(57)【要約】  駆動装置（２）を介して駆動可能でかつハウジング（３）内に長手方向運動可能に配置された少なくとも１つのピストンエレメント（４A，４B）と、該ピストンエレメント（４A，４B）とハウジング固定の少なくとも１つの構成部分（８A，８B，９A，９B）とにより仕切られた第１の圧力室（１０A，１０B）とを備えたピストンポンプ（１A，１B）が記載される。第１の圧力室（１０A，１０B）は、流入弁装置（１３A，１３B）を介して吸込み範囲（１２A，１２B）に接続可能であって、かつ流出弁装置（１１A，１１B）を介して圧送側（７A，７B）に作用接続可能である。さらに、同じく前記駆動装置（２）によって駆動可能な補償ピストンユニット（６A，６B）が設けられており、該補償ピストンユニット（６A，６B）の作業ピストン室（６A＿K，６B＿K）が圧送側（７A，７B）に接続されている。第１の圧力室（１０A，１０B）の行程容積が、作業ピストン室（６A＿K，６B＿K）の行程容積の２倍の大きさを有している。ピストンエレメント（４A，４B）と、ハウジング固定の少なくとも１つの構成部分（３）とによって、吸込み範囲（１２A，１２B）に接続された第２の圧力室(１５Ａ，１５Ｂ)が仕切られており、該第２の圧力室（１５A，１５B）が、ピストンエレメント（４A，４B）の吸込み行程時に第１の圧力室（１０A，１０B）に作用接続されており、第２の圧力室（１５A，１５B）の容積が、ピストンエレメント（４A，４B）の運動に関連してそれぞれ第１の圧力室（１０A，１０B）の行程容積の１／２だけ変化するようになっており、しかもピストンエレメント（４A，４B）の、第１の圧力室（１０A，１０B）の容積を減小させる圧送行程時に、第２の圧力室（１５A，１５B）の容積が増大するようになっている。
2008524512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動装置（２）を介して駆動可能でかつハウジング（３）内に長手方向運動可能に配置された少なくとも１つのピストンエレメント（４A，４B）を備えたピストンポンプ（１A，１B）であって、ピストンエレメント（４A，４B）と、ハウジング固定の少なくとも１つの構成部分（８A，８B，９A，９B）とにより仕切られた第１の圧力室（１０A，１０B）が設けられており、該第１の圧力室（１０A，１０B）が、流入弁装置（１３A，１３B）を介して吸込み範囲（１２A，１２B）に接続可能であって、かつ流出弁装置（１１A，１１B）を介して圧送側（７A，７B）に作用接続可能であり、同じく駆動装置（２）によって駆動可能な補償ピストンユニット（６A，６B）が設けられており、該補償ピストンユニット（６A，６B）の作業ピストン室（６A＿K，６B＿K）が圧送側（７A，７B）に接続されており、第１の圧力室（１０A，１０B）の行程容積が、作業ピストン室（６A＿K，６B＿K）の行程容積の２倍の大きさを有している形式のものにおいて、ピストンエレメント（４A，４B）と、ハウジング固定の少なくとも１つの構成部分（３）とによって、吸込み範囲（１２A，１２B）に接続された第２の圧力室(１５Ａ，１５Ｂ)が仕切られており、該第２の圧力室（１５A，１５B）が、ピストンエレメント（４A，４B）の吸込み行程時に第１の圧力室（１０A，１０B）に作用接続されており、第２の圧力室（１５A，１５B）の容積が、ピストンエレメント（４A，４B）の運動に関連してそれぞれ第１の圧力室（１０A，１０B）の行程容積の１／２だけ変化するようになっており、しかもピストンエレメント（４A，４B）の、第１の圧力室（１０A，１０B）の容積を減小させる圧送行程時に、第２の圧力室（１５A，１５B）の容積が増大するようになっていることを特徴とする、少なくとも１つのピストンエレメントを備えたピストンポンプ。
【請求項２】
駆動装置（２）が、駆動軸（２C）と、該駆動軸（２C）に配置された少なくとも１つの偏心体（２A，２B）とによって形成されている、請求項１記載のピストンポンプ。
【請求項３】
ピストンエレメント（４A，４B）が、中空の深絞り成形部分として形成されており、第２の圧力室（１５A，１５B）が、ピストンエレメント（４A，４B）の外周面と、ハウジング固定の前記構成部分（３）との間に配置されていて、ピストンエレメント（４A，４B）の外周面に設けられた少なくとも１つの切欠き（１６A，１６B）を介してピストンエレメント（４A，４B）の内室（１７A，１７B）に接続されており、該内室（１７A，１７B）が、流入弁装置（１３A，１３B）を介して第１の圧力室（１０A，１０B）に接続可能である、請求項１または２記載のピストンポンプ。
【請求項４】
補償ピストンユニット（６A，６B）の作業ピストン室（６A＿K，６B＿K）が、車両のブレーキシステムのマスタブレーキシリンダ（１９）に接続されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のピストンポンプ。
【請求項５】
補償ピストンユニット（６A，６B）の作業ピストン室（６A＿K，６B＿K）とマスタブレーキシリンダ（１９）との間に、マスタブレーキシリンダ（１９）を起点として作業ピストン室（６A＿K，６B＿K）の方向に作用する逆止弁（２０A，２０B）が設けられており、該逆止弁（２０A，２０B）によって、正の圧力勾配の存在時にマスタブレーキシリンダ（１９）と作業ピストン室（６A＿K，６B＿K）との間の接続が遮断されている、請求項４記載のピストンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式の、駆動装置を介して駆動可能でかつハウジング内に長手方向運動可能に配置された少なくとも１つのピストンエレメントを備えたピストンポンプ、つまりピストンエレメントと、ハウジング固定の少なくとも１つの構成部分とにより仕切られた第１の圧力室が設けられており、該第１の圧力室が、流入弁装置を介して吸込み範囲に接続可能であって、かつ流出弁装置を介して圧送側に作用接続可能であり、同じく駆動装置によって駆動可能な補償ピストンユニットが設けられており、該補償ピストンユニットの作業ピストン室が圧送側に接続されており、第１の圧力室の行程容積が、作業ピストン室の行程容積の２倍の大きさを有している形式のものに関する。
【０００２】
国際公開第０１／８１７６１号パンフレットに基づき、駆動装置を介して駆動可能でかつハウジング内に長手方向運動可能に配置された２つのピストンエレメントを備えたピストンポンプが公知である。両ピストンエレメントはハウジングと共にそれぞれ１つの圧力室を仕切っており、この圧力室の容積はピストン運動に関連して変化する。これらの圧力室はピストンポンプの吸込み側もしくは吸込み範囲にも、吐出側もしくは圧送側にも接続されており、この場合、ピストンエレメントの吸込み行程の間、その都度ハイドロリック流体は、連続的な容積増大により特徴付けられた方の当該圧力室内へ吸い込まれ、そしてピストンエレメントの圧送行程の間、ハイドロリック流体は、このときに連続的な容積減少により特徴付けられた方の圧力室から圧送側へ向かって案内される。さらに、ピストンポンプの圧送側はそれぞれ補償ピストンユニットの作業ピストン室に接続されており、この補償ピストンユニットの補償ピストンは駆動装置によって同じくハウジング内で長手方向に上死点と下死点との間を往復運動させられる。
【０００３】
ピストンポンプの圧送側における圧力脈動を均一化するために、ピストンエレメント、ひいては対応する補償ピストンユニットは、それぞれ互いに対して１８０゜だけ位相シフトされて制御される。これにより、補償ピストンユニットの補償ピストンは、この補償ピストンに対応するピストンエレメントがその上死点に位置しているときに、下死点に位置している。
【０００４】
さらに、補償ピストンは段付けされて形成されており、これによりこの２ピストンポンプもしくはデュアルピストンポンプの吸込み側の圧力脈動は、補償ピストンなしの慣用の２ピストンポンプに比べて均一化される。このことは、ピストンポンプの吸込み側の圧送特性が、いわゆる「段付きピストンポンプ」の使用によって、ポンプピストンエレメントと補償ピストンとの組合せによる吐出側の圧送特性とほぼ同じ程度で均一化可能であるという認識に基づいている。
【０００５】
しかしこの場合に不都合となるのは、段付けされた補償ピストンの、吸込み側の圧力脈動の均一化のために使用される作用面が、駆動装置に設けられた偏心体と協働するピストンロッドによって制限されていて、吸込み側の圧力脈動の、目標とされる均一化が所望の規模では得られないことである。
【０００６】
発明の利点
本発明によるピストンポンプは、駆動装置を介して駆動可能でかつハウジング内に長手方向運動可能に配置された少なくとも１つのピストンエレメントと、該ピストンエレメントとハウジング固定の少なくとも１つの構成部分とにより仕切られた第１の圧力室とによって形成されており、この第１の圧力室は流入弁装置を介してピストンポンプの吸込み側に接続可能であり、かつ流出弁装置を介してピストンポンプの圧送側に作用接続させられるようになっている。さらに、同じく駆動装置により駆動可能な補償ピストンユニットが設けられており、この補償ピストンユニットの作業ピストン室は圧送側に接続されている。第１の圧力室の行程容積は補償ピストンユニットの行程容積の２倍の大きさに形成されている。
【０００７】
本発明によるピストンポンプの吸込み側の圧力脈動は、公知先行技術に基づき知られている１ピストンポンプもしくはシングルピストンポンプに比べて改善されている。なぜならば、ピストンポンプの吸込み範囲に接続された、ピストンエレメントの吸込み行程時に第１の圧力室に作用接続されている第２の圧力室が設けられていて、該第２の圧力室がピストンエレメントと少なくとも１つのハウジング固定の構成部分とによって仕切られており、そして該第２の圧力室の容積がピストンエレメントの運動に関連して、それぞれ第１の圧力室の行程容積の１／２だけ変化するからである。第２の圧力室の容積はピストンエレメントの、第１の圧力室の行程容積を減小させる圧送行程時には増大し、ピストンエレメントの、第１の圧力室の行程容積を増大させる吸込み行程時には減小する。
【０００８】
これによって、本発明によるピストンポンプにおける第１の圧力室の行程容積は、第１の圧力室の行程容積がピストンエレメントの吸込み行程時に吸込み範囲から完全に吸い込まれる慣用のピストンポンプとは異なり、第１の圧力室の吸込み段階の間および第１の圧力室の圧送段階の間、それぞれ半分だけ吸込み範囲から吸い込まれる。本発明によるピストンポンプの圧送段階時に吸込み範囲から吸い込まれた１／２行程容積は、まず第２の圧力室内へ案内され、そしてピストンエレメントの吸込み行程時、つまり第２の圧力室の容積が第１の圧力室の行程容積の１／２だけ減小される間、第１の圧力室に導入される。
【０００９】
第２の圧力室の前記機能性は、ピストンポンプの吸込み範囲と第１の圧力室との間に第２の圧力室を配置しかつピストンエレメントの運動に関連して両圧力室をそれぞれ互いに逆に容積変化させることから得られる。
【００１０】
したがって、第２の圧力室は、第１の圧力室の圧送段階時に充填可能となる中間蓄え器を成しており、この中間蓄え器は第１の圧力室の吸込み段階の間、その容積減小に基づき空にされ、このときに第１の圧力室の行程容積の１／２を第１の圧力室へ送出する。第１の圧力室を完全に充填するために必要とされる残りのハイドロリック流体量は第１の圧力室の吸込み段階の間、ピストンポンプの吸込み範囲から取り出される。この方法により、吸込み範囲における液体摩擦の低減が簡単に得られる。これにより、ピストンポンプの運転時における、減じられた騒音発生が達成される。
【００１１】
本発明による対象のさらに別の利点および有利な構成は、明細書、図面および特許請求の範囲から明らかとなる。
【００１２】
図面
図面には、本発明により形成されたピストンポンプの有利な実施例が概略的に図示されている。以下に、この実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１３】
図１は、本発明によるピストンポンプの概略的な縦断面図であり；
図２は、図１に示したピストンポンプの駆動装置を概略的に示す部分図であり；
図３は、ピストンエレメントの吸込み行程時にしか吸込みを行わないピストンポンプに比べた、図１に示したピストンポンプのうちの１つのピストンポンプの吸込み側の圧力脈動の経過を示す線図である。
【００１４】
実施例の説明
図１には、１ピストンポンプもしくはシングルピストンポンプとして形成された２つのピストンポンプ１A，１Bの縦断面図が示されている。両ピストンポンプ１A，１Bはそれぞれ、駆動装置２により駆動可能でかつハウジング３内で長手方向運動可能に配置されたピストンエレメント４A，４Bを有している。ピストンポンプ１A，１Bは基本的に同一の構造を有している。それゆえに、ピストンポンプ１A，１Bについての以下の説明においては、それぞれピストンポンプ１Aまたは１Bのいずれか一方のピストンポンプについてしか説明しない。図面中、同じ構成部分は文字「Ａ」または「Ｂ」との組合せで同一の符号で示される。
【００１５】
両ピストンポンプ１A，１Bには、それぞれ１つの補償ピストンユニット６A，６Bが対応している。この場合、補償ピストンユニット６A，６Bに設けられた各１つの作業ピストン室６A＿K；６B＿Kはそれぞれピストンポンプ１A，１Bの圧送側７A，７Bに接続されている。
【００１６】
ピストンポンプ１Aのピストンエレメント４Aはハウジング固定の２つの挿入エレメント８A，９Aと共に第１の圧力室１０Aを仕切っている。この第１の圧力室１０Aは流出弁装置１１Aを介してピストンポンプ１Aの圧送側７Aに接続可能である。さらに、第１の圧力室１０Aは流入弁装置１３Aを介してピストンポンプ１Aの吸込み範囲１２Aに接続可能であり、この場合、第１の圧力室１０Aは、ピストンエレメント４Aの、該第１の圧力室１０Aの容積を減小させる圧縮行程もしくは圧送行程の間、流入弁装置１３Aを介して吸込み範囲１２Aに対して遮断されている。
【００１７】
この場合、流出弁装置１１Aの閉鎖方向にばね支承されたボール形のシールエレメント５Ａによって形成されている流出弁装置１１Ａの作用形式は、ピストンエレメント４Ａの圧送行程時に、第１の圧力室１０Ａ内の規定の圧力値が達成されると、当該流出弁装置１１Ａが挿入エレメント９Ａから持ち上がり、そして第１の圧力室１０Ａ内に存在するハイドロリック流体がピストンポンプ１Ａの圧送側７Ａの方向に案内されるように設定されている。
【００１８】
それと同時に、ディスク状に形成されたシールエレメント１４Ａを備えて形成された流入弁装置１３Ａは閉鎖されているので、ピストンエレメント４Ａの圧送行程の間、第１の圧力室１０と吸込み範囲１２との間の接続は遮断されている。
【００１９】
ピストンポンプ１A，１Bのピストンエレメント４A，４Bならびにそれぞれ当該ピストンエレメント４A，４Bに対応する補償ピストンユニット６A，６Bは、その駆動装置２に向けられた方の端面によって２つの偏心エレメント２A，２Bのそれぞれ一方に接触しており、両偏心エレメント２A，２Bは駆動装置２の駆動軸２Cに相対回動不能に結合されている。両偏心エレメント２A，２Bはそれぞれ同じ偏心率を持って形成されているが、図２に詳しく図示されているように互いに対してずらされて駆動軸２Cの周面に位置決めされており、この場合、偏心エレメント２Bと作用結合している補償ピストンユニット６A，６Bは、それぞれ対応するピストンエレメント４A，４Bに対してそれぞれ１８０゜だけ位相シフトされて駆動装置２によって制御される。これによって、補償ピストンユニット６A；６Bの補償ピストンエレメント６１A；６１Bがその都度、その下死点の方向へ運動させられる間、それぞれ対応するピストンエレメント４A；４Bはその上死点の方向へ運動させられる。
【００２０】
補償ピストンエレメント６１A，６１Bの作用面および補償ピストンエレメント６１A，６１Bの行程距離はこの場合、圧送側７A；７Bの容積が補償ピストンユニット６A；６Bの範囲でピストンポンプ１A；１Bの圧送段階の間、それぞれピストンポンプ１A；１Bの第１の圧力室１０A；１０Bの行程容積の１／２だけ増大され、そしてピストンポンプ１A；１Bの吸込み段階の間、第１の圧力室１０A；１０Bの行程容積の１／２だけ増大されるように寸法設定されている。
【００２１】
これにより、ピストンポンプ１A；１Bの圧送段階の間でも吸込み段階の間でも、ピストンポンプ１A；１Bの圧送側７A；７Bはピストンポンプ１Aまたは１Bの第１の圧力室１０A；１０Bの行程容積の１／２に相当する行程容積で負荷されることが達成される。これにより、１ピストンポンプとして形成された慣用のピストンポンプに比べて圧送側７A；７Bに著しく均一な圧力脈動が達成される。
【００２２】
付加的に、ピストンエレメント４Aは吸込み範囲１２Aに面した範囲で段付けされて形成されており、この場合、ピストンエレメント４Aとハウジング３との間に、吸込み範囲１２Aに接続された第２の圧力室１５Aが形成されている。この第２の圧力室１５Aの容積はピストンエレメント４Aの運動に関連してそれぞれ第１の圧力室１０Aの行程容積の１／２だけ変化する。第２の圧力室１５Aの容積は、ピストンエレメント４Aの、第１の圧力室１０Aの容積を減小させる圧送行程の間は増大し、ピストンエレメント４Aの、第１の圧力室１０Aの容積を増大させる吸込み行程の間は減小する。
【００２３】
第２の圧力室１５Aは、中空の深絞り成形部分として形成されたピストンエレメント４Aの外周面とハウジング３との間に配置されている。付加的に、第２の圧力室１５Aはピストンエレメント４Aの外周面に設けられた少なくとも１つの孔もしくは切欠き１６Aを介してピストンエレメント４Aの内室１７Aに接続されているので、流入弁装置１３Aが開放された状態では第１の圧力室１０Aが第２の圧力室１５Aに、流体が通流するように接続されている。
【００２４】
第２の圧力室１５Aの寸法設定および前記配置形式に基づき、ピストンエレメント４Aの圧縮行程の間でも吸込み行程の間でも、ピストンポンプ１Aもしくは第１の圧力室１０Aの行程容積の１／２が、吸込み側から第１の圧力室１０Aの方向に案内されることが達成される。ピストンエレメント４Aの吸込み行程の間、第１の圧力室１０Aの方向に案内されるべき第２の圧力室１５Aからの行程容積の他方の１／２は、第２の圧力室１５Aの容積減少に基づいて第１の圧力室１０Aを完全に充填するために使用される。これによって、吸込み範囲１２Aの範囲においても、ほぼ２ピストンポンプに相当する圧力脈動が生じる。
【００２５】
このことは、補償ピストンユニット６A，６Bならびに第２の圧力室１５A，１５Bを用いて、吸込み範囲側でも圧送側でも１ピストンポンプとして形成されたピストンポンプを用いて、実際に第２のポンプエレメントが存在することなしに２ピストンポンプの圧力脈動が実現可能となることを意味する。このことは製造コストの削減をもたらすので有利である。さらに、自体公知の１ピストンポンプを使用することが可能となる。この場合、この１ピストンポンプには、比較的僅かな手間をかけるだけで、吸込み側の接続範囲に第２の圧力室が装備される。
【００２６】
さらに、慣用の２ピストンポンプに比べて、改善された圧力形成ダイナミクス（圧力形成動的特性）も達成される。なぜならば、１ピストンポンプが基本的に、慣用の２ピストンポンプよりも大きな吸込み横断面を持って、ひいては慣用の２ピストンポンプよりも大きな流入横断面を持って形成されているからである。
【００２７】
付加的に、補償ピストンユニット６Aの作業ピストン室６A＿Kは車両のブレーキシステム（図示しない）のマスタブレーキシリンダ１９Aに接続されており、これによりＡＢＳシステムまたはＥＳＰシステムのある特定の運転状態において、ブレーキシステムのマスタブレーキシリンダ１９の方向にハイドロリック流体が圧送される。
【００２８】
乗り心地を改善するためには、補償ピストンユニット６Aの作業ピストン室６A＿Kとマスタブレーキシリンダ１９との間の接続路ならびに補償ピストンユニット６Bの作業ピストン室６B＿Kとマスタブレーキシリンダ１９との間の接続路が、それぞれ逆止弁２０A，２０Bを備えており、これにより補償ピストンユニット６A，６Bを起点とした、マスタブレーキシリンダ１９における圧力脈動が減衰されるか、または理想的事例では完全に除去される。
【００２９】
図３には、ピストンポンプ１A；１Bの圧送側７A；７Bにおける圧力脈動の経過を示すそれぞれ２つの曲線が描かれている。この場合、破線で描かれた線P１は、圧送側における前記補償ピストンユニット６A；６Bなしに運転される１ピストンポンプとして形成されたピストンポンプの圧力脈動の経過を表している。図３に曲線P２により描かれた圧力脈動は、ピストンポンプ１A；１Bが前記配置形式の補償ピストンユニット６A；６Bによって運転された場合にピストンポンプ１A；１Bの圧送側７A；７Bに生じる。
【００３０】
両曲線P１，P２を対峙させることにより、本発明により形成されたピストンポンプ１A；１Bの使用によって、ピストンポンプ１A；１Bの運転サイクルにわたって均一化された、一層なだらかな圧力脈動が達成されることが判る。このような圧力脈動は、減じられた液体摩擦に基づき運転騒音の低減をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明によるピストンポンプの概略的な縦断面図である。
【図２】図１に示したピストンポンプの駆動装置を概略的に示す部分図である。
【図３】ピストンエレメントの吸込み行程時にしか吸込みを行わないピストンポンプに比べた、図１に示したピストンポンプのうちの１つのピストンポンプの吸込み側の圧力脈動の経過を示す線図である。
【図１】
2008524512.tif 000003
【図２】
2008524512.tif 000004
【図３】
2008524512.tif 000005
【国際調査報告】
2008524512.tif 000006
2008524512.tif 000007
2008524512.tif 000008
2008524512.tif 000009
2008524512.tif 000010
2008524512.tif 000011