DE19928515A1

DE19928515A1 - Compact hydraulic unit

Info

Publication number: DE19928515A1
Application number: DE19928515A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dworak; Rudolf Nedorost
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1998-12-07
Filing date: 1999-06-22
Publication date: 2000-06-08

Abstract

Es wird ein hydraulisches Kompaktaggregat (10) vorgeschlagen, das sich insbesondere durch eine kurze Baulänge und seine preisgünstige Bauweise auszeichnet. Hierzu weist das Kompaktaggregat (10) einen speziell ausgeführten Vorratsbehälter (18) auf, der die Antriebseinrichtung (12) rahmenförmig umschließt. Der Vorratsbehälter (18) ist stirnseitig von einem Deckelteil (50) verschlossen und ist von außen leicht zugänglich. Als Antriebseinrichtung (12) lassen sich beispielsweise Elektromotoren ohne eigenes Motorgehäuse einsetzen. Dies spart neben Bauraum und Kosten auch Gewicht ein.A hydraulic compact unit (10) is proposed, which is characterized in particular by a short overall length and its inexpensive construction. For this purpose, the compact unit (10) has a specially designed storage container (18) which surrounds the drive device (12) in the form of a frame. The storage container (18) is closed at the end by a cover part (50) and is easily accessible from the outside. For example, electric motors without their own motor housing can be used as the drive device (12). In addition to space and costs, this also saves weight.

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einem hydraulischen Kompakt aggregat entsprechend der Gattung des Anspruchs 1. Kompakt aggregate werden zur Versorgung hydraulischer Verbraucher eingesetzt, die insbesondere in Fahrzeugen oder in fahrbaren Transport- bzw. Hebeeinrichtungen eingebaut sind. Ziel bei der Entwicklung neuer Kompaktaggregate ist es u. a. Kosten, Bauraum, Gewicht und Wartungsaufwand zu reduzieren.The invention is based on a hydraulic compact aggregate according to the genus of claim 1. Compact aggregates are used to supply hydraulic consumers used in particular in vehicles or in mobile Transport or lifting devices are installed. Aim at the development of new compact units is u. a. Costs, Reduce installation space, weight and maintenance.

Hydraulische Kompaktaggregate sind beispielsweise aus der Druckschrift "Hydraulik in Theorie und Praxis", Robert Bosch GmbH Erbach, Ausgabe DE 8/96, Seite 163 bereits bekannt. Sie bestehen aus einer Antriebseinrichtung, einer damit gekoppelten Pumpe, einem Vorratsbehälter und einem Ventilblock, in dem die hydraulischen Anschlüsse und die Steuerglieder angeordnet sind. Die Antriebseinrichtung und die Pumpe sind seitlich an den Ventilblock angeflanscht; der topfförmige Vorratsbehälter ist auf die Pumpe aufgesetzt und umschließt diese allseitig. Diese Bauweise bedingt eine relativ lange axiale Ausdehnung des Kompaktaggregats, ferner lassen sich als Antriebseinrichtungen nur teuere Motoren mit eigenem Motorgehäuse einsetzen. Zur Reinigung des Vorratsbehälters muß dieser demontiert werden. Hydraulic compact units are for example from the Publication "Hydraulics in theory and practice", Robert Bosch GmbH Erbach, edition DE 8/96, page 163 already known. she consist of a drive device, one with it coupled pump, a reservoir and one Valve block in which the hydraulic connections and the Control elements are arranged. The drive device and the pump is flanged to the side of the valve block; the Pot-shaped storage container is placed on the pump and encloses them on all sides. This design requires one relatively long axial extent of the compact unit, furthermore only expensive motors can be used as drive devices use your own motor housing. To clean the Storage container must be dismantled.

Advantages of the invention

Demgegenüber weist das erfindungsgemäße hydraulische Kompaktaggregat mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 den Vorteil auf, daß es axial besonders kurz baut und daß es die Verwendung preisgünstiger ungehäuster Motoren, d. h. Motoren ohne eigenes Motorgehäuse erlaubt. Dies wird mittels eines rahmenförmig ausgebildeten Hohlkörpers als Vorratsbehälter erreicht, der in seinem Innenbereich die Antriebseinrichtung aufnimmt. Der Vorratsbehälter umschließt die Antriebseinrichtung umfangseitig, und schützt diese damit vor äußeren Einflüssen.In contrast, the hydraulic according to the invention Compact unit with the characteristic features of the Claim 1 the advantage that it is axially particularly short builds and that it is the use of inexpensive unhoused Motors, d. H. Motors allowed without their own motor housing. This is done by means of a frame Hollow body reached as a reservoir, which in his Inside the drive device accommodates. The Storage container encloses the drive device circumferential, and thus protects them from external Influences.

Weitere Vorteile oder vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Beispielsweise ergibt sich eine besonders bauraumsparende und fertigungstechnisch einfach beherrschbare Ausbildung des Vorratsbehälters, wenn dieser nach Anspruch 3 ringförmig ausgeführt ist. Die Stirnseite des Vorratsbehälters wird gemäß dem Anspruch 2 von einem leicht abnehmbaren Deckel verschlossen. Nach dem Entfernen des Deckels kann der Vorratsbehälter von außen gereinigt werden, ohne daß der Vorratsbehälter demontiert werden muß. Dies vereinfacht die Wartung des Kompaktaggregats. Dieses baut besonders leicht und kostengünstig, wenn gemäß Anspruch 8 ein ungehäuster Elektromotor als Antriebseinrichtung verwendet wird. Als Pumpenelemente lassen sich gemäß Anspruch 9 in Großserie gefertigte und daher preisgünstige Cartridge-Bauelemente verwenden, die beispielsweise aus Anti-Blockier-Schutz-Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen bekannt sind und die sich insbesondere durch eine einfache Montage und ein wartungsarmes, zuverlässiges Betriebsverhalten auszeichnen. Further advantages or advantageous developments of Invention result from the dependent claims and the Description. For example, there is a special one Space-saving and easy to manufacture controllable training of the storage container, if this is ring-shaped according to claim 3. The face of the storage container is according to claim 2 by one easily removable lid closed. After removal the lid of the reservoir can be cleaned from the outside without having to disassemble the storage container. This simplifies the maintenance of the compact unit. This builds particularly easily and inexpensively, if according to claim 8 an unhoused electric motor as a drive device is used. As pump elements can be according to Claim 9 mass-produced and therefore inexpensive Use cartridge components that are made, for example Anti-lock braking systems for motor vehicles are known and which are particularly simple Assembly and a low maintenance, reliable Distinguish operating behavior.

drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Fig. 1 und 2 zeigen erfindungsgemäße hydraulische Kompaktaggregate im Längsschnitt.Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. Figs. 1 and 2 show hydraulic compact aggregates according to the invention in longitudinal section.

Description of the embodiment

Das in Fig. 1 dargestellte hydraulische Kompaktaggregat 10 besteht im wesentlichen aus einer Antriebseinrichtung 12 in Form eines Elektromotors, einer Pumpe 14, deren explizit nicht dargestellte Pumpenelemente vom Elektromotor mittels eines Exzenters 16 angetrieben sind und einem Vorratsbehälter 18 zur Versorgung der Pumpe 14 mit Druckmittel. Als Druckmittel ist vorzugsweise Hydrauliköl vorgesehen.The hydraulic compact unit 10 shown in Fig. 1 consists essentially of a drive device 12 in the form of an electric motor, a pump 14 , the pump elements of which are explicitly not shown are driven by the electric motor by means of an eccentric 16 and a reservoir 18 for supplying the pump 14 with pressure medium. Hydraulic oil is preferably provided as the pressure medium.

Die Pumpe 14 weist ein zweigeteiltes Gehäuse aus einem blockförmigen Sockel 20 und einer zwischen diesem Sockel 20 und der Antriebseinrichtung 12 liegenden Flanschplatte 22 auf. Diese Flanschplatte 22 überragt in ihren Außenabmessungen sowohl die Antriebseinrichtung 12 als auch den Sockel 20, so daß sich am Übergang vom Sockel 20 zur Flanschplatte 22 bzw. von der Flanschplatte 22 zur Antriebseinrichtung 12 umlaufende Schultern 24, 25 ergeben. Zwischen dem Sockel 20 und der Flanschplatte 22 sind Dichtringe 26 zur Abdichtung des Pumpeninnenraums nach außen vorgesehen.The pump 14 has a two-part housing consisting of a block-shaped base 20 and a flange plate 22 located between this base 20 and the drive device 12 . The outer dimensions of this flange plate 22 project beyond both the drive device 12 and the base 20 , so that there are circumferential shoulders 24 , 25 at the transition from the base 20 to the flange plate 22 or from the flange plate 22 to the drive device 12 . Between the base 20 and the flange plate 22 , sealing rings 26 are provided for sealing the pump interior to the outside.

Die Flanschplatte 22 ist entlang der Längsachse L mit einer Durchgangsbohrung 28 versehen, die im Sockel 20 in eine mehrfach abgesetzte Sacklochbohrung 30 übergeht. In den Endbereich der Sacklochbohrung 30 ist ein Wälzlager 32 eingepreßt, das in seiner Lagerbohrung das freie Ende einer sich in die Sacklochbohrung 30 hinein erstreckenden Antriebswelle 34 der Antriebseinrichtung 12 aufnimmt. Auf der Antriebswelle 34 ist der Exzenter 16 drehfest angeordnet, wobei dieser gegenüber der Längsachse L die Exzentrizität E aufweist. Dieser Exzenter 16 wirkt mit nicht eingezeichneten Pumpenelementen zusammen, die in radial über den Umfang des Sockels 20 verteilt angeordneten und in die Sacklochbohrung 30 einmündenden Aufnahmebohrungen 38 eingebaut sind. Letztere sind zur Außenseite des Sockels 20 hin offen und werden dort von einem aufgeschobenen Ring 40 verschlossen, der mit seiner der Antriebseinrichtung 12 zugewandten Stirnseite an der Schulter 24 der Flanschplatte 22 anliegt. Zur Abdichtung der Aufnahmebohrungen 38 sind im Bereich des Rings 40 Dichtringe 26 vorhanden.The flange plate 22 is provided along the longitudinal axis L with a through hole 28 which merges into a multiple recessed blind hole 30 in the base 20 . A roller bearing 32 is pressed into the end region of the blind hole 30 and receives in its bearing bore the free end of a drive shaft 34 of the drive device 12 which extends into the blind hole 30 . The eccentric 16 is arranged in a rotationally fixed manner on the drive shaft 34 , the eccentricity E having respect to the longitudinal axis L. This eccentric 16 interacts with not shown pump elements arranged radially distributed over the circumference of the base 20 in and opening into the blind hole 30 receiving bores are incorporated 38th The latter are open to the outside of the base 20 and are closed there by a slid-on ring 40 which bears on the shoulder 24 of the flange plate 22 with its end face facing the drive device 12 . To seal the receiving bores 38 there are 40 sealing rings 26 in the area of the ring.

Ein auf der, der Flanschplatte 22 zugewandten Oberseite des Sockels 20 ausgebildeter Ringkanal 43 koppelt sämtliche Aufnahmebohrungen 38 hydraulisch miteinander und wirkt dadurch als gemeinsamer Zulauf für alle in diesen Aufnahmebohrungen 38 angeordneten Pumpenelemente. Druckmittelkanäle, die die Pumpenelemente mit den Verbrauchern verbinden und die Druckmittel unter Hochdruck führen sind in Fig. 1 nicht erkennbar.An annular channel 43 formed on the upper side of the base 20 facing the flange plate 22 hydraulically couples all of the receiving bores 38 to one another and thereby acts as a common inlet for all pump elements arranged in these receiving bores 38 . Pressure medium channels, which connect the pump elements to the consumers and which carry the pressure medium under high pressure, cannot be seen in FIG. 1.

An der Außenseite der Flanschplatte 22 enden Radialkanäle 42 in Anschlüssen zur hydraulischen Kontaktierung des Kompaktaggregats 10 mit den Rückläufen der Verbraucher. Diese Radialkanäle 42 sind mit dem Vorratsbehälter 18 verbunden. Letzterer besteht aus einem rahmenförmigen, vorzugsweise ringförmigen Wandungsteil 48, das als Hohlkörper ausgebildet ist und das aus fertigungstechnischen Gründen konische Wandungen aufweist. Das Wandungsteil 48 stützt sich auf der vom Sockel 20 abgewandt liegenden Schulter 25 ab und ist topfförmig ausgebildet. In dem von ihm umschlossenen Innenbereich nimmt das Wandungsteil 48 die Antriebseinrichtung 12 auf.On the outside of the flange plate 22 , radial channels 42 end in connections for hydraulic contacting of the compact assembly 10 with the returns of the consumers. These radial channels 42 are connected to the reservoir 18 . The latter consists of a frame-shaped, preferably annular wall part 48 which is designed as a hollow body and which has conical walls for manufacturing reasons. The wall part 48 is supported on the shoulder 25 facing away from the base 20 and is pot-shaped. In the inner region enclosed by it, the wall part 48 receives the drive device 12 .

Die vom Sockel 20 abgewandt liegende, stirnseitige Öffnung des Wandungsteils 48 ist von einem Deckel 50 verschlossen. Der Deckel 50 erstreckt sich im Ausführungsbeispiel über die gesamte Stirnfläche des Kompaktaggregats 10 und deckt somit auch die Stirnfläche der Antriebseinrichtung 12 ab. Der Deckel 50 ist vorzugsweise als Platte ausgeführt, in deren Zentrum eine der Antriebseinrichtung 12 zugewandte Erweiterung 51 vorhanden ist. Letztere greift zur Zentrierung in eine an der Antriebsvorrichtung 12 vorgesehene Ausformung ein.The front opening of the wall part 48 facing away from the base 20 is closed by a cover 50 . In the exemplary embodiment, the cover 50 extends over the entire end face of the compact assembly 10 and thus also covers the end face of the drive device 12 . The cover 50 is preferably designed as a plate, in the center of which there is an extension 51 facing the drive device 12 . The latter engages in a formation provided on the drive device 12 for centering.

Mit Ausnahme der dem Sockel 20 zugewandten Außenseite ist die Antriebseinrichtung 12 vom Vorratsbehälter 18 umschlossen und bedarf daher keines separaten Gehäuses. Ungehäuste Antriebseinrichtungen 12 sind kostengünstig, leicht und benötigen wenig Bauraum.With the exception of the outside facing the base 20 , the drive device 12 is enclosed by the reservoir 18 and therefore does not require a separate housing. Unhoused drive devices 12 are inexpensive, light and require little installation space.

Aus der Bodenfläche des Wandungsteils 48 treten Stutzen 52 und 54 hervor, die in entsprechende Ausformungen der Flanschplatte 22 hinein ragen und die über dort vorhandene Kanäle mit den Radialkanälen 42 verbunden sind. Der Stutzen 52 ist einstückig an den Boden des Vorratsbehälters 18 angeformt, während der Stutzen 54 als einstückiger Fortsatz an einem Ansaugfilter 56 ausgebildet ist. Dieses Ansaugfilter 56 ist in den Vorratsbehälter 18 eingelegt und beispielsweise mit diesem verclipst. Der Stutzen 54 ragt durch eine abgedichtete Öffnung im Boden des Vorratsbehälters 18 in die entsprechende Ausformung der Flanschplatte 22 hinein und mündet dazu gegenüberliegend oberhalb des Ansaugfilters 56 in das Innere des Vorratsbehälters 18. Dadurch wird erreicht, daß das den Pumpenelementen über den Stutzen 52 zugeführte Druckmittel gefiltert ist, während das von den Verbrauchern zum Vorratsbehälter 18 zurückströmende Druckmittel zur Vermeidung eines Gegendrucks ungefiltert eingeleitet ist.Spigots 52 and 54 emerge from the bottom surface of the wall part 48 , which protrude into corresponding configurations of the flange plate 22 and which are connected to the radial channels 42 via channels provided there. The nozzle 52 is integrally formed on the bottom of the reservoir 18 , while the nozzle 54 is formed as a one-piece extension on a suction filter 56 . This suction filter 56 is inserted into the storage container 18 and clipped to it, for example. The nozzle 54 protrudes through a sealed opening in the bottom of the storage container 18 into the corresponding shape of the flange plate 22 and opens opposite to it above the suction filter 56 into the interior of the storage container 18 . It is thereby achieved that the pressure medium supplied to the pump elements via the connection piece 52 is filtered, while the pressure medium flowing back from the consumers to the reservoir 18 is introduced unfiltered in order to avoid a back pressure.

Zur Befüllung des Vorratsbehälters 18 mit Druckmittel und zum Ausgleich von Druckschwankungen ist im Deckel 50 wenigstens eine Öffnung 58 vorgesehen. In diese Öffnung 58 kann nach der Befüllung ein Luftfilter (nicht gezeichnet) eingesetzt sein, das im Falle einer Erschütterung des Kompaktaggregats 10 dem Austreten von Druckmittel und gleichfalls dem Eintreten von Schmutz aus der Umgebung entgegenwirkt. Allerdings sind derartige Luftfilter relativ teuer und können ein Entweichen von Gasen, verbunden mit einer in der Umgebung des Kompaktaggregats 10 wahrnehmbaren Geruchsbelästigung nicht vollständig vermeiden. Zur Lösung dieses Problems ist in Fig. 2 eine dahingehend verbesserte Weiterbildung eines Kompaktaggregats 10 dargestellt.To fill the reservoir 18 with pressure medium and to compensate for pressure fluctuations, at least one opening 58 is provided in the cover 50 . An air filter (not shown) can be inserted into this opening 58 after filling, which counteracts the escape of pressure medium and also the ingress of dirt from the environment in the event of a vibration of the compact unit 10 . However, air filters of this type are relatively expensive and cannot completely avoid the escape of gases, combined with an odor nuisance perceptible in the vicinity of the compact unit 10 . To solve this problem, an improved further development of a compact unit 10 is shown in FIG. 2.

Bei diesem Kompaktaggregat 10 ist zur Abtrennung des Innenraums des Vorratsbehälters 18 von der Umgebungsatmosphäre zwischen dem Wandungsteil 48 und dem Deckel 50 eine Membran 60 angeordnet. Diese ist aus einem gasdichten Elastomer, beispielsweise aus Gummi hergestellt und weist einen umlaufenden Dichtungsabschnitt 62 und einen den Querschnitt des Vorratsbehälters überspannenden Membranabschnitt 64 auf. Letzterer ragt im Ausführungsbeispiel abschnittsweise in das Innere des Vorratsbehälters 18 hinein. Aufgrund seiner Formflexibilität kann der Membranabschnitt 64 Druck- oder Volumenschwankungen im Vorratsbehälter 18 ausgleichen. Durch eine derartige Membran 60 kann auf ein separates Dichtelement zwischen Deckel 50 und Wandungsteil 48 verzichtet werden. Um einen die Verformung des Membranabschnitts 64 beeinflussenden Druckaufbau im Zwischenraum zwischen dem Deckel 50 und diesem Membranabschnitt 64 zu vermeiden sind Belüftungsöffnungen 66 im Deckel 50 vorgesehen. In this compact unit 10 , a membrane 60 is arranged between the wall part 48 and the cover 50 in order to separate the interior of the storage container 18 from the ambient atmosphere. This is made of a gas-tight elastomer, for example of rubber, and has a circumferential sealing section 62 and a membrane section 64 spanning the cross section of the storage container. In the exemplary embodiment, the latter protrudes in sections into the interior of the storage container 18 . Due to its flexibility in shape, the membrane section 64 can compensate for pressure or volume fluctuations in the storage container 18 . Such a membrane 60 makes it possible to dispense with a separate sealing element between cover 50 and wall part 48 . In order to avoid a pressure build-up influencing the deformation of the membrane section 64 in the intermediate space between the cover 50 and this membrane section 64 , ventilation openings 66 are provided in the cover 50 .

Selbstverständlich sind weitergehende Änderungen oder Ergänzungen an den beschriebenen Ausführungsbeispielen möglich, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Diesbezüglich ist anzumerken, daß sich als Pumpenelemente insbesondere Bauelemente eigenen, die aus Anti-Blockier- Schutz-Bremsanlagen von Fahrzeugen hinlänglich bekannt sind. Derartige Pumpenelemente werden in Großserie produziert und sind daher preisgünstig am Markt erhältlich. Als Antriebseinrichtung 12 muß nicht zwangsweise ein Motor ohne eigenes Gehäuse eingesetzt werden. Vorzugsweise ist der Vorratsbehälter 18 aus Kunststoff in einem Spritzgießverfahren herstellbar. Dessen Verankerung am Kompaktaggregat 10 kann gemeinsam oder getrennt von der Antriebseinrichtung 12 erfolgen. Für eine gemeinsame Verankerung können beispielsweise Schraubanker verwendet werden, die die Antriebseinrichtung 12 durchdringen und deren Köpfe sich auf dem Deckelteil 50 abstützen.Further changes or additions to the described exemplary embodiments are of course possible without departing from the basic idea of the invention. In this regard, it should be noted that, as pump elements, there are in particular components which are sufficiently known from vehicle anti-lock braking systems. Such pump elements are produced in large series and are therefore available on the market at a reasonable price. A motor without its own housing does not necessarily have to be used as the drive device 12 . The storage container 18 can preferably be produced from plastic in an injection molding process. Its anchoring on the compact unit 10 can be carried out jointly or separately from the drive device 12 . For anchoring together, for example screw anchors can be used which penetrate the drive device 12 and whose heads are supported on the cover part 50 .

Claims

1. Hydraulic compact unit ( 10 ), in particular for applications in vehicles or in mobile transport or lifting devices with a pressure generator ( 14 ) which conveys a pressure medium from an inlet with simultaneous pressure increase to at least one work connection, a drive device driving the pressure generator ( 14 ) ( 12 ) and a reservoir ( 18 ) hydraulically connected to the inlet for storing the pressure medium, characterized in that the reservoir ( 18 ) is designed as a frame-shaped hollow body which encloses the drive device ( 12 ) at least along its outer circumference.

2. Hydraulic compact unit according to claim 1, characterized in that the reservoir ( 18 ) is annular.

3. Hydraulic compact unit according to claim 1 or 2, characterized in that the reservoir ( 18 ) consists of a cross-sectionally U-shaped wall part ( 48 ) and an opening of this wall part ( 48 ) closing lid ( 50 ).

4. Hydraulic compact unit according to claim 3, characterized in that between the wall part ( 48 ) and the cover ( 50 ) an interior of the reservoir ( 18 ) to the environment separating membrane ( 60 ) made of gas-tight elastomer is provided.

5. Hydraulic compact unit according to one of claims 2 to 4, characterized in that the cover ( 50 ) is plate-shaped and covers the end face of the compact unit ( 10 ).

6. Hydraulic compact unit according to one of claims 1 to 5, characterized in that the storage container ( 18 ) is an injection-molded plastic part made of thermoplastic material and integrally molded nozzle ( 52 ) for hydraulic contact with the pressure generator ( 14 ).

7. Hydraulic compact unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that the storage container ( 18 ) receives a filter element ( 56 ) with a molded nozzle ( 54 ).

8. Hydraulic compact unit according to one of claims 1 to 7, characterized in that the drive device ( 12 ) is an electric motor without its own motor housing.