专利名称：活塞泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种符合权利要求1前序部分的活塞泵。
这种类型的泵特别广泛地用在可调控的制动系统如ABS或ESP中。由于大批量生产之故，对它们的成本合算的制造和组装提出越来越多的要求。
DE 198 16 289 A1公开了一种用于活塞泵的、可作为一个构造单元分开进行操作和检测的压力阀，该压力阀特别可通过冲压或咬紧的方式而装配到泵壳中。此外，由此还知道，用于泵的活塞复位的一个复位弹簧以它的背向该活塞的一端支撑在压力阀的一个阀座托架上。本发明就是以这样一种活塞泵为出发点的，它在其组装和制造上都是相对复杂和昂贵的。
因此，本发明的目的是对这种已知的活塞泵要降低其制造、组装方面的成本，也就是要简化其制造和组装工艺。
就这类泵而言，上述目的是通过权利要求1的特征部分中所附的特征而达到的。本发明的原理就在于除了可分开调控的压力阀之外，还至少将复位弹簧经过阀座托架而定位在活塞泵的阀上，这样，该复位弹簧便可同时地与压力阀形成一个完整的组合件。在此情况下，该复位弹簧例如可以通过形锁合、力锁合或摩擦接合的方式与压力阀相连。
其中，有一种设计已证明是特别有利的，按此设计，为活塞的复位弹簧配置一个特定的弹簧保持杯，它以合适方式例如通过摩擦接合、形锁合或者可卸的锁定机构而与阀座托架相连，从而也借此将复位弹簧固定在阀座托架上。
根据本发明的一项改进，弹簧保持杯是基本上设计呈圆筒状的，弹簧保持杯的朝向阀座托架的一端可嵌装在阀座托架的一个凹部中，这样，彼此相邻接的表面大体上通过摩擦接合或形锁合方式而被保持着。由此获得一种简单的结构，这是因为弹簧保持杯刚性稳定地处在阀座托架上。
有利之处是，这里有两种结构形式是可能的。按其中的一种，复位弹簧以它的朝向活塞的一端借助活塞盖上的相应径向突出部加以定位，该活塞盖利用最好配置在弹簧保持杯上的托臂而形成一种笼状保持体，这样，弹簧不会从笼状保持体中掉落出来。在此，这些托臂也特别对泵壳中所配置的活塞密封装置形成一个止挡。
另一种可能性在于将背向活塞的弹簧端通过形锁合或摩擦接合方式而定位在弹簧保持杯的相应端部上，这样，弹簧便不会以这里开着的弹簧保持杯中掉落出来了。对上述两种止动措施而言，重要之点是只有当阀装置同弹簧保持杯水平地定位和装配时，弹簧也才能保持在弹簧保持杯中或者说由弹簧保持杯导引。这一点意味着，压力阀同复位弹簧和可能同时附带地同活塞不仅可以依垂直方向安装，也可以依水平方向安装。这样还可得到这么一个优点，就是两个彼此相对置的活塞可以同时加以安装，而按第一种安装方式，泵壳必须回转180度才能够将带有弹簧的一个阀在另一个阀之后由上而下地导入到泵壳的相应的孔中。
弹簧保持杯不仅可用于弹簧的保持和定位，而且还可以在适合的位置配备一些小的起着类似筛孔作用的穿孔，从而使得弹簧保持杯同时又可起到过滤器的作用，借以防止在压力流体中漂浮的脏物或由彼此相对运动的密封部件和阀部件上而来的排出物，这些脏物和排出物有可能妨碍或损害泵或其它部件。过滤器例如可在连接泵的工作室的压力阀的开口前面，安置在阀座托架上。由于要将弹簧保持杯底部布置在阀座托架的背向阀座的一边前面，所以最好将过滤器安置在弹簧保持杯的这一边的中心处。另一可能性是将筒状弹簧保持杯的外壳面上的过滤器或多个过滤器直接布置在来自泵壳的通道的入口的前面。过滤器可以同弹簧保持杯设计成整体的，但也可以作为分开的部件配置在弹簧保持杯上。
特别有利的做法是，配置市场上常见的滚针轴承的滚针作为活塞。这种滚针当前已按大批量生产制造，所以其售价是低廉的。
根据本发明提出的一个优选的变型，在泵壳中配置了一个吸入阀，该吸入阀可以独立安装和检测，而与压力阀、复位弹簧、弹簧保持杯及活塞无关。这样，本发明提出的活塞泵的装配又进一步加以简化了。
如前所述，如果复位弹簧仍然与泵活塞相连，则可获得特别大的装配组元。装配组元在这里包括压力阀、复位弹簧、弹簧保持杯及活塞。
根据本发明的一项改进，压力阀可以有一个阀盖，在该阀盖中设置了一个减压室，所以可有利地取消单独的减压。
在下面的说明中，将结合附图并参照一些实施例对本发明的其它特征和细节做更详细的描述。其中，在各个变型中所述的特征和关联，原则上都可引用到所有实施例上去。附图表示
图1-2本发明的第一个实施例的纵断面图，带有一个压力阀，在该压力阀中安置了一个弹簧保持架，图3-4压力阀的另一些可能构造，亦以断面视图表示，图5-6另一实施例的断面图，其中，根据本发明，用于一个活塞的一个复位弹簧固定在压力阀上。
图7-10一个变型的纵断面图，其中，在压力阀中配置了一个减压室，图11本发明提出的一项改进的断面视图，其中，复位弹簧附带地与活塞相连，图12本发明的一个优选的实施例，带有一个与弹簧保持杯分开设计成形的过滤器，亦以断面图表示。
图1表示一个泵壳1，在该泵壳中经过一个活塞密封装置2，密封地引入一个泵活塞3。活塞3由一个在图中未示出的偏心轮在图平面中向左移动，然后由一个复位弹簧4将之推回到它的下方死点位置，也就是说在图平面中向右推。于是，活塞3的一个脚依随着图中未示出的偏心轮的外表面。在活塞3上最好配置一个活塞盖5，该活塞盖可以夹紧在图上左边的活塞端部上，从而使该活塞盖5也可依水平的活塞位置附着在活塞3上。复位弹簧4的在图中左边的一端被扣紧在或夹紧在一个弹簧保持杯6中，这样，复位弹簧4同样依水平位置附着在弹簧保持杯6上。复位弹簧4的在图中右边的一端可同样与活塞盖5扣紧或夹紧。弹簧保持杯6自身特别以一个柱状突出部7夹紧在阀座托架9上的一个相应的凹部8中，或者或以别的方式固定在其上，使得它与位置无关地由阀座托架9保持着。这样，根据本发明，复位弹簧4也可按可独立操作的部件形式固紧在阀座托架9上，所以这些部件在装配活塞泵时可以共同地进行安装。
阀座托架9有一个台阶状的通孔10，该通孔的环绕的倒圆的端棱边形成一个支座11，以之用于一个最好呈球形的阀体12。阀体12由一个预加载弹簧13压向支座11，其中，该预加载弹簧以它的另一端支撑在一个弹簧保持架14上。该弹簧保持架14自身以一个环绕的外壳面夹紧在阀座托架9的柱状突出部16上，必要时也可经过圆缘、突起部或突出部17来夹紧。与此相应地，弹簧保持架14的外表面必要时可经过其它的凸圆缘或突出部18而夹紧在或压合在阀盖19的内表面上。这样，该阀包括弹簧保持杯6和复位弹簧4便形成一个结构单元。与之相连的活塞3和活塞盖5也可连接到该结构单元上。
图1中所示的阀是作为压力阀工作的，其中，压力流体经过一个在图1中用虚线绘出的吸入通道20和一个最好在弹簧保持杯6上加工出来的过滤器21而能进入到弹簧保持架14的内腔中。压力流体，特别指的是制动液，从该处可以经过孔口22而进入到阀盖19的内腔，再从此处在其它凸圆缘18之间而进入一环形通道23。此外，弹簧保持架14配有径向的凹槽24，这些凹槽允许压力流体从环形通道23排泄到一个环形室25中，一个用虚线绘出的压力通道26与该环形室相连通，此压力通道特别可以通往一个可调控制动系统的图中未示的轮闸。最好用铝制造的阀盖19可以同泵壳1一起模压成形，如压制部分27所示。模压部最好是环绕的，以便能气密地密封环行室25。
图2所示的结构，与图1相对比，在弹簧保持架14的固定方面和压力流体导引方面，都略有修改。压力流体从弹簧保持架14的内腔中的导出，是经过一些通道实现的，这些通道是由模压在阀座托架9上或阀盖19上的槽30形成的。这样就缩短了压力流体的流动路径，因为压力流体不再能进入到阀盖19的处于弹簧保持架14外面的内腔中。阀座托架9和阀盖19的固定也是分别通过同泵壳的夹紧来实现的，其中，阀盖19可压合在弹簧保持架14的外表面上，阀座托架9则可压合在弹簧保持架的内周面上。槽30还能起到减压孔隙的作用，所以阀盖19的内腔或者说弹簧保持架14的内腔(依图1和图2)就可成为减压室。
此外，在图2中如同图1中一样，图2中未示出的弹簧保持杯可以用钢拉制而成，而阀盖19则可以用铝以流动冲挤法制作而成。弹簧保持架14也可用钢板拉制而成。以上所述的这些结构都具有这样一个优点在将阀盖19和阀座托架9连接成一个单元时，只须在所提及的部分之间施加很小的变形力即可，所以几乎不会出现这样的危险，就是阀座的尺寸因组装之故而改变的危险。所出现的变形主要都由弹簧保持架14的壁承受了。
在图3中所示的本发明的实施例中，取消了一个特定的弹簧保持架14，所以预加载弹簧13便可直接支撑在阀盖19的底部上。在这里，阀盖19和阀座托架9是直接地彼此压合在一起的。在阀座托架9上，模压出特别呈辐射状的槽，这些槽允许压力流体从阀盖19的内腔流出而进入环形室25。这样一来就有利地实现了阀的两个部分9、19的结构简化和更稳固的连接。
在图4所示的实施例中，上述用钢拉制的弹簧保持架14由一个整体用铝拉制的弹簧保持架31所代替，后者保证了阀的密封力，同时为预加载弹簧13提供了支持。盖32最好同样用铝以流动挤压法成形或以拉制法成形，并将之压合在弹簧保持架31上，从而获得一种很稳定的、能节省材料的结构。压力流体可以经过孔口22排泄到压力通道26中，该孔口也可设计成分级的喷嘴，依此，同时还可达到一种减压效应。
图5和6所示的实施例，与图1至4所示的实施例相比，对弹簧保持杯36有一些变改。这就是说，在前面的各实施例中，复位弹簧4的朝向阀的一端通过夹紧或类似固定方式至少以它最上面的一圈而被保持在该处的保持杯体6中；而按图5和6，杯体36一直延伸到密封装置2，与此同时，密封装置2还借助一个依径向朝里的托臂37而保持在其位置上。此外，上述托臂37如此程度地径向朝里收，使得活塞5不能离开弹簧保持杯36的内腔，但在没有活塞的情况下则止靠在托臂37上(见图6)。这样，就能获得一个预加载的、包裹式地预装配的单元，它包含弹簧4、弹簧保持杯36和活塞盖5。如同已经结合图1至4所描述的，弹簧保持杯36的在图中左边的一端又是夹紧在阀座托架9的筒状上凹部8的环绕的侧壁上，所以即使在活塞也可以同时进行安装的水平装配情况下，也能对复位弹簧4实现一种可靠的保持。在弹簧保持杯36上为吸入通道29所配置的径向延伸的一个通孔33，使压力流体能进入到泵的工作室40。因此，依本发明，又获得一个容易装配的包括压力阀和复位弹簧4的单元。
由于采用阶梯式的阀座托架9，所以在背向泵活塞3的一边提供了一个适配直径，这允许弹簧保持杯36(亦如结合图1至4所描述的)随后压合或用其它方式固定在其中。这种弹簧保持杯36可完成多项功能。一方面，经过图中未示出的处于保持杯底部中心部位的细小穿孔或钻孔，压力流体在压力阀之前得到过滤。另一方面，弹簧保持杯36的筒形外部容纳着活塞复位弹簧4和活塞盖5。在托臂37卷边之后，预加载的复位弹簧4便被固定在弹簧保持杯36的内腔中。在装配完的状态下，弹簧保持杯36便以它的托臂37将密封装置2固定在泵壳中。
图7至10所示的实施例具有一个涉及弹簧保持杯6的设计结构，如它结合图1至4已经加以说明的，而压力阀的原理设计结构已从图3至6得知。与前面的结构的主要区别在于阀盖19的内腔已尽可能地扩大成一个减压室44。为了仍然获得必要的稳定性和材料厚度，阀盖19的端部在这里经过泵壳1的终端棱边41被引出，如图7中以虚线表示的轮廓线42所示，视减压室44的所需要的或所希望的大小而定，必须将减压室伸出的长度在某些情况下增大到轮廓线42的程度。
如结合图8中的顶视图所示出的，阀座托架9，为了能特别简单地压接在阀盖19和阀座托架9之间，可以设计成形为具有多角轮廓的冷成形的部件，以便在圆周的部分区域内在阀盖19和阀座托架9之间产生一个径向的缝隙43。阀盖19通过它的造型而形成减压室44的减压容积。其中，阀盖19既可作为冷成形部件设计成形，又可作为旋削部件设计成形，而且通常可以如泵壳1一样，用铝制成。如结合图1至4所说明的，孔隙功能是由一个或几个径向的凹槽或槽30来完成(亦见图2及所属的说明)。制动液或压力流体流过径向缝隙43，流至阀座托架9和阀盖19的碰触点，在此，由凹槽或槽30形成一个隙口。然后压力流体流过凹槽或槽30和压力通道26，例如沿着一个受控的制动装置的一个串联式主油缸(Tandemhauptzylinder)或轮缸(Radzylinder)的方向流动。吸入通道29建立与泵的一个图中未示出的吸入阀的连通，压力流体通过该吸入阀而被吸入到泵中。
压力阀作为以阀的两部分9和19、弹簧保持杯6及复位弹簧4预组装好的单元而装配到例如也用作为阀座的泵壳1中。压力阀和特别是配置在其上的、由槽30形成的孔隙，可以有利地借助依流动方向处于压力阀之前的、特别配置在弹簧保持杯6上的过滤器21而受到保护，以防止从压力流体或制动系统中出来的颗粒物(例如脏物或碎屑物)进入。过滤器21最好用钢片做成，特别利用一个压合座固定在阀座托架9上。如在上面已结合图1至4所述及的，可以制作出一个起减压孔隙作用的沟道，该沟道不仅可以由阀座托架9上的一个凹槽或槽30形成，而且也可以由阀盖19的敞开端上对置的端面上的一个或多个相应径向凹槽形成。即使两个对置的较小的径向凹槽也可以例如用于形成一个减压孔隙，同时，当然必须顾及凹槽(图中未示出)的正确位置。
如图9中所示，减压室44所需容积的大小可能导致下述结果(如结合图7已经述及的)阀盖19的底部会从相对较小的泵壳中突出来。这一点可根据本发明提出的一项改进，加以利用，为此将阀盖19的延长的突出部分47用作为附加的保持点，以之用于固定泵壳或者说用于固定汽车上制动装置的液压-电子控制系统。此外，例如还可将一个橡皮阻尼器48推置到阀盖19的突出部47上，然后例如可将一个板式夹持器49结牢在该橡皮阻尼器上。图9中所示的板式夹持器49和橡皮阻尼器48的几何形状在这里仅仅是示例而已。
结合图10，放弃了由径向凹槽形成的减压孔隙的设计结构，代之以在阀盖19的环形壳面上加置一个径向喷嘴孔46。
图11所示的结构形式表示本发明提出的一项改进，借以获得更大的组合件，为了组装一个作为大批量产品生产的泵，这些组合件可以容易而合算地加以安装。复位弹簧51一直朝活塞52都配有在直径上有所减小的弹簧线圈。因此获得这样一种复位弹簧51，它在其活塞一侧的端部上例如呈锥形地收缩。与此同时，活塞52可在其上端配备一个合适的侧凹53，弹簧51可以卡入其中。图中所示的一种锥形侧凹53的可能性仅是示例而已。这种侧凹也可以是具有四角形或圆形轮廓的槽，或者具有半球形轮廓的槽。重要的一点是，通过侧凹53要为弹簧51创造出一个足够大的、依径向延伸的支承面，该支承面足以能够将必要的复位力通过弹簧51施加到活塞52上，使得该活塞能以它的另一端与图中未示出的偏心轮保持啮合。
如在前面的实施例中已描述的，复位弹簧51是经过一个弹簧保持杯固定在阀座托架54上；但也可直接固定在其上(图中未示出)，例如通过卡紧或夹紧方式。在泵壳上，除弹簧保持杯之外或者也可作为它的一个特定设计，嵌置一个定距件55，该定距件以它的托臂56保持住密封装置57或者一个活塞密封装置60，其中，定距件55如同前面述及的弹簧保持杯一样，可以支撑在阀座托架54上，或者说定距件55本身就可设计成弹簧保持杯。如同所有的本发明实施例那样，密封装置5 7包括一个活塞密封装置60及一个图中未示出的支承环。
定距件或弹簧保持杯55最好至少在一吸入通道58的范围内配备一个滤筛或过滤器59，或者作为过滤器59设计成形，使得它同时对流过的压力流体起着一种过滤功能。具有过滤功能的定距件55既可作为冲压件又可作为塑料件加以设计成形。但如结合弹簧保持杯6在前面所述的，也可以将图11中未示出的侧凹成形在阀座托架54上，复位弹簧51的在图上方的一端可以扣定在这些侧凹中。这样，依本发明就获得一个预装配组合体，它除了包括阀和复位弹簧51之外，还包括活塞52。这种情况下就没有必要让复位弹簧51从外面啮合到活塞的侧凹53中了。确切地说，依图所示，活塞52在图11的左边也可以配置一个在图中从上而来的孔，一个依径向朝外的侧凹就设定在该孔中，被引入在该孔中的复位弹簧51便扣定在该侧凹内。
在图11和12中以61表示一个吸入阀。根据本发明提出的一项优选的改进，该吸入阀61在所有的实施例中都是作为与压力阀、复位弹簧4、51和活塞3、52相分离的部件设计成形的。吸入阀61是特别利用夹紧方式固定在泵壳1中，并与泵壳一起形成一个可简单操作的并可与压力阀分开进行检测的结构单元。
根据图12中所示的本发明的实施例，泵活塞3也是在泵壳1中经过活塞密封装置2密封地进行导引的。正如在前面的实施例中一样，泵活塞3的特别优点是它也可以是一种市场上常见的滚动轴承或滚针轴承的一个滚针或针辊。因此，活塞3是特别作为全活塞3设计成形的。这种活塞3具有特别优质的表面，这种表面在耐磨损和密封方面都有突出的特性。此外，轴承的滚针作为大批量产品，在成本上也是特别合算的。
压力阀也包括阀座托架9，阀座11配置在该阀座托架上，该阀座同特别作为球体设计的阀体12配合作用。阀体12利用弹簧13被压向阀座11，其中，弹簧13以它的另一端支撑在弹簧保持架62上，该弹簧保持架具有一个在图中未示出的导件，以之用于弹簧13。与前面的实施例相似，弹簧保持架62也是固定在阀盖19上，例如用压紧方式固定。
在活塞泵的工作室40中，配置了弹簧保持杯36，它最好与阀座托架9相连。与图5和6中所示的实施例相似，弹簧保持杯36在它的朝向活塞密封装置2的一端上有一个朝向活塞3的托臂37，该托臂将密封装置2保持在其所设定的位置上。此外，托臂37同配置在活塞盖5上的、向外伸出的径向突出部配合作用，从而使得压力阀、弹簧保持杯36、活塞盖5及复位弹簧4可作为可独立操作的结构单元而装配到泵壳1中。因此，根据本发明，复位弹簧4也是间接地经过弹簧保持杯36而固定在阀座托架9上的。除了上述结构外，还可在阀座托架9上配置一个过滤器63，该过滤器在这里不是同弹簧保持杯36一起设计成形的，而是作为一个单独的结构部分设计成形的。
权利要求
1.活塞泵，特别用于可调控的制动系统，在此活塞泵中，泵的一个工作室(40)由一个压力阀界定在一活塞(3，52)之前，其中，一个复位弹簧(4，51)以它的一端支撑在压力阀的一个阀座托架(9，54)上，以它的另一端将活塞(3，52)复位到该活塞的下方死点位置上，所述活塞泵的特征在于所述复位弹簧(4，51)以它的一端直接或间接固定在阀座托架(9，54)上。
2.按权利要求1所述的活塞泵，其特征在于所述复位弹簧(4，51)是经过一个弹簧保持杯(6，36，55)而与阀座托架(9，54)相连的。
3.按权利要求1或2所述的活塞泵，其特征在于所述弹簧保持杯(6，36，55)以它的外表面的至少一个区段保持在阀座支架(9，54)的一个凹部(8)的内壁上。
4.按权利要求2或3所述的活塞泵，其特征在于所述弹簧保持杯(36，55)在它的朝向活塞(3，52)的一端上有一个依径向朝里的托臂(37，56)。
5.按权利要求4所述的活塞泵，其特征在于所述托臂(37，56)为一个安置在泵壳(1)中的活塞密封装置(2，60)形成一个止挡。
6.按以上权利要求中的任一项所述的活塞泵，其特征在于在弹簧保持杯(6，36，55)上分开地或整体地配置了一个过滤器(21，59，63)。
7.按以上权利要求中的任一项所述的活塞泵，其特征在于配置一种市场上常见的滚针轴承的滚针作为活塞(3，52)。
8.按以上权利要求中的任一项所述的活塞泵，其特征在于在泵壳(1)中配置了一个吸入阀(61)，该吸入阀可以相对压力阀、复位弹簧(4，51)、弹簧保持杯(6，36，55)及活塞(3，52)独立地进行安装和检测。
9.按以上权利要求中的任一项所述的活塞泵，其特征在于所述复位弹簧(51)是与泵活塞(52)相连的。
10.按以上权利要求中的任一项所述的活塞泵，其特征在于所述压力阀有一个阀盖(19)，在该阀盖中设置了一个减压室(44)。
全文摘要
本发明涉及一种活塞泵，特别用于可调控的制动系统如ABS或ESP，在此活塞泵上，泵的工作室(40)是由一压力阀界定在一个活塞(3，52)的前面，其中，一个复位弹簧(4，51)以它的一端支撑在压力阀的阀座托架(9，54)上，以它的另一端将活塞(3，52)复位到该活塞的下方死点位置上。大批量生产的泵应尽可能是价格便宜和易于装配的。此外，本发明提出复位弹簧(4，51)还可以直接或间接固定在阀座托架(9,54)上。
文档编号F04B1/00GK1418158SQ01806756
公开日2003年5月14日 申请日期2001年3月16日 优先权日2000年3月21日
发明者阿克塞尔·欣策, 汉斯－迪特尔·赖纳茨, 彼得·福尔茨, 京特·福格尔, 马蒂亚斯·菲林, 乌韦·格赖夫 申请人:大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司