一种真空泵和车辆的制作方法

1.本发明涉及真空泵技术领域，尤其涉及一种真空泵和车辆。


背景技术：

2.随着社会经济的不断发展，汽车在人们的生活中越来越普遍，汽车行驶平稳、安全可靠，为人们的出行带来很大的便利。而随着汽车技术的不断发展与更新，人们对汽车的安全性能越来越关注，其中，车辆的制动性能是保障车辆安全驾驶的重要前提。
3.通常，车辆的制动系统包括有真空泵，真空泵用于产生负压，从而向制动系统提供制动力。目前，车辆制动系统中常用膜片式真空泵，膜片式真空泵包括膜片，膜片上设置有连杆，连杆在电机驱动下可以推动膜片往复运动，以实现抽真空。其中，膜片通常为橡胶材质，以使膜片可以具有一定的弹性和柔韧性。
4.然而，在低温环境下橡胶会发生硬化，增加了连杆推动的阻力，从而使电机因负载过大而增加电流，这样容易使电机因电流过大出现异常发热甚至烧坏等情况，降低了真空泵在寒冷地区的使用性能。


技术实现要素：

5.本发明提供一种真空泵和车辆，以解决现有真空泵中的膜片在低温下容易发生硬化，增加了连杆推动的阻力，从而使电机因负载过大而产生异常发热甚至烧坏，降低了真空泵在寒冷地区的使用性能的问题。
6.本发明提供一种真空泵，用于车辆中，包括壳体、膜片、连杆和电机，所述壳体具有容纳腔，所述膜片和所述连杆均位于所述容纳腔内，所述膜片与所述容纳腔的内壁之间形成有工作腔；
7.所述连杆的一端与所述膜片连接，所述连杆的另一端与所述电机连接，所述电机通过所述连杆驱动所述膜片往复运动，以使所述工作腔的容积循环变化；
8.所述壳体上还设置有进气阀门和排气阀门，且所述进气阀门和所述排气阀门均与所述工作腔连通；
9.还包括加热件，所述加热件设置在所述膜片上，以对所述膜片加热。这样可以避免膜片因低温而出现硬化的现象，使膜片能够一直保持较好的弹性和柔韧性。可以有效降低膜片往复运动的阻力，降低连杆的运动阻力，从而有效降低电机负载，有效减小或避免了电机因负载过大而出现电流过大的问题，从而有效防止电机出现异常发热或烧坏等现象，提高真空泵在寒冷地区的使用性能。
10.在一种可能实现的方式中，还包括控制件，所述控制件设置在所述膜片上，所述控制件一端与所述加热件电连接，所述控制件的另一端与所述车辆的电池电连接，以使所述加热件通过所述控制件与所述电池电连接；
11.所述控制件用于感知所述膜片的温度并根据所述膜片的温度控制所述电池与所述加热件之间的连通与断开。
12.在一种可能实现的方式中，还包括开关件，所述开关件与所述控制件电连接，且所述控制件通过所述开关件与所述车辆的电池电连接，所述开关件用于控制所述控制件与所述电池的连通与断开。
13.在一种可能实现的方式中，所述加热件为电阻丝，所述电阻丝嵌设在所述膜片的内部，且所述电阻丝与所述车辆的电池电连接，以使所述电阻丝发热。
14.在一种可能实现的方式中，所述控制件为温控传感器，所述温控传感器嵌设在所述膜片的内部。
15.在一种可能实现的方式中，还包括偏心块，所述偏心块的轴心与所述电机的输出轴连接，所述偏心块的外缘与所述连杆连接，以使所述电机通过所述偏心块带动所述连杆往复运动。
16.在一种可能实现的方式中，所述膜片的外边缘与所述壳体的内壁固定连接，所述连杆与所述膜片的中心位置连接，以使所述连杆带动所述膜片除去边缘以外的部位往复运动。
17.在一种可能实现的方式中，还包括阀板，所述阀板设置在所述壳体的内壁上，且所述阀板的边缘与所述膜片的边缘相互连接，以使所述阀板与所述膜片之间形成所述工作腔；
18.所述阀板上开设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔与所述进气阀门连通，所述第二通孔与所述排气阀门连通。
19.本技术第二方面提供一种车辆，至少包括电池和上述任一所述的真空泵，所述真空泵中的加热件依次通过所述真空泵中的控制件、开关件与所述电池电连接。
20.在一种可能实现的方式中，所述电池还与所述真空泵的电机电连接，以使所述电池为所述电机提供电源。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本技术实施例提供的一种真空泵在车辆中的连接示意图；
23.图2为本技术实施例提供的一种真空泵的剖视图；
24.图3为本技术实施例提供的一种加热件在真空泵中设置的结构示意图；
25.图4为本技术实施例提供的一种加热件和控制件在膜片上设置的结构示意图；
26.图5为本技术实施例提供的一种加热件、控制件和开关件与电池连接的示意图。
27.附图标记说明：
28.100-真空泵；
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110-壳体；
29.111-容纳腔；
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112-进气阀门；
30.113-排气阀门；
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120-膜片；
31.121-工作腔；
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130-连杆；
32.140-电机；
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150-加热件；
33.160-控制件；
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170-开关件；
34.180-偏心块；
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190-阀板；
35.191-第一通孔；
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192-第二通孔；
36.200-真空助力器；
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300-真空罐；
37.400-真空传感器；
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500-整车控制器；
38.600-电池；
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700-保险件。
具体实施方式
39.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.本技术实施例提供一种真空泵和包括有该真空泵的车辆，其中，该车辆可以是汽车、新能源车、货车等任意具有制动系统的车辆。
41.该车辆可以包括制动系统，制动系统是使车辆的行驶速度强制降低的一系列专用装置，它可以使行驶中的车辆减速甚至停车、使下坡行驶的汽车速度保持稳定、使已停驶的汽车保持不动，是保障车辆安全驾驶的重要前提。
42.图1为本技术实施例提供的一种真空泵在车辆中的连接示意图。
43.参见图1所示，车辆中的制动系统可以包括真空泵100、真空助力器200和刹车片(图中未示出)，真空泵100、真空助力器200与刹车片依次连接。其中，刹车片用于与刹车盘接触并产生摩擦，以使车辆减速或刹车。真空助力器200用于向刹车片提供动力，以使刹车片可以被挤压在刹车盘上，从而与刹车盘之间产生摩擦力。而真空泵100用于向真空助力器200提供真空，以使真空助力器200能够向刹车片提供制动力。
44.参见图1所示，车辆的制动系统中还可以包括真空罐300，真空罐300可以与真空泵100连接，真空罐300可以用于储存真空，真空泵100所产生的真空可以先储存在真空罐300中，然后再由真空罐300向真空助力器200提供真空。
45.在真空罐300上可以设置有真空传感器400，真空传感器400可以检测真空罐300内的真空度，并将真空罐300的真空度信息传递给整车控制器500(vehicle control unit；简称：vcu)，以使整车控制器500根据真空度的数值控制真空泵100的工作或停止。例如，当真空传感器400检测到真空罐300内的真空度小于设定值时，真空传感器400可以将检测到的数据传递给整车控制器500，整车控制器500在接收到数据后可以使真空泵100开启工作，以使真空泵100可以及时向真空罐300提供真空。而当真空传感器400检测到真空罐300内的真空度大于设置定时，意味着真空罐300内的真空充足，此时，整车控制器500在接收到数据后可以使真空泵100停止工作，以避免能量浪费。
46.其中，真空泵100可以与车辆中的电池600电连接，以使电池600可以向真空泵100中的电机提供电源，从而使真空泵100可以正常运行。在电池600与真空泵100之间还可以设置保险件700，例如，保险件700可以为保险丝等，当电路中的电流过大时，保险件700的温度会快速升高，使保险件700在高温下发生熔断，从而使电路断开，以免电路中的电流过大而发生安全事故，有利于提高车辆运行的安全性。
47.该车辆还可以包括有方向盘、发动机、刹车、油门等，以实现车辆的正常行驶。当然，在一些示例中，该车辆还可以包括其他用于实现其功能的结构件，例如，车辆外壳、车架、车门、车轮、车座椅等，在本技术实施例中不作限定。
48.目前，真空泵中的膜片通常为橡胶材质，以使膜片具有一定的弹性和韧性，有利于连杆推动膜片往复运动。然而，当车辆在寒冷地区使用时，橡胶在低温环境下会发生硬化，降低了膜片弹性和柔韧性，从而增加了连杆在推动过程中的阻力，这样会使电机因负载过大而增加电流，从而使电机因电流过大而出现异常发热，导致电机性能衰退甚至烧坏，降低了真空泵在寒冷地区的使用性能。
49.在相关技术中，为了减少或避免真空泵中的电机被烧坏，设置有电机保护机制，例如，电机启动次数大于20次以后，则会发出故障报警，并且不再强制启动电机，从而避免因电机启动次数过多而使电机发生损坏。然而，这样会影响车辆在寒冷地区的正常使用，影响用户体验。
50.基于上述问题，本技术实施例提供一种真空泵和车辆，可以有效避免真空中的膜片在低温下发生硬化，防止膜片硬化而使电机出现发热、烧坏等情况，从而有效提高在真空泵在寒冷地区的使用性能，进而提升车辆在寒冷地区的使用性能。
51.图2为本技术实施例提供的一种真空泵的剖视图，图3为本技术实施例提供的一种加热件在真空泵中设置的结构示意图。
52.以真空泵为膜片式真空泵为例，参见图2所示，本技术实施例提供一种真空泵100，包括壳体110、膜片120、连杆130和电机140，其中，壳体110是真空泵100的承载结构，形成真空泵100的结构件都可以设置在壳体110上。壳体110可以具有容纳腔111，膜片120和连杆130可以均设置在容纳腔111内，结合图3所示，膜片120与容纳腔111的内壁之间可以形成有工作腔121。
53.其中，连杆130的一端可以与膜片120连接，另一端可以与电机140连接，电机140可以与车辆中的电池600电连接，从而使电池600可以向电机140提供电源。电机140可以带动连杆130往复运动，从而使连杆130可以带动膜片120往复运动，使膜片120与壳体110内壁之间的工作腔121的容积发生循环变化。
54.例如，真空泵100还可以包括偏心块180，偏心块180的轴心可以与电机140的输出轴连接，偏心块180的外缘可以与连杆130连接，这样偏心块180在转动的过程中，可以带动连杆130往复运行，从而使连杆130可以带动膜片120实现往复运动。
55.其中，膜片120的外边缘可以与壳体110内壁进行固定连接，从而使膜片120与壳体110内壁之间形成可以容纳空气的工作腔121。连杆130可以与膜片120的中心位置相连接，这样可以使连杆130带动膜片120除去边缘以外的部位进行往复运动，从而使膜片120与壳体110内壁之间的工作腔121容积能够循环变化。
56.这样可以避免膜片120在运动的过程中与壳体110内壁之间发生摩擦，能够避免膜片120与壳体110内壁长期摩擦而使膜片120出现损伤，从而有效避免膜片120损伤而影响工作腔121的密封性，有助于提高真空泵100的结构稳定性和工作的可靠性。
57.在壳体110上可以设置有进气阀门112和排气阀门113，并且，进气阀门112和排气阀门113可以均与工作腔121连通，其中，进气阀门112可以与车辆制动系统中的真空罐300连通，排气阀门113可以与外界大气连通。真空泵100可以通过进气阀门112将真空罐300内
的空气吸入工作腔121内，然后再通过排气阀门113将空气排出至外界大气中，从而使真空泵100对真空罐300实现抽真空。
58.例如，当膜片120在连杆130的拉力作用下远离壳体110的内壁运动时，膜片120与壳体110内壁之间的工作腔121的容积在逐渐增大，工作腔121内的压强减小，此时，进气阀门112处于打开状态，而排气阀门113处于闭合状态，真空罐300内的空气可以通过进气阀门112进入到工作腔121内。
59.相反的，当膜片120在连杆130的推力作用下朝向壳体110的内壁运动时，膜片120与壳体110内壁之间的工作腔121的容积逐渐减小，工作腔121的压力逐渐增大。此时，进气阀门112处于闭合状态，而排气阀门113处于打开状态，工作腔121内的空气可以通过排气阀门113排出至大气中。从而完成真空泵100的一次工作循环，对真空罐300实现抽真空作业。
60.参见图2所示，其中，在壳体110内可以设置有两个膜片120和连杆130，两个膜片120可以分别与壳体110内壁之间形成工作腔121，从而使真空泵100内具有两个工作腔121。这样可以有效提高真空泵100的工作效率。
61.其中，参见图3所示，真空泵100中还可以包括加热件150，加热件150可以设置在膜片120上，加热件150可以对膜片120进行加热，以避免膜片120因低温而出现硬化的现象，使膜片120能够一直保持较好的弹性和柔韧性。这样可以有效降低膜片120往复运动的阻力，降低连杆130的运动阻力，从而有效降低电机140负载，有效减小或避免了电机140因负载过大而出现电流过大的问题，从而有效防止电机140出现异常发热或烧坏等现象，有效提高了真空泵100在寒冷地区的使用性能。
62.而且，这样还可以增加电机140保护机制的空间，例如，可以将电机140启动次数设置在大于50次，也即，电机140启动失败的次数超过50次之后，真空泵100才发出故障报警，然后停止真空泵100的工作。这样大大提升了真空泵100在寒冷地区使用的时长，能够有效提高车辆在寒冷地区的使用性能。
63.继续参见图3所示，真空泵100还可以包括阀板190，其中，阀板190可以设置在壳体110的内壁上，并且阀板190的边缘可以与膜片120的边缘相互连接，以使阀板190与膜片120之间形成工作腔121，换言之，可以通过使膜片120的边缘与阀板190的边缘密封连接，而在阀板190与膜片120之间形成工作腔121。这样可以降低工作腔121对壳体110的依赖性，可以减少或避免因在壳体110上设置其他结构而影响工作腔121的密封性或结构稳定性，从而有效提高工作腔121的结构稳定性和密封性。
64.在阀板190上可以开设有第一通孔191和第二通孔192，其中，第一通孔191可以与进气阀门112连通，第二通孔192可以与排气阀门113连通。这样可以使真空罐300内的空气依次通过进气阀门112和第一通孔191进入到工作腔121内，然后再依次通过第二通孔192和排气阀门113排出至外界大气中。
65.图4为本技术实施例提供的一种加热件和控制件在膜片上设置的结构示意图。
66.其中，加热件150可以为电阻丝，电阻丝可以与车辆中的电池600电连接，从而使电池600可以为电阻丝供电。电阻丝在接通电源后可以发热，该热量可以传递给膜片120，从而使膜片120能够发热，使膜片120可以保持较好的弹性和柔韧性，以保证真空泵100的正常工作。
67.其中，电阻丝可以嵌设在膜片120的内部，这样可以提高加热件150与膜片120之间
连接的牢固性和可靠性，能够有效避免加热件150在膜片120运动的过程中发生脱落等现象，防止加热件150脱落而影响加热件150对膜片120的加热效果，有利于提高加热件150对膜片120加热的可靠性和稳定性，提升真空泵100工作的稳定性。
68.其中，参见图4所示，加热件150可以沿着膜片120的径向延伸，并围绕膜片120的周向均匀的分布。这样有利于提高加热件150在膜片120中分布的均匀性，能够有效提高膜片120受热的均匀性，从而使膜片120具有更加均匀的弹性和柔韧性，有助于提高膜片120往复运动的灵活性。
69.或者，在一些示例中，加热件150还可以以其他的方式分布在膜片120中，例如，加热件150还可以围绕膜片120的中心围绕，并螺旋状分布在膜片120中。具体的，加热件150在膜片120中的设置方式可以根据具体的应用场景选择设定。
70.图5为本技术实施例提供的一种加热件、控制件和开关件与电池连接的示意图。
71.继续参见图4所示，在本技术实施例中，真空泵100还可以包括控制件160，控制件160可以设置在膜片120上，结合图5所示，控制件160的一端可以与加热件150电连接，另一端可以与车辆的电池600电连接，从而使加热件150可以通过控制件160与电池600电连接。控制件160可以用于感知膜片120的温度，并且可以根据膜片120的温度而控制电池600与加热件150之间的连通与断开。
72.例如，当膜片120的温度低于设定温度值时，控制件160可以使加热件150与车辆的电池600相互接通，使加热件150在电源的作用下发热，以实现对膜片120的加热，从而防止膜片120发生硬化。而当膜片120温度高于设定温度值时，膜片120自身温度可以避免膜片120硬化，无需加热件150为膜片120加热，此时，控制件160可以使加热件150与车辆的电池600相互断开，以避免加热件150对膜片120加热。这样可以降低加热件150的能耗，有助于提高加热件150对膜片120加热的灵活性和合理化，避免能量的浪费。
73.其中，控制件160可以为温控传感器，温控传感器可以嵌设在膜片120的内部。温控传感器可以检测膜片120的温度，而且可以根据检测到的温度控制膜片120与电池600之间的接通与断开。例如，当温控传感器检测到膜片120的温度低于-30℃时，此时，膜片120的温度较低，温控传感器可以使加热件150与车辆的电池600相互接通，以使加热件150可以为膜片120加热，从而防止膜片120发生硬化，以保证真空泵100的正常工作。而当温控传感器检测到膜片120的温度高于-10℃时，此时，膜片120的温度可以避免其发生硬化，无需加热，温控传感器可以是加热件150与车辆电池600之间相互断开，以减少能量的浪费。
74.在本技术实施例中，继续参见图5所示，真空泵100还可以包括开关件170，开关件170可以与控制件160电连接，并且控制件160可以通过开关件170与车辆的电池600电连接，换言之，加热件150、控制件160、开关件170以及电池600相互串联。
75.其中，开关件170可以用于控制控制件160与电池600的接通与断开，从而使开关件170可以控制控制件160的工作状态。例如，开关件170可以设置在车辆驾驶室的操作面板上，以方便用户操作开关件170，当车辆在寒冷地区使用时，用户可以打开开关件170，以使车辆中的电池600可以与控制件160接通，从而使控制件160可以根据膜片120的温度控制加热件150与电池600之间的连通或断开。而当车辆在非寒冷地区使用时，用户可以关闭开关件170，以使控制件160与电池600断开，使控制件160、加热件150都处于关闭状态，这样可以避免控制件160长期处于工作状态而产生能量的浪费，有助于提高真空泵100使用的灵活性
和合理性。
76.例如，当外界的环境温度低于-30摄氏度时，用户可以打开开关件170，以使车辆中的电池600可以与控制件160接通，从而使控制件160处于工作状态，使控制件160可以根据膜片120的温度控制加热件150与电池600之间的连通或断开。而当外界的环境温度高于-30℃时，开关件170可以处于关闭状态，此时，控制件160、加热件150都处于关闭状态，以降低车辆的能耗。
77.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
78.在本发明的描述中，需要理解的是，本文中使用的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
79.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成为一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以使两个元件内部的相连或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
80.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。