DE102019202336A1 - Eccentric drive of an eccentric pump - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Exzenterantrieb einer Exzenterpumpe (10), insbesondere einer Fahrzeugbremsanlage, mit einer Antriebswelle (32) und einem darauf ortsfest angeordneten Exzenter (36), mittels dem bei Rotation der Antriebswelle (32) mindestens ein Pumpenelement (18, 20) in Bewegung zu versetzen ist. Erfindungsgemäß wird der Exzenter (36) an seiner von der Antriebswelle (32) abgewandten Außenseite (40) zumindest abschnittsweise kugelförmig gestaltet.The invention relates to an eccentric drive of an eccentric pump (10), in particular a vehicle brake system, with a drive shaft (32) and an eccentric (36) fixedly arranged thereon, by means of which at least one pump element (18, 20) moves when the drive shaft (32) rotates is to be moved. According to the invention, the eccentric (36) is at least partially spherical on its outer side (40) facing away from the drive shaft (32).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft einen Exzenterantrieb einer Exzenterpumpe, insbesondere einer Fahrzeugbremsanlage, mit einer Antriebswelle und einem darauf ortsfest angeordneten Exzenter, mittels dem bei Rotation der Antriebswelle mindestens ein Pumpenelement in Bewegung zu versetzen ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung eines solchen Exzenterantriebs an einer Fahrzeugbremsanlage.The invention relates to an eccentric drive of an eccentric pump, in particular a vehicle brake system, with a drive shaft and an eccentric arranged in a stationary manner thereon, by means of which at least one pump element can be set in motion when the drive shaft rotates. The invention also relates to the use of such an eccentric drive on a vehicle brake system.
Exzenterantriebe der eingangs genannten Art werden bei Kolbenpumpen zum Hin- und Herbewegen von Kolben verwendet. Mit der Bewegung der Kolben kann in zugehörigen Druckkammern ein hydraulisches Medium gepumpt werden. Derartige Kolbenpumpen kommen insbesondere bei Fahrzeugbremssystemen zum Einsatz. Mit den Kolbenpumpen wird dann als hydraulisches Medium ein Bremsfluid von Radbremsen weg oder zu diesen hin gepumpt. Diese Exzenterantriebe umfassen einen Motor, einen Exzenter und ein den Exzenter umgebendes Exzenterlager. Bekannte Exzenterlager sind aus Kostengründen Nadellager. Solche Nadellager verfügen jedoch über ein vergleichsweise großes axiales und radiales Spiel. Damit kann es zu einer ungewollten Schwingungsanregung der Kolben kommen.Eccentric drives of the type mentioned at the beginning are used in piston pumps for moving pistons back and forth. With the movement of the pistons, a hydraulic medium can be pumped into the associated pressure chambers. Such piston pumps are used in particular in vehicle brake systems. With the piston pumps, a brake fluid is then pumped away from or to the wheel brakes as a hydraulic medium. These eccentric drives include a motor, an eccentric and an eccentric bearing surrounding the eccentric. Known eccentric bearings are needle bearings for reasons of cost. Such needle bearings, however, have a comparatively large axial and radial play. This can lead to unwanted vibrations in the pistons.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung einen Exzenterantrieb einer Exzenterpumpe zu schaffen, der bei vergleichsweise geringem axialen und radialen Spiel eine zugleich hohe Nachgiebigkeit bei Lageänderungen der zugehörigen Kolben aufweist.It is an object of the invention to create an eccentric drive for an eccentric pump which, with comparatively little axial and radial play, has a high level of flexibility when the associated piston changes position.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Aufgabe ist mittels eines Exzenterantriebs einer Exzenterpumpe gelöst, insbesondere einer Fahrzeugbremsanlage, mit einer Antriebswelle und einem darauf ortsfest angeordneten Exzenter, mittels dem bei Rotation der Antriebswelle mindestens ein Pumpenelement in Bewegung zu versetzen ist. Erfindungsgemäß ist der Exzenter an seiner von der Antriebswelle abgewandten Außenseite zumindest abschnittsweise kugelförmig gestaltet.The object is achieved by means of an eccentric drive of an eccentric pump, in particular a vehicle brake system, with a drive shaft and an eccentric arranged in a stationary manner thereon, by means of which at least one pump element can be set in motion when the drive shaft rotates. According to the invention, the eccentric is at least partially spherical on its outside facing away from the drive shaft.
Mit anderen Worten liegt der Kern der Erfindung darin, dass ein besonders kostengünstiges, zugleich schwingungsarmes und dennoch lagetolerantes Exzenterlager mittels eines Kugelgelenks bzw. einer Kugelkalotte geschaffen ist. An der Kugelkalotte können sich Kolben der zugehörigen Exzenterpumpe in radialer Richtung steif abstützen. Zugleich ermöglicht die Kugel in Umfangsrichtung eine gewisse Lageänderung des abstützenden Kolbens, ohne dass sich dabei der radiale Abstand seiner Anlagefläche an der Kugel verändern würde. Der Kolben kann an der Kugel also geringfügig in seiner Querrichtung wandern, ohne dadurch in seiner Längsrichtung seine Lage zu ändern. Entsprechend wird der Kolben damit weniger zu Schwingungen angeregt. Diese Lösung ist zugleich auch noch kostengünstiger herstellbar, als eine Lösung mit einem herkömmlichen Nadellager.In other words, the essence of the invention lies in the fact that a particularly cost-effective, at the same time low-vibration and yet position-tolerant eccentric bearing is created by means of a ball joint or a spherical cap. Pistons of the associated eccentric pump can be rigidly supported in the radial direction on the spherical cap. At the same time, the ball enables a certain change in position of the supporting piston in the circumferential direction without the radial distance between its contact surface on the ball being changed. The piston can therefore move slightly in its transverse direction on the ball without thereby changing its position in its longitudinal direction. Accordingly, the piston is less excited to vibrate. At the same time, this solution can also be produced more cost-effectively than a solution with a conventional needle bearing.
Besonders bevorzugt ist dabei der Exzenter an seiner von der Antriebswelle abgewandten Außenseite vollständig kugelförmig gestaltet. Mit der derartigen Kugelform ist eine besonders breite Fläche für einen Lageausgleich in Umfangsrichtung der Kugel geschaffen.Particularly preferably, the eccentric is designed completely spherical on its outside facing away from the drive shaft. With such a spherical shape, a particularly wide area is created for position compensation in the circumferential direction of the sphere.
Der erfindungsgemäße Exzenter ist ferner vorzugsweise mit einer zur Kugelform exzentrischen Durchgangsöffnung zum Aufnehmen der Antriebswelle versehen. Durch die derartige Durchgangsöffnung ist in den Exzenter die Antriebswelle derart einzusetzen, dass eine drehfeste Verbindung zwischen Antriebswelle und Exzenter geschaffen ist. Der Exzenter ist entsprechend vorzugsweise an der Durchgangsöffnung mit der Antriebswelle drehfest verbunden, insbesondere auf die Antriebswelle aufgepresst.The eccentric according to the invention is also preferably provided with a through opening which is eccentric to the spherical shape for receiving the drive shaft. The drive shaft is to be inserted into the eccentric through such a through opening in such a way that a non-rotatable connection is created between the drive shaft and the eccentric. Accordingly, the eccentric is preferably connected to the drive shaft in a rotationally fixed manner at the through opening, in particular pressed onto the drive shaft.
Der zumindest abschnittsweise kugelförmig gestaltete Exzenter ist bevorzugt von einer Exzenterschale umgeben, die an ihrer dem Exzenter zugewandten Innenseite ebenfalls zumindest abschnittsweise kugelförmig gestaltet ist. Die Exzenterschale schafft damit zum kugelförmigen Exzenter eine Gleitpassung, mittels der die Exzenterschale auf dem kugelförmigen Exzenter entlang gleiten kann. Somit ist ein Gleitlager bereitgestellt, an dem sich dann außenseitig ein oder vorzugsweise mehrere Kolben der zugehörigen Kolbenpumpe abstützen können. Der zumindest abschnittsweise kugelförmig gestaltete Exzenter ist daher bevorzugt von einer Exzenterschale umgeben, die an ihrer dem Exzenter zugewandten Innenseite ebenfalls zumindest abschnittsweise kugelförmig gestaltet ist.The eccentric, which is at least partially spherical, is preferably surrounded by an eccentric shell, which is also at least partially spherical on its inside facing the eccentric. The eccentric shell thus creates a sliding fit with the spherical eccentric, by means of which the eccentric shell can slide along the spherical eccentric. Thus, a slide bearing is provided on which one or preferably several pistons of the associated piston pump can then be supported on the outside. The eccentric, which is at least partially spherical, is therefore preferably surrounded by an eccentric shell, which is also at least partially spherical on its inside facing the eccentric.
Darüber hinaus ist die Exzenterschale bevorzugt den Exzenter vollumfänglich umfassend gestaltet. Die derartige Exzenterschale bietet über ihren gesamten Umfang hinweg die Möglichkeit, dass an ihr Kolben abgestützt werden können. Ferner umklammert die derartige Exzenterschale den Exzenter derart, dass sie von diesem während des Betriebs der zugehörigen Exzenterpumpe nicht ungewollt heruntergelangen, insbesondere nicht herunter wandern kann.In addition, the eccentric shell is preferably designed to completely encompass the eccentric. Such an eccentric shell offers the possibility over its entire circumference that pistons can be supported on it. Furthermore, the eccentric shell of this type clasps the eccentric in such a way that it cannot unintentionally come down from it during the operation of the associated eccentric pump, in particular cannot wander down.
Die Exzenterschale ist darüber hinaus bevorzugt an ihrer vom Exzenter abgewandten Außenseite gewölbt und an ihrer Wölbung mit mindestens einer Abflachung gestaltet. Die Abflachung schafft eine Fläche, insbesondere eine ebene Fläche, an der ein zugehöriger Kolben der Exzenterpumpe derart anzulegen ist, dass die Außenschale nicht unter dem Kolben in Umfangsrichtung ihre Lage nennenswert verändert. Insbesondere kann die Exzenterschale aufgrund der Abflachung unter dem Kolben nicht in Umfangsrichtung weiterwandern. Die Abflachung führt dazu, dass der Kolben stets im Zentrum der Abflachung zum Anliegen kommt und nicht etwa an die Ränder der Abflachung oder darüber hinaus abwandert.The eccentric shell is also preferably arched on its outside facing away from the eccentric and designed with at least one flattening on its arch. The flattened area creates a surface, in particular a flat surface, on which an associated piston of the eccentric pump is to be placed in such a way that the outer shell does not change its position appreciably under the piston in the circumferential direction. In particular, the eccentric shell cannot migrate further in the circumferential direction due to the flattening under the piston. The flattening has the effect that the piston always comes to rest in the center of the flat and does not migrate to the edges of the flat or beyond.
Die Exzenterschale ist dabei bevorzugt kreisringförmig und an ihrer vom Exzenter abgewandten Außenseite mit zwei diametral gegenüberliegenden Abflachungen gestaltet. So können zwei Kolben diametral gegenüberliegend vorteilhaft an der derartigen Exzenterschale abgestützt sein.The eccentric shell is preferably in the shape of a circular ring and has two diametrically opposite flattened areas on its outside facing away from the eccentric. So two pistons can be supported diametrically opposite advantageously on the eccentric shell of this type.
Die Erfindung ist ferner entsprechend auch auf eine Verwendung eines solchen erfindungsgemäßen Exzenterantriebs an einer Fahrzeugbremsanlage, insbesondere an einer Exzenterpumpe der Fahrzeugbremsanlage gerichtet.The invention is also correspondingly directed to the use of such an eccentric drive according to the invention on a vehicle brake system, in particular on an eccentric pump of the vehicle brake system.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
-
1 einen teilweisen Querschnitt einer Exzenterpumpe mit einem erfindungsgemäßen Exzenterantrieb, -
2 einen teilweisen Längsschnitt der Exzenterpumpe gemäß1 und -
3 eine perspektivische Ansicht eines Exzenters des Exzenterantriebs gemäß1 und2 .
-
1 a partial cross section of an eccentric pump with an eccentric drive according to the invention, -
2 a partial longitudinal section of the eccentric pump according to1 and -
3 a perspective view of an eccentric of the eccentric drive according to1 and2 .
In den
Die Exzenterpumpe
Der Exzenter
Um den derartigen Exzenter
Die Exzenterschale
Beim Drehen der Antriebswelle
Claims (10)
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