WO2009086987A1 - Dichtring und hydraulikfluidpumpe mit einem dichtring - Google Patents

Dichtring und hydraulikfluidpumpe mit einem dichtring Download PDF

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Reiner Fellmeth
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    • 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
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    • F04B53/16—Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections
    • F04B53/162—Adaptations of cylinders

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic fluid pump, in particular a vehicle brake system, with a housing, a piston axially displaceably mounted in the housing and a sealing ring sealing an annular gap between the housing and the piston. Furthermore, the invention relates to a vehicle brake system with such a hydraulic fluid pump ; , And a sealing ring of a hydraulic fluid pump, which is provided for insertion into an annular gap between a housing of the hydraulic fluid pump and a piston axially displaceably mounted in the housing.
  • pump housings are formed, in which two pistons are usually mounted slidably. Each of the pistons is assigned to a brake circuit.
  • the pistons are displaced axially back and forth by means of a single eccentric drive and in this way hydraulic fluid is sucked into and out of the pressure chamber formed in front of the piston.
  • the pressure chamber is surrounded by its own housing shell or a cylinder, which is also sealed on the piston side.
  • a cylinder and a piston form a so-called pump element, which is inserted in the housing in a stepped bore and is often pressed from the outside.
  • the piston protrudes into the housing further into an area in which the eccentric drive is located at the end. In this area, here as
  • Piston space is called, the supply of hydraulic fluid into the cylinder is formed in the case between the piston and the housing basically existing annular gap must be sealed by means of a sealing ring.
  • the sealing ring thus seals between the so-called low-pressure side of the piston and an eccentric chamber belonging to the eccentric drive.
  • the sealing rings so-called O-rings or Q-rings used in this case are usually made of EPDM (ethylene-propylene-diene rubber) and generally have a comparatively good sealing behavior.
  • EPDM ethylene-propylene-diene rubber
  • Erfmdungsgeraäß is a hydraulic fluid pump, in particular a vehicle brake system, created with «'a housing, a piston axially displaceably mounted in the housing and an annular gap between the housing and piston sealing sealing ring, further arranged in which the sealing ring both on the housing and on the piston so stationary and is designed elastically deformable, that during an axial stroke of the piston relative to the housing, the sealing ring does not slide along the piston or along the housing.
  • the object is achieved with a vehicle brake system having such a hydraulic fluid pump.
  • the object is achieved with a sealing ring of a hydraulic fluid pump, which is provided for insertion into an annular gap between a housing of the hydraulic fluid pump and a piston axially displaceably mounted in the housing, and so both fixedly and elastically deformable on both the housing and on the piston is designed that.
  • the sealing ring does not slide along the piston or along the housing.
  • a sealing ring in a hydraulic fluid pump between the housing and the piston, a sealing ring is arranged fixedly both on the piston and on the housing so that there is no relative movement to the component adjacent thereto both at the radially inner edge region and at the radially outer edge region of the sealing ring ,
  • the sealing ring according to the invention thus forms a Axialhubausrete Sammlung by an internal elastic deformation and not by a relative movement to an adjacent component.
  • the sealing ring according to the invention thus ensures complete sealing of the low-pressure side of the associated hydraulic fluid pump.
  • the hydraulic area of the hydraulic fluid pump is completely sealed towards the eccentric space or mechanical and electrical drive area. According to the invention, therefore, no brake fluid can penetrate into the eccentric chamber of the eccentric drive and / or into the associated motor. A possible damage to the engine is inventively largely excluded and largely prevented a possible failure of the overall system.
  • the sealing ring according to the invention which carries out no relative movement to the piston, in particular at its radially outer edge region, is preferably designed in its size and elasticity such that it can compensate for an axial movement of a piston of approximately 2 mm.
  • the sealing ring is preferably used for stationary attachment to the housing there in a groove.
  • the sealing ring according to the invention is also used for stationary attachment to the piston in a groove formed there.
  • the thus formed grooves facilitate positioning of the sealing ring during assembly and ensure by a form-fitting at the same time during operation of the hydraulic fluid pump that the sealing ring at its axially inner and / or axially outer edge regions does not move relative to the adjacent components.
  • FIG. 2 shows a longitudinal section of aTheysbe ⁇ spiels a hydraulic fluid pump according to the invention.
  • a hydraulic fluid pump 10 is illustrated, which is arranged in a block-shaped housing 12 of a not further illustrated hydraulic unit of a vehicle brake system.
  • the hydraulic unit ensures, in particular, an anti-lock and an anti-slip function (ABS and ASR) on vehicle brakes of an associated vehicle.
  • ABS and ASR anti-lock and an anti-slip function
  • a stepped bore 14 is formed, in which a so-called pump element 16 of the hydraulic fluid pump 10 is arranged.
  • the pump element 16 has three housing or cylinder elements 18, 20 and 22 which surround a piston 24 and together with a part of the housing 12 for the piston 24 form a cylinder.
  • the piston 24 is sealed with a piston seal 26 with respect to a pressure chamber 28 and displaceable in the axial direction of the piston 24.
  • a sealing ring 40 is provided. This sealing ring 40 surrounds the piston 24 and seals the inlet 30, the so-called low pressure side 42 of the Pumpeneleraents 16, relative to the eccentric 38 and a local eccentric 44 from.
  • the sealing ring 40 is therefore also referred to as a so-called low-pressure sealing ring.
  • the sealing ring 40 is fixedly arranged in the stepped bore 14 of the housing 12 and the piston 24 moves in its pumping movement relative to the pressure chamber 28 on the sealing ring 40 along. B this relative movement between 'sealing ring 40 and piston 24 may lead to drag repositioning of hydraulic fluid, whereby hydraulic fluid in the Exzenterraum reach 44 and it can lead to damage in particular a (not shown) motor of the eccentric 38.
  • a hydraulic fluid pump 10 according to the invention is illustrated, which is designed substantially equal in terms of the components 12 to 38, as the hydraulic fluid pump 10 of the prior art of FIG. 1st
  • a sealing ring 46 is provided as a low-pressure sealing ring between the housing 12 and the piston 24, which is arranged so fixed both on the housing 12 and the piston 24 and elastic, that at a
  • Axialhub the piston 24 relative to the housing 12 of the sealing ring 46 does not slide along the piston 24 or along the housing 12.
  • the sealing ring 46 is held stationary with its radially outer edge region 48 on the housing 12 and also with its radially inner edge region 50 held stationary on the piston 24. Between the radially outer edge region 48 and the radially inner edge region 50, the sealing ring 46 has an elastic intermediate region 52, which enables an axial stroke compensation in the material of the sealing ring 46.
  • the intermediate region 52 is embodied as a membrane section of substantially linear design in the cross-section or has wave-shaped areas at least in sections in cross-section.
  • a (circumferential) groove 54 is formed in this.
  • a (circumferential) groove 56 is provided for the stationary attachment of the sealing ring 46 on the piston 24, in which the edge region 50 is inserted.
  • Such a sealing ring 46 leads to a hermetic separation of the low pressure side 42 from the eccentric 44 on the hydraulic fluid pump 10 according to the invention shown in FIG. 2 and thus prevents any possible leakage of hydraulic fluid into the eccentric 44th

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Abstract

Bei einer Hydraulikfluidpumpe (10), insbesondere einer Fahrzeugbremsanlage, mit einem Gehäuse (12), einem in dem Gehäuse (12) axial verschiebbar gelagerten Kolben (24) und einem einen Ringspalt zwischen Gehäuse (12) und Kolben (24) abdichtenden Dichtring (40; 46), ist der Dichtring (46) sowohl am Gehäuse (12) als auch am Kolben (24) derart ortsfest angeordnet und elastisch gestaltet, dass bei einen Axialhub des Kolbens (24) relativ zum Gehäuse (12) der Dichtring (46) nicht entlang des Kolbens (24) oder entlang des Gehäuses (12) gleitet. Eine weitere Erfindung betrifft einen Dichtring (46) für eine Hydraulikfluidpumpe.

Description

DICHTRING UND HYDRAULIKFLUIDPUMPE MIT EINEM DICHTRING
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Hydraulikfluidpumpe, insbesondere einer Fahrzeugbremsanlage, mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse axial verschiebbar gelagerten Kolben und einem einen Ringspalt zwischen Gehäuse und Kolben abdichtenden Dichtring. Ferner betrifft die Erfindung eine Fahrzeugbremsanlage mit einer derartigen Hydraulikfluidpumpe;, sowie einen Dichtring einer Hydraulikfluidpumpe, der zum Einsetzen in einen Ringspalt zwischen einem Gehäuse der Hydraulikfluidpumpe und einem in dem Gehäuse axial verschiebbar gelagerten Kolben vorgesehen ist.
Bei bekannten Hydraulikfluidpumpen von Fahrzeugbremsanlagen, wie sie beispielsweise zum Rückfördern von Hydraulikfluid während einer Funktion als Antiblockiersystem verwendet werden, sind Pumpengehäuse ausgebildet, in denen in der Regel zwei Kolben verschiebbar gelagert sind. Jeder der Kolben ist einem Bremskreis zugeordnet. Die Kolben werden mittels eines einzigen Exzenterantriebs axial hin und her verschoben und es wird auf diese Weise in einen vor dem Kolben ausgebildeten Druckraum Hydraulikfluid eingesaugt und aus diesem herausgefodert. Der Druckraum ist dabei von einer eigenen Gehäusehülle bzw. einem Zylinder umgeben, der auch kolbenseitig abgedichtet ist. Ein Zylinder und ein Kolben bilden ein so genanntes Pumpenelement, welches in dem Gehäuse in einer Stufenbohrung eingesetzt und oftmals von außen verpresst ist. Der Kolben ragt dabei in das Gehäuse weiter in einen Bereich hinein, in dem sich am Ende der Exzenterantrieb befindet. In diesem Bereich, der hier als
Kolbenraum bezeichnet wird, ist auch die Zuleitung von Hydraulikfluid in den Zylinder hinein ausgebildet Der dabei zwischen dem Kolben und dem Gehäuse grundsätzlich bestehende Ringspalt muss mittels eines Dichtrings abgedichtet sein. Der Dichtring dichtet also zwischen der so genannten Niederdruckseite des Kolbens und einem zum Exzenterantrieb gehörenden Exzenterraum ab.
Die dabei verwendeten Dichtringe, so genannte O-Ringe oder Q-Ringe sind meist aus EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk) hergestellt und weisen grundsätzlich ein vergleichsweise gutes Dichtungsverhalten auf. Durch eine Relativbewegung zwischen dem Kolben und dem Dichtrϊng kommt es jedoch bei den derzeit bekannten Konstruktionen dennoch zu einer Schleppleckage von Hydraulikfluid bzw. Bremsflüssigkeit in den Exzenterraum des Exzenterantriebs. Bei einer erhöhten Leckage in den Exzenterraum kann das Bremsfluid auch in den Motor des Exzenterantriebs gelangen, was unter Umständen zu dessen Schädigung und/oder Ausfall fuhren kann.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Fahrzeugbremsanlage mit einer
Hydraulikfluidpumpe zu schaffen, bei der die oben genannten Nachteile überwunden sind und insbesondere eine Leckage von Hydraulikfluid in den Exzenterraum der Hydraulikfluidpumpe noch besser verhindert ist, als dies bei bekannten Hydraulikfluidpumpen der Fall ist.
Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einer Hydraulikfluidpumpe gemäß Anspruch 1 gelöst. Ferner ist die Aufgabe gemäß der Erfindung mit einer Fahrzeugbremsanlage gemäß Anspruch 4 und einem Dichtring gemäß Anspruch 5 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben .
Erfmdungsgeraäß ist eine Hydraulikfluidpumpe, insbesondere einer Fahrzeugbremsanlage, mit«' einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse axial verschiebbar gelagerten Kolben und einem einen Ringspalt zwischen Gehäuse und Kolben abdichtenden Dichtring geschaffen, bei der ferner der Dichtring sowohl am Gehäuse als auch am Kolben derart ortsfest angeordnet und elastisch verformbar gestaltet ist, dass bei einem Axialhub des Kolbens relativ zum Gehäuse der Dichtring nicht entlang des Kolbens oder entlang des Gehäuses gleitet.
Ferner ist die Aufgabe mit einer Fahrzeugbremsanlage mit einer derartigen Hydraulikfluidpumpe gelöst.
Darüber hinaus ist die Aufgabe mit einem Dichtring einer Hydraulikfluidpumpe gelöst, der zum Einsetzen in einen Ringspalt zwischen einem Gehäuse der Hydraulikfluidpumpe und einem in dem Gehäuse axial verschiebbar gelagerten Kolben vorgesehen ist, und der sowohl am Gehäuse als auch am Kolben derart ortsfest anordnenbar und elastisch verformbar gestaltet ist, dass .bei einem Axialhub des Kolbens relativ zum Gehäuse der Dichtring nicht entlang des Kolbens oder entlang des Gehäuses gleitet. Vorteile der Erfindung
Mit anderen Worten ist erfindungsgemäß bei einer HydrauÜkfluidpumpe zwischen deren Gehäuse und Kolben ein Dichtring derart ortsfest sowohl am Kolben als auch am Gehäuse angeordnet, dass es sowohl am radial inneren Randbereich als auch am radial äußeren Randbereich des Dichtrings nicht zu einer Relativbewegung zum dort angrenzenden Bauelement kommt. Der erfindungsgemäße Dichtring bildet also einen Axialhubausgleich durch eine innere elastische Verformung und nicht etwa durch eine Relativbewegung zu einem angrenzenden Bauteil. Der erfindungsgemäße Dichtring gewährleistet damit eine komplette Abdichtung der Niederdruckseite der zugehörigen Hydraulikfluidpumpe. Der hydraulische Bereich der Hydraulikfluidpumpe ist hin zum Exzenterraum bzw. mechanischen und elektrischem Antriebsbereichs vollständig abgedichtet. Erfmdungsgemäß kann also keine Bremsflüssigkeit in den Exzenterraum des Exzenterantriebs und/oder in den zugehörigen Motor eindringen. Eine mögliche Beschädigung des Motors ist erfindungsgemäß weitgehend ausgeschlossen und ein möglicher Ausfall des Gesamtsystems weitgehend verhindert.
Der erfindungsgemäße Dichtring, der insbesondere an seinem radial äußeren Randbereich keine Relativbewegung zum Kolben ausfuhrt, ist erfindungsgemäß bevorzugt in seiner Größe und Elastizität derart gestaltet, dass er eine Axialbewegung eines Kolbens von ca. 2 mm ausgleichen kann.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist der Dichtring zur ortsfesten Anbringung am Gehäuse dort in eine Nut eingesetzt.
Alternativ oder zusätzlich ist der erfindungsgemäße Dichtring auch zum ortfesten Anbringen am Kolben in einer dort ausgebildeten Nut eingesetzt.
Die derart ausgebildeten Nuten erleichtern ein Positionieren des Dichtrings während der Montage und stellen durch einen Formschluss zugleich während des Betriebs der Hydrauiikfluidpumpe sicher, dass der Dichtring an seinen axial inneren und/oder axial äußeren Randbereichen sich nicht relativ zu den benachbarten Bauteilen bewegt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird ein .Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt eines Ausfϊihrungsbeispiels einer Hydraulikfluidpumpe gemäß dem Stand der Technik und
Fig.2 einen Längsschnitt eines Ausführungsbeϊspiels einer Hydraulikfluidpumpe gemäß der Erfindung.
Ausführungsform(en) der Erfindung
In Fig. 1 ist eine Hydraulikfluidpumpe 10 veranschaulicht, die in einem blockförmigen Gehäuse 12 eines weiter nicht veranschaulichten Hydroaggregats einer Fahrzeugbremsanlage angeordnet ist. Das Hydroaggregat gewährleistet an Fahrzeugbremsen eines zugehörigen Fahrzeugs insbesondere eine Antihlockier- und eine Antischlupf-Funktion (ABS und ASR).
In dem Gehäuse 12 ist eine gestufte Bohrung 14 ausgebildet, in derein so genanntes Pumpenelement 16 der Hydraulikfluidpumpe 10 angeordnet ist. Das Pumpenelement 16 weist drei Gehäuse- bzw. Zylinderelemente 18, 20 und 22 auf, die einen Kolben 24 umgeben und zusammen mit einem Teil des Gehäuses 12 für den Kolben 24 einen Zylinder bilden. In dem derartigen Zylinder ist der Kolben 24 mit einer Kolbendichtung 26 gegenüber einem Druckraum 28 abgedichtet und dabei in der Axialrichtung des Kolbens 24 verschiebbar.
Beim Verschieben des Kolbens 24 saugt dieser durch einen Einlass 30 und ein Einlassventil 32 ein (weiter nicht dargestelltes) Hydraulikfluid in den Druckraum 28 und fordert dieses durch ein Auslassventil 34 und einen Auslass 36 auch wieder aus dem Druckraum 28 heraus. Der Kolben 24 wird dabei von einem Exzenterantrieb 38 bewegt. . ■
Um die hydraulische Seite der derartigen Hydraulikfluidpumpe 10 gegenüber der mechanischen bzw. elektrischen Seite ihres Antriebs abzugrenzen, ist ein Dichtring 40 vorgesehen. Dieser Dichtring 40 umgibt den Kolben 24 und dichtet den Einlass 30, die so genannte Niederdruckseite 42 des Pumpeneleraents 16, gegenüber dem Exzenterantrieb 38 und einem dortigen Exzenterraum 44 ab. Der Dichtring 40 wird daher auch als so genannter Niederdruckdichtring bezeichnet.
Der Dichtring 40 ist dazu ortsfest in der gestuften Bohrung 14 des Gehäuses 12 angeordnet und der Kolben 24 bewegt sich bei seiner Pumpbewegung gegenüber dem Druckraum 28 an dem Dichtring 40 entlang. B ei- dieser Relativbewegung zwischen' Dichtring 40 und Kolben 24 kann es zu Schleppleckage von Hydraulikfluid kommen, wodurch Hydraulikfluid in den Exzenterraum 44 gelangen und es zu einer Schädigung insbesondere eines (nicht dargestellten) Motors des Exzenterantriebs 38 kommen kann.
In Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße Hydraulikfluidpumpe 10 veranschaulicht, welche im Hinblick auf die Bauelemente 12 bis 38 im wesentlichen gleich gestaltet ist, wie die Hydraulikfluidpumpe 10 des Standes der Technik gemäß Fig. 1.
Bei der Hydraulikfluidpumpe 10 gemäß Fig.2 ist jedoch als Niederdruckdichtring zwischen dem Gehäuse 12 und dem Kolben 24 ein Dichtring 46 vorgesehen, der sowohl am Gehäuse 12 als auch am Kolben 24 derart ortsfest angeordnet und elastisch gestaltet ist, dass bei einem
Axialhub des Kolbens 24 relativ zum Gehäuse 12 der Dichtring 46 nicht entlang des Kolbens 24 oder entlang des Gehäuses 12 gleitet.
Der Dichtring 46 ist vielmehr mit seinem radial äußeren Randbereich 48 an dem Gehäuse 12 ortsfest gehaltert und auch mit seinem radial inneren Randbereich 50 an dem Kolben 24 ortsfest gehaltert. Zwischen dem radial aussen liegenden Randbereich 48 und dem radial innen liegenden Randbereich 50 weißt der Dichtring 46 einen elastischen Zwischenbereich 52 auf, der einen Axialhubausgleich im Material des Dichtrings 46 ermöglicht. Der Zwischenbereich 52 ist dabei als ein im Querschnitt im Wesentlichen linear gestalteter Membranabschnitt ausgebildet oder weist zumindest abschnittsweise im Querschnitt wellenförmige B ereiche auf.
Zur ortsfesten Anbringung des Dϊchtring 46 am Gehäuse 12 ist in diesem eine (Umfangs-) Nut 54 ausgebildet. In gleicher Weise ist zum ortsfesten Anbringen des Dichtrings 46 am Kolben 24 eine (Umfangs-) Nut 56 vorgesehen, in die der Randbereich 50 eingesetzt ist. .
Der derartige Dichtring 46 fuhrt zu einer hermetischen Trennung der Niederdruckseite 42 vom Exzenterraum 44 an der erfindungsgemäßen Hydraulikfluidpumpe 10 gemäß Fig. 2 und unterbindet damit jegliche mögliche Lecktage von Hydraulikfluid in den Exzenterraum 44.

Claims

Ansprüche
1. Hydraulikfluidpumpe (10), insbesondere einer Fahrzeugbremsanlage, mit einem
Gehäuse (12), einem in dem Gehäuse (12) axial verschiebbar gelagerten Kolben (24) und einem einen Ringspalt zwischen Gehäuse (12) und Kolben (24) abdichtenden Dichtring (40; 46), bei der der Dichtring (46) sowohl am Gehäuse (12) als auch am Kolben (24) derart ortsfest angeordnet und elastisch gestaltet ist, dass bei einen Axialhub des Kolbens (24) relativ zum Gehäuse (12) der Dichtring (46) nicht entlang des Kolbens (24) oder entlang des Gehäuses (12) gleitet.
2. Hydraulikfluidpumpe (10) nach Anspruch 1, bei der der Dichtriπg (46) in einer am Gehäuse (12) ausgebildeten Nut (54) eingesetzt ist.
3. Hydrailikfluidpumpe (10) nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Dichtring (46) in einer am Kolben (24)J ausgebildeten Nut (56) eingesetzt ist.
4. Fahrzeugbremsanlage mit einer Hydraulikfluidpumpe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3.
5. Dichtring (46) einer Hydraulikfluidpumpe (10), der zum Einsetzen in einen Ringspalt zwischen einem Gehäuse (12) der Hydraulikfluidpumpe (10) und einem in dem Gehäuse (12) axial verschiebbar gelagerten Kolben (24) vorgesehen ist und der sowohl am Gehäuse (12) als auch am Kolben (24) derart ortsfest anordenbar und elastisch gestaltet ist, dass bei einem
Axialhub des Kolbens (24) relativ zum Gehäuse (12) der Dichtring (40; 46) nicht entlang des Kolbens (24) oder entlang des Gehäuses (12) gleitet.
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