專(zhuān)利名稱(chēng)：具有球形密封元件的閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于活塞泵的閥，所述閥具有閥關(guān)閉體以及在縱向?qū)χy關(guān)閉體 設(shè)置的閥座。此外本發(fā)明還涉及用于液壓系統(tǒng)或氣動(dòng)系統(tǒng)的具有這種閥的活塞泵以及本發(fā) 明的閥的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
閥以各種方式被應(yīng)用在液壓系統(tǒng)的活塞泵中，特別是車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)的活塞泵中 (DE 39 07 969 Al以及DE 10 2006 048 903 Al)。在這些制動(dòng)系統(tǒng)中，活塞泵不僅對(duì)車(chē)輪 制動(dòng)缸中的壓力進(jìn)行控制，還用于在防抱死系統(tǒng)(ABQ中例如使制動(dòng)液從車(chē)輪制動(dòng)缸回流 到主制動(dòng)缸中。ABS常常與防滑控制系統(tǒng)(ASR)相結(jié)合，在所述防滑控制系統(tǒng)(ASR)中同樣 使用了閥控制的活塞泵。通過(guò)對(duì)各個(gè)車(chē)輪的針對(duì)性制動(dòng)來(lái)對(duì)車(chē)輛的橫向動(dòng)力產(chǎn)生積極影響 的電子穩(wěn)定程序(ESP)也使用了閥控制的活塞泵。在車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)的活塞泵中應(yīng)用的入口閥和出口閥控制流過(guò)泵的液流方向并且 通常被設(shè)計(jì)成彈簧加載的止回閥。這些閥包括球形的密封體和與密封體的球形形狀相配合 的閥座。如果活塞泵中的壓力升高，則球體被從閥座壓開(kāi)，閥開(kāi)啟，并且液體圍繞球體流到 接在閥后的閥室中。如果液體流經(jīng)閥，則特別是在制動(dòng)裝置的高壓泵中作用的高壓縮力和膨脹力會(huì)基 于各種不同的原因產(chǎn)生不期望的振動(dòng)和噪聲。例如在各個(gè)部件的公差累加時(shí)，特別是由于 閥關(guān)閉體的空間間隙，會(huì)在閥開(kāi)啟時(shí)產(chǎn)生不期望的噪聲。為了減少噪聲的形成，在DE 10 2006027 555 Al中描述了一種出口閥，所述出口閥具有閥關(guān)閉體和單獨(dú)的盤(pán)形元件，在所 述盤(pán)形元件上設(shè)置了閥座。通過(guò)使用圓盤(pán)元件確保了活塞泵的各種不同部件的部件公差在 出口閥開(kāi)啟或關(guān)閉時(shí)不會(huì)對(duì)噪聲產(chǎn)生造成消極的影響。除了部件公差，在開(kāi)啟的出口閥的閥關(guān)閉體周?chē)奈闪饕矔?huì)產(chǎn)生不期望的振動(dòng)和 噪聲。這些紊流不確定地在徑向操縱閥關(guān)閉體，從而閥關(guān)閉體撞向閥室的內(nèi)壁。此外，在閥 開(kāi)啟時(shí)還產(chǎn)生壓力波動(dòng)，因?yàn)閴毫Σㄔ陂y關(guān)閉體從閥座上抬起時(shí)進(jìn)行傳播并在閥室中發(fā)生 反射。這些壓力波動(dòng)不僅使閥關(guān)閉體發(fā)生振動(dòng)，還引起了顯著的噪聲并對(duì)活塞泵和與活塞 泵相連的液壓部件施加機(jī)械負(fù)載。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種在開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)振動(dòng)情況的經(jīng)優(yōu)化的閥，由此降低相連 的部件的機(jī)械負(fù)載。本任務(wù)通過(guò)一種依據(jù)本發(fā)明的用于活塞泵的閥、一種依據(jù)本發(fā)明的用于液壓系統(tǒng) 和氣動(dòng)系統(tǒng)的活塞泵以及依據(jù)本發(fā)明的將閥用于減少壓力波動(dòng)和/或噪聲產(chǎn)生的應(yīng)用得 以解決。在從屬權(quán)利要求中對(duì)本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案進(jìn)行了描述。由在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要 求書(shū)以及/或者附圖中公開(kāi)的至少兩個(gè)特征構(gòu)成的全部組合也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。依據(jù)本發(fā)明，提出了一種用于活塞泵的閥，所述閥具有閥關(guān)閉體和在縱向?qū)χy關(guān)閉體設(shè)置的閥座，其中所述閥關(guān)閉體具有圓柱形導(dǎo)向元件以及在縱向?qū)χ鴮?dǎo)向元件且朝 向閥座的球形密封元件，所述球形密封元件由導(dǎo)向元件固定或者說(shuō)支撐。本發(fā)明的構(gòu)思在于通過(guò)在開(kāi)啟時(shí)借助圓柱形導(dǎo)向元件對(duì)閥關(guān)閉體進(jìn)行確定的導(dǎo) 向，使本發(fā)明的閥的振動(dòng)情況最小化。通過(guò)對(duì)閥關(guān)閉體進(jìn)行確定的導(dǎo)向和使其振動(dòng)減少，減 少了與閥相連的液壓或氣動(dòng)部件的壓力波動(dòng)、噪聲發(fā)射和機(jī)械負(fù)載。除此以外，導(dǎo)向元件可 以通過(guò)其縱向長(zhǎng)度起到行程限制的作用，從而使閥關(guān)閉體的調(diào)節(jié)行程在每次開(kāi)啟運(yùn)動(dòng)時(shí)都 是確定的并且是恒定的。本發(fā)明的閥具有以下優(yōu)點(diǎn)即所述閥制造成本低。圓柱形的導(dǎo)向元件是可以選擇 性地作為塑料注塑件或鋼成形件大批量快速且簡(jiǎn)單地并且由此便宜地制造。借助于注塑工 藝可以經(jīng)濟(jì)地制造直接可使用且公差極小的成形件。所述密封元件能夠通過(guò)如下方式簡(jiǎn)單 地裝配在導(dǎo)向元件上，即，所述密封元件例如被夾在導(dǎo)向元件上的卡槽(Verasterung)或 其它夾持部中?；诿芊庠那蛐螛?gòu)造以及導(dǎo)向元件的圓柱形形狀，不需要為了容納本 發(fā)明的閥而改變傳統(tǒng)活塞泵的造型。通過(guò)導(dǎo)向元件的圓柱形形狀可以簡(jiǎn)單地將閥關(guān)閉體簡(jiǎn) 單地集成到鉆出的或銑切出的盲孔中或者活塞泵的端蓋中。球形密封元件，例如球體、橢圓體、杵狀體或蛋形體，具有用于密封開(kāi)口的表面，所 述表面在兩維中至少部分是拱起的。所述拱起的表面與例如設(shè)計(jì)成內(nèi)錐座的閥座共同作 用，從而在密封元件緊貼在閥座上的情況下獲得圓環(huán)形密封面或密封線。根據(jù)本發(fā)明的閥的第一種有利的改進(jìn)方案，所述球形密封元件是球體。所述球體 關(guān)于穿過(guò)中心的每根軸線和每個(gè)轉(zhuǎn)角都是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的，并且(與橢圓體不同)在球體所有 的方向上都具有與密封座相配合的圓形部。根據(jù)本發(fā)明的閥的第二種有利的改進(jìn)方案，所述導(dǎo)向元件僅部分地包住密封元 件。由此可以最優(yōu)地固定密封元件，節(jié)省材料并且閥關(guān)閉體具有很小的質(zhì)量。所述閥關(guān)閉體甚至可以和以前一樣由鋼制成，從而所述閥關(guān)閉體具有良好的密封 性和顯示出很少的磨損現(xiàn)象。然而根據(jù)本發(fā)明的閥的一種有利的改進(jìn)方案，密封元件和/ 或?qū)蛟梢杂伤芰现瞥?，從而使閥關(guān)閉體的質(zhì)量成倍減少。除此以外，由塑料制成的密 封元件還可以改善閥密封座上的磨損特性。根據(jù)另一有利的改進(jìn)方案，減小球形密封元件的直徑，使所述密封元件的直徑僅 略大于密封座的直徑。由此進(jìn)一步減輕了閥關(guān)閉體的質(zhì)量并且節(jié)省了材料。根據(jù)另一有利的改進(jìn)方案，導(dǎo)向元件具有空心圓柱形的內(nèi)腔，在所述內(nèi)腔中沿軸 向設(shè)置了回位彈簧。所述與閥關(guān)閉體共同作用的回位彈簧至少部分位于導(dǎo)向元件的內(nèi)部。 由此本發(fā)明的閥更好地充分利用了活塞泵中的結(jié)構(gòu)空間，從而能夠減小活塞泵的尺寸或者 結(jié)構(gòu)空間可以作其他用。通過(guò)導(dǎo)向元件的空心圓柱形內(nèi)腔進(jìn)一步降低了閥關(guān)閉體的質(zhì)量。在本發(fā)明的閥中，閥關(guān)閉體的質(zhì)量通過(guò)其由塑料制成、僅部分地被導(dǎo)向元件包住 的密封元件、密封元件縮小的半徑以及/或者空心圓柱形的導(dǎo)向元件得以明顯降低。質(zhì)量 更輕的閥關(guān)閉體的開(kāi)啟脈沖在閥開(kāi)啟時(shí)得以明顯減少，從而通過(guò)反射的脈沖波防止閥關(guān)閉 體過(guò)度振動(dòng)并且防止出現(xiàn)壓力波動(dòng)。通過(guò)減輕的閥關(guān)閉體能夠避免活塞泵傳動(dòng)系中的突發(fā) 的力變化和壓力變化以及由此引起的噪聲發(fā)射，所述噪聲發(fā)射作為固體聲傳播到支撐的部 件上并且是很難衰減的。通過(guò)改善閥的振動(dòng)情況可以減少與閥相連的部件的機(jī)械負(fù)載。不僅圓柱形導(dǎo)向元件而且導(dǎo)向元件的空心圓柱形內(nèi)腔都可以具有各種不同的底面。優(yōu)選的是選擇圓形的底面，所述圓形底面在流體技術(shù)上能夠有利地起作用并且易于提{共。在本發(fā)明的另一有利的改進(jìn)方案中，導(dǎo)向元件具有至少一個(gè)用于固定閥關(guān)閉體的 導(dǎo)向凸條。所述導(dǎo)向凸條優(yōu)選地均勻分布在導(dǎo)向元件的周邊上并且沿導(dǎo)向元件的軸向延 伸。為了穩(wěn)定的導(dǎo)向，所述導(dǎo)向凸條優(yōu)選地在導(dǎo)向元件的近似整個(gè)軸向長(zhǎng)度上延伸。在一種有利的實(shí)施方式中，本發(fā)明的閥具有容納閥關(guān)閉體的殼體，從而在導(dǎo)向元 件的外周面和沿縱向朝向?qū)蛟臍んw內(nèi)壁之間形成了一個(gè)通道。通過(guò)所述通道，在閥 開(kāi)啟，也就是說(shuō)閥關(guān)閉體被從閥座上抬起時(shí)，液體沿軸向從閥關(guān)閉體和導(dǎo)向元件旁流過(guò)。所述殼體在流動(dòng)方向上在閥的后面具有流出口。優(yōu)選地，流出口是在殼體中沖壓 出的徑向槽，液體可以通過(guò)這個(gè)槽從殼體中流出。在本發(fā)明的另一有利的改進(jìn)方案中，導(dǎo)向元件在縱向長(zhǎng)于密封元件的最大直徑。 通過(guò)閥關(guān)閉體的加長(zhǎng)的導(dǎo)向使閥關(guān)閉體得到更穩(wěn)定的支承并進(jìn)一步減少閥關(guān)閉體的過(guò)度 振動(dòng)，從而進(jìn)一步減少與閥相連的部件的壓力波動(dòng)、噪聲產(chǎn)生和機(jī)械負(fù)載。本發(fā)明同樣還涉及一種用于液壓系統(tǒng)或氣動(dòng)系統(tǒng)的具有本發(fā)明的閥的活塞泵。所 述活塞泵除了活塞、閥、入口和出口外還至少包括一個(gè)本發(fā)明的閥。所述活塞泵優(yōu)選地適用 于高壓系統(tǒng)并且被用在車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)中，如ABS、ASP以及ESP中。在活塞泵的泵行程中， 閥關(guān)閉體被從閥座上抬起，從而使液壓介質(zhì)從泵的壓縮室中逸出，繞閥關(guān)閉體流動(dòng)，由此到 達(dá)閥室并且可以通過(guò)流出口從閥室中逸出。此外，本發(fā)明還涉及特別是在液壓系統(tǒng)或氣動(dòng)系統(tǒng)中，將本發(fā)明的閥用來(lái)減少壓 力波動(dòng)以及/或者噪聲產(chǎn)生的應(yīng)用。通過(guò)在開(kāi)啟時(shí)借助于圓柱形的導(dǎo)向元件對(duì)閥關(guān)閉體提 供確定的導(dǎo)向，本發(fā)明的閥的閥關(guān)閉體的振動(dòng)情況被最小化。通過(guò)減少閥關(guān)閉體的振動(dòng)減 少了與閥相連的液壓或氣動(dòng)部件的壓力波動(dòng)、噪聲發(fā)射和機(jī)械負(fù)載。本發(fā)明的閥優(yōu)選在壓 力泵、吸入泵和活塞泵中以及在高壓系統(tǒng)例如車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)(如ABS、ASP和ESP)中，用于 減少壓力波動(dòng)以及/或者噪聲產(chǎn)生。


下面將依據(jù)所附的示意圖對(duì)本發(fā)明的解決方案的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述。圖中示出了本發(fā)明的閥的縱向剖視圖。
具體實(shí)施例方式閥關(guān)閉體10包括空心圓柱形導(dǎo)向元件12和球形密封元件14。閥關(guān)閉體10的導(dǎo) 向在軸向上通過(guò)導(dǎo)向元件12明顯地得以擴(kuò)展，并且通過(guò)卡槽16部分地包住密封元件14。 所述密封元件14可以通過(guò)簡(jiǎn)單的裝配步驟卡入并固定在導(dǎo)向元件中。通過(guò)沉入導(dǎo)向元件 的開(kāi)口端中的回位彈簧18，將閥關(guān)閉體10預(yù)緊抵靠在例如泵缸(未示出)的密封座20上。
權(quán)利要求
1.一種用于活塞泵的閥，所述閥具有閥關(guān)閉體(10)和在縱向?qū)χ鲩y關(guān)閉體(10) 設(shè)置的閥座(20)，其特征在于，所述閥關(guān)閉體(10)包括圓柱形導(dǎo)向元件(1 和在縱向?qū)χ?所述導(dǎo)向元件(1 且朝向所述閥座00)的密封元件(14)，所述密封元件由所述導(dǎo)向元件 (12)固定。
2.按照權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，所述密封元件(14)為球體。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的閥，其特征在于，所述導(dǎo)向元件(12)部分地包住所述密 封元件(14)。
4.按照前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的閥，其特征在于，所述導(dǎo)向元件(12)和/或所 述密封元件(14)由塑料構(gòu)成。
5.按照前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的閥，其特征在于，所述導(dǎo)向元件(12)具有空心 圓柱形內(nèi)腔，回位彈簧(18)軸向地布置在所述內(nèi)腔中。
6.按照前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的閥，其特征在于，所述導(dǎo)向元件(12)具有至少 一個(gè)用于固定閥關(guān)閉體(10)的導(dǎo)向凸條。
7.按照前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的閥，其特征在于，所述閥具有容納所述閥關(guān)閉 體(10)的殼體，從而在所述導(dǎo)向元件(12)的外周面和沿縱向朝向?qū)蛟?12)的殼體內(nèi) 壁之間形成了一個(gè)通道。
8.按照前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的閥，其特征在于，所述導(dǎo)向元件(12)在縱向長(zhǎng) 于所述密封元件(14)的最大直徑。
9.一種用于液壓系統(tǒng)或氣動(dòng)系統(tǒng)的活塞泵，其特征在于，所述活塞泵具有按照權(quán)利要 求1所述的閥。
10.一種按照權(quán)利要求1所述的閥的應(yīng)用，其特征在于，所述閥用于減少壓力波動(dòng)和/或噪聲產(chǎn)生。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于活塞泵的閥，所述閥具有閥關(guān)閉體(10)和在縱向?qū)χy關(guān)閉體(10)設(shè)置的閥座(20)，依據(jù)本發(fā)明，其特征在于，所述閥關(guān)閉體(10)包括圓柱形導(dǎo)向元件(12)和在縱向?qū)χ鴮?dǎo)向元件(12)且朝向閥座(20)的球形密封元件(14)，所述球形密封元件由導(dǎo)向元件(12)固定。
文檔編號(hào)F04B53/10GK102052298SQ201010530928
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月4日
發(fā)明者B·舒曼, M·舒斯勒, W·舒勒 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司