CN101809285A - 用于输送流体的活塞泵及相应的制动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种活塞泵和一种相应的制动系统。所述活塞泵包括活塞组件(22)、缸体(28)和入口阀(25)，活塞组件(22)包括第一活塞件(22.1)、第二活塞件(22.2)、至少一个横向孔(23)和与至少一个横向孔(23)相通的纵向孔(24)，在缸体(28)中，活塞组件(22)可纵向运动地被引导，入口阀(25)包括笼形件(31)和相应的入口阀座(25.1)，在该笼形件(31)中设置入口阀弹簧(25.2)和入口阀密封件(25.3)，入口阀座(25.1)设置在第二活塞件(22.2)上，其中，入口阀密封件(25.3)能够通过入口阀弹簧(25.2)的弹簧力密封地压入相应的入口阀座(25.1)中，以封闭纵向孔(24)，其中，能够通过设置在活塞组件(22)中的至少一个横向孔(23)吸入流体，该流体能够通过纵向孔(24)经由入口阀(25)被输送到压缩腔室(28.1)中，在压缩腔室(28.1)中设置用于活塞组件(22)的复位弹簧(30)。第二活塞件(22.2)是由耐磨材料制成的套筒，它承受轴向作用的分力，其中，入口阀座(25.1)设置在由套筒构成的第二活塞件(22.2)的弯曲边缘上，在第二活塞件(22.2)中设置与纵向孔(24)相通的至少一个横向孔(23)。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据独立权利要求1前序部分的用于输送流体的活塞泵，它特别用于车辆的制动系统中。
背景技术
这种活塞泵在具有液压或电液车辆制动系统的车辆中优选用作回油泵，以有选择地降低或升高车轮制动缸中的制动压力，由此能够调节车轮制动缸中的制动压力。这种调节例如可以在防抱死系统(ABS)、驱动防滑调节系统(ASR系统)和行驶动力学调节系统等中进行。图1-3示出了惯用的活塞泵，它用于车辆制动系统中。如图1-3所示，惯用的活塞泵1包括活塞组件2、入口阀5、出口阀6和缸体8，其中活塞组件2包括第一活塞件2.1和第二活塞件2.2，第一活塞件具有密封件13。入口阀5由止回阀构成并包括笼形件11，在该笼形件中设置入口阀弹簧5.2和入口阀密封件5.3，其中，入口阀密封件5.3例如由密封盘构成，该密封盘与设置在第二活塞件2.2上的相应的入口阀座5.1密封地共同作用，其中，第二活塞件2.2与笼形件11传力连接。出口阀6同样是由弹簧加载的止回阀构成并设置在盖件12中。当压缩腔室8.1中的压力大于作用在出口阀6的出口阀密封件6.2上的出口阀弹簧6.3的弹簧力时，由此出口阀密封件6.2被迫离开设置在缸体8的出口8.3上的出口阀座6.1，此时出口阀6被开启。
在活塞组件2的吸入行程中，流体经由过滤套筒9和设置在第一活塞件2.1上的横向孔3被径向吸入并经由在第二活塞件2.2中与横向孔3相通的纵向孔4和开启的入口阀5被输送到压缩腔室8.1中，该压缩腔室8.1设置在缸体8中的入口阀5和出口阀6之间。在达到上死点之后，活塞组件2的运动方向反向，使得第二活塞件2.2以入口阀座5.1通过由设置在偏心腔15中的偏心轮14驱动的第一活塞件2.1密封地压到入口阀密封件5.3上并使入口阀5关闭。此时，在压缩腔室8.1进行增压，持续直到压缩腔室8.1中的压力大于出口阀6的弹簧力，由此处于压力下的流体经由出口8.3和开启的出口阀6从压缩腔室8.1被输送到未示出的排出管道中。
在达到下死点后，活塞组件2的运动方向再次反向，使得出口阀6再次关闭且再次开始吸入行程，其中，设置在压缩腔室8.1中并由缸壁8.4引导的复位弹簧10的复位力F2作用于入口阀5的笼形件11上并由此作用于第二活塞件2.2上，以使活塞组件2再次向上死点方向运动，其中，复位弹簧10例如由末端线圈经过磨削的螺旋弹簧构成并支撑在缸底8.2和笼形件11上。因此，在工作时，轴向力F 1和F2及径向力F3作用到具有入口阀座5.1的第二活塞件2.2上，其中轴向力F1由偏心轮14产生并通过第一活塞件2.1引入，轴向力F2由复位弹簧10产生并通过笼形件11引入，径向力F3是由存在的系统压力产生。因此，形成阀座的第二活塞件2.2必须由稳定构件，优选由金属构件制成并可能只因为受到横向孔形式的吸入孔的影响而被削弱强度。因此，横向孔3在第一活塞件2.1中形成，由此形成比纵向孔4相对较长的吸入区域。
发明内容
根据独立权利要求1的特征的本发明活塞泵的优点在于，活塞组件的第二活塞件被实施为由耐磨材料制成的套筒，它承受轴向作用的分力，其中，入口阀座设置在由套筒构成的第二活塞件的弯曲边缘上，在第二活塞件中设置与纵向孔相通的至少一个横向孔。由套筒构成的第二活塞件可以极其廉价制造。此外，由纵向孔构成的吸入通道的尺寸可以被设计成非常短且非常大，使得流动阻力有利地减小到最小。结果是，本发明的活塞泵可以被快速充注并由此改善增压动态特性，这特别对于多级活塞泵更为重要。本发明总体实现了一种价廉且具有结构空间优化的活塞泵，该活塞泵例如可以用作用于车辆制动系统的回油泵。
通过从属权利要求给出的技术方案和改进方案可以对独立权利要求给出的活塞泵进行有利的改进。
特别有利的是，由套筒构成的第二活塞件能够通过深冲工艺或冷锻工艺制成，其中，在由套筒构成的第二活塞件中冲出或钻出至少一个横向孔。在作为深冲件的实施方式中，可以通过在制造工艺中的冷作硬化可以有利地省去热处理。在一般情况下，不必对入口阀座进行后续加工。在需要时，为了提高密封性，可以对在弯曲边缘上形成的入口阀座进行精压。
在本发明活塞泵的一种设计方案中，活塞组件的第一活塞件可以例如由圆柱形滚针构成并有利地作为在大量生产中制造的标准件供使用。由于偏心轮的驱动力通过线接触传递到由实体金属滚针优选由钢滚针构成的第一活塞件上，所以可以有利地减小磨损。第一活塞件可以与第二活塞件例如松动地连接。作为替代方案，第一活塞件可以与第二活塞件形状配合连接和/或传力连接。通过由套筒构成第二活塞件，该套筒能够通过深冲工艺或冷锻工艺制成，不需要切削加工就可以实现入口阀密封座、与第一活塞件固定连接的形状配合连接部以及至少一个横向孔和相应的纵向孔。本发明的活塞组件通过由套筒构成的第二活塞件以及与第一活塞件的连接的相应设计可以以简单的方式实施为两级的，而无需切入磨削。
在本发明活塞泵的另一种设计方案中，笼形件具有弹性高压密封件，它被设计成用于承受径向作用的分力并通过径向密封面相对于缸壁密封且通过轴向密封面相对于由套筒构成的第二活塞件的肩部轴向密封。由于与惯用活塞泵不同的是在具有弹性高压密封件的笼形件和具有入口阀座的第二活塞件之间不存在传力连接，因此在制造本发明的活塞泵时有利地省去了一个安装步骤。此外，通过省去传力连接减小了在笼形件和第二活塞件之间出现的应力，其中，具有弹性高压密封件的笼形件可以由塑料注塑件构成。采用注塑件有利地实现简单价廉地制造部件，其中，复杂的形状设计是可行的。径向密封面例如通过高压密封件受压力作用而扩张而形成。总体上来说，本发明的活塞泵可以大大减少活塞组件的费用并简化组装。此外，通过本发明的活塞泵提供改善的吸入特性，较高的压力稳定性并极其短的吸入区域。
附图说明
附图示出了下面要描述的本发明的有利实施方式以及为了便于理解而已说明的惯用的实施例。在附图中，相同的附图标记表示具有相同或相近功能的部件或元件。
图1是惯用活塞泵的示意透视图；
图2是惯用活塞泵的示意剖视图；
图3是用于根据图1或2的惯用活塞泵的入口阀部件的示意透视图；
图4是本发明活塞泵的示意透视图。
具体实施方式
可以在车辆制动系统中作为回油泵使用的本发明的活塞泵21基本包括与参照图1-3所述的惯用活塞泵1相同的部件。因此，为了避免重复描述，在这里只详细描述本发明活塞泵与图1-3的惯用活塞泵1的不同之处。与如图1-3的惯用活塞泵1不同，本发明活塞泵包括改进的与高压密封件组合的活塞组件。
如图4所示，类似于惯用活塞泵1，本发明的活塞泵21包括活塞组件22、入口阀25、出口阀26和缸体28。与惯用活塞泵1不同，活塞组件22的第一活塞件22.1由圆柱形滚针构成，而活塞组件22的第二活塞件22.2通过深冲工艺或冷锻工艺被制成由耐磨材料构成的套筒。本发明的活塞泵21的入口阀25由止回阀构成并类似于活塞泵1地包括笼形件31和相应的入口阀座25.1，在笼形件31中设置入口阀弹簧25.2和例如由密封球构成的入口阀密封件25.3，入口阀座25.1设置在由套筒构成的第二活塞件22.2的弯曲边缘上，其中，在第二活塞件22.2中冲出或钻出多个与纵向孔24相通的横向孔23。为了改善密封性，可以对设置在弯曲边缘上的入口阀座25.1进行精压。入口阀密封件25.3通过入口阀弹簧25.2的弹簧力密封地压入相应的入口阀座25.1中。与惯用活塞泵1的不同，本发明活塞泵21的笼形件31具有弹性高压密封件31.1，它被设计成用于承受径向作用的分力F3并通过径向密封面31.3相对于缸壁28.4密封且通过轴向密封面31.5相对于第二活塞件22.2的肩部22.3轴向密封，该肩部22.3紧靠在轴向密封面31.5上。
与惯用活塞泵1不同，第二活塞件22.2只承受轴向作用力F 1和F2，从而可以在没有强度损失的情况下在第二活塞件22.2中形成纵向孔24和与纵向孔24相通的横向孔23。在所示实施例中，具有弹性高压密封件31.1的笼形件31由塑料注塑件构成，由此有利地实现了容易且价廉地制造构件，其中，复杂的形状设计是可行的。此外，在所示实施例中，第一活塞件22.1与第二活塞件22.2固定地连接并具有密封件33。在一种未示出的实施方式中，第一活塞件22.1可以与第二活塞件22.2松动地连接。活塞组件22与高压密封件31.1组合的本发明的实施方式总体上可以大大减小活塞泵21的费用并简化组装。此外，由纵向孔24构成的吸入通道的尺寸可以被设计成非常短且大，使得流动阻力可以有利地减小到最小。结果是，本发明的活塞泵21可以被快速充注并由此改善增压动态特性。
出口阀26同样由弹簧加载的止回阀构成并设置在盖件32中。当压缩腔室28.1中的压力大于作用到出口阀26的出口阀密封件26.2上的出口阀弹簧26.3的弹簧力时，由此出口阀密封件26.2被迫离开设置在缸体28的出口28.3上的出口阀座26.1，此时出口阀26被开启。
如图4所示，具有入口阀25的活塞组件22在缸体28中可纵向运动地被引导，其中，在活塞组件22的吸入行程中，流体经由过滤套筒29通过设置在第二活塞件22.2中的横向孔23被径向吸入，并且经由与横向孔23相通的纵向孔24通过开启的入口阀25被输送到压缩腔室28.1中。在达到上死点之后，活塞组件22的运动方向反向，使得第二活塞件22.2以入口阀座25.1通过由未示出的偏心轮驱动的第一活塞件22.1密封地压到入口阀密封件25.3上并使入口阀25关闭。此时在压缩腔室28.1中进行增压，持续直至压缩腔室28.1中的压力大于出口阀26的弹簧力，由此处于压力下的流体经由出口28.3和开启的出口阀26从压缩腔室28.1被输送到未示出的排出管道中。
在达到下死点后，活塞组件22的运动方向再次反向，使得出口阀26再次关闭且再次开始吸入行程，其中，设置在压缩腔室28.1中的复位弹簧30的复位力F2作用到在高压密封件31.1上设置的径向接触区域31.4上，其中，复位弹簧30例如由螺旋弹簧构成并支撑在缸底28.2上。复位力F2通过高压密封件31.1和轴向密封面31.5轴向地作用到第二活塞件22.2的肩部22.3上，由此使活塞组件22再次向上死点方向运动。由于弹性高压密封件31.1设置在金属复位弹簧30和由耐磨因而坚硬的材料制成的第二活塞件22.2之间，径向密封面31.3受压力作用而扩张，使得高压密封件31.1以其整个径向外径密封地紧靠在缸壁28.4上。在吸入压缩腔室28.1的流体的压缩期间，高压密封件31.1通过径向密封面31.3相对于缸壁28.4径向密封且通过轴向密封面31.5相对于第二活塞件22.2的肩部22.3密封。此外，入口阀密封件25.3相对于第二活塞件22.2中的入口阀座25.1轴向密封。
本发明的活塞泵有利地包括可以非常容易且价廉地制成的多个部件。此外，流动阻力可以有利地减到最小，由此本发明的活塞泵可以被快速充注并由此改善增压动态特性。本发明总体上实现了一种价廉且结构空间优化的活塞泵，该活塞泵例如可以用作用于车辆制动系统的回油泵。
Claims (10)
1.一种活塞泵，包括活塞组件(22)、缸体(28)和入口阀(25)，活塞组件(22)包括第一活塞件(22.1)、第二活塞件(22.2)、至少一个横向孔(23)和与至少一个横向孔(23)相通的纵向孔(24)，在缸体(28)中，活塞组件(22)可纵向运动地被引导，入口阀(25)包括笼形件(31)和相应的入口阀座(25.1)，在笼形件(31)中设置入口阀弹簧(25.2)和入口阀密封件(25.3)，入口阀座(25.1)设置在第二活塞件(22.2)上，其中，入口阀密封件(25.3)能够通过入口阀弹簧(25.2)的弹簧力密封地压入相应的入口阀座(25.1)中，以封闭纵向孔(24)，其中，能够通过设置在活塞组件(22)中的至少一个横向孔(23)吸入流体，该流体能够通过纵向孔(24)经由入口阀(25)被输送到压缩腔室(28.1)中，在压缩腔室(28.1)中设置用于活塞组件(22)的复位弹簧(30)，其特征在于：第二活塞件(22.2)是由耐磨材料制成的套筒，它承受轴向作用的分力，其中，入口阀座(25.1)设置在由套筒构成的第二活塞件(22.2)的弯曲边缘上，在第二活塞件(22.2)中设置与纵向孔(24)相通的至少一个横向孔(23)。
2.如权利要求1的活塞泵，其特征在于：由套筒构成的第二活塞件(22.2)能够通过深冲工艺或冷锻工艺制成，其中，在由套筒构成的第二活塞件(22.2)中冲出或钻出至少一个横向孔(23)。
3.如权利要求1或2的活塞泵，其特征在于：对设置在弯曲边缘上的入口阀座(25.1)进行精压。
4.如权利要求1-3之一的活塞泵，其特征在于：第一活塞件(22.1)由圆柱形滚针构成。
5.如权利要求1-4之一的活塞泵，其特征在于：第一活塞件(22.1)与第二活塞件(22.1)松动地连接。
6.如权利要求1-4之一的活塞泵，其特征在于：第一活塞件(22.1)与第二活塞件(22.2)形状配合连接和/或传力连接。
7.如权利要求1-6之一的活塞泵，其特征在于：笼形件(31)具有弹性高压密封件(31.1)，该弹性高压密封件承受径向作用的分力并通过径向密封面(31.3)相对于缸壁(28.4)密封且通过轴向密封面(31.5)相对于由套筒构成的第二活塞件(22.2)的肩部(22.3)轴向密封。
8.如权利要求7的活塞泵，其特征在于：径向密封面(31.3)能够通过高压密封件(31.1)由压力引起的扩张而形成。
9.如权利要求7或8的活塞泵，其特征在于：具有弹性高压密封件(31.1)的笼形件(31)由塑料注塑件构成。
10.用于车辆的制动系统，其特征在于：包括由权利要求1-9之一的活塞泵(21)构成的回油泵。
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