WO2014060136A1

WO2014060136A1 - Innenzahnradpumpe

Info

Publication number: WO2014060136A1
Application number: PCT/EP2013/067349
Authority: WO
Inventors: Harald Speer; Rene Schepp; Edgar Kurz; Norbert Alaze
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2012-10-19
Filing date: 2013-08-21
Publication date: 2014-04-24
Also published as: US20160046271A1; CN104736848B; DE102012219118A1; CN104736848A; JP6271565B2; US9616868B2; KR20150071017A; KR102093098B1; JP2015535042A; EP2909479A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradpumpe (1) als Hydropumpe für eine schlupfgeregelte Fahrzeugbremsanlage. Die Erfindung schlägt vor, die Innenzahnradpumpe (1) als vormontierbare Baugruppe mit einer Kartusche (3) als Gehäuse (2) auszubilden, die sich in eine Aufnahme eines Hydraulikblock der Fahrzeugbremsanlage einsetzen lässt.

Description

Beschreibung

Titel

Innenzahnradpumpe Die Erfindung betrifft eine Innenzahnradpumpe für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 . Solche In- nenzahnradpumpen werden anstelle von üblicherweise verwendeten Kolbenpumpen in schlupfgeregelten und/oder Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlagen eingesetzt, und oft, auch wenn nicht unbedingt treffend, als Rückförderpumpen be- zeichnet.

Stand der Technik

Innenzahnradpumpen sind bekannt. Sie weisen ein Hohlrad und ein im Hohlrad exzentrisch angeordnetes Ritzel auf, das auf einem Umfangsabschnitt mit dem

Hohlrad kämmt. Die Hohlräder sind innenverzahnte Zahnräder, die Ritzel außenverzahnte Zahnräder, das Hohlrad und das Ritzel können auch als Zahnräder der Innenzahnradpumpen aufgefasst werden. Die Bezeichnung als Ritzel und als Hohlrad dient ihrer Unterscheidung. Dem Umfangsabschnitt, auf dem die Zahn- räder kämmen, gegenüber besteht ein sichelförmiger Freiraum zwischen dem

Hohlrad und dem Ritzel, der hier als Pumpenraum bezeichnet wird. Im Pumpenraum ist ein Trennstück angeordnet, an dem außen und innen Zahnköpfe der beiden Zahnräder anliegen und das den Pumpenraum in einen Saugraum und in einen Druckraum teilt. Das Trennstück wird aufgrund seiner typischen Form oft auch als Sichel oder Sichelstück bezeichnet. Eine weitere Bezeichnung für das

Trennstück ist Füllstück. Durch Drehantrieb fördern die Zahnräder Fluid vom Saugraum in den Druckraum. Es sind auch Innenzahnradpumpen ohne Trennstück bekannt, die zur Unterscheidung als Zahnringpumpen bezeichnet werden können. Das Patent DE 196 13 833 B4 offenbart eine derartige Innenzahnradpumpe mit einem eigenen Gehäuse, mit dem sie beispielsweise an einen Elektromotor anflanschbar ist, der ihrem Antrieb dient. Diese Innenzahnradpumpe ist nicht für hydraulische Fahrzeugbremsanlagen vorgesehen.

Die Offenlegungsschrift DE 10 2009 047 626 A1 offenbart eine Innenzahnradpumpe für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage, die kein eigenes Gehäuse aufweist, sondern die in einen Hydraulikblock einer Schlupfregelung einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage eingebaut ist. Der Hydraulikblock kann als Gehäuse der Innenzahnradpumpe aufgefasst werden.

Solche Hydraulikblöcke sind bekannt, sie dienen der mechanischen Befestigung und hydraulischen Verschaltung von hydraulischen Bauelementen einer Schlupfregelung. Solche Bauelemente sind außer Innenzahnradpumpen Magnetventile und Hydrospeicher für die Schlupfregelung. Der Hydraulikblock ist üblicherweise ein quaderförmiges Teil aus Metall, insbesondere aus Aluminium, in dem zylindrische und oft durchmessergestufte Ansenkungen als Aufnahmen für die hydraulischen Bauelemente der Schlupfregelung und Bohrungen, die die Aufnahmen bzw. die in sie eingebauten Bauelemente hydraulisch verschalten, angebracht sind.

Offenbarung der Erfindung

Die erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ist als vormontierbare Baugruppe ausgebildet und weist eine Kartusche als Gehäuse auf, die in eine Aufnahme für die Innenzahnradpumpe insbesondere in einem Hydraulikblock einer Schlupfregelung einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage einsetzbar ist. Durch die Ausbildung als Baugruppe lässt sich die erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe wie ein einheitliches Bauteil handhaben, was ihren Zusammenbau und insbesondere das Einsetzen in die Aufnahme vereinfacht. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die Möglichkeit, die Innenzahnradpumpe nach ihrer Vormontage als Baugruppe und noch vor dem Einsetzen in die Aufnahme auf ihre Funktionstüchtigkeit und (Druck-) Dichtigkeit zu prüfen. In der Serienfertigung werden üblicherweise Einpress- und Verstemmprozesse angewandt, die keinen Aus- und Wiedereinbau erlauben. Im Fehlerfall ist die Innenzahnradpumpe Ausschuss. Ist eine Innenzahnradpumpe bereits in einem Hyd- raulikblock eingebaut, ist im Fehlerfall nicht nur die Innenzahnradpumpe, sondern auch der Hydraulikblock mit den eingebauten hydraulischen Bauelementen als Ganzes Ausschuss. Unter einer Kartusche ist das Gehäuse der Innenzahnradpumpe zu verstehen, das außen korrespondierend zur Aufnahme so ausgebildet ist, dass es passgenau in die Aufnahme einsetzbar ist.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung zum Gegenstand.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung findet sich in Anspruch 6, dessen Gegenstand eine Doppelinnenzahnradpumpe mit zwei Innenzahnradpumpen gemäß der Erfindung ist, von denen jede für einen Bremskreis einer hy- draulischen Zweikreis-Fahrzeugbremsanlage vorgesehen ist. Die beiden Innenzahnradpumpen sind getrennt voneinander in zwei Aufnahmen eines Umge- häuses angeordnet und weisen einen gemeinsamen Antrieb beispielsweise mittels eines Zahnrads auf. Das Gehäuse mit den beiden Aufnahmen für die beiden Innenzahnradpumpen wird zur Unterscheidung von den Gehäusen der als vor- montierbare Baugruppen ausgebildeten Innenzahnradpumpen als Umgehäuse bezeichnet. Insbesondere bildet ein Hydraulikblock das Gehäuse bzw. Umgehäuse für die beiden Innenzahnradpumpen.

Die erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe ist insbesondere als Hydropumpe für eine hydraulische, schlupfgeregelte- und/oder Fremd kraft-Fahrzeug- bremsanlage anstelle einer üblicherweise verwendeten Kolbenpumpe vorgesehen. In schlupfgeregelten Fahrzeugbremsanlagen werden Hydropumpen auch als Rückförderpumpen bezeichnet. Die bevorzugte Ausführungsform als erfindungsgemäße Doppelinnenzahnradpumpe ist wie gesagt für eine Zweikreis- Fahrzeugbremsanlage mit einer Zahnradpumpe für jeden Bremskreis vorgesehen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer in der Zeichnung dargestellten

Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe in perspektivischer Darstellung; Figur 2 die Innenzahnradpumpe aus Figur 1 mit entgegengesetzter Blickrichtung;

Figur 3 einen Hydraulikblock mit zwei Aufnahmen für zwei Innenzahn- radpumpen aus Figuren 1 und 2 in perspektivischer Darstellung; und

Figur 4 den Hydraulikblock aus Figur 3 mit eingebauten Innenzahn- radpumpen gemäß der Erfindung. Ausführungsform der Erfindung

Figuren 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße Innenzahnradpumpe 1 für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage. Die Innenzahnradpumpe weist ein zylindrisches, einseitiges offenes Gehäuse 2 auf, das als Kartusche zum Einsetzen in eine noch zu erläuternde Aufnahme ausgebildet ist. In einer Längsmitte weist die Kartusche 3 eine umlaufende Nut auf, in die ein Dichtring 4, im Ausführungsbeispiel ein O-Ring eingelegt ist.

An einem in Figur 1 sichtbaren offenen Ende der Kartusche 3 sind ein koaxial in der Kartusche 3 angeordnetes und in ihr drehbar gelagertes Hohlrad 5 und ein exzentrisch im Hohlrad 5 angeordnetes Ritzel 6 der Innenzahnradpumpe 1 zu sehen, das mit dem Hohlrad 5 kämmt. Das Ritzel 6 ist ein außenverzahntes Zahnrad und das Hohlrad 5 ein innenverzahntes Zahnrad, die zur Unterscheidung als Ritzel 6 und als Hohlrad 5 bezeichnet werden. Außerhalb eines Umgangsabschnitts, in dem das Ritzel 6 mit dem Hohlrad 5 kämmt, ist im offenen Ende der Kartusche 3 ein Ende eines sichelförmigen, hier als Pumpenraum 7 bezeichneten Freiraums zwischen dem Ritzel 6 und dem Hohlrad 5 zu sehen. Das sichtbare Ende des Pumpenraums 7 ist ein Saugraum 8, in dem die Innenzahnradpumpe 1 Bremsflüssigkeit ansaugt. Ein im Pumpenraum 7 angeordnetes Trennstück, das den Pumpenraum 7 in den Saugraum 8 und einen nicht sichtbaren Druckraum am anderen Ende des Pumpenraums 7 teilt, ist in der Zeichnung nicht sichtbar. Durch Drehantrieb fördern das Ritzel 6 und das Hohlrad 5 in an sich bekannter Weise Bremsflüssigkeit vom Saugraum 8 zum Druckraum.

Das Ritzel 6 ist drehfest auf einer Pumpenwelle 9, die abgedichtet durch das ge- schlossene Ende der das Gehäuse 2 der Innenzahnradpumpe 1 bildenden Kartusche 3 durchgeführt ist. Wie in Figur 2 zu sehen weist die Innenzahnradpumpe 1 ein Zahnrad als Antriebsrad 10 auf, das außen auf der geschlossenen Seite der Kartusche 3 angeordnet und dort drehfest auf der Pumpenwelle 9 angebracht ist.

Auf beiden Seiten des Ritzels 6, des Hohlrads 5 und des in der Zeichnung nicht sichtbaren, im Pumpenraum 7 angeordneten Trennstücks sind Axialscheiben 1 1 angeordnet, die an dem Ritzel 6, dem Hohlrad 5 und dem Trennstück anliegen. Die Axialscheiben 1 1 sind axial beweglich und drehfest, sie decken den nicht sichtbaren Druckraum und das nicht sichtbare Trennstück ab und sind im Bereich des Saugraums 8 ausgespart. Solche Axialscheiben werden auch als Druckoder als Steuerscheiben oder -platten bezeichnet. In dem Ritzel 6, dem Hohlrad 5 und dem Trennstück abgewandten Außenseiten weisen die Axialscheiben 1 1 sog. Druckfelder 12 auf, die von einer Druckfelddichtung 13 umschlossen sind. Bei den Druckfeldern 12 handelt es sich um flache, in der gezeichneten Ausführungsform nierenförmige Vertiefungen, die sich ungefähr über den Druckraum und das Trennstück erstrecken. Eine Druckbeaufschlagung der Druckfelder 12 beaufschlagt die Axialscheiben 1 1 in dichtende Anlage an das Ritzel 6, das Hohlrad 5 und das Trennstück. Die Druckfelder 12 weisen ein Durchgangsloch 14 auf, durch das sie mit dem Druckraum der Innenzahnradpumpe 1 kommunizieren. Die in Figur 1 einem Betrachter zugewandte Axialscheibe 1 1 liegt frei, d.h. ihre dem Ritzel 6, dem Hohlrad 5 und dem Trennstück abgewandte Außenseite ist nicht abgedeckt, in der Ausführungsform befindet sie sich ungefähr bündig in einer Eben mit dem offene Ende der Kartusche 3, die das Gehäuse 2 der Innenzahnradpumpe 1 bildet.

Die Innenzahnradpumpe 1 ist als Baugruppe in der Kartusche 3, die das Gehäuse 2 der Innenzahnradpumpe 1 bildet, vormontiert. Durch die Vormontage als Baugruppe lässt sich die Innenzahnradgruppe 1 wie ein einheitliches Bauteil handhaben und einbauen, außerdem ist eine Funktionsfähigkeits- und Dicht- heitsprüfung der als Baugruppe vormontierten Innenzahnradpumpe 1 vor ihrem Einbau möglich.

Figur 3 zeigt einen Hydraulikblock 15 einer im übrigen nicht dargestellten Schlupfregelung einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage. Der Hydraulikblock

15 ist ein klotzförmiges Teil aus Aluminium, in dem Ansenkungen als Aufnahmen

16 für hydraulische Bauelemente der Schlupfregelung angebracht sind. Der Hydraulikblock 15 weist u.a. Aufnahmen 16 für zwei der in Figuren 1 und 2 dargestellten Innenzahnradpumpen 1 und für nicht dargestellte Magnetventile und Hydrospeicher auf. Zu sehen sind in Figur 1 noch zwei Ansenkungen als Anschlüsse 17 eines nicht dargestellten Zweikreis-Hauptbremszylinders. Die anderen Aufnahmen befinden sich an der in der Zeichnung unteren Seite des Hydraulikblocks 15 und sind deswegen nicht sichtbar.

Der Hydraulikblock 15 weist zwei Aufnahmen 16 für zwei Innenzahnradpumpen 1 auf, die als zu den Kartuschen 3 kongruente zylindrische Ansenkungen ausgeführt sind, in die die Innenzahnradpumpen 1 wie in Figur 4 zu sehen passgenau einsetzbar sind. Beim Einsetzen ist die offene Seite der Kartusche 3 mit der freiliegenden Axialscheibe 1 1 einem Grund der Aufnahmen 16 zugewandt, die Antriebsräder 10 befinden sich in offenen Seiten der Aufnahmen 16, so dass sie wie in Figur 4 zu sehen, zugänglich sind. Der Dichtring 4 in der Nut der Kartusche 3 dichtet die Innenzahnradpumpen 1 in den Aufnahmen 16 im Hydraulikblock 15 ab. Die freiliegende Axialscheibe 1 1 befindet sich am Grund der Aufnahme 16, die Druckfelddichtung 13 liegt dichtend am Grund der Aufnahme 16 an. Im Grund der Aufnahmen 16 für die Innenzahnradpumpen 1 münden eine Druck- Anschlussbohrung 18 und eine Saug-Anschlussbohrung 19. Die Druckanschlussbohrung 18 mündet in das Druckfeld 12 der freiliegenden Axialscheibe 1 1 in der offenen Seite der Kartusche 3, die das Gehäuse 2 der Innenzahnradpumpe 1 bildet. Durch das Durchgangsloch 14 in der Axialscheibe 1 1 und das Druckfeld 12 kommuniziert der Druckraum der Innenzahnradpumpen 1 mit der jeweiligen Druck-Anschlussbohrung 18, die gemeinsam mit dem Druckfeld 12 durch die Druckfelddichtung 13 abgedichtet ist.

Die Saug-Anschlussbohrung 19 mündet in dem Bereich, der von der Axial- scheibe 1 1 ausgespart ist, so dass die Saug-Anschlussbohrung 19 mit dem

Saugraum 8 der Innenzahnradpumpe 1 kommuniziert. Ein Saug- und ein Druck- anschluss der Innenzahnradpumpen 1 wird auf diese Weise durch das Einsetzen der Innenzahnradpumpen 1 in die Aufnahmen 16 im Hydraulikblock 15 bewerkstelligt einschließlich der Abdichtung der Anschlüsse. Der Hydraulikblock 15 bildet ein Gehäuse der beiden Innenzahnradpumpen 1 und wird hier zur Unterscheidung von den Kartuschen 3, die ebenfalls ein Gehäuse 2 der Innenzahnradpumpen 1 bilden, als Umgehäuse bezeichnet. In dem das Umgehäuse bildenden Hydraulikblock 15 sind die beiden als Baugruppen vormontierten Innenzahnradpumpen 1 mit ihren ihre Gehäuse 2 bildenden Kartuschen 3 aufgenommen. Befestigt sind die Innenzahnradpumpen 1 in den Aufnahmen 16 beispielsweise durch Verstemmen.

Die beiden Innenzahnradpumpen 1 werden gemeinsam mit einem Elektromotor 20 angetrieben, an den ggf. ein Getriebe angeflanscht ist. Der Elektromotor 20 ist auf die Aufnahmen 16, in die die beiden Innenzahnradpumpen 1 eingesetzt sind, aufsetzbar und beispielsweise mit dem Hydraulikblock 15 verschraubbar. Der Elektromotor 20 weist ein hier als Treibrad 21 bezeichnetes Zahnrad auf, das sich zwischen den Antriebsrädern 10 der beiden Innenzahnradpumpen 1 befindet und mit beiden Antriebsrädern 10 kämmt, wenn der Elektromotor 20 am Hydraulikblock 15 befestigt ist. Zur Lagesicherung weist der Elektromotor 20 zwei Vorsprünge 22 beiderseits des Treibrads 21 auf, die kongruent zu Mündungen der Aufnahmen 16 für die Innenzahnradpumpen 1 sind und passgenau in die Aufnahmen 16 über den Antriebsrädern 10 eingreifen. Die Vorsprünge 22 sind an einer Flanschplatte 23 des Elektromotors 20 ausgebildet, die zur Befestigung des Elektromotors 20 am Hydraulikblock 15 dient. Alternativ kann die Lagesicherung durch einen nicht dargestellten koaxial um- oder hinter dem Treibrad 21 befindlichen Durchmesser hergestellt werden, der passgenau in die mittige Bohrung des Hydraulickblocks 15 eingreift.

Claims

Ansprüche

1 . Innenzahnradpumpe für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenzahnradpumpe (1 ) als vormontierbare Baugruppe ausgebildet ist und eine Kartusche (3) als Gehäuse (2) aufweist, die in eine Aufnahme (16) für die Innenzahnradpumpe (1 ) einsetzbar ist.

2. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Innenzahnradpumpe (1 ) eine Axialscheibe (1 1 ) zur seitlichen Abdichtung eines Pumpenraums (7) der Innenzahnradpumpe (1 ) aufweist, deren Innenseite an Stirnflächen eines Ritzels (6) und eines Hohlrads (5) der Innenzahnradpumpe (1 ) anliegt und deren der Innenzahnradpumpe (1 ) abgewandte Außenseite an der Kartusche (3) frei liegt und ein Druckfeld (12) aufweist und dass ein Druckanschluss (18) der Innenzahnradpumpe (1 ) durch das Druckfeld (12) erfolgt.

3. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Saugraum (8) der Innenzahnradpumpe (1 ) auf einer Seite offen ist und mit einer Öffnung der Kartusche (3) kommuniziert.

4. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich die Aufnahme (16) für die Innenzahnradpumpe (1 ) in einem Umgehäuse (15) befindet.

5. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Umgehäuse (15) eine zweite Aufnahme (16) für eine zweite Innenzahnradpumpe (1 ) aufweist.

6. Innenzahnradpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Innenzahnradpumpen (1 ) einen gemeinsamen Antrieb (20, 21 ) aufweisen.