DE4241825A1 - Geräuschreduzierte Hochdruckpumpe, insbesondere für geregelte Bremsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine durch einen Antriebsmotor ange­ triebene Radialkolbenpumpe insbesondere Hochdruckkolbenpum­ pe. Derartige Pumpen werden u. a. in geregelten Bremsanlagen für Kraftfahrzeuge eingesetzt, um beispielsweise ein Blockieren oder Durchdrehen der Räder beim Bremsen bzw. An­ fahren zu verhindern. Da die durch ein Bremsenregelsystem zu regelnden Leistungen in der Regel immer größer werden, an­ dererseits die mit derartigen Regelsystemen ausgerüsteten Fahrzeuge in ihrer Geräuschbildung immer mehr reduziert wer­ den, kann sich eine beim Bremsvorgang auftretende Geräusch­ entwicklung für die Bedienungsperson des Kraftfahrzeugs sehr unangenehm bemerkbar machen. Das gilt insbesondere beim An­ sprechen der genannten Regelsysteme der Bremsen, da diese Systeme vergleichsweise selten bedient werden und so die da­ mit verbundenen Geräusche von dem Fahrer falsch gedeutet werden könnten, was zu Fehlbedienungen Anlaß geben kann.

Insbesondere bei den in ABS- und ASR-Systemen eingesetzten Hochdruckpumpen, die von einem Elektromotor angetrieben wer­ den, können sich die Pumpengeräusche der Hochdruckpumpe recht unangenehm bemerkbar machen.

Es hat Vorschläge gegeben, das Pumpengehäuse mit einer Iso­ lierschicht zu versehen oder in einer anderen Form geräusch­ fest zu kapseln. Der hierfür notwendige Aufwand und Volumen­ bedarf ist aber erheblich.

Aus der DE-OS 38 08 901 ist es weiterhin bekannt, zur Dämp­ fung der Pumpengeräusche spezielle Dämpfungskammern vorzuse­ hen. Eine weitere Beschreibung derartiger Radialkolbenpumpen geht aus der DE-OS 37 22 988 hervor.

Die Erfindung geht daher aus von einer Radialkolbenpumpe der sich aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ergebenden Gattung und hat sich zur Aufgabe gestellt, die von derartigen Pumpen erzeugten Geräusche auf ein die Bedienungsperson nicht mehr störendes Maß herabzusetzen.

Die Aufgabe wird durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ergebende Merkmalskombination gelöst. Der Erfindung liegt daher die Erkenntnis zugrunde, daß die Ge­ räusche sich im wesentlichen an den Stellen bilden, wo sehr hohe Druck- bzw. Kraftgradienten vorliegen, die die Intensi­ tät des erzeugten Körperschalls bzw. Luftschalls bestimmen. Diese Gradienten treten insbesondere am Kolbenfuß auf, bei dem die Umkehr der Bewegungsrichtung mit einem Lastwechsel verbunden ist.

Die Erfindung verfolgt im Prinzip also das Ziel, durch ge­ zielten Einbau von Elastizitäten am Kolben bzw. der Verbin­ dung zwischen Kolben und Nadellager die Kraftgradienten und damit die Geräuschintensität zu mindern.

Eine besonders wirksame Ausführungsform der Erfindung ergibt sich durch Verwendung der Merkmale nach Anspruch 2. Hier­ durch wird in einfacher Weise am Kolbenboden eine elastomere Zwischenschicht befestigt, die den Kraftwechsel am Kolbenbo­ den abfedert und damit den Kraftgradienten verringert. Gleichzeitig bildet diese Schicht eine Sperre bei der Über­ tragung von Schallwellen.

Eine zweckmäßige Befestigung der Zwischenschicht z. B. am Kolbenboden zeigt die Merkmalskombination nach Anspruch 3. Bei allen Befestigungsarten ist darauf zu achten, daß keine Schallbrücke zwischen dem Exzenter bzw. der Lagerschale des Exzenters und dem Kolben auftritt.

Eine andere Möglichkeit für die elastomere Dämpfungsschicht ist durch die Merkmale nach Anspruch 4 gegeben, indem die Dämpfungsschicht als Plättchen in den Kolbenfuß eingefügt und durch geeignete Verbindungsverfahren mit den beiden an­ liegenden Kolbenteilen verbunden ist.

Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit für die Zwischen­ schicht ergibt sich nach den Merkmalen gemäß Anspruch 5. Da­ nach wird der Kolbenfuß in einen mit der Zwischenschicht ausgekleideten Topf gestellt und dieser Topf auf den Kolben­ fuß aufgesteckt. Hierdurch ergibt sich noch eine verbesserte Oberfläche des Kolbens gegenüber dem Lagerring des Exzen­ ters.

Ergänzend zu den oben beschriebenen Maßnahmen, aber auch ausschließlich, läßt sich die Merkmalskombination nach An­ spruch 6 anwenden. Dabei wird auf die vorzugsweise aus Stahl bestehende Antriebswelle des Antriebsmotors ein aus elasto­ merem, dämpfenden Material bestehender Exzenter befestigt. Hierbei ist allerdings zu beachten, daß die Oberfläche des Exzenters durch ein geeignetes Bauelement vor der durch die Pumpenkolben ausgeübten Kraft geschützt wird. Dies kann bei­ spielsweise durch eine Gleitlagerschale geschehen, die die Oberfläche des Exzenters umgibt und sich mit dieser dreht. Auf dieser Gleitlagerschale kann dann der drehfeste, radial bewegliche Kolben gleiten. Es kann im Zusammenhang mit der Merkmalskombination nach Anspruch 6 aber auch ein Wälzlager eingesetzt werden, wobei die innere Lagerschale des Wälzla­ gers die Außenfläche des Exzenters umgibt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 in herausgeschnittener Darstellung ein erstes Aus­ führungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit einem abgewandelten zweiten Ausführungs­ beispiel und

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In der Pumpe nach Fig. 1 werden die einzelnen Bauelemente nur so weit erläutert, als sie für die Erfindung wesentlich sind. Eine ausführliche Beschreibung einer derartigen Pumpe findet sich beispielsweise in der DE-OS 37 01 857.

Fig. 1 zeigt ausschnittsweise ein Pumpengehäuse 1, in dem zwei Radialkolben 2, 3 radial verschiebbar in entsprechenden Bohrungen geführt sind.

In das Pumpengehäuse 1 ragt das Gehäuse des Antriebsmotors 4, wobei der Exzenter 5 einer Motorwelle 6 über ein Nadella­ ger 7 und einen Lagerring 8 an den beiden Kolben 2, 3 an­ greift. Einzelheiten hierzu lassen sich insoweit aus der DE-OS 40 27 848 entnehmen. Für die Erfindung wesentlich ist nun, daß die in Fig. 1 ausschnittsweise gezeigte Hochdruck­ pumpe mit Radialkolben über den Exzenter 5 große Kräfte auf den Fußteil 9 der Kolben 2, 3 ausübt, wobei diese Kräfte ei­ nen recht großen Gradienten haben, mit dem sich die Kraft pro Zeiteinheit ändert. Diese schlagartigen Kraftänderungen führen zu einer erheblichen Geräuschbildung, die durch die Erfindung herabgesetzt werden soll. Hierzu ist der Fußteil 9 der Kolben 2, 3 mit einer Dämpfungsschicht 10 versehen, die aus einem elastomeren Werkstoff, wie Gummi oder Kunststoff, gebildet sein kann. Die Dämpfungsschicht 10 kann als Zwi­ schenschicht in den Fuß 9 eingeformt sein, wie aus Fig. 1 ersichtlich. Sie kann aber auch das dem Exzenter 5 zuge­ wandte Ende des Fußes bilden, mit dem der Kolben 2 bzw. 3 auf dem Lagerring 8 auf sitzt. Der Lagerring ist frei beweg­ bar. Die Erfindung ist aber auch gut anwendbar, wenn der Ex­ zenter 5 mit den Kolben 2, 3 über ein Gleitlager verbunden ist.

Fig. 2 zeigt eine zu Fig. 1 abgewandelte Ausführungsform der Erfindung. Dabei sitzt über dem Lagerring 8 des Nadellagers 7 und unterhalb des Kolbens 2 ein Dämpfungstopf 11, in dem Dämpfungsmasse 12 in Form einer Schicht oder eines Kolbens 2 teilweise umgebenden Topfes eingebettet ist. Der Topf 11 ist über Einrasten im Kolben, bevorzugt aber auch durch eine ra­ stende Verbindung über die Dämpfungsmasse 12 mit dem Kolben 2 verbunden. Dabei kann die Dämpfungsmasse 12 und/oder der Dämpfungstopf 11 auf den Kolben 2 aufgesteckt sein.

Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dabei ist die Welle 6 mit einem gesonderten Exzenterteil 13 versehen, welches durch eine Haftverbindung, wie Kleben, Schweißen oder Vulkanisieren, mit der Welle 6 verbunden ist. Das Exzenterteil 13 besteht aus einem elastomeren Dämpfungs­ material, wie Kunststoff oder Gummi, und ist von einem La­ gerring 8 umgeben, auf dem die Kolben 2, 3 sitzen. Im Ausfüh­ rungsbeispiel nach Fig. 3 gleiten die Kolben 2, 3 auf dem La­ gerring 8, während sich die Welle 6 des Antriebsmotors dreht. Es können statt der Gleitlagerung aber auch Wälzla­ ger, insbesondere Nadellager, verwendet werden. Auch kann im Rahmen der Erfindung statt des durchgehend aus elastomerem Material bestehenden Exzenterteils dieses aus ringförmigen Schichten gebildet sein, die sich abwechselnd aus Eisen bzw. Stahl und Kunststoff zusammensetzen. Hierdurch erhält man eine oder mehrere Geräuschsperren und gleichzeitig eine er­ höhte Festigkeit des Exzenterteils 13.

Claims (8)

1. Durch einen Antriebsmotor angetriebene Radialkolbenpumpe, insbesondere Hochdruckkolbenpumpe (1), wobei über die mit einem Exzenter (5) versehene Antriebswelle (6) des An­ triebsmotors (4) zumindest ein Radialkolben (2) in einer Kolbenbohrung hin- und herbewegt wird, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in den Kraftübertragungs­ weg von Antriebswelle (6) in den Kolben (2, 3) zumindest eine Dämpfungsschicht (10, 12, 13) aus elastomerem Material eingefügt ist.

2. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dämpfungsschicht (10) an dem dem Exzenter (5) auf der Antriebswelle (6) zugewandten Boden des Kolbens (2, 3) angeordnet ist.

3. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dämpfungsschicht (10) insbesondere am Boden des Kolbens (2, 3) durch Vulkanisie­ ren oder Kleben befestigt ist.

4. Radialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dämpfungs­ schicht (10) als Zwischenlage in den Bodenabschnitt (9) des Kolbens (1) eingefügt ist.

5. Radialkolbenpumpe nach einem der vorangegangenen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Boden des Kolbens (2, 3) und der Oberfläche des Exzen­ ters (5) bin mit Dämpfungsmaterial versehener Dämpfungs­ topf (11) angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Topfwand (11) die Höhe der Dämpfungsschicht (12) überragt. (Fig. 2)

6. Radialkolbenpumpe nach einem der vorangegangenen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Ex­ zenter (5) aus einem exzentrischen, elastomeren Exzenter­ ring (13) gebildet ist, welcher von einem Lager (8) umge­ ben ist, an welchem sich der Kolben (2, 3) abstützt.

7. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Lager durch einen Lagerring (8) gebildet ist, der unter dem Kolbenboden gleitet. (Fig. 2)

8. Radialkolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen Exzen­ ter (5) und Kolbenboden ein Nadellager (7) eingefügt ist.