JP5693730B2 - ピストンポンプを製造する方法、およびピストンポンプ - Google Patents

Description

本発明は、独立請求項１の分野に属するピストンポンプを製造する方法、およびこのような方法により製造される、独立請求項９の分野に属するピストンポンプを前提とするものである。

特許文献１には、ハウジングと、ハウジングの中でスライド可能に案内されたピストンモジュールと、吸込弁とを備えるピストンポンプが記載されている。ピストンモジュールは、第１の棒状のピストン部材と、横穴および横穴に対応する縦穴が配置された、プレス嵌めを介して第１のピストン部材と結合された第２のピストン部材とを含んでいる。吸込弁は、吸込弁ばねおよび吸込弁シール部材が配置された収容部材と、第２のピストン部材に配置された対応する吸込弁座とを含んでいる。第２のピストン部材は、軸方向に作用する力成分を受け止めるスリーブとして耐摩耗性の材料で製作されており、吸込弁座は、スリーブとして製作された第２のピストン部材の曲げエッジに配置されている。スリーブとして製作された第２のピストン部材は深絞り法または冷間衝撃法で製作されており、横穴がピストン部材に打ち抜かれており、または穿孔されている。

ドイツ特許出願公開第１０２００７０４７４１８Ａ１号明細書

それに対して、独立請求項１の構成要件を備える本発明の方法は、第２のピストン部材を加工する過程で、プレス嵌めと縦穴が１回の作業ステップで製作および／または最終加工されるという利点を有している。本発明による方法は、ピストンポンプの簡単で低コストな製造を可能にするという利点がある。特に、ピストンポンプのピストンモジュールの第２のピストン部材の個別の加工が可能であり、それにより、特に、ピストンポンプの最適化された吸込領域が得られる。特に、５００バール前後まで耐圧性に施工することができるピストンポンプが得られるという利点がある。この作業ステップで、ハウジングのためのストッパエッジが追加的に製作および／または最終加工できるのが特別に好ましい。

従属請求項に記載されている方策および発展例により、独立請求項１に記載されているピストンポンプを製造する方法、および独立請求項９に記載されているピストンポンプの好ましい改良が可能である。

本発明による方法の好ましい実施形態では、別の作業ステップで、第２のピストン部材の外套面を加工する過程で環状通路が切込みによって製作および／または最終加工される。フィルタと吸込弁座の間の改善された媒体案内のために、第２のピストン部材の外側円周の切込みが旋削によって簡単な製造プロセスで行われるのが好ましく、それにより、特にピストンポンプ内の流動抵抗を引き下げる環状通路が作成される。

本発明による方法の別の好ましい実施形態では、別の作業ステップで少なくとも１つの横穴が製作および／または最終加工される。環状通路と縦穴の間の媒体接続は、複数の横穴が環状通路を縦穴と接続することによって、簡単な製造プロセスで行われるのが好ましい。少ない壁厚につながり、したがってピストンないしピストンポンプの低減された流動抵抗につながる環状通路の切込み、横穴、および大きな縦穴は、特別に好都合に作用する。

さらに、別の作業ステップで第２のピストン部材の少なくとも１つの内面領域がばり取りされることが提案される。横穴と縦穴が交差するところにあるばりは、特別なフライス工具によって、定義されたとおりに特別に簡単かつ好都合に除去することができ、それによって低減された流動抵抗が得られる。

さらに、スリーブ状に施工される第２のピストン部材は切削式の製造法で製作されることが提案され、それにより、このコンポーネントの簡単かつ低コストな製造がもたらされる。

本発明による方法の１つの好ましい具体化は、スリーブ状に施工される第２のピストン部材が旋削部品として製作されることを意図しており、それにより、このコンポーネントの簡単な、特に大量生産のために有益な製造がもたらされる。

ピストン部材の加工は少なくとも部分的に段付き工具で行われるのが好ましい。第２のピストン部材の製造は、１回のプロセスステップないし作業ステップで段付き工具を用いて行われるのが好ましく、プレス嵌め、横穴、縦穴、および／またはストッパエッジを同時に製作することができる。それにより、多機能のピストン部材を短い加工サイクルと大量の個数で、特別に正確かつ低コストに製作することができる。

本発明によるピストンポンプは、ハウジングと、ハウジングの中でスライド可能に案内されたピストンモジュールとを有しており、該ピストンモジュールは、第１の棒状のピストン部材と、少なくとも１つの横穴および少なくとも１つの横穴に対応する縦穴が配置され、プレス嵌めを介して第１のピストン部材と結合された第２のスリーブ状のピストン部材とを備えており、さらにピストンポンプは吸込弁を有しており、該吸込弁は、吸込弁ばねおよび吸込弁シール部材が配置された収容部材と、第２のピストン部材に配置された対応する吸込弁座とを含んでおり、第２のピストン部材は上に説明した本発明の方法によって製作されている。それにより、各コンポーネントの低コストな製造で、流動と生産が最適化された吸込弁座を備えるピストンポンプが得られるという利点がある。本発明による第２のピストン部材の実施形態に基づき、回転割出し機によるピストン部材の加工が可能である。ピストンポンプのハウジングは、少なくとも部分的にフィルタ部材として構成されているのが好ましい。

本発明の好ましい実施形態が図面に示されており、以下において説明する。各図面において同じ符号は、同じ機能ないし類似の機能を果たすコンポーネントないし部材を表している。

本発明によるピストンポンプを示す模式的な斜視図である。 第１および第２のピストン部材を備えるピストンモジュールが中で案内されるピストンポンプの第１のハウジング区域と、ピストンポンプの吸込弁の一部とを示す断面図である。 吸込弁の吸込弁シール部材が当接する吸込弁座を備える第２のピストン部材を示す断面図である。 ピストン部材の内面領域をばり取りするための工具とともに第２のピストン部材を示す模式的な斜視図である。

図１から明らかなとおり、本発明によるピストンポンプ１０は、ピストンモジュール１４と、吸込弁２４と、吐出弁３２と、ハウジング１２とを含んでいる。このような種類のピストンポンプは構造と機能に関してそれ自体公知であるので、図面と説明は、本発明を明瞭に記述するために、ピストンポンプ１０の本発明に関連する部分だけに限定する。

上述したポンプは、たとえば車両の油圧ポンプ系統のフィードポンプまたはリターンポンプとして利用することができる。ポンプ１０は、たとえばＡＢＳ（アンチブロックシステム）、ＥＳＰ（電子安定化プログラム）、ＥＨＢ（電子油圧ブレーキ）、ＴＣＳ（トラクションコントロールシステム）、ＡＳＲ（アンチスリップレギュレーション）といった安全テクノロジーに関わる近代的な車両技術のポンプ系統で利用することができる。

ハウジング１２は、ピストンモジュール１４と、吸込弁２４と、吐出弁３２とを収容する複数のハウジング区域１２．１，１２．２および１２．３を含んでいる。ハウジング１２のハウジング区域１２．１の中でスライド可能に案内されたピストンモジュール１４は、第１の棒状のピストン部材１４．１と、プレス嵌め１６を介して第１のピストン部材１４．１と固定的に結合された第２のピストン部材１４．２とを含んでおり、第２のピストン部材には、少なくとも１つの横穴１８．１，１８．２と、少なくとも１つの横穴１８．１，１８．２に対応する縦穴２０とが配置されている。第２のピストン部材１４．２は、ここではスリーブ状に施工されている。本実施例では、縦穴２０に対応する複数の横穴１８．１，１８．２が、第２のピストン部材１４．２に設けられている。

本発明によるピストンポンプ１０の吸込弁２４は逆止弁として構成されており、吸込弁ばね２４．２および吸込弁シール部材２４．３が中に配置された収容部材２４．１と、対応する吸込弁座２４．４とを含んでいる。吸込弁座２４．４は第２のスリーブ状のピストン部材１４．２に配置されており、ここでは好ましくは、スリーブ状に施工された第２のピストン部材１４．２のエッジに配置されている。吸込弁シール部材２４．３は、シール球として施工されているのが好ましい。吸込弁シール部材２４．３は、吸込弁ばね２４．２のばね力によって、対応する吸込弁座２４．４へ封止をするように押圧される。

第２のピストン部材１４．２は複数の機能を果たすのが好ましい。ピストン部材１４．２は、ピストンポンプ１０の流体のために縦穴として施工された吸込通路２０の機能、吸込弁２４の吸込弁シール材２４．３のための吸込弁座２４．４の機能、詳しくは説明しない高圧シール材のための収容部の機能、第１のピストン部材１４．１のためのプレス嵌め１６の機能、ピストンポンプ１０の流体を案内するための環状通路２６の機能、およびハウジング部材１２．１ないしフィルタのためのストッパの機能を有している。

吐出弁３２も同じくばねで付勢される逆止弁として構成されており、ハウジング１２のハウジング区域１２．３に配置されている。吐出弁３２が開くのは、圧縮室３４の圧力が、吐出弁３２の吐出弁シール部材３２．３に作用する吐出弁ばね３２．２のばね力よりも大きくなり、それによって吐出弁シール部材３２．３が、ハウジング区域１２．２の吐出開口部に配置された吐出弁座３２．４から押し出されたときである。

さらに図１から明らかなように、ピストンモジュール１４は吸込弁２４とともに長手方向へ可動なようにハウジング１２の中で案内されており、ピストンモジュール１４の吸込行程中に、少なくとも部分的にフィルタ部材として構成されたハウジング１２を介して、ないし少なくとも部分的にフィルタ部材として構成されたハウジング区域１２．１を介して、第２のピストン部材１４．２にある環状通路２６および横穴１８．１，１８．２を通って流体が半径方向に吸い込まれ、横穴１８．１，１８．２に対応する縦穴２０を介して、開いた吸込弁２４を通って圧縮室３４へと案内される。

上死点に達した後、ピストンモジュール１４の運動方向が反転し、それにより、第２のピストン部材１４．２は吸込弁座２４．４とともに、ここには図示しない偏心器により駆動される第１のピストン部材１４．１を介して、吸込弁シール部材２４．３へ封止をするように押圧されて、吸込弁２４が閉じられる。そして圧縮室３４では、圧縮室３４の圧力が吐出弁３２のばね力よりも大きくなるまで圧力生成が行われ、それにより圧力下にある流体が、開いた吐出弁３２を介して圧縮室３４から出て、図示しない吐出配管に入るように案内される。

下死点に達した後、ピストンモジュール１４の運動方向が再び反転し、それによって吐出弁３２が再び閉じられて、吸込行程が再び開始され、このとき、たとえばコイルばねとして構成され、ハウジング区域１２．２の底面に支持される、圧縮室３４の中に配置された復帰ばね３６の復帰力が働く。この復帰力は第２のピストン部材１４．２に作用し、それにより、ピストンモジュール１４は再び上死点の方向に動く。

図２から図４を見ると明らかなように、ピストンポンプ１０は本発明の方法に基づいて製作される。すでに述べたとおり、ピストンポンプ１０は、ハウジング１２と、第１のピストン部材１４．１およびプレス嵌め１６を介して第１のピストン部材１４．１と形状結合された、横穴１８．１，１８．２および横穴１８．１，１８．２に対応する縦穴２０が配置された第２のピストン部材１４．２を備える、ハウジング１２の中でスライド可能に案内されたピストンモジュール１４と、吸込弁２４とを含んでおり、吸込弁は、吸込弁ばね２４．２および吸込弁シール部材２４．３が中に配置された収容部材２４．１と、第２のピストン部材１４．２に配置された対応する吸込弁座２４．４とを含んでいる。このときハウジング区域１２．１とスリーブ状の第２のピストン部材１４．２は、これら両方の構成部品１２．１，１４．２の間に環状通路２６が形成されるように施工されている。

ピストンポンプ１０の製造時には、本発明に基づき、第２のピストン部材１４．２を加工する過程で、プレス嵌め１６および縦穴２０が１回の作業工程で製作および／または最終加工される。これと同じ作業工程で、追加的に、ハウジング１２ないしハウジング１２のハウジング区域１２．１のためのストッパエッジ２２を同時に製作および／または最終加工することができる。

別の作業ステップで、第２のピストン部材１４．２の外側外套面２８を加工する過程で環状通路２６が切込みによって製作および／または最終加工される。残りの外側外套面２８はその際に未加工状態のままでよく、すなわち二次加工ないし精密加工なしでよい。この面２８は、ハウジング区域１２．１の保持機能を別にすれば、それ以外の機能を果たすことがないからである。別の作業ステップで、少なくとも１つの横穴ないし横穴１８．１，１８．２が製作および／または最終加工される。図４に明らかなとおり、別の作業ステップで、第２のピストン部材１４．２の少なくとも１つの内面領域３０．１，３０．２がばり取りされる。本実施例では、横穴１８．１，１８．２のところでばりが除去されるのが好ましい。

スリーブ状に施工される第２のピストン部材１４．２は、切削式の製造方法で製作可能であるのが好ましい。このとき、スリーブ状に施工される第２のピストン部材１４．２は、旋削部品として製作可能である。ピストン部材１４．２の加工は、少なくとも部分的に段付き工具で行われるのが好ましい。

１０ ピストンポンプ
１２ ハウジング
１４ ピストンモジュール
１６ プレス嵌め
１８．１ 横穴
１８．２ 横穴
２０ 縦穴
２２ ストッパエッジ
２４ 吸込弁

Claims (9)

1. ピストンポンプを製造する方法であって、該ピストンポンプは、ハウジング（１２）と、前記ハウジング（１２）の中でスライド可能に案内されたピストンモ ジュール（１４）とを有しており、該ピストンモジュールは、第１の棒状のピストン部材（１４．１）と、少なくとも１つの横穴（１８．１，１８．２）および 少なくとも１つの前記横穴（１８．１，１８．２）に対応する縦穴（２０）が配置され、前記ハウジング（１２）のためのストッパエッジ（２２）が配置され、 プレス嵌め（１６）を介して前記第１のピストン部材（１４．１）と結合された第２のスリーブ状のピストン部材（１４．２）とを備えており、さらに前記ピス トンポンプは吸込弁（２４）を有しており、該吸込弁は、吸込弁ばね（２４．２）および吸込弁シール部材（２４．３）が中に配置された収容部材（２４．１） と、前記第２のピストン部材（１４．２）に配置された対応する吸込弁座（２４．４）とを含んでいる、そのようなピストンポンプを製造する方法において、
   前記第２のピストン部材（１４．２）を加工する過程で前記プレス嵌め（１６）と前記縦穴（２０）が１回の作業ステップで製作および／または最終加工され、
   前記第２のピストン部材（１４．２）は切削式の製造方法で製作される、
   ことを特徴とする方法。
2. 前記作業ステップで前記ハウジング（１２）のためのストッパエッジ（２２）が追加的に製作および／または最終加工されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 別の作業ステップで前記第２のピストン部材（１４．２）の外側外套面（２８）を加工する過程で環状通路（２６）が切込みによって製作および／または最終加工されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 別の作業ステップで少なくとも１つの前記横穴（１８．１，１８．２）が製作および／または最終加工されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
5. 別の作業ステップで前記第２のピストン部材（１４．２）の少なくとも１つの内面領域（３０．１，３０．２）が、ばり取りされることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
6. スリーブ状に施工された前記第２のピストン部材（１４．２）は旋削部品として製作されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記ピストン部材（１４．２）の加工は少なくとも部分的に段付き工具で行われることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
8. ピストンポンプであって、ハウジング（１２）と、前記ハウジング（１２）の中でスライド可能に案内されたピストンモジュール（１４）とを有しており、該ピ ストンモジュールは、第１の棒状のピストン部材（１４．１）と、少なくとも１つの横穴（１８．１，１８．２）および少なくとも１つの前記横穴 （１８．１，１８．２）に対応する縦穴（２０）が配置され、プレス嵌め（１６）を介して前記第１のピストン部材（１４．１）と結合された第２のスリーブ状 のピストン部材（１４．２）とを備えており、さらに前記ピストンポンプは吸込弁（２４）を有しており、該吸込弁は、吸込弁ばね（２４．２）および吸込弁 シール部材（２４．３）が中に配置された収容部材（２４．１）と、前記第２のピストン部材（１４．２）に配置された対応する吸込弁座（２４．４）とを含んでいる、そのようなピストンポンプにおいて、前記第２のピストン部材（１４．２）は請求項１から７のいずれか１項に記載の方法によって製作可能であること を特徴とするピストンポンプ。
9. 前記ハウジング（１２）は少なくとも部分的にフィルタ部材として構成されていることを特徴とする、請求項８に記載のピストンポンプ。

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