CN102086859A - 车辆制动系统活塞泵和液压装置以及汽车制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆制动系统的活塞泵和液压装置以及汽车制动系统。所述的车辆制动系统的活塞泵(10)具有泵缸(12)以及在所述泵缸中可移动地支承的活塞(14)，所述活塞借助于密封装置(18)相对于泵缸(12)以流体密封的方式密封，其中，所述密封装置(18)被分成高压密封件(20)和低压密封件(22)。

Description

车辆制动系统活塞泵和液压装置以及汽车制动系统

技术领域

本发明涉及一种车辆制动系统的活塞泵，所述活塞泵具有泵缸以及在所述泵缸中可移动地支承的活塞，所述活塞相对于其驱动侧借助于密封装置以流体密封的方式密封。本发明还涉及一种具有这种活塞泵的用于车辆制动系统的液压装置以及具有这种活塞泵的车辆制动系统。

背景技术

液压装置是现代车辆制动系统的一个组成部分，所述液压装置应用在机动车辆如轿车或载重车辆上，用于提供受控的制动压力。为了对制动压力进行计量，所述液压装置具有包括多个泵元件的泵。通常将每个泵元件构造为活塞泵，在所述活塞泵中，活塞可移动地支承在泵缸中。对活塞的驱动是通过偏心轮实现的，所述偏心轮安装在由电动机驱动的轴上。所述活塞在输送腔中沿所述活塞的纵向移进和移出，由此连续地执行输送行程和吸入行程。

在活塞和泵缸之间有一个由结构形式决定的间隙，所述间隙必须借助于密封件封闭，以避免泄漏。为此需安装密封件，该密封件在泵缸内将活塞的输送侧与活塞的驱动侧以流体密封的方式隔开。为了实现活塞在泵缸中尽可能无摩擦的运动，所述活塞在流体膜上沿着导向件滑动。随着吸入行程运动带入的流体通常在反方向的输送行程运动中借助于密封件的弹性变形而被输回。在这个输送行程运动中，在输送腔中以及由此在密封件上产生高压。所述密封件必须根据这个高压来确定尺寸。

此外，活塞的运动还会逐渐地导致在密封件上的磨损现象，所述磨损现象表现为密封件和活塞之间的裂缝或间隙。这些裂缝和间隙随后可能被流体流过，由此所述流体从输送侧到达驱动侧。这种漏流以一种不被希望的方式对活塞泵的功能造成损害。

所述活塞还可能由于特别是在驱动侧上在偏心轮轴承上的摩擦力而发热，然后会对密封件施加热负荷，从而使所述密封件损坏。

发明内容

本发明的任务在于，克服上述缺陷并且提供一种用于车辆制动系统的活塞泵，所述活塞泵使与已知活塞泵相比简化的利用低成本部件的制造成为可能。

本发明的任务是通过根据权利要求1的活塞泵解决的。所述任务还通过根据权利要求9的液压装置以及根据权利要求10的车辆制动系统得以解决。从属权利要求对本发明的有利的改进方案进行了描述。

依据本发明，提出了一种车辆制动系统的活塞泵，所述活塞泵具有泵缸以及在所述泵缸中可移动地支承的活塞，所述活塞相对于其驱动侧借助于密封装置以流体密封的方式密封，其中，所述密封装置被分成高压密封件和低压密封件。

根据本发明，所述密封装置被设计为由多个部件组成，即作为高压密封件和低压密封件。在活塞泵运行期间，在一些驾驶操纵中会在泵的输入侧(吸入侧)出现非常高的压力。这些高压朝泵的驱动侧方向对密封装置产生影响。这些高压确保了高压密封环的密封唇压紧在孔壁上。因此，低压密封件和高压密封件之间的空隙被流体密封地隔开。因此，所述高压密封件优选地由一种能够抵抗高压并且同时能够可靠地将输送侧与驱动侧以流体密封的方式隔开的材料构成。相反地，所述低压密封件被设计为，用于当在泵的吸入侧出现低压时，避免流体不被希望地从泵的吸入侧穿过到达驱动侧。由于输送行程的高压并不作用在低压密封件上，所以所述低压密封件可以有利地由低成本的，常用于普通密封件的材料构成。对这两种不同的任务即在高压下密封和在低压下密封，根据本发明利用一种多件式密封装置的解决方案使更低成本部件的使用成为可能，所述更低成本部件还可以被更简单地装配。

根据本发明活塞泵的第一种有利的改进方案，将高压密封件位置固定地固定在活塞上。

位置固定地安装在活塞上的高压密封件在活塞的运动过程中随着所述活塞运动。为此，所述高压密封件例如压紧在所述活塞上。这样运动的高压密封件可以通过如下方式将活塞和泵缸之间的间隙封闭：所述高压密封件(例如被构造成迷宫式密封件)沿轴向紧靠在一个另外的包围活塞的部件(例如滤网上的延长部分)。该轴向紧靠特别地在供油行程运动结束时进行，也就是说在活塞行程的产生高的输送压力的那个部分。所述轴向紧靠还防止高压密封件发生磨损现象，由此使整个密封装置的使用寿命更长。

根据本发明活塞泵的第二种有利的改进方案，所述高压密封件被构造成具有位置固定地设置在活塞上的环形元件以及在所述环形元件上成形的紧贴在泵缸上的密封唇。

高压密封件被构造成环形元件的区域将高压密封件与活塞相连接，特别的是传力连接。可以特别简单地形成该传力连接。所述环形元件还可以同时被构造成用于活塞在泵缸中的导向环或支承环。在环形元件上形成密封唇，所述密封唇覆盖住需密封的间隙，并在外周处紧贴在泵缸上。如果流体在输送行程期间对密封唇施加压力，则所述密封唇被沿径向压靠在泵缸上。由此活塞和泵缸之间的间隙以流体密封的方式被封闭。所述密封唇有利地由能够抵抗高压的高强度材料制成。由此，可减少密封唇的磨损并提高了整个高压密封件的使用寿命。也就是说，所述环形元件在泵缸中对活塞进行导向并在高压下紧贴在所述泵缸的壁上。

根据本发明活塞泵的第三种有利的改进方案，将所述低压密封件构造为具有横截面为O形的环。

由于依据本发明，由输送行程产生的高压作用在高压密封件上，所以有利地对低压密封件进行尺寸确定，从而使其单独承受住驱动侧的低压。为了对这样的低压进行密封，可以使用商业上通用的横截面为O形的环，即所谓的O形环。因此，可以以十分低的成本实现活塞和泵缸之间的间隙密封。

根据本发明活塞泵的第四种有利的改进方案，将所述低压密封件构造为具有横截面为C形的环。

根据这种改进方案，所述低压密封件的横截面呈C形。通过该形状，所述低压密封件能够有利地对活塞的长的行程距离进行密封，而无需占据与其半径相应的O形环的体积。当活塞运动时，也许需对这个体积进行压缩，这可能导致弯曲功的增加。所述设计方案有利地实现了本发明活塞泵更为紧凑的结构。此外，所述C形对活塞和壳体之间的热隔离也是有利的。

根据本发明活塞泵的第五种有利的改进方案，所述低压密封件与活塞的侧面沿径向相间隔地受支承。

依据本发明，在低压密封件和活塞表面之间有间隔。该间隔将所述低压密封件与活塞侧面隔开。如果所述活塞在运动期间由于例如在偏心轮轴承上的摩擦力而发热，则不会进行到低压密封件上的直接热传递。由此排除了低压密封件受到不希望的热负荷的可能性。所述间隔还避免了活塞在低压密封件上的摩擦，由此避免了由磨损而用坏。

根据本发明活塞泵的第六种有利的改进方案，设有弹簧元件，通过该弹簧元件，横截面为C形的环能够被沿径向向外预紧抵靠在泵缸上。

所述横截面为C形的环，即所谓的C形环，被构造为具有一个内部空腔。依据本发明，弹簧元件位于这个空腔中。所述弹簧元件被有利地构造为将所述C形环沿径向向外压靠泵缸内壁上的环形弹簧。所述泵缸可以有利地在这个内壁上具有台阶，所述C形环沿轴向支承在所述台阶上。该发明同样地包括将这样的台阶设计在活塞上，其中，所述C形环于是沿轴向由这个台阶支承。环形弹簧还可以在横截面上被有利地构造成V形，由此还将C形环沿轴向被预紧。横截面为C形的低压密封件可借助于本发明的弹簧元件有利地既在径向又在轴向被预紧，由此，在行程期间确保了最优的密封效果。

根据本发明活塞泵的第七种有利的改进方案，将低压密封件设置成用于沿轴向在活塞和泵缸之间进行密封。

所述沿径向被预紧抵靠在泵缸内壁上的低压密封件沿轴向优选地紧贴在设计在泵缸上的台阶以及高压密封件上。如果活塞连同高压密封件在吸入行程运动，则所述低压密封件沿轴向在台阶和高压密封件之间被压扁。由此，所述低压密封件被压向位于高压密封件和泵缸之间的密封间隙，所述密封间隙由此被流体密封地封闭。轴向密封的低压密封件可以被有利地构造成商业上通用的密封环，这能够简化装配并降低成本。

有利地为本发明的液压装置配备本发明的这种活塞泵。本发明的任务还通过具有这样的本发明活塞泵的车辆制动系统得以解决。

附图说明

下面将对借助于示意性附图对本发明解决方案的实施例进行详细阐述。附图以纵向剖视图示出了本发明的活塞泵。

具体实施方式

附图中示出了活塞泵10，所述活塞泵包括壳体或者说泵缸12以及在所述壳体或者说泵缸中可移动支承的活塞14。在泵缸12和活塞14之间有间隙16。这个间隙16借助于密封装置18被以流体密封的方式封闭。所述密封装置18包括高压密封件20以及低压密封件22作为密封元件。活塞14的滑动运动大体上由导向环24导向。

所述活塞14在运行中由偏心轮26驱动。因此，所述偏心轮26为此压在活塞14的一个端面上，由此将所述活塞沿轴向推进壳体孔或者说泵缸12中，并由此执行输送行程。对于跟在输送行程之后的吸入行程，所述活塞14被弹簧(未示出)的弹簧力沿轴向从泵缸12中推出。由此，在活塞14的输送侧吸入需要输送的流体，在所示实施例中为制动液。

为了确保活塞14低摩擦的运动，所述活塞带有流体膜。所述活塞14在这个由需要输送的流体构成的流体膜上沿着壳体孔壁或者说泵缸12滑动。因此，所述需要输送的流体随着活塞14的每个吸入行程也以很小的量在导向环24旁边经过直到到达高压密封件20上。

高压密封件20包括环形元件30和密封唇32。所述高压密封件20借助于所述环形元件30与活塞14在所述活塞的侧面28上传力连接。基于该连接，所述高压密封件20随着活塞的每次运动而一起运动。所述密封唇32被设计在环形元件30上，所述密封唇从环形元件30一直延伸到壳体孔壁或者说泵缸12上。因此，间隙16通过高压密封件20流体密封地被封住。在此在密封唇32和壳体或者说泵缸12之间仅留下狭窄的密封间隙34。

在所示实施例中，低压密封件22被设计为横截面为C形的环，所述环径向朝外封闭，而径向朝内敞开。因此，所述C形环具有中央空腔，所述空腔一侧被环形元件30封闭，并且在朝向偏心轮26的另一侧敞开。被设计为金属弹簧36的弹簧元件位于该空腔中。所述金属弹簧36将所述低压密封件22沿径向向外预紧抵靠在泵缸上。在这里，所述低压密封件22沿径向与活塞14相间隔，从而使所述活塞既不会将摩擦力也不会将热能传递到低压密封件22上。将所述金属弹簧36设计为在横截面上是V形的，并且这样设置在低压密封件22中，从而使所述金属弹簧也沿轴向将所述低压密封件22预紧抵靠在紧贴的部件即一侧是环形元件30另一侧是泵缸12上。所述低压密封件22沿轴向紧贴在泵缸12的台阶38上并且紧贴在高压密封件20上。在此，所述低压密封件22盖住密封间隙34。

这种被围住的低压密封件22本身在活塞泵14运动时沿轴向被压缩或者说沿轴向被挤在一起。在此，所述金属弹簧36通过其弹簧力在发生这种轴向定向变形时使低压密封件22复位。

在输送行程中，一部分流体到达由泵缸12、活塞14、导向环24和高压密封件20围成的空隙40中。由于高压密封件20随活塞14一起运动，所以一方面这可以促使将在空隙40中积聚的流体输回。另一方面，在空隙40中的压强特别是对高压密封件20施加压力。该压力将高压密封件20的密封唇32沿径向向外压靠壳体或者说泵缸12上。所述压力通过所述密封唇32适当的造型确定大小，从而使高压密封件20尽可能地阻止流体泄漏。

在吸入行程中，所述活塞14沿轴向，从壳体或者说泵缸12中移出。在此，所述活塞14借助于高压密封件20对设置在所述高压密封件20和台阶38之间的低压密封件22施加力。如上文中已经提到的，所述低压密封件22和设置在其中的金属弹簧36通过这个力发生变形。所述低压密封件22通过所述变形紧贴在台阶38和高压密封件20之间，从而使所述密封间隙34流体密封地被封闭。此外所述金属弹簧36将所述低压密封件22沿轴向向外压靠在泵缸12上，从而也由此在整个行程期间使所述密封间隙34流体密封地被封住。

Claims (10)

1.一种车辆制动系统的活塞泵(10)，所述活塞泵具有泵缸(12)以及在所述泵缸中可移动地支承的活塞(14)，所述活塞借助于密封装置(18)相对于泵缸(12)以流体密封的方式密封，其特征在于，所述密封装置(18)被分成高压密封件(20)和低压密封件(22)。

2.按照权利要求1所述的活塞泵，其特征在于，所述高压密封件(20)位置固定地固定在活塞(14)上。

3.按照权利要求2所述的活塞泵，其特征在于，所述高压密封件(20)被构造为具有位置固定地设置在活塞(14)上的环形元件(30)以及在所述环形元件上成形的并且紧贴在泵缸(12)上的密封唇(32)。

4.按照权利要求1至3中的任意一项所述的活塞泵，其特征在于，所述低压密封件(22)被构造为具有横截面为O形的环。

5.按照权利要求1至3中的任意一项所述的活塞泵，其特征在于，所述低压密封件(22)被构造为具有横截面为C形的环。

6.按照权利要求1至5中的任意一项所述的活塞泵，其特征在于，所述低压密封件(22)与活塞(14)的侧面(28)沿径向相间隔地受支承。

7.按照权利要求1至6中的任意一项所述的活塞泵，其特征在于，设有弹簧元件(36)，所述横截面为C形的环通过所述弹簧元件能够被沿径向向外预紧抵靠在泵缸(12)上。

8.按照权利要求1至7中的任意一项所述的活塞泵，其特征在于，所述低压密封件(22)被设置成用于在所述活塞(14)和所述泵缸(12)之间沿轴向密封。

9.一种车辆制动系统的液压装置，其特征在于，所述液压装置具有根据权利要求1至8中的任意一项所述的活塞泵(10)。

10.一种车辆制动系统，其特征在于，所述车辆制动系统具有根据权利要求1至8中的任意一项所述的活塞泵(10)。

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