机动车真空泵的制作方法

机动车真空泵
1.本发明涉及一种机动车真空泵，尤其一种为机动车制动助力器提供真空的电动旋转叶片式真空泵。
2.机动车真空泵通常用在机动车中，用于向机动车制动系统的制动助力器提供真空、尤其用于向制动助力器的真空室提供真空。机动车真空泵可以是制动助力器的唯一真空源，或者可以与其它真空源、例如内燃机的进气系统组合地使用。
3.制动助力器利用其真空室压力与周围大气压力之间的压差来增强通过按压机动车制动踏板产生的机械制动力，该机械制动力机械地致动机动车制动系统。因此，为制动助力器真空室提供足够的真空对于确保制动助力器的可靠运行并且由此确保机动车制动系统的可靠和方便的运行是至关重要的。
4.文献wo 2019/034256a1例如公开了一种具有泵单元的机动车真空泵，泵单元具有可旋转的泵转子，其中泵转子设置用于在泵运行期间将流体从泵单元的抽吸侧泵送至排出侧。机动车真空泵还包括具有壳体排出口的泵壳体，其中，该壳体排出口与泵单元的排出侧流体连接。如果在泵运行之后关闭机动车真空泵，则环境空气由于至少部分地抽空的泵壳体与环境大气之间的压力差而被经由壳体排出口吸入泵壳体中。所公开的机动车真空泵具有特殊的排放通道，该排放通道具有朝向排出口的骤然扩大的横截面，以降低在泵排气期间环境空气在排出口处的流入速度，从而减少湿气和颗粒进入泵壳体。这提供了相对耐久的机动车真空泵。
5.然而，文献wo 2019/034256a1的机动车真空泵必须以排出口朝下的规定的定向安装在机动车中，以防止液体、例如冷凝水积聚在排出通道中。这种规定的安装定向明显限制了安装可能性并因此限制了所公开的机动车真空泵的应用可能性。
6.因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种耐久的并且用途广泛的机动车真空泵。
7.所述技术问题通过具有权利要求1的特征的机动车真空泵解决。
8.按照本发明的机动车真空泵设有具有可旋转的泵转子的泵单元。泵转子布置在泵室中并且设置用于当泵转子在泵运行期间被驱动时将流体从泵单元的抽吸侧泵送到泵单元的排出侧。泵室优选地基本上呈圆柱形并且泵转子优选包括转子体，所述转子体偏心地布置在泵室中并且包括多个能够沿径向滑动的转子叶片。在泵运行期间，转子叶片与泵室侧壁径向地接触并且限定出多个旋转的、在流体上分离的泵室隔腔，所述泵室隔腔将流体从泵单元的抽吸侧输送到泵单元的排出侧。泵单元如此构造，使得泵室的体积在其从抽吸侧到排出侧的运动期间发生变化，从而使输送的流体被压缩。
9.按照本发明的机动车真空泵还设有泵壳体，该泵壳体包括壳体排出口。泵壳体通常由限定出多个壳体室的多个壳体部分组成。泵壳体通常至少限定出泵室和马达室。壳体排出口与泵单元的排出侧流体连接，使得流体在泵运行期间经由壳体排出口排放到环境大气中。壳体排出口可以是壳体侧壁内的简单开口，或者可以由从壳体侧壁突伸出的壳体排出管/喷嘴限定。壳体排出口通常具有基本上呈圆形的开口横截面。
10.按照本发明，机动车真空泵包括与泵壳体连接的独立的偏转元件。该偏转元件限
定出偏转通道，该偏转通道与壳体排出口流体连接，使得流体在泵运行期间经由偏转通道排放到环境大气中。偏转通道优选地直接排放到周围大气中，从而使偏转通道限定出排放流动路径的最后的区段。偏转通道设置用于在泵运行期间将从壳体排出口排出的流体流偏转，即偏转通道设计为在流体通过偏转通道时使流体的流动方向改变。排放通道例如可以设计为弯曲的或者呈角度的。排放通道也可以设计为笔直的，但相对于壳体排出口的排放方向倾斜。无论如何，偏转通道都设计为使得流过排出通道的流体的流动方向相对于壳体排出口处的流体的流动方向偏转。
11.按照本发明的独立的偏转元件可以容易地与机动车真空泵的不同的安装定向适配。偏转元件尤其可以容易地设计为，如果安装了机动车真空泵，则偏转通道的环境大气侧的端部向下定向。向下定向的偏转通道使得液体、例如冷凝水从偏转通道排出，并且还使泵排气期间进入泵壳体的湿气和颗粒的量最小化。独立的偏转元件使得机动车真空泵能够容易地适配于不同的安装定向并且由此适配于不同的安装位置，而不需要重新设计(完整的)泵壳体。因此，按照本发明的独立的偏转元件提供了耐久的并且多用途的机动车真空泵。
12.在本发明的优选实施例中，偏转元件和/或泵壳体设计为使得偏转元件能够以相对于泵壳体的不同定向与泵壳体连接。这使得能够实现偏转元件的不同的空间定向、尤其实现具有相同的偏转元件的偏转通道的环境大气侧的端部的不同的空间定向。这使得机动车真空泵能够通过简单地将偏转元件与具有不同空间取向的泵壳体连接而适配于不同的安装位置，并且因此提供了多用途的机动车真空泵。
13.优选地，所述偏转元件设有固定容纳部，并且所述泵壳体设有突出的壳体排出管，所述壳体排出管限定出壳体排出口并且插入到所述固定容纳部中，以便将所述偏转元件紧固在所述泵壳体处。这使得能够通过将壳体排出管“插接”到偏转元件的固定容纳部中而将偏转元件简单地与泵壳体连接。固定容纳部和/或壳体排出管优选设计为，使得偏转元件能够以不同的空间定向与泵壳体连接。更优选地，固定容纳部设有基本上呈圆柱形的开口并且壳体排出管设有对应的基本上呈圆柱形的外表面，使得偏转元件可以相对于壳体排出管以不同的旋转定向进行连接。固定容纳部的内表面和壳体排出管的外表面通常设计用于提供沿周向的摩擦接合或者形状接合，以防止偏转元件在壳体排出管上的无意的旋转。这提供了一种多用途的机动车真空泵。
14.在本发明的一种优选的实施例中，所述偏转通道的远离壳体排出口的出口通道段设计为相对于所述偏转通道的靠近壳体排出口的入口通道段呈角度，所述出口通道段优选基本上垂直于所述入口通道段。入口通道段通常与壳体排出口对中心。呈角度的偏转使得能够通过围绕入口通道段的延伸轴线旋转偏转元件并且因此通过围绕排出口的中心旋转偏转元件而简单地改变偏转通道的环境大气侧的端部的空间定向并且因此改变偏转元件的排放方向。这使得机动车真空泵能够通过偏转元件的旋转而容易地适配于不同的安装位置，从而提供了一种多用途的机动车真空泵。
15.优选地，所述偏转通道的靠近壳体排出口的入口通道段设有比所述偏转通道的远离壳体排出口的出口通道段的流动横截面积更小的流动横截面积。相对于偏转通道的壳体排出口侧的入口处的流速，出口通道段的较大的流动横截面积降低了偏转通道的环境大气侧的出口处的流速。这在真空泵排气期间降低了偏转通道出口开口处的环境空气流入速度并且因此显著地减少了进入泵壳体的湿气和颗粒。
16.更优选地，所述偏转通道包括将所述出口通道段与所述入口通道段流体连接的中间通道段，其中，所述中间通道段所设的流动横截面积小于所述出口通道段的流动横截面积、优选小于或等于所述入口通道段的流动横截面积。这进一步减少了进入泵壳体的湿气和颗粒。
17.在本发明的优选实施例中，所述偏转元件由弹性的塑料、优选橡胶制造。弹性的偏转元件实现了偏转元件与泵壳体的简单的压配合连接。这实现了偏转元件的可靠的连接而不需要任何附加的固定装置。
18.参照附图描述本发明的实施例，在附图中：
19.图1示出按照本发明的机动车真空泵，其中，偏转元件沿第一方向布置，
20.图2示出图1的机动车真空泵的泵区段的放大视图，和
21.图3示出图1的机动车真空泵，其中，偏转元件沿相反的第二方向布置。
22.图1示出了机动车真空泵10，其在机动车制动系统中使用，用于为机动车制动助力器12的真空室提供真空。
23.机动车真空泵10包括具有罐状的壳体主体16的基本上呈圆柱形的泵壳体14和与壳体主体16连接的壳体盖件18。泵壳体14设有壳体排出管20，该壳体排出管20从壳体主体16的壳体侧壁22径向地突出。壳体排出管20设计为圆柱形并且与壳体侧壁22一体化地设置。壳体排出管20在其远离壳体侧壁的端部限定圆形的壳体排出口24。
24.机动车真空泵10包括布置在泵壳体14中的泵单元26。泵单元26包括可旋转的泵转子28，泵转子28设置用于在泵运行期间将流体、尤其气体从泵单元26的抽吸侧30泵送到泵单元26的排出侧32。在所述实施例中，机动车真空泵10是旋转叶片泵，其中，泵转子28包括多个转子叶片，所述转子叶片设计为能够沿径向滑动并在基本上呈圆柱形的泵室内旋转。
25.泵单元26的抽吸侧30经由止回阀34与机动车制动助力器12、尤其机动车制动助力器12的真空室流体连接。止回阀34允许流体在泵运行期间从机动车制动助力器12流向泵单元26，并且如果机动车真空泵10关闭则防止流体从泵单元26流向机动车制动助力器12。
26.泵单元26的排出侧32经由壳体内部的排出通道36与壳体排出管20的壳体排出口24流体连接。
27.机动车真空泵10还包括布置在泵壳体14中的电动机38。该电动机38设置用于通过与泵转子28共同旋转连接的转子轴40驱动泵转子28。在所述实施例中，电动机38是电子换向的并且设置为以可变的电动机转速运行。
28.机动车真空泵10还包括泵控制单元42，该泵控制单元42设置用于控制电动机38。在所述实施例中，泵控制单元42设置用于提供电动机38的可变电动机转速的闭环控制。
29.机动车真空泵10还包括与泵壳体14连接的独立的基本上呈l形的偏转元件44。在所述实施例中，偏转元件44由橡胶制造并且设有基本上呈圆柱形的固定容纳部46。偏转元件44通过压配合连接固定在泵壳体14处，该压配合连接通过将泵壳体14的壳体排出管20压入偏转元件44的固定容纳部46中而形成。
30.图2示出了包括壳体排出管20和偏转元件44的泵区段的放大视图。
31.偏转元件44限定了呈角度的、尤其呈直角的偏转通道48。偏转通道48与壳体排出口24流体连接，并且因此与泵单元26的排出侧32流体连接。呈角度的偏转通道48实现了在泵单元26运行期间从壳体排出口24排出的流体流的偏转。
32.偏转通道48尤其包括三个邻接的通道区段，即靠近壳体排出口的入口通道段50、远离壳体排出口的出口通道段52和将出口通道段52与入口通道部区段50流体连接的中间通道段54。
33.入口通道段50与壳体排出管20同轴地设置，并且与壳体排出口24(中心)对齐，使得壳体排出口24在流体方面通入入口通道段50。入口通道段50设有入口段流动横截面积a1，其基本上等于壳体排出口24的排出口流动横截面积a2。
34.中间通道段54设计为垂直于入口通道段50。中间通道段54具有中间段流动横截面积a3，其小于入口通道段的入口段流动横截面积a1。
35.出口通道段52与中间通道段54同轴地设置并且因此垂直于入口通道段50。出口通道段52设有出口段流动横截面积a4，其大于入口通道段50的入口段流动横截面积a1并且因此也大于中间通道段54的中间段流动横截面积a3。出口段流动横截面积a4优选至少是中间段流动横截面积a3的两倍、更优选至少四倍。
36.圆柱形的固定容纳部46使得偏转元件44能够相对于壳体排出管20的中心轴线具有不同旋转定向地安装在圆柱形的壳体排出管20上。独立的偏转元件44因此能够容易地以不同的定向与泵壳体14相连接，从而改变偏转通道48相对于泵壳体14的排放方向。
37.在图1中，偏转元件44沿第一方向布置，其中，出口通道段52位于壳体排出管20的壳体盖件旁边的一侧上，从而偏转通道48将排放流朝向机动车真空泵10的壳体盖件旁边的一侧偏转。
38.图3示出了偏转元件44的可能的第二定向，其中，与第一定向相比，偏转元件44围绕壳体排出管20的中心轴线旋转了180
°
。出口通道段52在此位于壳体排出管20的远离壳体盖件的一侧，从而偏转通道48使排放流远离机动车真空泵10的壳体盖件旁边的一侧偏转并因此朝向与第一定向相反的轴向偏转。
39.应当明确的是，按照本发明的偏转元件44也能够以图1所示的第一定向和图3所示的第二定向之间的任何旋转定向与泵壳体14相连接。
40.附图标记列表
41.10
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机动车真空泵
42.12
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机动车制动助力器
43.14
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泵壳体
44.16
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壳体主体
45.18
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壳体盖件
46.20
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壳体排出管
47.22
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壳体侧壁
48.24
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壳体排出口
49.26
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泵单元
50.28
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泵转子
51.30
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抽吸侧
52.32
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排出侧
53.34
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止回阀
54.36
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排出通道
55.38
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电动机
56.40
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转子轴
57.42
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泵控制单元
58.44
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偏转元件
59.46
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固定容纳部
60.48
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偏转通道
61.50
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入口通道段
62.52
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出口通道段
63.54
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中间通道段
64.a1
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入口段流动横截面积
65.a2
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排出口流动横截面积
66.a3
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中间段流动横截面积
67.a4
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出口段流动横截面积