液压总成的压力存储器
阅读说明：本技术 液压总成的压力存储器 (Pressure accumulator for a hydraulic assembly ) 是由 J·海克尔 于 2021-06-10 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种车辆制动设备(10)的液压总成的压力存储器(34),所述压力存储器具有活塞(44)和将所述活塞(44)相对于活塞引导部(42)密封的密封件,其中所述密封件设有固定在所述活塞(44)上的弹性体环(64)。此外设有层状环(66),所述层状环固定在所述活塞(44)上,并且被所述弹性体环(64)压靠到所述活塞引导部(42)上。(The invention relates to a pressure accumulator (34) of a hydraulic assembly of a vehicle brake system (10), comprising a piston (44) and a seal that seals the piston (44) relative to a piston guide (42), wherein the seal is provided with an elastomer ring (64) that is fixed to the piston (44). Furthermore, a lamellar ring (66) is provided, which is fastened to the piston (44) and is pressed against the piston guide (42) by the elastomer ring (64).)
技术领域
本发明涉及一种车辆制动设备的液压总成的压力存储器，该压力存储器具有活塞和将活塞相对于活塞引导部密封的密封件，其中，所述密封件设有固定在活塞上的弹性体环。
背景技术
对于诸如轿车和货车之类的车辆的车辆制动设备来说，通常已知的是，借助于液压总成将液压流体分配给所属的车辆制动器。对于车辆制动器上的制动压力的这种调节来说此外通常已知的是，在车辆制动设备中，并且特别是在液压总成本身中设置一个或多个压力存储器。所述压力存储器尤其用于改善所属的制动器的响应性能。使用带有可在活塞引导部中移动的活塞的压力存储器。所述活塞将制动液位于其中的流体空间侧与存储空间侧分开。可预张紧的元件，比如像气垫和/或机械弹簧位于存储空间侧。该压力存储器尤其也被称为低压压力存储器。
发明内容
本发明的目的在于，进一步改进车辆制动设备的液压总成的这种压力存储器，并且尤其是改善其在流体空间和存储空间之间的介质分离边界处的性能。
根据本发明提出一种车辆制动设备的液压总成的压力存储器，所述压力存储器具有活塞和将活塞相对于活塞引导部密封的密封件，其中，所述密封件设有固定在活塞上的弹性体环。在此还设有层状环，该层状环固定在活塞上并被弹性体环压靠到活塞引导部上。所谓层状环在这里应理解为一种在活塞引导部和弹性体环之间形成“层”的环，换言之，层状环在活塞引导部和弹性体环之间的径向区域中的环厚度相对于其沿轴向的环宽度较小。其是指在径向上相对较薄并且在轴向上相对较宽的环，也就是说特别是在该区域中，相对于轴向上的长度其在径向上更薄。
通过根据本发明的技术方案，弹性体环的预张紧传递到层状环上，从而由弹性体环传递的接触压力被映射在层状环与活塞引导部之间的密封间隙中。与传统的O形环密封件相比，由此能在密封件和活塞引导部之间实现较小的摩擦。由此能够关于在活塞引导部上形成润滑膜这一点实现类似于低摩擦的密封唇的效果，而不存在密封唇的缺点。对于传统的密封唇来说，必须在密封件在活塞上的固定方面提出比根据本发明的技术方案所需更高的尺寸要求。根据本发明的层状环优选地由比弹性体环的弹性更小的材料制成，其中其弹性系数(弹性模量)特别是大于弹性环的弹性系数。层状环优选具有大于500N/mm2、特别是大于700N/mm2的弹性模量。相反，弹性体环优选具有小于100N/mm2、特别是小于70N/mm2的弹性模量。
在根据本发明的技术方案的有利的改进方案中，所述层状环具有L形横截面，并且带有朝向活塞弯折的保持支腿。所述保持支腿用于尽可能位置确定地将根据本发明的层状环固定在活塞上。因此特别地，在根据本发明的压力存储器的整个使用寿命中，可以确保在弹性体环和层状环之间的精确相对位置。这种类型的层状环优选还具有抵靠在活塞引导部上的密封支腿，利用该密封支腿在弹性体环和活塞引导部之间形成上述层。根据本发明，有利的保持支腿优选地在活塞上固定在活塞槽中。弹性体环也优选地位于该活塞槽中，其中所述保持支腿特别优选地沿轴向方向被弹性体环压靠到活塞槽的侧壁上。
替代地，该层状环优选具有T形的横截面，并且设有朝向活塞弯折的保持支腿。因此，与L形的层状环相比，保持支腿在轴向上设计得更宽。在活塞和活塞引导部之间的摩擦和滑动性能方面，这带来了进一步的优点。
所述保持支腿优选布置在弹性体环的朝向活塞的存储空间一侧弯折的侧面上。因此，所述层状环固定在弹性体环的存储空间一侧，由此在活塞移入到存储空间中时，所述层状环被拉动，而在活塞移出时，所述层状环被推移。由此支持了所述层状环在形成润滑膜方面的特别有利的效果，所述润滑膜类似于密封唇。在移入时，由液压流体拉动地形成润滑膜，而在移出时，所述润滑膜再被推开。
根据本发明的层状环此外优选由塑料制成，其中所谓塑料在当前情况下被理解为仅指热塑性塑料和热固性塑料。这尤其用于将其与金属或其他非塑料类型的材料区分开。
此外优选地，根据本发明的弹性体环的横截面通常优选设计为非对称的。因此尤其可以实现的是，在活塞与活塞引导部之间的润滑膜对于活塞在径向上的两个运动方向来说不具有相似的强度或者厚度。更确切地说，利用非对称的密封件在活塞的往复运动期间也实现了用于控制泄漏量的非对称的接触压力曲线。
在此，弹性体环有利地从其在层状环上的接触区域直到活塞的流体空间一侧具有陡峭的密封侧面。所谓陡峭的密封侧面应理解为：在横截面中观察，密封侧面的表面和活塞引导部之间的侧向角度处于12°至45°之间，特别是处于15°至30°之间。所述陡峭的密封侧面用于，在所述活塞从存储空间中移出时，将液压流体从活塞引导部中推出。
附加地或可替代地，非对称的弹性体环从其在层状环上的接触区域直到活塞的存储空间一侧具有平缓的密封侧面。所谓平缓的密封侧面应理解为：在横截面中观察，密封侧面的表面和活塞引导部之间的侧向角度处于0°至10°之间，尤其是处于2°至8°之间。所述平缓的密封侧面用于，在所述活塞移入到存储空间中时，有针对性地将一定的液压流体沉积在活塞引导部上。
优选地，根据本发明的压力存储器的弹性体环在活塞上固定在活塞槽中。该活塞槽在此能够以相对粗略的尺寸公差制造，由此可以节省制造成本。
此外，在根据本发明的压力存储器中，所述活塞由塑料制成，特别是由纤维增强的塑料制成。因此可以进一步降低制造成本。同时，利用根据本发明的技术方案还可以确保在这种类型的活塞上尽可能不发生磨损，并且特别地不会由于活塞表面的磨损而使玻璃纤维暴露出来。尽可能不发生磨损，否则就将需要另外的引导环或类似物，这样就会导致活塞的更大的结构长度。
附图说明
下面参考所附的示意性附图更详细地解释根据本发明的技术方案的实施例。附图示出：
图1示出了其中布置有压力存储器的车辆制动设备的液压线路图；
图2示出了根据现有技术的第一压力存储器的纵向截面；
图3示出了根据现有技术的第二压力存储器的纵向截面；
图4示出了根据本发明的压力存储器的第一实施例的纵向截面；并且
图5示出了根据本发明的压力存储器的第二实施例的纵向截面。
具体实施方式
图1示出了车辆制动设备10的实施例，该车辆制动设备是通常惯用的并且以常规方式安装在现代机动车中。所述车辆制动设备10包括四个车轮制动器12，在图1中的左侧示出的两个车轮制动器12配属于相应的机动车的前轮，并且在图1中的右侧示出的两个车轮制动器12配属于相应的机动车的后轮。替代的分配方式也是可行的。车辆制动设备10还包括多条液压管路14，各种不同功能的组件连接到该液压管路中。这些组件包括具有主制动缸、制动力放大器和制动踏板的制动执行器16以及主切换阀18、转换阀20、阻尼器22、回油泵24、马达26、入口阀28、出口阀30、止回阀32以及压力存储器34。这些压力存储器34连接到所属的、在出口阀30和止回阀32之间流体导通的液压管路14。这些压力存储器适用于，在其中从制动致动器16输送到车轮制动器12的液压流体或制动流体特别是能够借助于出口阀30再快速地从车轮制动器12中排出。
图2和3示出了传统压力存储器34的两种实施方式。这两种实施方式分别具有一由铝制成的、带有在其中形成的圆柱形的流体空间38的壳体36。所述流体空间38由端壁40和柱形的活塞引导部42限定。活塞44可移动地支承在所述活塞引导部42中。所述活塞44于是将存储空间46相对于流体空间38分界。在存储空间46中布置有由金属制成的螺旋形弹簧48，该螺旋形弹簧在端侧支撑在同样金属的盖子50上，并且于是朝向流体空间38挤压活塞44。如上所述，所述流体空间38借助于管路52流体导通地耦合到其余的液压管路14。因此，利用也位于液压管路14中的制动流体填充所述流体空间38。
所述活塞44还相应地借助于密封件相对于活塞引导部42密封，其中在根据图2所示的实施例中，设有形式为具有O形横截面的弹性体环的密封件54。另一方面，在根据图3所示的实施方式中，密封件56被设计为具有V形横截面的弹性体环，该密封件56以其一个密封支腿在活塞引导部42上形成密封唇。所谓的弹性体环在所属的活塞44上分别支承在环绕其柱形圆周延伸的、横截面为矩形的活塞槽58中。在根据图3所示的实施方式中，在活塞44的轴向端部区域上分别需要两个由相比于弹性体环更硬的塑料制成的引导环60，由此该活塞44的轴向长度比在根据图2所示的实施方式中的轴向长度更长。
在图4和5中示出了根据本发明的压力存储器34的各一个实施例，其中，与根据图2和3所示的实施方式相对应地设有壳体36、流体空间38、端壁40、活塞引导部42、活塞44、存储空间46、弹簧48，盖子50以及管路52。
然而在这些示例性实施例中，活塞44与活塞引导部42之间的密封件的设计与前述实施方式中不同。对于该密封件来说，在两个实施例中，在弹性体环64的径向外侧分别设有由塑料制成的层状环66，所述层状环64固定在活塞44上并且被弹性体环64压靠到活塞引导部42上。
在根据图4所示的实施例中，层状环66具有L形的横截面，并且设有朝向活塞44弯折的保持支腿68和平行于活塞引导部42延伸的密封支腿70。所述密封支腿70在此从所述保持支腿68出发朝向向所述流体空间38弯折。根据图5所示的实施例示出了层状环66，该层状环具有T形的横截面，并且除了密封支腿70和平行于活塞引导部42的保持支腿68之外还具有朝向存储空间46弯折的滑动支腿72。因此，所述滑动支腿72同样也位于活塞44的外圆周表面和活塞引导部42之间，于是在那里与所述密封支腿70一样，在活塞44在活塞引导部42内部来回运动时避免活塞44的材料的磨损。
将层状环66压靠在活塞引导部42上的弹性体环64于是借助于层状环66在活塞44和活塞引导部42之间建立密封的连接，并且同时借助于层状环66确保在活塞引导部42处不受到磨损。所述弹性体环64的横截面设计成非对称的，也就是说，其具有朝向层状环66弯折的不同斜度的密封侧面，于是对于这些密封侧面来说，在横截面中观察关于径向方向并非是轴对称的。在此，弹性体环64从其在层状环66上的接触区域直到流体空间一侧或者直到流体空间38的侧面设有陡峭的密封侧面74，并且从其在层状环66上的接触区域直到存储空间一侧或者直到存储空间46的侧面设有平缓的密封侧面76。所述平缓的密封侧面76在密封侧面76的表面和活塞引导部42之间在横截面中观察具有10°的侧向角度78。在此测得所述陡峭的密封侧面74具有25°的侧向角度80。
所述弹性体环64也像密封件54和56一样，借助于活塞槽58位置确定地保持在活塞44上。在此由于所述层状环66的密封的以及同时防摩擦的效果，该活塞槽58能够以相对粗略的尺寸公差制造。特别地，根据图4和5所示的活塞44也可以由纤维增强的塑料制成。
附图标记列表：
10 车辆制动设备
12 车轮制动器
14 液压管路
16 制动执行器
18 主切换阀
20 转换阀
22 阻尼器
24 回油泵
26 马达
28 入口阀
30 出口阀
32 止回阀
34 压力存储器
36 壳体
38 流体空间
40 端壁
42 活塞引导部
44 活塞
46 存储空间
48 弹簧
50 盖子
52 管路
54 密封件(O形形状的弹性体环)
56 密封件(V形形状的弹性体环)
58 活塞槽
60 引导环
62 根据本发明的密封件
64 弹性体环
66 层状环
68 保持支腿
70 密封支腿
72 滑动支腿
74 陡峭的密封侧面
76 平缓的密封侧面
78 侧向角度
80 侧向角度
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