DE102011089603B4

DE102011089603B4 - Kolbenpumpe für ein Hydraulikaggregat einer Fahrzeugbremsanlage, Verfahren zum Herstellen einer Baugruppe einer Kolbenpumpe sowie Verwendung einer Kolbenpumpe

Info

Publication number: DE102011089603B4
Application number: DE102011089603.1A
Authority: DE
Inventors: Andreas Weh
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2022-08-04
Anticipated expiration: 2031-12-23
Also published as: DE102011089603A1

Abstract

Kolbenpumpe (10) für ein Hydraulikaggregat einer Fahrzeugbremsanlage miteinem in einer Zylinderbohrung (34) eines Zylinders (12) verschiebbar gelagerten Kolben (16), bei der der Kolben (16) mittels einer plastischen Verformung (32) des Zylinders (12) in der Zylinderbohrung (34) zum Herstellen einer Baugruppe gehalten ist,wobei der Kolben (16) mit einem in die Zylinderbohrung (34) eintauchenden, radial weiteren Abschnitt (42) gestaltet ist, welcher eine Schulter bildet,die sich gegen eine mit der plastischen Verformung (32) hergestellten radialen Verengung der Zylinderbohrung (34) abstützen kann, wenn der Kolben (16) von einer zugehörigen Rückstellfeder (14) aus der Zylinderbohrung (34) heraus gedrängt wird.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe für ein Hydraulikaggregat einer Fahrzeugbremsanlage mit einem in einer Zylinderbohrung eines Zylinders verschiebbar gelagerten Kolben.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Baugruppe einer Kolbenpumpe für ein Hydraulikaggregat einer Fahrzeugbremsanlage, mit einem in einer Zylinderbohrung eines Zylinders verschiebbar gelagerten Kolben. Schließlich betrifft die Erfindung auch die Verwendung einer oben genannten Kolbenpumpe an einem Hydraulikaggregat einer Fahrzeugbremsanlage.
Aus DE 199 28 913 A1 ist eine Kolbenpumpe bekannt, bei der in einem Pumpengehäuse ein einzelnes Pumpenelement bzw. eine Pumpeneinheit von einem Kolben gebildet ist, der in einem Zylinder verschiebbar gelagert ist. Der Kolben saugt Bremsfluid durch eine Zulauföffnung in den Zylinder hinein und fördert es durch eine Ablauföffnung aus dem Zylinder heraus. Der Kolben ist in den Zylinder eingeschoben, in diesem aber nicht zurückgehalten. Es ist also keine vormontierbare Baugruppe aus Kolben und Zylinder gestaltet, so dass die Montage der Bauteile vergleichsweise aufwendig ist.
Ferner ist aus der DE 197 32 770 A1 eine Kolbenpumpe für ein Hydraulikaggregat einer Fahrzeugbremsanlage bekannt, bei dem ein Zylinder und ein Verschlusselement, welches eine Aufnahmebohrung für den Zylinder zur Umgebung hin verschließt, mittels einer plastischen Verformung zu einer Baueinheit gefügt sind. Kolben und Zylinder dieser Kolbenpumpe sind allerdings nicht unverlierbar bzw. verliersicher gehalten und bilden demnach keine Baugruppe im Sinne dieser Erfindung.
Auch die aus der DE 39 36 468 A1 , aus der DE 197 21 227 A1 oder aus der EP 0 935 719 B1 bekannt gewordenen Gegenstände betreffen keine verliersichere Anordnung eines Kolbens in einem Zylinder einer Kolbenpumpe für ein Hydraulikaggregat einer Fahrzeugbremsanlage und zwangsweise somit auch kein Verfahren zum Herstellen einer dahingehend ausgestalteten Kolbenpumpe.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß ist eine Kolbenpumpe für ein Hydraulikaggregat einer Fahrzeugbremsanlage geschaffen, mit einem in einer Zylinderbohrung eines Zylinders verschiebbar gelagerten Kolben, bei der der Kolben mittels einer plastischen Verformung des Zylinders in dem Zylinder zum Herstellen einer Baugruppe gehalten ist, wobei der Kolben mit einem in die Zylinderbohrung eintauchenden, radial weiteren Abschnitt gestaltet ist, welcher eine Schulter bildet, die sich gegen eine mit der plastischen Verformung hergestellten radialen Verengung der Zylinderbohrung abstützen kann, wenn der Kolben von einer zugehörigen Rückstellfeder aus der Zylinderbohrung heraus gedrängt wird.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist eine Baugruppe aus Zylinder und Kolben gestaltet, die als solche vormontierbar ist. Der Kolben ist dabei an dem Zylinder unverlierbar bzw. verliersicher gehalten. Das Halten geschieht gegen die Kraft einer Rückstellfeder, mit der der Kolben in dem Zylinder kraftbelastet ist. Die Rückstellfeder dient zum Rückbewegen des Kolbens, wenn dieser bei einem Pumpvorgang von einem Antrieb, insbesondere einem Exzenter, in den Zylinder zuvor hineingeschoben wurde.
Die erfindungsgemäße plastische Verformung am Zylinder bzw. des Zylinders kann sehr kostengünstig hergestellt werden. Sie bildet insbesondere einen Formschluss, mittels dem der Kolben sicher gehalten ist. Ferner kann ein solcher Formschluss in einer automatisierten Fertigung gut überwacht und auf ordnungsgemäße Ausführung geprüft werden.
Die erfindungsgemäße Kolbenpumpe ist mit einer Zylinderbohrung gestaltet, in der der Kolben verschiebbar geführt ist, und bei der mit der plastischen Verformung eine radiale Verengung der Zylinderbohrung hergestellt ist.
Eine solche Verengung kann von außen mit einem Werkzeug, insbesondere einem hohlzylindrischen Stempel prozesssicher hergestellt werden. Die Verengung kann sich vorteilhaft über den gesamten Umfang der Zylinderbohrung erstrecken, oder nur in einzelnen Teilbereichen ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Verengung mindestens an zwei diametral gegenüberliegenden Abschnitten des Umfangs der Zylinderbohrung ausgeformt.
Der Kolben ist bei der erfindungsgemäßen Lösung mit einem in die Zylinderbohrung eintauchenden, radial weiteren Kolbenabschnitt gestaltet. Der sich radial weitende Kolbenabschnitt bildet eine Schulter, die sich gegen den radial verengten Abschnitt des umliegenden Zylinders abstützen kann, wenn der Kolben von der zugehörigen Rückstellfeder aus dem Zylinder bzw. dessen Zylinderbohrung heraus gedrängt wird.
Die erfindungsgemäße plastische Verformung ist vorzugsweise mit einem Werkzeug geschaffen, mit dem zugleich der Kolben in der Zylinderbohrung eingetaucht gehalten ist. Das derartige Werkzeug hält also sowohl den Kolben gegen die Kraft der sich ebenfalls in der Zylinderbohrung befindenden Rückstellfeder und stellt zudem die genannte plastische Verformung her.
Die erfindungsgemäße Lösung sieht entsprechend ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Baugruppe einer Kolbenpumpe für ein Hydraulikaggregat einer Fahrzeugbremsanlage vor, bei der in einer Zylinderbohrung ein Kolben verschiebbar gelagert ist. Das Verfahren umfasst insbesondere den Schritt der plastischen Verformung des Zylinders, derart, dass der Kolben in dem Zylinder zurückgehalten ist.
Bei dem Verfahren wird ferner entsprechend der oben genannten Erläuterung die plastische Verformung als radiale Verengung einer Zylinderbohrung des Zylinders hergestellt. Darüber hinaus wird der Kolben während der plastischen Verformung in dem Zylinder eingetaucht gehalten.
Gemäß der Erfindung ist ferner eine Kolbenpumpe für ein Hydraulikaggregat einer Fahrzeugbremsanlage, insbesondere gemäß der oben erläuterten Art, mit einem verschiebbar gelagerten Kolben geschaffen, der bevorzugt mittels eines Dichtelements an einer Niederdruckseite abgedichtet ist, bei der das Dichtelement mittels einer Verstemmverformung gehalten ist.
Mit der Verstemmverformung ist das Dichtelement auf kostengünstige Weise in dem zugehörigen Hydraulikaggregat positioniert und ortsfest gehalten. Die Verstemmverformung kann in einer automatisierten Fertigung kostengünstig und prozesssicher ausgeführt werden. Mit der Verstemmverformung ist es ferner möglich, das Dichtelement in einer Bohrung zum Aufnehmen eines Zylinders am Hydraulikaggregat zu positionieren, ohne dass das Dichtelement von dem Zylinder selbst gehalten ist.
Die Verstemmverformung ist entsprechend vorzugsweise an einem den Kolben und insbesondere auch den Zylinder umgebenden Gehäuse ausgebildet.
Schließlich ist die Erfindung auch auf eine Verwendung einer derart hergestellten Kolbenpumpe an einem Hydraulikaggregat einer Fahrzeugbremsanlage gerichtet. Mit der erfindungsgemäßen Herstellungsweise kann eine Kolbenpumpe geschaffen werden, die besonders vorteilhaft automatisiert montierbar ist. Die derartige Kolbenpumpe eignet sich daher besonders für die Großserienfertigung.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

1 einen Längsschnitt einer Kolbenpumpe gemäß dem Stand der Technik,
2 einen Längsschnitt eines Schritts des Herstellens der erfindungsgemäßen plastischen Verformung an einer Kolben-Zylinder-Baugruppe einer Kolbenpumpe,
3 einen Längsschnitt einer mit einer solchen Kolben-Zylinder-Baugruppe hergestellten erfindungsgemäßen Kolbenpumpe,
4 einen Längsschnitt der Kolbenpumpe gemäß 3 bei einem ersten Schritt der Verstemmverformung für ein Dichtelement,
5 den Längsschnitt gemäß 4 bei einem zweiten Schritt der Verstemmverformung für das Dichtelement und
6 das Detail VI in 5.

In 1 ist eine Kolbenpumpe 10 für eine nicht weiter dargestellte hydraulische Fahrzeugbremsanlage veranschaulicht, die zum Erzeugen eines Fluiddrucks von Bremsfluid innerhalb der Fahrzeugbremsanlage dient. Die Kolbenpumpe 10 weist einen als Drehteil hergestellten, becherförmigen Zylinder 12 auf, in dem gegen eine Rückstellfeder 14 in Gestalt einer Schraubenfeder ein Kolben 16 verschiebbar gelagert ist. Der Kolben 16 fördert das Bremsfluid durch eine im Bodenbereich des Zylinders 12 ausgebildete, kreisrunde Ventilöffnung 17 eines Auslassventils 18 in eine nachfolgende Abströmung 20. Das Auslassventil 18 weist einen federnd vorgespannten Schließkörper 22 auf. Um Bremsfluid in den Zylinder 12 einzusaugen, ist an dessen Umfang ein Ringfilter 24 angeordnet, auf den in Strömungsrichtung ein am Kolben 16 angeordnetes Einlassventil 26 folgt. Der Kolben 16 ist an seiner Niederdruckseite mittels eines Dichtrings 28 in einer gestuften Pumpengehäusebohrung 29 gegen ein Pumpengehäuse 30 hin abgedichtet.
In den 2 und 3 ist eine erfindungsgemäße Pumpe 10 dargestellt, bei der der Kolben 16 mittels einer plastischen Verformung 32 an dem Zylinder 12 gehalten ist. Die plastische Verformung 32 ist am äußeren Rand des Zylinders 12 dort ausgebildet, wo sich eine Zylinderbohrung 34 zum Führen des Kolbens 16 in den Zylinder 12 hinein erststreckt. Die plastische Verformung 32 ist dabei als radiale Verengung der Zylinderbohrung 34 gestaltet, die sich über den gesamten Umfang des Zylinders 12 erstreckt. Die Verengung ist mittels eines Werkzeugs in Gestalt eines Stempels 36 hergestellt, der mit einer kreisrunden, hohlzylindrischen, kegelstumpfförmigen Verformungsrampe 38 auf den äußeren Rand des Zylinders 12 aufgeschoben wird. Dabei wird der Zylinder 12 mit einem Bodenbereich 41 an einem Widerlager 43 abgestützt.
Der Stempel 36 weist ferner an seinem vom Zylinder 12 abgewandten Endbereich eine Abstützung 40 auf, an der sich beim Verformen der im Zylinder 12 vormontierte Kolben 16 mit seiner Stirnseite abstützen und in die Zylinderbohrung 34 einschieben kann. Der derart abgestützte Kolben 16 wird von der Rückstellfeder 14 aus dem Zylinder 12 heraus und gegen die Abstützung 40 gedrängt.
Der Kolben 16 weist eine sich über seinen Umfang hinweg erstreckenden, radial weiteren Abschnitt 42 in Form einer Schulter auf, an der der Kolben 16 radial breiter gestaltet ist, als an seiner restlichen Längserstreckung. Dieser Abschnitt 42 ist in den Zylinder 12 eingetaucht, wenn der Kolben 16 in die Zylinderbohrung 34 montiert und an der Abstützung 40 abgestützt ist. Der Abschnitt 42 gerät gegen die plastische Verformung 32 des Zylinders 12, wenn der Stempel 36 axial von der Baugruppe entfernt wird und hält dadurch den Kolben 16 formschlüssig in dem Zylinder 12. Auf diese Weise ist eine vormontierte Baugruppe aus Zylinder 12 und Kolben 16 gebildet.
Die 3 zeigt die derart vormontierte Baugruppe aus Zylinder 12 und Kolben 16 in ihrer Anordnung innerhalb der zugehörigen Kolbenpumpe 10.
In den 4 bis 6 ist eine vorteilhafte Möglichkeit der Befestigung des als Dichtelement zwischen dem Kolben 16 und dem Pumpengehäuse 30 wirkenden Dichtrings 28 in der gestuften Pumpengehäusebohrung 29 dargestellt. Der Dichtring 28 ist dazu an einem Verstemmwerkzeug in Gestalt eines gestuften, kreiszylindrischen Verstemmstempels 44 positioniert und wird zusammen mit diesem in die Pumpengehäusebohrung 29 eingeführt (siehe 4).
Am Grund einer Stufe der Pumpengehäusebohrung 29 kommt der Dichtring 28 zum Liegen. Nachfolgend wird der Verstemmstempel 44 noch ein wenig weiter in die Pumpengehäusebohrung 29 eingefahren (siehe 5). Der Verstemmstempel 44 verstemmt bei diesem letzten Stück seines Weges Material einer weiteren Stufe des Pumpengehäuses 30 zu einer Verstemmverformung 46, mit der der Dichtring 28 dann formschlüssig in der Pumpengehäusebohrung 29 zurückgehalten ist (siehe 6).

Claims

Kolbenpumpe (10) für ein Hydraulikaggregat einer Fahrzeugbremsanlage mit einem in einer Zylinderbohrung (34) eines Zylinders (12) verschiebbar gelagerten Kolben (16), bei der der Kolben (16) mittels einer plastischen Verformung (32) des Zylinders (12) in der Zylinderbohrung (34) zum Herstellen einer Baugruppe gehalten ist, wobei der Kolben (16) mit einem in die Zylinderbohrung (34) eintauchenden, radial weiteren Abschnitt (42) gestaltet ist, welcher eine Schulter bildet, die sich gegen eine mit der plastischen Verformung (32) hergestellten radialen Verengung der Zylinderbohrung (34) abstützen kann, wenn der Kolben (16) von einer zugehörigen Rückstellfeder (14) aus der Zylinderbohrung (34) heraus gedrängt wird.
Kolbenpumpe nach Anspruch 1, bei der die plastische Verformung (32) mit einem Werkzeug (36) geschaffen ist, mit dem zugleich der Kolben (16) in der Zylinderbohrung (34) eingetaucht gehalten ist.
Verfahren zum Herstellen einer Baugruppe einer Kolbenpumpe (10) für ein Hydraulikaggregat einer Fahrzeugbremsanlage, mit einem in einer Zylinderbohrung (34) eines Zylinders (12) verschiebbar gelagerten Kolben (16), wobei der Kolben (16) mit einem in die Zylinderbohrung (34) eintauchenden, radial weiteren Abschnitt (42) gestaltet ist, welcher eine Schulter bildet, mit dem Schritt der plastischen Verformung (32) des Zylinders (12) zur Herstellung einer radialen Verengung der Zylinderbohrung (34) an welcher sich die Schulter abstützen kann, wenn der Kolben (16) von einer zugehörigen Rückstellfeder (14) aus der Zylinderbohrung (34) heraus gedrängt wird, so dass der Kolben (16) in dem Zylinder (12) zurückgehalten ist und bei dem der Kolben (12) während der plastischen Verformung (32) in dem Zylinder (12) eingetaucht gehalten wird.
Kolbenpumpe (10) für ein Hydraulikaggregat einer Fahrzeugbremsanlage, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, mit einem verschiebbar gelagerten Kolben (16), der mittels eines Dichtelements (28) an einer Niederdruckseite abgedichtet ist, bei der das Dichtelement (28) mittels einer Verstemmverformung (46) gehalten ist.
Kolbenpumpe nach Anspruch 4, bei der die Verstemmverformung (46) an einem den Kolben (16) umgebenden Gehäuse (30) ausgebildet ist.
Verwendung einer Kolbenpumpe (10) nach einem der Ansprüche 1, 2, 4 oder 5 an einem Hydraulikaggregat einer Fahrzeugbremsanlage.