CN101652280B - 用于汽车制动系统的活塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于汽车制动系统的活塞泵(10)，该活塞泵具有壳体部分(12、14)和活塞(26)，该活塞在壳体部分(12、14)中被可移动地引导并且具有入口阀(22)，该入口阀包括在活塞(26)上形成的密封座(52)，根据本发明，该活塞泵的特征在于，密封座(52)被设计成圆形密封边(72)，入口阀(22)的球形阀体(54)紧靠该圆形密封边进行密封。

Description

用于汽车制动系统的活塞泵

技术领域

本发明涉及一种用于汽车制动系统的活塞泵，该活塞泵具有壳体部分和活塞，活塞在壳体部分中被可移动地引导并且具有入口阀，该入口阀包括在活塞上形成的密封座。

背景技术

用于特别是具有防抱死系统(简称：ABS)的公知汽车制动系统的活塞泵用于控制车轮制动缸内的压力。在ABS中，活塞泵例如用于从一个或者多个车轮制动缸向主制动缸内回输制动液。ABS常常与防滑调节系统(简称：ASR)相结合地工作。另一种公知的系统，即所谓的电子稳定程序系统(简称：ESP)相对于ABS和ASR进一步提高行车安全性。ABS和ASR在行驶纵向上起作用，而ESP则影响横向动力并因此原则上是一种横向防滑调节系统。活塞泵被用于所有这些系统及用于提高行车安全性的其他系统。

用于汽车制动系统的公知活塞泵尤其包括在外壳中构成的缸组成，在该缸中可纵向移动地容纳活塞。活塞传动大多数情况下通过偏心轮实现，在偏心轮上，将借助电动机驱动的轴的旋转运动转换成活塞的活塞杆的平移运动。在这里，活塞杆用其端面借助例如螺旋弹簧方式的预紧元件压靠在偏心轮的外周上。这样最后可以实现活塞往复的抽吸运动。

此外，在一般情况下，公知的活塞泵为控制流体的流入具有作为座阀构成的入口阀。流体从活塞泵外面流入直至通过入口阀在公知的活塞泵中通过具有比较高的流动阻力的吸入管道进行。这一点导致用于汽车制动系统的公知活塞泵没有足够有效的升压动力，因为它们由于高流动阻力只能相当缓慢地被注满。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种开头所称类型的活塞泵，在该活塞泵中克服了上述问题，并且该活塞泵具有高的升压动力。

该目的依据本发明利用权利要求1所述的活塞泵得以实现。本发明具有优点的改进方案在从属权利要求中予以说明。依据本发明提供一种用于汽车制动系统的活塞泵，该活塞泵具有壳体部分和活塞，该活塞在壳体部分中被可移动地引导并具有入口阀，该入口阀包括在活塞上形成的密封座。此外，在依据本发明的活塞泵中，密封座被构造成圆形密封边，入口阀的球形阀体紧靠该圆形密封边进行密封。

在依据本发明的活塞泵中，入口阀的密封座借助密封边构成，作为阀体的球体紧靠该密封边进行密封。在这种入口阀中，密封直径仅通过相应的密封座孔的直径确定，而不是通过球体与锥形座的接触直径确定，正如在公知入口阀中的情况那样。因此，依据本发明，对于流动阻力相应很小的较大密封座孔，仍可实现球体的小接触直径。该小的接触直径导致从密封座提升的球体在球体冲程相同的情况下，释放比在大接触直径的情况下更大的可通流面积。虽然利用公知的入口阀也可以获得更大的可通流面积，但为此球体冲程必须更大。但这一点会对入口阀的动力产生不利影响和该入口阀会特别缓慢地关闭。

在依据本发明的活塞泵中，依据本发明圆形密封边的直径优选被设计为入口阀的球形阀体的直径的75％与90％之间，特别优选为83％。对于圆形密封边的这种尺寸，待被输送通过入口阀的介质在流动技术上以特别小的压降被导入。

此外，活塞优选被构造成具有活塞盘部分，在该活塞盘部分中形成用于制动液的形成圆形密封边的圆柱形输送通道部分。借助这种在活塞盘部分中形成的且因此特别短的输送通道部分，依据本发明设置的密封边可以特别精确且同时成本低廉地进行加工。

此外，活塞特别优选地具有靠近偏心轮传动装置的活塞杆部分和形成圆形密封边的活塞盘部分，其中，在活塞杆部分中形成用于制动液的纵向定向的第一输送通道部分，而在活塞盘部分中形成沿流动方向紧接的形成圆形密封边的第二输送通道部分。在第二输送通道部分上由制动液流过的横截面积小于第一输送通道部分的相应横截面积。活塞杆部分由于被设计成包括其输送通道部分而是一个用于待引导通过的介质的虽然狭窄但同时却特别短的流动部分，并因此在液压上最终仅是一个节流板。

在活塞杆部分中形成的纵向定向的第一输送通道部分优选借助一个轴向孔和至少一个径向孔构成。该输送通道部分在此从横截面上观察可以具有比较大的面积并因此被构造成在流动技术上特别有利。

作为替代方案，在活塞杆部分中形成的纵向定向的第一输送通道部分也可以以成本低廉且同时大容积的方式借助一个在径向和轴向上延伸的切口构成。

在考虑到上述构成方式的情况下，依据本发明的活塞特别优选被构造成两件式，其中，利用活塞的一个部件构成靠近偏心轮传动装置的活塞杆部分，而利用活塞的第二部件构成形成圆形密封边的活塞盘部分。

附图说明

下面借助示意性附图对依据本发明的活塞泵的实施例进行详细说明。其中：

图1示出依据本发明的活塞泵的纵剖视图；

图2以纵剖视图的形式示出依据现有技术的活塞泵的入口阀的原理草图；

图3示出依据本发明的活塞泵的入口阀的第一实施例的如图2的视图；

图4示出依据本发明的活塞泵的入口阀的第二实施例的如图2的视图；以及

图5示出说明了在如图3和4的入口阀处的通流面积的大小与相应的密封座孔直径的依赖关系的图表。

具体实施方式

图1示出依据本发明的活塞泵10，其包括两个壳体部分12和14，其中，在壳体部分12中形成缸孔16，活塞26在该缸孔中被可移动地引导。活塞26包括密封圈18形式的密封元件、作为球形座阀构成的入口阀22的容纳件20和与密封圈18连接的活塞杆62。活塞杆62是两件式并包括两个活塞杆元件28、30，其中，活塞杆元件28为纵向定向的活塞杆部分并借助压配合固定地容纳在构成活塞盘部分的活塞杆元件30中，以便在两个活塞杆元件28、30之间实现传力连接。通过将活塞杆62设计成两件式，可以实现可成本低廉制成的活塞杆62，因为成本低廉的杆状活塞杆元件28与活塞杆元件30连接，后者可以成本非常低廉地以注塑件、车削件、铸件或者冷锻件的方式提供。在此，在活塞杆元件28中还可以成本特别低廉地形成下面还要详细介绍的流体导入口64。

容纳件20和密封圈18共同形成一个整体式的阀盖/密封圈组合体24。活塞杆元件30为将活塞杆62与密封圈18连接而容纳在密封圈18的密封圈孔32中。

活塞泵10此外还具有作为球形座阀构成的出口阀34，其设置在出口阀盖36的内部，其中，球形座阀34的球体38在形成于出口阀盖36的容纳部40中被引导。出口阀盖36可以部分地通过车削或者冷锻进行加工。支承在出口阀盖底部上的螺旋弹簧42将球体38压靠在形成于活塞泵10的壳体部分12中的阀座44上，该阀座与在壳体部分12中形成的出口孔46邻接。从出口孔46流过出口阀34的制动液经由出口阀盖36与壳体部分12之间的径向通道48向着泵出口(未示出)的方向流动。

在壳体部分12中形成的缸孔16中此外还设有螺旋弹簧50方式的预紧元件，该螺旋弹簧的一端紧贴在密封圈18上，而另一端支承在壳体部分12的底部上。螺旋弹簧50处于预紧作用下，以便通过密封圈18将两件式活塞杆62压靠在偏心轮传动装置(未示出)的偏心轮周边上，活塞杆62利用其设置在活塞泵10内部的端面紧贴在密封圈18上。这样活塞杆元件28位于外部的端面可以始终与偏心轮保持接触。通过偏心轮的旋转驱动，驱动整个活塞26进行轴向的往复直线运动，该往复直线运动以公知方式输送制动液。

球体入口阀22的阀座52被设计成位于活塞杆元件30的端面上的密封边。阀座52在活塞杆62的活塞杆元件30上的依据本发明的这种构造与包括容纳件20的密封圈18的形式为阀盖/密封圈组合体24的整体式构造相结合，提供了显著的优点。

为拆卸活塞泵10，可将以间隙配合容纳在密封圈孔32中的活塞杆元件30从密封圈孔32中拉出。依据本发明设置的间隙配合在此可以顺利地从密封圈18中松开活塞杆元件30。座阀22的各个部件，也就是球体54和螺旋弹簧56随后可以顺利地从容纳件20中取出。最后在从缸孔16中拉出整体构成的阀盖/密封圈组合体24之后，可以从缸孔16中取出螺旋弹簧50。相应地，活塞泵10的安装也相当简单，其中，设置的间隙配合可以使活塞杆元件30在密封圈孔32中顺利地对中。

在密封圈18上此外还形成卡鼻58形式的卡扣连接件，该卡鼻包围在活塞杆元件30上形成的凸肩。借助卡鼻58，活塞杆62在安装活塞泵10期间，特别是在安装到缸孔16上期间，可以保持在密封圈18上，由此明显简化了依据本发明的活塞泵10的安装。作为替代方案，这样实现的保持功能也可以在将阀盖/密封圈组合体24插装在活塞杆元件30上之后通过热变形来实现。卡鼻58仅承担所述的为了安装目的的保持功能。在活塞泵10工作期间，通过螺旋弹簧50的弹力确保阀盖/密封圈组合体24尽管存在对于安装目的有利的间隙配合仍沿轴向持久地紧贴在活塞杆元件30上。此外，卡鼻58在缸孔16与活塞杆元件30之间起到保护作用。此外还在阀盖/密封圈组合体24的密封圈18上形成密封唇60，该密封唇在径向上以压力密封的方式封闭活塞26与缸孔16之间的缸室。

在活塞杆元件28中设有用于将流体导入活塞26内部的流体导入口64作为一个输送通道部分，所示的导入口以单侧径向敞开且沿轴向延伸的切口66的形式构成。流体借助切口66可以从活塞杆元件28的外部以非常小的流动阻力流入活塞26的内部。流体在流经切口66后进入在活塞杆元件30中形成的轴向延伸的孔68中，该孔构成另一个输送通道部分并且一直延伸到入口阀22。依据本发明，无论是切口66还是孔68的尺寸为了减少流动阻力均被设计成非常大。依据本发明的活塞泵10这样可以迅速被填满，由此可以获得良好的升压动力。

第二活塞杆元件30沿着活塞26的轴向部分地覆盖流体导入口64。按照这种方式，依据本发明通过形成活塞盘部分的活塞杆元件30，可以将流动路径保持在尽可能短的程度上，以实现尽可能小的流动阻力。第一活塞杆元件28在第二活塞杆元件30上借助压配合固定在第二活塞杆元件30部分覆盖流体导入口64的部分70上。

在一种未示出的替代实施方式中，切口66沿径向穿过活塞杆元件28并且这样同样可以非常迅速地填满活塞26的内部。在此，第二活塞杆元件30也利用一个覆盖部分70沿活塞26的轴向部分地覆盖切口66形式的流体导入口64。

在另一种同样未示出的替代实施方式中，流体导入口64以一个沿径向穿过活塞杆元件28的径向孔和一个与其流动连接的轴向孔的形式构成。在此，径向孔由活塞杆元件30的一个覆盖部分70部分覆盖。

此外，在依据图1的活塞泵10中，如已经提到的那样，密封座或阀座52作为圆形的密封边72构成，球体54作为入口阀22的球形阀体紧靠该密封边进行密封。圆形密封边72的直径在此为3.3mm，因此约等于大小为4mm的球体54直径的83％(亦参见图3)。在一种替代实施方式中，球体54的球直径同样为4mm时，圆形密封边72的直径为3.6mm(参见图4)。与活塞泵入口阀的球体紧靠锥形座进行密封的现有技术相比，采用球体54在密封边72上的这种密封类型，孔68的直径比较大，因此在球体冲程相同的情况下，在该区域中对入口阀产生很小的流动阻力。同时，在提升的球体54与密封边72之间的通流面积(参见图5)在球体冲程相同的情况下比较大，从而在该区域内也产生很小的流动阻力。与直径为3.6mm的密封边72相比(参见图5中的线条76)，这一点特别适用于3.3mm的密封边72直径(参见图5中的线段74)。

附图标记清单

10活塞泵

12壳体部分

14壳体部分

16缸孔

18密封圈

20入口阀盖

22入口阀

24阀盖/密封圈组合体

26活塞

28活塞杆元件

30活塞杆元件

32密封圈孔

34出口阀

36出口阀盖

38球体(出口阀)

40容纳部(出口阀)

42螺旋弹簧(出口阀)

44阀座(出口阀)

46出口孔

48径向通道

50螺旋弹簧(预紧元件)

52阀座(入口阀)

54球体(入口阀)

56螺旋弹簧(入口阀)

58卡鼻

60密封唇

62活塞杆

64流体导入口

66径向切口

68活塞杆元件30中的孔

70活塞杆元件30部分(覆盖)

72密封边

74针对3.3mm的密封边直径的线条

76针对3.6mm的密封边直径的线条

Claims (6)

1.用于汽车制动系统的活塞泵(10)，该活塞泵具有壳体部分(12、14)和活塞(26)，所述活塞在所述壳体部分(12、14)中被可移动地引导并且具有入口阀(22)，该入口阀包括在所述活塞(26)上形成的密封座(52)，其特征在于，所述密封座(52)被设计成圆形密封边(72)，所述入口阀(22)的球形阀体(54)紧靠所述圆形密封边进行密封，其中所述活塞(26)以两件式的方式具有靠近偏心轮传动装置的活塞杆部分(28)和形成所述圆形密封边(72)的活塞盘部分(30)，在所述活塞杆部分(28)中形成用于制动液的纵向定向的第一输送通道部分(64)，而在所述活塞盘部分(30)中形成沿流动方向紧接的形成所述圆形密封边(72)的第二输送通道部分(68)，以及在所述第二输送通道部分(68)上由制动液流过的横截面积小于所述第一输送通道部分(64)的相应横截面积，以及其中靠近偏心轮传动装置的活塞杆部分(28)被容纳在形成所述密封边(72)的活塞盘部分(30)中。

2.按权利要求1所述的活塞泵，其特征在于，所述圆形密封边(72)的直径被设计为所述入口阀(22)的球形阀体(54)的直径的75％与90％之间。

3.按权利要求2所述的活塞泵，其特征在于，所述圆形密封边(72)的直径被设计为所述入口阀(22)的球形阀体(54)的直径的83％。

4.按权利要求1或2所述的活塞泵，其特征在于，在所述活塞盘部分(30)中的第二输送通道部分(68)是用于制动液的形成所述圆形密封边(72)的圆柱形输送通道部分(68)。

5.按权利要求1所述的活塞泵，其特征在于，在所述活塞杆部分(28)中形成的纵向定向的所述第一输送通道部分(64)借助一个轴向孔和至少一个径向孔构成。

6.按权利要求1所述的活塞泵，其特征在于，在所述活塞杆部分(28)中形成的纵向定向的所述第一输送通道部分(64)借助一个在径向和轴向上延伸的切口(66)构成。