具有容納元件的排出閥的制作方法

本發明涉及一種用于液壓裝置的液壓泵的排出閥，該排出閥具有可由閥體封閉的閥開口和鄰接于閥開口的容納元件，以使閥體容納在構造于容納元件中的空腔里。

背景技術：

這種類型的液壓裝置尤其用于ABS和ESP制動系統的車輛制動設備中，以便在此在相關機動車的車輪制動器處產生受調節的制動壓力。液壓裝置包括液壓泵，該液壓泵根據活塞泵的原理工作。在此，在塊狀的泵殼體中通常設有多個泵元件。每個泵元件具有排出閥，用以將需輸送的流體通過在杯狀的泵缸的端側處的閥開口排出。在泵缸中可沿軸向移動地支承有活塞，活塞以其端部之一伸入泵缸中，并且在其另一端部處受由泵馬達驅動的偏心軸支撐并驅動。偏心軸借助旋轉運動產生活塞的正弦的平移往復運動，利用該往復運動可輸送流體并且使流體受到壓力的作用。

在活塞運動進入泵缸內時，流體被推向泵缸的端側。通過這樣推動的方式，流體使閥體從環繞閥開口的閥座抬起并且克服復位彈簧推壓閥體，該復位彈簧位于布置在泵缸處的閥蓋的圓柱狀的空腔中。在此，用于閥體的閥蓋還用作容納元件，閥體在靜止狀態中已部分地容納在該容納元件中。

在閥體從閥座抬起時，閥體移動進入這種容納元件的空腔中，使得閥開口打開并且流體旁經閥體流出泵缸。諸如在文獻EP 0 446 454 Bl中說明的那樣，這樣流出的流體借助流出通道經引導進入泵殼體中。在流出期間，閥體出現振動，振動尤其也導致在輸送流體期間在液壓裝置中產生了所不希望的噪聲。

技術實現要素：

根據本發明提出了一種用于液壓裝置的液壓泵的排出閥，該排出閥具有可由閥體封閉的閥開口和鄰接于閥開口的容納元件，以使閥體容納在構造于容納元件中的空腔里，該空腔包括縱軸線和內壁。在此，內壁具有沿徑向指向外的凹陷，閥體可進入該凹陷中。凹陷尤其形成空腔的外凸或者說內壁的沉入并且因此相對于空腔的縱軸線偏心地布置。借助這種凹陷，閥體可運動離開原本的空腔進入凹陷中，并且因此可避開流體的此處存在的流動。流體在閥體周圍的流動將閥體位置固定地保持在凹陷中和/或在凹陷處。

本發明基于如下認識：容納元件必須利用其空腔使閥體在閥開口之前居中地保持在包圍閥開口的閥座處。否則，閥體無法完全封閉閥開口。為此，眾所周知地，空腔的內壁具有至少幾乎與閥開口的縱軸線重合的縱軸線。根據本發明，此時在內壁處設有沿徑向指向外的凹陷。這種凹陷使得閥體在從閥座抬起的狀態中能夠相對于空腔的縱軸線、并且因此相對于閥開口的縱軸線偏心地定位。為此，在閥開口打開期間，首先使閥體從其中心位置抬起。然后，根據本發明的凹陷結合流體的流動作用于抬起的閥體，借助于流體的流動使閥體運動到相對于空腔的縱軸線偏心的位置中。因此，閥體脫離空腔的中心，并且流體特別在閥體的背對凹陷的側部圍繞該閥體流動，使得僅在閥體的一側發生限定加強的流動引導。這種流動引導將閥體推到凹陷處更確切地說推到凹陷中。因此，閥體就其位置而言保持定心且位置固定。這種保持使得閥體可在流體流過閥開口時更確切地說流出閥開口時不再受激勵以致產生振動，這避免了所不希望的噪聲并且提供了噪聲特別少的排出閥。

在此，閥體優選地設計成球體，該球體可容納在優選設計為柱狀、尤其是圓柱狀的空腔中。由于作為球體的設計方案，閥體具有球面，球面出于沒有棱角和棱邊的原因總是具有正確的位置，以便可滑入凹陷中。特別優選地，為了使球體可節約空間并且在流動技術方面特別有利地保持在凹陷中，凹陷為此設計成大致與球面的一部分互補。

此外，節約構件地，容納元件優選同時是排出閥的閥蓋。

根據本發明，凹陷有利地還朝閥開口敞開。閥體可在從閥開口抬起時立即運動進入這種敞開的凹陷中，使得閥體可立即得到定向并且保持在凹陷中。因此可毫無時間延遲地避免閥體的在其他情況下出現的振動。

此外，根據本發明，凹陷構造成優選為柱狀、尤其為圓柱狀，并且軸向平行于空腔的縱軸線。通過這樣的構造方案，即使凹陷沒有在其他情況下麻煩的凹陷沉入或凹陷外凸，閥體也可運動進入凹陷。此處，閥體可在凹陷中特別節約空間地貼靠在凹陷壁處。附加地，利用這樣構造的凹陷幾乎避免了流體流中的渦流流動，這使閥體在流體流出時特別穩定地保持在凹陷中和/或凹陷處。

此外，根據本發明，在空腔的橫截面中來看，凹陷在空腔的內壁處有利地跨越30°至180°的角度，優選跨越40°至120°的角度，并且特別優選地跨越50°至90°的角度。這樣的角度在凹陷中提供了足夠的空間，以便可使閥體對準并且保持閥體。同時，這樣，空間是受限制的，由此充分限定了閥體的位置，以可避免閥體在流體流中的振動。

此外，根據本發明，沿軸向在凹陷與閥開口之間優選地設置至少一個徑向流出通道，使得在至少一個徑向流出通道和凹陷正交投影到一個面中時至少一個徑向流出通道布置在凹陷處。利用這種徑向流出通道可將流體尤其導出到泵殼體的排出區域中以完成其他工作。在導出期間，在沿流動方向在閥體之前的高的流體壓力與沿流動方向在閥體之后與上述高流體壓力相比低的流體壓力之間存在壓降。這種壓降尤其引起流出的流體朝流出通道的方向對閥體施加吸力。已示出的是，當凹陷有利地在正交投影到一個面中時布置在至少一個徑向流出通道處并且因此尤其在流出通道附近時，這種吸力特別強地作用于根據本發明的凹陷中的區域和其周圍的區域。由于這樣的布置方案，閥體可在流體流出時特別可靠地保持在凹陷中和/或凹陷處。

優選地，至少一個徑向流出通道節約構件地在容納元件中沿徑向布置在空腔處。

此外，根據本發明，至少一個流出通道有利地是第一徑向流出通道和第二徑向流出通道，其中，第二徑向流出通道相對于第一徑向流出通道不對稱地延伸。不對稱地在此尤其意指，第二徑向流出通道相對于第一徑向流出通道既不點對稱也不軸對稱地延伸。利用這種不對稱地布置的流出通道，在輸送運行期間附加地減少了由閥體實施的振動，特別是還衰減了由泵活塞的往復運動在流體流中引起的脈動。因此，根據本發明的凹陷可特別可靠且振動少地保持閥體。

為此，凹陷優選地在空腔的內壁處在正交投影到一個面中時布置在第一徑向流出通道與第二徑向流出通道之間。由于這樣的布置方案，流體可從兩個徑向流出通道流出，并且在此施加特別強的吸力給凹陷和保持在凹陷處的閥體。為此，已證實有利的是，在第一徑向流出通道與第二徑向流出通道之間的角度為30°至180°，優選為40°至130°，并且特別優選地為50°至100°。兩個徑向流出通道尤其這樣定位，即，它們在軸向投影中在凹陷處的橫截面中位于凹陷的端部區域處。因此，凹陷布置在兩個徑向流出通道的中心，這附加地減少了流體中的振動并且強化了凹陷的減少振動的作用。

此外，根據本發明，至少一個徑向流出通道有利地導引流體地布置在周向通道處，該周向通道完全包圍以其閥座側周圍繞閥開口的閥座。為此，優選地，周向通道在容納元件中在空腔的內壁處沿軸向布置在閥開口與凹陷之間。由于這樣的布置方案，流過閥開口的流體可一越過整個閥座側周就立即被引出，這在減少振動的同時避免了流體堵在閥體周圍。此外，周向通道將流出的流體同時分配給多個徑向流出通道，尤其是分配給第一徑向流出通道和第二徑向流出通道。此外，周向通道在流體流出時阻止了閥體貼靠在至少一個流動通道處，否則的話這會在流體的體積流量方面對流體進行節流。

這種周向通道與根據本發明的凹陷相結合提出了一種排出閥，該排出閥使得能夠實現液壓裝置的振動和噪聲特別少的運行。與此相比，在傳統的排出閥中，由于周向通道沿著整個閥座側周延伸，通常出現所不希望的噪聲。這種不希望的噪聲出現在閥體借助閥體處的流體壓力中持續改變的壓差抬起時，尤其當周向通道處布置有多個徑向流出通道的時候。在此，閥體由于體積流而運動、尤其是隨著體積流運動，因此改變其位置以及持續改變閥體處的流體壓力的壓力水平。隨著壓力水平的持續改變，閥體的出現的振動可加強，這最終導致閥體的晃動并且導致所不希望的噪聲。利用根據本發明的凹陷避免了這種晃動。

此外，根據本發明，至少一個徑向流出通道有利地導引流體地布置在區段通道處，該區段通道僅沿閥座側周的限定的區段包圍以其閥座側周圍繞閥開口的閥座。已示出的是，在區段通道中，流體中的在抬起的閥體處出現的壓差或者說此處的壓降在很大程度上保持恒定，即不改變。由此，在沿流動方向在閥體之前的高的流體壓力與沿流動方向在閥體之后的與上述高流體壓力相比低的流體壓力之間、即沿區段通道的方向提供了限定的壓降。借助這樣限定的壓降，有針對性地沿區段通道的方向以及沿至少一個流出通道的方向吸取閥體并且將其壓入凹陷中。

優選地，區段通道在容納元件中在空腔的內壁處沿軸向布置在周向通道與凹陷之間。此外，區段通道特別優選地在此具有比周向通道的周向通道寬度更小的區段通道寬度和比凹陷的凹陷寬度更大的區段通道寬度。因此，在縱截面中來看，在空腔的內壁處提供了階梯式的布置，在該處，閥體可不受阻礙地直接地“滑動”或者說滑入凹陷中。

根據本發明，限定的區段還有利地跨越在90°和180°之間的角度，優選地跨越在110°和160°之間的角度。利用這種角度，限定區段通道的通道壁在足夠大的范圍上延伸，所述范圍給閥體的放置或者說貼靠提供了足夠的空間。此外，限制該區段的尺寸，在該尺寸下，在從閥座抬起的狀態下這樣確定閥體的位置，即，閥體被之后流經的流體特別可靠地保持其位置。由此可有針對性地將閥體推入凹陷中。

此外，根據本發明，至少一個徑向流出通道優選導引流體地與外部通道相連接，該外部通道在周向通道之外沿周向圍著整個閥座側周延伸并且為此優選地布置在容納元件中。通過這樣連接的方式，在輸送運行時，所有流體通過至少一個流出通道被導引到這種沿著整個周向的外部通道中。由此沿著整個周向分配流體，所以可減緩流體流中的脈動并且可使閥體可靠地保持在凹陷中。

此外，本發明還涉及這種排出閥在車輛制動設備的液壓裝置中的應用。由此，屬于液壓裝置的液壓泵噪聲特別少地且均勻地輸送流體，使得車輛制動設備也相應噪聲少地運行。

附圖說明

接下來根據所附的示意性的附圖詳細闡述根據本發明的解決方案的實施例。其中：

圖1示出了根據現有技術的用于車輛制動設備的、具有配屬的排出閥的液壓泵的縱截面，

圖2示出了根據本發明的排出閥的實施例的閥蓋的立體圖，以及

圖3示出了根據圖2的截面III。

具體實施方式

在圖1中說明了用于車輛液壓制動設備的液壓泵10。液壓泵10設置成用于輸送流體(此處為制動流體)并且根據活塞泵的原理工作。為此，液壓泵10包括杯狀的缸體12，缸體的缸體壁部14沿缸體軸線16延伸。過濾套筒18位于缸體壁部14的敞開的端側處，并且緊接著該過濾套筒的是低壓密封圈20以及支撐圈22。

活塞的活塞桿24在低壓密封圈20中受引導，此外，沿軸向方向聯接到活塞桿24處的閥座部件26屬于活塞。在閥座部件26中構造有三個進入口28，以將制動流體從低壓區域沿徑向向內導引至進入閥32的閥座30。此外，閥殼34以及保持在該閥殼中的螺旋狀的復位彈簧36和作為閥體的球狀關閉體38屬于進入閥32。閥殼34構造成與高壓密封圈40成一體，該高壓密封圈在缸體壁部14的內側處進行密封并且因此在缸體12中限定用于需輸送的流體的壓力腔42。

排出閥48的截頂圓錐狀的閥座46居中地位于缸體12的圓形的缸體底部44中。閥座46具有圓形的閥座側周49并且包圍圓形的閥開口50，該閥開口可利用球狀的關閉體或者說閥體52封閉。借助螺旋狀的復位彈簧54推壓閥體52使之靠著閥座46，為此，復位彈簧安裝在閥蓋56的空腔55中并且支撐在閥蓋56處。空腔55具有作為縱軸線的缸體軸線16并且構造成具有設計為柱狀罩壁的內壁57的空心柱體。此外，空腔55用作容納元件，以容納閥體52。當閥體52通過流過閥開口50的流體克服復位彈簧54的彈力從閥座46抬起時，閥體52進一步移動進入空腔55中。

這樣移動使得閥體52打開多個流出通道58，其構造為閥蓋56中的出口并且用于在壓力下引導流體離開缸體腔42。在活塞駛入缸體12中時建立對此所需的壓力。在此，活塞包括活塞桿24、閥座部件26以及高壓密封圈40，并且活塞在其活塞桿24處支撐在偏心輪59上。借助馬達的未進一步示出的旋轉的驅動軸來驅動偏心輪59并且偏心輪使活塞在缸體12中沿軸向往復運動。在此，位于壓力腔42中的復位彈簧60與駛入的活塞運動反向地起作用，使得活塞復位。

此外，利用閥蓋56將缸體12并且利用該缸體將過濾套筒18以及低壓密封圈20和支撐圈22約束在塊狀的泵殼體64的構造成階梯孔的殼體開口62中。泵殼體64利用閥蓋56流體密封地封閉，因此閥蓋同時用作泵蓋并且對外密封包括出口的流出通道58的排出區域66。通過在缸體12處的密封凸肩68在缸體12與殼體開口62之間相對于位于進入口28處的進入區域70密封該排出區域66。

多個流出通道58(在圖1中僅可見其中的一個流出通道58)在閥蓋56中設置在面向缸體底部44的端側并且沿徑向布置在圍繞閥座46的周向通道72處。周向通道72在閥蓋56中在面向缸體底部44的端側沿著整個閥座側周49延伸，并且將流體的體積流分配給流出通道58。

圖2至圖3示出了排出閥76的閥蓋或者說容納元件74的相關細節。排出閥76與排出閥48的不同之處僅在于容納元件74的設計方案。因此，在圖2和圖3中不再進一步示出排出閥76的其他組成部分，并且這些其他組成部分相應于根據圖1的組成部分。因此，排出閥76包括截頂圓錐狀的閥座46，該閥座具有圓形的閥座側周49并且包圍閥開口50。閥開口50可利用設計成球體的閥體52來封閉，為此利用在容納元件74中壓緊的復位彈簧54推壓閥體52使之靠著閥座46。

此處，容納元件74同時是排出閥76的閥蓋。替代地，容納元件74和閥蓋也可是兩個構件。

與在圖1中示出的容納元件或者說閥蓋56不同，容納元件74具有帶有這樣的內壁80的空腔78，該內壁具有沿徑向朝外指向的凹陷82。凹陷82作為外凸或者沉入設置在內壁80的上部區域84中(參考圖2和圖3)。此外，空腔78具有與區域84鄰接的區域86，空腔78在該鄰接的區域中設計為具有縱軸線88的圓柱體，該縱軸線在安裝好的狀態下與缸體12的缸體軸線16重合。

容納元件74在排出閥76中這樣建造，即，上部區域84朝向閥開口50指向并且鄰接于閥開口50。在此，凹陷82朝閥開口50敞開并且圓柱狀地設計成具有縱軸線90，該縱軸線平行于空腔78的縱軸線88伸延。因此，圓柱狀的凹陷82構造成軸向平行于空腔78的縱軸線88并且因此相對于空腔78偏心布置，并且因此也相對于缸體12以及閥開口50偏心布置。

凹陷82具有凹陷壁92，該凹陷壁在空腔78的橫截面中在空腔的內壁80處跨越約72°的角度94。此外，凹陷82具有略微向下傾斜的、具有凹陷寬度98的凹陷底部96(參考圖3)。

始于凹陷82、朝向閥開口50指向地在內壁80中在內壁的上部區域84中設置有區段通道100，該區段通道沿著閥座側周49的限定的區段102延伸。限定的區段102設計成具有區段通道寬度103的圓環區段并且具有約145°的角度104。在該角度104內，導引流體地在區段通道100處相對于彼此不對稱地布置有第一徑向流出通道106和第二徑向流出通道108。兩個徑向流出通道106和108為此圍成約90°的角度110。此外，兩個徑向流出通道106和108這樣定位在區段通道100處，即，它們在兩個徑向流出通道106和108到具有凹陷82的平面上的正交投影中位于凹陷壁92的兩個相對而置的端部區域處，并且因此位于凹陷82處。

除了區段通道100之外，兩個徑向流出通道106和108導引流體地布置在周向通道112處。周向通道112在排出閥76中在整個閥座側周49上延伸并且沿軸向布置在閥開口50與區段通道100之間。此外，周向通道112在容納元件74中構造成與空腔78的縱軸線88同心，從而該周向通道的在區段通道100處、進而在凹陷82處的周向通道寬度114小于該周向通道的其余的周向通道寬度116。

此外，設有外部通道118，該外部通道在容納元件74中沿周向在周向通道112之外也圍著排出閥76的整個閥座側周49延伸。兩個徑向流出通道106和108導引流體地引導到該外部通道118中，可通過所述流出通道將借助周向通道112和區段通道100引出的流體導引到外部通道118中。通過至少一個軸向槽120可將流體從外部通道118引出到泵殼體64的排出區域66中。

在縱截面中，內壁80在其上部區域84中具有階梯式的輪廓，其橫截面朝閥開口50的方向增大。通過凹陷寬度98、區段通道寬度103和周向通道寬度114的沿相同方向增加的尺寸以及凹陷82的相對于縱軸線88偏心的位置形成了階梯式的輪廓。這種輪廓使得閥體52易于滑入凹陷82中。

在輸送流體或者說泵送過程期間，在壓力下的流體被壓迫通過閥開口50并且在此將閥體52推離其在閥開口50中對中的位置。借助于在此出現的流體中的流動，閥體52被推入相對于空腔78的縱軸線88偏心地構造的凹陷82中并且固定保持在此處。流體流過周向通道112和區段通道100以及流過兩個徑向流出通道106和108進入外部通道118中。流體從外部通道118通過布置在容納元件74中的至少一個軸向槽120進入泵殼體64的排出區域66中。

因此，凹陷82用作所謂的“球體定心凹陷”，該球體定心凹陷使閥體找到并保持限定的位置。這種保持使得流體不可再因其流動而激勵閥體52振動，從而避免了干擾的流動噪聲并且提供了噪聲特別少的排出閥76。否則，在流體的流動速度足夠高的情況下，流體在通過流出通道106和108流出時激勵閥體52振動，并且可能的話也激勵閥體旋轉。