CN100510391C - 具有由缝隙控制的入口阀的活塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于输送液压液的活塞泵。该活塞泵包括一个缸元件(3)、一个在缸元件(3)中可往复运动的活塞、一个活塞室(5)、一个出口阀(14)和一个由缝隙控制的入口阀(10)，在所述活塞室(5)中液压液可借助活塞(2)施加压力，其中所述入口阀(10)具有至少一个缝隙(6，7，8，9)，该缝隙沿活塞的运动方向(X-X)设置，其中所述缝隙(6，7，8，9)形成在缸元件(3)的内圆周上，其中活塞泵的出口阀在活塞的运动方向上布置在活塞运动的下死点的下方。

Description

具有由缝隙控制的入口阀的活塞泵

背景技术

本发明涉及一种特别是在汽车制动设备中使用的、用于输送液压液的活塞泵。

技术领域

由背景技术公开了不同方案的用于输送液压液的活塞泵。在这里在汽车制动设备中经常使用的是径向活塞泵，该活塞泵具有多个借助于一个偏心元件驱动的泵元件。其中，已公开的泵元件具有一个入口阀和一个出口阀。所述入口阀包括一个弹簧加载的球，该球压向一个阀座。当活塞泵作产生压力的运动时由于弹簧载荷而使入口阀保持关闭。出口泵也包括一个弹簧加载的球。只要在一个活塞室中的压力大于出口阀的弹簧力，该球就从它的阀座中被抬起。而与此相反，吸入阶段则在活塞室中出现负压，这样，出口阀借助弹簧力被关闭，并且入口阀从它的阀座被抬起，并且液压液就从一个吸入管道被吸入到活塞室中。只要活塞重新达到下死点，那么压力阶段又重新开始。在此阶段中入口阀关闭，并且在活塞室中形成压力。由于通过这些弹簧加载的阀门的这种控制产生了不准确性、特别是在吸入阶段中，这种不准确性对效率产生负面影响。

在这种情况下在已公开的活塞泵中还有一个吸入管路穿过活塞。这就是说在活塞中设置了一个纵向孔和一个横向孔，通过这些孔吸入液压液。其中，入口阀设置在活塞的一个端面的一个阀盖上。因此现有技术中的活塞泵比较费事，生产成本高，特别是生产活塞孔和安装的成本高。

发明内容

为了克服上述修改，本发明的目的是改进上述类型的活塞泵。

该目的通过这样一种用于输送液压液的活塞泵来解决。它具有一个缸元件、一个在缸元件中可往复运动的活塞、一个活塞室、一个出口阀和一个由缝隙控制的入口阀，在所述活塞室中液压液可借助于活塞施加压力，其中入口阀至少具有一个缝隙，该缝隙沿活塞的运动方向设置，其中所述缝隙形成在缸元件的内圆周上，其中活塞泵的出口阀在活塞的运动方向上布置在活塞运动的下死点的下方。

根据本发明的活塞泵具有如下优点，即由于入口阀的打开和关闭更为准确因而这种活塞泵具有更高的效率。此外，根据本发明的活塞泵制造简单，因而能明显地降低活塞泵的成本。根据本发明通过下述措施达到这一点，即活塞泵具有一个由缝隙控制的入口阀。此外，通过设计为由缝隙控制的入口阀可以放弃在活塞中的昂贵的打孔。这样，一方面可以降低生产成本，另一方面也可以避免液压液流过活塞时的不利的流动特性。此外，由缝隙控制的入口阀还具有改进的噪声特性。所述缝隙形成在缸元件的内圆周上是特别有利的，因为这种缝隙可以很简单并且成本有利地生产，例如借助拉削。

本发明的其它有利的改进方案在下面的内容中进行描述。

此外所述由缝隙控制的入口阀最好具有多个设计得彼此相同的缝隙。这种类型的缝隙可特别简单地生产。

根据本发明的另一种优选的实施例，入口阀的多个缝隙设计得彼此不相同。在这种情况下，所述缝隙例如沿活塞的运动方向具有彼此不同的长度，或者该缝隙彼此间具有不同的横截面。

形成不同缝隙的另一种方案是沿流动方向的缝隙的端部具有不同的结构。

为了实现对流动特别有利的环境，所述缝隙在它们朝向活塞室的端部最好设置一个倒圆的、也就是对流动有利的控制边缘。

此外所述缝隙优选地特别地朝活塞室方向是逐渐变细的，例如为锥形。在这种情况下，对于逐渐变细的缝隙也可以使用不同的坡度。此外在这种情况下优选的是，缝隙的朝向活塞室的端部区域也可以是逐渐变细的结构，这样，所述缝隙的大部分区域具有一个恒定的横截面，只有端部区域是逐渐变细的结构。

为了在由缝隙控制的入口阀上实现更为改进的流动特性，所述缝隙最好对于一个通过活塞的一个中轴线的平面对称地设置。

此外所述缝隙具有一个弧形地横截面。这对流动特别有利。

为了使在缝隙的控制边缘上的磨损最小化，最好在活塞的朝向活塞室的端面上设置一个密封环。特别优选地使这个密封环具有一个同样对流动有利的倒圆的控制边缘。这样避免了缸一侧的控制边缘和活塞的磨损。

此外，这个控制边缘也可以由活塞上边缘、或者一个由塑料制成的合适的元件担当。

此外，活塞泵最好包括一个用于活塞的复位元件，该元件通过密封环对活塞施加复位作用力。这样，在活塞泵的压力阶段工作时由于密封环的弹性还附加地得到一种径向的作用力，并且因此达到更好的密封。

根据本发明的具有集成的缝隙的缸元件特别优选地作为挤压件生产，这样生产成本可以保持得很低。

根据本发明的活塞泵特别优选地在汽车的制动设备中使用。此外所述制动设备也可装备有电子的控制装置和调节装置，例如ABS，ESP，ASR，EHB等等。

附图说明

下面参考附图对本发明的几个实施例进行详细说明。这些附图是：

图1：根据本发明的第一实施例的活塞泵的剖面简图。

图2：图1中示出的活塞泵的横截面简图。

图3：第一实施例的设置在活塞上的密封环的剖面简图。

图4：根据本发明的第二实施例的活塞泵的剖面简图。

具体实施方式

下面参考图1至3对本发明的第一实施例的活塞泵1进行说明。

如图1所示，第一实施例的活塞泵1具有一个基本上呈圆柱形的活塞2。该活塞在一个缸元件3中可沿活塞的轴向方向X-X往复运动。在这个实施例中缸元件两部分地由部件3a和部件3b组成。此外，还设置了一个导向环4用以给活塞2导向。在下部区域处活塞2由一个未示出的壳体导向，并且该活塞借助一个也未示出的凸轮沿轴向方向X-X运动。

此外，活塞元件1还包括一个入口阀10和一个出口阀14。活塞室5位于入口阀10和出口阀14之间。此外，在活塞室5中还设置一个用于活塞复位的复位弹簧11。在活塞2的朝向活塞室5的端部处形成一个台阶形状的突台2a。在此突台上设置一个密封环形状的密封元件12。该密封环借助一种压配合固定在活塞2的台阶形状的突台2a上。在这种情况下，复位弹簧11以其一端支承在缸元件3a的底板区域上，并以其另一端支承在密封环的朝向活塞室的一侧(参见图1)。此外，在缸元件3a的底板区域中形成一个通孔15，借助出口阀14打开或者关闭该通孔。一个复位元件16支承在缸的闭锁元件17上，并且对出口阀14施加一个复位力。此外，在出口阀14的后边液压地设置一个通路18，该通路导向一个压力管道。从这个压力管道将处于压力之下的液压液输送到各个车轮制动缸。

液压液的输送是从油箱等经过一个输送管道完成的，其中输送管道汇入到一个环形管道19中。在图1中未示出输送管道。在环形管道19和活塞室5之间设置所述由缝隙控制的入口阀。从环形管道19沿轴向方向X-X分出多个缝隙6，7，8，9。在图2中详细地示出缝隙6，7，8，9。如从图2中看出，沿缸元件3的内圆周形成四个相同的缝隙。缝隙6，7，8，9具有弧形横截面，并且沿缸元件3的内圆周彼此等距地设置。如图1所示，所述缝隙沿轴向方向分别具有一个长度L。所述缸元件3作为冷锻部件制成，这样，这些缝隙就能快速和成本有利地进行掏制。做到这点特别简单，因为缸元件3是由两部分的。在缝隙上的控制边缘S分别对流动有利地进行倒圆。

如图3所示，密封元件12也配设了一个有利于流动的倒圆的控制边缘13。这样就可保证在运行时由于在活塞2和缸元件3之间所存在的小偏差而可以完成对控制边缘的冲击。

根据本发明的活塞泵1的功能方式叙述如下。在图1中所示的位置、即活塞泵处于压力阶段的位置中，活塞2与复位弹簧11的弹簧力相反地沿箭头方向A继续运动。当活塞2沿着箭头的方向A运动这么长距离时-即直到密封元件12的控制边缘13到达缝隙6，7，8，9上的控制边缘S，则所述由缝隙控制的入口阀10被关闭，并且真正的压力阶段开始。通过偏心轮的传动使活塞2继续沿箭头方向A运动，这样活塞室5内部的压力升高。当活塞室5中的压力大于由复位弹簧16施加到出口阀14的球上的力时，则打开该出口阀，并且处于压力下的液压液从活塞室5通过管道18排入未示出的压力管道中。当活塞2达到它的上死点时，则活塞改变其运动方向。只要密封元件12的控制边缘13处于缝隙6，7，8，9的控制边缘S的高度上，则活塞泵的吸入阶段开始。此时液压液从未示出的吸入管道经过环形管道19和缝隙6，7，8，9流入到活塞室5。若活塞2达到它的下死点，则活塞改变其运动方向，并且活塞沿箭头方向A返回运动。因为在活塞室5和环形通道19或者液压液的输送管道之间还存在通过缝隙的连接，因此通过活塞2在活塞5中还未形成压力。只有当密封环12的控制边缘到达缝隙6，7，8，9的控制边缘S时才在活塞室5中形成压力。只要控制边缘13沿轴向方向X-X越过控制

边缘S，则在活塞室5中开始形成压力。

因为根据本发明在缸元件3中的缝隙形状的溢流管道可以高精度地低成本制造，因而缝隙6，7，8，9可以从一个精确规定的点关闭或者打开。这样可以达到改进活塞泵的工作效率的目的。此外，由于在活塞中取消了孔，因而整个活塞泵可以比背景技术中成本明显有利地制造。还有一点应该说明的是，缸元件3也可例如借助压铸或者作为挤压件制造。

下面参考图4对根据本发明第二实施例的一个活塞泵1进行说明。如同第一实施例一样，用相同的附图标记表示相同的部件或者功能相同的部件。

如图4所示，第二实施例具有与第一实施例不同设计的缝隙6，7。准确地说，缝隙6，7沿轴向方向X-X具有不同的长度。如图4所示，缝隙6具有一个轴向的长度L2，而缝隙7具有一个轴向长度L1。在这里长度L2大于长度L1。此外，这些缝隙分别具有一个逐渐变细的端部区域6a或者7a。通过所述缝隙的这种逐渐变细的端部区域6a，7a使得液压液可以对流动更为有利地进入到活塞室5。所述缝隙的控制边缘S又对流动有利地进行了倒圆。

特别是根据第二实施例的所述缝隙的这种结构有如下优点，即可有利地影响活塞泵运行期间的噪声特性。由于所述缝隙的不同的长度L1，L2等，所以这些缝隙并不都是于同一时刻打开或者关闭，而是根据活塞2的位置依次进行。这样就防止了如在背景技术中所采用的球阀的那种冲击式的开启，而这种冲击式的开启特别地助长了噪声的形成。此外，通过所述缝隙的对流动特别有利地形成的端部区域6a，7a明显地降低了流动噪声。此外，由于缝隙的打开或者关闭是分级式的，并且由于改进了液压液的流动特性，因而明显地改进了活塞泵1的总效率。

为了在具有不同长度的缝隙中使每个缝隙分别得到相同的流量，这些缝隙的横截面可以如此不同地设计：即和较长的缝隙相比，较短的缝隙具有较大的横截面积。通过这一措施使活塞泵的工作效率得到进一步的改进。

Claims (15)

1.用于输送液压液的活塞泵，它具有一个缸元件(3)、一个在缸元件(3)中可往复运动的活塞、一个活塞室(5)、一个出口阀(14)和一个由缝隙控制的入口阀(10)，在所述活塞室中液压液可借助于活塞(2)施加压力，其中入口阀(10)至少具有一个缝隙(6，7，8，9)，该缝隙沿活塞的运动方向(X-X)设置，其中所述缝隙(6，7，8，9)形成在缸元件(3)的内圆周上，其中活塞泵的出口阀在活塞的运动方向上布置在活塞运动的下死点的下方。

2.按照权利要求1所述的活塞泵，其特征在于多个相同地构成的缝隙(6，7，8，9)。

3.按照权利要求1所述的活塞泵，其特征在于多个彼此不同地构成的缝隙(6，7，8，9)。

4.按照权利要求3所述的活塞泵，其特征在于，所述缝隙(6)中的至少一个对于其它缝隙(7)中的一个在活塞的运动方向(X-X)上具有不同的长度(L)。

5.按照权利要求2或3所述的活塞泵，其特征在于，所述缝隙中的至少一个对于其它缝隙中的一个具有不同的横截面。

6.按照权利要求2或3所述的活塞泵，其特征在于，所述缝隙在它们的朝向活塞室(5)的端部处具有一个有利于流动的控制边缘(S)。

7.按照前述权利要求2或3所述的活塞泵，其特征在于，所述缝隙朝活塞室(5)的方向是逐渐变细的。

8.按照权利要求7所述的活塞泵，其特征在于，所述缝隙(6，7)的一个朝向活塞室(5)的端部区域(6a，7a)是逐渐变细的。

9.按照权利要求2或3所述的活塞泵，其特征在于，所述缝隙(6，7，8，9)对于一个通过活塞(2)的一个中轴线的平面对称地设置。

10.按照权利要求2或3所述的活塞泵，其特征在于，所述缝隙(6，7，8，9)具有一个弧形的横截面。

11.按照权利要求1所述的活塞泵，其特征在于，在活塞(2)的朝向活塞室(5)的一端处设置一个密封环(12)。

12.按照权利要求11所述的活塞泵，其特征在于，密封环(12)具有一个有利于流动的、倒圆的控制边缘(13)。

13.按照权利要求11或12所述的活塞泵，其特征在于一个用于活塞(2)的复位元件(11)，该复位元件通过密封环(12)对活塞施加作用力。

14.按照权利要求1所述的活塞泵，其特征在于，缸元件(3)可作为挤压部件制造。

15.包括一个按照前述权利要求中任一项所述的活塞泵的制动设备。

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