CN109923016A - 具有流动优化的管接头的流体容器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种流体容器(1)，该流体容器具有至少一个用于容纳流体的内腔(2)和至少一个管接头(3)，该管接头用于使内腔(2)与下游的液压设备(4)液压连接，其中，管接头(3)在其内腔侧的端部上具有入口部段(5)。为了提供一种改善的流体容器(1)，利用该流体容器可以使具有高流通速度的高体积流量以较小的损耗和减小的阻力经过管接头，根据本发明提出，管接头(3)的流出系数(μ)被设置为大于0.82，入口部段(5)被设计为至少局部地相对于直接围绕入口部段(5)的容器壁部区域(6)朝向内腔(2)的方向突出。

Description

具有流动优化的管接头的流体容器
技术领域
本发明涉及一种具有根据权利要求1的前序部分所述的特征的流体容器。这种具有用于为在下游连接的设备进行液压供给的管接头的流体容器通常是已知的并以多种形式和实施方式被广泛应用。
背景技术
这种流体容器例如被用作液压的机动车制动装置的压力介质容器，其中，该机动车制动装置特别是用于为经典的、联接于单独的助力级上的主制动缸或组合式的、以集成方式包含助力级的压力产生设备进行供给。在此，流体容器可以通过液压管道与下游的设备连接，然而该液压管道通常被直接紧固在液压设备/液压组件上。在此，管接头除了其作为液压接口的功能外，还承担紧固功能，其方式是，管接头被接纳在连接的设备上的对应的管接头接纳部中，并起到使流体容器完全或部分地在车辆中位置固定的作用。
因此，对管接头的几何结构和形状提出了各种要求。一方面必须在所有的运行状态和温度中都提供足够大的横剖面以使压力介质无问题地通流，另一方面必须如此设计管接头的高度或轴向长度和稳定性，使得管接头保证稳定的固持和密封。在此应尽可能简单地进行制造。在这个背景下，特别是根据柱形连接管的类型建立管接头。
现代的高度自动化的且高动态的制动设备特别是在相对较短的时间段内需要相对大量的后续压力介质，这在管接头中导致高的体积流量和流通速度。在高的流通速度的情况下，高的体积流量可以在已知的、相对较窄的柱形管接头中造成各种不利影响。所述不利影响例如包括：在内腔中在管接头的孔边缘上的漩涡并因此增大的内部流体摩擦、进而更高的阻力、产生空穴区域并随之产生噪音、并形成气泡、在流体容器的内腔中形成进入漩涡、该进入漩涡夹带空气并在可能情况下可能对其它部件、如传感器设备的浮子产生不利影响。
从文献DE 10 2007 037 2525 A1中已知，使得管接头的孔边缘稍微倒圆角，以便改善流动性并克服上述不利作用。但是通过这种边缘变钝仅能实现相对较弱的改善。另一要注意的方面是，在压力介质容器中可能随着时间而聚集并积存脏污颗粒。应尽可能地减少或防止脏污进入下游的设备中，这种倒圆角并不能防止脏污并可能甚至有利于这种情况，这是因为流体容器的环绕的壁部区域由于流动而抽吸并夹带脏污。
发明内容
因此，本发明的目的是，提供一种改善的流体容器，通过该流体容器即使在高的体积流量和流通速度通过管接头的情况下也能防止或至少减小上述缺点和不利作用。
上述目的根据本发明通过具有根据权利要求1所述的特征组合的流体容器实现。从属权利要求表明其它根据本发明的实施方式和改进方案。
本发明提出，管接头被设计成流出系数μ大于0.82，管接头的入口部段被设计为在朝向内腔的方向上至少局部地相对于直接围绕入口部段的容器壁部区域突出。
由此除了通过形成宽的进入喇叭口实现特别高的流动优化外，也同时形成一种堤坝，利用该堤坝可以防止将积存的污物吸入管接头中。
根据一个按照本发明的改进方案，入口部段为此具有环绕的凸起部，该凸起部邻接于容器壁部区域并在朝向内腔的方向上相对于该容器壁部区域突出。
由此不会使流体容器的制造变得困难并通过更加有利的力流变化提高了管接头安装在流体容器上的高机械负载的区域中的强度。
本发明还提出，入口部段在其轴向剖面中具有特别有利流动的凹进的内部轮廓。
为了实现特别简单的制造、流通横剖面的最大化、简化的密封性和管接头的高稳定性，本发明还提出，管接头被设计为基本上是围绕纵向轴线L旋转对称的。
虽然入口部段被设计为突出的形状，但为了仍然能从流体容器中完全地吸出流体，在一个根据本发明的实施形式中提出，在凸起部中布置有至少一个切口，所述至少一个切口轴向指向容器壁部区域并且沿径向切开凸起部。由此即使当流体液面高度降至低于上方的凸起部边缘的水平时，也可以使流体通道横向穿过凸起部。
根据另一改进方案，管接头可以具有颈部区域，该颈部区域具有至少一个被设计成径向指向外部的凸缘，以用于轴向固定弹性体制成的密封塞，由此实现了管接头在连接在管接头上的构件、例如液压设备、适配器或液压管道的配件中的可靠且有效密封的固定。
根据本发明的一个优选的实施形式，流体容器被设计为液压的机动车制动装置的压力介质容器，其中，管接头被设计用于为液压设备中的压力室馈送液压的压力介质。
根据本发明的一个改进方案，流体容器也可以具有两个或更多个相同设计的/等效设计的管接头。
在此根据一个特别优选的实施形式，液压设备可以是用于在机动车制动装置中产生液压制动压力的设备，例如主制动缸或具有集成的助力级的外部驱动的压力产生设备。
附图说明
从下面对根据本发明的实施例的说明中得到本发明的其它特征、优点和使用可能性。在此示出：
图1示例性示出根据本发明的流体容器的一个实施例的简化图，该流体容器被设计为用于液压的机动车制动装置的压力介质容器，
图2示出根据图1的实施例的管接头的放大剖面图。
具体实施方式
图1
根据本发明的流体容器1在示出的实施例中被设计为压力介质容器，并直接布置在液压设备4上，以用于在液压的机动车制动装置中产生液压的制动压力。流体容器1的相对薄的壁由塑料制成并具有以流体的压力介质填充的内腔2。内部空心的、以其入口部段5通入内腔2中的管接头3实现了在内腔2与未示出的、布置在液压设备4内部的腔室之间的液压连接，该液压设备内部的腔室具有可变的容积，在该容积变小时从内腔2通过管接头3抽吸压力介质。液压管道18将液压设备4与同样未示出的车轮制动器或其它在中间连接的液压设备相连接。
管接头3被接纳在形成在液压设备4上的管接头接纳部17中，并借助于弹性体的密封塞11密封地固定在该管接头接纳部中。
在示出的实施形式中，流体容器1总共具有两个相同设计的管接头3，在此为简化起见仅示出其中一个。在本发明中，还允许管接头彼此的数量的差别和/或可能情况下比例关系的差别。
还可以在内腔2内布置传感器设备15，该传感器设备例如根据设计为浮子16的探测器监控流体液面高度。
图2
图2示出根据图1的管接头3中的剖面A-A。管接头3被设计为基本上是围绕其纵向轴线L旋转对称的。管接头具有入口部段5和管状的、柱形颈部区域9，管接头以该入口部段通入内腔2中，密封塞11贴靠在该颈部区域上。在颈部区域中形成为径向指向外部的凸缘10防止密封塞11从管接头3上滑脱。
管接头3通过其颈部区域9定位在对应的管接头接纳部17内部，在此密封塞11用于密封现有的接口，并用于将管接头3固定在管接头接纳部17中，因此也用于使整个流体容器1位置固定。管接头17原则上可以布置在任意的构件12中。在示出的实施例中，液压设备4本身代表了构件12，其中，在本发明中一直允许的是：构件12例如可以是液压管道、适配器、配件等。
原则上，在流体力学中为了表征流出开口的流动质量使用流出系数μ，该流出系数表明了实际通过开口的体积流量与理论上可能的体积流量的比例。在此适用于，流出系数μ越低，损耗越大而流体动力学关系和流动质量就越差。流出系数μ对于不同的流出开口形状具有确定的特征值，例如对于具有长度/直径比为2至3和锐边的简单的柱形连接管其值μ＝0.82或82％。反过来说，对于流出开口的这种特定的几何形状来说体积流量的损耗为18％。
为了提高流出系数μ来通过减小流动阻力改善流体动力学关系，入口部段5基本上被设计为喇叭口形，该入口部段被设计为相对宽的、径向延伸较长的喇叭口。为了实现这种形状，入口部段5具有环绕的凸起部7，该凸起部邻接于基本上扁平的、环绕管接头3的容器壁部区域6，并相对于该容器壁部区域朝向内腔2的方向突出。由此入口部段5的内轮廓8在其沿纵向轴线L剖开的轴向剖面中设计为凹进的，并具有比在简单的倒圆角的情况下显著较大的半径，由此设计得特别有利于流动。通过这种外形轮廓可以实现在0.97至0.99的范围内的流出系数μ，并因此使流动损耗减小到百分之1至3。
通过入口部段5的相对于环绕的容器壁部区域6突出的设计方案还能实现，在流体容器1中积存的污物层19不能随着流动被一同剥离并被吸入管接头3中，这是因为凸起部7起到一种堤坝的作用。
由于在确定的需求情况下可以使得流体完全从流体容器1中排出——例如对于在***泄露和流体损耗的情况下的紧急制动，可以设置切口13，该切口沿径向方向像槽那样切开凸起部7并轴向延伸至容器壁部区域6。通过该切口13还可以使最后的流体残余流入管接头3中。由于切口13的宽度相对较窄，在常规运行中从污物层19中携带的脏污量也小到可以忽略。
附图标记列表：
1 流体容器
2 内腔
3 管接头
4 液压设备
5 入口部段
6 容器壁部区域
7 凸起部
8 内部轮廓
9 颈部区域
10 凸缘
11 密封塞
12 构件
13 切口
14 助力级
15 传感器设备
16 浮子
17 管接头接纳部
18 液压管道
19 污物层
μ 流出系数
L 纵向轴线

Claims (10)

1.一种流体容器(1)，该流体容器具有用于容纳流体的至少一个内腔(2)和至少一个管接头(3)，所述至少一个管接头用于使内腔(2)与下游的液压设备(4)液压连接，其中，管接头(3)在其内腔侧的端部上具有入口部段(5)，其特征在于，管接头(3)所具有的开口形状的流出系数(μ)大于0.82，入口部段(5)被设计为至少局部地相对于直接围绕入口部段(5)的容器壁部区域(6)朝向内腔(2)的方向突出。
2.根据权利要求1所述的流体容器(1)，其特征在于，入口部段(5)具有环绕的凸起部(7)，该凸起部邻接于容器壁部区域(6)并相对于该容器壁部区域朝向内腔(2)的方向突出。
3.根据权利要求1所述的流体容器(1)，其特征在于，入口部段(5)在其轴向剖面中具有凹进的内部轮廓(8)。
4.根据权利要求1所述的流体容器(1)，其特征在于，管接头(3)被设计为基本上围绕纵向轴线L旋转对称。
5.根据权利要求2所述的流体容器(1)，其特征在于，在凸起部(7)中布置有至少一个切口(13)，所述至少一个切口轴向指向容器壁部区域(6)并且在径向方向上切开凸起部(7)。
6.根据权利要求1所述的流体容器(1)，其特征在于，管接头(3)具有颈部区域(9)，该颈部区域具有至少一个形成为径向指向外部的凸缘(10)以用于将弹性体的密封塞(11)轴向固定在管接头(3)上，其中，密封塞(11)被设置用于密封在管接头(3)与连接在管接头(3)上的构件(12)之间的接口。
7.根据权利要求6所述的流体容器(1)，其特征在于，构件(12)是液压设备(4)。
8.根据权利要求1所述的流体容器(1)，其特征在于，流体容器(1)被设计为液压的机动车制动装置的压力介质容器，管接头(3)被设计用于向液压设备(4)中的压力室输送液压的压力介质。
9.根据权利要求8所述的流体容器(1)，其特征在于，液压设备(4)是用于在机动车制动装置中产生液压制动压力的设备。
10.根据权利要求1至10中任一项所述的流体容器(1)，其特征在于，流体容器(1)具有两个相同设计的管接头(3)。
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