(57)【要約】ピストン（１６）と、前記ピストン（１６）をシリンダ（１４）に対して半径方向に密閉するシール部材（３２；４８）と、閉止体（３８）を保持する弁保持器（３４；５０）を備えるように構成された、前記ピストン（１６）に配置された吸入弁（１８）とを有するピストンポンプ（１０）において、  前記シール部材（４８）と前記弁保持器（５０）は一体的に構成されていることを特徴とするピストンポンプ。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン（１６）と、前記ピストン（１６）を半径方向にシリンダ（１４）に対して密閉するシール部材（３２；４８）と、閉止体（３８）を保持する弁保持器（３４；５０）を備えるように構成された、前記ピストン（１６）に配置された吸入弁（１８）とを有するピストンポンプ（１０）において、
前記シール部材（４８）と前記弁保持器（５０）は一体的に構成されていることを特徴とするピストンポンプ。
【請求項２】
前記シール部材（４８）と前記弁保持器（５０）はプラスチックで製作されていることを特徴とする、請求項１に記載のピストンポンプ。
【請求項３】
前記シール部材（４８）には前記ピストン（１６）を前記シリンダ（１４）に対して支持する復帰ばね（２８）のためのばね受け部（４６）が構成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のピストンポンプ。
【請求項４】
前記シール部材（４８）は、前記ばね受け部（４６）に対して相対的に前記復帰ばね（２８）と反対を向いている側で軸方向に引っ込んで終わる、前記シリンダ（１４）に対して当接するシールリップ（５８）を有していることを特徴とする（図５および６）、請求項３に記載のピストンポンプ。
【請求項５】
前記シール部材（４８）は前記ピストン・シリンダ構造（１６，１４）の高圧領域（２４）に向かって開いた軸方向溝（５２）を備えるように構成されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のピストンポンプ。
【請求項６】
前記シール部材（４８）は前記ピストン（１６）のほうを向く側に段部（６６）を備えるように構成されていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のピストンポンプ。
【請求項７】
前記シール部材（４８）は前記ピストン（１６）を包囲（７０，７２）するように構成されていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のピストンポンプ。
【請求項８】
前記ピストン（１６）は、駆動部のほうを向く第１の部分（６０）と、前記シール部材（４８）のほうを向く第２の部分（６６）との２部分で構成されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載のピストンポンプ。
【請求項９】
前記第１の部分（６０）は中実円筒として構成されており、前記第２の部分（６２）は中空円筒として構成されていることを特徴とする、請求項８に記載のピストンポンプ。
【請求項１０】
先行請求項のうちいずれか１項に記載のピストンポンプ（１０）を有している車両ブレーキ設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンと、ピストンで半径方向にシリンダに対して密閉をするシール部材と、閉止体を保持する弁保持器を備えるように構成された、ピストンに配置された吸入弁とを有するピストンポンプに関する。さらに本発明は、このような種類のピストンポンプを有する車両ブレーキ設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
公知の車両ブレーキ設備では、いわゆるハイドロリックユニットが確固とした構成要素になっている。これはブレーキ圧を調整する役目をするものであり、そのために、通常はピストンがシリンダの中で摺動可能なピストンポンプであるポンプを有している。ピストンの摺動は２サイクルで行われる。このとき１回目のサイクルでは送出されるべき流体が、たとえばブレーキ液が、吸入弁を通して吸い込まれる。２回目のサイクルでは流体が吐出弁を通して吐き出される。ピストンは、シリンダの内側の外套面に対してシール部材を用いて密閉されており、その際に、このシール部材によって昇降運動中にシリンダの中で案内される。このような種類のピストンポンプは、たとえば特許文献１から公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ドイツ特許出願公開第１０２００５０１７１３１Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、ピストンとシリンダの間の密閉が恒常的に高い動作信頼性で構成されており、それと同時に全体として格別に低コストな構造が成立している、ピストンポンプを有する車両ブレーキ設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によると、ピストンと、ピストンを半径方向にシリンダに対して密閉するシール部材と、閉止体を保持する弁保持器を備えるように構成された、ピストンに配置された吸入弁とを有するピストンポンプが提供される。このときシール部材と弁保持器は一体的に構成されている。
【０００６】
本発明の解決法により、一方では、シール部材と吸入弁の弁保持器とからなる一体的なコンポーネントを、２つの個別のコンポーネントに比べて低コストに製造することができる。しかしこれに加えて本発明の解決法は、さらに別の驚くべき利点も提供する。たとえば特にシール部材の組み付けも、本発明によって大幅に簡素化される。弁保持器によってシール部材がその形状に関して追加的に安定化されるからである。これに加えて弁保持器は自動式の組立装置において、シール部材のための位置認識部としての役目を果たす。最後に一体的なコンポーネントは、付属の復帰ばねによって特別に簡単に付属のピストンで保持することができ、そのようにして、非常に簡素かつ低コストにピストンに取り付けることができる。これについては以下、本発明による解決法の発展形態としてさらに詳しく説明する。
【０００７】
本発明によるピストンポンプの第１の好ましい発展例では、シール部材と弁保持器はプラスチックで製作されている。
【０００８】
弁保持器にとって十分に形状安定的、かつシール部材にとって十分に弾性的なプラスチックを的確に選択することで、本発明に基づく一体的なコンポーネントを、ただ１回の生産プロセスで製造することが可能である。
【０００９】
本発明によるピストンポンプの第２の好ましい発展例では、ピストンをシリンダに対して支持する復帰ばねのためのばね受け部がシール部材に構成されている。
【００１０】
このように構成されたばね受け部は、復帰ばねの特別に省スペースの構造を可能にし、それと同時に復帰ばねを特別に長く、かつ直径に関して大きく選択することができる。したがって、このような復帰ばねは小さい設計スペースで高い復帰力を発揮する。
【００１１】
本発明によるピストンポンプの第３の好ましい発展例では、シール部材は、ばね受け部に対して相対的に復帰ばねと反対を向く側で軸方向に引っ込んで終わっている、シリンダに対して当接するシールリップを有している。
【００１２】
このように復帰ばねの作用面と比べて軸方向に引っ込んでいるばね受け部は、付属のシールリップが、復帰ばねの当接とその復帰力に基づいて損傷してしまうのを防止する。
【００１３】
本発明によるピストンポンプの第４の好ましい発展例では、シール部材は、ピストン・シリンダ構造の高圧領域に向かって開いた軸方向溝を備えるように構成されている。
【００１４】
このようにピストン・シリンダ構造の高圧領域に向かって開いた軸方向溝に、ピストンポンプの作動時に高圧領域で発生する圧力が軸方向溝へ入り込み、それによってこれを拡張させる。それと同時にシール部材の半径方向外側の部分、すなわち軸方向溝と並んで半径方向外側に位置している部分は、シリンダの隣接する内壁へと押圧される。そのようにして高圧領域の圧力が上昇するにつれて、シリンダへのシール部材の当接力の増強が生じ、それに伴って良好な密封が生じる。それと同時にピストンでの漏れ挙動が改善され、さらには、シリンダ内でのピストンの案内も改善される。
【００１５】
本発明によるピストンポンプの第５の好ましい発展例では、シール部材はピストンのほうを向く側に段部を備えるように構成されている。
【００１６】
段部を有するシール部材の構成は、ピストンとシール部材との間の比較的広い接触面をもたらす。こうした広い接触面は、シール部材の取付状態を改善する。シール部材は、特に、段部の軸方向に延びる側部への圧着によって固定することができる。それと同時にこの側部において、ピストンに対して相対的にシール部材のセンタリングが得られる。段部の半径方向を向く側部は、ピストンに対してシール部材を支持する役目を果たし、このことは特に、上に述べた復帰ばねによってピストンが復帰するときに利点がある。
【００１７】
本発明によるピストンポンプの第６の好ましい発展例では、シール部材はピストンを包囲するように構成されている。
【００１８】
このようなピストンの一区域の周囲でのシール部材の包囲は、特にピストンの段部、溝、または一段階で、円周上の区域的な係止部または周回する係止部によって、シール部材がピストンに軸方向でフック留めされるように構成されている。それにより、ピストンとシール部材の間の形状的結合が成立し、このような結合は、上に述べたシール部材の材料の若干弾性的な特性によって自動式の製造でも良好に成立させることができ、ないしは予備製作することができる。
【００１９】
本発明によるピストンポンプの第７の好ましい発展例では、ピストンは、駆動部のほうを向く第１の部分とシール部材のほうを向く第２の部分との２部分で構成されている。
【００２０】
このように２部分で構成されたピストンの個々の部分に、それぞれ特別な機能を割り当てることができる。たとえば第１の部分は、駆動部で生成される推進力を第２の部分へ伝達する役目をし、さらに第２の部分は吸入弁への流体の流入、特にブレーキ液の流入を保証する。そしてシリンダの内部の高圧領域はシール部材によって区切られ、低圧領域に対して密閉される。このとき第２の部分はシール部材をシリンダの中へ押し込み、自らも第１の部分によってスライドする。復帰は復帰ばねを起点として、シール部材および第２の部分を介しての第１の部分への復帰の推進力の伝達によって行われる。このとき個々の部分は、材料選択や可能な製造方法の観点から、一体的なピストンの場合よりも容易に最適化することができる。
【００２１】
本発明によるピストンポンプの第８の好ましい発展例では、第１の部分は中実円筒として構成されており、第２の部分は中空円筒として構成されている。
【００２２】
中実円筒として構成された第１の部分は低コストに製作することができ、このとき特に高い推進力を伝達することができる。この部分は、好ましくは強化繊維が添加されたプラスチックで製作されるのが好ましい。中空円筒として構成された第２の部分は、すでに未加工部品のときに、円筒状の中空スペースを有するように構成されているのが好ましい。このとき第２の部分は金属で製作されるのが好ましく、特に焼結鋳造部品または深絞り部品として構成される。このような種類の部品に、少なくとも１つの半径方向の開口部を形成するだけでよく、この開口部を通って、ピストンポンプの作動時に吸い込まれるべき流体が半径方向外側から内側に向かって吸入弁の方向へ流れることができる。
【００２３】
さらに、上に挙げた課題はこのような種類の本発明によるピストンポンプを有する車両ブレーキ設備によっても解決され、ピストンポンプ自体についてすでに上に挙げたような相応の利点が得られる。
【００２４】
次に、本発明による解決法の実施例について、添付の模式的な図面を参照しながら詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来技術に基づくピストンポンプを示す縦断面図である。
【図２】図１の詳細部ＩＩを拡大した縮尺で示す図である。
【図３】本発明によるピストンポンプの第１の実施例を示す縦断面図である。
【図４】図３の詳細部ＩＶを拡大した縮尺で示す図である。
【図５】本発明によるピストンポンプの第２の実施例を示す縦断面図である。
【図６】図５の詳細部ＶＩを拡大した縮尺で示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１と図２には、シリンダ１４と、その中で摺動可能に支承されたピストン１６とで構成されたピストン構造１２を特に含む、従来技術に基づくピストンポンプ１０が示されている。さらにピストン構造１２は、吸入弁１８と吐出弁２０を含んでいる。これらの弁１８および２０は、ピストン１６がシリンダ１４の中で昇降運動をしたときに、吸入部２２を通してシリンダ１４内部の高圧室ないし高圧領域２４へ流体を吸い込み、この流体を吐出部２６を通して圧力の下で再び高圧領域２４から外へ送出できるようにするために設けられている。流体は、本例ではブレーキ液である。
【００２７】
このときピストン１６は、高圧領域２４にある復帰ばね２８により、軸方向でばね作用により初期応力をかけられている。復帰ばね２８は、図１で見て左側の端部でシリンダ１４の端面に支持されるとともに、右側の端部ではばね受け部３０に押し付けられる。ばね受け部３０はピストン１６と定置に結合されているので、それに応じて復帰ばね２８は、ばね受け部３０を介してピストン１６に押し付けられる。
【００２８】
さらに、ピストン１６とシリンダ１４の間にはシール部材３２が配置されており、このシール部材によってシリンダ１４内の高圧領域２４が密閉される。シール部材３２は環状に構成されており、ピストン１６をその外側の外套面で取り囲んでいる。この外套面でシール部材３２は、ピストン１６に外嵌された吸入弁１８の弁保持器ないし弁ハウジング３４によって定置に保持されている。弁ハウジング３４には、段部の形態のばね受け部３０も成形されている。このようにして保持されるシール部材３２は、シリンダ１４の内側の外套面に対して半径方向内側で当接し、これに沿って摺動し、その際に密閉をする。
【００２９】
弁ハウジング３４は保持器としてカップ状に構成されており、その内部に、球形の閉止体３８に押し付けられる螺旋状の復帰ばね３６がある。それによって閉止体３８は（図１と図２に示す動作状態のときに）、ピストン１６の端面に構成された弁座４０に当接する。ピストン１６が図１で見て右方に向かってシリンダ１４から引き出されると、閉止体３８はこの弁座４０から復帰ばね３６の力に抗して持ち上げられる。すなわちこの運動のときに吸入弁１８が開き、流体が高圧領域２４の中に吸い込まれる。
【００３０】
図１と図２に示すシール部材３２は、実質的に断面が長方形の本体４２を有しており、高圧領域２４のほうを向くシールリップ４４がこれに構成されている。
【００３１】
図３と図４は、本発明によるピストンポンプ１０を示している。このピストンポンプも同じくシリンダ１４と、その中で躍動可能なピストン１６とを備えるピストン構造１２を有している。さらに、同じく吸入弁１８と吐出弁２０が設けられている。ピストン１６は、高圧領域２４にある復帰ばね２８によってばね作用により初期応力をかけられており、ピストン１６と定置に結合された本発明のばね受け部４６にこの復帰ばねが押し付けられる。
【００３２】
さらにピストン１６とシリンダ１４の間には、ピストン１６に定置に保持され、シリンダ１４の内側の外套面に沿って摺動することができる本発明のシール部材４８がある。このシール部材４８は、ばね受け部４６とシール部材４８も一体的に構成されるように、本発明による弁ハウジング５０と一体的に構成されている。ばね受け部４６とシール部材４８との一体的な構成は、軸方向で非常に短いコンパクトな設計形態を、少ないすきま容積で可能にする。復帰ばね２８により、シール部材４８に追加的に初期応力をかけることができる。さらに復帰ばね２８のために、半径方向で非常に幅広い受け面積をばね受け部４６で利用することができる。
【００３３】
シール部材４８は、図４に見られるように、高圧領域２４の方向に開いた軸方向溝５２を備えるように構成されている。それに応じて、高圧領域２４にある圧力の下にある流体はこの軸方向溝５２の中にもある。軸方向溝５２はこの流体により、互いに向き合う両方の内側の側面ないし側部５４および５６で半径方向に離れるように押圧される。特に、シールリップとも呼ぶことができる、軸方向溝５２の半径方向外側にあるシール部材４８のリップ状の部分ないし区域５８は、半径方向外側に向かって、すなわちシリンダ１４の内側の外套面に向かって、押圧される。それにより、高圧領域２４の圧力が上昇すると、シール部材４８のこの区域５８もいっそう強くシリンダ１４に押し付けられ、そのようにしてそこで良好に封止をする。さらには、シリンダ１４の中でのピストン１６の案内も改善される。
【００３４】
図５と図６は、シール部材４８のリップ状の区域５８ないしシールリップがその端部で、ばね受け部４６の半径方向を向く平面に対して相対的に、復帰ばね２８と反対を向いている側に向かって軸方向に引っ込んでいるシール部材４８の実施例を示している。それにより、復帰ばね２８に対して軸方向でも間隔が創出されるので、復帰ばね２８がリップ状の区域５８を損傷させることがあり得ない。その一方で、復帰ばね２８は引き続きシール部材４８の中心部を軸方向に圧縮するので、シール部材は半径方向外側に向かって押圧される。
【００３５】
ピストン１６は、図３から図６に示す両方の実施例において、第１の部分６０および第２の部分６２の２部分で構成されている。第１の部分６０は、プラスチックで射出成形され、特に（図示しない）偏心駆動装置の軸方向を向く推進力を第２の部分６２へ伝え、それに伴ってシール部材４８へ伝えることができるように適合化された、中実円筒状の棒状の形成物である。第２の部分６２は、両方の端部にそれぞれ段差ないし段部６４ないし６６を有する中空円筒状の焼結鋳造部品である。段部６４は第１の部分６０をその端部領域で半径方向外側から包囲し、第１の部分６０はプレス嵌めによって段部６４の内部で摩擦接合式に固定されている。段部６６はシール部材４８に隣接しており、これによって半径方向外側で軸方向に覆われている。このとき、シール部材の中心部を形成するシール部材４８の区域６８が、半径方向外側で段部６６に当接し、これとともにプレス嵌めを形成する。半径方向でもっとも外側にあるシール部材４８の別の区域７０は、一種のアームないしスリーブとして、第２の部分６２の段部６６を全面的に包囲する。この区域７０には円周に複数の係止部７２が構成されており、これらの係止部は段部６６の半径方向外側の領域の後方でフック留めされ、そのようにして、第２の部分６２との軸方向の形状的結合を成立させる。
【００３６】
さらに、シール部材４８と、これを一体的に構成された弁保持器ないし弁ハウジング３４との間の境界領域には、半径方向に拡張する環状スペース７４が創出されている。この環状スペース７４は、吸入弁１８が開いたときに形成される弁座４０と閉止体３８の間の間隙を最初に通過する流体の一時的な流出を可能にする。環状スペース７４はこの流体を収容し、それによって普通ならば生じる圧力衝撃を低減する。すなわち環状スペースは、発生する圧力衝撃に関して緩衝作用を有している。このとき環状スペース７４のために弁ハウジング３４のアンダーカットは必要なく、弁ハウジング３４の段状の凹部によってのみ、隣接するピストン１６の第２の部分６２との協働で環状スペースが創出され、このことは製造技術的に特別に好都合である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年7月12日(2012.7.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン（１６）と、前記ピストン（１６）を半径方向にシリンダ（１４）に対して密閉するシール部材（３２；４８）と、閉止体（３８）を保持する弁保持器（３４；５０）を備えるように構成された、前記ピストン（１６）に配置された吸入弁（１８）とを有するピストンポンプ（１０）において、
前記シール部材（４８）と前記弁保持器（５０）は一体的に構成されており、
前記シール部材（４８）には前記ピストン（１６）を前記シリンダ（１４）に対して支持する復帰ばね（２８）のためのばね受け部（４６）が構成されていることを特徴とする、ピストンポンプ。
【請求項２】
前記シール部材（４８）と前記弁保持器（５０）はプラスチックで製作されていることを特徴とする、請求項１に記載のピストンポンプ。
【請求項３】
前記シール部材（４８）は前記ピストン（１６）と前記シリンダ（１４）により形成される構造の高圧領域（２４）に向かって開いた軸方向溝（５２）を備えるように構成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のピストンポンプ。
【請求項４】
前記シール部材（４８）は、前記ばね受け部（４６）に対して相対的に前記復帰ばね（２８）と反対を向いている側で軸方向に引っ込んで終わる、前記シリンダ（１４）に対して当接するシールリップ（５８）を有していることを特徴とする（図５および６）、請求項１から３のいずれか１項に記載のピストンポンプ。
【請求項５】
前記シール部材（４８）は前記ピストン（１６）のほうを向く側に段部（６８）を備えるように構成されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のピストンポンプ。
【請求項６】
前記シール部材（４８）は前記ピストン（１６）を包囲するように構成されていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のピストンポンプ。
【請求項７】
前記ピストン（１６）は、前記シール部材（４８）に対し前記ピストン（１６）をはさんで軸方向反対側に位置する駆動部のほうを向く第１の部分（６０）と、前記シール部材（４８）のほうを向く第２の部分（６２）との２部分で構成されていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のピストンポンプ。
【請求項８】
前記第１の部分（６０）は中実円筒として構成されており、前記第２の部分（６２）は中空円筒として構成されていることを特徴とする、請求項７に記載のピストンポンプ。
【請求項９】
前記シール部材（４８）は係止部（７２）を備え、前記第２の部分（６２）に形成された段部（６６）が前記係止部（７２）によりフック留めされることを特徴とする、請求項７又は８に記載のピストンポンプ。
【請求項１０】
前記シール部材は、前記シール部材（４８）と前記弁保持器（５０）との間の境界領域に凹部を備え、前記凹部と前記第２の部分（６２）により半径方向に拡張する環状スペース（７４）が形成されることを特徴とする、請求項７から９のいずれか１項に記載のピストンポンプ。
【請求項１１】
先行請求項のうちいずれか１項に記載のピストンポンプ（１０）を有している車両ブレーキ設備。
【国際調査報告】
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2013515891.tif 000011
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