CN105114283A - 直线对置活塞式电动真空泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种直线对置活塞式电动真空泵,包括直流电机、曲轴、连杆、活塞、缸筒、单向阀片、单向阀盖、气道、真空管接头、泵体、电机端盖；真空泵为双活塞结构，左、右各设有一个缸筒；电机的驱动轴带动曲轴转动，曲轴上连接两个连杆，经连杆带动的活塞在缸筒内运动，在活塞和缸筒的底部元件上都设有第一单向阀片和第二单向阀片，真空系统通过真空管、气道、缸筒底部元件上的第二单向阀片与缸筒内部流体联通；缸筒内部通过活塞上的第一单向阀片与真空泵泵体内部连通；泵体侧壁上设有出气孔，排出的气体经排气孔排入大气中。该真空泵应用于汽车上，为任何动力源的汽车都提供可靠的真空来源。

Description

直线对置活塞式电动真空泵

技术领域

本发明涉及泵领域，特别是一种用在汽车中的直线对置活塞式电动真空泵，采用了该直线对置活塞式电动真空泵的真空助力伺服制动系统，以及采用上述伺服控制系统的汽车。

背景技术

电动汽车作为一种节能、无污染的理想“零排放”车辆,正日益受到世界各国的普遍关注与重视。但由于技术上的制约及现实国情的因素,我国对电动汽车的各种研究,绝大多数都只能在现有内燃机汽车的基础上进行改装。绝大多数的轿车采用真空助力伺服制动系统,使人力和动力并用。传统汽油机小型气车的制动系统，真空助力装置的真空源来自于发动机进气歧管,对于由传统车型改装成的纯电动车或燃料电池汽车,发动机总成被拆除后,制动系统由于没有真空动力源而丧失真空助力功能,仅由人力所产生的制动力无法满足行车制动的需要,因此需要一种不改变汽车原来的制动系统(包括制动真空助力器)又能满足制动系统的真空度的需要，即脱离汽车的发动机，又能产生足够压力的真空源。要满足启动时间特性和恢复时间特性这些特性的要求，就需要提高真空泵的排气量，加大气缸的容积。然而汽车发动机室结构紧凑，要求零部件的尺寸比较小。

申请号为201110305030.X的中国专利公开了一种水平对置双气缸真空泵，该泵通过凸轮推动活塞连杆实现活塞的往复运动。然而凸轮与活塞连杆是几何封闭，能承受的压力不高，并且凸轮和椭圆形连杆结构复杂，制造成本高。

申请号为201410012950.6的中国专利公开了一种对置活塞泵，该泵采用对置缸体组，一个缸体中有两个往复运动的活塞，还可在曲轴周向方向增加相位差为90度的对置缸体组。然而连杆结构复杂，由于外连杆牵引外活塞运动，因此该泵的体积较大，不适合应用于结构紧凑的汽车发动机室。

发明内容

本发明目的在于提供一种适合应用在汽车发动机室中的直线对置活塞式电动真空泵及真空助力伺服系统。

本发明真空泵包括直流电机1、曲轴2、连杆3、活塞4、缸筒5、单向阀片6、单向阀盖8、气道9、真空管接头10、泵体12、电机端盖13等零部件。真空泵为双活塞结构，左、右各设有一个缸筒5。电机1的驱动轴带动曲轴2转动，曲轴2上连接两个连杆3，经连杆3带动的活塞4在缸筒5内直线往复运动，形成缸筒5内体积变化。在活塞4和缸筒5的底部元件上分别设有第一单向阀片6和第二单向阀片14。真空系统通过真空管10、气道9、缸筒底部元件上的第二单向阀片14与缸筒5内部流体联通。在第一单向阀片6和第二单向阀片14作用下，缸筒5内气体体积的变化将经真空管10连接的真空系统内的气体吸入，从气道9经过滤棉7吸入泵体内，泵体侧壁上设有出气孔，排出的气体经排气孔排入大气中。

可选地，两个连杆3为弯曲连杆，且呈互补状设置，以使两气缸可以对置在同一直线上，进一步减小真空泵的体积。两连杆3上开设有相对应的圆孔，所述曲轴2穿过所述圆孔，并与圆孔孔壁接触，当电机1带动曲轴2转动时，曲轴2在连杆3上的圆孔内滑动，从而推动连杆3往复直线运动。

可选地，活塞4包括前后固定的活塞前部15和活塞后部16，活塞前部15和活塞后部16上分别开设有通气孔17，第一单向阀片6安装在活塞前部15与活塞后部16之间，并且与活塞前部15上的通气孔17相对应。活塞前部15与活塞后部16之间还固定设置有密封环18，密封环18的外缘与缸筒5内壁相贴合。

可选地，在单向阀盖8和单向阀片6之间设有过滤棉7。以实现过滤设备的内置，减少管路的接头，简化真空系统零部件。真空助力系统瘦身后，更加适合应用在汽车上。

可选地，所述过滤棉7可以为多种结构，优选地，包括若干棉层，所述的棉层底面可设有复合层，该复合层可为熔喷纤维层或其他结构，复合层为超细纤维结构，以使过滤棉7具备优秀的过滤性能。

可选地，若干棉层呈水平、竖直或倾斜设置，倾角优选45-85度，各层可经过浸胶后进行粘连。

可选地，各棉层的孔径逐渐变小，形成逐层加密过滤棉。

可选地，在泵体排气孔处的侧壁上设有排气消声器11。排气消声器11的一端进气，另一端设置连接排气孔。

可选地，所述消音器11的内部平行或不平行设置若干片消音片，所述消音片上设置有气孔。

可选地，电机端盖就是活塞泵的底盖，电机输出轴与真空泵输入轴为同一个轴，共用一个电机轴承，电机端盖4与真空泵壳体3用止口定位。

可选地，壳体上至少一处设有散热翅，优选在上壳体或下壳体上设有散热翅。

可选地，泵壳体12采用精密挤压铝合金成型。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、真空泵的采用点机驱动，完全脱离汽车的发动机，可实现汽车无论使用任何动力源，都可提供可靠的真空来源。由于采用电机驱动，因此制动真空助力器时时处于工作状态。

2、采用互补设置的弯曲连杆，使得直线对置活塞结构更加紧凑，使泵体的体积相对减小，为有限的发动机室节省空间。

3、采用内置过滤装置，管路的接头减少，真空度更加稳定，提高了制动系统的安全性。

4、采用铝合金泵体，并在泵体的外壳设置散热翅以增加散热面积，降低泵体产生的高温对真空泵的危害。

附图说明

图1是本发明直线对置活塞式电动真空泵的整体外观结构图；

图2是本发明直线对置活塞式电动真空泵的纵剖图；

图3是本发明直线对置活塞式电动真空泵的横剖图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的原理及优点作进一步阐述。

实施例1

如图1-3所示，活塞式真空泵为双活塞结构，左、右各设有一个缸筒5。电机1的驱动轴带动曲轴2转动，曲轴2上连接两个互补的弯曲连杆3，经连杆3带动的活塞4在缸筒5内直线往复运动，形成缸筒5内体积变化。在活塞4和缸筒5的底部元件上分别设有第一单向阀片6和第二单向阀片14。由于采用了互补设置的弯曲连杆3，使得两气缸可以对置在同一直线上，因此真空泵的体积相对减小。真空系统通过真空管10、气道9、过滤棉7、缸筒底部元件上的第二单向阀片14与缸筒5内部流体联通；缸筒5内部通过活塞4上的第一单向阀片6与真空泵泵体内部连通。在第一单向阀片6和第二单向阀片14的作用下，缸筒5内气体体积的变化将经真空管10连接的真空系统内的气体吸入，从气道9经过滤棉7吸入泵体内，泵体侧壁上设有出气孔，排出的气体经排气消声器11排入大气中。

可选地，两个连杆3为弯曲连杆，且呈互补状设置，以使两气缸可以对置在同一直线上，进一步减小真空泵的体积。两连杆3上开设有相对应的圆孔，所述曲轴2穿过所述圆孔，并与圆孔孔壁接触，当电机1带动曲轴2转动时，曲轴2在连杆3上的圆孔内滑动，从而推动连杆3往复直线运动。

可选地，活塞4包括前后固定的活塞前部15和活塞后部16，活塞前部15和活塞后部16上分别开设有通气孔17，第一单向阀片6安装在活塞前部15与活塞后部16之间，并且与活塞前部15上的通气孔17相对应。活塞前部15与活塞后部16之间还固定设置有密封环18，密封环18的外缘与缸筒5内壁相贴合。

可选地，在单向阀盖8和单向阀片6之间设有过滤棉7。以实现过滤设备的内置，减少管路的接头，简化真空系统零部件。真空助力系统瘦身后，更加适合应用在汽车上。

可选地，所述过滤棉7可以为多种结构，优选地，包括若干棉层，所述的棉层底面可设有复合层，该复合层可为熔喷纤维层或其他结构，复合层为超细纤维结构，以使过滤棉7具备优秀的过滤性能。

可选地，若干棉层呈水平、竖直或倾斜设置，倾角优选45-85度，各层可经过浸胶后进行粘连。

可选地，各棉层的孔径逐渐变小，形成逐层加密过滤棉。

可选地，在泵体排气孔处的侧壁上设有排气消声器11。排气消声器11的一端进气，另一端设置连接排气孔。

可选地，所述消音器11的内部平行或不平行设置若干片消音片，所述消音片上设置有气孔。

可选地，电机端盖就是活塞泵的底盖，电机输出轴与真空泵输入轴为同一个轴，共用一个电机轴承，电机端盖4与真空泵壳体3用止口定位。

可选地，壳体上至少一处设有散热翅，优选在上壳体或下壳体上设有散热翅。

可选地，泵壳体12采用精密挤压铝合金成型。

实施例2

如实施例1所述的直线对置活塞式电动真空泵在真空助力伺服系统中的应用。

一种真空助力伺服系统，其包括实施例1所述的直线对置活塞式电动真空泵。

实施例3

如实施例2所述的真空助力伺服系统在汽车中的应用。

一种汽车，包括如实施例2所述的真空助力伺服系统。

需要说明的是，本发明的优选实施例，包括发明人用于实施本发明的已知最佳模式。优选实施例的变更对本领域普通技术人员而言在阅读上述说明后是显而易见的。发明人希望普通技术人员合理应用这样的变更，并且发明人认为与在此明确说明不同的应用也可以实现本发明。因此，本发明包括权利要求中所引用的主旨的所有修改及等效形式，这在适用的法律中是允许的。此外，上述要素的所有可能的变更的任何组合也被本发明所包含，除非在此另外指出或者在上下文中明显矛盾。

Claims (10)

1.一种直线对置活塞式电动真空泵，包括直流电机(1)、曲轴(2)、连杆(3)、活塞(4)、缸筒(5)、单向阀片(6)、单向阀盖(8)、气道(9)、真空管接头(10)、泵体(12)；真空泵左、右两侧各设有一个缸筒(5)；电机(1)的驱动轴带动曲轴(2)转动，曲轴(2)上连接两个连杆(3)，经连杆(3)带动的活塞(4)在缸筒(5)内直线往复运动，在活塞(4)和缸筒(5)的底部元件上分别设有第一单向阀片(6)和第二单向阀片(14)，真空系统通过真空管(10)、气道(9)、缸筒底部元件上的第二单向阀片(14)与缸筒(5)内部流体联通，缸筒(5)内部通过活塞(4)上的第一单向阀片(6)与真空泵泵体内部连通；泵体侧壁上设有出气孔，排出的气体经排气孔排入大气中。

2.如权利要求1所述的电动真空泵，其特征在于：所述连杆(3)为弯曲连杆，两连杆(3)呈互补状设置，两连杆(3)上开设有相对应的圆孔，所述曲轴(2)穿过所述圆孔，并与圆孔孔壁接触。

3.如权利要求1所述的电动真空泵，其特征在于：所述活塞(4)包括前后固定的活塞前部(15)和活塞后部(16)，所述活塞前部(15)和活塞后部(16)上分别开设有通气孔(17)，所述第一单向阀片(6)安装在活塞前部(15)与活塞后部(16)之间，并且与活塞前部(15)上的通气孔(17)相对应，所述活塞前部(15)与活塞后部(16)之间还固定设置有密封环(18)，所述密封环(18)的外缘与缸筒(5)内壁相贴合。

4.如权利要求1所述的电动真空泵，其特征在于：在单向阀盖(8)和第二单向阀片(14)之间设有过滤棉(7)。

5.如权利要求4所述的电动真空泵，其特征在于：所述过滤棉(7)包括若干棉层，所述的棉层底面设有复合层，该复合层为熔喷纤维层，熔喷纤维层为超细纤维结构；若干棉层呈水平、竖直或倾斜设置，倾角优选45-85度，各层可经过浸胶后进行粘连。

6.如权利要求4或5所述的电动真空泵，其特征在于：各棉层的孔径逐渐变小，形成逐层加密过滤棉。

7.如权利要求1所述的电动真空泵，其特征在于：在泵体排气孔处的侧壁上设有排气消声器(11)。

8.如权利要求7所述的电动真空泵，其特征在于：所述消音器(11)的内部平行或不平行设置若干片消音片，所述消音片上设置有气孔。

9.如权利要求1所述的电动真空泵，其特征在于：电机端盖(13)为活塞泵的底盖，电机输出轴与真空泵输入轴为同一个轴，共用一个电机轴承，电机端盖(4)与真空泵壳体(3)用止口定位。

10.如权利要求1所述的电动真空泵，其特征在于：壳体上至少一处设有散热翅，优选在上壳体或下壳体上设有散热翅。