旋转容积泵的制作方法

本发明涉及一种旋转容积泵、尤其是叶片泵，用于特别是在干式真空泵中、即没有被流体润滑的真空泵中生成气动压力和/或真空。

背景技术：

在现有技术中已知包括旋转轴的叶片泵类型，转子可以借助于驱动耦合器连接到所述旋转轴。该耦合器以避免相对旋转的方式连接到轴。该耦合器具有环，两个臂从所述环延伸，这两个臂接合在转子中提供的相应座中。

根据第一结构解决方案，所述臂由于冲压变形而具有基本上圆形的横截面和锥形的纵向截面。根据第二种结构解决方案，每个臂的侧壁具有两个对置的表面，这两个对置的表面相互成拱形并且旨在与相应的转子座的平坦表面接触。

所述耦合器通过精密铸造获得，并且由此获得的工件经受由机床(通常在环形耦合器的孔的内侧)进行的多次机加工操作。这显然减慢了制造过程，同时需要增加了成本的连续机加工操作。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种允许优化成本以及分配作用在表面上的压力的泵。

另一目的是减少磨损并保持良好的对中。所描述的技术问题和指定的目的基本上是通过一种包括在所附权利要求中的一项或多项中所限定的技术特征的泵来实现。

附图说明

本发明的进一步特征和优点将从如附图中所示的泵的供参考所提供的非限制性说明中变得更加清楚，其中：

-图1示出根据本发明的泵的轴/转子/耦合器子组件的视图；所述子组件由附图标记1标出；

-图2示出图1的泵的子组件的一部分的立体图；

-图3、图4和图5分别示出了带有叶片的转子的立体图、前视图和剖视图，所述叶片是图1中所示的解决方案的一个部件；

-图6示出了图1中所示的解决方案的另一部件。

具体实施方式

本发明涉及一种旋转容积泵、优选叶片泵(该泵也可以是齿轮泵或其它类型的泵)。典型地，该泵是干式泵。方便地，该泵是真空泵。例如，该泵可以用在车辆制动系统中。在优选的解决方案中，该泵由电动马达驱动。

所述泵包括：

-适用于围绕旋转轴线旋转的轴2；

-转子3。转子3是允许被泵处理的工作流体运动的构件。因此，转子3与工作流体接触。

在泵是叶片泵的优选方案中，转子3至少部分地容纳叶片4。

在这方面，转子3具有用于容纳叶片4的空腔300。所述空腔300中的每一个空腔在内径向位置与外径向位置之间延伸。有利地，所述空腔300相对于纯径向方向倾斜。空腔300优选在轴向方向上完全穿过转子3。图4示出所述叶片4中的单个叶片，尽管每个空腔300容纳一个叶片。

有利地，转子3由碳-石墨制成。方便地，转子3是盘状元件。转子3优选地与轴2同轴。

所述泵包括在附图中未示出的定子元件，所述定子元件限定了容纳转子3的开口。因此，转子3在开口内部旋转。根据每个叶片的位置，所述叶片4或多或少地从转子3伸出。在外部，叶片4被定子元件接触。

所述泵还包括用于将扭矩从轴2传递到转子3的装置5。在图1、2和6中所示的解决方案中，传动装置5包括传动耦合器/与传动耦合器一致。

转子3包括第一座31。第一座31包括侧壁310(参见图3)。侧壁310包括第一平坦部分311(在图4中示出)。侧壁310有利地还包括与第一平坦部分311对置的第二平坦部分312，并且有利地包括位于第一座31的对置端部的两个连接区。第一座31有利地包括端壁313。第一部分311位于第一平面中，并且第二部分312位于与第一平面平行的第二平面中。

传动装置5包括环形结构50。环形结构50优选从不锈钢板材得到。该环形结构被施加到轴2上。特别地，轴2接合在(并穿过)由环形结构50限定的孔59中。方便地，轴2和环形结构50通过干涉耦合(coupledbyinterference)。因此，转矩由轴2传递到环形结构50，所述环形结构又将转矩传递到转子3。环形结构50可移除地连接到所述转子3上。环形结构50又包括至少一个第一突出突片51，所述第一突出突片至少在泵的一个运行配置中接合在转子3的所述第一座31中。所述突出突片51用于将环形结构50的运动传递到转子3。

第一突片51包括至少一个第一平坦表面510。第一突片51具有主要沿纵向方向的延伸。第一突片51的纵向方向沿轴向方向延伸。第一突片51包括第二平坦表面511，该第二平坦表面位于与第一平坦表面510对置的一侧。

在与所述主要延伸方向正交的区段中，第一突片51具有矩形区段。在所述正交区段的两个顶点55处(在可能有切削毛刺的那侧的对置侧)，由于实际的切削过程，该角部没有任何毛刺。方便地，在该区段中，两个顶点55位于第一表面510的端部。

在运行配置中，第一平坦表面510是推动转子3并与第一座31的所述壁310的所述第一平坦部分311接触的表面。轴2的旋转方向使得第一表面510压低第一部分311。方便地，第二平坦表面511在运行配置中面向侧壁310的第二部分312。

该第一表面510是与转子3接触的区域。第一表面510具有平行于轴2的旋转轴线延伸的主要纵向延伸。

类似地，第一表面510具有比切向延伸分量更大的径向延伸分量(所述切向分量甚至可能是零)。径向延伸是相对于轴2的旋转轴线来评估的。切线分量是与以轴2的旋转轴线为中心的周向相切地评估的。这种取向使得能够将转矩传递到转子3，从而减小了局部应力并改善比压力峰值(由于接触面积增加)。

方便地，第一表面510位于也包含轴2的旋转轴线的平面中。

在优选的解决方案中，第一突片51是厚度小于1.5毫米的板材的一部分。例如，第一突片51沿纵向在5至9毫米之间的长度上延伸。优选地，第一突片51具有在2至4毫米之间的宽度。

环形结构50包括中央冠状部500，从所述中央冠状部延伸出限定所述第一突片51的l形结构501。

方便地，环形结构50包括第二突出突片52，在运行配置中，所述第二突出突片接合在转子3中提供的第二座32中。第一和第二突片51、52有利地位于在径向上对置的位置中。

关于第一突片51所进行的说明可以重复地用于第二突片52。类似地，关于第一座31所进行的说明可以重复地用于第二座32。特别地，关于第一突片51及其与第一座31的相互作用所进行的说明可以重复地用于第二突片52及其与第二座32的相互作用。例如，第二突片52可以包括推力表面520。所述推力表面520是平坦的。该推力表面完全被包含在包含第一表面510和轴2的旋转轴线的平面中。

还可以有从冠状部500突出的其它突片，这些其它突片接合在转子3中提供的相应的座中。

转子3优选地包括壳体30，在所述运行配置中，所述中央冠状部500完全插入所述壳体30中。其中接合有第一突片51的所述第一座31从所述壳体30平行于轴2的旋转轴线地延伸。

方便地，转子3包括轴向部分56，相应于该轴向部分的相对于轴2的径向间隙最小。第一突片51在第一座31内部仅与所述轴向部分56相应地(或至少达到90％)延伸，相应于该轴向部分的径向间隙最小。在第二座32内延伸的第二突片52也是相似情况。这些布置的目的是确保通过装置5(耦合器)向转子3进行的扭矩传递发生在转子3被轴2很好地导向的区域中，以便防止小形状误差导致错位。

本发明还涉及一种用于实现泵的方法。方便地，所述泵包括上述特征中的一个或多个。

所述方法包括实现环形结构50的步骤。这有利地在渐进式冲压模具中进行，该渐进式冲压模具在“板材条”上工作，在所述“板材条”中连续进行一系列操作。当部件离开渐进式冲压模具时，不进行任何机械加工以从环形结构50上移除额外的屑。

这使得制造更快速且成本更低。实现环形结构50的步骤包括以下步骤：通过切割和拉伸使板材(该板材通常至少起初是平坦的)成形，以形成中央冠状部500，从所述中央冠状部延伸出至少一个侧壁501。至少在该步骤中，中央冠状部500有利地借助于至少一个连接点与周围的板材保持连接，所述至少一个连接点在该步骤中没有被切割(这仅在晚些时间发生)。所述拉伸确定了中央冠状部500的加厚，所述中央冠状部的厚度变得大于初始板材的厚度。这有助于从轴2传递扭矩。

实现环形结构50的步骤包括使侧壁501弯曲以限定第一突片51。这包括将臂501弯曲70°至110°之间的角度、优选90°。

方便地，侧壁501的纵向延伸具有两条曲线(参见图6)：

-指示从径向延伸过渡到基本上切向的延伸的第一曲线504；

-确定从基本上切向的延伸过渡到平行于轴2的旋转轴线的延伸的第二曲线505。

方便地，实现环形结构50的步骤还包括使从中央冠状部500延伸出来的至少一个附加的臂502弯曲(典型地90°)的步骤。该附加的臂限定了第二突片52。“板材条”的分离发生在下一个实现步骤中。

所述方法还包括将轴2插入所述环形结构50的孔59中的步骤。这发生在环形结构50完成之后。轴2和环形结构50通常通过干涉连接(connectedbyinterference)。

所述方法还包括将轴2插入到转子3中(连接环形结构50和转子3)的步骤。这包括将第一突片51插入到转子3的第一座31中的步骤(并且有利地，第二突片52也插入到第二座32中)。

本发明提供了显著的优点。

首先，本方法能够限制制造成本，其方式是，通过冲压板材来实现联接而无需额外的加工。此外，改善了接触面积，从而降低了比压力(这特别是在转子由碳-石墨制成的情况下值得考虑，这种材料具有最佳的耐热性，但机械性能却不如钢)。

另一显著的优点是，由于减小了允许足够的动态振动来弥补制造中的正交性误差的间隙，因此在转子3与轴2之间具有良好的对中，同时限制了磨损；这也是由于耦合器5的上述配置。

如此构思的本发明可以经受许多修改和变型，所有修改和变型都落入特征性发明构思之内。而且，所有细节都可以由其它技术上等效的元素来替代。实际上，所使用的所有材料和尺寸都可以是所需的。