CN106715900A - 活塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有多级式活塞(4)的活塞泵(1)，该活塞泵设置为防滑控制的车辆制动设备的液压泵。根据本发明，多级式活塞(4)的活塞级(8)限定出分级腔(36)，该分级腔通过差压阀(37)与泵出口(34)连通。分级腔(36)与挤压腔(25)相反地进行吸取和排挤，然而量更小，由此得到泵出口(34)中的更稳定的制动液体体积流和更小的压力波动。

Description

活塞泵

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分的特征的活塞泵。活塞泵设置成用于防滑控制的车辆液压制动设备。

背景技术

专利申请DE 10 2004 061 810 A1公开了一种活塞泵，其具有在直径上分级的多级式活塞，该多级式活塞可在在内部同样在直径上分级的泵孔中沿轴向移动。泵孔不必通过钻孔制成，而是原则上可以任意方式制成。为了驱动多级式活塞在泵孔中来回地往复运动，已知的活塞泵具有偏心轮，偏心轮布置在多级式活塞的偏心轮侧的前端处，并且多级式活塞以其前端贴靠在偏心轮的周边处。在远离偏心轮的端侧上，为了清楚的说明，该端侧在此被称为挤压侧，已知的活塞泵的多级式活塞在泵孔中限定出挤压腔，多级式活塞在来回的往复运动中使挤压腔的体积交替地变小和变大。使挤压腔的体积变小的活塞行程在此被称为前进行程，使挤压腔的体积变大的反方向上的行程在此被称为返回行程。已知的活塞泵的多级式活塞具有背对挤压腔的环形级，该环形级在泵孔中限定出一个腔室，为了清楚的说明，该腔室在此被称为分级腔。分级腔的体积变化与挤压腔的体积变化相反，在多级式活塞的前进行程中分级腔的体积变大，并且在多级式活塞的返回行程中分级腔的体积变小。已知的活塞泵的分级腔是泵孔中的包围多级式活塞的环形腔，其横截面小于挤压腔的横截面，从而分级腔的与挤压腔相反的体积变化在多级式活塞的往复运动中更小。分级腔和挤压腔与泵出口连通。在前进行程中，已知的活塞泵的多级式活塞将流体从挤压腔排挤到泵出口中并且将流体从泵出口吸入到分级腔中。因为挤压腔的体积变化大于分级腔的体积变化，所以活塞泵在前进行程中将流体从泵孔排挤到泵出口中。在返回行程中，已知的活塞泵将流体从泵入口通过进入阀吸入挤压腔中，挤压腔的体积在返回行程中变大，并且将流体从分级腔排挤到泵出口中。因此，已知的活塞泵具有的优点是，其在前进行程以及返回行程中将流体排挤到泵出口中，由此流体体积流在泵出口中更稳定且压力波动更小。理想地，挤压腔和分级腔的横截面之比为2:1，从而活塞泵在两个行程中将相等的流体排挤到泵出口中。

发明内容

根据本发明的、具有权利要求1的特征的活塞泵具有多级式活塞，该多级式活塞具有一个或多个活塞级。多级式活塞优选地柱状地具有一个或多个直径分级部，即，形成一个或多个活塞级的环形级。然而，柱状形状和环形级对本发明来说不是强制性的。多级式活塞布置在同样分级的泵孔中并且可来回地往复运动地驱动。泵孔是筒体、泵壳体、液压块等等的内面，在其中可移动地布置有多级式活塞。泵孔可以不同于钻孔的方式制成并且和多级式活塞一样优选地、然而不是强制性地是柱状地并且具有一个或多个直径级。

在此处被称为挤压侧的一侧，多级式活塞在泵孔中限定出挤压腔，挤压腔的体积在多级式活塞的往复运动中根据其运动方向改变。在背对挤压腔的活塞级处，根据本发明的活塞泵的多级式活塞在泵孔中限定出在此被称为分级腔的一个腔室。在多级式活塞的往复运动中，分级腔的体积也发生变化，然而与挤压腔的体积相反地改变。在多级式活塞的在此为了明确的表示而被称为前进行程的行程中挤压腔的体积变小，而分级腔的体积变大。在多级式活塞的在此被称为返回行程的相反的行程中，挤压腔的体积变大，并且分级腔的体积变小。分级腔的横截面小于挤压腔的横截面，从而在多级式活塞的往复运动中挤压腔的体积变化大于分级腔的相反的体积变化。理想地，挤压腔和分级腔彼此的横截面之比为2:1。

在前进行程期间，根据本发明的活塞泵的多级式活塞通过其挤压侧将流体从挤压腔排挤到泵出口中，并且同时将更少的流体量从泵出口或挤压腔吸到分级腔中，从而活塞泵在其多级式活塞的前进行程中总地将流体排挤到泵出口中。在返回行程中，活塞泵将流体从泵入口吸入到挤压腔中并且将流体从分级腔排挤到泵出口中，从而根据本发明的活塞泵还在返回行程中将流体排挤到泵出口中。在横截面之比为2:1时，在前进行程和返回行程中的排挤体积一样大。通过在前进行程以及返回行程中将流体排挤到泵出口中，根据本发明的活塞泵比没有压力侧或排出侧的活塞级的传统的活塞泵具有在泵出口中的更稳定的流体流，并且压力波动更小。

根据本发明，活塞泵具有阀，分级腔通过阀与泵出口连通。通过阀可使分级腔在确定的运行状态下液压地与泵出口分开。例如在泵出口中的高的背压的情况下，阀可关闭并且由此将分级腔与泵出口液压地分开，从而多级式活塞在泵出口中的高的背压的情况下不是通过活塞级排挤流体，而是仅通过挤压侧排挤流体。

从属权利要求的对象是在权利要求1中说明的本发明的有利的设计和改进方案。

权利要求2提供了用于分级腔的止回阀，其防止流体从泵出口回流到分级腔中。

权利要求3提供了受压力控制的阀，阀在泵出口中的压力超过阀的关闭压力时关闭。权利要求4提供了差压阀，差压阀在泵出口和分级腔之间的压差超过压力阀的压差的关闭压力时关闭。这两个设计方案在泵出口中的高的背压的情况下使分级腔与泵出口液压地分开，从而多级式活塞在泵出口中的高的背压的情况下没有通过活塞级输送。

权利要求5旨在使泵活塞还在吸入侧构造为多级式活塞，从而根据本发明的活塞泵的吸入体积流还分布在前进行程和返回行程中。本发明的设计方案的优点是在活塞泵的吸入侧的更稳定的体积流和更小的压力波动。

附图说明

下面借助在附图中示出的实施方式进一步阐述本发明。图 1示出了根据本发明的活塞泵的轴向剖面。附图应理解为用于阐述和理解本发明的示意性的且简化的图示。

具体实施方式

在附图中示出的根据本发明的活塞泵1设置为用于防滑控制的车辆液压制动设备的液压泵，在其中，这种液压泵还被称为回流泵。液压泵在防滑控制或制动期间或为了防滑控制或制动而用于增压、升压和在车轮制动压力下降时使制动液体回流。活塞泵1布置在液压块2中，液压块还可理解为泵壳体。液压块2为方形的金属块，例如由铝合金制成，在液压块中，除了活塞泵1之外，布置有防滑控制部的其他液压结构元件，并且通过液压块的孔彼此液压连接。防滑控制部的这种其他的液压结构元件为电磁阀、止回阀、液压蓄能器、缓冲器。用于防滑控制部的液压块是已知的并且在此不作进一步阐述。

活塞泵1具有空心柱状的缸套3，缸套还可理解为活塞泵1的缸体，并且在直径上分级的柱状的多级式活塞4可沿轴向移动地容纳在该缸套中。在多级式活塞4的从缸套3突出的一端处布置有可转动地驱动的偏心轮5，偏心轮的转动轴线相对于多级式活塞4的轴线沿径向伸延。活塞弹簧6布置在缸套3中、支撑在缸套底部7处并且压靠着多级式活塞4的远离偏心轮5的端侧，并且活塞弹簧6将多级式活塞4的偏心轮侧的端部压靠到偏心轮5的周边上，从而在转动驱动偏心轮5时，多级式活塞4受到驱动而沿轴向在缸套3中来回地往复运动。

多级式活塞4具有两个锥形的直径分级部，多级式活塞通过该直径分级部朝缸套底部7的方向扩宽。在此，直径分级部被称为活塞级8、9。缸套3在内部与多级式活塞4互补地在直径上分级，多级式活塞4在活塞级8、9之间并且以其最大的直径(即，在远离偏心轮5且较大的活塞级8的背对偏心轮5的一侧上)在内部贴靠缸套3的柱状内面。缸套3(如已经所述的那样，其还可被理解为筒体)的内侧还可与其制造方式无关地理解为泵孔10。在活塞级8、9之间并且在远离偏心轮5的更大的活塞级8的背对偏心轮5的一侧上，多级式活塞4通过密封环11密封在泵孔10中。

在缸套3之外，活塞泵1的多级式活塞4与形成活塞泵1的泵入口12或吸入侧的孔沿径向相交。通过在多级式活塞4的周边处的沿轴向平行的通道13使得活塞泵1的泵入口12与环形的吸入腔14连通，吸入腔在缸套3中形成在偏心轮侧的筒体级15和偏心轮侧的活塞级9之间。

多级式活塞4具有轴向的盲孔16，盲孔在多级式活塞4的远离偏心轮5的端侧引入，该端侧在此被称为挤压侧17。轴向的盲孔16与径向孔18相交，通过径向孔使得盲孔16与泵入口12连通。在盲孔16的形成阀座19的通入部处布置有作为活塞泵1的进入阀20的止回阀。进入阀20具有作为隔断体21的球体，其被阀弹簧22加载而靠着阀座19。隔断体21和阀弹簧22容纳在筒管状的阀壳23中，阀壳具有凸缘24，凸缘被活塞弹簧6保持在多级式活塞4的挤压侧17处。在多级式活塞4的挤压侧17和筒体底部7之间，活塞泵1具有在缸套3中的挤压腔25，挤压腔的体积在多级式活塞4来回地往复运动时交替地变小和变大。多级式活塞4离开偏心轮5的运动在此被称为前进行程，该运动使挤压腔25的体积变小。多级式活塞4朝偏心轮5方向的相反的运动在此被称为返回行程并且使挤压腔25的体积变大。由于挤压腔25在多级式活塞4的返回行程中体积变大，活塞泵1将制动液体从入口12通过彼此相交的径向孔18、轴向的盲孔16和打开的进入阀20吸入到挤压腔25中。同时，在多级式活塞4的返回行程期间，吸入腔14的体积变小，其中，多级式活塞4通过偏心轮侧的活塞级9将制动液体从吸入腔14通过通道13排挤到泵入口12中。这使得在泵活塞4的返回行程期间通过泵入口12的吸入体积减小。因为吸入腔14的横截面面积小于挤压腔25的横截面面积，所以在返回行程期间从吸入腔14排挤到泵入口12中的制动液体体积小于吸入到挤压腔25中的制动液体体积，从而总是还产生通过泵入口12吸入的制动液体体积。理想地，挤压腔25和吸入腔14的横截面面积具有的比例为2:1，从而在多级式活塞4的返回行程中，从吸入腔14排挤到泵入口12中的制动液体是吸入到挤压腔25中的一半。

在多级式活塞4的前进行程中，进入阀20关闭，并且吸入腔14的体积变大，从而活塞泵1还在多级式活塞4的前进行程期间通过泵入口12吸入制动液体。如果挤压腔25和吸入腔的14的横截面之比为2:1，流动通过泵入口12的制动液体体积在多级式活塞4的前进行程和返回行程中一样大。吸入腔14中制动液体的吸入和排挤引起以阐述的方式在前进行程以及返回行程中吸入制动液体，并且由此引起更稳定的吸入体积流和作用到活塞泵1的吸入侧的更小的压力波动。

为了排出，缸套底部7具有中心孔26，中心孔的外部的通入部形成活塞泵1的排出阀27的阀座。在示出且说明的实施方式中，排出阀27同进入阀20一样构造为止回阀并且具有作为隔断体28的球体，隔断体被阀弹簧29从外部加载而靠着在缸套底部7中的中心孔26的形成阀座的通入部。隔断体28和阀弹簧29布置在泵盖30中的盲孔30中，泵盖耐压地压入或填入到液压块2中。在泵盖30和缸套底部7之间存在径向间隙32，径向间隙交接到包围缸套3的环形间隙33中，形成还可理解为活塞泵1的压力侧的泵出口34的径向孔通到该环形间隙中。在前进行程中，多级式活塞4使挤压腔25的体积变小并且将制动液体从挤压腔25通过打开的排出阀27排挤到径向间隙32中，制动液体从该径向间隙通过环形间隙33流到泵出口34中。

在远离偏心轮的活塞级8和在缸套3的内部中的关联的环形级35之间，多级式活塞4限定出在缸套3中的环形腔，其在此被称为分级腔36。分级腔36的体积在多级式活塞4的前进行程中变大，在其中挤压腔25的体积变小，并且分级腔36的体积在多级式活塞4的返回行程中变小，在其中挤压腔25的体积变大。因为环形的分级腔36的横截面面积小于挤压腔25的横截面面积，所以分级腔36在多级式活塞4的行程中的体积变化小于挤压腔25的相反的体积变化。在此同样理想的是，横截面之比为2:1，从而挤压腔25和分级腔36的体积变化之比为2:1。

分级腔36通过阀37与包围缸套3的环形间隙33连通，并且由此与泵出口34连通。如果在前进行程期间多级式活塞4将制动液体从挤压腔25排挤到泵出口34中，活塞泵1将制动液体从环形间隙33或泵出口34吸到分级腔36中。在前进行程中吸入到分级腔36中的制动液体体积小于同时从挤压腔25排挤出的制动液体体积，从而活塞泵1总地将制动液体排挤到泵出口34中。

在多级式活塞4的返回行程中，排出阀27关闭，并且多级式活塞4将制动液体从在返回行程中变小的分级腔36排挤到泵出口34中，从而活塞泵1还在返回行程中将制动液体排挤到泵出口34中。在理想情况下，在多级式活塞4的前进行程中从挤压腔25排挤出的制动液体量是吸入到分级腔36中的制动液体量的两倍，由此在前进行程中和在返回行程中由活塞泵1总地排挤到泵出口34中的制动液体量相等。由于分级腔36，更确切地说由于多级式活塞4的在排出侧或压力侧分级的构造方案，活塞泵1具有分布到前进行程和返回行程中的更稳定的排出体积流；降低了在泵出口34中并且因此在活塞泵1的压力侧的压力波动。

在本发明的示出和说明的实施方式中，配给分级腔36的阀37是止回阀或差压阀，其通过阀弹簧38保持打开，并且在泵出口34和分级腔36之间的压差超过阀37的关闭压力时关闭。通常，阀37还可理解为受压力控制的阀。阀37的关闭压力例如为40bar。如果在泵出口34和分级腔36之间的压差超过阀37的关闭压力，阀37关闭并且由此使分级腔36和泵出口34液压分开。由此，多级式活塞4的远离偏心轮的活塞级8最大克服阀37的关闭压力做功，这限定了使多级式活塞4朝返回行程方向运动的、必须由活塞弹簧6施加的力。

Claims (5)

1.活塞泵，其包括具有活塞级(8、9)的多级式活塞(4)，该多级式活塞能被驱动成在分级的泵孔(10)中来回地往复运动，其中，所述活塞泵(1)在所述多级式活塞(4)的挤压侧(17)具有在所述泵孔(10)中的挤压腔(25)，该挤压腔在一侧通过所述多级式活塞(4)限定，并且该挤压腔的体积在所述多级式活塞(4)的前进行程中变小并且在所述多级式活塞(4)的在相反方向上的返回行程中变大，其中，所述活塞泵(1)在所述多级式活塞(4)的活塞级(8)的背对所述挤压腔(25)的一侧具有在所述泵孔(10)中的分级腔(36)，该分级腔的横截面小于所述挤压腔(25)的横截面，并且该分级腔的体积在所述多级式活塞(4)的前进行程中变大并且在返回行程中变小，并且其中，所述挤压腔(25)和所述分级腔(36)与泵出口(34)连通，其特征在于，所述分级腔(36)通过阀(37)与所述泵出口(34)连通。

2.根据权利要求1所述的活塞泵，其特征在于，所述阀(37)为止回阀。

3.根据权利要求1所述的活塞泵，其特征在于，所述阀(37)受压力控制并且当在所述泵出口(34)中的压力超过所述阀(37)的关闭压力时关闭。

4.根据权利要求1所述的活塞泵，其特征在于，所述阀(37)是差压阀，当在所述泵出口(34)和所述分级腔(36)之间的压差超过所述差压阀的关闭压力时，该差压阀关闭。

5.根据权利要求1所述的活塞泵，其特征在于，所述多级式活塞(4)还在吸入侧构造为多级式活塞，使得所述活塞泵(1)在两个行程方向上吸入流体。