專利名稱：環(huán)形的密封元件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種尤其地用于液壓的活塞泵的環(huán)形的密封元件，該密封元件用于密封利用液體填充的壓力區(qū)域，在其中，一個端側被壓在活塞的接觸面上。此外，本發(fā)明涉及一種帶有環(huán)形的密封元件的液壓的活塞泵以及一種帶有液壓的活塞泵的機動車制動設備。
背景技術：
用于密封液壓活塞泵的壓力區(qū)域的環(huán)形密封元件通常軸向地貼靠在活塞上并且當活塞在缸中移入和移出時在所謂的密封面處滑過缸的內側面。密封元件通常如此定位在缸和活塞之間，即，其以一個端側被壓在活塞的接觸面上。密封元件的該端側為基本上平的面。從文件DE 102 40 052 Al中已知一種尤其地用于柱形的泵元件的密封和引導裝 置。該裝置包括由彈性的材料制成的密封元件和由基本上非彈性的材料制成的引導元件，其中，密封元件力配合地和/或形狀配合地與弓丨導元件固定地相連接，從而密封元件和弓I導元件構造成共同的部件。密封元件包括唇組件，其以相對于運動的活塞元件的待密封的面的周邊預定的角度布置。由此，密封元件可在無壓力的以及在壓力加載的狀態(tài)中密封活塞元件，這是因為，由于密封元件的彈性始終在相對于活塞元件的外周垂直的方向上提供力。為了在密封元件和活塞元件之間產生大的密封力，密封元件優(yōu)選地具有這樣的區(qū)域，即，其在密封元件的壓力加載的狀態(tài)中提供附加地作用到唇組件上的用于將密封元件壓在活塞元件上的力。由此，應進一步改進密封的可靠性。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的為，提供一種密封元件，其使尤其地在密封元件的端側和活塞的相應的接觸面之間的良好的密封成為可能。此外，密封元件應平衡活塞的接觸面的形狀不精確性，并且由此實現(xiàn)良好的配合精度。根據本發(fā)明，提出一種尤其地用于液壓的活塞泵的環(huán)形的密封元件，該密封元件用于密封利用流體填充的壓力區(qū)域，在其中，一個端側被壓在活塞的接觸面上，并且在其中，端側的密封輪廓構造成，密封輪廓可通過被施加的壓力彈性地在接觸面上變形。液壓的活塞泵包括柱形的活塞，其以可移入和移出的方式支承在缸的內腔中。缸的內腔由柱形的壁限制。在柱形的壁和活塞之間布置有根據本發(fā)明的環(huán)形的密封元件，其密封在缸的內腔中利用流體填充的壓力區(qū)域。在活塞從缸中移出時，在壓力區(qū)域中形成負壓，并且活塞通過吸入閥將流體吸入壓力區(qū)域中。在移入時，活塞通過排出閥從壓力區(qū)域中將流體排擠到液壓系統(tǒng)中以用于做功。在此，流體理解為氣體或液壓液體，例如基于礦物油或乙二醇的液壓液體。根據本發(fā)明的環(huán)形的密封元件包括內側面和外側面以及端側。密封元件的內側面貼靠在活塞的外側面上，并且密封元件的外側面貼靠在缸的內側面上、貼靠在所謂的密封面上。當活塞在缸中移入或移出時，密封面和密封環(huán)的外側面相對于彼此運動。例如，借助于回位彈簧(其支承在壓力區(qū)域內)使密封元件的端側被壓靠在接觸面(活塞的凸肩部)上并且由此被保持就位。根據本發(fā)明，端側設有確定的密封輪廓，其具有彈性的特性。該密封輪廓由于被施加的壓力在活塞的接觸面處彈性地變形。 密封輪廓精確配合地貼靠到接觸面的特殊的表面輪廓處，并且基本上流體密封地密封該接觸面。由于密封輪廓的變形，與帶有基本上平的表面的端側相比，該端側更好地與接觸面相匹配。有利地，提高了密封元件的密封性。尤其地，以這種方式可平衡活塞的接觸面的與加工相關的不平度。尤其在反作用壓力極小時減少了液壓的活塞泵的泄漏并且由此提高泵的效率。根據環(huán)形的密封元件的第一有利的改進方案，密封輪廓具有至少一個密封唇。在這種類型的改進方案中，密封唇可在橫截面中逐漸變尖(spitz zulaufen)或者也可具有釘頭的(kuppenartig)形狀。密封唇可彈性地變形，并且在壓力作用時緊貼到接觸面上。尤其地，相對窄的密封唇由于其高彈性可與在接觸面中的不平度(例如在凹處(Eindellung)或突起部處)很好地相匹配。根據環(huán)形的密封元件的第二有利的改進方案，密封輪廓具有多個在橫截面中構造成波形的密封唇。帶有多個密封唇的密封輪廓提供尤其有效的密封。當在活塞泵的壓力區(qū)域中出現(xiàn)高的壓力時，這證實為尤其有利的。密封輪廓例如可構造成帶有優(yōu)選10至15個單獨密封唇的所謂的波紋板(RifTelplatte)。當在密封元件的端側上形成了壓力時，單獨的密封唇彈性地變形，從而單獨的密封唇與接觸面的表面結構最優(yōu)地匹配。此外，密封唇也可(在橫截面中觀察)通過側向地施加的壓力而彈性地變形。當在壓力區(qū)域中存在高的壓力并且流體被排擠到密封元件的端側和活塞的接觸面之間的區(qū)域中時，出現(xiàn)該側向的壓力。在這種情況中，流體在密封元件的外側面的方向上壓密封唇，并且密封唇密封地緊貼到接觸面上，并且防止流體在缸的壁的方向上泄漏。在橫截面中為波形的密封唇與帶有極小不平度的接觸面特別好地相匹配。根據環(huán)形的密封元件的第三有利的改進方案，密封輪廓具有多個在橫截面中逐漸變尖的密封唇。同樣，該帶有多個密封唇的密封輪廓提供尤其有效的密封。該密封輪廓同樣可構造成帶有優(yōu)選地10至15個單獨密封唇的所謂的波紋板。當在密封元件的端側上形成了壓力時，單獨的密封唇彈性地變形，從而單獨的密封唇與接觸面的表面輪廓最優(yōu)地匹配。在橫截面中逐漸變尖的密封唇尤其地在這樣的接觸面中是合適的，即，該接觸面在表面結構中具有較大的不平度。密封唇可利用其尖端例如與凹處或溝紋良好地相匹配并且有效地將其密封。根據環(huán)形的密封元件的第四有利的改進方案，密封輪廓構造成在俯視圖中為螺旋形。 這種螺旋形的密封輪廓由螺旋形地布置的密封唇形成，其例如在橫截面中可設計成釘頭形或逐漸變尖。優(yōu)選地，密封輪廓具有8至15個回旋。螺旋形狀實現(xiàn)了在大的區(qū)域上良好的密封。密封輪廓的頂端或釘頭部在壓力下稍微彈性地變形，并且良好地緊靠在活塞的接觸面處。與通過帶有連續(xù)的基本上直的面的端側相比，通過極小的變形已經更好地平衡了在接觸面中的不平度或缺陷部位。根據環(huán)形的密封元件的第五有利的改進方案，在背離端側的一側上，將至少一個、尤其是兩個高壓側的密封唇與密封元件以單件的方式模制。高壓側的密封唇布置在與端側相對的一側上。密封唇具有兩個側邊，這兩個側邊一方面與密封面、也就是說與缸的內側面并且另一方面與活塞的外側面分別形成限定的角度。高壓側的密封唇以緊挨的方式在缸的密封面和活塞的外部的密封面上封閉。高壓側的密封唇的輪廓可構造成，容納閥套的一部分，從而在活塞的外側面上的閥套支撐住密封元件。根據環(huán)形的密封元件的第六有利的改進方案，密封元件為由塑料成型的注塑件。這種類型的密封元件優(yōu)選地由彈性體或彈性體類型的材料以單件的方式成型。其可低成本地制造并且在制造過程中可簡單地與其它構件結合在一起。
根據環(huán)形的密封元件的第七有利的改進方案，密封元件與閥套以單件的方式模制。在這種情況中，密封元件與閥套一起形成一個結構元件。優(yōu)選地以注塑方法低成本地由塑料制成該元件，并且其可簡單地被插入液壓的活塞泵中。此外，提出一種帶有環(huán)形的密封元件的液壓的活塞泵。根據本發(fā)明的活塞泵包括缸和可在缸中移入和移出的活塞。根據本發(fā)明的環(huán)形的密封元件布置在活塞和內側面、所謂的密封面之間，并且根據以上討論的特征密封在缸的內部中的利用流體填充的壓力區(qū)域。此外，提出一種帶有液壓的活塞泵的車輛制動系統(tǒng)。例如，這種類型的車輛制動系統(tǒng)可為防抱死系統(tǒng)(ABS)、驅動防滑控制裝置(TCS-牽引力控制系統(tǒng))、電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ESP)或電液制動系統(tǒng)(EHB)。在這種系統(tǒng)中尤其有利的是，液壓的活塞泵具有很小的泄漏和高的密封性，以提供在長的行駛里程的情況下制動系統(tǒng)的最優(yōu)的功能。此外，由于在車輛制動系統(tǒng)中的泄漏不允許過多，因而防止在鄰近的構件處的功能性的損壞。


下面根據附圖詳細解釋根據本發(fā)明的解決方案的實施例。其中圖I顯示了帶有根據本發(fā)明的密封元件的第一實施例的液壓的活塞泵的縱截面圖，圖2以放大的比例顯示了在圖I中的細節(jié)II的立體圖，圖3顯示了根據本發(fā)明的密封元件的第二實施例的立體圖，該密封元件在閥套上以單件的方式模制成型，圖4顯示了沿圖3中的IV-IV線的橫截面圖，圖5顯示了根據本發(fā)明的密封元件的第三實施例的橫截面圖。
具體實施例方式圖I說明了帶有缸12和在缸12中可移入和移出的活塞14的液壓的活塞泵10的局部。
活塞14包括吸入閥16。吸入閥16布置在閥套18中，吸入閥16被夾緊在支撐部20上。閥16設置成用于，借助于活塞14的往復運動通過輸入裝置22將流體吸入到位于缸12的內部的壓力區(qū)域24中，并且通過未示出的帶有排出閥的輸出部在壓力下將該流體從壓力區(qū)域24中輸送到液壓系統(tǒng)中以用于做功。在此，該流體為制動液。閥套18杯形地設計成籠形件，螺旋形的回位彈簧26位于籠形件內部，回位彈簧26擠靠在球形的閉合體28上。由此，閉合體28貼靠在閥座30上，閥座30構造在活塞14的端側處?；钊?4借助于布置在壓力區(qū)域24中的回位彈簧32彈性地在軸向方向上被預緊。參考圖1，回位彈簧32在其左側的端部處支撐在缸12的端面上，并且在其右側的端部處擠靠在彈簧支承部34上，該彈簧支承部構造成閥套18的一部分。由此，彈簧支承部34與活塞14位置固定地聯(lián)結在一起，從而回位彈簧32相應地通過彈簧支承部34擠靠在活塞14上。
如果借助于回位彈簧32參考圖I從缸12向右壓出活塞14，則從閥座30處以克服螺旋形回位彈簧26的力的方式抬起吸入閥16的閉合體28，因為在缸12中形成了負壓。在活塞14這樣運動時，吸入閥16被打開并且通過輸入裝置22將流體吸入壓力區(qū)域24中。如果借助于未示出的偏心輪將活塞14參考圖I向左壓入缸12中，則吸入閥16關閉、(未示出的)排出閥被打開并且將流體從壓力區(qū)域24輸送到液壓系統(tǒng)中以用于做功。在活塞14和缸12之間布置有根據本發(fā)明的由彈性材料制成的環(huán)形的密封元件36，利用其密封在缸12中的壓力區(qū)域24。密封元件36被壓到活塞14上，并且軸向地貼靠在活塞14的外側面上。在該外側面上借助于被夾緊在支撐部20上的閥套18位置固定地保持密封元件36，在其中，閥套18形狀配合地且力配合地接合到密封元件36中。密封元件36 (同樣參考圖2)在面對壓力區(qū)域24的一側上具有帶有兩個側邊40、42的高壓側的密封唇38，這兩個側邊一方面與缸12的內側面并且另一方面與活塞14的外側面分別包夾一定的角度α、β。閥套18的一部分接合到該高壓側的密封唇38中并且支撐住密封唇38。由此，密封元件36徑向內部地貼靠到缸12的內側面上，從而在活塞14的往復運動期間沿著該處滑動并且在此密封。圖2以放大的圖示顯示了根據圖I的環(huán)形的密封元件36。在與高壓側的密封唇38相對的一側上布置有帶有低壓側的密封輪廓46的端側44。該密封輪廓46具有多個、尤其八個密封唇48的布置方式，該密封唇在橫截面中逐漸變尖。密封唇48利用其頂端貼靠在活塞14的接觸面50上(見圖I)。如果將壓力施加到密封元件36的端側44上(在通過回位彈簧使活塞14移出時或在通過偏心輪驅動部使活塞14移入缸12中時)，則密封輪廓46在活塞14的接觸面50處彈性地變形。逐漸變尖的密封唇48向側面傾斜，緊貼在接觸面50上并且以這種方式基本上流體密封地密封位于活塞15的外側面和缸12的內側面之間的區(qū)域。圖3、4和5顯示了環(huán)形的密封元件36，其與閥套18 —起形成單件的結構元件52。該單件的結構元件52作為由塑料成型的注塑件存在，其可尤其低成本地制造。結構元件52的閥套18具有四個橋接部54，該橋接部在內部容納并引導吸入閥16的閉合體28。此外，利用活塞14的支撐部20力配合地張緊橋接部54(見圖I)。
結構元件52的密封元件36具有帶有多個、尤其是i^一個環(huán)形地布置的、可彈性地變形的密封唇48的密封輪廓46。在圖3和4中，在橫截面中觀察，密封唇48逐漸變尖，相對地在圖5中的密封唇48在橫截面中構造成波形的。在壓力ρ的作用下，使逐漸變尖的或波形的密封唇48壓靠到活塞14的接觸面50上并且密封唇48彈性地變形。如示意性地可從圖4和5中看出的那樣，一方面將壓力垂直地施加到密封元件36的端側44上，即，在活塞14從缸12移出期間通過回位彈簧32的彈性力、或在活塞駛入缸12期間通過偏心輪驅動部(同樣見圖I)。由此，將密封元件36的端側44壓到活塞14的接觸面50上并且密封輪廓46的密封唇48相應地變形。另一方面，在壓力區(qū)域24中的流體也施加平行于端側44的壓力，也就是說，垂直于伸出的密封唇48。由此，密封唇根據流體的該壓力方向貼靠到接觸面50上并且流體密封·地密封接觸面50。
權利要求
1.一種尤其地用于液壓的活塞泵(10)的環(huán)形的密封元件(36)，該密封元件用于密封利用液體填充的壓力區(qū)域(24)，在其中，一個端側(44)被壓在活塞(14)的接觸面(50)上，其特征在于，所述端側(44)的密封輪廓(46)構造成，所述密封輪廓(46)能通過被施加的壓力彈性地在所述接觸面(50)上變形。
2.按照權利要求I所述的環(huán)形的密封元件(36)，其特征在于，所述密封輪廓(46)具有至少一個密封唇(48)。
3.按照權利要求I所述的環(huán)形的密封元件(36)，其特征在于，所述密封輪廓(46)具有多個在橫截面中構造成波形的密封唇(48)。
4.按照權利要求I所述的環(huán)形的密封元件(36)，其特征在于，所述密封輪廓(46)具有多個在橫截面中逐漸變尖的密封唇(48)。
5.按照前述權利要求中任一項所述的環(huán)形的密封元件(36)，其特征在于，所述密封輪廓(46)構造成在俯視圖中為螺旋形。
6.按照前述權利要求中任一項所述的環(huán)形的密封元件(36)，其特征在于，在背離所述端側(44)的一側上，至少一個、尤其是兩個高壓側的密封唇(38 ；40)與所述密封元件(36)以單件的方式模制。
7.按照前述權利要求中任一項所述的環(huán)形的密封元件(36)，其特征在于，所述密封元件(36)為由塑料成型的注塑件。
8.按照前述權利要求中任一項所述的環(huán)形的密封元件(36)，其特征在于，所述密封元件(36)與閥套(18)以單件的方式模制。
9.一種液壓的活塞泵(10)，帶有按照前述權利要求中任一項所述的環(huán)形的密封元件(36)。
10.一種帶有根據權利要求9所述的液壓的活塞泵(10)的車輛制動系統(tǒng)。
全文摘要
一種尤其地用于液壓的活塞泵(10)的環(huán)形的密封元件(36)，該密封元件用于密封利用液體填充的壓力區(qū)域(24)，在其中，一個端側(44)被壓在活塞(14)的接觸面(50)上，并且所述端側(44)的密封輪廓(46)構造成，所述密封輪廓(46)可通過被施加的壓力彈性地在所述接觸面(50)上變形。
文檔編號F04B39/04GK102834613SQ201180017718
公開日2012年12月19日 申請日期2011年2月9日 優(yōu)先權日2010年4月7日
發(fā)明者O·格爾特納, W·舒勒, M·許斯勒 申請人:羅伯特·博世有限公司