背景技术：

这种压力放大器例如由USB已知。

放大活塞是阶梯式活塞的形式。低压区域比高压区域大。当流体特别是液压流体作用在低压区域上时高压区域上的压力通过低压区域和高压区域之间的比率增加。

当放大活塞执行放大行程并到达其终点位置时其必须返回到行程的起点。为此高压室被供给有供给压力下的流体并且低压室被设定为更低的压力例如油箱压力。低压室内的压力变化由开关阀控制。

开关阀是压力受控的即阀元件的位置由作用在一个或另一个方向上的压差控制。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种具有高工作频率的压力放大器。

该目的通过如开头所述的压力放大器解决其中阀元件和放大活塞位于壳体中的相同孔中。

控制所述阀元件的位置的压力被放大活塞控制。当放大活塞和阀元件位于壳体中的相同孔中时至少有一个压力同时作用在阀元件和放大活塞上。因此流体可以非常快速地与阀元件起作用并且可以控制阀元件的反应时间。反应或响应时间越短压力放大器的工作频率越高。

在本发明的一个实施例中放大活塞和阀元件具有共同的纵向轴线。这有利于孔的生产。

在本发明的一个实施例中阀元件具有用于限制第一方向上的移动的第一机械止动装置和用于限制与第一方向相反的第二方向上的移动的第二机械止动装置。阀元件的终点位置由止动装置决定。因此可以以较大的力作用在开关阀的阀元件上并且同时保持阀元件的确定的开关位置。

在本发明的一个实施例中第一机械止动装置在运动方向上布置在阀元件内。第一机械止动装置可以例如由阀元件上的径向外凸缘和阀元件所位于的孔中的径向内台阶实现。

在本发明的一个实施例中第二机械止动装置由阀元件的前表面和封闭所述孔的塞子形成。这是一个简单的构造。

在本发明的一个实施例中塞子包括围绕阀元件的末端部的周向壁。在由塞子的壁围绕的区域中阀元件可以具有减小的外径。

在本发明的一个实施例中阀元件包括通过放大活塞连接到高压或低压的变化压力区域。如上所述开关阀的阀元件是压力受控的其中受控压力由放大活塞控制。变化压力区域例如可以形成在阀元件的由塞子的周向壁围绕的末端部附近。阀元件的这个末端部可以具有减小的外径以便产生更大的变化压力区域。阀元件还可以包括比变化压力区域小的恒定压力区域。通过改变作用在变化压力区域上的压力可以调整阀元件的位置。

在本发明的一个实施例中放大活塞具有一定尺寸的行程使得其至少在返回运动的端部撞击阀元件。在这种情况下阀元件通过放大活塞机械地移动特别是在返回行程期间。在返回行程中放大活塞朝向高压室增加且低压室减小的方向移动。这样可以进一步减少阀元件的响应时间。

在本发明的一个实施例中阀元件在与所述放大活塞的返回运动相反的方向上被加载辅助力。以这种方式也可以加速阀元件沿相反方向的运动。

在一个实施例中辅助力至少部分地由弹簧装置产生。弹簧装置包括至少一个在放大活塞的返回运动期间张紧例如压缩的弹簧当使得阀元件在相反方向上运动时弹簧进行膨胀以加速阀元件。

在本发明的一个实施例中辅助力至少部分由蓄压器中的压力产生。蓄能器可以包括例如气体。弹簧装置和蓄能器可以择一使用或一起使用。

在本发明的一个实施例中壳体是活塞缸单元的一部分。这样将压力放大器集成到活塞缸单元中以使其尽可能紧凑。

在本发明的一个实施例中壳体是活塞缸单元的缸的一部分。这样的结构非常紧凑。

具体实施方式

压力放大器包括具有台阶孔的壳体。孔包括两部分即形成低压室的直径较大的部分和形成高压室的直径较小的部分。

放大活塞呈阶梯式活塞的形式该阶梯式活塞具有直径较大的第一部分和直径较小的第二部分。第一部分包括形成低压区域的前表面第一部分的外径对应于低压室的内径。

第二部分包括形成高压区域的前表面第二部分的外径对应于高压室的内径。

开关阀的阀元件位于孔的形成低压室的一部分中。在与放大活塞相对的一端低压室由塞子封闭。塞子包括围绕阀元件的末端部的周向壁末端部是阀元件的具有最小外径的部分。

在朝向放大活塞的方向上末端部之后是在圆周方向上延伸并且形成阀元件的最大直径的突出部。突出部的面向塞子的表面形成变化压力区域。突出部的相对侧形成恒定压力区域。变化压力区域大于恒定压力区域。

在朝向放大活塞的方向上突出部之后是具有在末端部与突出部的直径之间的直径的前部。

孔的形成低压室的部分包括台阶孔的形成低压室的在台阶和塞子之间的部分具有扩大的内径该内径对应于突出部的外径。除此之外低压室具有与阀元件的前部的外径相对应的内径。

突出部与台阶一起形成第一机械止动装置。由于突出部布置在阀元件的中间部分中所以第一止动装置在运动方向上布置在阀元件内。

塞子与末端部的前表面一起形成第二机械止动装置。

第一机械止动装置限制阀元件在朝向放大活塞的方向上的运动。第二机械止动装置是机械地限制阀元件在远离放大活塞的方向上的运动。

除了形成低压室和高压室的孔之外壳体包括压力通道油箱通道和连接通道。以未示出的方式压力通道连接到压力源例如泵。油箱通道连接到接收从压力放大器返回的流体的油箱或其他容器。连接通道通向高压室并通向低压室。

放大活塞的第二部分包括直径减小部分或者简单地包括凹槽该凹槽起始于离高压区域预定距离处并沿着朝向放大活塞的第一部分的方向延伸。

以未示出的方式高压室也连接到压力通道或者以另一种方式连接到压力源。

阀元件呈中空圆柱体的形式其圆柱体壁上具有多个孔。

当阀元件处于图所示的位置时即它接触塞子低压室连接到油箱通道从而在低压室中存在油箱压力或另一个低压力。

放大活塞的高压区域通过高压室中的与压力通道中的供给压力相对应的压力而被加载。因此放大活塞朝着开关阀方向运动。

当放大活塞在此运动方向上到达其终点位置或几乎终点位置时建立连接通道和高压室之间的连接。高压室中的压力经由连接通道的分支传递到变化压力区域。

恒定压力区域恒定地处于压力通道的压力下图即即供给压力。由于变化压力区域大于恒定压力区域并且作用于两侧的压力相同因此阀元件沿朝向放大活塞的方向移动直到突出部抵靠在台阶上。在此位置孔与连接到压力通道的凹槽形成重叠关系图。压力通道的供给压力现在存在于低压室中并且作用在放大活塞的低压区域上。由于低压区域大于放大活塞的高压区域放大活塞在远离开关阀的方向上移动由此在高压室内产生更高的压力。

放大活塞继续运动直到直径减小部分与连接通道相重叠。一旦直径减小部分与连接通道重叠则建立变化压力区域与油箱通道之间的连接。此时作用在恒定压力区域上的压力大于作用在变化压力区域上的压力阀元件返回到图所示的位置。

通过所示的流体连接到不同的区域即阀元件的变化压力区域和恒定压力区域对开关阀实现了快速的响应速度因为流体可以很快地起作用因为它可以围绕阀元件流动。

在图中未示出的方式中放大活塞可以具有这样的行程该行程的大小使得放大活塞至少在其返回运动的端部撞击阀元件使得阀元件在返回行程中机械地移动。

在放大活塞的返回行程中阀元件还可以挤压弹簧装置或使得蓄压器填充可压缩流体如空气或其他气体使得弹簧或蓄压器中的压力用于在增压方向上推动阀元件与放大活塞一起运动。弹簧的力或蓄压器中的压力形成一种辅助力。辅助力也可以以其他方式产生。

壳体可以是活塞缸单元的一部分特别是活塞缸单元的缸的一部分。

技术特征：

.一种压力放大器包括：

壳体；

壳体中的放大活塞所述放大活塞具有在高压室中的高压区域和在低压室中的低压区域；以及

开关阀所述开关阀具有压力受控的阀元件所述阀元件具有大压力区域和小压力区域

其特征在于：所述阀元件和放大活塞位于壳体中的相同的孔中。

.根据权利要求所述的压力放大器其特征在于所述放大活塞和所述阀元件具有共同的纵向轴线。

.根据权利要求或所述的压力放大器其特征在于所述阀元件具有用于限制第一方向上的移动的第一机械止动装置和用于限制与第一方向相反的第二方向上的移动的第二机械止动装置。

.根据权利要求所述的压力放大器其特征在于所述第一机械止动装置沿运动方向布置在所述阀元件内。

.根据权利要求或所述的压力放大器其特征在于所述第二机械止动装置由所述阀元件的前表面和封闭所述孔的塞子形成。

.根据权利要求所述的压力放大器其特征在于所述塞子包括围绕所述阀元件的端部的周向壁。

.根据权利要求至中任一项所述的压力放大器其特征在于所述阀元件包括通过所述放大活塞连接到高压或低压的变化压力区域。

.根据权利要求至中任一项所述的压力放大器其特征在于所述放大活塞具有一定尺寸的行程使得放大活塞至少在返回运动的端部撞击所述阀元件。

.根据权利要求所述的压力放大器其特征在于所述阀元件与在所述放大活塞的返回运动相反的方向上被加载辅助力。

.根据权利要求所述的压力放大器其特征在于所述辅助力至少部分地由弹簧装置产生。

.根据权利要求或所述的压力放大器其特征在于所述辅助力至少部分地由蓄压器中的压力产生。

.根据权利要求至中任一项所述的压力放大器其特征在于所述壳体是活塞缸单元的一部分。

.根据权利要求所述的压力放大器其特征在于所述壳体是所述活塞缸单元的缸的一部分。

技术总结
描述了一种压力放大器其包括：壳体；壳体中的放大活塞所述放大活塞具有在高压室中的高压区域和在低压室中的低压区域；以及具有压力受控的阀元件的开关阀该阀元件具有大压力区域和小压力区域。这样的压力放大器应该具有高工作频率。为此阀元件和放大活塞位于壳体中的相同的孔中。