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 für eine Fremdkraft- Bremsung und/oder zu einem Bremsdruckaufbau und/oder zur Förderung von Bremsflüssigkeit für eine Schlupfregelung. 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 Patentanmeldung DE 10 2017 214 593 A1 offenbart ein Hydraulikaggregat für eine Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage mit einem quaderförmigen Hydraulik block, der eine Zylinderbohrung aufweist, in der ein Kolben axial verschiebbar aufgenommen ist. An einer Mündung der Zylinderbohrung ist ein Elektromotor an dem Hydraulikblock befestigt, mit dem der Kolben über ein Schraubgetriebe in der Zylinderbohrung des Hydraulikblocks verschiebbar ist. Das Schraubgetriebe ist zwischen dem Elektromotor und dem Kolben angeordnet.

Durch Verschieben des Kolbens in der Zylinderbohrung kann ein Bremsdruck er zeugt 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 angeschlossen sind, regeln. Zu einer Drehsicherung des Kolbens weist der bekannte Hydraulikblock drei Zy linderstifte auf, die achsparallel zur Zylinderbohrung über einen Umfang verteilt so an einem Innenumfang der Zylinderbohrung angeordnet sind, dass sie mit un gefähr einer Hälfte ihres Durchmessers nach innen überstehen. An einem dem Elektromotor zugewandten Ende ist ein Ring auf den Kolben aufgesetzt, der den Kolben umschließt. Der Ring weist drei nach innen stehende Nasen, die in kom plementäre Aussparungen des Kolbens ragen und dadurch den Ring drehfest auf dem Kolben halten, und drei halbkreisförmige Ausnehmungen an seinem Au ßenumfang auf, in denen die Zylinderstifte einliegen, so dass über die Zylinder stifte und den Ring der Kolben axial verschieblich und drehfest gehalten ist.

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 axial verschiebbar geführt ist. Der Kolben kann unmittelbar ohne eine Zylinderbuchse in der Zylinderbohrung oder in einer Zylin derbuchse oder dergleichen, die in der Zylinderbohrung des Hydraulikblocks an geordnet ist, axial verschiebbar geführt sein.„Zylinderbohrung“ ist nicht in dem Sinn zu verstehen, dass sie durch Bohren hergestellt sein muss, sondern sie kann in jeder beliebigen Weise hergestellt sein. Mit„Zylinderbohrung“ ist ein zy lindrisch Hohlraum gemeint, in dem der Kolben axial verschiebbar und in dem durch Verschieben des Kolbens ein Bremsdruck erzeugbar und/oder aus dem oder in den Bremsflüssigkeit durch Verschieben des Kolbens verdrängbar oder saugbar 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. Dem Elektromotor und dem Schraubgetriebe kann ein mechanisches Untersetzungsgetriebe zwischenge schaltet sein. Der Elektromotor ist an einer Mündung der Zylinderbohrung vor zugsweise außen an an einer Seite des Hydraulikblocks angeordnet.

Zu einer Drehsicherung des Kolbens sieht die Erfindung ein Drehsicherungsteil vor, das den Kolben auf einem Teil seines Umfangs umschließt. Beispielsweise weist das Drehsicherungsteil einen teilkreisringförmigen Querschnitt auf, das sich vorzugsweise über mehr als einen halben Umfang und/oder weniger als drei Viertel des Umfangs des Kolbens erstreckt. Der Querschnitt des Drehsiche rungsteils ist in axialer Richtung des Drehsicherungsteils vorzugsweise konstant.

Das Drehsicherungsteil ist in einer Aufweitung der Zylinderbohrung an bezie hungsweise in einer Mündung der Zylinderbohrung angeordnet, die sich mindes tens über den gleichen Teil des Umfangs des Kolbens beziehungsweise der Zy linderbohrung erstreckt wie das Drehsicherungsteil. Insbesondere ist ein Quer schnitt der Aufweitung kongruent zum Querschnitt des Drehsicherungsteils, er streckt sich also in Umfangsrichtung gleich weit wie letzteres. Die Aufweitung der Zylinderbohrung an ihrer Mündung ist beispielsweise eine Ringstufe, die sich über einen Teil des Umfangs der Zylinderbohrung erstreckt. Das Drehsiche rungsteil kann axial länger sein als die Aufweitung tief ist und aus der Aufweitung vorstehen oder nicht. Durch einen Formschluss ist das Drehsicherungsteil in der Aufweitung in der Mündung der Zylinderbohrung drehfest gehalten, so dass es sich insbesondere nicht oder allenfalls begrenzt in der Umfangsrichtung bewegen kann.

Das Drehsicherungsteil weist ein Drehsicherungselement auf, das in einer Längsrichtung der Zylinderbohrung verläuft und an dem sich ein Gegenelement des Kolbens in der Umfangsrichtung abstützt, so dass der Kolben drehfest gehal ten und axial verschiebbar ist. Eine begrenzte Drehbarkeit des Kolbens ist zwar an sich nicht vorgesehen jedoch auch nicht ausgeschlossen. Das Drehsiche rungselement verläuft vorzugsweise achsparallel, nicht ausgeschlossen ist aller dings ein Drehsicherungselement, das außer in der Längsrichtung auch in der Umfangsrichtung der Zylinderbohrung verläuft, beispielsweise ein schraubenlini enförmiges Drehsicherungselement.

Vorzugsweise weist das Drehsicherungsteil mehrere Drehsicherungselemente und der Kolben mehrere Gegenelemente auf, die gleichmäßig oder ungleichmä ßig über den Umfang verteilt angeordnet sind.

Das Drehsicherungselement kann beispielsweise eine in der Längsrichtung der Zylinderbohrung verlaufende Drehsicherungsnut an einem Innenumfang des Drehsicherungsteils sein, in das ein vom Kolben nach außen abstehendes Ge genelement greift.

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. Es zeigen: Figur 1 einen Schnitt axial durch eine Zylinderbohrung eines Hydraulikblocks ei nes Hydraulikaggregats für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage gemäß der Erfindung;

Figur 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Hydraulikblocks aus Fi gur 1 ;

Figur 3 eine Ansicht des Hydraulikblocks aus Figuren 1 und 2; und

Figur 4 eine Figur 2 entsprechende perspektivische Explosionsdarstellung des Hydraulikblocks mit einem alternativen Drehsicherungsteil.

Ausführungsformen der Erfindung

Das in der Zeichnung dargestellte, erfindungsgemäße Hydraulikaggregat 1 ist zu einer Druckerzeugung in einer hydraulischen Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage für eine Fremdkraftbremsung und/oder zur Druckerzeugung und zu einer Förde rung von Bremsflüssigkeit in einer schlupfgeregelten hydraulischen Fahrzeug bremsanlage während einer Schlupfregelung vorgesehen. Solche Schlupfrege lungen sind beispielsweise Blockierschutz-, Antriebsschlupf- und/oder Fahrdy namikregelungen/elektronische Stabilitätsprogramme, für die die Abkürzungen ABS, ASR, FDR/ESP gebräuchlich sind.

Das erfindungsgemäße Hydraulikaggregat 1 weist einen Hydraulikblock 2 auf, der einer mechanischen Befestigung und hydraulischen Verschaltung hydrauli scher und anderer Bauelemente der Schlupfregelung wie Magnetventile, Rück schlagventile, Hydrospeicher und Dämpferkammern dient. Die Bauelemente sind an und in dem Hydraulikblock 1 angeordnet und durch eine nicht gezeichnete Verbohrung 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 versehen und entsprechend dem hydraulischen Schaltplan der Fahrzeugbremsanlage und der Schlupfregelung verbohrt ist. Der Hydraulikblock 2 weist einen zylinderförmigen Hohlraum auf, der unabhängig von der Art seiner Herstellung durch Bohren oder in beliebiger anderer Weise hier als Zylinderbohrung 3 bezeichnet wird. Die Zylinderbohrung 3 ist auf einer Seite des Hydraulikblocks 2, die hier als Motorseite 4 bezeichnet wird, offen. Auf einer gegenüberliegenden, hier als Ventilseite 5 bezeichneten Seite des Hydrau likblocks 2 steht die Zylinderbohrung 3 mit einer hohlzylindrischen Ausformung 26 über den Hydraulikblock 2 über, wodurch die Zylinderbohrung 3 länger als der Hydraulikblock 2 in einer Achsrichtung der Zylinderbohrung 3 dick ist. Auf der Ventilseite 5 ist die Zylinderbohrung 3 geschlossen. Der Überstand über den Hydraulikblock 2 durch die Ausformung 26 der Zylinderbohrung 3 ist nicht zwin gend für die Erfindung. Im Ausführungsbeispiel ist die Ausformung 26 der Zylin derbohrung 3 einstückiger Bestandteil des Hydraulikblocks 2. Möglich ist bei spielsweise auch eine Zylinderbuchse, die in einem Durchgangsloch des Hydrau likblocks 2 angeordnet ist und deren Innenraum die Zylinderbohrung bildet (nicht dargestellt).

In der Zylinderbohrung 3 ist ein Kolben 6 axial verschiebbar aufgenommen. Im Ausführungsbeispiel ist der Kolben 6 ein zylinderrohrförmiger Hohlkolben mit ei nem geschlossenen und einem offenen Ende. Das geschlossene Ende des Kol bens 6 ist dem geschlossenen Ende der Zylinderbohrung 3 und das offene Ende des Kolbens 6 einem Elektromotor 7 zugewandt.

Der Elektromotor 7 dient zu einem Verschieben des Kolbens 6 in der Zylinder bohrung 3 und ist koaxial zur Zylinderbohrung 3 an der Motorseite 4 des Hydrau likblocks 2 befestigt. Zwischen dem Elektromotor 7 und dem Kolben 6 ist ein Schraubgetriebe 8 ebenfalls koaxial zur Zylinderbohrung 3 angeordnet, das mit einem größten Teil seiner Länge in dem als Hohlkolben ausgebildeten Kolben 6 untergebracht ist und das etwas aus dem Hydraulikblock 2 vorsteht. Im Ausfüh rungsbeispiel ist das Schraubgetriebe 8 ein Kugelgewindetrieb, was allerdings nicht zwingend für die Erfindung ist.

Zwischen dem Elektromotor 7 und dem Schraubgetriebes 8 ist ein Planetenge triebe 9 als Untersetzungsgetriebe ebenfalls koaxial zur Zylinderbohrung 3 ange ordnet. Das Schraubgetriebe 8 wandelt eine drehende Antriebsbewegung des Elektromotors 7 beziehungsweise des Planetengetriebes 9 in eine Verschiebung, durch die der Kolben 6 axial in der Zylinderbohrung 3 des Hydraulikblocks 2 ver schoben wird. Durch die Verschiebung des Kolbens 6 in der Zylinderbohrung 3 wird ein Bremsdruck zu einer Betätigung nicht dargestellter, hydraulischer Rad bremsen aufgebaut, die über Bremsleitungen an den Hydraulikblock 2 ange schlossen sind bzw. werden. Für eine Schlupfregelung lässt sich durch Ver schieben des Kolbens 6 in der Zylinderbohrung 3 Bremsflüssigkeit fördern, das heißt aus der Zylinderbohrung 3 verdrängen oder in die Zylinderbohrung 3 sau gen.

Eine rohrförmige Mutter 10 des das Schraubgetriebe 8 bildenden Kugelgewinde triebs ist mit einem Kugellager 11 drehbar in einem Lagerring 12 gelagert, der in eine Senkung 13 an der Mündung der Zylinderbohrung 3 ragt und mit einem Fe derring 14 befestigt ist, der in einer umlaufenden Nut außen im Lagerring 12 und innen in einer Umfangsfläche der Senkung 13 einliegt.

Im Ausführungsbeispiel ist der Lagerring 12 axial länger als das Kugellager 11 axial breit ist und der Lagerring 12 steht in Richtung der Zylinderbohrung 3 axial über das Kugellager 11 über. Der Lagerring 12 steht aus der Senkung 13 an der Mündung der Zylinderbohrung 3 aus dem Hydraulikblock 2 vor und hält das Ku gellager 11 außerhalb des Hydraulikblocks 2 axial zur Zylinderbohrung 3. Durch einen axial längeren Lagerring 12 lässt sich das Kugellager 11 weiter nach au ßen versetzen und in Verbindung mit einem längeren Kolben 6 und/oder einer tieferen Zylinderbohrung 3 ein Kolbenhub des Kolbens 6 verlängern. Durch einen axial kürzeren Lagerring 12 lässt sich das Kugellager 11 teilweise oder vollstän dig in der Senkung 13 an der Mündung der Zylinderbohrung 3 anordnen und der Kolbenhub verkürzen. Möglich ist eine Befestigung des Kugellagers 11 außer halb des Hydraulikblocks 2 beispielsweise auch mit einem Distanzring, der in die Senkung 13 eingesetzt und an dem der Lagerring 12 koaxial angeordnet ist (nicht dargestellt).

Zu einer Drehsicherung des Kolbens 6 weist das Hydraulikaggregat 1 ein Drehsi cherungsteil 15 auf, das den Kolben 6 auf einem Teil seines Umfangs um schließt. Im Ausführungsbeispiel weist das Drehsicherungsteil 15 einen teilkreis förmigen Querschnitt auf, der über eine axiale Länge des Drehsicherungsteils 15 konstant ist und sich im Ausführungsbeispiel über etwas mehr als den halben Umfang des Kolbens 6 erstreckt. Das Drehsicherungsteil 15 kann auch als halb- kreisförmig oder halbzylinderschalenförmig aufgefasst werden, wobei es sich im Ausführungsbeispiel über etwas mehr als den halben Umfang erstreckt.

Das Drehsicherungsteil 15 ist in einer Aufweitung 16 der Zylinderbohrung 3 an beziehungsweise in deren Mündung beziehungsweise in einem Grund der Sen kung 13 angeordnet. Die Aufweitung 16 ist im Ausführungsbeispiel eine Ringstu fe mit einem zu dem Drehsicherungsteil 15 kongruenten Querschnitt, in der das Drehsicherungsteil 15 angeordnet und durch Formschluss drehfest gehalten ist. Letzteres bedeutet, dass das Drehsicherungsteil 15 durch Formschluss mit der Aufweitung 16 in einer Umfangsrichtung der Zylinderbohrung 3 unbeweglich ist. Das Drehsicherungsteil 15 kann sich vollständig in der Aufweitung 16 befinden oder aus ihr vorstehen.

Zu einem einfachen Einbringen in die Aufweitung 16 weist das Drehsiche rungsteil 15 eine Einführfase 17, das heißt eine abgeschrägte umlaufende Au ßenkante auf einer der Zylinderbohrung 3 zugewandten Stirnseite auf. In Figur 2 ist eine solche Einführfase 17 auf einer der Zylinderbohrung 3 abgewandten Stirnseite des Drehsicherungsteils 15 zu sehen.

Das Drehsicherungsteil 15 ist durch Verstemmen, das heißt durch ein Umformen des Hydraulikblocks 2 in einem die Aufweitung 16 umgebenden Bereich am Grund der Senkung 13 in der Aufweitung 16 befestigt. Der Hydraulikblock 2 kann an einer oder mehreren Stellen oder fortlaufend am Umfang der Aufweitung 16 umgeformt sein. Der umgeformte Bereich des Hydraulikblocks 2 kann das Dreh sicherungsteil 15 übergreifen und dadurch durch Formschluss und/oder durch Kraftschluss in der Aufweitung 16 halten.

Das Drehsicherungsteil 15 ist urgeformt, im Ausführungsbeispiel ist es durch Spritzgießen aus Kunststoff hergestellt. Andere urformende oder andere Herstel lungsverfahren und/oder eine Herstellung aus einem anderen Werkstoff sind möglich. Beispielsweise kann das Drehsicherungsteil 15 durch Pulverspritzgie ßen (englisch: Metall-Injection-Moulding; MIM) aus Metall hergestellt sein.

An seinem Innenumfang weist das Drehsicherungsteil 15 drei achsparallel ver laufende Drehsicherungsnuten 18 auf, die um jeweils 90° in der Umfangsrichtung zueinander versetzt sind und einen rechteckigen Nutquerschnitt aufweisen. An- zahl, Anordnung und Form der Drehsicherungsnuten 18, die allgemein auch als Drehsicherungselemente 19 aufgefasst werden können, können bei Ausfüh rungsformen der Erfindung abweichen.

In die Drehsicherungsnuten 18 greifen nach außen vom Kolben 6 abstehende Vorsprünge 20 ein, die sich im Ausführungsbeispiel an dem offenen, dem Elekt romotor 7 zugewandten Ende des Kolbens 6 befinden, die allerdings auch an anderen Stellen des Kolbens 6 vorgesehen sein können. Die Vorsprünge 20 des Kolbens 6 stützen sich in beiden Umfangsrichtungen in den Drehsicherungsnut 18 des Drehsicherungsteils 15 ab und halten den Kolben 6 dadurch drehfest und axial verschieblich. Die Vorsprünge 20 des Kolbens 6 können allgemein auch als Gegenelemente 21 zu den die Drehsicherungselemente 19 bildenden Drehsiche rungsnuten 18 des Drehsicherungsteils 15 aufgefasst werden.

Auf den Vorsprüngen 20 des Kolbens 6 sind - im Ausführungsbeispiel rechteck ringförmige - Gleitelemente 22 aus insbesondere Kunststoff angeordnet. Die Gleitelemente 22 verringern eine Reibung zwischen den Vorsprüngen 20 und den Drehsicherungsnuten 18 und mindern einen Verschleiß der Vorsprünge 20 und der Drehsicherungsnuten 18 .

Figur 4 zeigt den Hydraulikblock 2 mit einem alternativen Drehsicherungsteil 15. Dieses Drehsicherungsteil 15 weist zwei einander gegenüberliegende, achspa- rallele C-Profile 27 auf, die mit einem halbkreisförmigen Bügel 28 an einem Ende verbunden sind. Offene Seiten der C-Profile 27 sind einander zugewandt und bil den die Drehsicherungsnuten 18 oder allgemein Drehsicherungselemente 19, in die die nach außen abstehenden Vorsprünge 20, die an dem einen Ende des Kolbens 6 nach außen abstehen und die die Gegenelemente 21 für die Drehsi cherungselemente 19 bilden, zur Drehsicherung des Kolbens 6 greifen. Der Kol ben 6 hat bei dieser Ausführung der Erfindung zwei nach außen abstehende Vorsprünge 20. Zu der durch Formschluss drehfesten Aufnahme des Drehsiche rungsteils 15 weist bei dieser Ausführung der Erfindung die Zylinderbohrung 3 eine zu dem Bügel 28 des Drehsicherungsteils 15 kongruente Aufweitung 16 am Grund der Senkung 13 auf, von der sich achsparallele Nuten 29 zur Aufnahme der C-Profile 27 in die Zylinderbohrung 3 hinein fortsetzen. In der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform der Erfindung weist der Hydraulikblock 2 eine Hauptbremszylinderbohrung 23 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 23 verschiebbar ist.

Eine als Bohrung im Hydraulikblock 2 ausgeführte Leitung 24 verbindet die Hauptbremszylinderbohrung 23 mit der Zylinderbohrung 3. In der Leitung 24 kann ein Ventil angeordnet sein (nicht dargestellt).

In der Zeichnung sind an bzw. in der Ventilseite 5 des Hydraulikblocks 2 ange ordnete Magnetventile 25 als Schaltsymbole dargestellt, die zur Regelung bzw. Steuerung des Bremsdrucks bzw. von Radbremsdrücken in den Radbremsen dienen. Bestückt mit den Bauelementen zur Fremdkraftbremsung und zur Schlupfregelung bildet der Hydraulikblock 2 das Hydraulikaggregat 1.