CN101849106B - 塑料元件、活塞泵以及装配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种单件式塑料元件(27)，其包括入口阀盖(13)和入口阀座元件(10)，所述入口阀盖和所述入口阀座元件用于机动车液压制动系统的活塞泵(1)的被构造为止回阀的入口阀(12)，其中，所述入口阀盖(13)和所述入口阀座元件(10)通过预定断裂部位(28)互相连接。本发明还涉及一种活塞泵(1)，其具有由单件式塑料元件(27)形成的入口阀盖(13)和入口阀座元件(10)。本发明还涉及一种用于装配所述被构造为止回阀的入口阀(12)的方法。

Description

塑料元件、活塞泵以及装配方法
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1所述的单件式塑料元件、一种按照权利要求8前序部分所述的用于液压制动系统的活塞泵、以及一种按照权利要求10所述的装配方法。
背景技术
活塞泵用在机动车液压制动系统中并通常被称为回油泵。在防滑控制时，活塞泵用于选择性地降低或升高车轮制动缸中的制动压力，从而能调节车轮制动缸中的制动压力。
DE19732770A1示出了一种具有被构造为止回阀的入口阀的活塞泵，其中，该入口阀具有杯状的、被构造为钢板深冲件的入口阀盖。借助用于泵活塞的复位弹簧，该入口阀盖沿轴向被施加弹簧力。在该入口阀盖之内设置有关闭弹簧元件以及关闭体。所述关闭体由所述关闭弹簧元件往阀座方向施加弹簧力，该阀座设置在所述泵活塞的端面上。
此外，已公开了这样的活塞泵，在这些活塞泵中，杯状的入口阀盖被构造为塑料元件，并且入口阀的阀座不是直接设置在泵活塞上，而是设置在与入口阀盖分开的且固定在泵活塞上的入口阀座元件上。已知活塞泵的装配费事，其原因是入口阀盖和入口阀座元件必须相互分开地进行装配。此外，单个部件(入口阀盖和入口阀座元件)的制造成本高。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种易于装配的活塞泵，该活塞泵的部件还能够以低成本进行制造。此外，目的还在于，提出一种作为活塞泵部件的塑料元件，通过使用该塑料元件将简化活塞泵的装配。另外，目的还在于，提出一种用于活塞泵尤其是该活塞泵的入口阀的简化的装配方法。
该目的关于塑料元件是通过权利要求1的特征、关于活塞泵是通过权利要求8的特征、和关于装配方法是通过权利要求10的特征得以实现。本发明的有利改进方案在从属权利要求中予以给出。由说明书、权利要求和/或附图中公开的特征中的至少两个特征所构成的所有组合也落入本发明的范围中。为了避免重复，仅按照装置公开的特征应当视为按照方法公开且能够要求保护。同样地，仅按照方法公开的特征应当视为按照装置公开且能够要求保护。
本发明的构思在于，将在活塞泵工作时分开的塑料部件，即入口阀盖和入口阀座元件，作为单件式塑料元件来制造，其中，该单件式塑料元件具有至少一个预定断裂部位，通过该预定断裂部位的断开，该塑料元件被分成为相互分开的部件，即入口阀盖和入口阀座元件。在最初为单件式的塑料元件中形成入口阀座元件和优选为杯状的入口阀盖，所述单件式塑料元件优选在装配期间才尤其是自动地通过所述预定断裂部位的断开而分成入口阀盖和与入口阀盖分开的入口阀座元件，这带来了一系列的优点。这样，制造单件式塑料元件与分开地制造入口阀盖和入口阀座元件相比成本明显更低。此外，通过使用这样的塑料元件明显简化了活塞泵的装配，其原因是不必操作两个分开的部件而只需要操作一个单件式的塑料元件。此外，所述塑料元件的单件式构造确保了所述部件，即入口阀盖和入口阀座元件由严格相同的材料制成，这在分开制造中就很难实现。因此，保证了部件有相同的磨损特性。
所述单件式塑料元件的一种实施方式是尤其有利的，其中，所述单件式塑料元件作为注塑件来制造。所述塑料元件作为注塑件来制造，使得能够以简单方式维持窄公差，并且能够将所述塑料元件作为能散装的、批量生产的部件来制造。
所述单件式塑料元件的一种实施方式是有利的，其中，至少一个预定断裂部位是这样形成和/或设置的，该预定断裂部位在装配期间自动断开。尤其，应该这样确定至少一个预定断裂部位(材料变薄部位)的材料厚度，使得在通过用于活塞泵的泵活塞的复位弹簧的弹簧力对所述塑料元件或者说尤其是杯状的入口阀盖加载时，或者更确切地说，通过这种加载，预定断裂部位断开。换句话说，至少一个预定断裂部位必须被设计成如此之薄，以至于所述复位弹簧的弹簧力足以使预定断裂部位断开并且由此将所述塑料元件分为所述入口阀盖和所述与其分开的入口阀座元件。
为了在将所述入口阀盖和所述入口阀座元件设计成单件式的情况下实现所述入口阀的关闭弹簧元件和关闭体的装配，在本发明的一种改进方案中，所述尤其是杯状的入口阀盖具有至少两个沿周向相邻的周壁部，其中至少一个周壁部能够沿径向优选是弹性地扳开。通过沿径向扳开至少一个周壁部，形成或更确切地说扩大(轴向的)装配口，以便能够将所述活塞泵的入口阀的关闭体和闭合弹簧元件沿轴向插入所述单件式塑料元件中。
尤其优选的是，所述入口阀盖的所有周壁部都能够沿径向扳开，且优选地在该扳开过程和所述关闭体及所述关闭弹簧元件的装配之后自动地至少近似地重新回弹到其原位。在尤其优选的一种实施方式中，所述周壁部在其自由端区域内还各自形成入口阀盖的一个底部部分，所述入口阀盖的关闭弹簧元件优选地在其装配后沿轴向支撑在该底部部分上，以使所述关闭体朝着所述入口阀座元件的方向受弹簧力的作用。
为了确保在所述单件式塑料元件装配期间尽可能容易地断开所述预定断裂部位，在所述塑料元件的一种优选实施方式中，所述入口阀盖和所述入口阀座元件之间的所述预定断裂部位被构造为最初为一体式的塑料元件的这两个部件或部分之间的径向连接部。在尤其优选的一种实施方式中，所述入口阀座元件在所述预定断裂部位区域中沿轴向伸入所述入口阀盖中。如果在如此构造的预定断裂部位，例如通过所述用于活塞的复位弹簧或者在该复位弹簧的支持下沿轴向对所述入口阀盖施加力，那么该预定断裂部位断裂并且所述入口阀盖沿轴向往所述入口阀座元件的方向移动，直至所述入口阀盖紧贴在入口阀座元件上尤其是紧贴在该入口阀座元件的端面上。
考虑到所述至少一个预定断裂部位的成形，存在不同的可能方案。按照第一替代方案，可以设置一个唯一的、被构造为圆环的预定断裂部位。按照第二替代方案，设置多个沿周向相邻的预定断裂部位也是可行的，其中，所述沿周向相邻的预定断裂部位优选地设置在一个圆环区域上。
所述塑料元件的一种实施方式是尤其有利的，其中，在所述入口阀盖上设置或形成一个高压密封件，该高压密封件在所述预定断裂部位断开后还与所述入口阀盖形成一体。优选地，如此形成所述复位弹簧在所述高压密封件上的接触面，使得除轴向分力外，径向分力沿径向朝外作用于所述高压密封件，从而对所述高压密封件沿径向朝外加载力使其紧贴到衬套上，于是所述高压密封件使容纳所述复位弹簧的挤压室相对于该衬套密封。
本发明还教导了一种用于机动车液压制动系统的活塞泵，该活塞泵具有入口阀，该入口阀具有入口阀盖和与其分开的入口阀座元件。按照本发明，所述入口阀盖和所述入口阀座元件设被计为最初是单件式的，并且仅仅通过至少一个预定断裂部位互相连接，其中，通过所述预定断裂部位的断开，所述两个部件或者部分被相互分开，以便为泵的工作提供入口阀盖和与其分开的入口阀座元件，该入口阀座元件与该入口阀的关闭体共同作用。
所述活塞泵或所述活塞泵的入口阀的一种实施方式是尤其有利的，其中，所述入口阀的关闭弹簧元件优选被构造为螺旋弹簧，该关闭弹簧元件在装配状态下包围所述入口阀盖的中央部分。换句话说，优选为至少近似呈圆柱形的中央部分在所述活塞泵的装配状态下沿轴向伸入所述关闭弹簧元件中。所述关闭弹簧元件由此阻止了所述优选为杯状的入口阀盖的至少一个周壁部无意地扳开。
此外，本发明教导了一种用于装配活塞泵的被构造为止回阀的入口阀的装配方法，或者说一种用于装配活塞泵的装配方法。按照本发明，将之前详细描述过的、最初为单件式的塑料元件固定在活塞泵的泵活塞上优选固定在该泵活塞的端面上，并且使所述(还是)单件式的塑料元件沿轴向相对复位弹簧运动，即该复位弹簧和该塑料元件相向运动，以致该复位弹簧和该塑料元件相互接触且由于在此作用的力使所述塑料元件的所述至少一个预定断裂部位断开，由此使所述入口阀盖和所述入口阀座元件相互分开。
所述装配方法的一种实施方式是尤其有利的，其中，在使所述复位弹簧和所述塑料元件相向运动的方法步骤之前，装配所述入口阀的所述关闭体和所述关闭弹簧元件。这些部件的装配将优选地如下进行，将所述入口阀盖的至少一个周壁部沿径向扳开，接着将所述关闭体和关闭弹簧元件优选沿轴向插入所述入口阀盖中。然后，优选地进行至少一个周壁部沿径向朝内的复位，其中，优选弹性地进行所述周壁部的扳开，以便沿径向扳开的周壁部自动地，优选至少近似完全地，沿径向朝内地回到其原位。
附图说明
本发明其他的优点、特征和细节可从下面对优选的实施例的描述中并借助附图得出，唯一的附图示出：
图1是活塞泵在装配期间的剖视图，其中，在纵向中轴线上方示出了一种具有单件式塑料元件的实施方式，而在该纵向中轴线下方示出了一种根据现有技术的实施方式，该根据现有技术的实施方式具有从一开始就与所述入口阀座元件分开的入口阀盖。
具体实施方式
在唯一的图1中示出了活塞泵1。该活塞泵设置在液压块2中，在该液压块2中，除了所述活塞泵1之外还安置有具有防滑控制装置的车辆液压制动系统的其它未示出的部件，如电磁阀、止回阀和液压蓄能器，这些其它部件在该液压块中相互液压连接。所述液压块2构成所述活塞泵1的泵壳体。在所述液压块2中引入多阶梯形泵孔3。
所述活塞泵1具有泵活塞4，该活塞泵的远离挤压室5的端部通过密封环6相对于偏心室7进行密封。在所述偏心室7中，偏心轮8被驱动而能够绕垂直于所述泵活塞4的纵向延伸方向的转动轴线转动，其中，泵活塞4通过其远离挤压室5的端面9紧贴在所述偏心轮8的周边上，所述偏心轮8沿轴向驱动泵活塞4。
所述泵活塞4靠近所述挤压室5的另一个端部与由塑料制成的入口阀座元件10以传力方式相连接。该入口阀座元件10又通过其靠近挤压室5的端部被容纳于衬套11中，该衬套11借助压配合被安放在泵孔3中。该压配合实现了入口侧和出口侧之间，即活塞泵1的低压侧和高压侧之间的密封。
沿轴向与活塞泵1的入口阀12的入口阀座元件10相接的是杯状的入口阀盖13，该入口阀盖与高压密封件14形成一体，该高压密封件14径向紧贴在所述衬套11的内周上并且既沿轴向又沿径向相对于活塞泵1的泵入口密封挤压室5。
对于泵入口，在入口阀座元件10中设置中央盲孔41，该盲孔41在接近其底部的地方与横向通道42相交。所述盲孔41和所述横向通道42通过液压块2中的流入孔15相通，活塞泵1的制动液经由该流入孔15供给。为了避免微粒进入活塞泵，所述制动液必须在从所述流入孔15径向向外进入到入口阀座元件10的路途中流过环形过滤器元件16。
在衬套11的底部17的中央部分中设置有开口18，该开口18可由被构造为止回阀的出口阀20的阀球19封闭。在此，该阀球19由出口阀弹簧21沿轴向往设置在所述衬套11端面上的出口阀座22的方向施加弹簧力。为此，该出口阀弹簧21一端支撑在封闭盖24中的中央开口的底部23上，另一端支撑在阀球19上。在出口阀20开启时，制动液能够从挤压室5经由未示出的径向通道流出到流出通道25。
图1在纵向中轴线26的下方示出了按照现有技术的所述入口阀12的一种实施方式。可以看出，所述杯状的入口阀盖13被构造为与所述进口阀座元件10分开的部件，由此所述入口阀座元件10和所述入口阀盖13必须在分开的装配步骤中进行装配。
在绘图平面中在所述纵向中轴线26的上方示出了新型入口阀12在装配期间的结构。可以看出，所述入口阀座元件10和所述入口阀盖13(为阐明本发明起见)被构造为单件式的塑料元件27，其中，被构造为注塑件的塑料元件27的这两个部分，即所述入口阀座元件10和具有高压密封件14的所述入口阀盖13通过环形的预定断裂部位28相互连接，该预定断裂部位28被构造为入口阀盖或更确切地说入口阀盖13的高压密封件部分与入口阀座元件10之间的径向连接部。为此，在所述预定断裂部位28区域中，所述入口阀座元件10通过环形凸起29沿轴向伸入所述入口阀盖16中。在装配时，即当使所述单件式的塑料元件27和容纳于挤压室5且被构造为螺旋压力弹簧的用于所述泵活塞4的复位弹簧30相向运动时，所述预定断裂部位28断裂，也就是由于所作用的力而被断开，由此使入口阀盖13往入口阀座元件10的方向运动一个由间隙31的宽度预先规定的距离。在这个未被示出的最终装配位置，所述入口阀盖13通过其相对于挤压室直径利用过盈配合固定的高压密封件14沿轴向紧贴在入口阀座元件10的端面上，并在径向及轴向上连接所述挤压室5的制动液出口。换句话说，预定断裂部位28断开之后，消除了设置在高压密封件14的端面和入口阀座元件10的端面之间被构造为环形槽的周边间隙31。在最终装配状态下，入口阀座元件10的高压密封件14由复位弹簧5通过支撑在逐段弯曲或倾斜的接触表面上而沿径向扩张，使得密封不仅在轴向上而且在径向上得到了保证。高压密封件在径向和轴向上的最终接触压力主要来自于泵活塞4压缩冲程中的流体压力。
为了装配被构造为螺旋压力弹簧的关闭弹簧元件32和入口阀12的在此为球形的关闭体33，在使直到那时仍是单件式的塑料元件27和复位弹簧30相向运动之前，将杯状的入口阀盖33的至少一个周壁部34沿箭头方向35径向朝外扳开，以便形成轴向插入口，该轴向插入口用于将关闭弹簧元件32和关闭体33沿轴向插入入口阀盖13的径向内部区域中。通过形成或更确切地说扩大这个轴向插入口，将关闭体33以及随后将关闭弹簧元件32沿箭头方向36沿轴向插入到入口阀盖13中，以使得关闭体33与形成于入口阀座元件10端面上的内锥形的入口阀座37接触。接着，所述至少一个周壁部34逆着箭头方向35重新径向朝内摆动，而所述关闭弹簧元件32将入口阀盖13的中央部分38容纳在其中并由此防止周壁部34再次扳开。在所述中央部分38的径向内部形成有沿轴向延伸的中央通道39，所述制动液在入口阀12开启时能够通过该中央通道流到挤压室5中。所述关闭弹簧元件32沿轴向支撑在入口阀盖13的环形的底部部分40上，以便能够向着入口阀座37的方向给所述关闭体33施加弹簧力。

Claims (13)

1.一种单件式塑料元件，该塑料元件包括入口阀盖(13)和入口阀座元件(10)，所述入口阀盖和入口阀座元件用于机动车液压制动系统的被构造为止回阀的入口阀(12)，其中，所述入口阀盖(13)和所述入口阀座元件(10)通过预定断裂部位(28)互相连接，以及其中，所述入口阀盖(13)具有至少两个沿周向相邻的周壁部(34)，为了形成足够大的装配横截面以用于沿轴向插入关闭体(33)和关闭弹簧元件(32)，所述周壁部中的至少一个能够沿径向朝外弯曲。
2.按照权利要求1所述的塑料元件，其特征在于，所述周壁部(34)中的至少一个能够弹性地沿径向朝外弯曲。
3.按照权利要求1所述的塑料元件，其特征在于，所述塑料元件(27)被构造为注塑件。
4.按照权利要求1或2中任一项所述的塑料元件，其特征在于，所述预定断裂部位(28)是这样形成和/或设置的，即，在装配活塞泵时该预定断裂部位自动断开。
5.按照权利要求4所述的塑料元件，其特征在于，所述预定断裂部位(28)在通过活塞泵(1)的泵活塞(4)的复位弹簧(30)的弹簧力进行加载时自动断开。
6.按照权利要求1所述的塑料元件，其特征在于，所述预定断裂部位(28)被构造为所述入口阀盖(13)和入口阀座元件(10)之间的径向的连接部。
7.按照权利要求1所述的塑料元件，其特征在于，所述预定断裂部位(28)被构造为所述入口阀盖(13)和入口阀座元件(10)之间的仅是径向的连接部。
8.按照权利要求1所述的塑料元件，其特征在于，所述预定断裂部位(28)被构造为圆环或者由多个沿周向隔开的环段构成。
9.按照权利要求1所述的塑料元件，其特征在于，所述入口阀盖(13)被构造为高压密封件(14)。
10.一种用于机动车液压制动系统的活塞泵，所述活塞泵具有泵活塞(4)，该泵活塞可被驱动做轴向往复直线运动，所述活塞泵还具有被构造为止回阀的入口阀(12)，该入口阀具有关闭弹簧元件(32)和关闭体(33)，其中，所述关闭弹簧元件(32)沿轴向支撑在入口阀盖(13)上，并且朝着与所述入口阀盖(13)分开的入口阀座元件(10)的方向对所述关闭体(33)施加弹簧力，其特征在于，所述入口阀盖(13)和所述入口阀座元件(10)由如上述权利要求任一项所述的单件式塑料元件(27)通过断开预定断裂部位(28)而形成。
11.按照权利要求8所述的活塞泵，其特征在于，所述关闭弹簧元件(32)被设置成包围所述入口阀盖(13)沿轴向指向所述关闭弹簧元件(32)的中央部分(38)。
12.一种用于装配如权利要求10或11中任一项所述的机动车液压制动系统活塞泵(1)的被构造为止回阀的入口阀(12)的装配方法，其特征在于如下步骤：
-通过形状配合连接和/或摩擦连接将单件式塑料元件(27)固定在所述活塞泵(1)的泵活塞(4)上，所述塑料元件包括入口阀盖(13)和入口阀座元件(10)，所述入口阀盖(13)和所述入口阀座元件(10)通过预定断裂部位(28)互相连接，
-使用于所述泵活塞(4)的复位弹簧(30)和所述塑料元件(27)相向运动，并同时断开所述塑料元件(27)的所述预定断裂部位(28)。
13.按照权利要求12所述的装配方法，其特征在于，在相向运动之前，将所述入口阀盖(13)的至少一个周壁部(34)沿径向朝外扳开，接着将关闭体(33)和关闭弹簧元件(32)沿轴向插入所述入口阀盖(13)中。
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