用于压力介质输送装置的引导流体的容纳体、具有这种容纳体的压力介质输送装置以及容纳体制造方法与流程
本发明涉及一种根据专利权利要求1的前序部分所述的用于机动车的压力介质输送装置的引导流体的容纳体,以及一种根据专利权利要求7的前序部分所述的用于液压或气动运行的机动车设备的压力介质输送装置。此外,本发明涉及一种根据权利要求11的前序部分所述的用于制造容纳体的方法。
背景技术:
1、在机动车中,以不同的实施方案使用流体能量机来产生液压压力或气动压力。例如,已知的制动控制装置,其中活塞泵产生用于机动车的车轮制动器的液压压力。在此,活塞泵的压力活塞布置在块状的容纳体内并且由直接布置在容纳体处的电动机驱动。在容纳体内部存在通道,这些通道例如将压力活塞在其中移动的压力腔与容纳体外侧的容纳开口以流体方式连接,从而使得车轮制动器可以通过软管管路联接到容纳体并且由此被供应处于压力状态下的液压流体。此外,在这种设备中还直接在容纳体上布置有电子控制设备。它不仅用于控制电动机,还用于驱控可电磁操纵的切换阀,这些切换阀被容纳在容纳体的容纳开口中。因此,切换阀的驱动单元嵌入在容纳体的容纳开口中并且可以由位于电子控制设备内部的磁线圈进行驱控。切换阀的这些容纳开口也通过内置的通道与压力室和用于软管管路的容纳开口以流体方式连接。这样的制动控制装置例如是从de 10 2018 214 565a1已知。
2、通常,用于此类制动控制装置的容纳体由铝制造。例如,de 10 2016 208 365 a1公开了一种这样的容纳体。容纳开口、用于活塞的孔和内置的通道可以通过钻孔或铣削加工。然而,由于该制造方法的限制,这些孔、容纳开口和通道始终只能以轴向或线性延伸的方式加工该容纳体中。复杂的几何结构在此几乎无法实现,或者只能通过极其复杂的方式制造。但是,为了根据液压线路图连接所有的容纳开口和孔,还需要加工一些对于引导流体并不需要的孔,这些孔随后被封闭或作为盲孔存在。此外,通向外侧的孔和开口也必须被封闭。例如,通过压紧盖件或球体来封闭这些孔,这形成额外的装配步骤。此外,切削加工具有复杂且成本密集的缺点。此外,从不同侧面加工的通道通过尖锐的边缘与容纳开口相连接,或者这些通道以尖锐的边缘通入容纳开口中。这在流动技术方面是极其不利的,因为它会导致流体中的涡流,这对流动产生负面影响。
3、然而,上述设备还已知用于为机动车的空气悬架系统产生压缩空气。因此,de 102014 207 509 a1描述了一种具有容纳体的压缩空气供应装置,在该容纳体内布置有活塞式压缩机,该活塞式压缩机被配置成用于产生气动压力。在容纳体的一侧布置有用于驱动活塞压缩机的电动机和空气干燥器。在与其相对置的一侧,电子控制设备位于容纳体上。在此,可电磁操纵的切换阀也被装入到容纳开口中,其中,这些容纳开口通过在容纳体中钻出的通道与活塞孔和气动接头开口相连接。在这种容纳体中用于切换阀和软管管路的不同容纳开口以及往复活塞的缸孔如何借助于通道相互连接例如由de 10 2016 205 456 a1揭示。
4、为了减轻由金属或铝制成的容纳体的重量,已经提出了一种设备,其容纳体由热固性的塑料材料生产。这从de 10 2019 210 810 a1中已知。根据现有技术,由热固性塑料制成的容纳体制造成两个壳体部分,这两个壳体部分通过注塑成型产生并且随后以压力密封的方式相互连接。也就是说,容纳开口和通道通过模具壳以注塑成型方法形成。尤其是,通道在分型面中产生,因为这可以在注塑成型方法中简单地成型。然而缺点是,分开的壳体半部必须借助于密封件以压力密封的方式相互连接。此外,热固性塑料的注塑成型无法实现通过模具半部或附加的滑块来形成的倒扣结构或几何结构。机械的再加工也存在局限性,因为倒扣结构或空腔并不总是能够通过模具加工来形成。
技术实现思路
1、因此,本发明的目的在于,提供一种用于压力介质输送装置的由热固性的塑料材料制成的改进的容纳体,该容纳体克服了现有技术的缺点,并且提供一种具有这种容纳体的压力介质输送装置。此外,本发明的目的在于,提供一种用于制造由热固性的塑料材料制成的容纳体的方法,该方法能够实现复杂的内部几何结构并且成本低廉。
2、所述目的通过独立权利要求的特征来实现。优选的实施方式从相应的从属权利要求中得出。
3、因此,根据本发明提供一种用于机动车的压力介质输送装置的引导流体的容纳体,其中,该容纳体构成用于内置的流体能量机的壳体,其中,该容纳体由热固性的塑料材料制造,其中,该容纳体至少包括第一容纳开口和第二容纳开口,其中,该第一容纳开口和该第二容纳开口通过通道彼此流体连接,其特征在于,引导流体的通道位于一体式实施的容纳体的整体式(monolithisch)区域中。
4、容纳体同样适用于液体和气体作为流体。其可以用于液压和气动设备中。为了减轻重量并实现复杂的部件几何形状,该容纳体由热固性的塑料材料制造。热固性塑料是该应用的理想选择,因为其具有高强度和气密性。因此,该容纳体是用于流体能量机的壳体,借助该流体能量机应产生流体压力。例如,将活塞泵或活塞压缩机用作流体能量机。为了容纳活塞或其他部件,容纳体包括第一容纳开口和第二容纳开口。第一容纳开口和第二容纳开口经由至少一条通道流体式地连接,该通道通过容纳体的材料在容纳体内部实现。因此,容纳体被实施为一体式的,即该容纳体不是由两个或更多个相互机械连接的壳体部分组成。因此,整个容纳体由塑料材料混合物或化合物制成。相应地,引导流体的通道位于容纳体的整体式区域中。整体被理解为容纳体由整块材料制成或生产。
5、根据一个优选的实施方式,通道至少区段式地弯曲延伸地实施。优选地,弯曲的通道区段居中地位于这两个容纳开口之间的通道连接中,或者弯曲的通道区段也以较小的角度沿着容纳开口的纵向轴线通入该容纳开口中。
6、弯曲的通道区段可以理解为其不是直线的或线性的,而是具有弯曲部。换言之,通道区段始终处于通过容纳开口勾勒出的假想射线路径/光束路径的阴影中。线性进入第一容纳开口的射线路径由于该弯曲的通道区段而无法到达第二容纳开口,或无法从该第二容纳开口逸出。弯曲延伸的通道区段的优点在于,与根据现有技术的实施方式相比,其在流动技术方面进行了优化。此外,涡流可能引起噪声,而这些噪声通过优化的导流得到减少。与通道中的或在通道进入容纳开口时的锐边或锐角相比,在弯曲的通道中或在弯曲的通道进入容纳开口时不会在流体中引起涡流。由此,容纳体内部的流体流动得到显著改善。
7、根据另一个优选的实施方式,所述引导流体的通道能够通过消失式型芯产生,其中,消失式型芯由热塑性的塑料材料制造。容纳体中的引导流体的通道由型芯成型,该型芯作为负模形成待产生的通道。通过使用容纳体的热固性的塑料材料对热塑性的型芯进行包覆注塑并且随后该型芯消失,在容纳体的内部产生通道。
8、优选地,第一容纳开口和第二容纳开口通过消失式型芯或通过附加于消失式型芯的其他消失式型芯产生。借助于该型芯,不仅可以产生通道,还可以在容纳体中产生开口。
9、特别优选地,第一容纳开口设计成用于活塞的缸孔,并且第二容纳开口是用于软管接头或用于切换阀的容纳开口。在通过型芯产生的容纳开口或缸孔中,可以插入或联接液压或气动部件如活塞、切换阀或软管管路。
10、特别是,为了对切换阀进行切换的目的,相比于尖锐或弯折地进入容纳开口中,在流动技术方面有利的是,切换阀被安装到容纳开口中并且弯曲的通道区段通入该容纳开口中。
11、根据另一个优选的实施方式,热塑性的型芯的熔点小于热固性的容纳体的熔点。通过将容纳体加热超过型芯的热塑性的塑料的熔点,该型芯可以从热固性的容纳体中消失。
12、本发明还涉及一种用于液压或气动运行的机动车设备的压力介质输送装置,该压力介质输送装置具有上述的引导流体的容纳体,其中,该压力介质输送装置还包括电动机和电子控制设备,该电动机直接布置在容纳体的第一壳体侧,该电子控制设备直接布置在容纳体的第二壳体侧,其中,第一壳体侧和第二壳体侧相对置。
13、优选地,电动机被配置成用于驱动位于容纳体中的流体能量机、优选活塞泵或活塞压缩机。特别优选地,第一壳体侧与第二壳体侧相对置。
14、根据另一个优选的实施方式,容纳体的第一壳体侧包括至少一个容纳开口,可电磁操纵的切换阀被容纳在该容纳开口中,其中,可电磁操纵的切换阀可由位于电子控制设备中的磁线圈操纵。
15、本发明的另一个方面是一种用于制造上述容纳体的方法,其中,在第一步骤中由热塑性的塑料材料产生至少一个消失式型芯,该消失式型芯作为负模形成容纳体中待产生的通道,其中,在第二步骤中将型芯定位在型腔中,其中,在型腔中产生待制造的容纳体,并且在第三步骤中通过加热使消失式型芯热熔解。首先制造待消失的型芯。该型芯形成容纳体的内部几何结构。在第二步骤中,将型芯定位在注塑模具的型腔中或定位在形成型腔的两个模具半部中,其中,注塑模具或模具半部形成容纳体的外部几何结构,并且随后围绕该型芯对该容纳体进行成型或注射。随后优选对注塑模具或型腔进行加热,从而使得在其中存在的构件(如容纳体和型芯)也被加热,其中,进行超过模芯的熔点的加热,从而使该型芯热熔解。即,该型芯液化或熔化,或者其分子转变为气态。替代性地,热熔解在外部工艺中进行,例如在烤箱或类似的设备中进行。
16、随后,具有其内部和外部几何结构的容纳体被制造完成。优选地,通过注塑成型方法或增材制造方法产生消失式型芯。
17、在型腔或烘箱中进行加热时,优选同时对容纳体的热固性的塑料材料进行固化。因此,其不再可变形。这是因为热固性的塑料是固化后不能再通过加热或其他措施变形的塑料。固化后,其不再具有熔点并转入热解状态。从这个意义上说,热固性的容纳体的熔点高于热塑性的型芯的熔点。因此,在容纳体发生热解分解之前,型芯已熔化。因此,该方法的优点在于,在容纳体的固化过程期间或之后,由于超过型芯的熔化温度,使该型芯液化或气化,从而毫不费力地从最终产生的容纳体中移除。例如,这可以通过压力或重力、甚至化学方式来实现。
18、为了熔解热塑性的型芯,该型芯优选具有低于热固性的容纳体的熔点。由此,型芯能够分解,同时容纳体保持完整。
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