专利名称：用于活塞泵的导向环及活塞泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的导向环以及一种按权利要求8前序部分所述的活塞泵。
背景技术：
活塞泵用于汽车的液压制动系统中，并常常被称作回油泵。这种泵在防滑控制时 用于有选择地降低或升高车轮制动缸内的制动压力，以便能够调节车轮制动缸内的制动压 力。现有的活塞泵存在着这样的问题，即，为了避免制动液从制动系统中流出和/或 将空气吸入制动系统，必须在很大的温度范围内尤其是在-30°C以下的温度下确保活塞泵 的密封性。这个问题例如已在DE 10 2005 046 048 Al中进行了描述。在低温时，由于泵 活塞或泵杆的径向冲击，在活塞泵的泵活塞或泵杆与环形密封件之间产生一个镰刀形的间 隙，制动液可通过该间隙从制动系统流出。间隙形成是由于在低温和泵活塞或泵杆的加载 速度高的情况下环形密封件的很小的柔性引起的。为了解决这个问题，DE 10 2005 046 048 Al建议使用一种环形密封件，该密封件具有耐磨的外层和由具有低温柔性的材料制成 的内芯。在现有活塞泵中，沿轴向在由两部分组成的该环形密封件和偏心室之间布置有一 个用于活塞导向的导向环以及一个支承环，后者用于防止密封件进入泵活塞或泵杆和导向 环之间的导向间隙中。
发明内容
本发明的目的是提出用于在低温和加载速度高的情况下避免活塞泵泄漏的一种 替代解决方案。特别是用由一种材料制成的通常环形密封件就能可靠地避免泄漏。上述目的是通过使用具有权利要求1所述特征的导向环和具有权利要求8所述特 征的活塞泵来实现的。本发明的有利改进方案在各项从属权利要求中进行陈述。在该说明 书、权利要求和/或附图中揭示的至少两个特征组成的全部组合都落入本发明的范围。本发明基于这样的构思这样设计由泵活塞或泵杆穿过的用于活塞导向的导向 环，使该导向环对泵活塞或泵杆的径向偏转运动产生阻尼作用，这些径向偏转运动例如是 由于偏心轮作用到泵活塞或泵杆上的径向分力所引起的。通过该导向环对泵活塞或泵杆的 径向冲击产生阻尼作用，特别是使偏转运动的速度和/或径向冲击的振幅降到最低，一个 优选与该导向环轴向相邻布置的环形密封件即使在低温和泵活塞或泵杆的轴向加载速度 高的情况下也能够跟随径向偏转运动即泵活塞或泵杆的径向冲击而随动。这样又可确保该 环形密封件持续地紧贴到泵活塞或泵杆上，从而又避免了在泵活塞或泵杆和环形密封件之 间形成镰刀形间隙，或至少使镰刀形间隙的大小减到最小。本发明的导向环设计具有这样 的优点，即使利用常规的环形密封件也能确保泵的高压区相对于低压区，尤其是相对于偏 心室的密封。当然，如果除了按本发明构思设计的导向环之外附加设置一个在DE 10 2005 046 048 Al中所述的环形密封件，则可进一步改善密封性。
径向阻尼的导向环的一种特别有利的实施方式是，阻尼是通过设置至少一个环形 的且在径向上具有弹性的唇部来实现。在这里，该唇部用作在径向上具有弹性的阻尼件，该 阻尼件可靠地对泵活塞或泵杆的径向偏转运动产生阻尼作用。可实现的一种实施方式是， 没有设置在导向环的整个周边上延伸的唇部，而是设置在周向上相互间隔，最好紧贴在泵 活塞上的两个唇段或弹性元件，以对泵活塞或泵杆的偏转运动产生阻尼作用。一种特别有利的实施方式是，至少一个唇部在未装配状态下的内径至少在一个区 域内，最好在自由的端部区域内小于泵活塞或泵杆的外径。这样就可实现该唇部紧密贴合 在泵活塞或泵杆上。对这种实施方式来说，第一唇部不但具有阻尼元件的功能，而且同时还 用作刮油环，该刮油环用于刮除特别是从偏心室方向进入的污物颗粒。所以，该唇部有效地 阻止了污物颗粒侵入环形密封件，由于减少了磨损而提高了环形密封件的使用寿命。与众 所周知的导向环不同，通过导向环紧贴在泵活塞或泵杆上的这种设计，避免了在泵活塞或 泵杆和导向环之间，至少在导向环的唇部和泵活塞之间形成导向间隙。在本发明的一种改进方案，将该导向环有利地设计成具有特别是环形的且在径向 具有弹性的至少一个第二唇部。在这里，特别是环形的两个唇部优选轴向相互间隔地布置， 以实现对泵活塞或泵杆进行最佳导向并同时实现对泵活塞或泵杆的径向偏转运动产生阻 尼作用。此外，导向环的这种实施方式具有这样的优点，即，因为第二唇部承担支承环的功 能，所以在需要时可以省去迄今使用的支承环，该支承环沿轴向布置在环形密封件和导向 环之间，用以阻止密封件进入位于导向环和泵活塞或泵杆之间的导向间隙中。在一种特别有利的实施方式中，两个唇部被布置成以其环形的自由端缘指向相反 的轴向方向，其中，在一种改进方案中，自由端缘还朝着泵活塞的方向或朝着泵杆的方向倾 斜。特别是在这种实施方式中，有利地避免了环形密封件进入到沿径向介于导向环和泵活 塞或泵杆之间的区域中。优选地，将在径向上具有弹性的，最好是环形的第二唇部也设计成，它在未装配状 态下的内径小于泵活塞或泵杆的外径，以保证导向环或更确切地说第二导向唇部紧贴在泵 活塞或泵杆上。一种特别优选的实施方式是，导向环由一种特别是高强度的热塑性材料制成，以 便能够可靠地起到导向和阻尼两方面的作用。导向环被构造成由高强度的热塑性材料制成 的整体式注塑件是特别优选的。应当这样选用热塑性材料，它的阻尼作用即在径向上具有 (良好)弹性的作用即使在约为-30°C的温度下不会丧失。本发明也涉及一种具有前述导向环的活塞泵，其中，该导向环优选通过压配合固 定在液压块体的泵孔中。在此，导向环沿轴向布置在偏心轮被驱动而旋转的偏心室和环形密封件之间。特 别有利的是，导向环具有最好为环形的且在径向上具有弹性的至少一个唇部，该唇部被布 置成以其自由端缘指向偏心室的方向。在这种实施方式中，第一唇部除了具有阻尼功能外 还兼有阻止污物颗粒侵入环形密封件和导向环之间的区域内的污物刮除功能。这延长了环 形密封件的使用寿命。在本发明的一种有利改进方案中，导向环有利地被设计成具有在径向上具有弹性 的至少一个第二唇部，该唇部被布置成以其自由端缘指向环形密封件的方向。这样就可在 必要时省去沿轴向布置在环形密封件和导向环之间的支承环。
本发明的其他优点、特征和细节可从下面借助于附图对优选实施例进行的描述中得知。在附图中图1示出了活塞泵用的导向环的透视图；图2示出了如图1的导向环的放大纵剖视图；图3示出了带有如图1和图2的导向环的活塞泵的部分视图；图4示出了图3的放大详图。
具体实施例方式在附图中具有相同功能的相同部件用相同的附图标记表示。图1和图2示出了用于图3和4所示的活塞泵2的导向环1的一个可能的实施方式。该导向环具有一个纵向截面成阶梯状的导向段，该导向段的内径队相当于图3所 示的活塞泵2的轴向来回运动的泵活塞4外径Da加上最小导向间隙。环形唇部5沿轴向 与导向段3邻接并从导向段3开始既在轴向上又在径向上向内延伸。唇部5在其自由端缘 6的区域内的最小内径D1在所示的未装配好的状态下小于泵活塞4的外径Da(参见图3和 4)。这样就保证了唇部5至少在其端缘6的区域内以包围泵活塞4的方式持续地紧贴在泵 活塞4上。如从图2可以看出，从轴向看，唇部5的内径从导向段3的内径Df不断地减小到 在图2中标出的在环形端缘6的区域内的内径Dp由于导向环1用高强度的热塑性材料制成，导向环1在导向段3的区域内是刚性 的和不可压缩的。由于在端部区域中的材料削弱即由于设有唇部5，导向环1在唇部5的区 域内对泵活塞4的径向偏转运动具有阻尼性能(作用)。换言之，导向环1由于设有在径 向上具有弹性的唇部5而用作泵活塞4的径向冲击的阻尼元件，这些径向冲击归因于由图 3所示的偏心轮7的旋转运动所引起的径向分力。在一种未示出的实施方式中，除了第一唇部5外，还设置了一个第二唇部，该第二 唇部形成在导向环3与第一唇部5相对的轴向端部上。这个未示出的第二唇部优选被设计 成与第一唇部5呈镜像对称并阻止图3所示的环形密封件8进入沿径向介于导向环1的导 向段3和泵活塞4之间的区域中。图3和4示出了导向环1在活塞泵2中的安装情况。该活塞泵布置在液压块体9 中，在该液压块体中，除了活塞泵2外，还安置有具有防滑控制装置的汽车液压制动系统的 未示出的其他部件，例如电磁阀、止回阀和液压储能器，这些其他部件在该液压块体中相互 液压连接。液压块体9构成活塞泵2的泵壳。在液压块体9中设置有多阶梯形的泵孔10。活塞泵2的泵活塞4用其在图纸平面中位于左侧的端面11伸入偏心室12中，在 该偏心室中，偏心轮7被驱动而能够围绕一根垂直于泵活塞4的纵向延伸方向而布置的旋 转轴线旋转。在这里，偏心轮7用其外周紧贴在泵活塞4的端面11上并对泵活塞加载轴向 移动力。由偏心轮7作用到泵活塞4上的、试图使该活塞沿径向偏转的径向分力至少部分 地、最好全部地由导向环1的唇部5承受或者吸收。
在背向偏心室12且面向挤压室13的端面14上设有塑料密封元件15，该密封元件 使该挤压室(高压侧)相对于活塞泵2的吸入侧(低压侧)密封。为此，密封元件15沿径 向布置在泵活塞4和衬套16之间。在这里，衬套16通过压配合固定在泵孔10内。在泵活塞4中为泵入口设置了 一个轴向延伸的端面盲孔17。该盲孔在接近其底部 处与横向孔18交叉。盲孔17和横向孔18与液压块体9中的流入孔19连通。止回阀作为入口阀20设置在泵活塞4的挤压室侧的端部上。入口阀20具有一个 阀球21，该阀球与位于泵活塞4上的锥形入口阀座22共同作用。在轴向上一端支撑在入口 阀20的塑料壳体25上而另一端支撑在阀球21上的关闭弹簧23沿朝向入口阀座22的关 闭方向对阀球21加载。入口阀20的塑料壳体25由泵活塞4的复位弹簧沿轴向朝着密封 元件15加载弹力。在这里，该复位弹簧26容纳在挤压室13中。在挤压室13的端部处布置了一个同样作为止回阀构成的带有阀球28的出口阀 27，该阀球被关闭弹簧29朝位于衬套16上的内锥形阀座30加载弹力。在这里，关闭弹簧 29沿轴向支撑在活塞泵2的端盖上。在出口阀开启时，液压液(制动液)可从挤压室经由 未示出的径向通道进入在径向上位于衬套16之外的环形室32中并从该处流出到排出通道 33中。在图4所示的放大图中可看出导向环1的精确安装位置。导向环1通过压配合布 置在阶梯形的泵孔10内，其中，在径向上具有弹性的环形唇部5指向偏心室12的方向。在 这里，唇部5对泵活塞4的径向移动运动产生阻尼 作用，其中，唇部5沿径向从外面直接紧 贴在泵活塞4的整个周边上。而在导向环1的导向段3和泵活塞4之间则设有最小导向间 隙。沿轴向在导向环1和环形密封件8之间设置有一个支承环24，该支承环固定地安装在 泵活塞4上。这个支承环阻止环形密封件8进入在导向段3和泵活塞4之间的导向间隙中。 如果除第一唇部5外还设有指向环形密封件8的第二唇部，则可在必要时省去这种支承环 24。
权利要求
一种导向环，其用于活塞泵(2)能够沿轴向来回移动的泵活塞(4)或泵杆，其特征为，所述导向环(1)被设计成径向阻尼元件来对泵活塞(4)或泵杆的径向冲击产生阻尼作用。
2.按权利要求1所述的导向环， 其特征为，所述导向环(1)具有特别是环形的且在径向上具有弹性的第一唇部(5)。
3.按权利要求1或2所述的导向环， 其特征为，所述第一唇部(5)的内径在未装配的状态下小于所述泵活塞(4)或泵杆的外径。
4.按前述权利要求任一项所述的导向环， 其特征为，所述导向环(1)具有至少一个特别是环形的且在径向上具有弹性的第二唇部。
5.按权利要求4所述的导向环， 其特征为，所述第一唇部(5)和所述第二唇部被布置成以它们的自由端缘(6)指向相反的轴向方向。
6.按权利要求4或5所述的导向环， 其特征为，在未装配状态下，所述第一唇部(5)的内径小于所述泵活塞(4)或泵杆的外径。
7.按前述权利要求任一项所述的导向环， 其特征为，所述导向环(1)用一种特别是高强度的热塑性材料制成。
8.用于汽车液压制动系统的活塞泵，其具有泵活塞(4)或泵杆，该泵活塞或泵杆能够被驱动而沿轴向来回运动，其中，所述泵活塞(4)或泵杆被布置成穿过至少一个导向环 ⑴，其特征为，所述导向环(1)按前述权利要求任一项构成。
9.按权利要求8所述的活塞泵， 其特征为，所述导向环(1)沿轴向布置在偏心室(12)和环形密封件(8)之间。
10.按权利要求8或9所述的活塞泵， 其特征为，所述导向环(1)的在径向上具有弹性的第一唇部(5)被布置成以自由端缘(6)指向偏 心室(12)的方向。
11.按权利要求9或10所述的活塞泵， 其特征为，所述导向环(1)的在径向上具有弹性的至少一个第二唇部与环形密封件(8)紧邻布置。
12.按权利要求1至7任一项所述的导向环(1)的应用，其特征在于，所述导向环对用 于汽车制动系统的活塞泵(2)中的泵活塞(4)或泵杆的径向偏转运动产生阻尼作用。
全文摘要
本发明涉及一种用于活塞泵(2)能够沿轴向来回移动的泵活塞(4)或泵杆的导向环(1)。根据本发明，导向环(1)被设计成径向阻尼元件来对泵活塞(4)或泵杆的径向冲击产生阻尼作用。此外，本发明涉及一种带有这种导向环(1)的活塞泵(2)。
文档编号F04B1/04GK101842589SQ200880114473
公开日2010年9月22日 申请日期2008年9月23日 优先权日2007年11月5日
发明者J·黑克尔, N·阿拉策, R·舍普 申请人:罗伯特·博世有限公司