DE102009047727A1 - Piston pump with a closing body on the inlet valve - Google Patents

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Abstract

Bei einer Kolbenpumpe (10) mit einem Kolben (16), einem den Kolben (16) radial gegen einen Zylinder (14) abdichtenden Dichtelement (32; 48) und einem am Kolben (16) angeordneten Einlassventil (18), das mit einem Schließkörper (38; 51) gestaltet ist, ist erfindungsgemäß der Schließkörper (51) mit einem Federelement (50) gehaltert, das einstückig mit dem Dichtelement (48) gestaltet ist.In a piston pump (10) with a piston (16), a piston (16) radially against a cylinder (14) sealing sealing element (32; 48) and an on the piston (16) arranged inlet valve (18), which with a closing body (38; 51) is designed according to the invention, the closing body (51) with a spring element (50) is supported, which is designed in one piece with the sealing element (48).

Figure 00000001
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Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Kolbenpumpe mit einem Kolben, einem am Kolben radial gegen einen Zylinder abdichtenden Dichtelement und einem am Kolben angeordneten Einlassventil, das mit einem Schließkörper gestaltet ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Fahrzeugbremsanlage mit einer derartigen Kolbenpumpe.The invention relates to a piston pump with a piston, a piston sealing radially against a cylinder sealing element and a piston arranged on the inlet valve, which is designed with a closing body. Moreover, the invention relates to a vehicle brake system with such a piston pump.

Bekannte Fahrzeugbremsanlagen beinhalten ein so genanntes Hydroaggregat, das zum Dosieren des Bremsdrucks dient. Es weist eine Pumpe auf, die in der Regel als eine Kolbenpumpe gestaltet und bei der ein Kolben in einem Zylinder verschiebbar ist. Das Verschieben des Kolbens erfolgt in einem Zwei-Takt. Dabei wird in einem ersten Takt ein zu förderndes Fluid, beispielsweise Bremsflüssigkeit, durch ein Einlassventil angesaugt. In einem zweiten Takt wird das Fluid durch ein Auslassventil ausgestoßen. Der Kolben ist gegen die innere Mantelfläche des Zylinders mittels eines Dichtelements abgedichtet und dabei von diesem Dichtelement auch in dem Zylinder während seiner Hubbewegung geführt. Eine derartige Kolbenpumpe ist beispielsweise aus DE 10 2005 017 131 A1 bekannt.Known vehicle brake systems include a so-called hydraulic unit, which serves to dose the brake pressure. It has a pump, which is usually designed as a piston pump and in which a piston in a cylinder is displaceable. The displacement of the piston takes place in a two-stroke. In this case, in a first cycle, a fluid to be delivered, for example brake fluid, is sucked through an inlet valve. In a second cycle, the fluid is expelled through an outlet valve. The piston is sealed against the inner circumferential surface of the cylinder by means of a sealing element and thereby guided by this sealing element in the cylinder during its lifting movement. Such a piston pump is for example off DE 10 2005 017 131 A1 known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugbremsanlage mit einer Kolbenpumpe zu schaffen, bei der das Einlassventil ein weiter verbessertes Schließ- und Öffnungsverhalten aufweist und dabei auch noch kostengünstiger herstellbar ist.The invention has for its object to provide a vehicle brake system with a piston pump, wherein the inlet valve has a further improved closing and opening behavior and is also more cost effective to produce.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß ist eine Kolbenpumpe mit einem Kolben, einem den Kolben radial gegen einen Zylinder abdichtenden Dichtelement und einem am Kolben angeordneten Einlassventil geschaffen, das mit einem Schließkörper gestaltet ist. Der Schließkörper ist mit einem Federelement gehaltert, das einstückig mit dem Dichtelement gestaltet ist.According to the invention, a piston pump is provided with a piston, a sealing element sealing the piston radially against a cylinder, and an inlet valve arranged on the piston, which is designed with a closing body. The closing body is supported by a spring element, which is designed in one piece with the sealing element.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung kann zum einen das einstückige. Bauteil aus Federelement und Dichtelement im Vergleich zu zwei einzelnen Bauteilen kostengünstiger hergestellt werden. Darüber hinaus bietet die erfindungsgemäße Lösung noch weitere Vorteile. So vereinfacht sich mit ihr insbesondere auch die Montage des Schließkörpers erheblich, weil dieses mittels des elastischen Federelements sehr einfach auch während der Montage in seiner Lage stabilisiert werden kann. Darüber hinaus kann das Federelement in einer automatischen Montageeinrichtung als Lageerkennung für das Dichtelement dienen. Die einstückige Gestalt aus Federelement und Dichtelement ist auch im Hinblick auf die Materialeigenschaften von dafür geeignetem elastischem Material von Vorteil. So hat sich mit der erfindungsgemäßen Lösung gezeigt, dass ein elastisches Material gewählt werden kann, dass einerseits zu einer besonders vorteilhaften Abdichtung und andererseits zu einem sehr guten Dichtverhalten des Schließkörpers führt.With the solution according to the invention, on the one hand, the one-piece. Component made of spring element and sealing element compared to two individual components are produced more cheaply. In addition, the solution according to the invention offers even more advantages. Thus, in particular simplifies the installation of the closing body considerably with her, because this can be stabilized by means of the elastic spring element very easily during assembly in its position. In addition, the spring element in an automatic mounting device can serve as a position detection for the sealing element. The one-piece design of spring element and sealing element is also in view of the material properties of suitable elastic material advantage. Thus, with the solution according to the invention, it has been found that an elastic material can be selected which, on the one hand, leads to a particularly advantageous seal and, on the other hand, to a very good sealing behavior of the closing body.

Gemäß einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe ist das Federelement als eine Blattfeder, insbesondere mit einem vom Dichtelement ausgehenden, axial gerichteten ersten Abschnitt und einem daran anschließenden, im Wesentlichen radial gerichteten zweiten Abschnitt gestaltet.According to a first advantageous development of the piston pump according to the invention, the spring element is designed as a leaf spring, in particular with an outgoing from the sealing element, axially directed first portion and an adjoining, substantially radially directed second portion.

Die derartige Blattfeder führt zu einem besonders genau definierten Öffnungs- und Schließverhalten, weil das an ihr angebrachte Schließelement wie an einem Scharnier präzise geführt ist.The leaf spring of this type leads to a particularly well-defined opening and closing behavior because the closing element attached to it is guided precisely as on a hinge.

Gemäß einer zweiten vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe ist der Schließkörper im Wesentlichen halbkugelförmig gestaltet, wobei insbesondere die gewölbte Seite der Halbkugel zu einem zum Kolben gehörenden Ventilsitz gewandt ist.According to a second advantageous embodiment of the piston pump according to the invention, the closing body is designed essentially hemispherical, wherein in particular the curved side of the hemisphere is turned to a valve seat belonging to the piston.

Mit der Halbkugelform ist ein Schließkörper vergleichsweise geringer Masse geschaffen. Diese geringe Masse und damit geringe Trägheit wirkt sich vorteilhaft auf das Beschleunigungsverhalten beim Öffnen und Schließen aus. Der Schließkörper dichtet ferner erstens selbst bei kleinen Lageabweichungen gut am zugehörigen Ventilsitz ab. Zweitens wird der derartige Schließkörper an seiner im Wesentlichen ebenen Seite durch dort angreifende Druckkräfte vorteilhaft angepresst, wodurch er den Ventilsitz sehr reaktionsschnell verschließen kann.With the hemisphere shape, a closing body of comparatively low mass is created. This low mass and thus low inertia has an advantageous effect on the acceleration behavior during opening and closing. The closing body also seals firstly well even at small position deviations from the associated valve seat. Secondly, such a closing body is advantageously pressed on its essentially flat side by pressure forces acting there, whereby it can close the valve seat very quickly.

Gemäß einer dritten vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe ist die im Wesentlichen ebene Seite der Halbkugelform mit einer zentralen Vertiefung gestaltet.According to a third advantageous development of the piston pump according to the invention, the substantially flat side of the hemispherical shape is designed with a central depression.

Die Vertiefung reduziert die Masse des Schließkörpers noch weiter und bietet ferner eine besonders vorteilhaft ausgeformte Angriffsfläche für die Druckkräfte aus dem Fluid während des Schließvorgangs des Einlassventils.The recess further reduces the mass of the closing body and further provides a particularly advantageous shaped contact surface for the pressure forces from the fluid during the closing operation of the inlet valve.

Gemäß einer vierten vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe sind das Dichtelement und das Federelement sowie der Schließkörper einstückig aus Kunststoff hergestellt.According to a fourth advantageous embodiment of the piston pump according to the invention, the sealing element and the spring element and the closing body are integrally made of plastic.

Durch gezielte Auswahl eines sowohl ausreichend formfesten als auch ausreichend elastischen Kunststoffs ist es möglich, das alle drei Teile – Dichtelement, Federelement und Schließkörper erfindungsgemäß als ein einstückiges Bauteil in nur einem Fertigungsprozess hergestellt werden können. Die derartige Ausgestaltung beruht insbesondere auf der Erkenntnis, dass die Anforderungen an das Material zum elastischen Abdichten zwischen Kolben und Zylinder, zum elastischen Abdichten am Einlassventil und schließlich auch zum elastischen Führen des Schließkörpers nicht weit auseinander liegen. Erfindungsgemäß werden diese Anforderungen dann mit nur einer einzigen Materialart gewährleistet.By selectively selecting a sufficiently dimensionally stable as well as sufficiently elastic plastic, it is possible that all three parts - sealing element, spring element and closing body according to the invention as a one-piece component in only one Manufacturing process can be produced. The configuration of this kind is based, in particular, on the recognition that the requirements for the material for elastic sealing between the piston and the cylinder, for elastic sealing at the inlet valve and, finally, for elastically guiding the closing body are not far apart. According to the invention, these requirements are then ensured with only a single type of material.

Gemäß einer fünften vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe ist an dem Dichtelement eine Federauflage für eine den Kolben gegenüber dem Zylinder abstützende Rückstellfeder ausgebildet.According to a fifth advantageous embodiment of the piston pump according to the invention, a spring support for a piston supporting the piston relative to the return spring is formed on the sealing element.

Die derart ausgestaltete Federauflage ermöglicht eine besonders raumsparende Anordnung der Rückstellfeder, wobei diese zugleich besonders lang und groß im Durchmesser gewählt werden kann. Sie kann daher hohe Rückstellkräfte bei kleinem Bauraum entwickeln.The thus configured spring support allows a particularly space-saving arrangement of the return spring, which at the same time can be particularly long and large in diameter selected. It can therefore develop high restoring forces in a small space.

Gemäß einer sechsten vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe ist das Dichtelement mit einer Axialnut gestaltet, welche zum Hochdruckbereich der Kolben-Zylinder-Anordnung offen ist.According to a sixth advantageous development of the piston pump according to the invention, the sealing element is designed with an axial groove which is open to the high-pressure region of the piston-cylinder arrangement.

In die derart zum Hochdruckbereich der Kolben-Zylinder-Anordnung offene Axialnut kann im Betrieb der Kolbenpumpe der im Hochdruckbereich vorherrschende Druck in die Axialnut hineindrängen und dadurch diese aufweiten. Zugleich wird dann der radial äußere Teil des Dichtelements, also jener Teil, der radial außen neben der Axialnut liegt, an die benachbarte Innenwand des Zylinders gedrängt. So entwickelt sich mit steigendem Druck im Hochdruckbereich auch eine Verstärkung der Anlehnung des Dichtelements an den Zylinder und damit eine bessere Abdichtung. Zugleich verbessert sich das Leckageverhalten am Kolben und ferner auch die Führung des Kolbens im Zylinder.In the axial groove open in such a way to the high-pressure region of the piston-cylinder arrangement, during operation of the piston pump, the pressure prevailing in the high-pressure region can push into the axial groove and thus widen it. At the same time then the radially outer part of the sealing element, that is, that part which is located radially outward adjacent to the axial groove, urged to the adjacent inner wall of the cylinder. Thus, with increasing pressure in the high-pressure region, an increase in the adhesion of the sealing element to the cylinder and thus a better seal develops. At the same time improves the leakage behavior of the piston and also the leadership of the piston in the cylinder.

Gemäß einer siebten vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe ist das Dichtelement an seiner dem Kolben zugewandten Seite gestuft gestaltet.According to a seventh advantageous development of the piston pump according to the invention, the sealing element is designed stepped on its side facing the piston.

Die gestufte Gestalt des Dichtelements führt zu einer verhältnismäßig großen Kontaktfläche zwischen dem Kolben und dem Dichtelement. Diese große Kontaktfläche verbessert die Befestigungssituation des Dichtelements. Dieses kann insbesondere durch Aufpressen an den axial verlaufenden Flanken der Stufe(n) festgelegt werden. Zugleich ergibt sich an diesen Flanken eine Zentrierung des Dichtelements relativ zum Kolben. Die radial gerichteten Flanken der Stufe(n) dienen zum Abstützen des Dichtelements gegenüber dem Kolben, was insbesondere beim Rückstellen des Kolbens mittels der oben genannten Rückstellfeder von Vorteil ist.The stepped shape of the sealing element leads to a relatively large contact area between the piston and the sealing element. This large contact surface improves the attachment situation of the sealing element. This can be determined in particular by pressing on the axially extending flanks of the step (s). At the same time results in a centering of the sealing element relative to the piston on these flanks. The radially directed flanks of the step (s) serve to support the sealing element with respect to the piston, which is particularly advantageous when resetting the piston by means of the abovementioned return spring.

Gemäß einer achten vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Kolbenpumpe ist das Dichtelement den Kolben umgreifend gestaltet.According to an eighth advantageous development of the piston pump according to the invention, the sealing element is designed encompassing the piston.

Der derartige Umgriff des Dichtelements um einen Abschnitt des Kolbens ist insbesondere an einer Stufe, einer Nut oder einer Phase des Kolbens derart gestaltet, dass das Dichtelement am Kolben in axialer Richtung mittels einer umfänglich abschnittsweisen oder umlaufenden Raste hinterhakt. Dadurch ist eine formschlüssige Verbindung zwischen Kolben und Dichtelement geschaffen, die wegen der oben erwähnten, leicht elastischen Eigenschaft des Materials des Dichtelements auch in einer automatischen Fertigung gut hergestellt bzw. vormontiert werden kann.Such encircling the sealing element about a portion of the piston is designed in particular on a step, a groove or a phase of the piston such that the sealing element behindhakt on the piston in the axial direction by means of a circumferentially sectional or circumferential catch. As a result, a positive connection between the piston and the sealing element is created, which can be well produced or preassembled in an automatic production because of the above-mentioned, slightly elastic property of the material of the sealing element.

Darüber hinaus ist der Kolben vorteilhaft zweiteilig mit einem ersten, zu einem Antrieb gewandten Teil und einem zweiten, zum Dichtelement gewandten Teil gestaltet. Den einzelnen Teilen des derart zweiteilig gestalteten Kolbens können besondere Funktionen zugewiesen werden. So dient der erste Teil zum Übertragen des am Antrieb erzeugten Schubes auf den zweiten Teil, der seinerseits das Einströmen von Fluid, insbesondere Bremsfluid in das Einlassventil gewährleistet. Der Hochdruckbereich im Inneren des Zylinders ist dann mittels des Dichtelements abgegrenzt und gegenüber dem Niederdruckbereich abgedichtet. Dabei schiebt der zweite Teil das Dichtelement in den Zylinder hinein und wird seinerseits vom ersten Teil geschoben. Das Rückstellen erfolgt von der Rückstellfeder ausgehend durch Übertragen der Rückstellschubkräfte über das Dichtelement und den zweiten Teil auf den ersten Teil. Die einzelnen Teile können dabei im Hinblick auf die Materialwahl und mögliche Herstellungsverfahren einfacher optimiert werden, als dies bei einem einteiligen Kolben der Fall wäre.In addition, the piston is advantageously designed in two parts with a first, turned to a drive part and a second, facing the sealing element part. The individual parts of the thus two-piece designed piston special functions can be assigned. Thus, the first part serves to transmit the thrust generated on the drive to the second part, which in turn ensures the inflow of fluid, in particular brake fluid into the inlet valve. The high-pressure region inside the cylinder is then delimited by means of the sealing element and sealed with respect to the low-pressure region. The second part pushes the sealing element into the cylinder and in turn is pushed by the first part. The resetting takes place from the restoring spring, by transmitting the restoring thrust forces via the sealing element and the second part to the first part. The individual parts can be more easily optimized with regard to the choice of materials and possible manufacturing processes than would be the case with a one-piece piston.

Ferner ist vorteilhaft das erste Teil als Vollzylinder und das zweite Teil als Hohlzylinder gestaltet. Das als Vollzylinder gestaltete erste Teil kann sehr kostengünstig hergestellt werden und dabei insbesondere hohe Schubkräfte übertragen. Es ist vorteilhaft aus Kunststoff hergestellt, dem bevorzugt verstärkende Fasern zugesetzt sind. Das als Hohlzylinder gestaltete zweite Teil kann vorteilhaft bereits als Rohteil mit einem zylindrischen Hohlraum gestaltet sein. Dabei ist das zweite Teil bevorzugt aus Metall hergestellt und insbesondere als ein Sintergussteil oder ein Tiefziehteil gestaltet. In ein derartiges Teil ist lediglich mindestens eine radiale Öffnung auszubilden, durch die dann im Betrieb der Kolbenpumpe das einzusaugende Fluid von radial außen nach innen in Richtung auf das Einlassventil strömen kann.Furthermore, the first part is advantageously designed as a solid cylinder and the second part as a hollow cylinder. The designed as a solid cylinder first part can be produced very inexpensively and in particular transmit high shear forces. It is advantageously made of plastic, preferably reinforcing fibers are added. The designed as a hollow cylinder second part can be advantageously already designed as a blank with a cylindrical cavity. In this case, the second part is preferably made of metal and designed in particular as a sintered cast part or a deep-drawn part. In such a part, only at least one radial opening is formed, through which the fluid to be sucked can then flow from radially outside to inside in the direction of the inlet valve during operation of the piston pump.

Die oben genannte Aufgabe ist auch mit einer Fahrzeugbremsanlage mit einer derartigen erfindungsgemäßen Kolbenpumpe gelöst, wobei entsprechende Vorteile erzielt werden, wie sie oben bereits für die Kolbenpumpe selbst genannt worden sind. The above object is also achieved with a vehicle brake system having such a piston pump according to the invention, with corresponding advantages being achieved, as have already been mentioned above for the piston pump itself.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:An exemplary embodiment of the solution according to the invention will be explained in more detail below with reference to the attached schematic drawings. It shows:

1 einen Längsschnitt einer Kolbenpumpe gemäß dem Stand der Technik, 1 a longitudinal section of a piston pump according to the prior art,

2 das Detail II in 1 in vergrößertem Maßstab, 2 the detail II in 1 on an enlarged scale,

3 einen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels einer Kolbenpumpe gemäß der Erfindung, 3 a longitudinal section of a first embodiment of a piston pump according to the invention,

4 das Detail IV in 3 in vergrößertem Maßstab und 4 the detail IV in 3 on an enlarged scale and

5 eine perspektivische Ansicht einer Anordnung aus Schließkörper, Federelement und Dichtelement gemäß dem Ausführungsbeispiel der 3 und 4. 5 a perspective view of an arrangement of closing body, spring element and sealing element according to the embodiment of the 3 and 4 ,

In den 1 und 2 ist eine Kolbenpumpe 10 gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht, die unter anderem eine Kolbenanordnung 12 umfasst, welche aus einem Zylinder 14 und einem darin verschiebbar gelagerten Kolben 16 gebildet ist. Die Kolbenanordnung 12 umfasst ferner ein Einlassventil 18 und ein Auslassventil 20. Diese Ventile 18 und 20 sind dafür vorgesehen, dass der Kolben 16 bei seiner Hubbewegung im Zylinder 14 ein Fluid durch einen Einlass 22 in einen Hochdruckraum bzw. Hochdruckbereich 24 im Inneren des Zylinders 14 einsaugen und dieses Fluid durch einen Auslass 26 unter Druck wieder aus dem Hochdruckbereich 24 herausfordern kann. Das Fluid ist vorliegend eine Bremsflüssigkeit.In the 1 and 2 is a piston pump 10 The prior art illustrates, inter alia, a piston assembly 12 which consists of a cylinder 14 and a piston slidably mounted therein 16 is formed. The piston assembly 12 further comprises an inlet valve 18 and an exhaust valve 20 , These valves 18 and 20 are intended for the piston 16 in his stroke movement in the cylinder 14 a fluid through an inlet 22 in a high pressure chamber or high pressure area 24 inside the cylinder 14 Aspirate and this fluid through an outlet 26 under pressure again from the high pressure area 24 can challenge. The fluid is present a brake fluid.

Der Kolben 16 ist dabei in Axialrichtung mittels einer sich im Hockdruckbereich 24 befindenden Rückstellfeder 28 federnd vorgespannt. Die Rückstellfeder 28 ist bezogen auf 1 an ihrem linken Ende an der Stirnfläche des Zylinders 14 abgestützt und drängt an ihrem rechten Ende gegen eine Federauflage 30. Die Federauflage 30 ist mit dem Kolben 16 ortsfest gekoppelt, so dass die Rückstellfeder 28 entsprechend über die Federauflage 30 gegen den Kolben 16 drängt.The piston 16 is in the axial direction by means of a high pressure area 24 located return spring 28 resiliently biased. The return spring 28 is related to 1 at its left end on the end face of the cylinder 14 supported and urges at its right end against a spring rest 30 , The spring pad 30 is with the piston 16 fixedly coupled, so that the return spring 28 according to the spring support 30 against the piston 16 urges.

Zwischen dem Kolben 16 und dem Zylinder 14 ist ferner ein Dichtelement 32 angeordnet, mit dem der Hochdruckbereich 24 im Zylinder 14 abgedichtet ist. Das Dichtelement 32 ist ringförmig gestaltet und umschließt den Kolben 16 an dessen äußerer Mantelfläche. An dieser Mantelfläche ist das Dichtelement 32 mittels eines auf den Kolben 16 aufgeschobenen Ventilkäfigs bzw. Ventilgehäuses 34 des Einlassventils 18 ortsfest gehalten. An dem Ventilgehäuse 34 ist auch die Federauflage 30 in Form eines Absatzes ausgeformt. Das derart gehalterte Dichtelement 32 legt sich radial innen gegen die innere Mantelfläche des Zylinders 14 an, um dort entlang zu gleiten und dabei abzudichten.Between the piston 16 and the cylinder 14 is also a sealing element 32 arranged with which the high pressure area 24 in the cylinder 14 is sealed. The sealing element 32 is ring-shaped and encloses the piston 16 on the outer lateral surface. At this lateral surface is the sealing element 32 by means of one on the piston 16 pushed valve cage or valve housing 34 of the inlet valve 18 kept stationary. On the valve body 34 is also the spring pad 30 shaped in the form of a paragraph. The thus-supported sealing element 32 lies radially inward against the inner surface of the cylinder 14 to glide along and seal it.

Das Ventilgehäuse 34 ist becherförmig als ein Käfig gestaltet, in dessen Inneren sich eine schraubenförmige Rückstellfeder 36 befindet, welche gegen einen kugelförmigen Schließkörper 38 drängt. Der Schließkörper 38 liegt dadurch (im in 1 und 2 dargestellten Betriebszustand) an einem Ventilsitz 40 an, der an der Stirnseite des Kolbens 16 ausgebildet ist. Der Schließkörper 38 wird von diesem Ventilsitz 40 gegen die Kraft der Rückstellfeder 36 abgehoben, wenn der Kolben 16 bezogen auf 1 nach rechts aus dem Zylinder 14 herausgezogen wird. Bei dieser Bewegung wird also das Einlassventil 18 geöffnet und Fluid wird in den Hochdruckbereich 24 eingesaugt.The valve housing 34 is cup-shaped designed as a cage, inside which a helical return spring 36 which is against a spherical closing body 38 urges. The closing body 38 lies thereby (in in 1 and 2 illustrated operating state) on a valve seat 40 at the front of the piston 16 is trained. The closing body 38 gets from this valve seat 40 against the force of the return spring 36 lifted off when the piston 16 based on 1 to the right out of the cylinder 14 is pulled out. In this movement, so the inlet valve 18 opened and fluid is in the high pressure area 24 sucked.

Das Dichtelement 32 gemäß den 1 und 2 weist einen im Wesentlichen im Querschnitt rechteckigen Grundkörper 42 auf, an dem eine zum Hochdruckbereich 24 hingewandte Dichtlippe 44 ausgebildet ist.The sealing element 32 according to the 1 and 2 has a substantially rectangular in cross section body 42 on, on the one to the high-pressure area 24 attired sealing lip 44 is trained.

Die 3 und 4 zeigen eine erfindungsgemäße Kolbenpumpe 10. Diese weist ebenfalls eine Kolbenanordnung 12 mit einem Zylinder 14 und einem darin verschiebbaren Kolben 16 auf. Ferner sind ebenfalls ein Einlassventil 18 und ein Auslassventil 20 vorgesehen. Der Kolben 16 ist mit einer sich in einem Hockdruckbereich 24 befindenden Rückstellfeder 28 federnd vorgespannt, welche gegen eine mit dem Kolben 16 ortsfest gekoppelte, erfindungsgemäße Federauflage 46 drängt.The 3 and 4 show a piston pump according to the invention 10 , This also has a piston assembly 12 with a cylinder 14 and a piston displaceable therein 16 on. Further, there is also an intake valve 18 and an exhaust valve 20 intended. The piston 16 is having a turn in a high pressure area 24 located return spring 28 resiliently biased, which against one with the piston 16 fixedly coupled, spring support according to the invention 46 urges.

Ferner befindet sich zwischen dem Kolben 16 und dem Zylinder 14 ein Dichtelement 48, welches an dem Kolben 16 ortsfest gehaltert ist und an der inneren Mantelfläche des Zylinders 14 entlanggleiten kann. Dieses Dichtelement 48 ist mit einem erfindungsgemäßen Federelement 50 einstückig ausgeformt, welches einen Schließkörper 51 haltert. Die einstückige Gestalt des Federelements 50 mit dem Dichtelement 48 ermöglicht eine axial sehr kurze, kompaktere Bauweise mit besonders kurzen Reaktionszeiten beim Öffnen und Schließen des Schließkörpers 51 am zugehörigen Ventilsitz 40.It is also located between the piston 16 and the cylinder 14 a sealing element 48 which is on the piston 16 is held stationary and on the inner circumferential surface of the cylinder 14 can slide along. This sealing element 48 is with a spring element according to the invention 50 integrally formed, which has a closing body 51 supports. The one-piece shape of the spring element 50 with the sealing element 48 allows an axially very short, compact design with particularly short reaction times when opening and closing the closing body 51 at the associated valve seat 40 ,

Mit der an der Federauflage 46 anliegenden Rückstellfeder 28 ist das Dichtelement 48 dabei zusätzlich vorgespannt. Ferner steht für die Rückstellfeder 28 an der Federauflage 46 eine radial sehr breite Auflagefläche zur Verfügung.With the on the spring pad 46 adjacent return spring 28 is the sealing element 48 additionally preloaded. Furthermore stands for the Return spring 28 on the spring support 46 a radially very wide support surface available.

Das Dichtelement 48 ist, wie in den 4 erkennbar, mit einer Axialnut 52 gestaltet, die in Richtung des Hochdruckbereichs 24 offen ist. Entsprechend gelangt das im Hochdruckbereicht 24 sich befindende und unter Druck stehende Fluid auch in diese Axialnut 52. Die Axialnut 52 wird von diesem Fluid an ihren beiden inneren, einander gegenüberliegenden Seitenflächen bzw. Flanken 54 und 56 radial auseinandergedrängt. Insbesondere wird der radial außen von der Axialnut 52 sich befindende, lippenförmige Teil bzw. Abschnitt 58 des Dichtelements 48, der auch als Dichtlippe bezeichnet werden kann, radial nach außen und damit gegen die innere Mantelfläche des Zylinders 14 gedrängt. Dadurch lehnt sich bei steigendem Druck im Hochdruckbereich 24 auch dieser Abschnitt 58 des Dichtelements 48 stärker an den Zylinder 14 an und dichtet dort damit besser ab. Außerdem verbessert sich die Führung des Kolbens 16 im Zylinder 14.The sealing element 48 is like in the 4 recognizable, with an axial groove 52 designed in the direction of the high pressure area 24 is open. Accordingly, this gets in the high pressure area 24 Also located and pressurized fluid in this axial groove 52 , The axial groove 52 is from this fluid at its two inner, mutually opposite side surfaces or flanks 54 and 56 radially spread apart. In particular, the radially outward of the axial groove 52 located, lip-shaped part or section 58 of the sealing element 48 , which can also be referred to as a sealing lip, radially outward and thus against the inner circumferential surface of the cylinder 14 crowded. This leans with increasing pressure in the high pressure area 24 also this section 58 of the sealing element 48 stronger to the cylinder 14 and seals with it better. In addition, the leadership of the piston improves 16 in the cylinder 14 ,

Der Kolben 16 ist bei dem, in der 3 gezeigten Ausführungsbeispiel zweiteilig aus einem ersten Teil 60 und einem zweiten Teil 62 gebildet. Das erste Teil 60 ist ein vollzylindrisches, stabförmiges Gebilde, das aus Kunststoff spritzgegossen und speziell dazu angepasst ist, dass es axial gerichtete Schubkräfte von einem (nicht dargestellten) Exzenterantrieb auf das zweite Teil 62 und damit auf das Dichtelement 48 übertragen kann. Das zweite Teil 62 ist ein hohlzylindrisches Sintergussteil, das an seinen beiden Enden jeweils einen Absatz bzw. eine Stufe 64 bzw. 66 aufweist. Die Stufe 64 umfasst das erste Teil 60 an dessen Endbereich radial außen, wobei das erste Teil 60 mittels einer Presspassung im Inneren der Stufe 64 kraftschlüssig festgelegt ist. Die Stufe 66 befindet sich benachbart vom Dichtelement 48 und wird von diesem radial außen in axialer Richtung umgriffen. Dabei liegt ein Abschnitt 68 des Dichtelements 48, welcher dessen Kern bildet, radial außen an der Stufe 66 an und bildet mit dieser eine Presspassung. Ein weiterer Abschnitt 70 des Dichtelements 48, der sich radial ganz außen befindet, umgreift als eine Art Arm bzw. Hülse die Stufe 66 des zweiten Teils 62 vollständig. An diesem Abschnitt 70 sind umfänglich mehrere Rasten 72 ausgebildet, die hinter dem radial äußeren Bereich der Stufe 66 hinterhaken und auf diese Weise eine in axialer Richtung formschlüssige Verbindung mit dem zweiten Teil 62 erzeugen.The piston 16 is at the, in the 3 shown embodiment in two parts from a first part 60 and a second part 62 educated. The first part 60 is a fully cylindrical, rod-shaped structure which is injection molded from plastic and specially adapted to provide axially directed thrust forces from an eccentric drive (not shown) to the second part 62 and thus on the sealing element 48 can transfer. The second part 62 is a hollow cylindrical sintered casting, which at its two ends in each case a paragraph or a step 64 respectively. 66 having. The stage 64 includes the first part 60 at the end region radially outward, wherein the first part 60 by means of a press fit inside the step 64 frictionally fixed. The stage 66 is located adjacent to the sealing element 48 and is encompassed by this radially outward in the axial direction. There is a section 68 of the sealing element 48 , which forms its core, radially on the outside of the step 66 and forms an interference fit with this. Another section 70 of the sealing element 48 , which is radially outward, embraces the step as a kind of arm or sleeve 66 of the second part 62 Completely. At this section 70 are circumferentially several notches 72 formed behind the radially outer portion of the step 66 behind hook and in this way a positive connection in the axial direction with the second part 62 produce.

In den 4 und 5 ist die aus Dichtelement 48, Federelement 50 und Schließkörper 51 gebildete einstückige Einheit weiter veranschaulicht.In the 4 and 5 is the sealing element 48 , Spring element 50 and closing body 51 illustrated unitary unit further illustrates.

Von dem im Wesentlichen ringförmigen Dichtelement 48 steht das Federelement 50 zunächst in der Art einer Blattfeder mit einem ersten Abschnitt 74 in axialer Richtung vom Kolben 16 abgewandt ab. An den ersten Abschnitt 74 schließt ein zweiter Abschnitt 76 an, der sich im Wesentlichen radial erstreckt, wobei dieser Abschnitt beim dargestellten Ausführungsbeispiel leicht schräg radial verläuft.From the substantially annular sealing element 48 is the spring element 50 initially in the manner of a leaf spring with a first section 74 in the axial direction of the piston 16 turned away from. To the first section 74 closes a second section 76 which extends substantially radially, wherein this section is slightly oblique radially in the illustrated embodiment.

An dem zweiten Abschnitt 76 ist der Schließkörper 51 gehalten, der im Wesentlichen halbkugelförmig ist und dabei eine zum Ventilsitz 40 hin gewandte gewölbte Oberfläche 78 aufweist. Gegenüber ist der Schließkörper 51 mit einer im Wesentlichen ebenen Begrenzungsfläche 80 gestaltet, in der sich zentral eine Vertiefung 82 befindet.At the second section 76 is the closing body 51 held, which is essentially hemispherical and one to the valve seat 40 pointed, curved surface 78 having. Opposite is the closing body 51 with a substantially flat boundary surface 80 designed in which centrally a recess 82 located.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (10)

Kolbenpumpe (10) mit einem Kolben (16), einem den Kolben (16) radial gegen einen Zylinder (14) abdichtenden Dichtelement (32; 48) und einem am Kolben (16) angeordneten Einlassventil (18), das mit einem Schließkörper (38; 51) gestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das der Schließkörper (51) mit einem Federelement (50) gehaltert ist, das einstückig mit dem Dichtelement (48) gestaltet ist.Piston pump ( 10 ) with a piston ( 16 ), one the piston ( 16 ) radially against a cylinder ( 14 ) sealing sealing element ( 32 ; 48 ) and one on the piston ( 16 ) arranged inlet valve ( 18 ), which with a closing body ( 38 ; 51 ) is designed, characterized in that the closing body ( 51 ) with a spring element ( 50 ) is held in one piece with the sealing element ( 48 ) is designed. Kolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (50) als eine Blattfeder, insbesondere mit einem vom Dichtelement (48) ausgehenden, axial gerichteten ersten Abschnitt (74) und einem daran anschließenden, im Wesentlichen radial gerichteten zweiten Abschnitt (76) gestaltet ist.Piston pump according to claim 1, characterized in that the spring element ( 50 ) as a leaf spring, in particular with one of the sealing element ( 48 ), axially directed first section ( 74 ) and an adjoining, substantially radially directed second section ( 76 ) is designed. Kolbenpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörper (51) im Wesentlichen halbkugelförmig gestaltet ist, wobei insbesondere die gewölbte Seite (78) der Halbkugelform zu einem zum Kolben (16) gehörenden Ventilsitz (40) gewandt ist.Piston pump according to claim 1 or 2, characterized in that the closing body ( 51 ) is designed substantially hemispherical, wherein in particular the curved side ( 78 ) of the hemisphere shape to one to the piston ( 16 ) belonging valve seat ( 40 ) is turned. Kolbenpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wesentlichen ebene Seite (80) der Halbkugelform mit einer zentralen Vertiefung (82) gestaltet ist.Piston pump according to claim 3, characterized in that the substantially flat side ( 80 ) of the hemispherical shape with a central depression ( 82 ) is designed. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (48) und das Federelement (50) sowie der Schließkörper (51) einstückig aus Kunststoff hergestellt sind.Piston pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sealing element ( 48 ) and the spring element ( 50 ) as well as the closing body ( 51 ) are made in one piece from plastic. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Dichtelement (48) eine Federauflage (46) für eine den Kolben (16) gegenüber dem Zylinder (14) abstützende Rückstellfeder (28) ausgebildet ist.Piston pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the sealing element ( 48 ) a spring support ( 46 ) for a piston ( 16 ) relative to the cylinder ( 14 ) supporting return spring ( 28 ) is trained. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (48) mit einer Axialnut (52) gestaltet ist, die zum Hochdruckbereich (24) der Kolben-Zylinder-Anordnung (16, 14) offen ist.Piston pump according to one of claims 1 to 6, characterized in that the sealing element ( 48 ) with an axial groove ( 52 ) designed for the high-pressure area ( 24 ) of the piston-cylinder arrangement ( 16 . 14 ) is open. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (48) an seiner dem Kolben (16) zugewandten Seite gestuft (66) gestaltet ist.Piston pump according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sealing element ( 48 ) at its the piston ( 16 ) ( 66 ) is designed. Kolbenpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (48) den Kolben (16) umgreifend gestaltet (70, 72) ist.Piston pump according to one of claims 1 to 8, characterized in that the sealing element ( 48 ) the piston ( 16 ) ( 70 . 72 ). Fahrzeugbremsanlage mit einer Kolbenpumpe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Vehicle brake system with a piston pump ( 10 ) according to any one of the preceding claims.
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