbewegenden Stützring, gegen den sich der Führungsring axial in zumindest einer Richtung abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsring (66; 78) mit dem Stützring (64; 76) verbunden ist.
2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsring (66) und der Stützring (64) mit einer Clipsverbindung (66c) miteinander verbunden sind.
3. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (76) mit dem Führungsring (78) umspritzt ist.
4. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (64; 76) kraftschlüssig auf den Kolben (10) aufgepreßt ist.
5. Kolbenpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (10) eine Stützfläche (62) aufweist, an der sich der Stützring (64; 76) axial in zumindest einer Richtung abstützt.
6. Kolbenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (10) einen durchmessergrößeren Abschnitt (10a) und einen durchmesser kleineren Abschnitt (10b) aufweist, und daß ein Übergang (62) zwischen dem durchmessergrößeren Abschnitt (10a) und dem durchmesserkleineren Abschnitt (10b) des Kolbens (10) die Stützfläche des Kolbens (10) bildet.
7. Kolbenpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (64; 76) in radialer Richtung vom durchmessergrößeren Abschnitt (10a) des Kolbens (10) gehalten wird.
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