DE102013200377A1

DE102013200377A1 - Hydraulikaggregat für eine Fahrzeugbremsanlage mit einem Lager

Info

Publication number: DE102013200377A1
Application number: DE201310200377
Authority: DE
Inventors: Marc Berger; Siegfried Huber
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-01-14
Filing date: 2013-01-14
Publication date: 2014-07-17
Also published as: KR20140092770A; CN103921781A; CN103921781B

Abstract

Bei einem Hydraulikaggregat (10) für eine Fahrzeugbremsanlage eines Kraftfahrzeugs mit einem Hydraulikblock (36) und einem am Hydraulikblock (36) abgestützten Lager (22) eines Antriebsmotors (12) ist erfindungsgemäß das Lager (22) mit einer ersten Presspassung (50) ortsfest an dem Hydraulikblock (36) gehalten.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Hydraulikaggregat für eine Fahrzeugbremsanlage eines Kraftfahrzeugs mit einem Hydraulikblock und einem am Hydraulikblock abgestützten Lager eines Antriebsmotors. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Hydraulikaggregats für eine Fahrzeugbremsanlage eines Kraftfahrzeugs, bei dem an einem Hydraulikblock ein Lager eines Antriebsmotors abgestützt wird.
Hydraulikaggregate werden bei Kraftfahrzeugen, wie beispielsweise Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen verwendet, um an deren Bremssystem geregelte Bremsdrücke bereitzustellen. Insbesondere werden mit derartigen Hydraulikaggregaten Funktionen eines Antiblockiersystems (ABS), einer Antriebsschlupfregelung (ASR) und/oder eines elektronischen Stabilitätsprogramms (ESP) realisiert. Zum Dosieren des Bremsfluids weist das einzelne Hydraulikaggregat einen Hydraulikblock mit mehreren Pumpenkolben bzw. Pumpenelementen auf, die mittels eines Exzenters bewegt werden. Der Exzenter befindet sich an einer Motorwelle, die mittels eines Antriebsmotors angetrieben wird. Damit der Exzenter wunschgemäß auf die Pumpenkolben Druckkraft ausüben kann, muss die Motorwelle an zumindest einem Lager gelagert sein. Dieses hier relevante Lager, welches als so genanntes A-Lager bezeichnet wird, befindet sich an der Schnittstelle zwischen Antriebsmotor und Hydraulikblock. Das Lager ist dabei Teil der Baugruppe des Antriebsmotors, weil dieses Lager insbesondere beim Zusammenbau des Antriebsmotors benötigt wird, um dort die räumliche Zuordnung der Motorwelle innerhalb des Antriebsmotors zu gewährleisten.
Das derartige Lager wird dann am Antriebsmotor an dessen Stirnseite am so genannten Motorschild, einer den Antriebsmotor seitlich abschließenden Scheibe, angeordnet. An diesem Motorschild kann das Lager nur dann mit hoher Steifigkeit gehalten werden, wenn das Motorschild selbst ebenfalls sehr steif ist. Ein derart steifes Motorschild kann in der Regel nur mit einem Stahlwerkstoff geschaffen werden. Ein Motorschild aus Kunststoff, wie es aus Gründen der Fertigungskosten und des Teilegewichtes wünschenswert ist, wird den Anforderungen an eine ausreichend steife Lagerabstützung jedoch nicht in jedem Fall gerecht werden können.
Es ist auch bekannt, dieses Lager am Hydraulikblock abzustützen, wobei das Lager dann als Loslager mittels losem Einschieben in eine entsprechende Aussparung am Hydraulikblock während der Montage des Antriebsmotors am Hydraulikblock mit positioniert wird. Das derart als Loslager am Hydraulikblock abgestützte Lager weist ebenfalls den Nachteil auf, dass es nicht sämtliche, im Betrieb teilweise stark wechselnden Kräfte aufnehmen kann.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Hydraulikaggregat für eine Fahrzeugbremsanlage zu schaffen, bei dem unter allen Betriebsbedingungen auf kostengünstige Weise für eine ausreichend steife Abstützung der zugehörigen Antriebswelle gesorgt ist.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß ist ein Hydraulikaggregat für eine Fahrzeugbremsanlage eines Kraftfahrzeugs mit einem Hydraulikblock und einem am Hydraulikblock abgestützten Lager eines Antriebsmotors geschaffen, bei dem das Lager mit einer ersten Presspassung ortsfest an dem Hydraulikblock gehalten ist.
Gemäß der Erfindung ist das so genannte A-Lager an einem Hydraulikblock bzw. Pumpengehäuse eines Hydraulikaggregats einer Fahrzeugbremsanlage nicht nur geführt bzw. als ein Loslager gestaltet. An einem solchen Loslager würde der zugehörige Lagerring bzw. die zugehörige Laufbahn ein axiales Spiel und dabei auch ein geringes radiales Spiel aufweisen. Dieses Spiel würde das Geräusch- und Schwingungsverhalten (noise, vibration, and harshness, NVH) negativ beeinflussen. Ferner würde dieses Spiel den Wirkungsgrad des damit abgestützten Exzenters reduzieren.
Stattdessen wird erfindungsgemäß dieses A-Lager im Hydraulikblock verpresst und damit als ein Festlager gestaltet. Ein solches Festlager ist dadurch gekennzeichnet, dass sein verpresst abgestützter Lagerring weder axiales noch radiales Spiel aufweist. Mit einem derartigen Lager kann eine kosten- und bauraumoptimierte Konstruktion realisiert werden, die ein sehr gutes Geräusch- und Schwingungsverhalten zeigt. Darüber hinaus werden mit dieser Lösung gemäß der Erfindung Vorteile hinsichtlich der Lagerlebensdauer und besonders hinsichtlich des Wirkungsgrades der damit angetriebenen Pumpenkolben erreicht.
Das Lager ist vorzugsweise mit einer zweiten Presspassung an einer Motorwelle des Antriebsmotors ortsfest gehalten, wobei eine für die zweite Presspassung erforderliche Einpresskraft größer bemessen ist, als eine für die erste Presspassung erforderliche Einpresskraft. Ein derartiges Lager kann von der Motorwelle ausgehend in den Hydraulikblock verpresst werden. Die Verpressung kann also an der Motorwelle angesetzt werden, wodurch es möglich ist, das Lager mitsamt des gesamten restlichen Antriebsmotors am Hydraulkblock zu montieren.
Um das erfindungsgemäße Lager montieren zu können, ist bei einer ersten, vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung der zugehörige Antriebsmotor mit einem Bürstenträger gestaltet, an dem mindestens eine radial gerichtete Aussparung zum Ansetzen eines Presswerkzeuges an dem Lager ausgebildet ist. Das Lager kann dann mit einem Presswerkzeug oder vorzugsweise mit drei radial gerichteten Presswerkzeugen durch den Bürstenträger hindurch in eine Aussparung am Hydraulikblock mit entsprechend dort ausgebildeter Passung ortsfest eingepresst werden.
Alternativ oder zusätzlich ist der zugehörige Antriebsmotor mit einem Kommutator gestaltet, an dem mindestens eine axial gerichtete Aussparung zum Ansetzen eines Presswerkzeugs an dem Lager ausgebildet ist. Der Kommutator ist eine Einrichtung zum Umpolen bzw. ein Stromwender im Antriebsmotor. Ferner ist vorzugsweise der zugehörige Antriebsmotor mit einem Eisenpaket gestaltet, an dem mindestens eine axial gerichtete Aussparung zum Ansetzen eines Presswerkzeugs an dem Lager ausgebildet ist. Das Eisenpaket kann auch als Eisenkern für damit zusammenwirkende Windungen von elektrisch leitenden Drähten bezeichnet werden. Durch die genannten axialen Aussparungen ist es möglich, das erfindungsgemäße Lager durch den Antriebsmotor hindurch in axialer Richtung an dem Hydraulikblock einzupressen. Dieses Einpressen kann insbesondere während bzw. zeitgleich mit der Montage des Antriebsmotors an den Hydraulikblock erfolgen.
Die Erfindung ist entsprechend auch auf ein Verfahren zum Herstellen eines Hydraulikaggregats für eine Fahrzeugbremsanlage eines Kraftfahrzeugs gerichtet, bei dem an einem Hydraulikblock ein Lager eines Antriebsmotors abgestützt wird, wobei das Lager mit einer ersten Presspassung ortsfest an dem Hydraulikblock festgelegt wird.
Das Lager wird gemäß der obigen Erläuterung vorzugsweise mit einer zweiten Presspassung an einer Motorwelle des Antriebsmotors ortsfest festgelegt, wobei eine für die zweite Presspassung erforderliche Einpresskraft größer bemessen wird, als eine für die erste Presspassung erforderliche Einpresskraft.
Die erste Presspassung wird bevorzugt mit einem Presswerkzeug durch einen Bürstenträger des Antriebsmotors hindurch hergestellt. Ferner wird die erste Presspassung bevorzugt mit einem Presswerkzeug durch einen Kommutator des Antriebsmotors hindurch hergestellt. Alternativ oder zusätzlich wird die erste Presspassung mit einem Presswerkzeug durch ein Wicklungseisenpaket des Antriebsmotors hindurch hergestellt.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
1 einen Hydraulikplan einer Fahrzeugbremsanlage gemäß dem Stand der Technik,
2 einen Ausschnitt eines Hydraulikplans eines ersten Ausführungsbeispiels einer Fahrzeugbremsanlage gemäß der Erfindung,
3 einen Ausschnitt eines Hydraulikplans eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Fahrzeugbremsanlage gemäß der Erfindung,
4 einen Ausschnitt eines Hydraulikplans eines dritten Ausführungsbeispiels einer Fahrzeugbremsanlage gemäß der Erfindung und
5 einen Ausschnitt eines Hydraulikplans eines vierten Ausführungsbeispiels einer Fahrzeugbremsanlage gemäß der Erfindung.
In 1 ist ein Hydraulikaggregat 10 gemäß dem Stand der Technik dargestellt, das einen Antriebsmotor 12 umfasst. Der Antriebsmotor 12 ist mit einem becherförmigen Motorgehäuse 14 gestaltet, dessen offene Becherseite mit einem scheibenförmigen Motorschild 16 verschlossen ist. Aus dem Motorschild 16 ragt mittig eine Motorwelle 18 heraus, welche sich längs einer Achse 20 erstreckt. Auf die Motorwelle 18 ist ein Lager 22 mit seinem inneren Lagerring 24 aufgepresst. Der Lagerring 24 ist von Rollkörpern 26 umgeben, die ihrerseits außen von einem äußeren Lagerring 28 eingefasst sind. Der äußere Lagerring 28 ist in Bezug auf die Achse 20 radial und axial in dem Motorschild 16 abgestützt, wobei das Lager 22 als Festlager dort am Motorschild 16 gehalten ist. Mit der derartigen Festlagerabstützung besteht zwischen dem äußeren Lagerring 28 und dem Motorschild 16 keinerlei Spiel. Stattdessen ist der äußere Lagerring 28 in die Öffnungen des Lagerschildes verpresst und dadurch dort aufgrund der sich mit der Pressung ergebenden Haftkräfte der beiden aneinander liegenden Flächen ortsfest gehalten.
Auf die derart am Motorschild 16 drehbar abgestützte Motorwelle 18 ist nachfolgend ein Exzenter 30 angeordnet, der aus einem auf die Motorwelle 18 drehfest aufgepressten Exzenternocken 32 und einem diesen Exzenternocken 32 umgebenden Exzenterlager 34 gebildet ist.
An einem zugehörigen Hydraulikblock 36 ist an dessen Stirnseite 38, an welche der Antriebsmotor 12 angebracht wird, eine als Sackbohrung ausgestaltete, gestufte Wellenbohrung 40 ausgebildet. Die Wellenbohrung 40 ragt von der Stirnseite 38 ausgehend in Richtung der Achse 20 in den Hydraulikblock 36 hinein und weist dabei zwei Pumpenelementbohrungen 42 auf, die quer zu der Achse 20 ausgerichtet sind.
Beim Anbringen des Antriebsmotors 12 an dem Hydraulikblock 36 wird das Motorschild 16 an der Stirnseite 38 angelegt und gleichzeitig das aus dem Motorschild 16 herausstehende Ende der Motorwelle 18 mitsamt des darauf angeordneten Exzenters 30 in die Wellenbohrung 40 eingeführt. Das Lager 22 bleibt dabei außerhalb der Wellenbohrung 40 ortsfest an dem Motorschild 16 gehalten.
Die 2 zeigt die Montage eines Hydraulikaggregats, bei dem das Lager 22 nicht am zugehörigen Antriebsmotor 12 und insbesondere nicht an dessen Motorschild 16 radial abgestützt ist. Stattdessen ist bei dieser Ausführungsform gemäß der Erfindung das Lager 22 derart auf der zugehörigen Motorwelle 18 aufgepresst, dass es von dem Motorschild 16 in Richtung zur Wellenbohrung 40 absteht.
An der Grenzfläche der Stirnseite 38 ist dabei in der Wellenbohrung 40 als eine Stufung bzw. ein Absatz eine Lagerbohrung 44 mit einem etwas größeren Durchmesser ausgebildet, als der Durchmesser der Wellenbohrung 40 beträgt. An der nach radial innen gerichteten, zylindrischen Passungsfläche 46 ist dabei im Zusammenwirken mit einer äußeren, zylindrischen Passungsfläche 48 am äußeren Lagerring 28 des zugehörigen Lagers 22 eine Presspassung 50 hergestellt, mittels der das Lager 22 nach einem Einpressvorgang in der Lagerbohrung 44 sowohl axial als auch radial als Festlager ortsfest gehalten ist.
Der Einpressvorgang wird mittels eines Presswerkzeugs 52 durchgeführt, welches in Form von Armen bzw. Stempeln ausgebildet ist und in zugehörige Aussparungen 54 am Antriebsmotor 12 eingreift. Dies wird nachfolgend anhand der 3 bis 5 näher erläutert.
Gemäß 3 ist der dabei verwendete Antriebsmotor 12 (neben seinen zur Vereinfachung nicht näher veranschaulichten Bauteilen Motorgehäuse und Motorschild) mit einem Bürstenträger 56, einem Kommutator 58 sowie einem Eisenpaket 60 gestaltet. Dabei erstrecken sich bei der Ausführungsform gemäß 3 die Aussparungen 54 zum Einführen des Presswerkzeugs 52 bis an das Lager 22 in axialer Richtung durch das Eisenpaket 60 hindurch, am Kommutator 58 außen vorbei und dann noch durch den Bürstenträger 56 hindurch.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 erstrecken sich die Aussparungen 54 allein in radialer Richtung in dem Bürstenträger 56 an dessen zum Hydraulikblock 36 gewandter Seite.
Die 5 zeigt eine Ausführungsform, bei der sich die Aussparungen 54 wieder axial erstrecken und zwar durch das Eisenpaket 60, den Kommutator 58 und den Bürstenträger 56 hindurch.
Die 6 zeigt eine alternative Art der Montage des Antriebsmotors 12 an dem Hydraulikblock 36 mit gleichzeitiger Ausgestaltung der Presspassung 50 zwischen der Passungsfläche 46 der Lagerbohrung 44 und der Passungsfläche 48 des äußeren Lagerrings 28. Bei dieser Montageart wird zunächst allein das Lager 22 als A-Lager in die Lagerbohrung 44 am Hydraulikblock 36 unter Ausbildung der Presspassung 50 montiert. Nachfolgend wird in das derart am Hydraulikblock 36 festgelegte Lager 22 der restliche Antriebsmotor 12 mit seiner Motorwelle 18 eingeschoben. Dabei befindet sich an der Motorwelle 18 bereits eine die Bauteile Eisenpaket 60, Kommutator 58 und Bürstenträger 56 zusammenfassende Motorbaugruppe 62 sowie ein Lager 64 als B-Lager. Die Motorwelle 18 ragt dann an der vom Antriebsmotor 12 abgewandten Seite des Lagers 22 aus diesem heraus. An diesem herausstehenden Endbereich der Motorwelle 18 wird dann den Montagevorgang abschließend, ein Lager 66 als C-Lager mit einer losen Passung aufgeschoben. Derart montiert bilden die Lager 64 und 66 die Loslager an der Motorwelle 18, während das Lager 22 als Festlager die Motorwelle 18 in unmittelbarer Nähe zum Exzenter 30 sowohl in radialer als auch in axialer Richtung festlegt.

Claims

Hydraulikaggregat (10) für eine Fahrzeugbremsanlage eines Kraftfahrzeugs mit einem Hydraulikblock (36) und einem am Hydraulikblock (36) abgestützten Lager (22) eines Antriebsmotors (12), bei dem das Lager (22) mit einer ersten Presspassung (50) ortsfest an dem Hydraulikblock (36) gehalten ist.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 1, bei dem das Lager (22) mit einer zweiten Presspassung (50) an einer Motorwelle des Antriebsmotors (12) ortsfest gehalten ist, wobei eine für die zweite Presspassung (50) erforderliche Einpresskraft größer bemessen ist, als eine für die erste Presspassung (50) erforderliche Einpresskraft.
Hydraulikaggregat nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der zugehörige Antriebsmotor (12) mit einem Bürstenträger (56) gestaltet ist, an dem mindestens eine radial gerichtete Aussparung (54) zum Ansetzen eines Presswerkzeuges (52) an dem Lager (22) ausgebildet ist.
Hydraulikaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der zugehörige Antriebsmotor (12) mit einem Kommutator (58) gestaltet ist, an dem mindestens eine axial gerichtete Aussparung (54) zum Ansetzen eines Presswerkzeugs (52) an dem Lager (22) ausgebildet ist.
Hydraulikaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der zugehörige Antriebsmotor (12) mit einem Eisenpaket (60) gestaltet ist, an dem mindestens eine axial gerichtete Aussparung (54) zum Ansetzen eines Presswerkzeugs an dem Lager (22) ausgebildet ist.
Verfahren zum Herstellen eines Hydraulikaggregats für eine Fahrzeugbremsanlage (10) eines Kraftfahrzeugs, bei dem an einem Hydraulikblock (36) ein Lager (22) eines Antriebsmotors (12) abgestützt wird, wobei das Lager (22) mit einer ersten Presspassung (50) ortsfest an dem Hydraulikblock (36) festgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das Lager (22) mit einer zweiten Presspassung (50) an einer Motorwelle des Antriebsmotors (12) ortsfest festgelegt wird, wobei eine für die zweite Presspassung (50) erforderliche Einpresskraft größer bemessen wird, als eine für die erste Presspassung (50) erforderliche Einpresskraft.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die erste Presspassung (50) mit einem Presswerkzeug (52) durch einen Bürstenträger (56) des Antriebsmotors (12) hindurch hergestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem die erste Presspassung (50) mit einem Presswerkzeug (52) durch einen Kommutator (58) des Antriebsmotors (12) hindurch hergestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem die erste Presspassung (50) mit einem Presswerkzeug (52) durch ein Eisenpaket (60) des Antriebsmotors (12) hindurch hergestellt wird.