CN107313939B - 真空泵及其转子 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转子，包括相连的上转子本体和下转子本体，上转子本体沿其轴向开设有两条驱动槽，上转子本体被两条驱动槽分隔成结构相同的左侧部和右侧部，左侧部和右侧部均开设有减重孔。本发明还公开了一种真空泵，包括壳体，壳体内设置有叶片、端子和转子，所述转子为如上所述的转子。本发明通过改变转子的结构和材质，大大降低了使用过程中的功耗和噪音。

Description

真空泵及其转子

技术领域

本发明属于汽车配件技术领域，尤其涉及一种真空泵及其转子。

背景技术

众所周知，向轿车制动器提供所需的制动力需要一些动力装置的辅助。当驾驶者踩下制动踏板时，他们将感受到来自制动系统的助力；如果没有助力，踩下制动踏板时会感到很费力。伺服助力制动的应用已极为普遍，而大多数制动伺服装置都需要在真空下进行操作。

真空泵，顾名思义，是用来产生真空的产品。同大多数泵的工作原理一致，需要利用运动部件的旋转或者进给运动，产生封闭空间的容积差，实现抽气和排气的过程，从而产生抽真空的过程。真空泵工作时，动力驱动联轴器，靠转子带动叶片、端子在壳体内腔中旋转，从而产生封闭容积的变化，实现抽气、排气过程。转子与联轴器相连的一端开设有销孔，联轴器通过销钉与转子实现过盈配合。真空泵内部的运动件与腔体之间靠润滑油密封和冷却。随着叶片在腔体内的高速旋转，润滑油受挤压从泄油孔、排气孔中排出，在此过程中会产生大量的噪音，这个噪音会通过真空泵的壳体和盖板传出，从而使驾驶者感受到。

目前的转子大多由钢材制成，制造方法采用车削棒料或者锻料，或者车削粉末冶金材料。钢材密度较高，转子较重，一般占整个泵重量的1/4，发动机驱动泵的功耗很大一部分被此大重量的转子所消耗。钢制转子吸震性较差，泵工作时产生较大噪音。另外，钢制转子需要烧结和车削等工艺，工艺流程复杂，成本较高。

随着汽车技术日新月异的进步，消费者对汽车效率和舒适度的要求越来越高，而功耗和噪音水平的高低是重要指标。因此，对于功耗、噪音及制造成本的有效控制成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明为避免上述现有技术存在的不足之处，提供了一种真空泵及其转子，该真空泵通过改变其内的转子结构，大大降低了其功耗和噪音。

本发明所采用的技术方案为：

一种转子，包括相连的上转子本体和下转子本体，上转子本体沿其轴向开设有两条驱动槽，上转子本体被两条驱动槽分隔成结构相同的左侧部和右侧部，左侧部和右侧部均开设有减重孔。

所述上转子本体和下转子本体均由塑料制成，且上转子本体和下转子本体一体成型。

各所述减重孔的横截面均呈弧形，且各减重孔均沿上转子本体的轴向开设。

所述左侧部上的减重孔自左侧部的顶端贯穿至左侧部的底端，右侧部上的减重孔自右侧部的顶端贯穿至右侧部的底端。

各所述减重孔内均设置有一条或多条第一加强筋，第一加强筋沿上转子本体的轴向设置。

所述上转子本体的顶端中央位置处设置有定位凸起，定位凸起分别与左侧部、右侧部的顶端面固连。

所述定位凸起与左侧部的内壁之间、定位凸起与右侧部的内壁之间均设置有一条或多条第二加强筋，各第二加强筋均沿上转子本体的径向设置。

所述下转子本体内部中空，且下转子本体内壁的左右两侧分别设置有导向定位块，下转子本体内壁的顶端开设有上卡爪滑槽和上卡孔，且上卡孔与上卡爪滑槽相连通，下转子本体内壁的底端开设有下卡爪滑槽和下卡孔，且下卡孔与下卡爪滑槽相连通。

所述下转子本体与上转子本体的接触处开设有过油孔，下转子本体内设置有转子末端润滑组件，该转子末端润滑组件包括复位弹簧、滑块和泄油阀，滑块的一端与复位弹簧相连、另一端与泄油阀相连，滑块与复位弹簧相连的一端对顶过油孔，泄油阀上开设有排油孔。

本发明还公开了一种真空泵，包括壳体，壳体内设置有叶片、端子和转子，端子安装在叶片的两侧，所述转子为如上所述的转子，叶片安装在上转子本体的驱动槽处，并随上转子本体同步转动。

所述真空泵还包括与下转子本体相连的联轴器，联轴器包括联轴器本体，联轴器本体的两侧分别设置有与所述导向定位块相适配的导向定位槽，且其中一个导向定位槽的上部设置有上卡肩，另一个导向定位槽的下部设置有下卡肩；联轴器本体接入下转子本体内时，导向定位块插入导向定位槽内。

所述真空泵还包括弹性卡座，联轴器通过弹性卡座与下转子本体相连；弹性卡座包括连接板，连接板的上部设置有一个或多个第一上弹性卡爪，第一上弹性卡爪与上卡爪滑槽和上卡孔相适配，第一连接板的下部设置有一个或多个第一下弹性卡爪，第一下弹性卡爪与下卡爪滑槽和下卡孔相适配，且连接板的一侧设置有与上卡肩相适配的第二上弹性卡爪，连接板的另一侧设置有与下卡肩相适配的第二下弹性卡爪。

所述真空泵还包括设置在壳体上的端盖，端盖上设置有与所述定位凸起相适配的卡槽。

由于采用了上述技术方案，本发明所取得的有益效果为：

1、本发明中的转子由塑料制成，其通过注塑工艺一次成型，不需要任何机械再加工，大大降低了制造成本。且本发明中的塑料转子重量仅为现有技术中金属转子质量的1/5，轻质的结构大大降低了使用过程中的能耗，塑料的材质大大降低了使用过程中的噪音。

2、本发明中的转子结构上增加了减重孔和各类加强筋，提高了塑料转子的刚性和运行的稳定性。

3、本发明中联轴器与转子的连接方式由原来的销钉连接改为通过弹性卡座连接，弹性卡座的设置一方面起到吸收发动机凸轮轴传递过来的震动的作用，降低了噪音和能耗，另一方面在运行过程中也明显地减轻了粉末冶金质联轴器对塑料转子的摩擦，延长了塑料转子的使用寿命。

4、为防止使用过程中过多的油从壳体内腔中排到联轴器，同时为了减少各组成部件之间的摩擦并在转子运行过程中带走部分热量，本发明在下转子本体的过油孔处设置了转子末端润滑组件，其由弹簧、滑块和泄油阀组成，当油压达到一定开启压力时，滑块被顶开，泄油阀的排油孔打开，油由泄油阀进入下转子本体、弹性卡座和联轴器之间的配合间隙中，起到润滑的作用，同时也避免了零部件之间的干摩擦，降低了噪音，提高了驾乘的舒适度。

附图说明

图1为现有技术中转子的结构示意图。

图2为本发明中的转子从一侧看过去的结构示意图。

图3为本发明中的转子从另一侧看过去的结构示意图。

图4为本发明中真空泵的装配图。

图5为本发明中真空泵的爆炸图

图6为图5的部分结构示意图。

图7为本发明中壳体、转子、联轴器装配后的半剖结构示意图。

图8为本发明中转子及转子末端润滑组件的爆炸图。

其中，

1、上转子本体 11、左侧部 12、右侧部 13、减重孔 14、第一加强筋 15、定位凸起16、第二加强筋 17、驱动槽 2、下转子本体 21、导向定位块 22、上卡爪滑槽 23、上卡孔24、下卡爪滑槽 3、联轴器 31、导向定位槽 32、上卡肩33、下卡肩 4、弹性卡座 41、连接板42、第一上弹性卡爪 43、第一下弹性卡爪 44、第二上弹性卡爪 45、第二下弹性卡爪 5、叶片 6、端子 7、端盖 71、卡槽 8、过油孔 9、复位弹簧 10、滑块 18、泄油阀 19、排油孔 20、销孔

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明并不限于这些实施例。

图1给出了现有技术中由粉末冶金制成的转子的结构示意图，图1中的两幅图分别从两个视角示出了现有技术中的转子的结构组成，此类转子与联轴器之间通过销钉连接，转子上也开设了用于实现连接的销孔20，此类转子密度高，重量大，一般占整个真空泵重量的1/4，运行过程中会产生很大的能耗，且材质本身的吸震性差，因此运行过程中会产生很大的噪音，大大降低了驾乘的舒适度。

如图2和图3所示，本发明设计了一种转子，该转子为一体成型结构，其包括相连的上转子本体1和下转子本体2。所述上转子本体1和下转子本体2均由塑料制成。

所述上转子本体1沿其轴向开设有两条驱动槽17。两条驱动槽17沿上转子本体1的轴截面相互对称，两条驱动槽17从上转子本体1的顶端贯穿至上转子本体1的底端。

所述上转子本体1被两条驱动槽17分隔成结构相同的左侧部11和右侧部12。左侧部11和右侧部12均沿各自的轴向开设有减重孔13。所述左侧部11上的减重孔13自左侧部11的顶端贯穿至左侧部11的底端，右侧部12上的减重孔13自右侧部12的顶端贯穿至右侧部12的底端。各所述减重孔13的横截面均呈弧形。

所述上转子本体1的顶端中央位置处设置有定位凸起15，定位凸起15分别与左侧部11、右侧部12的顶端面固连。所述定位凸起15的底端与上转子本体1的底端之间为中空结构，定位凸起15的底端、左侧部11的内壁以及右侧部12内壁之间共同配合形成用于安装下述叶片5的空间。

为了增加塑料转子的刚性，各所述减重孔13内均设置有一条或多条第一加强筋14，第一加强筋14沿上转子本体1的轴向设置。所述定位凸起15与左侧部11的内壁之间、定位凸起15与右侧部12的内壁之间均设置有一条或多条第二加强筋16，各第二加强筋16均沿上转子本体1的径向设置。

所述下转子本体2内部中空。为了实现与下述联轴器的连接，所述下转子本体2内壁的左右两侧分别设置有导向定位块21，下转子本体2内壁的顶端开设有上卡爪滑槽22和上卡孔23，且上卡孔23与上卡爪滑槽22相连通，下转子本体2内壁的底端开设有下卡爪滑槽24和下卡孔，且下卡孔与下卡爪滑槽24相连通。

如图2至图8所示，本发明还公开了一种真空泵，包括壳体，壳体内设置有叶片5、端子6和转子，端子6安装在叶片5的两侧，所述转子为如上所述的转子，叶片5安装在上转子本体1的驱动槽17处，并随上转子本体1同步转动。

所述真空泵还包括设置在壳体上的端盖7。因为本发明中的转子重量仅为现有技术中金属转子质量的1/5，为了防止高压油对转子的冲击而使转子产生运转倾斜，在端盖7上设置有与所述定位凸起15相适配的卡槽71，安装后，上转子本体1的定位凸起15恰好卡入该卡槽71内，运行时靠液压油膜实现转子与端盖7的配合与密封。

所述真空泵还包括联轴器3和弹性卡座4，联轴器3通过弹性卡座4与下转子本体2相连。所述联轴器3包括联轴器本体，联轴器本体的两侧分别设置有导向定位槽31，且其中一个导向定位槽的上部设置有上卡肩32，另一个导向定位槽的下部设置有下卡肩33。联轴器本体接入下转子本体2内时，导向定位块21插入导向定位槽31内。

所述弹性卡座4包括连接板41，连接板41的上部设置有两个与上卡爪滑槽22和上卡孔23相适配的第一上弹性卡爪42，连接板41的下部设置有两个与下卡爪滑槽24和下卡孔相适配的第一下弹性卡爪43，且连接板41的一侧设置有与上卡肩32相适配的第二上弹性卡爪44，连接板41的另一侧设置有与下卡肩33相适配的第二下弹性卡爪45。安装时，弹性卡座4通过第二上、下弹性卡爪压住联轴器3的上、下卡肩，通过第一上、下弹性卡爪分别卡入上、下卡孔内，简单易装，方便拆卸。

真空泵工作时，壳体内腔中充满了润滑油，这些润滑油会随着空气排到发动机油路中。同样，转子与联轴器3、弹性卡座4之间也需要润滑油，一方面减小零部件之间的摩擦，另一方面带走热量。

为防止使用过程中过多的油从壳体内腔中排到联轴器3，所述下转子本体2与上转子本体1的接触处开设有过油孔8。且下转子本体2在过油孔处设置有转子末端润滑组件，该转子末端润滑组件包括复位弹簧9、滑块10和泄油阀18，滑块10的一端与复位弹簧9相连、另一端与泄油阀18相连，滑块10与复位弹簧9相连的一端对顶过油孔8，泄油阀18上开设有排油孔19。弹性卡座4设置在泄油阀18的后方。当油压达到一定开启压力时，滑块10被顶开，泄油阀18的排油孔19打开，油由泄油阀18进入下转子本体2、弹性卡座4和联轴器3之间的配合间隙中，起到润滑的作用，同时也避免了零部件之间的干摩擦，降低了噪音，提高了驾乘的舒适度。

本发明中的真空泵工作时，发动机凸轮轴驱动联轴器3，联轴器3带动转子，转子驱动叶片5和端子6在壳体的内腔中做旋转和径向滑动，从而产生封闭容积的变化，实现了抽、排气的过程。

本发明中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的精神所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (11)

1.一种转子，其特征在于，包括相连的上转子本体和下转子本体，上转子本体沿其轴向开设有两条驱动槽，上转子本体被两条驱动槽分隔成结构相同的左侧部和右侧部，左侧部和右侧部均开设有减重孔；下转子本体内部中空，且下转子本体内壁的左右两侧分别设置有导向定位块，下转子本体内壁的顶端开设有上卡爪滑槽和上卡孔，且上卡孔与上卡爪滑槽相连通，下转子本体内壁的底端开设有下卡爪滑槽和下卡孔，且下卡孔与下卡爪滑槽相连通；所述下转子本体与上转子本体的接触处开设有过油孔，下转子本体内设置有转子末端润滑组件，该转子末端润滑组件包括复位弹簧、滑块和泄油阀，滑块的一端与复位弹簧相连、另一端与泄油阀相连，滑块与复位弹簧相连的一端对顶过油孔，泄油阀上开设有排油孔。

2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述上转子本体和下转子本体均由塑料制成，且上转子本体和下转子本体一体成型。

3.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，各所述减重孔的横截面均呈弧形，且各减重孔均沿上转子本体的轴向开设。

4.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述左侧部上的减重孔自左侧部的顶端贯穿至左侧部的底端，右侧部上的减重孔自右侧部的顶端贯穿至右侧部的底端。

5.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，各所述减重孔内均设置有一条或多条第一加强筋，第一加强筋沿上转子本体的轴向设置。

6.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述上转子本体的顶端中央位置处设置有定位凸起，定位凸起分别与左侧部、右侧部的顶端面固连。

7.根据权利要求6所述的转子，其特征在于，所述定位凸起与左侧部的内壁之间、定位凸起与右侧部的内壁之间均设置有一条或多条第二加强筋，各第二加强筋均沿上转子本体的径向设置。

8.真空泵，包括壳体，壳体内设置有叶片、端子和转子，端子安装在叶片的两侧，其特征在于，所述转子为如权利要求1所述的转子，叶片安装在上转子本体的驱动槽处，并随上转子本体同步转动。

9.根据权利要求8所述的真空泵，其特征在于，所述真空泵还包括与下转子本体相连的联轴器，联轴器包括联轴器本体，联轴器本体的两侧分别设置有与所述导向定位块相适配的导向定位槽，且其中一个导向定位槽的上部设置有上卡肩，另一个导向定位槽的下部设置有下卡肩；联轴器本体接入下转子本体内时，导向定位块插入导向定位槽内。

10.根据权利要求9所述的真空泵，其特征在于，所述真空泵还包括弹性卡座，联轴器通过弹性卡座与下转子本体相连；弹性卡座包括连接板，连接板的上部设置有一个或多个第一上弹性卡爪，第一上弹性卡爪与上卡爪滑槽和上卡孔相适配，连接板的下部设置有一个或多个第一下弹性卡爪，第一下弹性卡爪与下卡爪滑槽和下卡孔相适配，且连接板的一侧设置有与上卡肩相适配的第二上弹性卡爪，连接板的另一侧设置有与下卡肩相适配的第二下弹性卡爪。

11.根据权利要求8所述的真空泵，其特征在于，所述上转子本体的顶端中央位置处设置有定位凸起，所述真空泵还包括设置在壳体上的端盖，端盖上设置有与所述定位凸起相适配的卡槽。