CN101821138B - 液压活塞泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液压活塞泵，特别用于具有防滑控制功能的汽车制动系统。本发明的活塞泵具有持久液压渗透性的部分(341；342；343；344)，这些部分的通流是根据活塞泵的流出通道(34)中的压力而进行。只有当流出通道(34)中的压力水平已经超过阈值，才出现压力介质流动。例如当流动压力介质的运动粘度由于低的环境温度而降低时或当流出通道(34)的通流受到阻碍时，会出现流出通道(34)中的压力水平已经能够超过阈值的情况。通过所建议的技术方案，避免了活塞泵内腔中的压力过高且减小了由压力过高导致的受压力作用的泵部件和驱动装置的负荷。此外，本发明活塞泵的工作特性符合公知活塞泵的工作特性。

Description

液压活塞泵
技术领域
本发明涉及一种液压活塞泵，特别用于具有电子防滑控制功能的汽车制动系统。
背景技术
具有电子防滑控制功能的汽车制动系统作为ABS-/ASR-/ESP-制动系统也是公知的。为了根据可能出现的车轮滑动调节各车轮制动器的制动压力，这些制动系统具有能够由电子控制装置操纵的液压组件。该液压组件包括金属壳体块，该壳体块具有在其上固定的液压部件。本发明所基于的活塞泵构成液压部件的重要组成部分。它们用于在汽车制动系统的液压系统内输送压力介质。
DE 19928913A1已公开了一种液压活塞泵，特别用于具有防滑控制功能的汽车制动系统，该液压活塞泵具有泵壳，活塞在该泵壳中可运动地被引导，该液压活塞泵包括在泵体中形成的输入压力介质的流入通道和排出压力介质的流出通道，其中，流出通道具有阻碍流动的节流位置。该公知的活塞泵由活塞、作为缸体构成的活塞套筒、入口阀和出口阀以及密封件构成。这些阀控制经过活塞泵的压力介质的流动方向。在此，入口阀用于在活塞工作行程期间使压力介质不会流回到吸入侧，而出口阀防止已输送的压力介质流回到泵的内腔中。通常，这些阀由弹簧加载的球阀构成。活塞泵的流出通道设置在堵头和活塞套筒底部之间。
堵头相对于外界封闭用于容纳活塞泵的孔。该堵头或者通过切削加工或者通过成形技术制成，其中，考虑到经济性，成形技术适合于大的件数。
通过活塞泵流出通道的几何形状能够影响噪声情况。通常，流出通道因此包括适合的缩小部，以起到节流作用。通过该节流作用，产生液压低通滤波器，该液压低通滤波器对噪声产生正面的影响。制动液的运动粘度在0℃-120℃之间的特性可以被认为是几乎恒定，最佳的节流作用是针对该温度范围进行规定。
当然，压力介质的运动粘度在低温范围内(-40℃至0℃)变化很大，这会导致活塞泵内的压力升高且由此导致受压力作用的活塞泵部件的以及活塞泵的整个驱动装置的负荷加大。压力介质中的污物颗粒也可能妨碍压力介质的排出并导致压力升高。
发明内容
与此相比，本发明提出一种液压活塞泵，该液压活塞泵具有泵壳，活塞在该泵壳中可运动地被引导，该液压活塞泵包括在泵体中形成的输入压力介质的流入通道和排出压力介质的第一流出通道，其中，第一流出通道具有阻碍流动的节流位置，以及所述液压活塞泵还设有用于限制活塞泵内部压力的部分，其中所述第一流出通道和所述部分具有持久液压渗透性并且相互被流出的压力介质通流，以及所述部分的通流是根据第一流出通道中的压力而进行的，并且所述部分的通流相对于所述第一流出通道的通流是减小的。这种活塞泵的优点在于，避免了泵内腔中的压力过高并由此减小受压力作用的部件的负荷。为此所建议的部分在必要时，即在活塞泵内的压力水平已经超过阈值时才发挥其作用。在低于该阈值时，所建议的部分不起作用，由于较大的流动阻力压力介质不会流过这些部分。所建议的部分不需要附加的部件，因为它们只通过本来就存在的部件的结构布置就可形成。这些部分的几何布置根据特定的使用情况是可改变的并且可以有利地在安装部件的过程中才确定。
根据本发明设置的部分减小了驱动活塞泵所需的驱动功率。这又可以优化这些部件的结构。
另外有利的是，本发明设置的部分不会影响特别是已知活塞泵的流动情况，特别是在出口阀的封闭件处的流动情况。这就是说，本发明活塞泵的封闭件无改变地仍朝着优选方向开启且本发明的活塞泵无改变地仍具有良好的噪声特性。
本发明进一步的其它优点或有利的改进方案由下列优选的实施方式或随后的描述给出。
优选地，液压活塞泵是用于具有防滑控制功能的汽车制动系统的。
优选地，具有持久液压渗透性的所述部分通过至少一个第二流出通道形成，所述第二流出通道的流动横截面小于第一流出通道的流动横截面。
优选地，第一流出通道和所述至少一个第二流出通道彼此液压连通。
优选地，所述至少一个第二流出通道在第一流出通道的节流位置的区域内与第一流出通道液压连通。
优选地，所述至少一个第二流出通道的流动横截面通过防爆节流部限制，该防爆节流部具有至少一个能够根据压力变形的挡片。
优选地，所述至少一个第二流出通道具有横贯的连接部。
优选地，液压活塞泵具有堵头，该堵头以压力介质密封的方式相对于外界封闭泵壳的用于容纳活塞泵的孔，其中，所述至少一个第二流出通道至少部分在该堵头靠近活塞泵的端侧上形成。
优选地，堵头具有圆柱体横截面，其中所述第一流出通道和所述至少一个第二流出通道分别相对于堵头的纵向轴线沿径向延伸。
优选地，设有多个第二流出通道。
优选地，所述第一流出通道的流动横截面是所述第二流出通道的流动横截面的多倍。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出且在下面的描述中作进一步的说明。
图1是公知活塞泵的出口的纵向剖视图；
图2是本发明活塞泵的堵头的俯视图；
分别借助于堵头的靠近活塞泵套筒的端侧的俯视图，图3示出了本发明的第二实施例，图4示出了本发明的第三实施例，及图5示出了本发明的第四实施例。
不同实施例彼此对应的部件在不同附图中具有相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出了现有技术(例如参见DE 19928913A1)公开的活塞泵的出口区域。可以看出套筒10的一段以及堵头12，套筒10紧靠在堵头12的一个端侧上。套筒10和堵头12安装在未示出的泵壳的所示孔14中，其中堵头12使该孔与外界密封。
套筒10是空心圆柱体并在其靠近堵头12的端部上具有套筒底部16。通孔18对中地设置在套筒底部16中。该通孔18通向在堵头12中形成的阀室20。球体形式的阀封闭体22可运动地容纳在该阀室20中。该阀封闭体22被阀簧24压靠在位于套筒10端侧上的阀座26上。阀簧24为此通过其远离阀封闭体22的端部支撑在阀室20的底部上。为了使阀簧24对中，在阀室20的底部形成栓形的突出部28。突出部28的附加功能是限制阀封闭体22的开启行程。
在图1中未示出的活塞可轴向运动地在套筒10内部被引导。该活塞被驱动克服同样设置在套筒10内且支承在套筒底部16上的活塞复位弹簧30的力来回往复地运动。在这里，在活塞与阀封闭体22之间限定的工作室32的容积发生改变。
在活塞的工作行程期间，在该工作室32中的压力增大，直到由该压力引起的对阀封闭体22起开启作用的压力大于阀簧24的相反方向的起封闭作用的力。一旦出现这种情况，阀封闭体22离开阀座26，压力介质从工作室32流出到流出通道34。
流出通道34由槽35形成，在该实施例中，该槽35示例性地形成在堵头12的套筒侧的端侧上。该槽35横向于堵头12的纵向轴线36延伸并它的始端位于阀室20中。堵头12的该端侧通过扁形凹陷部38形成。由于该扁形凹陷部38，堵头12具有环绕的凸肩40，它环绕封闭套筒10的端部的周侧。在该凸肩40的内侧设有与套筒10的纵向轴线36平行定向的凹部42。该凹部通向槽35并与槽35一起形成流出通道34。流出通道34在从槽35到凹部42的过渡部分处经过一次垂直转向。
堵头12的该端侧只具有一个唯一的槽35。该槽的横截面的尺寸被设计成小于套筒底部16的通孔18的横截面。这种关系对正在流出的压力介质起到节流作用并由此有意地使阀室20中的压力增加。该压力增加确定在阀封闭体22处的流动情况，使得阀封闭体22在从其阀座26离开时执行沿与槽35的方向相反的方向的偏离运动。该偏离运动由于槽35沿径向定向而总是在同一空间方向上进行并由此规定了阀封闭体22在开启状态中的优先位置。根据该优先位置，可更好地控制活塞泵的压缩比。此外，阀封闭体22的规定的优先位置对活塞泵的噪声特性产生积极的影响。
图2是按照本发明设计的堵头121的俯视图。与图1堵头12不同，堵头121除了具有第一流出通道34之外还具有附加的第二流出通道341。流出通道34和341朝着阀室20的两侧延伸并彼此对准地对置。两流出通道34，341具有不同大小的流动横截面，其中在图2中指向上方的第一流出通道34的横截面比在图2中指向下方的第二流出通道341的横截面大几倍。根据最小阻力定律，只有在第一流出通道34中的压力升高且大于阈值时，较小横截面的第二流出通道341才进行通流。该阈值能够通过流出通道34，341的横截面的比值和横截面形状的选择而在结构上进行确定。在低于阈值时，压力介质几乎仅流到第一流出通道34。因此，第二流出通道341形成了限制压力的部分，这是由于该部分具有持久液压渗透性且通流是根据流出通道34中存在的压力水平进行。
例如，当由于环境温度下降，压力介质粘度增加且由此流动阻力增加时，出现所述压力水平增加。也可想到的是，当在活塞泵中的污物颗粒阻碍了第一流出通道34的通流时，出现压力升高。通过两流出通道34，341的通流，限制了活塞泵内的压力水平并由此限制受压力作用的部件的液压负荷。两流出通道34，341因此具有不同的横截面，以便阀封闭体22(图1)与压缩比无关地在离开阀座26时无改变地仍占据优先位置，如在已经结合附图的解释中所说明的那样。
两流出通道34，341分别这样构成，使得从阀室20开始首先设置具有彼此平行的槽侧面的第一节流段44。径向向外与该节流段44相接的分别是扩大流出通道34，341横截面的第二槽段46。第二槽段46过渡到位于堵头121的环绕凸肩40内侧的凹部42中。该凸肩40可以在其周边上分布地具有多个这样的凹部42，以简化在组装活塞泵时套筒10相对于堵头12的定向。凸肩40位于凹部42之间的的突出段起到使两个部件彼此对中的作用。
图3示出了活塞泵堵头122的第二流出通道342的第二实施例。在该特殊设计方案中，第二流出通道342的流动横截面由横贯连接部482阻塞。在组装活塞泵之前，借助合适的工具如冲头或磨削工具使该连接部482成形或将该连接部482去除。通过这样产生的凹部，还要在制造活塞泵时使第二流出通道的流动横截面在形状和尺寸上与之后活塞泵的应用条件相适应并由此确定泵的特性。
图4借助第三实施例示出了用于在堵头123上布置流出通道343的另一种可能方案。在该实施例中，与如图2和3的实施例不同，第二流出通道343不是通过自己的节流段与阀室20相连，而是通过半圆形的第一和第二弧形段503和523与第一流出通道34的节流段44连接。两弧形段503和523围绕阀室20径向间隔地延伸并共同形成封闭的环。弧形段503，523可以具有相通的通道横截面以确定泵的特性，或者以不同的横截面形成。也可能只设置一个弧形段就足够了。环形段503和523可通过成形技术特别简单地进行制造。
在如图5的实施例中，在第二流出通道344中，设有位于阀室20与在堵头124的凸肩40中的凹部42之间的防爆节流部544。该防爆节流部544通过两挡片564和584形成，这两挡片一体地形成在该堵头124的扁形凹陷部38的底部上。两挡片564，584的端部彼此对置并通过它们的间距确定第二流出通道344的流动横截面。防爆节流部544的挡片564，584以相对较薄的壁构成，并且一旦流出通道344的压力水平超过阈值能够发生塑性变形。通过挡片564，584的变形，扩大了第二流出通道344的流动横截面。这样，如图5的防爆节流部544能够防止阻塞流动横截面的污物颗粒在活塞泵内部引起压力升高，在压力升高时受压力作用的部件可能损坏。
当然，在不偏离本发明构思的情况下，可以对所述实施例进行改变或补充。对此，需要说明的是，本发明的主题还可以具有多于一个的第二流出通道。此外，本发明不局限于偶数数量的流出通道。流出通道如上所述完全形成堵头在活塞泵内的端侧上，但也可以部分或只形成在套筒底部靠近堵头的端侧上。

Claims (11)

1.一种液压活塞泵，该液压活塞泵具有泵壳，活塞在该泵壳中可运动地被引导，该液压活塞泵包括在泵体中形成的输入压力介质的流入通道和排出压力介质的第一流出通道(34)，其中，第一流出通道(34)具有阻碍流动的节流位置(44)，
以及所述液压活塞泵还设有用于限制活塞泵内部压力的部分(341；342；343；344)，其特征在于，
所述第一流出通道(34)和所述部分(341；342；343；344)具有持久液压渗透性并且相互被流出的压力介质通流，以及所述部分(341；342；343；344)的通流是根据第一流出通道(34)中的压力而进行的，并且所述部分(341；342；343；344)的通流相对于所述第一流出通道的通流(34)是减小的。
2.根据权利要求1所述的液压活塞泵，其特征在于，所述液压活塞泵是用于具有防滑控制功能的汽车制动系统的。
3.根据权利要求1所述的液压活塞泵，其特征在于，具有持久液压渗透性的所述部分通过至少一个第二流出通道(341；342；343；344)形成，所述第二流出通道的流动横截面小于第一流出通道(34)的流动横截面。
4.根据权利要求3所述的液压活塞泵，其特征在于，所述第一流出通道(34)和所述至少一个第二流出通道(341；342；343；344)彼此液压连通。
5.根据权利要求3或4所述的液压活塞泵，其特征在于，所述至少一个第二流出通道(341；342；343；344)在第一流出通道(34)的节流位置(44)的区域内与第一流出通道(34)液压连通。
6.根据权利要求3或4所述的液压活塞泵，其特征在于，所述至少一个第二流出通道(341；342；343；344)的流动横截面通过防爆节流部(544)限制，该防爆节流部(544)具有至少一个能够根据压力变形的挡片(564；584)。
7.根据权利要求3或4所述的液压活塞泵，其特征在于，所述至少一个第二流出通道(341；342；343；344)具有横贯的连接部(482)。
8.根据权利要求3或4所述的液压活塞泵，该液压活塞泵具有堵头，该堵头以压力介质密封的方式相对于外界封闭泵壳的用于容纳活塞泵的孔，其特征在于，所述至少一个第二流出通道(341；342；343；344)至少部分在该堵头(12；121；122；123；124)靠近活塞泵的端侧上形成。
9.根据权利要求8所述的液压活塞泵，其特征在于，堵头(12；121；122；123；124)具有圆柱体横截面，其中所述第一流出通道(34)和所述至少一个第二流出通道(341；342；343；344)分别相对于堵头(12；121；122；123；124)的纵向轴线(36)沿径向延伸。
10.根据权利要求3所述的液压活塞泵，其特征在于，设有多个第二流出通道(341；342；343；344)。
11.根据权利要求3或4所述的液压活塞泵，其特征在于，所述第一流出通道(34)的流动横截面是所述第二流出通道(341；342；343；344)的流动横截面的多倍。
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