CN107636312A - 汽车真空泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车真空泵(10)，优选地涉及机械真空泵，其具有壳体布置(12)，所述壳体布置包围泵送室(17)，并可旋转地支撑具有转子本体(30)的泵转子(14)，转子本体具有支承区段(18)和轮叶区段(16)。转子本体(30)具有轮叶狭缝(32)，其中，可滑动的泵轮叶(33)被支撑在轮叶狭缝中，并将泵送室(17)分为若干旋转的泵送隔间(171，172)。壳体布置(12)具有泵送室气体入口开口(26)和泵送室气体出口开口(22)。转子本体(30)具有分离的油出口开口(40，40’)，其通向所述泵送室(17)。

Description

汽车真空泵

技术领域

本发明涉及一种用油润滑的汽车真空泵，并优选地涉及一种机械式汽车真空泵，其由内燃机机械地驱动。

背景技术

汽车真空泵具有壳体布置，壳体布置包围泵送室，并可旋转地支撑具有泵转子本体的泵转子。泵转子本体可以在轴向方向上分为两个功能区段，即支承区段和轮叶区段。在支承区段，转子本体可旋转地径向支撑在泵壳体布置处。在轮叶区段，转子本体具有至少一个轮叶狭缝，其中，至少一个可滑动的泵轮叶可滑动地支撑在轮叶狭缝中。泵轮叶将泵送室分为若干旋转的泵送隔间。

壳体布置具有泵送室气体入口开口和泵送室气体出口开口，经由泵送室气体入口开口，气体流入泵送室中，经由泵送室气体出口开口，压缩气体离开泵送室。在大部分情况下，气体入口开口和气体出口开口设置在泵室前端壁，泵室前端壁位于垂直于泵转子的旋转轴线的径向平面中。

真空泵被供应加压油，加压油用于改进气动性能，并且在机械真空泵的情况下，还用于润滑真空泵的机械联接。特定量的油被供应到泵送室内，使得不仅气体而且油也不得不从泵送室排出，以避免在相应泵送隔间的最后排放阶段中的大量振动以及泵轮叶的变形。

在现有技术真空泵中，油与气体一起经由单个组合的气体和油出口开口排出。还已知在壳体布置的前端壁中设置分离的油出口开口。在旋转方向上观看时，分离的油出口开口布置在气体出口开口后方。结果，油出口开口比较小，使得油排放阶段期间的流动和压力状况是显著的，尤其在高转速下。

发明内容

本发明之目的是提供一种具有更平滑的油排放特性的汽车真空泵。

该目的通过具有权利要求1的特征的汽车真空泵来实现。

根据本发明的汽车真空泵具有转子本体，转子本体具有分离的油出口开口，其通向泵送到，经由分离的油出口开口，在相应泵送隔间的最后压缩阶段，油从旋转的泵送隔间中排出。油出口开口不再设置在静止的壳体壁中，而是共旋转地设置在转子本体处。气体出口开口优选地布置在泵壳体布置的静止侧壁处。因此，气体出口开口和分离的油出口开口不再相对于可用表面冲突。由于油出口开口没有设置在壳体处，油出口开口的敞开角度可以显著增加。由于油出口开口的敞开角度增加，在泵送隔间的最后压缩阶段，有更多的时间从旋转的泵送隔间排出油。结果，油排放过程更平滑，尤其中泵转子的高转速下。这导致噪声减少，振动减少，机械部件的磨损减少。

气体开口与泵气体入口和泵气体出口流体连接。并不排除的是，油流入气体开口。油出口开口具有引导油至分离的油出口而不是泵气体出口的主要功能。但是并不排除的是，气体也经由油出口开口排出。

根据优选的实施例，油出口开口设置在转子本体的纵向柱状轮叶区段。油出口开口没有设置在转子本体的支承区段上。更优选地，整个油出口开口设置在转子本体的柱状轮叶区段中。

优选地，泵送室由两个前端壁覆盖，两个前端壁均位于径向平面中，使得端壁位于垂直于泵转子的旋转轴线的平面中。油出口开口邻近一个端壁设置，并且尤其邻近前端壁设置，当真空泵安装在汽车中时，相对于重力矢量，该前端壁位于另一端壁下方。油出口开口优选地放置成尽可能靠近转子的底部平面，以最小化一直沿转子的内部管道的压力下降。更优选地，油出口开口在相应泵送隔间的压缩区间的最后阶段中布置在泵送室的最低点处。油出口开口的该布置保证了当旋转的油出口开口到达相应泵送隔间的最后压缩阶段时，在旋转的泵送隔间内的最低重力位置处积累的油容积可经由油出口开口直接排放。

根据优选的实施例，油出口开口设置在相应泵送隔间中的滞后的第三个中，优选地设置在相应泵送隔间中的滞后的第四个中。结果，油出口开口在轮叶头到达交换区段之前到达最后压缩区域，在旋转方向上观看时，交换区段是气体出口开口和气体入口开口之间的液密区段。换言之，油出口开口布置在相应泵送隔间的最后到达气密交换区段的那一区段中。

优选地，油出口开口的敞开角度小于气体出口开口和气体入口开口之间的气密交换区段的角度，使得油出口开口不会相对于交换区段限定流体旁路。空白出口开口的敞开角度是位于径向平面的角度，区段中心位于泵转子的旋转轴线中。

根据优选的实施例，泵转子具有位于泵转子的一个轴向联接末端的联接结构。优选地，联接结构设置在由转子本体的支承区段限定的一个轴向联接末端。转子本体具有油管道，其将油出口开口流体地连接到轴向联接末端。结果，联接结构用经由油出口开口排出的油直接润滑。

优选地，油排放开口具有止回阀，使得避免了油在从轴向联接结构且返回到油出口开口的方向上的回流。

根据优选的实施例，真空泵设置为具有单个泵轮叶的单轮叶泵，单个泵轮叶可具有彼此可滑动的两个轮叶部分。单个轮叶由径向地穿过转子本体的单个轮叶狭缝支撑。至少两个油出口开口设置在转子本体处，一个油出口开口设置在每个泵送隔间中。

附图说明

参考附图描述本发明的一个实施例，其中：

图1示出包括具有两个油出口开口的泵转子的机械式汽车真空泵的剖视图。

图2示出图1的真空泵的纵截面。

图3示出图1和2的真空泵的泵转子的纵截面。

图4示出包括图1和2的真空泵的泵转子的联接结构的支承区段的平面图。

具体实施方式

附图示出机械式汽车真空泵10，其提供低于100mbar的绝对压力以例如给气动破断力装置供给低压。机械真空泵10由汽车发动机机械地驱动，例如通过内燃机。

真空泵10包括静止的壳体布置12，其支撑并基本上容纳可旋转的泵转子14。壳体布置12包括复杂的且罐状壳体主体11，以径向地包围和可旋转地支撑泵转子14，并包括分离的壳盖帽13，以轴向地封装壳体布置12的一个轴向末端。

泵转子14包括塑料泵转子本体30，其在转子本体30的整个轴向长度上具有大致柱形的且无台阶的外表面。转子本体30轴向地具有两个功能隔件，即具有轮叶狭缝32的轮叶区段16以及支承区段18，在支承区段，转子本体30通过摩擦支承可旋转地支撑在壳体本体11处。轮叶狭缝32支撑可径向偏移的泵轮叶33，其由与转子本体30共旋转的单个轮叶本体34限定。

由壳体本体11和壳帽13限定的壳体布置12包围泵送室17，其中，泵轮叶33旋转。壳帽13限定一个轴向前端壁64，壳体本体11的环状部限定泵送室17的另一前端壁62。泵轮叶33将泵送室17分为两个泵送隔间171、172，它们在泵转子14旋转时旋转。

在支承区段18中，转子本体30具有柱状支承表面，其与壳体主体11的对应柱状支承表面一起限定径向摩擦支承。在该实施例中，转子14仅由一个径向支承支撑，使得转子本体14被悬臂式支撑。转子14的支承侧轴向联接末端72具有支承环表面，其由通过壳体主体11限定的对应轴向支承环表面轴向地支撑。两个支承环表面一起限定轴向摩擦支承。如图4所示，转子14的支承侧联接末端72具有联接结构70，以联接泵驱动器件的对应联接结构。转子本体30的另一前端由壳帽13轴向地支撑。

支撑侧前端壁62具有镰刀状气体入口开口26和镰刀状气体出口开口22。气体入口开口26经由气体入口通道27流体地连接到泵入口28。气体出口通道经由气体出口通道23流体地连接到泵出口。气体入口通道27和气体出口通道23限定为壳体本体11的环本体区段20中的孔。

沿周向方向观看，交换区段60限定在气体出口开口22和气体入口开口26之间，见图1。在交换区段60中，转子本体30直接邻近壳体本体11的周向壁80布置，使得交换区段60限定出气密区段，从而避免压缩气体的回流。沿周向方向观看，交换区段60的交换宽度等于或大于轮叶狭缝32或轮叶本体34的厚度。

转子本体30具有由出口凹槽41、41’限定的两个分离的油出口开口40、40’，出口凹槽均径向取向，并通向相应泵送隔间171、172。油出口开口40、40’均相应地位于由转子本体30的柱形外表面限定的柱形平面中。在本实施例中，泵转子14沿顺时针方向旋转，使得油出口开口40、40’均布置在相应旋转的泵送隔间171、172的滞后的第四个中，使得相应的出口开口40、40’在相应泵送隔间171、172的压缩阶段的最后部分中到达交换区段60。油出口开口的敞开角度66稍微小于交换区段60的交换区段角度，在交换区段处，柱形交换狭缝是气密的。油出口开口40、40’均轴向邻近环状前端壁62设置，环状前端壁具有气体出口开口22和气体入口开口26。图2示出当真空泵10安装在汽车中时，真空泵10的优选取向。环状前端壁62优选地位于另一前端壁64下方，使得油由于重力而收集在环状前端壁62处。

油出口开口40、40’与位于转子本体30的轴向联接末端72处的对应油排放开口44、44’流体连接。油出口开口40、40’和对应的油排放开口44、44’通过相应油管道42、42’；43、43’连接起来，相应油管道是径向孔管道42、42’和轴向孔管道43、43’。

排放开口44、44’分别具有止回阀76、76’，止回阀包括片状阀体45、45’和阀止动件46、46’，阀止动件限制阀体45、45’的开口移动。阀体45、45’由片状柔性舌状件限定，并在相应油出口开口40、40’中的流体压力高于例如为100mbar的打开压力差时打开排放开口44、44’。

当泵10使用时，转子14旋转，气体尤其是空气被抽吸通过泵入口28和气体入口开口26进入抽吸侧的旋转的泵送隔间172中。气体在旋转的泵送隔间172中被传输到压缩侧，使得压缩气体被泵送通过气体出口开口22到达泵出口24。泵出口24可以具有止回阀，止回阀避免气体回流到泵送室17中。

在所有泵送阶段中，有限量的油被泵送到泵10内部，使得油也积累在泵送到17中。泵送室17中的油尤其积累在底部端端壁62处，并在最后压缩阶段积累在压缩侧的泵送隔间171的剩余容积中。泵送隔间172中的流体压力一高于大气反压加打开压力差，对应止回阀76就打开，油被排放到联接结构70的区域。

油出口开口40一由交换区段60中的周向壁80完全覆盖，止回阀76就关闭。

Claims (8)

1.一种汽车真空泵(10)，具有壳体布置(12)，所述壳体布置包围泵送室(17)，并可旋转地支撑具有转子本体(30)的泵转子(14)，转子本体具有支承区段(18)和轮叶区段(16)，其中，

所述转子本体(30)的轮叶区段(16)具有轮叶狭缝(32)，其中，可滑动的泵轮叶(33)被支撑在轮叶狭缝中，并将泵送室(17)分为若干旋转的泵送隔间(171，172)，

所述壳体布置(12)具有泵送室气体入口开口(26)和泵送室气体出口开口(22)，并且

所述转子本体(30)具有分离的油出口开口(40，40’)，其通向所述泵送室(17)。

2.如权利要求1所述的汽车真空泵(10)，其中，所述油出口开口(40，40’)设置在转子本体(30)的纵向柱形轮叶区段(16)中。

3.如上述权利要求中任一项所述的汽车真空泵(10)，其中，所述泵送室(17)由位于径向平面中的两个前端壁(62，64)覆盖，并且其中，所述油出口开口(40，40’)邻近一个前端壁(62)设置。

4.如上述权利要求中任一项所述的汽车真空泵(10)，其中，所述油出口开口(40，40’)设置在相应旋转的泵送隔间(171，172)的滞后的第三个中，优选地设置在滞后的第四个中。

5.如上述权利要求中任一项所述的汽车真空泵(10)，其中，所述油出口开口(40，40’)的敞开角度(66)小于气体出口开口(22)和气体入口开口(26)之间的气密交换区段(60)。

6.如上述权利要求中任一项所述的汽车真空泵(10)，其中，所述泵转子(14)具有位于转子本体(30)的一个轴向联接末端(72)处的联接结构(70)，并且其中，所述转子本体(30)具有油管道(42，43)，所述油管道将油出口开口(40，40’)流体地连接到轴向联接末端(72)。

7.如上述权利要求中任一项所述的汽车真空泵(10)，其中，所述轴向联接末端(72)具有油排放开口(44，44’)，所述油排放开口流体地连接到油出口开口(40，40’)，并且其中，每个油排放开口(46，46’)具有止回阀(76，76’)。

8.如上述权利要求中任一项所述的汽车真空泵(10)，其中，具有单个轮叶本体(34)的单个泵轮叶(33)支撑在径向地穿过转子本体(30)的单个轮叶狭缝(32)中，并且其中，两个油出口开口(40；40’)设置在转子本体(30)处，一个油出口开口位于每个泵送隔间(171，172)中。