专利名称：活塞泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有权利要求I前序部分的特征的用于具有防滑控制装置的汽车液压制动系统的活塞泵。
背景技术：
用于汽车制动系统的防滑控制装置是已知的，它们通常作为(制动)防抱死控制装置、驱动防滑控制装置和/或行驶动力学控制装置或者说防侧滑控制装置而实现。常用的缩写是ABS、ASR、FDR和ESP。活塞泵用于产生用于防滑控制的液压并且常常被称作回油 泵。活塞泵也可以用于在液压的外能式汽车制动系统中产生液压。用于具有防滑控制功能的汽车制动系统的活塞泵是已知的。它们具有缸体和活塞，活塞能够在缸体中轴向移动并且能够被驱动在缸体中做轴向往复直线运动。用于汽车制动系统的防滑控制装置的活塞泵的缸体常常被设计成位于所谓的液压块体中的圆柱形孔中，该液压块体除了活塞泵之外还包含用于防滑控制的其他液压元件，比如电磁阀、液压蓄能器、止回阀，并且将这些液压元件相互液压连接。这种活塞泵的活塞的往复驱动常常是通过偏心轮实现，该偏心轮能够通过电动机被旋转驱动，并且活塞的端面紧靠在偏心轮的周边上。设置在活塞的远离偏心轮的端侧上的活塞复位弹簧使活塞保持以其靠近偏心轮的端面与偏心轮的周边接触。已知活塞泵的活塞通过密封环密封在缸体中，该密封环在远离泵腔的一侧由支撑环沿轴向支撑。泵腔是在缸体中的腔室，该腔室的容积在活塞的往复直线运动过程中交替地变大和变小，以便交替地吸入和排出制动液，也就是输送制动液。泵腔位于活塞的远离偏心轮的端侧上。密封环通常由橡胶弹性材料制成，而支撑环由刚性塑料制成，该刚性塑料在受到压力作用时不应发生变形或者最多发生很小的变形。支撑环的功能是沿轴向且优选是尽可能大面积地支撑密封环，以避免密封环在受到压力作用时发生缝隙挤压。在用于汽车液压制动系统的防滑控制的活塞泵中，可能出现例如最大可达280bar的压力并且这些压力作用于密封环。缝隙挤压是指密封环流动地也就是塑性地变形到活塞和缸体之间的缝隙中。密封环是在靠近泵腔的那一侧受到压力作用，密封环在相对的也就是远离泵腔的那一侧由支撑环支撑。
发明内容
根据本发明，支撑环具有用于流体、即用于制动液的至少一个纵向通道。通过纵向通道，支撑环的靠近密封环的端侧与其远离密封环的端侧相连通。由此，避免在密封环和支撑环之间形成压力，密封环和支撑环之间的压力通过纵向通道消除。密封环与支撑环之间的压力可能作为所谓的拖曳压力在活塞在缸体内的往复直线运动过程中在密封环和缸体之间产生拖曳泄漏时形成。密封环和支撑环之间的压力形成会使密封环从支撑环移开并且如已说明的那样通过支撑环的至少一个纵向通道得以避免。通常，密封环和支撑环设置在活塞上，也就是与活塞一起运动。也可想到的是相反的情况，即密封环和支撑环设置在缸体中并且与缸体一起保持静止。本发明的优点是，密封环能够由支撑环相对大面积地沿轴向支撑在圆环形表面上，该圆环形表面的外径相当于缸体在密封环和支撑环所处的位置上的内径，而该圆环形表面的内径相当于活塞在密封环和支撑环所处的位置上的外径。仅仅所述至少一个纵向通道在其朝向密封环的开口处的横截面是不起支撑作用的横截面积。从属权利要求的主题是对在权利要求I中所述的发明的有利设计方案和改进方案。根据权利要求2将纵向通道设计成位于支撑环的外周或内周上的纵向凹槽的优点是，与例如同样可作为纵向通道的穿过支撑环的贯通孔相比，支撑环可更加简单地进行制造。权利要求3规定了根据本发明的支撑环位于所谓的补偿活塞上。该补偿活塞如泵活塞一样通过偏心轮，特别是通过与泵活塞相同的偏心轮驱动，但是该补偿活塞和它的缸体不具有流体控制装置，也就是说特别地不但不具有吸入阀也不具有排出阀。补偿活塞与活塞泵的泵活塞相连通并且减小泵活塞的压力脉动。该补偿活塞可以与其缸体一起被理解为液压蓄能器，该液压蓄能器的容积与泵活塞的往复直线运动同步地改变。补偿活塞和其缸体不需要分开的入口和出口，尽管不排除设有分开的入口和出口的可能性，但只需一个接口就足够了。权利要求4规定了在密封环的外侧和内侧上的环绕的凸起，该凸起的顶部密封地紧贴在缸体上或者紧贴在活塞上。“顶部”的意思是凸起的“最高”部分，也就是凸起的在径向上最靠外或者最靠内的环绕的部分，优选地，环绕的凸起按照权利要求5形成在一个密封环上，该密封环除该凸起之外的其余部分具有四边形的环断面。通过环断面的四边形的基本形状，可获得密封环的高的抗压强度，该密封环比较坚固。将密封环的密封区域设计成凸起，同样实现了比较坚固的构造并且由此实现了高的抗压强度。对于特别是密封环的密封区域的抗压强度，不仅仅涉及避免密封环的毁坏，而且也涉及使密封区域在单侧受到压力作用时产生的变形保持很小，使得密封作用尽可能不会受到消极影响。根据本发明设计的密封环的另一优点是该密封环通过压力激活在受到压力作用时，密封环沿轴向被压缩并且沿径向向外和/或向内扩展，从而增大作用在缸体和/或活塞上的压紧力。因此，不仅在低压下而且在高压下都可获得良好的密封作用，其中，压紧力在低压下可以较低，以减小摩擦和磨损。权利要求6规定一端封闭的缸体。这具有这样的优点，即，缸体端部不必用单独的部件封闭。
下面借助于在附图中示出的实施方式对本发明进行详细说明。附图中图I以轴向剖视图示出了根据本发明的活塞和缸体； 图2以立体图示出了如图I的活塞的根据本发明的支撑环；图3以半剖立体视图示出了如图I的活塞的根据本发明的密封环；以及图4示出了根据本发明的活塞泵的示意图。
具体实施例方式图I所示的活塞I以能够轴向移动的方式容纳在缸体2中。在一个端部处，活塞I从缸体2中突出，缸体2的另一端部被设计成由底部3封闭，该底部是缸体2的整体组成部分。活塞I在缸体2中在活塞本身和底部3之间围成一个存储腔4。活塞I能够通过偏心轮5驱动而在缸体2中做轴向往复直线运动，该偏心轮能够通过未示出的电动机驱动而围绕偏心的旋转轴线旋转。在往复直线运动过程中，活塞I交替地使存储腔4的容积变大和变小，从而交替地吸收和排出流体。在存储腔4中设有活塞复位弹簧6，该弹簧支撑在缸体2的底部3上并且通过弹簧支座7沿轴向压靠在活塞I上，并且活塞I的从缸体2突出的前端部保持与偏心轮5的周边接触。弹簧支座7是由板材构成的深冲件，该深冲件为扁盆形并且具有宽的凸缘状的边缘8，活塞复位弹簧6压靠在该边缘上。弹簧支座7安装在活塞I的直径缩小的同轴的突出部9上，该突出部是活塞I的整体组成部分。在弹簧支座7的边缘8和活塞I的环形凸肩10之间在到突出部9的过渡部分处，在活塞I的突出部9上安装有密封环11和支撑环12。密封环11设置在支撑环12靠近存储腔4的一侧上。图2所示的支撑环12具有正方形的环断面，并且在支撑环12的内侧上设有倒角13。在外周上，支撑环12具有三个纵向凹槽14作为用于流体的纵向通道。支撑环12在外侧紧靠在缸体2上，而在内侧紧靠在活塞I的突出部9上。支撑环由一种刚性材料，例如由PTFE (聚四氟乙烯)或者聚酰胺比如PA6. 6构成并且可以包含碳。密封环11如在图3可见具有矩形的环断面，并且在内侧同样具有倒角15而在外周上具有环形的凸起16。凸起16的顶部17密封地紧靠在缸体2上。顶部17是凸起16的在径向上最靠外的区域，在所示的实施方式中，顶部17被倒圆。顶部17与凸起16—样是环绕的。密封环11由一种弹性材料，例如弹性体如EPDM(三元乙丙橡胶)构成。图4以示意图示出了根据本发明的多活塞泵18，该多活塞泵具有如图I的活塞I和缸体2。多活塞泵18被设计成用于汽车液压制动系统，例如作为具有防抱死控制功能、驱动防滑控制功能和/或行驶动力学控制功能或者防侧滑控制功能的汽车制动系统的回油泵。这些控制功能的常用缩写为ABS、ASR、FDR和/或ESP。多活塞泵18的另一个应用领域是汽车电液制动系统(缩写为EHB)。汽车电液制动系统是指通过活塞泵产生制动所需的工作制动压力的外力制动系统，该活塞泵是外能供给装置的一部分。多活塞泵18被设计成用于制动回路。多活塞泵18具有三个活塞1、19，这些活塞呈星形地围绕偏心轮5设置，在图I中也示出了偏心轮5的一部分。活塞1、19能轴向移动地容纳在缸体2、20中，这些缸体安装在未示出的液压块体内的泵孔中。在液压块体中，除了缸体2、20之外还安置了其他液压元件，例如防滑控制装置的液压蓄能器和电磁阀，并且这些其他液压元件通过构成制动液管路的孔相互液压连接。液压块体在图中没有示出，它对于这种防滑控制装置来说是已知的。在图4下方以示意的方式示出了如图I的活塞I和缸体2。偏心轮5能够通过在图中未示出的电动机驱动而围绕旋转轴线22旋转，偏心轮5相对于旋转轴线22是偏心的。在旋转驱动中，偏心轮5在围绕旋转轴线22的圆形轨道上运动。旋转轴线22位于活塞1、19的假想纵轴线的交点上。 在活塞I、19的远离偏心轮5的端侧，在缸体2、20中设有活塞复位弹簧6、23，这些复位弹簧使活塞I、19保持与偏心轮5的周边接触。在旋转驱动中，偏心轮5驱动活塞I、19使它们在缸体2、20中做往复直线运动。在图4上方示出的两个活塞19具有流体控制装置，该流体控制装置包括吸入阀24和排出阀25。吸入阀24集成在活塞19中，但这不是强制性的。阀24、25被设计成止回阀，它们控制制动液的通流方向。制动液沿径向通过横向孔流入活塞19中，接着通过轴向孔并且通过集成在活塞19中的吸入阀24流入缸体20中的泵腔中。制动液通过排出阀25流出泵腔。从活塞泵已知制动液的通流和输送。具有包括吸入阀24和排出阀25的流体控制装置的两个泵活塞19在下文被称作泵活塞19。它们的入口 26相互连接，同样它们的出口也相互连接，它们的出口构成多活塞泵18的共同的出口 27。两个栗活塞19呈V形布直，角度偏移例如为90°。这广生的结果是两个栗活塞19的输送流的同样为90°的相移和在出口 27处的脉动性制动液流动。与图I中的活塞I相对应的第三个活塞I在下文被称作补偿活塞，该补偿活塞不具有阀也不具有流体控制装置。该补偿活塞位于两个泵活塞19的角平分线上并且相对于偏心轮5与两个泵活塞19对置，由此总体上得到活塞1、19的星形布置。通过与两个泵活塞19对置地布置在角平分线上，补偿活塞I与两个泵活塞19的总输送流反相地进行泵送。补偿活塞I只具有一个接口 28，该接口与出口 27连接，也就是说，补偿活塞I与两个泵活塞
19连通。接口 28被引导穿过补偿活塞I的缸体2中的相互交叉的多个径向孔29(参见图I)。补偿活塞I在其做往复直线运动时交替地从出口 27吸入制动液并且接着将吸入的制动液体积重新排出到出口 27中。由于补偿活塞I与两个泵活塞19反相地被驱动，所以补偿活塞I在泵活塞19的输送流量很大的时候吸入制动液。如果泵活塞19在它们的返回行程中不输送制动液，则补偿活塞I排出制动液，从而根据本发明的多活塞泵18在两个泵活塞19在返回行程中不进行输送时也在出口 27处具有输送流量。也就是说，补偿活塞降低了泵活塞19的最大输送流量并且在两个泵活塞19进行很少量的输送或者不进行输送时提高了或者说产生了输送流量。多活塞泵18的压力脉动减小并且其大小大致与一个可比较的多活塞泵(其具有四个带有流体控制装置的泵活塞)的压力脉动一样大。在行程相同的情况下，泵活塞19的活塞面积比补偿活塞I的活塞面积扩大七倍。相同的行程是通过以共同的偏心轮5驱动所有活塞I、19而得到的。支撑环12的纵向凹槽14避免由于在活塞I的往复直线运动中在经过密封环11时产生的所谓的拖曳泄漏而在密封环11和支撑环12之间形成压力。拖曳泄漏是通过制动液产生的，该制动液作为润滑膜粘附在缸体2上并且在活塞I朝向存储腔4的行程中被密封环11和支撑环12碾过并且该制动液的一小部分在沿相反方向的返回行程中被刮除。具有密封地紧贴在缸体2上的环绕的顶部17的环绕的凸起16产生良好的密封作用。较为坚固的环绕的凸起16使密封环11具有较大的稳定性，该密封环由弹性材料构成，从而密封环11也能承受在汽车液压制动系统中通过多活塞泵18产生的高压。
泵活塞19可以如补偿活塞I 一样具有突出部2，在该突出部上设有密封环11和支撑环12，如在图I至3中所示和上文借助于提到的附图所说明的。由活塞1、19在缸体2、20中包围的腔室对于泵活塞19来说被称作泵腔而对于补偿活塞I来说被称作存储腔4。
权利要求
1.用于具有防滑控制装置的汽车液压制动系统(18)的活塞泵，该活塞泵具有活塞(I)，该活塞能够在缸体(2)中轴向移动并且能够被驱动在所述缸体(2)中做轴向往复直线运动，其中，一个密封环(11)将所述活塞(I)密封在所述缸体(2)中以及一个支撑环(12)设置在所述密封环(11)远离存储腔或泵腔(4)的一侧上并且在远离所述存储腔或泵腔(4)的一侧上沿轴向支撑所述密封环(11)，其特征在于，所述支撑环(12)具有用于流体的至少一个纵向通道(14)。
2.如权利要求I所述的活塞泵，其特征在于，所述支撑环(12)具有至少一个纵向凹槽(14)作为纵向通道。
3.如权利要求I所述的活塞泵，其特征在于，所述活塞(I)是用于减小所述活塞泵(18)的压力脉动的补偿活塞，所述补偿活塞与所述活塞泵(18)的至少一个泵活塞(19)相连通；以及所述活塞(I)和所述缸体(2)不具有流体控制装置。
4.如权利要求I所述的活塞泵，其特征在于，所述密封环(11)在其外侧和/或内侧上具有环绕的凸起(16)，所述凸起的顶部(17)密封地紧贴在所述缸体(2)或紧贴在所述活塞(I)上。
5.如权利要求4所述的活塞泵，其特征在于，所述密封环(11)具有四边形的环断面，该环断面带有位于外侧和/或内侧上的环绕的所述凸起(16)。
6.如权利要求I所述的活塞泵，其特征在于，所述缸体(2)具有一个封闭的端部。
全文摘要
本发明提出，将具有防滑控制功能的汽车制动系统的活塞泵的密封环(11)的支撑环(12)设计成具有纵向凹槽(14)，以避免由于拖曳泄漏在所述密封环(11)和所述支撑环(12)之间形成压力。
文档编号F04B1/04GK102630278SQ201080053456
公开日2012年8月8日 申请日期2010年9月29日 优先权日2009年11月27日
发明者H·赫尔曼, K-P·施莫尔, N·阿拉策, R·舍普 申请人:罗伯特·博世有限公司