DE19752545A1 - Kolbenpumpe - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, die zur Verwendung als Rückförderpumpe für eine schlupfgeregelte Fahrzeugbremsanlage vorgesehen ist.

Es ist eine Vielzahl derartiger Kolbenpumpen bekannt. Beispielhaft sei genannt die DE 40 27 794 A1. Die bekannte Kolbenpumpe weist ein Pumpengehäuse auf, in das eine Laufbuchse eingesetzt ist, in welcher ein zu einer hin- und hergehenden Hubbewegung antreibbarer Kolben axial verschieblich aufgenommen ist. Der Kolben ist ein spanend durch Bohren und Drehen gefertigtes Teil. Die Herstellung des Kolbens ist daher aufwendig und kostenintensiv.

Vorteile der Erfindung

Der Kolben der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist eine Hülse oder mehrere Hülsen auf, die eine Kolbenumfangswand bildet. Diese Hülse kann beispielsweise durch Umformen eines Rohrstücks hergestellt sein. Der Kolben der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe ist dadurch schnell und kostengünstig herstellbar.

Weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe ist die dünnwandige Ausbildung ihres Kolbens durch Verwendung einer die Kolbenumfangswand bildenden Hülse. Dies hat den Vorteil, daß der Kolben einen großvolumigen Innenraum aufweist, der, sofern er mit einer mit der Kolbenpumpe förderbaren Bremsflüssigkeit kommuniziert, eine Dämpferkammer bildet. Dieser Innenraum dämpft Druckpulsationen und Druckspitzen im Bremsfluid, die die Kolbenpumpe beim Betrieb durch ihre diskontinuierliche Förderweise verursacht. Dies verbessert ein Förderverhalten und einen Wirkungsgrad der Kolbenpumpe, verringert eine Geräuschbildung und führt zu einer geringeren mechanischen Belastung der Kolbenpumpe sowie hydraulisch mit ihr verschalteter Baukomponenten. Auf einen separaten Schwingungsdämpfer kann in den meisten Fällen verzichtet werden.

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

Zeichnung

Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die beiden Zeichnungen zeigen zwei Ausführungsformen erfindungs­ gemäßer Kolbenpumpen im Achsschnitt.

Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels

Die in Fig. 1 dargestellte, insgesamt mit 10 bezeichnete, erfindungsgemäße Kolbenpumpe ist insbesondere als Pumpe in einer Bremsanlage eines Fahrzeugs vorgesehen und wird beim Steuern des Drucks in Radbremszylindern verwendet. Je nach Art der Bremsanlage werden für derartige Bremsanlagen die Kurzbezeichnungen ABS bzw. ASR bzw. FDR bzw. EHB verwendet. In der Bremsanlage dient die Pumpe beispielsweise zum Rückfördern von Bremsflüssigkeit aus einem Radbremszylinder oder aus mehreren Radbremszylidern in einen Hauptbrems­ zylinder (ABS- und/oder zum Fördern von Bremsflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter in einen Radbremszylinder oder in mehrere Radbremszylinder (ASR bzw. FDR bzw. EHB). Die Pumpe wird beispielsweise bei einer Bremsanlage mit einer Radschlupfregelung (ABS bzw. ASR) und/oder bei einer als Lenkhilfe dienenden Bremsanlage (FDR) und/oder bei einer elektrohydraulischen Bremsanlage (EHB) benötigt. Mit der Radschlupfregelung (ABS bzw. ASR) kann beispielsweise ein Blockieren der Räder des Fahrzeugs während eines Bremsvorgangs bei starkem Druck auf das Bremspedal (ABS) und/oder ein Durchdrehen der angetriebenen Räder des Fahrzeugs bei starkem Druck auf das Gaspedal (ASR) verhindert werden. Bei einer als Lenkhilfe (FDR) dienenden Bremsanlage wird unabhängig von einer Betätigung des Bremspedals bzw. Gaspedals ein Bremsdruck in einem oder in mehreren Radbremszylindern aufgebaut, um beispielsweise ein Ausbrechen des Fahrzeugs aus der vom Fahrer gewünschten Spur zu verhindern. Die Pumpe kann auch bei einer elektro­ hydraulischen Bremsanlage (EHB) verwendet werden, bei der die Pumpe die Bremsflüssigkeit in den Radbremszylinder bzw. in die Radbremszylinder fördert, wenn ein elektrischer Bremspedalsensor eine Betätigung des Bremspedals erfaßt oder bei der die Pumpe zum Füllen eines Speichers der Bremsanlage dient.

Die Kolbenpumpe 10 ist in einem Hydraulikblock 12 untergebracht, von dem in der Zeichnung nur ein die Kolbenpumpe 10 umgebendes Bruchstück dargestellt ist. In den Hydraulikblock 12 sind weitere, nicht dargestellte hydraulische Bauelemente, wie beispielsweise Magnetventile der schlupfgeregelten Fahrzeugbremsanlage eingesetzt und durch den Hydraulikblock 12 miteinander und mit der Kolbenpumpe 10 hydraulisch verschaltet. Der Hydraulikblock 12 bildet ein Pumpengehäuse der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe 10 und wird nachfolgend als Pumpengehäuse 12 bezeichnet.

Im Pumpengehäuse 12 ist eine Zylinderbohrung 14 angebracht, in die eine als Drehteil hergestellte Laufbuchse 16 eingesetzt ist.

In der Laufbuchse 16 ist ein Kolben 18 axial verschieblich aufgenommen. Der Kolben 18 weist eine Hülse 20 aus Metall auf, die eine Kolbenumfangswand bildet. In ein einem Verdrängungsraum 22 der Kolbenpumpe 10 abgewandtes, offenes Ende der Hülse 20 ist ein Verschlußstopfen 24 eingepreßt und ggf. beispielsweise durch Schweißen mit der Hülse 20 verbunden. Der Kolben 18 steht mit seinem Verschlußstopfen 24 aus dem Pumpengehäuse 12 vor. Der Verschlußstopfen 24 weist eine ballige Stirnfläche 26 auf, mit der er zum Antrieb des Kolbens 18 zu einer hin- und hergehenden Hubbewegung am Umfang eines nicht dargestellten Exzenters anliegt. Der Verschlußstopfen 24 ist zumindest im Bereich seiner balligen Stirnfläche 26 gehärtet. Der Kolben 18 wird von einer eine Rückstellfeder 28 bildenden Schraubendruckfeder, die an einer Ringstufe 30 der Hülse 20 des Kolbens 18 angreift, in Anlage am nicht dargestellten Exzenter gehalten.

In den Kolben 18 ist ein federbelastetes Rückschlagventil als Einlaßventil 32 der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe 10 integriert: Ein dem Verdrängungsraum 22 zugewandtes Ende der Hülse 20 ist unter Belassung einer Durchströmöffnung 34 zu einer Kolbenstirnwand 36 radial nach innen umgeformt. An einer Innenseite dieser Kolbenstirnwand 36 stützt sich eine als Schraubendruckfeder ausgebildete Ventilschließfeder 38 des Einlaßventils 32 ab, die eine Kugel 40 als Ventil­ schließkörper gegen einen konischen Ventilsitz 42 eines ringförmigen Ventilsitzteils 44 drückt. Dieses in die Hülse 20 eingesetzte Ventilsitzteil 44 ist in axialer Richtung durch die Ringstufe 30 der Hülse 20 sowie durch ein rohr­ förmiges Filtersieb 46, welches zwischen dem Ventilsitzteil 44 und dem Verschlußstopfen 24 in die Hülse 20 eingesetzt ist, in der Hülse 20 fixiert.

Die axiale Fixierung des Ventilsitzteils 44 in der Hülse 20 kann anstelle des oder zusätzlich zum Filtersieb 46 beispielsweise durch Verkleben, Verlöten oder Verschweißen, durch Form- oder Reibschluß mit der Hülse 20 erfolgen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Ventilsitzteil 44 eine umlaufende Nut 48 angebracht, in die die Hülse 20 durch Umformen an einigen Stellen 50 ihres Umfangs hineinverformt ist.

Eine Zuströmung zur erfindungsgemäßen Kolbenpumpe 10 erfolgt durch eine radial in die Zylinderbohrung 14 mündende Einlaßbohrung 52. In Höhe der Einlaßbohrung 52 sind durchgehende Querbohrungen 54 in der Hülse 20 des Kolbens 18 angebracht, die sich auf einer dem Verdrängungsraum 22 abgewandten Seite des Einlaßventils 32 befinden. Zwischen dem Einlaßventil 32 und dem Verschlußstopfen 24 weist der Kolben 18 der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe 10 einen wegen der dünn­ wandigen Hülse 20 großvolumigen Innenraum auf, der eine Dämpferkammer 56 bildet. Diese wird bei einem Saughub der Kolbenpumpe 10 von durch die Einlaßbohrung 52 und die Quer­ bohrung 54 ein- und durch das Einlaßventil 52 ausströmender Bremsflüssigkeit durchströmt, die Dämpferkammer 56 kommuniziert mit der Bremsflüssigkeit der Fahrzeug­ bremsanlage.

Zur zusätzlichen Verbesserung der Dämpfungswirkung ist ein elastischer, zylindrischer Dämpferkörper 58 in die Dämpferkammer 56 eingesetzt. Der Dämpferkörper 58 besteht aus einem Elastomer-Werkstoff wie beispielsweise EPDM (Ethylen- Propylen-Dien-Kautschuk). Zur Verbesserung seines Dämpfungs­ verhaltens ist eine Umfangsfläche des Dämpferkörpers 58 mit einem Wellenprofil 60 versehen und der Dämpferkörper 58 mit einem Hohlraum 62 ausgebildet. Wegen der dünnwandigen Hülse 20 ergibt sich der freie Raum innerhalb des Kolbens 18, der für Einbauteile, wie z. B. den Dämpferkörper 58, nutzbar ist.

Als Auslaßventil 64 ist auf einer dem Kolben 18 gegenüber­ liegenden Seite des Verdrängungsraums 22 ein federbelastetes Rückschlagventil in die Laufbuchse 16 eingesetzt.

Beschreibung des zweiten Ausführungsbeispiels

Die in Fig. 2 dargestellte, erfindungsgemäße Kolbenpumpe 66 weist einen Kolben 18 mit zwei Hülsen 68, 70 auf, die fluchtend beispielsweise durch Verschweißen miteinander verbunden sind. In einer dem Verdrängungsraum 22 zugewandten Hülse 68 ist das Einlaßventil 32 aufgenommen. Diese Hülse 68 ist auf die andere Hülse 70 aufgesetzt, die über etwas weniger als die Hälfte ihrer Länge durch Umformen im Durchmesser um die Wandstärke der Hülse 68 verjüngt ist, so daß beide Hülsen 68, 70 denselben Außendurchmesser aufweisen. Das Ventilsitzteil 44 des Einlaßventils 32 ist zwischen der Ringstufe 30 der einen Hülse 68, an welcher die Rückstellfeder 28 angreift, und dem Ende der anderen Hülse 70, auf das die eine Hülse 68 aufgesetzt ist, in axialer Richtung fixiert. Ein rohrförmiges Filtersieb 74 ist außen auf den verjüngten Abschnitt 72 der anderen Hülse 70 aufgeschoben und in axialer Richtung zwischen dem Ende der einen Hülse 68 und einer Verjüngung 76 der anderen Hülse 70 fixiert.

Im übrigen ist die in Fig. 2 dargestellt Kolbenpumpe 66 gleich aufgebaut wie die in Fig. 1 dargestellte Kolbenpumpe 10 und funktioniert in derselben Weise. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird insoweit auf die entsprechenden Ausführungen zu Fig. 1 verwiesen.

Claims (8)

1. Kolbenpumpe, insbesondere für eine Fahrzeugbremsanlage, mit einem eine Zylinderbohrung aufweisenden Pumpengehäuse, in der ein zu einer hin- und hergehenden Hubbewegung antreibbarer Kolben axial verschieblich aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (18) mindestens eine Hülse (20; 68, 70) als Umformteil aufweist, die eine Umfangswand des Kolbens (18) bildet.

2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (20; 68, 70) im wesentlichen eine konstante Wandstärke aufweist.

3. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (18) dünnwandig ist.

4. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kolben (18) ein Rückschlagventil (32) integriert ist.

5. Kolbenpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (32) ein Ventilsitzteil (44) aufweist, das unverschiebbar mit der Hülse (20; 68, 70) verbunden ist.

6. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben zwei Hülsen (68, 70) aufweist, die fluchtend miteinander verbunden sind.

7. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (18) einen Innenraum (56) aufweist, der mit zu förderndem Bremsfluid kommuniziert.

8. Kolbenpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Innenraum (56) ein elastischer Dämpferkörper (58) aufgenommen ist.