CN102913433A

CN102913433A - 活塞泵、特别是车辆制动系统的活塞泵

Info

Publication number: CN102913433A
Application number: CN2012102755308A
Authority: CN
Inventors: O·格特纳; W·舒勒
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-08-02
Filing date: 2012-08-01
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2032-08-01
Also published as: DE102011080287A1; CN102913433B; FR2978806A1

Abstract

本发明涉及一种活塞泵(10)，特别是车辆制动系统的活塞泵，所述活塞泵具有用于输送流体的输送活塞(14)和活塞复位弹簧(49)，在所述活塞泵中所述活塞复位弹簧(49)是蜗卷弹簧。

Description

活塞泵、特别是车辆制动系统的活塞泵

技术领域

本发明涉及一种活塞泵，特别是车辆制动系统的活塞泵，该活塞泵具有用于输送流体的输送活塞和活塞复位弹簧。

背景技术

在车辆制动系统，例如防抱死系统(ABS)中需要上面所述类型的活塞泵用于输送压力介质。压力介质多指流体，例如制动液。用于这种类型的车辆制动系统的典型的活塞泵包括圆柱形的壳体或者说缸，其用作位于其中的输送活塞的滑动面。输送活塞将压力介质从缸中推出。此外，在活塞泵上设有用于所述压力介质的吸入阀和排出阀。在活塞泵上或者在活塞泵中需要密封元件以避免或减少泄漏。

吸入阀和排出阀用于在通过输送泵实现的压缩阶段期间对压力介质流进行控制。吸入阀防止压力介质在压缩阶段期间回流到抽吸区域中。排出阀防止压力介质从压力侧或者说压缩侧回流到缸中。吸入阀和排出阀通常被构造为弹簧加载的球阀。

发明内容

依据本发明提供了一种活塞泵，特别是车辆制动系统的活塞泵，具有用于输送流体的输送活塞和活塞复位弹簧，在所述活塞泵中活塞复位弹簧是蜗卷弹簧或者说螺线弹簧。

依据本发明的活塞复位弹簧的特征在于，其大致在一个平面中延伸，并且在此从中心开始呈蜗形地或者说螺线形地向外卷绕。因此，该活塞复位弹簧具有很大程度上平的蜗形或者说螺线形状，并且因此与常见的被构造为具有沿纵向轴线方向的线圈的螺旋弹簧不同。这类依据本发明的活塞复位弹簧具有特别小的结构空间需求，并且与其他元件结合实现了能够提供不仅在功能上而且在成本方面都特别有利的泵。特别地，这种活塞泵具有特别小的有害的死区容积。此外，鉴于车辆制动系统的这种活塞泵的其他安装情况，特别有利的是，依据本发明的活塞复位弹簧仅需要特别小的轴向安装空间。因此，依据本发明的活塞泵在其纵向长度方面可以被构造地特别小，这总体上对活塞泵及其缸壳体的整体尺寸和总的材料需求产生非常有利的影响。

依据本发明的活塞泵的输送活塞特别优选地在缸中被引导，并且借助于环形的滑动密封装置相对于缸密封。滑动密封装置将缸的内腔密封，使得在高压的情况下尽可能没有流体能在活塞和缸内侧之间从该内腔本身中流出。在此，滑动密封装置还特别地改善了输送活塞的压力形成动态特性。

替代地或者附加地，所述输送活塞在缸中有利地借助于隔膜密封装置密封。

隔膜密封装置被密封且位置固定地安装在缸以及活塞上，大致在径向延伸并且可以沿轴向偏移。通过这种偏移，隔膜密封装置可以为输送活塞提供在缸中形成压力所需的轴向运动空间。同时，隔膜密封装置还将缸的内腔完全密封，因为隔膜密封装置被位置固定地安装在缸上，而不会滑动。该隔膜密封装置因此提供了一种完全流体密封且无泄漏的活塞泵。该隔膜密封装置优选地借助于止动环固定在成型部件(Umformteil)的杯形形状中。该止动环优选地被夹紧或者压入。

此外，在依据本发明的活塞泵上优选地设有用于将流体引导至输送活塞的引入部以及用于将流体从所述输送活塞引出的引出部，以及所述引入部和/或引出部通过成型部件构成，特别地，所述成型部件基本上是杯形的。

成型部件仅通过塑性成形而不是通过切削成形制造。它们可以以非常低的成本制造，因为为此所需要的塑性成形的成型加工过程，例如压成一个形状或冲压，可以被保持为时间很短。此外，在此不产生或很少产生工具损耗。还可以在很大程度上避免形成毛刺以及由于附着的切屑而产生危险。由在系统中附着的切屑所产生的危险在车辆制动系统中恰好是非常重要的。依据本发明的成型部件针对流体在活塞泵中的引入和/或引出被优选地构造为大致呈杯形。杯形是一种能特别好地借助于成型工艺制造的形状。它特别地适用于在杯的内部围住一个部件并且与该部件一起限定出流动路径。因此，有利地实现了从杯沿沿轴向到杯形形状之内的流入。优选地通过杯底在中心位置从杯形形状流出。

此外有利的是，成型部件构造有流入区段、流出区段和将这些区段相对彼此密封的密封区段。

成型部件为此优选地构造有凹部和/或凸部，使得仅通过成型部件或者通过该成型部件与其他部件的共同作用在这些部件的区段上或区段中形成导路或通道。因此，可以在没有铣削或钻孔加工的情况下形成导路和通道。

此外，优选地在活塞泵中设有缸，所述缸被成型部件包住。

通过这样的设计，可以特别简单地，特别是在泵缸的纵向方向上，将导路和通道设置在泵缸和将其包住的成型部件之间。成型部件特别有利地在其纵向长度的一个区段上包围缸。入口位于其纵向长度的一个区段上。流体导向部沿着缸延伸到另一区段，在该另一区段上流体被引导到缸的内部。

此外，依据本发明的活塞泵还特别有利地设有用于引导输送活塞的缸，所述缸通过成型部件构成。所述成型部件优选地被阶梯式地设计为杯形。

因此相对于切削加工的制造实现了成型加工的上述优点。阶梯式的杯形形状提供了横截面面积大小不同的内腔，其有利地可用于不同的功能区域。在此，有利的是，形成具有较大横截面面积的第一区域，在该第一区域中设有相对于相邻的偏心轮驱动装置的密封装置。特别地，在这个第一区域中，还设有密封装置，特别优选的是结构为隔膜密封装置的密封装置。此外，有利的是，在这个具有较大横截面面积的第一区域中，设置依据本发明的蜗形构造的活塞复位弹簧，该弹簧弹性地支撑输送活塞。杯形形状的底部可以有利地用作用于形成吸入阀和/或排出阀的开口的面。这些开口可以通过简单的冲压工序以高尺寸精度制成。密封面，特别是用于排出阀的关闭体的阀座表面也可以有利地通过这种方式形成。

优选地，在活塞泵中设有缸、吸入阀和排出阀，以及所述吸入阀以及排出阀设置在所述缸的端部上。

所述吸入阀和排出阀集中到一个区域上。在该区域中综合有两个功能，而流体的吸入和排出不会相互产生负面影响。导路引导部(Leitungsführung)也集中在这个区域上。因此，实现了短的导路路径，并且仅产生很小的流动损失。此外，由此还产生了特别紧凑的结构形式。

在一种有利的实施例中，所述吸入阀是铰链阀。

吸入阀在此可以设有盖、可摆动的板或接片、或轴环作为关闭元件。铰链在需要的情况下用于在关闭元件的摆动或者翻转运动期间对其进行导向。铰链被有利地构造为柔性的区段或薄膜区段，在该区段上相邻铰链部件的摆动可以很大程度上无阻力地进行。这提供了一种非常紧凑且低成本的吸入阀设计方案。特别有利的是，将这种吸入阀设置在缸的端侧上。此外，吸入阀被优选地设计为环形元件，该环形元件选择性地覆盖多个在环上间隔设置的开口。铰链阀可以仅由于其材料的弹性从偏转到的位置回复到其初始位置，或者借助于环形弹簧、碟形弹簧、锥形弹簧或者蜗卷弹簧特别节省空间地被弹性预紧。

在另一有利的实施方式中，排出阀是具有阀座和阀体或者说关闭体的中心阀(Sitzventil)。在阀座中的孔可借助于阀体关闭，该阀体为此贴靠在阀座上并在那里密封。优选地，阀体弹性地借助于螺旋弹簧抵靠在阀座上被预紧。阀体优选地通过球体构成，特别地借助于螺旋弹簧被弹性预紧。这类排出阀可以特别节省空间地布置在被构造为环形铰链阀的吸入阀的中央，特别是在如上面所描述的，布置在缸的端侧上。

附图说明

下面借助于所附的示意图对依据本发明的解决方案的实施例进行详细阐述。其中：

图1以立体图示出了依据本发明的活塞泵的第一实施例，

图2以纵向剖示图示出了依据图1的活塞泵，

图3以立体的纵向剖示图示出了依据图1的活塞泵的第一成型部件，

图4以立体的纵向剖示图示出了依据图1的活塞泵的第二成型部件，

图5以纵向剖视图示出了依据本发明的活塞泵的第二实施例，

图6以纵向剖视图示出了依据本发明的活塞泵的第三实施例，

图7示出了依据图6的活塞泵的吸入阀-变型的细节。

具体实施方式

在图1中示出了活塞泵10，特别是用于车辆制动系统的活塞泵，该活塞泵包括其形式为第一成型部件的杯形缸12。在缸12中在图1的左侧设有隔膜密封装置14，该隔膜密封装置基本上横向延伸穿过缸12。在该隔膜密封装置14中央的是输送活塞16，该输送活塞在其指向内的端部上借助于滑动密封装置17以流体密封的方式在缸12中被导向。此外，输送活塞16在其朝向外侧的端部区段上与隔膜密封装置14流体密封地连接。然后，该隔膜密封装置14本身在其径向外边缘上与缸12流体密封地连接。此外，该活塞泵10包括一个另外的杯形的成型部件18。输送活塞16的朝向外侧的端部可以借助于一个未示出的可转动的偏心轮被挤压到缸12中。

缸12被阶梯式地设计为包括具有大半径的圆筒形区段19和半径相对较小的圆筒形区段20。成型部件18同样被阶梯式地设计为包括具有大半径的圆筒形区段21和半径相对较小的圆筒形区段22。

区段21具有基本上与区段20相对应的圆筒形形状，并且被插套或者压在区段20上。区段20还具有三个均匀地分布在区段20上的凹部23，所述凹部分别沿区段20或活塞泵10的轴向在缸12与成型部件18之间产生一个通道或者说间隙24。制动液可以作为流体通过这些间隙24抵达到缸12的内部。

活塞泵10的泵送过程或者说输送过程通过输送活塞16的外部激励被触发。该外部激励优选地借助于偏心轮实现，该偏心轮作用在输送活塞16上，使得该输送活塞沿缸12的轴向做往复运动。

在图2中，还可以看到复位弹簧26、输送腔28、密封元件30、吸入口32、密封元件34、密封弹簧36、排出口38、输送口40以及导路42。

吸入孔32和密封元件30一起构成吸入阀44。排出口38和第二密封元件34一起构成排出阀46。

此外，在成型部件18上构造有突起部48，该突起部在缸的输送区域20的端侧上贴靠在缸12上，并由此形成密封部位50。

此外，在图2中在缸12的区段20和成型部件18的区段21之间，还可以看到三个间隙24中的一个，该间隙形成多个导路42中的一个。制动液可以通过这些导路42从外到达到吸入阀44。与三个间隙24相配合地，在杯形缸12的端面上设置三个吸入口32。因此，制动液首先从外部到达密封元件30的前方。密封元件30被设计为环形盘，其覆盖全部三个吸入口32，并且能够以这种方式将全部三个吸入口封闭。密封元件30借助于复位弹簧26被压向缸12的端侧，并且以这种方式被附加地保持在那里。

此外，在图2中，可以特别好地在剖视图中看到与输送活塞16联接的隔膜密封装置14。在隔膜密封装置14旁边设有活塞复位弹簧49，该活塞复位弹簧被设计为蜗形并且同样地基本上沿径向延伸。借助于活塞复位弹簧49和如已描述的将密封元件30预紧的复位弹簧26，输送活塞16在从缸12出来的方向上被预加载。

复位弹簧26在一端贴靠在输送活塞16上并且在另一端贴靠在密封元件30上。由此，弹簧力作用在输送活塞16上并且在那里在需要时还作用在滑动密封装置17以及密封元件30上。

在将制动液吸入到活塞泵10中时，借助于输送活塞14在密封元件30上产生抽吸，使得该密封元件30将吸入口32打开，由此制动液可以进入到输送腔28中。为了进行这种抽吸，输送活塞14借助于活塞复位弹簧49以及复位弹簧26运动，活塞复位弹簧49以及复位弹簧26在偏心轮回缩时将输送活塞14从缸12中压出。

随后，输送活塞16再次连同固定在其上的滑动密封装置17被偏心轮沿轴向朝活塞泵10的出口38的方向压。由此，在输送腔28中形成压力。该压力通过在铰链阀的作用下将第一密封元件30压在该缸12的设有吸入口32的端侧上而将吸入阀44封闭。输送腔28在此借助于构成高压密封装置的滑动密封装置17以及此外借助于构成泄漏密封装置的隔膜密封装置14被向外密封。此外，压力将输送腔28中的流体经由排出口38朝密封元件34的方向压去。这个密封元件34从其在排出口38上的对应的阀座上被抬起，以及制动液可以在密封元件34旁边经过，从输送口40流出。在此，密封元件34借助于密封弹簧36抵靠在排出口38上被预紧，以由此构成中心阀。

吸入口32和排出口38在缸12的外部通过密封部位50相互隔开。由此，在制动液已经通过排出口38之后，制动液不会返回到导路42和/或输送腔28中。

在图3中，特别示出了多个拱形的凹入部23，这些凹入部与设置在其上的成型部件18相结合构成多个导路42。此外，还示出了布置在输送腔28的端侧上的吸入口32和排出口38。

在图4中，可以很好地识别出用于将活塞泵10的吸入区域相对于该活塞泵的排出区域密封的突起部48。该突起部48被基本上圆形地构造为凸肩或接套。该突起部48置放在位于缸12端侧的在吸入口32和排出口38之间的圆形面上。由此，形成已阐述过的密封部位50以及因此形成流体引入部和流体引出部的密封。

在图5中，示出了活塞泵10的一个实施例，在该实施例中，未设置复位弹簧26。这是可行的，因为借助于蜗形的活塞复位弹簧49可以在轴向产生足够的复位力，从而使输送活塞16从缸12运动出去以及在此时将制动液吸入到输送腔28中。

最后，图6示出了锥形弹簧51，该锥形弹簧在端侧置放在密封元件30上，以将该密封元件压靠在对应的吸入口32上。由此，特别地，此外还由于在这种实施例中没有设置产生使密封元件30抵靠在吸入口32上的这种预紧的复位弹簧26，所以锥形弹簧51改善了密封元件30的密封性能。

Claims

1.一种活塞泵(10)，特别是车辆制动系统的活塞泵，所述活塞泵具有用于输送流体的输送活塞(14)和活塞复位弹簧(49)，其中，所述活塞复位弹簧(49)是蜗卷弹簧。

2.按照权利要求1所述的活塞泵，其中，所述输送活塞(14)在缸(12)中被引导，并且借助于环形的滑动密封装置(17)相对于所述缸(12)密封。

3.按照权利要求1或2所述的活塞泵，其中，所述输送活塞(14)在所述缸(12)中被引导，并且借助于隔膜密封装置(14)相对于所述缸(12)密封。

4.按照权利要求1至3中任意一项所述的活塞泵，其中，设有用于将流体引导向输送活塞(14)的引入部以及用于将流体从所述输送活塞(14)引出的引出部，以及所述引入部和/或引出部通过成型部件(18)构成，所述成型部件特别地基本上是杯形的。

5.按照权利要求4所述的活塞泵，其中，所述成型部件(18)具有流入区段、流出区段和将这些区段相对彼此密封的密封区段。

6.按照权利要求4或5所述的活塞泵，其中，设有用于引导所述输送活塞(14)的缸(12)，所述缸被成型部件(18)包住。

7.按照权利要求1至6中任意一项所述的活塞泵，其中，设有用于引导所述输送活塞(14)的缸(12)，所述缸通过成型部件构成，该成型部件特别地阶梯式地设计为杯形。

8.按照权利要求1至7中任意一项所述的活塞泵，其中，设有用于引导输送活塞(14)的缸(12)、吸入阀(44)和排出阀(46)，并且所述吸入阀(44)以及所述排出阀(46)设置在所述缸(12)的端部上。

9.按照权利要求1至8中任意一项所述的活塞泵，其中，设有吸入阀(44)，所述吸入阀是铰链阀。

10.按照权利要求1至9中任意一项所述的活塞泵，其中，设有排出阀(46)，所述排出阀是中心阀。