Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Hydraulikaggregat für eine hydraulische Fahrzeug- bremsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Das Hyd- raulikaggregat ist vorgesehen zu einem Bremsdruckaufbau und/oder zur Förde- rung von Bremsflüssigkeit für eine Schlupfregelung und/oder zu einem Brems- druckaufbau für eine Fremdkraft-Bremsung. Schlupfregelungen sind Blockier- schutz-, Antriebsschlupf- und/oder Fahrdynamikregelungen/elektronische Stabili- tätsprogramme, für die die Abkürzungen ABS, ASR und/oder FDR/ESP ge- bräuchlich sind. Fahrdynamikregelungen/elektronische Stabilitätsprogramme werden umgangssprachlich auch als Schleuderschutzregelungen bezeichnet. Schlupfregelungen sind bekannt und werden hier nicht erläutert.

Stand der Technik

Die internationale Patentanmeldung WO 2013/023 953 A1 offenbart ein Hydrau- likaggregat mit einem quaderförmigen Hydraulikblock, der eine von einer Grund- seite zu einer Deckseite durchgehende Zylinderbohrung aufweist. Die Grundseite und die Deckseite sind die beiden einander gegenüberliegenden großen Seiten des Hydraulikblocks. In der Zylinderbohrung ist eine Zylinderbuchse aufgenom- men, die auf einer Seite aus dem Hydraulikblock vorsteht und auf dieser Seite geschlossen ist. In der Zylinderbuchse ist ein Kolben axial verschiebbar geführt. An der Seite des Hydraulikblocks, die der Seite gegenüberliegt, aus der die Zy linderbuchse vorsteht, ist koaxial zur Zylinderbohrung und zur Zylinderbuchse ein Elektromotor befestigt, mit dem der Kolben mittels eines Schraubgetriebes, das koaxial zwischen dem Elektromotor und dem Kolben angeordnet ist, axial in der Zylinderbuchse verschiebbar ist. Durch Verschieben des Kolbens in der Zylinderbuchse kann ein Bremsdruck in der Zylinderbuchse aufgebaut und/oder Bremsflüssigkeit gefördert werden. Mit Magnetventilen, die an bzw. in dem Hydraulikblock angeordnet sind, lässt sich der Bremsdruck und/oder lassen sich zur Schlupfregelung Radbremsdrücke in hydraulischen Radbremsen, die über Bremsleitungen an den Hydraulikblock an- geschlossen sind, regeln.

Offenbarung der Erfindung

Das erfindungsgemäße Hydraulikaggregat mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ist wie eingangs geschrieben für einen Bremsdruckaufbau für eine Fremdkraft- Bremsung und/oder für einen Bremsdruckaufbau und/oder zur Förderung von Bremsflüssigkeit für eine Schlupfregelung vorgesehen. Das Hydraulikaggregat kann Teil einer hydraulischen Muskel- oder Hilfskraft-Fahrzeugbremsanlage, in der das Hydraulikaggregat zur Schlupfregelung dient, oder Teil einer hydrauli schen Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage, in der das Hydraulikaggregat zu einem Bremsdruckaufbau für eine Fremdkraftbremsung und vorzugsweise auch zu ei- nem Bremsdruckaufbau und zur Förderung von Bremsflüssigkeit für eine Schlupfregelung dient.

Das erfindungsgemäße Hydraulikaggregat weist einen insbesondere quaderför- migen Hydraulikblock aus insbesondere Metall, beispielsweise aus einer Alumi- niumlegierung, auf. Der Hydraulikblock dient einer mechanischen Befestigung und hydraulischen Verschaltung hydraulischer und anderer Bauelemente der Fahrzeugbremsanlage wie Magnetventile, Rückschlagventile, Hydrospeicher und/oder Dämpferkammern. "Hydraulische Verschaltung" bedeutet eine hydrauli sche Verbindung der hydraulischen Bauelemente entsprechend einem hydrauli- schen Schaltplan der Fahrzeugbremsanlage. Die hydraulischen Bauelemente dienen der Bremsdruckregelung, wobei "Regelung“ eine Steuerung einschließt.

Der Hydraulikblock des erfindungsgemäßen Hydraulikaggregat weist eine Zylin- derbohrung auf, in der ein Kolben unmittelbar axial verschiebbar geführt ist. „Unmittelbar“ bedeutet ohne eine Zylinderbuchse oder dergleichen, die in der Zy - linderbohrung angeordnet und in der der Kolben axial verschiebbar geführt ist. Der Hydraulikblock weist einen Elektromotor und ein Schraubgetriebe auf, das eine Drehbewegung des Elektromotors in eine Verschiebung wandelt, so dass der Kolben mit dem Elektromotor über das Schraubgetriebe in der Zylinderboh- rung des Hydraulikblocks axial verschiebbar ist.

Die abhängigen Ansprüche haben Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestal- tungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Erfindung zum Gegen- stand.

Sämtliche in der Beschreibung und der Zeichnung offenbarten Merkmale können einzeln für sich oder in grundsätzlich beliebiger Kombination bei Ausführungs- formen der Erfindung verwirklicht sein. Ausführungen der Erfindung, die nicht al- le, sondern nur ein oder mehrere Merkmale eines Anspruchs aufweisen, sind grundsätzlich möglich.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt axial durch eine Zylinderbohrung eines Hydraulikblocks gemäß der Erfindung.

Ausführungsform der Erfindung

Das in der Zeichnung dargestellte, erfindungsgemäße Hydraulikaggregat 1 ist zu einer Druckerzeugung in einer hydraulischen Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage und/oder zur Druckerzeugung und zu einer Förderung von Bremsflüssigkeit in ei- ner schlupfgeregelten hydraulischen Fahrzeugbremsanlage während einer Schlupfregelung vorgesehen. Solche Schlupfregelungen sind beispielsweise Blo- ckierschutz-, Antriebsschlupf- und/oder Fahrdynamikregelungen/elektronische Stabilitätsprogramme, für die die Abkürzungen ABS, ASR, FDR/ESP gebräuch- lich sind.

Das erfindungsgemäße Hydraulikaggregat 1 weist einen Hydraulikblock 2, der einer mechanischen Befestigung und hydraulischen Verschaltung hydraulischer und anderer Bauelemente der Schlupfregelung wie Magnetventile, Rückschlag- ventile, Hydrospeicher und Dämpferkammern dient. Die Bauelemente sind an und in dem Hydraulikblock 1 angeordnet und durch eine nicht gezeichnete Ver- bohrung des Hydraulikblocks 2 entsprechend einem hydraulischen Schaltplan der Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage und der Schlupfregelung hydraulisch mit- einander verbunden.

In der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist der Hydraulikblock 2 ein quaderförmiger, flacher Metallblock aus beispielsweise einer Aluminiumlegierung, der mit Bohrungen zur Aufnahme der Bauelemente verse- hen und entsprechend dem hydraulischen Schaltplan der Fahrzeugbremsanlage und der Schlupfregelung verbohrt ist.

Der Hydraulikblock 2 weist eine Zylinderbohrung 3 in Form eines Durchgangs- lochs senkrecht durch zwei große, einander gegenüberliegende Seiten des Hyd- raulikblocks, deren eine hier als Motorseite 4 und deren andere hier als Ventilsei- te 5 bezeichnet werden, auf.

In der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist die Zylinderbohrung 3 auf der Motorseite 4 offen und auf einer der Motorseite 4 ge- genüberliegenden Stirnseite geschlossen. Ein die Zylinderbohrung 3 umschlie- ßender Zylinder 6 ist einstückiger Bestandteil des Hydraulikblocks 2 und steht auf der Ventilseite 5 über die Ventilseite 5 des Hydraulikblocks 2 über. Eine Stirn wand 7 des Zylinders 6, die einstückiger Bestandteil des Zylinders 6 und damit eine Wandung des Hydraulikblocks 2 ist, verschließt die Zylinderbohrung 3 auf der der Motorseite 4 gegenüberliegenden Stirnseite. Eine Innenumfangsflläche des Zylinders 6 und eine Innenseite der Stirnwand 7 des Zylinders 6 begrenzen und bilden die Zylinderbohrung 3.

In der Zylinderbohrung 3 ist ein Kolben 8 axial verschiebbar aufgenommen. Der Kolben 8 ist unmittelbar in der Zylinderbohrung 3 des Hydraulikblocks 2 geführt, das heißt ohne eine Laufbuchse oder dergleichen, die sich zwischen der Zylin- derbohrung 3 und dem Kolben 8 befindet.

Der Kolben 8 ist mit zwei Kolbendichtungen 41 in der Zylinderbohrung 3 des Hydraulikblocks 2 abgedichtet. Eine der beiden Kolbendichtungen 41 trennt ei- nen Druckanschluss der Zylinderbohrung 41 , in dem der Bremsdruck herrschen kann, von einem drucklosen Sauganschluss, in dem maximal Umgebungsdruck herrscht. Die andere Kolbendichtung 41 dichtet die Zylinderbohrung 3 zu einem noch zu erläuternden Elektromotor 9 und einem Schraubgetriebe 10 zum Ver- schieben des Kolbens 8 in der Zylinderbohrung 3 ab. In der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform der Erfindung sind die Kolbendichtungen 41 Lippendichtungen, es sind allerdings auch andere Dichtungen wie O-Ringe oder Quadringe möglich (nicht dargestellt). Grundsätzlich ist die Abdichtung des Kol- bens 8 in der Zylinderbohrung 3 mit nur einer Kolbendichtung 41 möglich. Die Kolbendichtungen 41 sind in umlaufenden und den Kolben 8 umschließenden Nuten in einer Wandung der Zylinderbohrung 3 im Hydraulikblock 2 angeordnet. Eine Anordnung der Kolbendichtungen 41 in umlaufenden Nuten außen im Um- fang des Kolbens 8 ist ebenso möglich (nicht dargestellt).

Zum Verschieben des Kolbens 8 in der Zylinderbohrung 3 weist das Hydraulik- aggregat 1 den Elektromotor 9 auf, der koaxial zur Zylinderbohrung 3 an der Mo- torseite 4 des Hydraulikblocks 2 befestigt ist. Das Schraubgetriebe 10 ist zwi- schen dem Elektromotor 9 und dem Kolben 8 ist ein Schraubgetriebe 10 eben- falls koaxial zur Zylinderbohrung 3 angeordnet, das in den als Hohlkolben aus- gebildeten Kolben 8 und in ein Gehäuse 1 1 des Elektromotors 9 ragt. In der be- schriebenen und dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist das Schraub- getriebe 10 ein Kugelgewindetrieb, was allerdings nicht zwingend für die Erfin dung ist. Das Schraubgetriebe 10 wandelt eine drehende Antriebsbewegung des Elektromotors 9 in eine Verschiebung, durch die der Kolben 8 axial in der Zylin- derbohrung 3 des Hydraulikblocks 2 verschoben wird. Durch die Verschiebung des Kolbens 8 in der Zylinderbohrung 3 wird ein Bremsdruck zu einer Betätigung nicht dargestellter, hydraulischer Radbremsen aufgebaut, die über Bremsleitun- gen an den Hydraulikblock 2 angeschlossen sind bzw. werden, und Bremsflüs- sigkeit während einer Schlupfregelung in der Fahrzeugbremsanlage gefördert.

An einer Mündung auf der Motorseite 4 weist die Zylinderbohrung 3 eine Durch- messerstufe 12 auf, in der eine zylinderrohrförmige Buchse 13 aufgenommen ist. Die Buchse 13 ist an beiden Stirnseiten offen und koaxial zur Zylinderbohrung 3. Ihr Innendurchmesser ist größer als ein Innendurchmesser der Zylinderbohrung 3. die Buchse 13 steht auf der Motorseite 4 aus der Zylinderbohrung 3 vor.

Axial ist die Buchse 13 mit einem axial federnden Federring 14 am Hydraulik- block 2 befestigt, der in eine außen umlaufende Nut 15 der Buchse und in eine innen umlaufende Nut 16 der Zylinderbohrung 3 zwischen deren Durchmesser- stufe 12 und der Motorseite 4 des Hydraulikblocks 2 eingreift.

Ein außen umlaufende Flansch 17 der Buchse 13 liegt auf der Motorseite 4 am Hydraulikblock 2 an. Der Flansch 17 bildet einen Axialanschlag, der eine Tiefe, um die die Buchse 13 in die Zylinderbohrung 3 ragt, begrenzt.

Zwischen dem Flansch 17 und einem in der Zylinderbohrung 3 befindlichen Stirnende weist die Buchse 13 an ihrer Außenseite ein Drehsicherungsprofil 18 auf, das die Buchse 13 durch Formschluss drehfest in der Zylinderbohrung 3 des Hydraulikblocks 2 hält. In der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform weist die Buchse 13 einen Parallelrändel als Drehsicherungsprofil 18 auf, der sich bei einem Einpressen der Buchse 13 in eine Wandung der Zylinderbohrung 3 einformt und dadurch drehfest hält. Eine andere Möglichkeit eines Drehsiche- rungsprofils 18 ist beispielsweise ein Vielzahnprofil, dass in ein komplementäres Gegenprofil in der Mündung der Zylinderbohrung 3 gelangt (nicht dargestellt).

An ihrem Innenumfang weist die Buchse 13 achsparallele Nuten 19 mit halbkreis- förmigem Querschnitt auf, in denen Zylinderstifte 20 einliegen. An einer dem Elektromotor 9 zugewandten Stirnende ist ein Drehsicherungsring 21 auf den Kolben 8 aufgesetzt, der radial nach innen stehende Nasen 22 aufweist, die in komplementäre Aussparungen im Stirnende des Kolbens 8 eingreifen und den Drehsicherungsring 21 drehfest auf dem Kolben 8 halten. Außen weist der Dreh- sicherungsring 21 halbkreisförmige Ausnehmungen auf, in denen die Zylinderstif te 20 einliegen. Auf diese Weise sind der Drehsicherungsring 21 und der mit ihm drehfeste Kolben 8 axial verschieblich und drehfest in der Buchse 13 gehalten. Die in den achsparallel in Nuten 19 der Buchse 13 einliegenden Zylinderstifte 20 und der Drehsicherungsring 21 bilden eine Drehsicherung 23 des Kolbens 8. In der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform der Erfindung sind drei Zylinderstifte 20 gleichmäßig über einen Umfang verteilt in achsparallelen Nuten 19 der Buchse 13 angeordnet. Die Zylinderstifte 20 können auch ungleichmäßig über den Umfang verteilt sein und/oder die Buchse 13 kann weniger oder mehr als drei Zylinderstifte 20 aufweisen. Andere Drehsicherungen des Kolbens 8 in der Buchse 13 sind möglich (nicht dargestellt). An dem dem Elektromotor 9 zugewandten Stirnende weist die Buchse 13 ein Drehlager 24 für eine rohrförmige Mutter 25 des als Kugelgewindetrieb ausge- führten Schraubgetriebes 10 auf. Das Drehlager 24 ist durch Schweißen oder in anderer Weise axialfest und vorzugsweise auch drehfest mit der Buchse 13 ver- bunden. Das Drehlager 24 ist in der dargestellten und beschriebenen Ausfüh- rungsform der Erfindung ein Kugellager, das heißt ein Wälzlager. Möglich ist al- lerdings auch ein anderes Wälzlager oder ein Gleitlager (nicht dargestellt). Die Mutter 25 befindet sich platzsparend weitgehend innerhalb des als Hohlkolben ausgeführten Kolbens 8 und steht nur um etwas mehr als eine axiale Dicke des Drehlagers 24 auf der dem Elektromotor 9 zugewandten Stirnseite aus dem Kol- ben 8 vor.

Koaxial in der Mutter 25 ist eine Spindel 26 des als Kugelgewindetrieb ausgeführ- ten Schraubgetriebes 10 angeordnet. An einem dem Elektromotor 9 fernen Ende weist die Spindel 26 einen koaxialen Zapfen 27 mit einem Parallelrändel auf, der in eine zylindrische Senkung in einem Boden 28 des als Hohlkolben ausgeführ- ten Kolbens 8 eingepresst ist, so dass die Spindel 26 axialfest und drehfest mit dem Kolben 8 ist. Über die Drehsicherung 23 des Kolbens 8 ist auch die Spindel 26 drehfest.

Kugeln 29 des als Kugelgewindetrieb ausgeführten Schraubgetriebes 10 sind in wendelförmigen Rillen außen in der Spindel 26 und innen in der Mutter 25 aufge- nommen. Bei Einer Drehung der Mutter 25 wälzen die Kugeln 29 in den wendel- förmigen Rillen der Mutter 25 und der Spindel 26 und bewirken eine Axialbewe- gung der Spindel 26 zusammen mit dem Kolben 8. Das an der Buchse 13 befes- tigte Drehlager 24 stützt die Mutter 25 des Schraubgetriebes 10 und über das Schraubgetriebe 10 den Kolben 8 axial gegen einen im Zylinder 6 herrschenden Bremsdruck ab.

Zwischen dem Elektromotor 9 und dem Schraubgetriebe 10 ist ein Planetenge- triebe 30 als mechanisches Untersetzungsgetriebe angeordnet. Planetenräder 31 des Planetengetriebes 30 sind drehbar auf Stiften 32 gelagert, die aus einem dem Elektromotor 9 zugewandten Stirnende der Mutter 25 vorstehen, die dadurch zugleich auch einen Planetenträger des Planetengetriebes 30 bildet. Ein Hohlrad 33 des Planetengetriebes 30 ist mit einem napfförmigen Halter 34 an ei- nem Außenring 35 des Drehlagers 24 befestigt. Ein Sonnenrad 36 des Planeten- getriebes 30 ist drehtest auf eine Motorwelle 37 des Elektromotors 9 ge- schrumpft.

In der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform der Erfindung weist der Hydraulikblock 2 eine Hauptbremszylinderbohrung 38 auf, in der ein nicht darge- stellter Hauptbremszylinderkolben anordenbar ist, der mechanisch über eine Kolbenstange mit einem nicht dargestellten Fußbremspedal oder einem Hand- bremshebel in der Hauptbremszylinderbohrung 38 verschiebbar ist. Als Bohrungen im Hydraulikblock 2 ausgeführte Zylinderanschlussleitungen 39 für eine Zuleitung von Bremsflüssigkeit in die Zylinderbohrung 3 und zum Ver- drängen von Bremsflüssigkeit mittels des Kolbens 8 aus der Zylinderbohrung 3 münden unmittelbar an einem Umfang in die Zylinderbohrung 3. In der Zeichnung sind an bzw. in der Ventilseite 5 angeordnete Magnetventile 40 als Schaltsymbole dargestellt, die zur Regelung bzw. Steuerung des Brems- drucks bzw. von Radbremsdrücken in den Radbremsen dienen. Bestückt mit den Bauelementen der Schlupfregelung bildet der Hydraulikblock 2 das Hydraulikag- gregat 1.