DE10118925C1

DE10118925C1 - Kolbenpumpe

Info

Publication number: DE10118925C1
Application number: DE2001118925
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Schuller; Thorsten Duermeier; Harald Ott
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-04-18
Filing date: 2001-04-18
Publication date: 2003-01-09
Anticipated expiration: 2021-04-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe (10) als Förder- oder Rückförderpumpe einer hydraulischen, eine Schlupfregeleinrichtung aufweisenden und/oder elektrohydraulischen Fahrzeugbremsanlage. Die Erfindung schlägt vor, einen Pumpenkolben (12) mit einer Hülse (14) auszubilden, in die ein rohrförmiges, ein Filter (24) aufweisendes Mehrfunktionsteil (20) aus Kunststoff eingepresst ist und auf diese Weise ein Filter (24) in den Pumpenkolben (12) zu integrieren. Das Mehrfunktionsteil (20) steht aus der Hülse (14) vor, es weist ein Dichtungselement (28), das den Pumpenkolben (12) in einer Pumpenbohrung (34) abdichtet und axial verschieblich führt, und einen Ventilsitz (32) für ein Einlassventil (50) der Kolbenpumpe (10) auf.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Eine derartige Kolbenpumpe ist bekannt aus der DE 198 31 450 A1. Die bekannte Kolbenpumpe weist einen Pumpenkolben auf, der axial verschieblich in einer Pumpenbohrung in einem Pumpengehäuse einliegt. Mit einem rotierend antreibbaren Exzenter, der auf einer Stirnseite des Pumpenkolbens angeordnet ist, ist der Pumpenkolben der Kolbenpumpe zu einer in der Pumpenbohrung axial hin- und hergehenden Hubbewegung antreibbar, die in von Kolbenpumpen her an sich bekannter Weise eine Förderung von Fluid bewirkt.

Zur Filterung des geförderten Fluids weist die bekannte Kolbenpumpe ein rohrförmiges Filter auf, das den Pumpenkolben umschließend in die Pumpenbohrung eingesetzt ist.

Eine weitere derartige Kolbenpumpe ist bekannt aus der DE 198 33 840 A1. Zur Filterung des geförderten Fluids ist bei dieser Kolbenpumpe ein rohrförmig gebogenes Lochblech außen auf den Pumpenkolben aufgesetzt. Das Lochblech überdeckt Kolbenfenster, durch die gefördertes Fluid durchtritt.

Vorteile der Erfindung

Bei der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ist das Filter in den Pumpenkolben integriert. Dies hat den Vorteil, dass das Filter geschützt im Pumpenkolben angeordnet ist, dass ein Bauraum besser genutzt wird und der Montageaufwand beim Zusammenbau der Kolbenpumpe verringert ist.

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

Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe ist insbesondere als Pumpe in einer Brems anlage eines Fahrzeugs vorgesehen und wird beim Steuern des Drucks in Rad bremszylindern verwendet. Je nach Art der Bremsanlage werden für derartige Bremsanlagen die Kurzbezeichnungen ABS bzw. ASR bzw. FDR bzw. EHB ver wendet. In der Bremsanlage dient die Pumpe beispielsweise zum Rückfördern von Bremsflüssigkeit aus einem Radbremszylinder oder aus mehreren Radbremszylindern in einen Hauptbremszylinder (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 elektrohydraulischen 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.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugt ausgewählten, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kolbenpumpe im Achsschnitt; und

Fig. 2 ein Innenteil eines Pumpenkolbens der Kolbenpumpe aus Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die in Fig. 1 dargestellte, insgesamt mit 10 bezeichnete, erfindungsgemäße Kolbenpumpe ist als Förder- oder Rückförderpumpe einer im übrigen nicht dargestellten, hydraulischen, eine Schlupfregeleinrichtung aufweisenden und/oder elektrohydraulischen Fahrzeugbremsanlage vorgesehen. Die Kolbenpumpe 10 weist einen Pumpenkolben 12 auf, der als Hohlkolben ausgebildet ist. Der Pumpenkolben 12 weist eine Hülse 14 auf, die vorzugsweise durch Umformen, beispielsweise Kaltschlagen, hergestellt ist. Die Hülse 14 ist an einem Ende geschlossen, sie weist am geschlossenen Ende einen mit ihr einstückigen Boden 16 auf. Ein anderes Ende der Hülse 14 ist offen. Am offenen Ende ist die Hülse 14 des Pumpenkolbens 12 zu einem nach außen stehenden Radialflansch 18 umgeformt. In das offene Ende der Hülse 14 ist ein Mehrfunktionsteil 20 eingepresst, das in größerer Darstellung als Einzelteil in Fig. 2 noch einmal dargestellt ist.

Das Mehrfunktionsteil 20 des Pumpenkolbens 12 ist aus Kunststoff beispielsweise durch Spritzgießen hergestellt. Das Mehrfunktionsteil 20 ist rohrförmig und an einem Ende 22 geschlossen ausgebildet. Mit dem geschlossenen Ende 22 voran wird das Mehrfunktionsteil 20 in die Hülse 14 eingepresst, das geschlossene Ende 22 des Mehrfunktionsteils 20 befindet sich am Boden 16 der Hülse 14 des Pumpenkolbens 12.

In Richtung seines geschlossenen Endes 22 verjüngt sich das Mehrfunktionsteil 20 über einen Axialabschnitt konisch. In dem sich konisch verjüngenden Abschnitt, der sich an das geschlossene Ende 22 anschließt, ist ein schlauch- oder rohrförmiges Filter 24 angeordnet, das von einem schlauch- oder rohrförmigen Filtermaterial gebildet wird. Das Filter 24 weist im dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung eine konische Form entsprechend dem konischen Abschnitt des Mehrfunktionsteils 20 auf. Das Filter 24 ist mit dem das Mehrfunktionsteil 20 bildenden Kunststoff umspritzt. Das das Filter 24 bildende Filtermaterial kann beispielsweise ein schlauchförmiges, insbesondere konisches Gewebe aus Kunststoff oder Metall oder ein rohrförmiges, ebenfalls insbesondere konisches Lochblech sein. Auch ist es möglich, das das Filter 24 bildende Filtermaterial als Filtersieb einstückig und in einem Arbeitsschritt mit dem Mehrfunktionsteil 20 aus Kunststoff zu spritzen. Im Bereich des Filters 24 sind Fenster 26 von dem das Mehrfunktionsteil 20 bildenden Kunststoff ausgespart, in denen das das Filter 24 bildende Filtermaterial angeordnet ist. Die mit dem Filtermaterial versehene Fenster 26 dienen dem Durchtritt von mit der Kolbenpumpe 10 gefördertem Fluid. Beim Durchtritt durch das Filtermaterial in den Fenstern 26 des Mehrfunktionsteil 20 wird das Fluid gefiltert. Das Mehrfunktionsteil 20 weist somit ein schlauch- oder rohrförmiges, konisches Filter 24 auf, das in der Hülse 14 des Pumpenkolbens 12 angeordnet und somit in den Pumpenkolben 12 integriert ist.

Das Mehrfunktionsteil 20 steht aus der offenen Seite der Hülse 14 vor. Es ist einstückig mit einem umlaufenden Dichtelement 28, das im dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Art einer Manschettendichtung ausgebildet ist, die eine umlaufende Dichtlippe 29 aufweist. Das Dichtelement 28 bildet einen wulstartigen, radial vom Mehrfunktionsteil 20 abstehenden und mit dem Mehrfunktionsteil 20 einstückigen Dichtring, der die Dichtlippe aufweist. Das Dichtelement 28 bildet eine Ringstufe 30, mit der das Mehrfunktionsteil 20 am Flansch 18 der Hülse 14 des Pumpenkolbens 12 anliegt.

Ein Stirnrand auf einer offenen, aus der Hülse 14 vorstehenden Seite des Mehrfunktionsteils 20 ist wulstförmig ausgebildet, er bildet einen Ventilsitz 32 für ein noch zu beschreibendes Einlassventil der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe 10. Das Mehrfunktionsteil 20 weist durch das Filter 24 eine Filterfunktion sowie mit dem Dichtelement 28 ein Dicht- und Führungsfunktion und außerdem den Ventilsitz 32 für das Einlassventil der Kolbenpumpe 10 auf.

Der die Hülse 14 und das in die Hülse 14 eingepresste Mehrfunktionsteil 20 aufweisende Pumpenkolben 12 der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe 10 ist axial verschieblich in einer gestuften Pumpenbohrung 34 in einem Pumpengehäuse 36 aufgenommen. Das Pumpengehäuse 36 wird von einem Hydraulikblock der nicht dargestellten, hydraulischen Fahrzeugbremsanlage gebildet. Im Hydraulikblock, von dem in der Zeichnung lediglich ein Bruchstück im Bereich der Kolbenpumpe 10 dargestellt ist, sind außer der Kolbenpumpe 10 weitere hydraulische Bauelemente wie insbesondere Magnetventile zur Steuerung/Regelung der Fahrzeugbremsanlage untergebracht und hydraulisch miteinander verschaltet.

Am geschlossenen Ende der Hülse 14 ist der Pumpenkolben 12 mit einem Führungsring 38 axial verschieblich geführt und mit einem Dichtring 40 in der Pumpenbohrung 34 abgedichtet. Der Führungsring 38 und der Dichtring 40 liegen axial nebeneinander in einer Stufe der Pumpenbohrung 34 ein. Sie werden axial von einem in eine Nut der Pumpenbohrung 34 eingesetzten Haltering 42 gehalten.

Im Bereich des offenen Endes der Hülse 14 und des Mehrfunktionsteils 20 ist der Pumpenkolben 12 von dem mit dem Mehrfunktionsteil 20 einstückigen Dichtelement 28 in der Pumpenbohrung 34 sowohl axial verschieblich geführt als auch abgedichtet. Ein separater Dicht- oder Führungsring auf dieser Seite des Pumpenkolbens 12 entfällt dadurch. Durch die Konstruktion des Pumpenkolbens 12 mit der Hülse 14 und dem eingepressten Mehrfunktionsteil 20, insbesondere durch die damit bewerkstelligte Integration des Filter 24 in den Pumpenkolben 12 und die Ausbildung des Dichtelements 28, das den Pumpenkolben 12 führt und abdichtet, ist eine ansonsten vielfach übliche, in die Pumpenbohrung 34 des Pumpengehäuses 36 eingepresste Laufbuchse entbehrlich.

Ein Einlass von Fluid (Bremsflüssigkeit) in die Kolbenpumpe 10 erfolgt durch eine Einlassbohrung 44, die in Höhe der Hülse 14 des Kolbens 12 quer durch die Pumpenbohrung 34 im Pumpengehäuse 36 angebracht ist. Die Hülse 14 ist in Höhe der Fenster 26 des Mehrfunktionsteils 20 mit Löchern in ihrer Umfangswandung versehen, die Durchlässe 46 für gefördertes Fluid bilden. Durch die Durchlässe 46 in das Innere der Hülse 14 strömendes Fluid tritt durch die mit dem Filtermaterial versehenen Fenster 26 in einen Innenraum des rohrförmigen Mehrfunktionsteils 20 ein. Das durch das Filtermaterial in den Fenstern 26 des Mehrfunktionsteil 20 ausgebildete Filter 24 bildet somit ein Einlassfilter der Kolbenpumpe 10.

Zum axial hin- und hergehenden Antrieb des Pumpenkolbens 12 weist die Kolbenpumpe 10 ein elektromotorisch rotierend antreibbares Exzenterelement 48 auf, das auf der geschlossenen Seite der Hülse 14 des Pumpenkolbens 12 angeordnet ist. Durch rotierenden Antrieb des Exzenterelements 48 wird der Pumpenkolben 12 in an sich bekannter Weise zu einer axial in der Pumpenbohrung 34 hin- und hergehenden Hubbewegung angetrieben und bewirkt dadurch in ebenfalls an sich bekannter Weise eine Förderung von Fluid.

Das bereits erwähnte, auf der offenen Seite des Mehrfunktionsteils 20 des Pumpenkolbens 12 angeordnete Einlassventil 50 ist am Pumpenkolben 12 angebracht. Das Einlassventil 50 ist als federbeaufschlagtes Rückschlagventil ausgebildet. Es weist einen scheibenförmigen Ventilschließkörper 52 auf, der von einer Schraubendruckfeder, die eine Ventilschließfeder 54 bildet, gegen den am Stirnrand des Mehrfunktionsteils 20 des Pumpenkolbens 12 ausgebildeten Ventilsitz 32 gedrückt wird. Die Ventilschließfeder 54 des Einlassventils 50 stützt sich an einem Boden 56 eines Ventilkäfig 58 ab, in dem die Ventilschließfeder 54 und der Ventilschließkörper 52 einliegen. Der Ventilkäfig 58 ist auf die offene Seite des Mehrfunktionsteils 20 des Pumpenkolbens 12 aufgesetzt. Der Ventilkäfig 58 ist ein Kunststoffteil, er weist einen im Querschnitt keilförmigen Ringrand 60 auf, mit dem er an einem konkaven, mit kleinem Radius gerundeter Grund des als Manschettendichtung ausgebildeten Dichtelements 28 des Mehrfunktionsteils 20 anliegt.

An einer dem Exzenterelement 48 abgewandten Seite bildet der im Querschnitt keilförmige Ringrand 60 des Ventilkäfigs 58 eine Ringstufe, auf die eine Schraubendruckfeder als Kolbenrückstellfeder 62 aufgesetzt ist. Die Kolbenrückstellfeder 62 ist in der Pumpenbohrung 34 angeordnet, sie drückt über den Ringrand 60 des Ventilkäfigs 58 den Pumpenkolben 12 in Anlage an einem Umfang des Exzenterelements 48. Des weiteren hält die Kolbenrückstellfeder 62 den Ventilkäfig 58 mit den in ihm einliegenden Teilen 52, 54 des Einlassventils 50 auf dem offenen Ende des Mehrfunktionsteils 20 des Pumpenkolbens 12.

Auf einer dem Exzenterelement 48 fernen Seite der Pumpenbohrung 34 ist eine Lochscheibe 64 in die Pumpenbohrung 34 eingesetzt. Auf einer dem Pumpenkolben 12 abgewandten Seite ist ein konischer Ventilsitz 66 eines Auslassventils 68 der Kolbenpumpe 10 angebracht. Das Auslassventil 68 ist als federbeaufschlagtes Rückschlagventil ausgebildet. Es weist eine Ventilkugel 70 als Ventilschließkörper auf, die von einer Schraubendruckfeder, die eine Ventilschließfeder 72 bildet, gegen den Ventilsitz 66 gedrückt wird. Die Ventilkugel 70 und die Ventilschließfeder 72 des Auslassventils 68 sind in einem Sackloch 74 eines Verschlussstopfens 76 aufgenommen, der in eine Mündung der Pumpenbohrung 34 eingesetzt ist. Der Verschlussstopfen ist mittels einer umlaufenden Verstemmung 78 druck- und fluiddicht in der Pumpenbohrung 34 befestigt. Die Lochscheibe 64 liegt in einer Ansenkung des Verschlussstopfens 76 ein. Durch eine Anzahl sternförmig angeordneter Radialkanäle 80 gelangt durch das Auslassventil 68 aus der Kolbenpumpe 10 austretendes Fluid in eine Auslassbohrung 82, die radial zur Pumpenbohrung 34 in Höhe der Lochscheibe 64 im Pumpengehäuse 36 angebracht ist.

Claims

1. Kolbenpumpe, mit einem Pumpenkolben, der axial verschieblich in einer Pumpenbohrung in einem Pumpengehäuse aufgenommen und der zu einer axial hin- und hergehenden Hubbewegung antreibbar ist, und mit einem Filter für mit der Kolbenpumpe gefördertes Fluid, wobei das Filter rohrförmig und der Pumpenkolben als Hohlkolben ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (24) in dem Pumpenkolben (12) einliegt.

2. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkolben (12) eine Hülse (14) aufweist, in die das Filter (24) eingesetzt ist, und dass die Hülse (14) mit Löchern (46) zum Durchlass von mit der Kolbenpumpe (10) gefördertem Fluid versehen ist.

3. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkolben (12) ein Mehrfunktionsteil (20) aufweist, das das Filter (24) und einen Ventilsitz (32) eines Pumpenventils (68) der Kolbenpumpe (10) aufweist.

4. Kolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkolben (12) ein Mehrfunktionsteil (20) aufweist, das aus der Hülse (14) des Pumpenkolbens (12) axial vorsteht und das das Filter (24) und ein Dichtelement (28) zum Abdichten des Pumpenkolbens (12) in der Pumpenbohrung (34) aufweist.

5. Kolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenkolben (12) ein Mehrfunktionsteil (20) aufweist, das aus der Hülse (14) des Pumpenkolbens (12) axial vorsteht und das das Filter (24), ein Dichtelement (28) zum Abdichten des Pumpenkolbens (12) in der Pumpenbohrung (34) und einen Ventilsitz (32) eines Pumpenventils (68) der Kolbenpumpe (10) aufweist.

6. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (24) ein rohr- oder schlauchförmiges Filtermaterial aufweist, das unter Aussparung von Durchlässen (26) für mit der Kolbenpumpe (10) gefördertem und zu filterndem Fluid mit Kunststoff umspritzt ist.

7. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (24) einstückig mit einem rohrförmigen Teil (20) aus Kunststoff gespritzt ist.