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Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe
zum Fördern
von Druckmittel in wenigstens eine Fahrzeugbremse, wobei ein Pumpenkolben
in einem Aufnahmekörper
bewegbar angeordnet ist, ein Träger ein
koaxial zu dem Pumpenkolben angeordnetes Rückschlagventil zur Ventilation
eines Arbeitsraumes trägt,
in den der Pumpenkolben eintaucht, und wobei eine Rückstellfeder
zwischen Träger
und Pumpenkolben angeordnet ist.
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Eine derartige Kolbenpumpe ist aus
der
EP 0 734 494 A1 bekannt.
Der Pumpenkolben ist Bestandteil einer selbständig handhabbaren Baueinheit,
zu der ein Rückschlagventil
zur Ventilation des Arbeitsraumes sowie die genannte Rückstellfeder
gehört. Dadurch
wird es ermöglicht,
die genannten Bauteile als Einheit in eine Pumpenbohrung einzuführen. In einem
gesonderten Schritt wird der Träger
für ein weiteres
Rückschlagventil
in die verlängerte
Pumpenbohrung eingeführt,
wobei die Rückstellfeder elastisch
vorgespannt wird. Die oben genannte Baueinheit und insbesondere
der daraus resultierende Montageprozeß wird als verbesserungsfähig angesehen.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine andere, insbesondere einfach montierbare sowie unter
geringem Aufwand herstellbare Baueinheit bereitzustellen, welche
eine Bauteilreduktion ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß die
Rückstellfeder
in dem Träger aufgenommen
und geführt
ist, und daß der
Träger
zusammen mit einem daran befestigten Anschlagelement einen Käfig für die Rückstellfeder
bildet. Bei der Mon tage erfolgt keine Kompression der Rückstellfeder.
Diese ist ferner auf einfach Art und Weise gegen Ausknicken geschützt. Die
Rückstellfeder
wird bei der Montage des Trägers
in dem Aufnahmekörper nicht
beschädigt.
Der Träger
hält nicht
nur das Rückschlagventil
sondern beherbergt auch die gewissermaßen paketförmig sowie elastisch vorgespannt
vorgesehene Rückstellfeder,
so daß sich
eine Bauteileinsparung ergibt. Denn es wird aus unerläßlichen Bauteilen
eine eigenständig
handhabbare Baueinheit geschaffen, wobei eine separate Rückstellfederführung oder
gesonderte Bauteile zur Federvorspannung entfallen. Die Zahl der
Bauteile wird dadurch reduziert.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung weist der Träger
einen zylindrischen Stutzen auf, welcher die Rückstellfeder radial außen umgreift,
so daß die
Rückstellfeder
an einer Wandung des Stutzen geführt
ist. Durch diese Maßnahme kann
der radiale Abstand zwischen Rückstellfeder und
Wandung ohne Rücksicht
auf den Bohrungsdurchmesser der Pumpenbohrung oder betreffend anderer
Bauteile beliebig abgeändert
und insbesondere auf das erforderliche Maß gebracht werden, wobei eine
Außenwandung
dieses Stutzen zur Zentrierung des Trägers herangezogen werden kann.
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Vorzugsweise ist das Anschlagelement
formschlüssig
an dem Träger
befestigt, beispielsweise verrastet oder verstemmt.
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Zur Vereinfachung der Befestigung
des Anschlagelementes weist der Träger im Abstand zu einer anschlagelementseitigen
Stirnseite einen Befestigungsabschnitt auf, welcher über wenigstens
eine Radialnut oder eine Vertiefung verfügt, in die ein federnd vorgespannter
Vorsprung des Anschlagelements eingreift.
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Das Anschlagelement ist zur Kostensenkung vorzugsweise
als einstückiges
Blechform- oder Blechpressteil vorgesehen, wobei der Vorsprung an einem
im wesentlichen zylindrischen Abschnitt des Anschlagelementes vorgesehen
ist, welcher in einen rechtwinklig dazu angeordneten Anschlagabschnitt für die Rückstellfeder übergeht.
Das Anschlagelement kann über
Ausnehmungen für
den Druckmitteldurchgang verfügen.
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Die Montage wird erleichtert, wenn
der Träger
im Bereich seiner Stirnseite eine Fase aufweist, so daß der Vorsprung
infolge einer axialen Aufpressbewegung in Radialrichtung aufgeweitet
wird, und daß der
Vorsprung nach weiterer Aufpressbewegung in die als Hinterschneidung
ausgebildete Radialnut oder Vertiefung einschnappt. Die aneinander
zu befestigenden Bauteile finden sich bei deren Montage gewissermaßen selbst.
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Eine weitere Reduktion der erforderlichen Bauteile
ergibt sich, wenn das Anschlagelement ein einstöckig daran ausgebildetes Ausgleichsstück aufweist.
Dies wird beispielsweise dadurch gelöst, daß das Ausgleichsstück einen
oder mehrere Federschenkel aufweist, und daß jeder Federschenkel zwecks
Lagesicherung axial in Richtung eines Dichtelementes für den Pumpenkolben
weist, wobei das Dichtelement federnd an den Federschenkeln anlegbar
ist. Zu diesem Zweck weist das Anschlagelement einen im wesentlichen
S-förmigen
Querschnitt auf. Durch die Federwirkung werden Bauteiltoleranzen ausgeglichen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand
der Zeichnung erläutert,
welche Ausführungsbeispiele der
Erfindung zeigt. Jede der Figuren verdeutlicht jenseits einer Mittelinie
zwei Totpunktlagen der Kolbenpumpe in größerem Maßstab wie folgt:
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1 eine
erste Ausführungsform
einer Kolbenpumpe im Schnitt mit verstemmtem Anschlagelement;
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2 Einzelheiten
einer zweiten Ausführungsform
mit an dem Anschlagelement ausgebildetem Distanzstück;
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3 Einzelheiten
einer dritten Ausführungsform
mit verrastetem Anschlagelement, und
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4 Einzelheiten
einer Kolbenpumpe wie in 3 mit
geänderter
Wirkrichtung des Rückschlagventils.
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In der Zeichnung sind einheitlich
dreistellige Bezugsziffern vorgesehen, wobei übereinstimmende Merkmale mit
grundsätzlich übereinstimmenden
Bezugsziffern versehen sind, und die erste Ziffer 1,2,3 oder 4 die
Zuordnung zu einem Ausführungsbeispiel der 1,2,3 oder 4 dokumentiert. Zur Vereinfachung
erfolgt die Erläuterung übereinstimmender Merkmale
anhand der 1.
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Die 1 zeigt
eine Kolbenpumpe 101 deren Pumpenkolben 102 in
einer Pumpenbohrung 103 eines Aufnahmekörpers 104 bewegbar
geführt
angeordnet ist, welcher Bestandteil eines mit einer elektronischen
Regeleinheit (ECU) versehenen elektrohydraulischen Aggregates ist.
Zur Führung
des Pumpenkolbens 102 ist eine, in die Pumpenbohrung 103 eingesetzte
Laufbuchse vorgesehen. Der Aufnahmekörper 104 weist ferner
nicht dargestellte, elektromagnetisch ansteuerbare Ventile sowie
diese miteinander verbindende, nicht gezeigte Kanäle auf,
welche es erlauben, Druckmittel zur kontrollierten Druckerhöhung aus
einem Arbeitsraum 111 in einen nicht gezeichneten Druckmittelspeicher
oder in nicht verdeutlichte Fahrzeugbremsen zu fördern. Dadurch wird eine Fahrzeugregelbremsung,
oder ein Regeleingriff wie beispielsweise ein Fahrstabilitätsregeleingriff (ESP)
oder ein anderer Regeleingriff wie insbesondere eine Schlupfregelung
ermöglicht.
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Der Pumpenkolben 102 liegt über ein
Wälzlager
mittelbar mit einem Ende an einem antreibenden Exzenter an, welcher
von einer Welle eines nicht dargestellten Elektromotors in Rotation
versetzt wird. Eine Rückstellfeder 105 ist
zwischen einem Träger 106 für ein Rückschlagventil 107 (Saugventil)
und dem Pumpenkolben 102 angeordnet.
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Wie aus der 1 hervorgeht, dient ein als Saugventil
ausgebildetes Rückschlagventil 107 der Ventilation
des Arbeitsraumes 111. Zu diesem Zweck wird ein Ventilkörper 108 durch
eine Feder 109 permanent in eine Schließstellung zur Anlage an einen trägerseitigen
Dichtsitz 110 gepresst (linker Halbschnitt). Nur in einem
Saughub des Pumpenkolben 102 überwindet die an dem Ventilkörper 108 anliegende
Druckdifferenz die wirksamen Federkräfte, so daß sich der Ventilkörper 108 zur
Ventilation eines Arbeitsraumes 111 in die im rechten Halbschnitt
verdeutlichte Öffnungsstellung
bewegt, wodurch der Druckmitteleinlaß in den Arbeitsraum 111 erfolgt.
Im Verdrängungshub
ist der Druckmitteleinlaß E
versperrt, und das Druckmittel entweicht aus dem Arbeitsraum 111 durch
radial im Stutzen 116 angeordnete Durchgangsbohrungen 430 (4) und durch ein in einem
Auslaß A
vorgesehenes Rückschlagventil 129,
welches in Schließstellung
gezeichnet ist. Ergänzend – beispielsweise
zur Erhöhung
des Förderstroms
bei Tieftemperaturen oder als Ersatz für die Durchgangsbohrungen 430 kann
das Anschlagelement 113 mit axial angeordneten Ausnehmungen 131 (1) versehen sein. Zu Führungszwecken verfügt der Ventilkörper 108 über einen
Zapfen 126, welcher in einer Bohrung in einem Aufnahmenapf 127 geführt ist,
und (bei den 1 bis 3) in den Arbeitsraum 111 ragt.
Der Aufnahmenapf 127 ist fest in den Träger 106 eingesetzt.
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Wie zu ersehen ist, verfügt der Träger 106 grundsätzlich über Napfform
sowie einen Boden 114, in dem der Dichtsitz 110 für das Rückschlagventil 107 vorgesehen
ist. In dem Boden 114 sind abgestufte Durchgangsbohrungen
zum druckmitteldurchlaß von einem
Einlaß E
in den Arbeitsraum 111, zur Aufnahme des Aufnahmenapf 127 sowie
zur Bildung einer kreisringförmigen,
arbeitsraumseitigen Auflagefläche 115 vorgesehen,
auf der die Rückstellfeder 112 abgestützt ist.
Es versteht sich, daß der
Träger 106 fest
in den Aufnahmekörper 104 eingesetzt
ist, beispielsweise mittels Verschraubung, Verclinchung oder Verstemmung
(in den Figuren nur schematisch dargestellt), wodurch sichergestellt
ist, daß die
Rückstellfederkräfte ungehemmt
auf den Pumpenkolben 102 wirken können.
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Nachstehend wird auf unterschiedliche
Ausführungsformen
eingegangen.
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In 1 ist
zur Abstützung
der Rückstellfeder 105 an
einem in den Arbeitsraum 111 ragenden Ende des Pumpenkolbens 102 ein
napfförmiger
Federteller 112 vorgesehen, der auf dem generell zylindrisch
ausgebildeten Pumpenkolben 102 aufsitzt. Wie zu ersehen
ist, bildet der Träger 106 zusammen mit
einem separat daran befestigten Anschlagelement 113 einen
Käfig zur
elastisch vorgespannten Aufnahme der Rückstellfeder 105.
Denn wenn der Pumpenkolben 102 entfernt wird, liegt der
Federteller 112 unter der Wirkung der Federkräfte an dem
Anschlagelement 113 an. Die Rückstellfeder 105 ist
ferner in einem zylindrischen Stutzen 116 des Trägers 106 mittels
Anlage an einer radial inneren Wandung 117 geführt. Dadurch
ist ein Ausknicken der Rückstellfeder 105 – insbesondere
im Rahmen eines vor der Endmontage erfolgenden Vorspannvorgangs – ausgeschlossen.
Der Vorspannvorgang erfolgt somit bei der Vormontage der Baueinheit
(des Trägers 106),
indem das Anschlagelement 113, an dem die Rückstellfeder 105 anliegt,
formschlüssig
an dem Träger 106 befestigt
wird. Zu diesem Zweck verfügt der
Träger 106 an
einer radial äußeren Wandung
sowie im Abstand zu einer arbeitsraumseitigen Stirnseite 118 über einen
Befestigungsabschnitt 119 mit einer Radialnut
120,
die als Hinterschneidung wirksam ist, oder über wenigstens zwei punktuell
vorgesehene Vertiefungen (in der Zeichnung nicht verdeutlicht), in
die jeweils ein federnd vorgespannter Vorsprung 121 des
Anschlagelementes 113 von radial außen eingreift. Durch diese
Bauweise wird es ermöglicht, das
im Arbeitsraum vorliegende ungenutzte Volumen (Totvolumen), welches
beispielsweise durch Bauteile zur Kapselung der Rückstellfeder 105 verursacht wird,
zu reduzieren und dennoch die Montagevorteile einer Baugruppenbildung
zu realisieren. Insgesamt ergibt sich dadurch ein verbesserter Pumpenwirkungsgrad
bei vereinfachtem Zusammenbau.
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Bei den Ausführungsformen nach den 1 und 2 erfolgt die Befestigung des Anschlagelementes 113,213 mittels
einer umlaufenden Verstemmung, Verpressung oder Rollierung des Vorsprungs 121,221.
Andererseits ist auch eine Rastbefestigung (3 und 4)
möglich.
Generell ist die Befestigungsart jedoch unabhängig davon, ob die Befestigungsmittel
an dem Anschlagelement 113,213 zylindrisch umlaufend
angreifen (1 und 4), oder lediglich punktuell
(2 und 3) vorgesehen sind.
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Soweit eine Rastbefestigung vorliegt (3,4), verfügt der Befestigungsabschnitt 319,419 vorteilhafter
Weise über
eine Fase 323,423, welche den Vorsprung 321,421 infolge
einer axialen Aufpressbewegung in Radialrichtung aufweitet, bevor der
Vorsprung 321,421 in die Radialnut 320,420 einrastet.
Die Fase 323,423 bewirkt auch einen selbstzentrierenden
Effekt bei der Zusammenführung
der Bauteile 306, 313;406,413.
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Allen Ausführungsformen (1 bis 4)
ist gemeinsam, daß der
Vorsprung 121,221,321,421 an einem
im wesentlichen zylindrischen Abschnitt vorgesehen ist, welcher
zur Anlage des Federtellers 112,212,312,412 in
einen rechtwinklig dazu vorgesehenen, ebenen Anschlagabschnitt 122,222,322,422 übergeht.
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Die Ausführungsform gemäß 4 stimmt im wesentlichen
mit der 1 überein,
wobei jedoch ein als Druckventil ausgebildetes Rückschlagventil 407 vorgesehen
ist. Dabei wird der Ventilkörper 408 mittels
einer Feder 409 permanent Richtung Arbeitsraum-411 auf einen trägerseitigen
Dichtsitz 410 gepresst, und nur unter druckmittelausschiebender Überdruckwirkung
in die im rechten Teilschnitt verdeutlichte Öffnungsstellung gebracht. Dies
wird einfach mittels Tausch von Öffnungsstellung
und Schließstellung
durch (im Vergleich mit 1)
umgekehrte Anordnung des Ventilkörpers 408 in
Bezug auf den Arbeitsraum 411 erreicht. Dabei ragt der
Zapfen 426 ersichtlich von dem Arbeitsraum 411 weg.
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Während
bei der Ausführungsform
nach 1 ein separates,
distanzausgleichendes Ausgleichsstück 124 in Gestalt
einer axial elastischen Wellscheibe vorgesehen ist, welche an dem
Anschlagabschnitt 122 derart anlegbar ist, daß eine Verschiebungsbewegung
oder Einbautoleranzen eines Dichtelementes 125 begrenzt
wird, verfügen
die Ausführungsformen
nach den 2, 3 und 4 über
einstöckig
an dem Anschlagelement 213,313,413 angeordnete
Ausgleichsstücke 224,324,424 von
ggf. unterschiedlicher Länge,
welche als frei auskragende Federschenkel ausgebildet sind, und
zwecks Lagesicherung des Dichtelementes 225,325,425 axial
in dessen Richtung weisen. Dadurch ist das Dichtelement 225,325,425,
welches von der Hin- und Herbewegung des Pumpenkolbens 202,302,402 mitgenommen
wird, elastisch an die Federschenkel anlegbar. Die Anlage kann prinzipiell
unmittelbar an dem Dichtelelement 225,325,425 erfolgen,
eine aus der Zeichnung ersichtliche, ebene Unterlegscheibe 128,228,328,428 ist
jedoch zur Kraftverteilung sinnvoll, und wird unter der Wirkung
der Federkräfte
an einer Stufe der Pumpenbohrung 103,203,303,403 abgestützt. Die
Unterlegscheibe 128,228,328,428 dient
dadurch als Widerlager für
das Dichtelement
125,225,325,425.
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- 101,201,301,401
- Kolbenpumpe
- 102,202,302,402
- Pumpenkolben
- 103,203,303,403
- Pumpenbohrung
- 104,204,304,404
- Aufnahmekörper
- 105,205,305,405
- Rückstellfeder
- 106,206,306,406
- Träger
- 107,207,307,407
- Rückschlagventil
- 108,208,308,408
- Ventilkörper
- 109,209,309,409
- Feder
- 110,210,310,410
- Dichtsitz
- 111,211,311,411
- Arbeitsraum
- 112,212,312,412
- Federteller
- 113,213,313,413
- Anschlagelement
- 114,214,314,414
- Boden
- 115,215,315,415
- Auflagefläche
- 116,216,316,416
- Stutzen
- 117,217,317,417
- Wandung
- 118,218,318,418
- Stirnseite
- 119,219,319,419
- Befestigungsabschnitt
- 120,20,320,420
- Radialnut
- 121,221,321,421
- Vorsprung
- 122,222,322,422
- Anschlagabschnitt
- 123,223,323,423
- Fase
- 124,224,324,424
- Ausgleichsstück
- 125,225,325,425
- Dichtelement
- 126,226,326,426
- Zapfen
- 127,227,327,427
- Aufnahmenapf
- 128,228,328,428
- Unterlegscheibe
- 129,229,329,429
- Rückschlagventil
- 430
- Durchgangsbohrung
- 131,231,331,431
- Ausnehmung