DE69200028T2 - Hydraulische Bremsvorrichtung. - Google Patents

Hydraulische Bremsvorrichtung.

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Description

  • Die Effindung betrifft eine hydraulische Radbremsvorrichtung, insbesondere für den Bremskreis für die Räder eines Fahrzeugs, die zwischen einer Kammer eines Hauptzylinders und wenigstens einem Bremsmotor eine Vielzahl von Elektroventilen und eine Hydropumpe enthält, die von einem Elektromotor angetrieben ist, der einen Rotor enthält, der zwischen zwei Lagern angeordnet und in einer Zylinderhülse eingeschlossen ist, wobei dieser Rotor einen Exzenternocken in Drehung versetzt, durch den radiale Kolben hin- und herverschoben werden.
  • Eine solche Vorrichtung wird allgemein dazu verwendet, für die Räder die Antiblockier-Funktionen beim Bremsen und die Antischlupf-Funktionen beim Beschleunigen zu verwirklichen.
  • Unter vielen anderen beschreiben die Dokumente US-A-4 568 131, EP-A-0 379 957 und EP-A-0 373 551 eine Vorrichtung dieser Art.
  • Im allgemeinen besteht eine derartige Vorrichtung aus zwei Untereinheiten. Die eine ist eine hydroelektrische Untereinheit, die die Zirkulationskanäle für das Fluid, die Elektroventile und gegebenenfalls verschiedene Hydraulikschieber enthält, während die andere allein durch den Antriebsmotor für die Kolben der Pumpe gebildet ist. Die bei diesen Untereinheiten eingesetzten Technologien sind nämlich derart unterschiedlich, daß diese Untereinheiten von jeweils anderen Fachleuten hergestellt werden, wobei die den Elektromotor enthaltende Untereinheit erst am Ende der Montage der Vorrichtung betriebsmäßig mit der anderen Untereinheit verbunden wird.
  • Bei der vollendeten Einheit ergeben sich nun zahlreiche Probleme. Dazu gehören beispielsweise die Komplexität der elektrischen Verbindungen aufgrund der unverträglichen Umgebung, in der die Vorrichtung funktionieren muß, der sich aus dem Betrieb der Vorrichtung ergebende Lärm, die Kühlung des Motors insbesondere bei einem Betrieb der Vorrichtung in dem Antischlupf-Modus bei der Beschleunigung, usw.. Hinzu kommt das Erfordernis einer Verringerung der Außenabmessungen der Vorrichtung angesichts des geringen Platzangebots in dem Motorraum eines modernen Fahrzeugs und sicherlich das Erfordernis einer Verringerung der Kosten dieser Vorrichtung, ohne hierbei das Leistungsvermögen zu beeinträchtigen. Ziel der Erfindung ist es, die zuvor genannten Probleme zu lösen und gleichzeitig die oben genannten Verringerungen zu erhalten.
  • Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß der Förderausgang der Pumpe mit den Elektroventilen über Hydraulikschieber mittels Zirkulationskanälen für das Fluid verbunden ist, während die Zylinderhülse aus Metall besteht und diese Hülse selbst in einem Gehäuse aus nicht magnetischem Material eingeschlossen ist, wobei sich die Zirkulationskanäle für das Fluid und die Elektroventile in dem Gehäuse erstrecken.
  • Man erhält somit die angestrebten Vorteile, nämlich eine Erhöhung der Wärmeleitwiderstände und der Schalldämmung, sowie eine Kühlung durch eine Fluidzirkulation um den Motor. Überdies können die elektrischen Verbindungen nun in
  • einem festgelegten Raum verwirklicht werden, und die axiale Länge der Vorrichtung kann beträchtlich verringert werden.
  • Sind überdies die Achsen der Elektroventile und der Kanäle im wesentlichen parallel zu der des Motors, so erhält man aufgrund der vereinfachten Fertigung des Teils eine deutliche Verringerung der Herstellungskosten.
  • Vorzugsweise ist das Gehäuse beiderseits der Metallhülse durch Verschlußkappen radial abgeschlossen, von denen eine die elektrischen Verbindungen und die andere die Pumpenkolben und die Hydraulikschieber enthält. Befestigungsmittel wie Schrauben halten die Verschlußkappen auf eine die Hydraulikteile abdichtende Weise gegen das Gehäuse.
  • Das Gehäuse kann vorteilhafterweise aus Aluminium oder aus einem thermoplastischen Material hergestellt sein.
  • Die Erfindung sowie weitere Ziele, Vorteile und Merkmale dieser Erfindung werden im folgenden anhand eines bevorzugten, nicht in einschränkendem Sinne zu verstehenden Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird; in dieser zeigen:
  • Fig. 1 einen schematischen Axialschnitt einer Vorrichtung gemäß der Erfindung mit 4 Elektroventilen,
  • Fig. 2 eine Schnittansicht der Vorrichtung der Fig. 1, geschnitten in einer Ebene, die parallel zur Achse ist und die Achsen der beiden benachbarten Elektroventile enthält,
  • Fig. 3 eine Schnittansicht der Vorrichtung der Fig. 1, geschnitten entlang der Linie III-III der Fig. 4,
  • Fig. 4 eine Radialschnittansicht, geschnitten gemäß der Linie IV-IV der Fig. 3, und
  • Fig. 5 eine Axialschnittansicht der Vorrichtung der Fig. 1 nach einer Drehung um 45º um die Achse.
  • In den Figuren sind schematisch verschiedene Schnitte einer gleichen, bevorzugten Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt.
  • Der Elektromotor ist hier durch einen Rotor 10 gebildet, der im wesentlichen auf der Achse der Vorrichtung angeordnet ist und dessen Welle 8 in Lagern 12, 14 drehbar gelagert ist. Die Wicklungen des Rotors 10 liegen einer Vielzähl von Permanentmagneten 18 gegenüber, die an einer Zylinderhülse 20 aus Metall befestigt sind, die dazu bestimmt ist, das Magnetfeld zu schließen. Auf herkömmliche Weise schaffen Kohlebürsten 22 abwechselnd die elektrische Verbindung mit den Wicklungen des Rotors 10.
  • Die Welle 8 des Rotors ist fest mit einem Exzenternocken 24 verbunden, der die Drehbewegung des Rotors in eine hin- und hergehende Bewegung der Radialkolben 26 einer Pumpe umwandelt.
  • Die Hülse 20 ist in einem Gehäuse 30 eingeschlossen, das aus einem nicht magnetischen Material wie z.B. Aluminium oder einem thermoplastischen Material hergestellt ist, das eine gewisse Dicke zur Erhöhung der Wärmeleitwiderstände sowie der Schalldämmung der Vorrichtung besitzt. In der Dicke dieses Gehäuses sind Zirkulationskanäle 32, 34 für das Fluid ausgebildet, die eine bestimmte Abführung von Wärmeeinheiten ermöglichen, die durch die Inbetriebnahme des Motors erzeugt wurden. Diese Kanäle 32 erstrecken sich entlang des Gehäuses 30 und weisen vorzugsweise Achsen auf, die im wesentlichen parallel zu der des Rotors sind.
  • In dem Gehäuse 30 sind auch vier Elektroventile 36 angeordnet (bei dem dargestellten Beispiel), deren Achsen ebenfalls parallel zu der des Rotors 10 sind, wobei diese Elektroventile bei einer axialen Betrachtung im wesentlichen ein Quadrat bilden.
  • Das Gehäuse 30 ist axial durch eine radiale Verschlußkappe 42 abgeschlossen, die die Pumpenkolben 26 sowie die Lager 14 und 16 der Welle 18 des Rotors 10 und des Nockens 24 sowie die üblichen Verteilerschieber 28 (Fig. 2) enthält. Zwischen der Verschlußkappe 42 und dem Gehäuse 30 ist eine Platte 40 angeordnet, die die verschiedenen hydraulischen Verbindungen zwischen den in der Verschlußkappe 42 enthaltenen Hydraulikteilen und denen schafft, die in dem Gehäuse 30 enthalten sind.
  • Diese Platte 40 ist wie die Platte 46, wie später zu sehen ist, dünn und beispielsweise aus Aluminium hergestellt, sowie in geeigneter Weise so durchbohrt und gefertigt, daß Fluiddurchgänge zwischen den Kanälen des Gehäuses 30 und denen der entsprechenden Verschlußkappe geschaffen werden. Dichtungen sorgen für die Abdichtung eines jeweiligen Durchgangs, wenn die Platte zwischen dem Gehäuse und der Verschlußkappe eingepreßt wird.
  • Ein Befestigungsmittel, z.B. Schrauben 50 (Fig. 3 und 5), sorgt für einen festen, die Hydraulikteile abdichtenden Halt der Verschlußkappe 42 an dem Gehäuse 30, in dem es insbesondere den Drücken standhält, die durch das in den Kanälen zirkulierende Fluid übertragen werden.
  • Auf der anderen Seite ist das Gehäuse 30 durch eine Verschlußkappe 44 abgeschlossen, die die elektrischen Verbindungen, die Kohlebürsten 22 und das Lager 12 der Welle 8 des Rotors 10 sowie die hydraulischen Verbindungsabzweigungen enthält, die von der Vorrichtung nach außen führen.
  • Zwischen der Verschlußkappe 44 und dem Gehäuse 30 ist auch eine Platte 46 angeordnet, die die hydraulischen Verbindungen zwischen diesen schafft, wobei diese Platte 46 von der zuvor beschriebenen Art ist.
  • Ein Befestigungsmittel, z.B. Schrauben 52 (Fig. 5), sorgt für die Befestigung der Verschlußkappe 44 an dem Gehäuse 30.
  • Wie in Fig. 3 deutlicher dargestellt ist, enthält die Verschlußkappe 44 eine zentrale Ausnehmung 54, in der ein Modul 56 für elektrische Verbindungen angeordnet ist.
  • Dieser Modul 56 enthält insbesondere einen Verbinder 60, der mit den Kohlebürsten 22 verbunden ist und für die Stromversorgung des Motors sorgt, sowie einen zweiten Verbinder, dessen Anzahl von Klemmen 62 von der Anzahl von Elektroventilen 36 abhängt, die in der Vorrichtung in Betrieb genommen sind. Eine erste elektrische Schaltung ist auf eine Seite dieses Moduls aufgedruckt, um den Verbinder 60 mit den Kohlebürsten 22 zu verbinden, und eine andere elektrische Schaltung ist auf die andere Seite dieses Moduls 56 aufgedruckt, um die Elektroventile 36 mit elektrischem Strom von den Klemmen 62 zu versorgen. Diese letztere gedruckte Schaltung enthält eine Leiterbahn 64, die mit Masse verbunden und mit einer 68 der Klemmen eines jeweiligen Elektroventils gemein ist, und eine besondere Leiterbahn 66 für jedes Elektroventil, die mit der anderen Klemme 70 der Elektroventile 36 verbunden ist. In Fig. 3 ist die Verbindung mit der Klemme 70 des Elektroventils 36 zu sehen.
  • Es versteht sich, daß auf diesem Modul 56 ohne weiteres weitere Bauteile wie ein den Strom glättendes Filter oder ein Fühler für die Drehgeschwindigkeit des Motors angeordnet werden können.
  • Wie in den Figuren dargestellt, liegen die elektrischen Verbindungen der Elektroventile in einer gleichen radialen Ebene, die der Ebene der elektrischen Verbindungen des Rotors benachbart ist.
  • Man erhält somit ein autonomes Modul 56, das leicht eingesetzt werden kann und unmittelbar die erforderlichen elektrischen Verbindungen schafft.
  • Da das Gehäuse 30 eine wesentliche Dicke besitzt, ist es aufgrund des verbesserten Wärmeleitwiderstands der Vorrichtung möglich, die Permanentmagnete 18 an der Innenwand der Hülse 20 ohne unerwünschte Effekte festzukleben und Magnete aus seltenen Erden zu verwenden.
  • Die Verschlußkappen 42 und 44 können gleichermaßen aus Aluminium oder aus einem thermoplastischen Material hergestellt sein. Überdies kann die Verschlußkappe 42, die die Pumpenkolben 26 enthält, alternativ aus Gußeisen hergestellt sein, so daß der Einsatz von Verkleidungen vermieden wird.
  • Der soeben beschriebene modulare Aufbau führt aufgrund der Einfachheit der für ein jeweiliges Element erforderlichen Fertigungsschritte zu einem beträchtlichen Zeitgewinn bei der Serienfertigung der Vorrichtung sowie zu einer wesentlichen Kostensenkung. Schließlich war in dem Fluid eine deutliche Verringerung der Druckverluste festzustellen, was zweifellos auf die einfacheren Hydraulikverbindungen zurückzuführen ist.
  • Bei einer Ausführungsform hat man dem Gehäuse ein hydraulisches Niederdruck- Fluidvolumen (nicht gezeigt) hinzugefügt, das eine weitere Verbesserung des Wärmeaustausches ermöglicht. Dieses Volumen besitzt vorzugsweise eine Längsachse, die parallel zu der des Rotors 10 ist.

Claims (16)

1. Hydraulische Radbremsvorrichtung, insbesondere für die Antiblockier- und/oder Antischlupf-Funktionen von Rädern in einem Bremskreis eines Fahrzeugs, die zwischen einer Kammer eines Hauptzylinders und wenigstens einem Bremsmotor eine Vielzahl von Elektroventilen (36) und eine Hydropumpe enthält, die von einem Elektromotor angetrieben ist, der einen Rotor (10) enthält, der zwischen zwei Lagern (12, 14) angeordnet und in einer Zylinderhülse (20) eingeschlossen ist, wobei dieser Rotor einen Exzenternocken (24) in Drehung versetzt, durch den radiale Kolben (26) hin- und herverschoben werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderausgang der Pumpe mit den Elektroventilen (36) über Hydraulikschieber (28) mittels Zirkulationskanälen (32, 34) für das Fluid verbunden ist, daß die Zylinderhülse (20) aus Metall besteht, wobei diese Hülse selbst in einem Gehäuse (30) aus nicht magnetischem Material eingeschlossen ist, und daß sich die Zirkulationskanäle (32, 34) für das Fluid und die Elektroventile (36) in dem Gehäuse (30) erstrecken.
2. Hydraulische Radbremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroventile (36) und die Zirkulationskanäle Längsachsen aufweisen, die im wesentlichen zu der des Rotors (10) des Motors parallel sind.
3. Hydraulische Radbremsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie überdies wenigstens ein Niederdruckvolumen enthält, das in dem Gehäuse (30) angeordnet ist und eine Längsachse aufweist, die im wesentlichen parallel zu der des Rotors ist.
4. Hydraulische Radbremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Verbindungen (62, 64, 66, 68, 70) der Elektroventile (36) im wesentlichen in einer gleichen Radialebene liegen.
5. Hydraulische Radbremsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialebene der elektrischen Verbindungen (62, 64, 66, 68, 70) der Elektroventile (36) der Ebene der elektrischen Verbindungen des Rotors (10) im wesentlichen benachbart ist.
6. Hydraulische Radbremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eines (12) der Lager in einer ersten Verschlußkappe (44) enthalten ist, die ein radiales Ende des Gehäuses (30) abschließt und die elektrischen Steuerschaltungen der Elektroventile des Motors enthält.
7. Hydraulische Radbremsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verschlußkappe (44) eine zentrale Ausnehmung (54) enthält, in der ein Modul (56) elektrischer Verbindungen aufgenommen ist.
8. Hydraulische Radbremsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Schaltung auf eine Seite des Moduls (56) aufgedruckt ist, um den Motor mit Strom zu versorgen, und daß eine zweite elektrische Schaltung auf der anderen Seite des Moduls (56) aufgedruckt ist, um die Elektroventile (36) mit Strom zu versorgen.
9. Hydraulische Radbremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Platte (46) zwischen der ersten Verschlußkappe (44) und dem Gehäuse (30) angeordnet ist, um die Hydraulikverbindungen zwischen diesen zu schaffen.
10. Hydraulische Radbremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Lager (14) in einer zweiten Verschlußkappe (42) enthalten ist, die das andere radiale Ende des Gehäuses (30) abschließt und radiale Pumpenkolben (26) sowie Hydraulikschieber (28) einschließt.
11. Hydraulische Radbremsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenternocken (24) zwischen zwei Lagern (14, 16) angeordnet ist, die in der zweiten Verschlußkappe (42) enthalten sind.
12. Hydraulische Radbremsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Platte (40) zwischen dem Gehäuse (30) und der zweiten Verschlußkappe (42) angeordnet ist, um die Hydraulikverbindungen zwischen diesen zu schaffen.
13. Hydraulische Radbremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Befestigungsmittel (50, 52) die Verschlußkappen für die Hydraulikteile dichtend fest gegen das Gehäuse hält.
14. Hydraulische Radbremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von den Gehäusen (30) und Verschlußkappen (42, 44) zumindest eines bzw. eine aus duroplastischem Material hergestellt ist.
15. Hydraulische Radbremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Gehäuse (30) und den Verschlußkappen (42, 44) wenigstens eines bzw. eine aus Aluminium hergestellt ist.
16. Hydraulische Radbremsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Pumpenkoiben (26) enthaltende zweite Verschlußkappe (42) aus Gußeisen hergestellt ist.
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