JP2020533518A - 特に圧媒回路で貫流方向を制御するための圧媒制御弁、および特に電子スリップ制御可能な車両ブレーキ設備で圧媒を圧送するためのピストンポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、特に圧媒回路で貫流方向を制御するための圧媒制御弁（６０）に関し、ならびに、特に電子スリップ制御可能な車両ブレーキ設備で圧媒を圧送するためのピストンポンプ（１０）に関する。【解決手段】 公知の圧媒制御弁（６０）は、成形技術により製作されるバルブハウジング（６２）と、バルブシート（６４）と、バルブ閉止体（６６）とを有し、該バルブ閉止体は軸方向へ可動に径方向で案内されてバルブハウジング（６２）に収容され、バルブシート（６４）の上流側と下流側で生じている圧力状況に依存してこのバルブシート（６４）を制御する。本発明によると、バルブシート（６４）がバルブハウジング（６２）と一体として構成される。この圧媒制御弁（６０）はコンパクトかつ低コストに成形技術により製作可能であり、特別に低騒音で作動し、代替的に、使用前に検査可能な独立したアセンブリとして構成されていてよい。【選択図】 図１

Description

本発明は、請求項１のプレアンブルの構成要件に基づく、特に圧媒回路で貫流方向を制御するための圧媒制御弁に関し、ならびに請求項５に基づく、特に電子スリップ制御可能な車両ブレーキ設備で圧媒を圧送するためのピストンポンプに関する。

請求項１に記載の圧媒制御弁は、たとえば特許文献１から公知である。

この公知の圧媒制御弁は、バルブハウジングと、このバルブハウジングの内部で軸方向へ可動に収容されて径方向に案内されるバルブ閉止体と、バルブシートとを有し、このバルブシートは、このバルブシートの上流側の圧力と下流側の圧力との間で生じている圧力差に依存してバルブ閉止体により制御される。

バルブハウジングは成形技術により深絞りによって製作される。バルブハウジングはカップ状に構成され、バルブシートと反対を向くほうの端部に、バルブハウジングを閉止する底面を有している。

バルブ閉止体により制御されるバルブシートはバルブハウジングから切り離されて、ピストンポンプのシリンダ摺動ブッシュに配置されている。

ドイツ特許出願公開第１０２０１００４０３２９Ａ１号明細書

それに対して、請求項１の構成要件に基づく圧媒制御弁は、バルブシートが、成形技術により製作されるバルブハウジングと一体として構成されるという利点を有する。

このように構成されたバルブハウジングは低コストに製造可能であり、それに加えてコンパクトな外側寸法を有する。一体としての施工形態は、バルブ閉止体の案内部とバルブシートとの間の特別に小さい同軸性誤差を可能にする。それにより、バルブ閉止体が特別に狭く、すなわち小さいクリアランスをもって案内され、このことは、ひいては圧媒によるバルブ閉止体の周囲流の最小化に関して、および望ましくない振動を起こしやすいバルブ閉止体の傾向に関して、好都合に作用する。結果として、圧媒制御弁の動作音の改良が実現される。

本発明のさらに別の利点または好ましい発展例は、従属請求項および以下の説明から明らかとなる。

圧媒制御弁の周囲に向かって開いているバルブハウジングのハウジングシャフトは、一方では、バルブ閉止体およびバルブ閉止体を付勢するバルブスプリングをバルブハウジングに組み付けるために必要であり、他方では、バルブハウジングをバルブシートとともに成形技術だけで、たとえば薄鋼板から製作することを可能にする。それにより、バルブハウジングの製作のために高いコストのかかる切削作業プロセスを省略可能である。

バルブハウジングの周回するカラーは、付属のバルブ収容部での圧媒制御弁のセンタリングを可能にするとともに、さらに、これに続くコンポーネントへの、たとえばピストンポンプのポンプシリンダへの、圧媒制御弁の密着した当接を可能にする。カラーは成形技術上の理由により、折り畳まれて互いに当接するバルブハウジングの２つの壁部区域からなっており、圧媒制御弁に隣接して配置されるピストンポンプの、ピストンを付勢する復帰ばねのためのばねマウントとして利用することができる。

ハウジングシャフトの開いた端部に取り付けられて開口部を覆うハウジングカバーを利用することで、圧媒制御弁が、工業用の使用前に機能性に関して検査可能であるそれ自体として機能性のあるモジュールを構成することができる。

さらに、このような種類の圧媒制御弁の構成は、隣接するコンポーネントの構成と製作にあたって、特にピストンポンプのポンプシリンダの製作にあたって、圧媒制御弁がこれらのコンポーネントの吐出弁として利用されるときに自由度を可能にする。その理由は、ポンプシリンダでのバルブシートの構成を省略できることにある。

本発明による圧媒制御弁は、任意の圧媒回路で逆止め弁としても利用できるという利点がある。前述したとおり、ピストンポンプの吐出弁としての本発明による圧媒制御弁の適用は、その低コストでコンパクトな構造に基づいて、ならびにその騒音の少ない動作に基づいて特別に好ましい。

このようなピストンポンプはポンプユニットのハウジングブロックのポンプ収容部に配置され、ポンプ収容部は閉止栓によって周囲に対して閉止される。この閉止栓の収容部の２つの直径段部の間の移行部が肩部を構成することができ、この肩部に圧媒制御弁がそのバルブハウジングのカラーをもって当接し、それによって空間的に定義されて閉止栓とピストンポンプのポンプシリンダの間に挿入される。この肩部は円周側で、軸方向に突出するフランジによって取り囲まれていてよい。それにより、フランジとバルブハウジングのカラーの間で第１の摩擦接合式の結合を成立可能であり、この結合によってバルブハウジングが閉止栓にセンタリングされて保持される。さらにフランジはバルブハウジングのカラーに対して軸方向に突出し、この突出する領域で、ピストンポンプのシリンダ摺動ブッシュとの第２の摩擦接合式の結合を構成する。すなわちこのケースではフランジは、圧媒制御弁を装備した閉止栓をピストンポンプのポンプシリンダへ取り付けるための役目も果たす。

バルブハウジングのハウジングシャフトが閉止栓の切欠きの内部に入るように延びていると、ハウジングシャフトと、切欠きを取り囲む壁部との間で環状隙間を設けることができ、この環状隙間を介して、バルブシートと反対を向くほうのバルブ閉止体の裏面が圧媒制御弁の排出部と接触する。それに伴い、バルブ閉止部材での圧力補償を比較的簡易に具体化することができる。

本発明の実施例が図面に示されており、以下において詳しく説明する。

本発明による圧媒制御弁の第１の実施例を示しており、この圧力制御弁はピストンポンプの吐出弁として構成されている。このピストンポンプが縦断面で示されている。 本発明による圧媒制御弁の第２の実施例を示している。この圧媒制御弁は独立したアセンブリとして製作されており、これが図２では同じく縦断面として示されている。

互いに対応する構成部品または構成部品区域は、図面中では統一された符号が付されている。

図１には、ピストンポンプ１０が縦断面で示されている。このピストンポンプ１０はポンプシリンダ１２を含んでいて、その中にピストンモジュール１４が軸方向へスライド可能に収容されて径方向に案内されて配置されている。ピストンモジュール１４は、円筒状の中実材料からなる第１のピストン区域１６と、これに続く中空円筒状の、横穴を備える第２のピストン区域１８と、この第２のピストン区域１８に続く取込弁２０とで成り立っている。取込弁は取込弁ハウジング２２を含んでいて、その中に取込弁閉止体２４、および取込弁閉止体２４を取込弁座２６に向かって付勢する取込弁ばね２８が配置されている。取込弁座２６は、取込弁２０のほうを向いている第２のピストン区域１８の端部に構成されている。取込弁閉止体２４としての役目をボールが果たす。

両方のピストン区域１６；１８と取込弁２０は、それぞれ互いに摩擦接合式に結合されてピストンモジュール１４をなしている。このピストンモジュールは、復帰ばね３０の力に抗して、ポンプシリンダ１２の内部で軸方向運動をするように駆動される。そのために、図面で上側に位置している第１のピストン区域１６の端面に作用する、回転駆動可能な偏心器３２が利用されるのが好ましい。

ピストン区域１６；１８のほうを向いているポンプシリンダ１２の端部に、スリーブ状のフィルタ部材３４が取り付けられていて、このフィルタ部材は第２のピストン区域１８を包囲するとともに、この第２のピストン区域１８の横穴に流れ込む圧媒を、場合により含まれる不純物またはチップから浄化するために意図される。そのためにフィルタ部材３４はフィルタフレームで構成されていて、その開口部が、圧媒により貫流されるフィルタファブリックで覆われる。フィルタ部材３４は、第１のピストン区域１６の円周に当接するシールリング３６を担持し、ならびに、第１のピストン区域１６とこの第１のピストン区域１６を取り囲むポンプ収容部（図示せず）の壁部との間にある間隙の中に生じる場合があるシールリング３６の押出しを回避するためにシールリング３６を支持する支持リング３８を担持する。

さらに図１には閉止栓４０を見ることができる。閉止栓は前述した、ただし図面には示していないポンプユニットのポンプ収容部を外部に向かって閉止する。閉止栓４０はカップ状に成型されており、中央に配置されて閉止栓の底面を閉止する収容部４２を有している。この収容部４２はその内径に関して直角に１カ所の段差があり、それに応じて、ポンプシリンダ側の端部に向かって開いた、内径に関して大きいほうの第１の収容部区域４４と、閉止栓４０の底面により閉止された、内径に関して小さいほうの第２の収容部区域４６とを有している。これら両方の収容部区域４４；４６の間の移行部は直角に製作されており、それにより、この移行部が環状に周回する肩部４８を構成する。この肩部４８は円周側で、軸方向に突出している閉止栓４０のフランジ５０によって包囲されている。このフランジ５０は区域的に、ポンプシリンダ１２の開いた端部を超えて延びている。このときフランジ５０の内側寸法はポンプシリンダ１２の外側寸法に合わせて適合化されて、これらのコンポーネントの間で摩擦接合式の結合を形成可能であるようになっている。

さらにピストンポンプ１０は、本発明に基づいて構成された吐出弁６０を備えている。この吐出弁６０は閉止栓４０の段差のある収容部４２に配置されて、液圧の圧媒によるピストンポンプ１０の貫流を取込弁２０とともに制御する。吐出弁６０は、吐出弁ハウジング６２と、この吐出弁ハウジング６２と一体として構成される、ポンプシリンダ１２の開いた端部のほうを向く端部に配置された吐出弁座６４と、吐出弁ハウジング６２の内部に収容される、軸方向へ可動に収容されて径方向に案内される吐出弁閉止体６６と、吐出弁閉止体６６を付勢する吐出弁ばね６８とで成り立っている。吐出弁ばね６８は、第１のばね端部をもって、閉止栓４０の収容部４２の底面に支持されている。吐出弁ハウジング６２は成形技術により一体として製作されており、吐出弁座６４に向かい合う第２の端部で、外方に向かって開いた中空円筒状のハウジングシャフト６８を構成する。このハウジングシャフト６８の内部に、吐出弁閉止体６６が可動に収容されている。吐出弁座６４とハウジングシャフト６８は、ハウジングシャフト６８に対して径方向で外方に向かって突出する周回するカラー７０を介して互いに結合されている。カラー７０は、カラー７０の円周で互いに結合されて区域的に互いに当接する２つのハウジング壁区域で構成されている。

吐出弁ハウジング６２はそのカラー７０をもって、閉止栓４０の段差のある収容部４２の肩部４８に当接する。このときカラー７０の外側寸法は、肩部４８を取り囲むフランジ５０の内側寸法に合わせて適合化されて、吐出弁ハウジング６２と閉止栓４０との間で、これら両方のコンポーネントを互いに統合する摩擦接合式の結合が成立するようになっている。さらに閉止栓４０は、組み付けられた圧媒制御弁または吐出弁６０とともにポンプシリンダ１２と接合されて、吐出弁６０のカラー７０が、閉止栓４０の肩部４８と、このほうを向くポンプシリンダ１２の開いた端部の端面との間に、軸方向の初期応力をもって挿入されるようになっている。

さらに吐出弁ハウジング６２のハウジングシャフト６８は、閉止栓４０の直径の小さいほうの第２の収容区域４６の内部へと延びている。ハウジングシャフト６８の円周と、第２の収容区域４６を取り囲む壁部との間には、周回する環状隙間７２がある。この環状隙間は、ハウジングシャフト６８に構成された吐出弁６０の流出開口部７４と接触するとともに、ハウジングシャフト６８の開いた端部を介して、吐出弁座６４と反対を向いて位置するほうの吐出弁閉止体６６の裏面とも圧媒導通をするように接続されている。ピストンポンプ１０の吐出部７６が、閉止栓４０の円周側に設けられている。この吐出部７６は吐出弁６０の流出開口部７４に少なくとも近似的に水平方向で向かい合っており、流出開口部７４と吐出部７６の間に前述した環状隙間７２の一区域が延びている。それに伴って吐出弁閉止体６６で圧力平衡が生じる。吐出弁閉止体６６は、吐出弁座６４と協同作用する球冠区域８０と、これと一体的に結合されて円筒状に構成された案内区域８２とに区分される。吐出弁閉止体６６は案内区域８２をもって、ハウジングシャフト６８の内面に当接する。吐出弁座６４と吐出弁ハウジング６２との一体性に基づき、吐出弁座６４と吐出弁閉止体６６の案内部との間の同軸性の達成可能な誤差は、これらのコンポーネントの間に比較的狭い案内間隙があれば足りる程度に小さい。狭い案内間隙は、圧媒による吐出弁閉止体６６の周囲流を防止し、それによってこの吐出弁閉止体６６の騒音を引き起こす振動を予防する。吐出弁閉止体６６は中空に製作されており、その内部に、吐出弁ばね７８の１つの端部のための支持面を構成している。ピストンポンプの復帰ばね３０はポンプ作業室５２の中に格納されており、取込弁ハウジング２２に構成された第１の当接面と、吐出弁ハウジング６２のカラー７０に構成された第２の当接面との間に挟み込まれている。偏心器３２によるピストンモジュール１４の周期的な操作に伴ってポンプ作業室５２はその容積を変化させ、圧媒が取込弁２０を介してポンプ作業室５２を通って吐出弁６０へ、そこから流出開口部７４を介してピストンポンプ１０の吐出部７６へと圧送される。

図２は本発明の第２の実施例を示している。この第２の実施例は、それ自体で機能性のある独立したアセンブリとして構成される圧媒制御弁６０を対象としている。この圧媒制御弁６０は、バルブハウジング６２およびこれに一体的に構成されたバルブシート６４と、バルブハウジング６２の中で可動に収容されて径方向に案内されるバルブ閉止体６６と、バルブ閉止体６６をバルブシート６４に向かって付勢するバルブスプリング７８と、バルブハウジング６２のハウジングシャフト６８に押し嵌められてこのハウジングシャフト６８の開いた端部を覆うハウジングカバー８４とを含んでいる。

バルブハウジング６２、バルブスプリング７８、およびバルブ閉止体６６は、第１の実施例の説明との関連で述べた吐出弁６０のバルブコンポーネントと同一に製作されており、したがって同一の符号が付されている。実施例２は追加のハウジングカバー８４を備えているにすぎない。

このハウジングカバー８４は、前述したように、バルブハウジング６２の開いた端部に押し嵌められている。そのためにハウジングカバーはキャップ状に構成されており、ほぼ平坦に製作された支持面８６と、この支持面８６と一体的に構成されて軸方向で支持面８６に対して突出する延長部８８とに区分される。この延長部８８は環状に製作されるのが好ましいが、互いに間隔をおくリングセグメントから構成されていてもよい。延長部８８の内側寸法は、バルブハウジング６２のハウジングシャフト６８の外側寸法に合わせて相応に適合化される。

この実施例では、一例として支持面８６の中央部に、バルブハウジング６２の内部をその周囲とつなぐ圧力補償穴９０が設けられている。支持面８６の内面に、バルブ閉止体６６を付勢するバルブスプリング７８が第２の端部をもって支持される。

実施例２の圧媒制御弁はそれ自体で取扱可能な、特にその機能性に関して検査可能なアセンブリであり、実施例１のピストンポンプから切り離して、たとえば逆止め弁として任意の圧媒回路で適用することもできる。

当然ながら、本発明の基本思想から逸脱することなく、説明した各実施例での上記以外の改変や発展形が考えられる。

１０ ピストンポンプ
１２ ポンプシリンダ
１４ ポンプピストン
４０ 閉止栓
４２ 収容部
４４ 第１の収容部区域
４６ 第２の収容部区域
４８ 肩部
５０ フランジ
６０ 圧媒制御弁
６２ バルブハウジング
６４ バルブシート
６６ バルブ閉止体
６８ ハウジングシャフト
７０ カラー
７２ 環状隙間
７８ バルブスプリング部材
８４ ハウジングカバー

Claims (9)

1. 特に圧媒回路で貫流方向を制御するための圧媒制御弁（６０）であって、
   成形技術により製作されるバルブハウジング（６２）と、
   バルブシート（６４）と、
   バルブ閉止体（６６）とを有し、
   前記バルブ閉止体は軸方向へ可動に径方向で案内されて前記バルブハウジング（６２）に収容され、前記バルブシート（６４）の上流側と下流側で生じている圧力状況に依存して前記バルブシート（６４）を制御する、そのような圧媒制御弁において、
   前記バルブシート（６４）が前記バルブハウジング（６２）と一体として構成されることを特徴とする圧媒制御弁。
2. 前記バルブハウジング（６２）に端部側で開いた中空円筒状のハウジングシャフト（６８）が構成され、その内部空間に前記バルブ閉止体（６６）が収容され、
   前記バルブシート（６４）は前記ハウジングシャフト（６８）に対して径方向で外方に向かって突出する周回するカラー（７０）を介して前記ハウジングシャフト（６８）と結合されることを特徴とする、請求項１に記載の圧媒制御弁。
3. 前記バルブハウジング（６２）の前記カラー（７０）は前記カラー（７０）の円周で互いに結合されて互いに当接する前記バルブハウジング（６２）の２つの壁部区域で構成されることを特徴とする、請求項２に記載の圧媒制御弁。
4. 前記ハウジングシャフト（６８）の開いた端部にハウジングカバー（８４）が取り付けられ、前記バルブ閉止体（６６）を付勢するバルブスプリング部材（７８）が該ハウジングカバーに支持されることを特徴とする、請求項３に記載の圧媒制御弁。
5. 特に電子スリップ制御可能な車両ブレーキ設備で圧媒を圧送するためのピストンポンプ（１０）であって、
   周期的なストローク運動をするように駆動可能なポンプピストン（１４）と、
   前記ポンプピストン（１４）が軸方向へスライド可能なように中に収容されたポンプシリンダ（１２）と、
   圧媒による前記ピストンポンプ（１０）の貫流を制御する圧媒制御弁（６０）とを有する、そのようなピストンポンプにおいて、
   前記圧媒制御弁（６０）が請求項１から４までのいずれか１項に記載の構成されることを特徴とするピストンポンプ。
6. 前記圧媒制御弁（６０）はポンプユニットのハウジングブロックのポンプ収容部を周囲に対して閉止する閉止栓（４０）の収容部（４２）に収容され、
   前記収容部（４２）はその内径に関して段差をつけて製作されるとともに、内径に関して大きいほうの第１の収容部区域（４４）と内径に関してこれよりも小さい第２の収容部区域（４６）とを有し、
   前記第１の収容部区域（４４）から前記第２の収容部区域（４６）への移行部は肩部（４８）を構成し、前記圧媒制御弁（６０）は前記バルブハウジング（６２）のカラー（７０）をもって該肩部に載置されることを特徴とする、請求項５に記載のピストンポンプ。
7. 前記肩部（４８）は前記閉止栓（４０）の軸方向に突出するフランジ（５０）によって円周側で取り囲まれ、該フランジの内側寸法は前記バルブハウジング（６２）の前記カラー（７０）の外側寸法に合わせて適合化されて、前記カラー（７０）と前記フランジ（５０）の間で摩擦接合式の結合を形成可能であるようになっていることを特徴とする、請求項６に記載のピストンポンプ。
8. 前記閉止栓（４０）の前記フランジ（５０）は前記肩部（４８）に当接する前記バルブハウジング（６２）の前記カラー（７０）に対して部分領域で軸方向へ突出し、前記閉止栓（４０）はこの軸方向に突出するフランジ（５０）の領域で前記ピストンポンプ（１０）の前記ポンプシリンダ（１２）と摩擦接合式に結合されることを特徴とする、請求項７に記載のピストンポンプ。
9. 前記圧媒制御弁（６０）の前記バルブハウジング（６２）は前記収容部（４２）の直径の小さいほうの前記第２の収容部区域（４６）の中へと延びており、
   前記バルブハウジング（６２）と、前記収容部（４２）の前記第２の収容部区域（４６）を取り囲む壁部との間に、前記バルブシート（６４）と反対を向くほうの前記バルブ閉止体（６６）の裏面と接触する環状隙間（７２）があることを特徴とする、請求項６から８までのいずれか１項に記載のピストンポンプ。

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