专利名称：液压控制的蓄能器腔室阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据独立权利要求1前序部分所述的液压控制的蓄能器腔室阀。
背景技术：
专利文献US 7，543，896 B2中例如公开了液压控制的蓄能器腔室阀，在该蓄能器腔室阀中通过蓄能器活塞中的推杆将弹簧预紧的球座阀打开。这在对于系统特定的弹簧预紧力和液压作用力之间的力量对比的情况下实现。球座阀的操纵通过被压入蓄能器活塞中的圆柱体状的金属推杆实现。蓄能器活塞也容纳有密封环和导向环。在蓄能器活塞和密封盖之间设有相应预紧的压力弹簧，该密封盖通过保持敛缝部(Halteverstemmung)与泵壳相连接。弹簧力与液压作用力相反地作用于蓄能器活塞，并且在弹簧力过剩时使得蓄能器活塞-推杆组合体沿蓄能器腔室阀的打开方向运动。在此，球体通过推杆运动离开阀座并且打开蓄能器腔室阀。公开文献DE 42 02 388 Al中例如描述了用于机动车的液压制动装置。所描述的制动装置包含液压控制的蓄能器腔室阀，该蓄能器腔室阀带有通过第一压力弹簧预紧的封闭元件，该封闭元件密封阀体中的阀座，该蓄能器腔室阀还带有推杆，该推杆与由第二压力弹簧加载的蓄能器活塞相连接，当在弹簧预紧力和液压作用力之间存在特定的力量对比时封闭元件被从阀座压开。在蓄能器腔室阀的这种结构形式中，只要蓄能器腔室容积低于阈值，即蓄能器活塞靠近止挡，就使在弹簧辅助下关闭的阀的密封体通过与蓄能器活塞相联接的销而运动到打开位置。
发明内容
相对于此，带有独立权利要求1的特征的根据本发明的液压控制的蓄能器腔室阀具有的优点是，可以简化零件的可制造性和降低生产成本。本发明的实施方式降低了在蓄能器腔室阀的加工、安装和设计中的精度要求，从而可以进一步降低消耗和生产成本并提高功能稳定性。此外，本发明的实施方式通过以下方式提供了在蓄能器腔室阀的设计中的较大自由度:使带有阀座的阀体和带有推杆的封闭元件能够偏心布置。本发明的核心在于推杆并非固定在蓄能器活塞上而是固定在封闭元件上，以及与此相关的带有推杆的封闭元件的单件式的实施方式，其中推杆首先进行侧向的倾斜运动，然后进行受导引的线性运动，该线性运动通过移近的蓄能器活塞的压力接触来操纵。封闭元件和推杆优选实施为单件式的塑料部件。当然也可以使用其他合适的材料，例如金属来制造单件式的部件。本发明的实施方式提供一种液压控制的蓄能器腔室阀，该蓄能器腔室阀包括通过第一压力弹簧预紧的封闭元件以及包括推杆，该封闭元件密封阀体中的阀座，该推杆穿过阀体的通孔并且能够通过由第二压力弹簧加载的蓄能器活塞运动，以在弹簧预紧力和液压作用力之间存在特定的力量对比时将封闭元件从阀座压开。这意味着在蓄能器活塞上作用的第二压力弹簧的弹簧力大于在蓄能器活塞上作用的液压力和在封闭元件上作用的第一压力弹簧的预紧力。根据本发明，封闭元件和推杆实施为单件式的部件，以在通孔中能纵向运动地导引推杆，其中推杆在打开运动期间贴靠在蓄能器活塞的端面上并首先进行侧向的倾斜运动，然后进行线性运动。通过单件式的实施方式，以有利的方式减少了部件的数量，进而减少部件成本和安装步骤的数量。此外，提高了在用于控制活塞和控制阀的容纳孔在流体块或者说泵壳中的布置和构造方面的灵活性。本发明的其它优点在于，可以使用传统蓄能器的微小改动的蓄能器活塞，因此可以省去用于蓄能器活塞特别精确的线性运动的连接有单件式和/或多件式推杆的特殊活塞和/或其它特殊措施(例如导向环、导引长度、密封件等)的消耗和成本，以在公差情况和操作情况中将连接的推杆可靠且稳固地导入到阀体孔中。此外，本发明的实施方式也使蓄能器腔室阀的中央布置或偏心布置成为可能，因为与蓄能器活塞的端面在何处碰到推杆不相关地保证了功能性。通过从属权利要求描述的措施和改进方案可以有利地改善独立权利要求1中提到的液压控制的蓄能器腔室阀。特别有利的是，封闭元件可以实施为带有内孔的杯形件，第一压力弹簧在该内孔内被导引，该杯形件朝杯开口的方向具有构造为导向面的外部轮廓，该外部轮廓在封闭元件的倾斜状态下贴靠在阀体中的容纳孔的壁上，该容纳孔导引封闭元件。实施为杯形件的封闭元件的导向面可以优选实施成，在最优的倾斜角下平行地贴靠在容纳孔的壁上，因此在线性的打开运动中在整个长度上被导引。为了限制推杆的倾斜运动，可以有利地在阀体中的通孔的下边缘处构造挡止部。通过倾斜角度范围可以补偿组装公差。此外，通过挡止部和限制倾斜运动能够有利地避免封闭元件被卡死。倾斜运动和挡止部例如能够通过阀体中的通孔和推杆的长度和直径的相应尺寸以及通过导向面的长度预先限定。此外，封闭元件可以具有侧向的开口，这些开口作为流动横截面由于带有推杆的封闭元件的倾斜而变窄的补救改善了流体流动。作为替代的，为了改善流体流动可以在封闭元件导向面中或者在阀体容纳孔的壁中设置至少一个凹槽。在根据本发明的液压控制的蓄能器腔室阀的一种有利的设计方案中，蓄能器活塞在其端面具有用于操纵推杆的倾斜运动的操纵部。这意味着，蓄能器活塞的端面不是平的，而是可以实施为具有环绕的凸起，该凸起具有用于操纵推杆的倾斜运动的起动轮廓。用于操纵推杆倾斜运动的起动轮廓可以例如实施为具有预设斜度的斜面，或者实施为具有预设的曲线形轮廓或圆形轮廓的凸面，或者实施为由斜面和凸面构成的组合。在根据本发明的液压控制的蓄能器腔室阀的另一有利设计方案中，推杆实施为带有倾斜几何结构，该倾斜几何结构与环绕凸起的起动轮廓共同作用并且对推杆产生倾斜力矩。因此，打开阀门所需要的力通过一种转换而被减小。由于作用在封闭元件上的液压力不能被忽略，所以倾斜力矩使打开运动变得容易，因为通过产生的打开间隙实现了压力补偿，其有利地影响打开运动。为了对推杆产生倾斜力矩，推杆的倾斜几何结构例如具有尖端，该尖端与环绕凸起的斜面斜度相匹配。额外地或者替代地，用于产生倾斜力矩的倾斜几何结构可以具有曲线形轮廓或圆形轮廓，其与环绕凸起的凸面相匹配。为了触发倾斜力矩，推杆的倾斜几何结构在活塞的起动轮廓上转动或者说滚动，或者由于斜度而滑动。
在附图中示出了本发明的实施例并且在下面的阐述中对该实施例进行详细说明。在附图中，用相同的附图标记表示具有相同或类似功能的部件或元件。图1示出了具有根据本发明的蓄能器腔室阀的一个实施例的阀装置的示意性纵首1J视图。图2示意性示出了图1中带有关闭的蓄能器腔室阀的阀装置的详细剖视图。图3示意性示出了图1中带有部分打开的蓄能器腔室阀的阀装置的详细剖视图。
具体实施例方式在背景技术中已知单独的与蓄能器活塞固定连接的推杆，该推杆压靠在阀封闭元件上。因为在蓄能器活塞和壳体之间按照原理决定需要一定的间隙，所以推杆在封闭元件上的碰撞必须通过对部件公差的高要求得到保证。因为推杆关于控制活塞的旋转中心的杠杆臂相对较大并且控制活塞可以围绕其竖轴(往复直线运动方向)旋转，推杆和蓄能器腔室阀分别在控制活塞以及蓄能器腔室孔中设置在中央位置。因为推杆和蓄能器活塞固定连接并且必须伸入阀体开口中，以使密封体运动到打开位置，所以对于蓄能器活塞和推杆需要在部件几何结构和往复直线运动中的很高的精度。部件的这种精度通常通过高精度的，即高成本的部件、加工和安装达到。蓄能器活塞往复直线运动的精度通过更复杂的结构形式，例如带有附加的导向环，以及更长的导向距离等等而达到。图1示出了带有根据本发明的液压控制的蓄能器腔室阀I的阀装置，该蓄能器腔室阀设置在流体块2或者说泵壳的阶梯容纳孔4内。根据本发明的液压控制的蓄能器腔室阀I的实施方式可以例如应用在机动车的液压制动系统中。如图1至3进一步所示，图示的液压控制的蓄能器腔室阀I的实施例包括通过第一压力弹簧14预紧的封闭元件40和包括推杆22。此处，封闭元件40密封阀体32中的阀座36。推杆22穿过阀体32中的通孔35，在通孔的上边缘处形成阀座36及在通孔的下边缘处构成用于推杆22的倾斜运动的挡止部39，并且所述推杆通过由第二压力弹簧15加载的蓄能器活塞10运动，以在弹簧预紧力和液压作用力之间存在特定的力量对比时首先将封闭元件40倾斜然后将封闭元件40从阀座36压开。当在蓄能器活塞10上作用的第二压力弹簧15的弹簧力大于在蓄能器活塞10上作用的液压力和在封闭元件40上作用的第一压力弹簧14的预紧力时在所示的实施例中是这种情况。如果在蓄能器活塞10上作用的第二压力弹簧15的弹簧力小于在蓄能器活塞10上作用的液压力和在封闭元件40上作用的第一压力弹簧14的预紧力，则封闭元件40被压入阀座36中。根据本发明，封闭元件40和推杆22构造为单件式部件，以在通孔35中能纵向运动地导引推杆22，其中推杆22在打开运动期间贴靠在蓄能器活塞10的端面上并首先进行侧向的倾斜运动，然后进行线性运动。这样有利地降低了液压控制的蓄能器腔室阀I的加工、安装和设计的精度要求，从而可以减少消耗和生产成本并提高功能稳定性。如图1所示，在图示的根据本发明的液压控制的蓄能器腔室阀I的实施例中，带有阀座36的阀体32和带有推杆22的封闭元件40偏心地布置在构成蓄能器腔室5的容纳孔4的右边缘处。图示实施例的核心是封闭元件40和推杆22实施为单件式部件，其优选实施为塑料部件，以在通孔35中导引推杆22并通过移近的蓄能器活塞10的压力接触操纵推杆22。因此在图示的根据本发明的液压控制的蓄能器腔室阀I的实施例中，推杆22与蓄能器活塞10没有连接。如图1至3所示，图示实施例中的封闭元件40实施为带有内孔44的杯形件，第一压力弹簧14在该内孔中被导引。实施为杯形件的封闭元件40朝杯形件的开口方向具有构造为导向面42的外部轮廓，其在图3所示的封闭元件40的倾斜状态下贴靠在阀体32中的容纳孔38的壁上，该容纳孔对封闭元件40进行导引。在导向面42上向下连接的是实施为截球形的封闭几何结构，封闭元件40在关闭状态中以该封闭几何结构在阀座36中进行密封。此封闭几何结构逐渐变成可以具有多种形式的推杆22中。特别有利的是，封闭元件-推杆组合体构造为PPS或PEEK塑料部件。当然也可以使用其他合适的材料或者材料组合来构造封闭元件-推杆组合体。在图示的实施例中，推杆22的横截面积明显小于阀体32中的通孔35的横截面积，在通孔的边缘处构造有阀座36。如图3进一步所示，实施为杯形件的封闭元件40的导向面42在示出的最优的倾斜角下平行地贴靠在容纳孔38的壁上并且在随后的线性运动中在整个长度上被导引。为了限制推杆22的倾斜运动，在阀体32中的通孔35的下边缘处形成挡止部39。如图1至3进一步所示，推杆22具有采用尖端或圆头的形式的倾斜几何结构23。在图示的实施例中，倾斜几何结构23构造为圆头23.1，在蓄能器活塞10的端面上的采用带有凸面11.1的同心环绕的凸起11形式的相应部分与圆头相对地设置。当蓄能器活塞10撞上推杆22以及封闭元件40时，推杆22通过与凸起11的凸面11.1配合的圆头23.1(例如实施为截球体)在轴向或者说线性的偏移前在预定的高度为hi的倾斜区域hs中承受倾斜力矩。由此可以通过一种转换减小用于打开或者说提升封闭元件40所需要的力。由于作用在封闭元件40上的液压力不能被忽略，倾斜力矩使打开运动变得容易，因为通过产生的镰刀形式的打开间隙35.1实现了压力补偿，其有利地影响打开运动。如图1至3进一步所示，阀体32通过压入或敛缝或螺纹连接固定在流体块2中的容纳孔4中。在图示的实施例中，阀体32被压入或敛缝到流体块中2的容纳孔4中。为了容纳和导引封闭元件40，阀体32具有容纳孔38，该容纳孔与通孔35连接。阀座36设置在容纳孔38和通孔35之间的过渡部上。如上所述，通孔35的下边缘用作挡止部39来限制推杆22的倾斜运动，其中通过推杆的例如实施为截球体23.1的倾斜几何结构23在蓄能器活塞10的实施为凸面11.1的起动轮廓11上的转动或滚动产生镰刀形状的打开间隙35.1，该间隙引起压力补偿，由此使进一步的打开运动和封闭元件40从阀座36的压开变得容易。如图2和3所示，实施为杯形件的封闭元件40在侧面的导向面42之下具有侧面开口 46，以使流体通流虽然流动横截面变窄但由于推杆22的倾斜变得容易。额外地或作为替代地，为了改善流体流动，可以在导向面42中或者在阀体32的容纳孔38的壁中设置有至少一个凹槽。如图1至3进一步所示，根据本发明的液压控制的蓄能器腔室阀I的阀体32通过敛缝区域17安装在流体块2或者说泵壳中，并且通过第一保持敛缝部18固定在其位置上。为了制造带有相应敛缝区域17的第一保持敛缝部18，流体组件2或者说泵壳的材料通过适当的敛缝工具塑性变形，从而形成优选为环绕的突出部，该突出部至少部分覆盖敛缝区域17。蓄能器腔室阀I的操纵是通过蓄能器活塞10的轴向移动和封闭元件40通过推杆22的倾斜以及随后的推杆22的轴向或者说线性的移动的操纵实现，以将封闭元件40从阀座压开。蓄能器活塞10通过分级的容纳孔4中的至少一个密封圈16在流体块2或者说泵壳中被密封和导引。在蓄能器活塞10和密封盖7之间布置有预紧的第二压力弹簧，该密封盖板通过另一保持敛缝部9与流体块2或者说泵壳连接。为了制造另一保持敛缝部9和密封盖7，流体组件2或者说泵壳的材料通过适当的敛缝工具塑性变形，从而形成优选为环绕的突出部，该突出部至少部分覆盖密封盖7的边缘。此外，蓄能器活塞10的底侧通过密封盖7中的开口 8与大气压力相连。在蓄能器活塞10的上侧和阀体32之间构造蓄能器腔室阀I的蓄能器腔室5。蓄能器腔室阀I在无压力状态下是打开的。这是通过蓄能器活塞10移动到上部最终位置来实现，这种移动由预紧的第二压力弹簧15引发，该压力弹簧作用在蓄能器活塞10的底侧。与大气相连对于本发明不是强制性必需的。作为替代的没有示出的本发明的实施方式，第二压力弹簧15具有封闭的弹簧空间，因此能够有利地实现液体密封性。在液压系统，优选是机动车的液压制动系统的运行中，第二压力弹簧15的弹簧力克服第一压力弹簧14的弹簧力和在蓄能器活塞10上作用的液压力来作用。此处过量的液压力使封闭元件40通过推杆22沿蓄能器腔室阀I的关闭方向移动。同时封闭元件40被第一压力弹簧14的弹簧力压入阀座36中。过量的第二压力弹簧15的弹簧力使推杆-封闭元件组合体沿蓄能器腔室阀I的打开方向移动。同时封闭元件40通过推杆22运动离开阀座36并且打开蓄能器腔室阀I。流体在打开状态可以近似于无阻碍地从例如与主制动缸相连的第一流体接口 6，经由例如压入和敛缝到阀体32的容纳孔38中的盖34中的相应开口，并且经由打开的阀座36流到流体接口 3，该流体接口通至蓄能器腔室5中并且例如与回油泵相连接。此处通过回油泵产生的作用在活塞10端面上的负压辅助蓄能器腔室阀I的打开。本发明的实施方式提供了 一种蓄能器腔室阀，能够以有利的方式简化地制造其零件，因此能够降低生产成本。此外，本发明的实施方式降低了蓄能器腔室阀在加工、安装和设计中的精度要求，从而可以进一步降低消耗和生产成本并提高功能稳定性。
权利要求
1.液压控制的蓄能器腔室阀，具有通过第一压力弹簧(14)预紧的封闭元件(20)，该封闭元件密封阀体(32)中的阀座(36)，该蓄能器腔室阀还具有推杆(22)，该推杆穿过所述阀体(32)中的通孔(35)并且能够通过由第二压力弹簧(15)加载的蓄能器活塞(10)运动，以在弹簧预紧力和液压作用力之间存在特定的力量对比时将封闭元件(20)从阀座(36)压开，其特征在于，封闭元件(20)和推杆(22)是单件式的部件，以在通孔(35)中能纵向运动地导引推杆(22)，其中推杆(22)在打开运动期间贴靠在蓄能器活塞(10)的端面上并首先进行侧向的倾斜运动，然后进行受导弓I的线性运动。
2.根据权利要求1所述的蓄能器腔室阀，其特征在于，封闭元件(40)是带有内孔(44)的杯形件，第一压力弹簧(14)在该内孔内被导引，所述杯形件朝杯开口的方向具有构造为导向面(42)的外部轮廓，该外部轮廓在封闭元件(40)的倾斜状态下贴靠在阀体(32)中的容纳孔(38)的壁上，该容纳孔导引封闭元件(40)。
3.根据权利要求2所述的蓄能器腔室阀，其特征在于，实施为杯形件的封闭元件(40)的导向面(42)在最优的倾斜角下平行地贴靠在容纳孔(38)的壁上。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的蓄能器腔室阀，其特征在于，在阀体(32)中的通孔(35)的下边缘处形成挡止部(39)，以限制推杆(22)的倾斜运动。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的蓄能器腔室阀，其特征在于，蓄能器活塞(10)在其端面上具有用于操纵推杆(22)倾斜运动的操纵部(11)。
6.根据权利要求5所述的蓄能器腔室阀，其特征在于，蓄能器活塞(10)具有环绕的凸起(11)，该凸起具有用于操纵推杆(22)的倾斜运动的起动轮廓(11.1)。
7.根据权利要求6所述的蓄能器腔室阀，其特征在于，用于操纵推杆(22)的倾斜运动的起动轮廓(11.1)为具有预设斜度的斜面和/或具有预设的曲线形轮廓或圆形轮廓的凸面(11.1)。
8.根据权利要求6或7所述的蓄能器腔室阀，其特征在于，推杆(22)具有倾斜几何结构(23)，该倾斜几何结构与环绕的凸起(11)的起动轮廓(11.1)共同作用并且对推杆(22)产生倾斜力矩。
9.根据权利要求8所述的蓄能器腔室阀，其特征在于，推杆(22)的倾斜几何结构(23)具有尖端和/或具有曲线形轮廓或圆形轮廓(23.1)，该尖端与环绕的凸起(11)的斜面的斜度相匹配，该曲线形轮廓或圆形轮廓与环绕的凸起(11)的凸面(11.1)相匹配。
10.根据权利要求1所述的蓄能器腔室阀，其特征在于，带有阀座(36)和推杆(22)的阀体(32)在形成蓄能器腔室(5)的容纳孔(4)中呈中央布置或者偏心布置。
全文摘要
本发明涉及一种液压控制的蓄能器腔室阀(1)，该蓄能器腔室阀具有通过第一压力弹簧(14)预紧的封闭元件(20)，该封闭元件密封阀体(32)中的阀座(36)，该蓄能器腔室阀还具有推杆(22)，该推杆穿过阀体(32)中的通孔(35)并且能够通过由第二压力弹簧(15)加载的蓄能器活塞(10)运动，以在弹簧预紧力和液压作用力之间存在特定的力量对比时将封闭元件(20)从阀座(36)压开。根据本发明，封闭元件(20)和推杆(22)是单件式的部件，以在通孔(35)中能纵向运动地导引推杆(22)，其中推杆(22)在打开运动期间贴靠在蓄能器活塞(10)的端面上。
文档编号F16K17/04GK103185154SQ201210595230
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者J·黑克尔, D·戈塞 申请人:罗伯特·博世有限公司