DE102006035054B4

DE102006035054B4 - Hydraulischer Dämpfer für eine Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe

Info

Publication number: DE102006035054B4
Application number: DE102006035054.5A
Authority: DE
Inventors: Norbert Alaze; Berthold Kaeferstein
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-07-28
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2016-01-07
Anticipated expiration: 2026-07-29
Also published as: JP5204435B2; DE102006035054A1; JP2008030745A; CN101113772A; CN101113772B

Abstract

Ein hydraulischer Dämpfer (48) für eine Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe mit einer Dämpferkammer (40) in der sich ein Dämpferelement befindet, welches eine druckzugewandte und druckabgewandte Seite aufweist, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpferelement mit einem Massefederelement (42) gestaltet ist, an dessen druckabgewandter Seite sich ein Biegefederelement (48) befindet.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Dämpfer für eine Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine ähnliche Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe ist aus DE 102 32 384 A1 bekannt.
Hydraulische Dämpfer der oben genannten Art werden bei Fahrzeugbremsanlagen an der Druckseite von Kolbenpumpen in der Regel unmittelbar hinter einem Auslassventil verwendet, um Druckpulsationen, welche durch die Bewegung eines Kolbens der Kolbenpumpe bedingt sind, zu dämpfen. Es sind hydraulische Dämpfer bekannt, die ein Flüssigkeitsvolumen umfassen, wobei aber die Funktion dieser Dämpfer abhängig von der Größe des eingebrachten Volumens ist. Das erforderliche Volumen kann verhältnismäßig groß sein und dadurch die Baugröße der gesamten Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe sowie des zugehörigen Hydroaggregats negativ beeinflussen. Bei einer anderen Art von hydraulischen Dämpfern ist eine Stahlmembrane in einem elastischen Massefederelement, beispielsweise einem Gummielement, gelagert. Beim Anlegen von zu dämpfenden Druck wird das Massefederelement inklusive der Stahlmembrane elastisch ausgelenkt. Diese Art eines hydraulischen Dämpfers baut zwar vergleichsweise klein, kann aber nur Drucke bis ca. 50 bar aufnehmen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine Fahrzeugbremsanlage mit einem hydraulischen Dämpfer zu schaffen, der die erforderliche Dämpfungswirkung bei besonders kleinem Bauraum bereitstellt. Der hydraulische Dämpfer soll ferner auch bei hohen Gegendrücken eine gute Dämpfung gewährleisten.
Erfindungsgemäße Lösung
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einem hydraulischen Dämpfer gemäß Anspruch 1 gelöst. Ferner ist die Aufgabe mit einer Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe gemäß Anspruch 6 sowie einer Fahrzeugbremsanlage gemäß Anspruch 7 gelöst.
Gemäß der Erfindung ist ein hydraulischer Dämpfer für eine Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe geschaffen, der eine Dämpferkammer aufweist, in der sich ein Dämpferelement befindet, welches eine druckzugewandte und eine druckabgewandte Seite aufweist. Das Dämpferelement ist ferner mit einem Massefederelement gestaltet, an dessen druckabgewandter Seite sich ein Biegefederelement befindet.
Gemäß der Erfindung weist der hydraulische Dämpfer und insbesondere dessen Dämpferelement zwei federnde Teile, nämlich ein Massefederelement und ein Biegefederelement auf. Das Massefederelement ist beispielsweise ein Gummielement, welches massiv ausgestaltet ist und dessen Material beim Anlegen von Druck komprimiert werden kann. Das Biegefederelement ist beispielsweise eine Spiralfeder, die beim Anlegen von Druck insbesondere ihre Gesamtfederlänge verändert. Wenn bei dem derart gestalteten Dämpferelement an der druckzugewandten Seite der Druck ansteigt, so wird zunächst das Biegefederelement zusammengedrückt. Dazu ist die Federkonstante des Biegefederelements hinsichtlich einer ersten Biegebewegung des Biegefederelements kleiner ausgestaltet als die Federkonstante des Massefederelements. Nachfolgend wird das Massefederelement in am Biegefederelement verbleibende Freiräume gedrückt. Damit ergibt sich eine relativ große Volumenaufnahme des erfindungsgemäßen hydraulischen Dämpfers im unteren und mittleren Druckbereich. Darüber hinaus kann das erfindungsgemäß vorgesehene Biegefederelement sich aber auch in eine zweite Bewegungsrichtung bewegen, in der es eine höhere Federkonstante aufweist, als das Massefederelement. Steigt der Druck an dem hydraulischen Dämpfer gemäß der Erfindung weiter an, so wird sich das erfindungsgemäß vorgesehene Biegefederelement entsprechend dieser zweiten Bewegungsmöglichkeit verformen. Dabei muss sich in der Regel das Massefederelement mitverformen, wodurch zusätzliche Dämpfungsleistung erzeugt wird. Auf diese Weise kann erfindungsgemäß die notwendige Volumenaufnahme auch bei hohen Drücken erfolgen.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen hydraulischen Dämpfers ist das Massefederelement an seiner druckzugewandten Seite mit einer an einer Innenseite der Dämpferkammer anliegenden Dichtlippe gestaltet. Die Dichtlippe bzw. eine lippenähnliche Dichtung stellt sicher, dass das Massefederelement an der druckzugewandten Seite vollständig vom zu dämpfenden Druck belastet wird, ohne das ein Entweichen des Druckes an die druckabgewandte Seite des Dämpferelements möglich ist.
Das erfindungsgemäße Massefederelement ist ferner vorteilhaft im drucklosen Zustand vom Biegefederelement zumindest abschnittsweise beabstandet gestaltet. Auf diese Weise ist es möglich, dass das Massefederelement in definierter Weise durch ein Komprimieren und Verformen desselben an Freiräume herangeführt wird, welche sich am Biegefederelement befinden. So kann das Massefederelement beispielsweise in verbleibende Freiräume zwischen Windungslagen einer als Biegefederelement wirkenden Spiralfeder gepresst werden. Die Spiralfeder kann dabei sich bereits axial bis zum Blockmaß der Spiralfeder zusammengedrückt haben.
Es ist daher auch erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Biegefederelement als eine Feder mit mehreren Windungsgängen gestaltet ist, welche im drucklosen Zustand voneinander zumindest abschnittsweise beabstandet gestaltet sind und durch Anlegen von Druck auf das genannte Blockmaß zusammengepresst werden kann.
Ferner ist bei dem erfindungsgemäßen hydraulischen Dämpfer das Biegefederelement in einem dem Massefederelement zugewandten Abschnitt im wesentlich bis an die Innenseite der Dämpferkammer herangeführt, während es in einem vom Massefederelement abgewandten Abschnitt von der Innenseite der Dämpferkammer beabstandet ausgebildet ist. Der bis an die Innenseite der Dämpferkammer ragende Abschnitt des Biegefederelements stellt sicher, dass das Massefederelement beim Komprimieren nicht zwischen das Biegefederelement und die Innenseite der Dämpferkammer gepresst werden kann, sondern stattdessen gezielt das Biegefederelement selbst insbesondere axial zusammendrängt. Der vom Massefederelement abgewandte und von der Innenseite der Dämpferkammer beabstandete Abschnitt kann beim Anlegen eines besonders hohen Druckes an dem Dämpferelement radial nach außen bis an die Innenseite der Dämpferkammer verformt werden, wodurch sich dieser Abschnitt dann aufweitet. Dieses Aufweiten, insbesondere einer Schraubenfeder, kann nur dann erfolgen, wenn sich das Biegefederelement in sich verdrehen kann. Die Drehbewegung zwischen dem Biegefederelement und dem Massefederelement wird durch Reibung zwischen den genannten Elementen behindert. Daher muss auch das Gummifederelement bei der Drehbewegung mittordiert werden. Dieser Verformungsvorgang erfordert eine besonders große Kraft und führt daher zu einer gezielten Volumenaufnahme bei besonders hohen Drücken.
Um all diese Funktionen und Wirkungsweisen des erfindungsgemäßen Dämpferelements gezielt nutzen zu können ist es ferner bevorzugt, das Biegefederelement hohl auszubilden und das Massefederelement in das Biegefederelement hinragen zu lassen.
Schließlich ist, wie bereits erwähnt das Biegefederelement bevorzugt als Schraubenfeder gestaltet, in welche das Massefederelement stopfenförmig hineinragt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen hydraulischen Dämpfers anhand der beigefügten schematische Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
1 einen Längsschnitt einer Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe mit einem darin ausgebildeten hydraulischen Dämpfer gemäß dem Stand der Technik,
2 einen Längsschnitt eines hydraulischen Dämpfers gemäß der Erfindung im unkomprimierten Zustand und
3 die Ansicht gemäße 2 im komprimierten Zustand.
Bevorzugte Ausführungsform
In 1 ist eine Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe 10 veranschaulicht, welche als wesentliche Bauteile ein Pumpengehäuse 12 mit einer darin angeordneten Zylinder-Kolben-Anordnung 14 sowie einen Exzenterantrieb 16 umfasst. Die Zylinder-Kolben-Anordnung 14 umfasst einen Zylinder 18 sowie einen Kolben 20, der in dem Zylinder 18 verschiebbar gelagert ist. Der Kolben 20 umfasst ein Einlassventil 22, zu den Bremsfluid durch eine Einlassleitung 24 gesaugt werden kann. Das Bremsfluid gelangt in einen Zylinderraum 26, von wo aus es mittels des Kolbens 20 zu einem Auslassventil 28 und weiter zu einer Auslassleitung 30 gefördert werden kann. An der Auslassleitung 30 ist ein hydraulischer Dämpfer 32 fluidleitend angeschlossen, der mittels einer Stahlmembrane 34 gelagert ist. Diese bildet ein Biegefederelement und ist an ihrer druckabgewandeten Seite an einem Gummielement 36 als Massefederelement gelagert.
In den 2 und 3 ist hingegen ein hydraulischer Dämpfer 38 gemäß der Erfindung veranschaulicht, dessen Gehäuse ebenfalls von einem Zylinder 18 gebildet ist und der mittels einer Dämpferkammer 40 an eine weiter nicht dargestellte Auslassleitung 30 einer Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe hydraulisch gekoppelt ist.
Der hydraulische Dämpfer 38 ist mit einem stopfenförmigen Massefederelement 42 gebildet, das an seiner druckzugewandten Seite eine radial außen liegende Dichtlippe 44 aufweist, welche an einer Innenseite 46 der Dämpferkammer 40 anliegt. Das stopfenförmige bzw. pilzförmige Massefederelement 42 ragt mit seinem druckabgewandten Endbereich in eine Schraubenfeder, welche ein Biegefederelement 48 bildet. Dabei ist der druckseitige bzw. dem Massefederelement 42 zugewandte erste Windungsgang 50 des Biegefederelements 48 radial derart groß gestaltet, dass er an der Innenseite 46 der Dämpferkammer 40 anliegt (siehe Durchmesser D). Die weiteren, druckabgewandten Windungsgänge des Biegefederelements 48 sind hingegen radial mit kleinerem Durchmesser gestaltet, sind also von der Innenseite 46 der Dämpferkammer 40 geringfügig beabstandet (siehe Durchmesser d in 2).
In 3 ist der hydraulische Dämpfer 38 schließlich im voll komprimierten Zustand veranschaulicht, wobei dieser komprimierte Zustand zunächst dadurch erreicht wurde, dass das Biegefederelement 48 in axialer Richtung (ausgehend von einer Länge b in 2) bis zum Blockmaß (siehe Länge B in 3) zusammengedrückt wurde. Danach wurde das als Gummielement gestaltete Massefederelement 42 in zwischen Massefederelement 42 und Biegefederelement 48 verbleibende Freiräume 52 (insbesondere zwischen die Windungsgänge) hineingepresst. Auf diese Weise wurde eine Volumenaufnahme im unteren und mittleren Druckbereich gewährleistet.
Beim weiteren Anstieg des Drucks in der Dämpferkammer 40 wurde das Biegefederelement 48 durch eine Torsion radial geweitet, bis auch die druckabgewandten Windungsgänge des Biegefederelements 48 an der Innenseite 46 der Dämpferkammer 40 zum Anliegen kamen (siehe Durchmesser D in 3). Bei dieser Torsion und radialen Weitung des Biegefederelements 48 wurde auch das Massefederelement 42 im Verhältnis der Drehbewegung mit tordiert. Dieser Verformungsvorgang forderte eine besonders große Kraft, wodurch die notwendige Volumenaufnahme bei hohen Drücken erfolgte.
Im Übrigen sei noch erwähnt, dass an der druckabgewandten Seite, insbesondere an der Bodenfläche der Dämpferkammer 40 optional eine Ablauföffnung 54 zum Abführen von Bremsfluid, welches durch Leckage an der Dichtlippe 44 in diesen Bereich gelangt ist, vorgesehen sein kann.

Claims

Hydraulischer Dämpfer (38) für eine Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe mit einer Dämpferkammer (40), in der sich ein Dämpferelement befindet, welches eine druckzugewandte und eine druckabgewandte Seite aufweist und welches mit einem Massefederelement (42) gestaltet ist, wobei das Massefederelement (42) massiv ausgestaltet ist und sein Material beim Anlegen von Druck komprimiert werden kann und an seiner druckabgewandten Seite sich ein Biegefederelement (48) befindet, wobei das Biegefederelement (48) als eine Feder mit mehreren Windungsgängen (50) gestaltet ist, welche im drucklosen Zustand voneinander zumindest abschnittsweise beabstandet gestaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegefederelement (48) in einem dem Massefederelement (42) zugewandten Abschnitt bis an die Innenseite (46) der Dämpferkammer (40) ragt, während es in einem vom Massefederelement (42) abgewandten Abschnitt von der Innenseite (46) der Dämpferkammer (40) beabstandet ausgebildet ist, und das Massefederelement (42) in am Biegefederelement (48) verbleibende Freiräume (52) zu drücken ist.
Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Massefederelement (42) an seiner druckzugewandten Seite mit einer an einer Innenseite (46) der Dämpferkammer (40) anliegenden Dichtlippe (44) gestaltet ist.
Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Massefederelement (42) im drucklosen Zustand vom Biegefederelement (48) zumindest abschnittsweise beabstandet gestaltet ist.
Hydraulischer Dämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegefederelement (48) hohl ausgebildet ist und das Massefederelement (42) in das Biegefederelement (48) hineinragt.
Hydraulischer Dämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegefederelement (48) als Schraubenfeder gestaltet ist, in welche das Massefederelement (42) stopfenförmig hineinragt.
Fahrzeugbremsanlagen-Kolbenpumpe mit einem hydraulischen Dämpfer (38) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
Fahrzeugbremsanlage mit einer Kolbenpumpe nach Anspruch 6.