CN107923400A - 润滑的汽车真空泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种润滑的汽车真空泵(10)，其用于为汽车致动器提供低压，其包括容纳泵腔室(16)的泵外壳(12)，该泵腔室(16)由圆周的腔室表面(22)径向限定，围绕轴向旋转轴线(13)旋转的泵转子(30)，该泵转子(30)设置有具有叶片狭缝(34)的转子体(32)，其中可移动叶片(36)被可移动地支撑，可移动叶片(36)将泵腔室(16)分隔成旋转隔室(161、162),摩擦轴承(50)，用于在静态泵外壳(12)处可旋转地支撑泵转子(30)，摩擦轴承(50)由泵外壳(12)的圆柱形定子摩擦轴承表面(52)和转子(30)的相应的圆柱形转子轴承表面(51)限定，泵进气口(15)和单独的泵出气口(38)，进油通道(60)，其用于向泵转子(30)提供润滑油，以及在转子体(32)处的单独的出油开口(411、412)以及用于将出油开口(411、412)暂时地连接到排油孔(70)的自动机械切换阀(40)。

Description

润滑的汽车真空泵
技术领域
本发明涉及一种润滑的汽车真空泵，其用于为汽车致动器提供低压。
汽车真空泵为一个或多个汽车致动器，例如，为气动制动助力器提供小于绝对500mbar(毫巴)的低压。真空泵用油润滑，以减少机械磨损、提高气动效率和散热。
背景技术
液体润滑剂流入泵腔室，在泵腔室中至少一个旋转叶片将泵腔室分隔成多个旋转隔室。传统真空泵的泵腔室设置有出气口，该出气口流体地连接到泵出气口。如果泵腔室没有设置单独的出油开口，则液体润滑剂与压缩空气一起泵出泵腔室。或者，真空泵可以在腔室外壳上设置单独的静态出油开口。出油开口位于最后的压缩区域。排油通道可以设置有逆止阀，使得仅在如果流体压力高于特定的阈值压力，并且排油通道仅在最后的压缩阶段打开时，排油通道打开。
泵腔室的压力情况和压力水平可以是非常不同的，并且特别地取决于泵进气口处的总压力，其可以在1000mbar(毫巴)到100mbar(毫巴)的范围内。但是，逆止阀通常在相同压力差下打开，使得逆止阀的优化的打开力矩不能在所有压力情况下实现。机械逆止阀会产生噪音，并且通常会损坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有改进的润滑油去除措施的润滑的汽车真空泵。
该目的通过具有权利要求1的特点的润滑的汽车真空泵来解决。
润滑的汽车真空泵包括容纳泵腔室的泵外壳，该泵腔室由圆周的腔室表面径向限定。真空泵还设置有泵转子，其围绕轴向旋转轴线旋转。泵转子设置有可旋转的转子体，该转子体在对应的叶片狭缝中支撑至少一个可移动叶片。一个或多个叶片将泵腔室分隔成多个旋转泵隔室。真空泵设置有摩擦轴承，其用于在静态泵外壳处可旋转地支撑泵转子。摩擦轴承优选地设置在泵转子的转子体的一个轴向端部部分处。摩擦轴承由泵外壳的中空圆柱形定子摩擦轴承表面和泵转子的相应的圆柱形转子轴承表面限定。
真空泵设置有泵进气口和单独的泵出气口。泵出气口流体地连接到泵腔室处的出气口。出气口设置在泵腔室的压缩区域中，在该处，当泵转子旋转时，旋转隔室的旋转隔室容积减小。
真空泵设置有用于向泵转子提供润滑油的润滑油进油通道。润滑油通过进口管通道提供给泵转子以提供摩擦轴承的润滑，并且优选地向泵腔室提供润滑以润滑泵腔室的旋转部件和非旋转部件之间的间隙。
真空泵在转子体处设置有单独的出油开口，还设置有自动机械切换阀，以用于暂时地将出油开口与排油孔连接。出油开口向泵腔室打开。出油开口在泵外壳上不设置为静态的，而是设置为与泵转子共同旋转。从出油开口通向排油孔的排油管通道不总是打开的，而是设置有切换阀，该切换阀暂时地且重复地打开，从而使得油特别地仅能从泵腔室中排出，且限定转子位置。自动机械切换阀的切换仅由转子旋转引发。切换机构通常可以是根据旋转的转子位置打开和关闭切换阀的任何类型的切换机构。排油通道的打卡和关闭不再取决于压力情况。然而，在排油通道中可以设置附加的逆止阀。
出油开口与相应的旋转隔室共同旋转，从而改善了流出油的流体动力。自动机械切换阀是可靠的，并且不会造成机械噪音。另外，自动机械切换阀可以具有可以经济有效地生产的简单结构。
根据本发明的优选实施例，对于每个旋转隔室，分别设置一个出油开口，从而使得每个旋转隔室都设置有自己的相应的出油开口。如果设置有两个隔室，则设置两个出油开口，每个隔室有一个出油开口。
优选地，切换阀由转子体处的转子阀开口和泵外壳处的定子阀开口限定。当切换阀打开时，转子阀开口和定子阀开口彼此成一直线，即，流体连接。只要转子阀开口和定子阀开口不是彼此流体连接，则切换阀关闭。切换阀的切换状态仅由旋转的转子位置限定。机械切换阀简单且可靠。
根据优选实施例，转子阀开口和定子阀开口设置在圆柱形摩擦轴承表面处。摩擦轴承表面在它们之间限定非常小的圆柱形间隙，从而使得在切换阀的关闭切换状态下，阀的密封质量非常好，从而在切换阀关闭时，不会有相关的流体。
优选地，出油开口由在转子体处的轴向桥槽限定。桥槽通常具有轴向组件，或者恰好设置在轴向方向上。可选地或附加地，转子阀开口可以由转子体处的轴向桥槽限定。对于每个出油开口，在转子体中设置单独的轴向桥槽。转子体中的凹槽是简单的措施，并且可以经济有效地提供桥槽的制造。
根据优选实施例，定子阀开口由单个定子凹槽限定。定子凹槽优选地设置有轴向取向。优选地，轴向转子桥槽和静态定子凹槽的相应端部部分限定了在切换阀的打开切换状态中的成一直线的相应阀开口。换句话说，当凹槽旋转地彼此成一直线时，转子凹槽和定子凹槽部分轴向重叠。
优选地，出油开口设置在相应隔室的滞后三分之一(lagging third)处，更优选地设置在相应隔室的滞后五分之一处。相应隔室的滞后三分之一处是最晚到达分隔部段的区域。真空泵的分隔部段造成旋转隔室的流体分隔成压缩部分和抽吸部分。在分隔部段中，转子体设置在圆周的腔室表面附近，从而使得不可能有相关流体通过分隔部段在圆周的方向上流动。从圆周的方向上看，出油开口优选地设置在叶片狭缝附近，即从圆周的方向上看，离叶片狭缝小于10mm的距离。
优选地，定子凹槽设置在分隔部段的30°以内。
附图说明
参考附图描述本发明的一个实施例，其中
图1示出了包括两个出油开口和机械切换阀的润滑的汽车真空泵的纵向截面；
图2示出了图1的真空泵的放大的一个出油开口和机械切换阀；
图3示出了图1的没有罩盖的真空泵的顶视图；
图4是图1的真空泵的侧视图，且
图5是图1的真空泵的横截面V-V。
具体实施方式
附图示出了一种润滑的汽车真空泵10，其用于为汽车致动器提供气动低压。真空泵10是机械真空泵，其由汽车发动机机械驱动。
真空泵10设置有金属泵外壳12，该外壳12基本上由两个外壳部分限定，即，壶形外壳体20和罩盖14。泵外壳12围绕泵送腔室16并且限定了转子摩擦轴承50的圆柱形定子摩擦轴承表面52。
真空泵10设置有泵转子30，其围绕轴向旋转轴线13旋转。泵转子30设置有圆柱形转子体32，该转子体32设置有径向叶片狭缝34，该狭缝34支撑在叶片狭缝34中可径向移动的叶片36。转子体32还设置有圆柱形转子摩擦轴承表面51，其与定子摩擦轴承表面52一起在转子30的一个轴向端部处限定摩擦轴承50。转子30的同一轴向端部设置有联接结构62，该联接结构用于机械联接汽车发动机的驱动装置。
泵外壳12和转子30一起限定镰刀形的泵腔室16，该泵腔室16由圆周的腔室表面22侧向地限定，近端圆柱形表面31由转子体32限定，由镰刀形腔室底表面23和相同的镰刀形顶表面限定，该顶表面由罩盖14的内部限定。
镰刀形泵腔室16被叶片36分成两个单独的旋转隔室161、162，当转子30旋转时，该旋转隔室161、162旋转。在泵腔室16的单独部分163中，转子体32布置成与圆周的腔室表面22相邻，从而在圆周方向上不可能有相关的气流。
真空泵10设置有进气口15，该进气口可连接到汽车致动器，例如，连接到气动制动辅助器，真空泵10还设置有出气口38，该出气口流体连接到大气的大气压力。出气口38由在圆周的腔室表面22上的出气口37和逆止阀39限定，逆止阀39流体地布置在出气口37的下游，并且设置在泵外壳体20的外部。或者，出气口可以设置在另一个泵送腔室壁上，例如，在腔室底表面上。
从图5中可以最好的看到，真空泵10设置有进油通道60，该通道连接到外部油泵11。油泵11提供加压的润滑油，该润滑油通过进油通道60泵送到摩擦轴承50，油从该处轴向流动到泵腔室16。
转子体32在转子体32的圆柱形表面处设置有两个轴向桥槽421、422。外壳体20在圆柱形摩擦轴承表面52中设置有单个轴向定子凹槽44。两个轴向桥槽421、422的轴向范围从泵腔室16到摩擦轴承50。轴向定子凹槽44的轴向延伸覆盖摩擦轴承50的大部分轴向长度。桥槽421、422和定子凹槽44部分轴向重叠，使得桥槽421、422和定子凹槽44的重叠部分限定转子阀开口821、822和定子阀开口80，该转子阀开口821、822和定子阀开口80一起分别地限定自动机械切换阀40。轴向桥槽421、422的上端部分限定了两个单独的出油开口411、412，如果切换阀40打开，相应的旋转隔室161中的油可以通过出油开口411、412从泵腔室16中流出。如果转子阀开口821、822中的一个与定子阀开口80相对或径向成一直线，则切换阀40打开。
在图1中示出了真空泵10的可能的空间取向。真空泵10被安装和固定在相应的汽车中，其中横向泵平面相对于水平平面倾斜并且具有旋转的泵定向，以便当切换阀40打开时，使得出油开口411处于最低点。然而，真空泵的空间取向在应用中可能显著地不同。由于泵的内部压力确保排油孔，所以相对于水平面的取向并不非常重要。因此，重力的影响可以被认为是边际的。
轴向定子凹槽44的轴向开口端部限定了排油孔70，来自泵腔室16并流过相应的转子桥槽421、定子凹槽44的油，通过排油孔70排出到大气压力。

Claims (8)

1.一种润滑的汽车真空泵(10)，其用于为汽车致动器提供低压，其包括
容纳泵腔室(16)的泵外壳(12)，该泵腔室(16)由圆周的腔室表面(22)径向限定，
围绕轴向旋转轴线(13)旋转的泵转子(30)，该泵转子(30)设置有具有叶片狭缝(34)的转子体(32)，其中可移动叶片(36)被可移动地支撑，可移动叶片(36)将泵腔室(16)分隔成旋转隔室(161、162),
摩擦轴承(50)，用于在静态泵外壳(12)处可旋转地支撑泵转子(30)，摩擦轴承(50)由泵外壳(12)的圆柱形定子摩擦轴承表面(52)和转子(30)的相应的圆柱形转子轴承表面(51)限定，
泵进气口(15)和单独的泵出气口(38)，
进油通道(60)，其用于向泵转子(30)提供润滑油，以及
在转子体(32)处的单独的出油开口(411、412)以及用于将出油开口(411、412)暂时地连接到排油孔(70)的自动机械切换阀(40)。
2.根据权利要求1所述的润滑的汽车真空泵(10)，其中对于每个旋转隔室(161、162)，分别设置一个出油开口(411、412)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的润滑的汽车真空泵(10)，其中切换阀(40)由在转子体(32)处的转子阀开口(821、822)和在泵外壳(12)处的定子阀开口(80)限定，当切换阀(40)打开时，转子阀开口(821、822)和定子阀开口(80)彼此成一直线。
4.根据权力要求3所述的润滑的汽车真空泵(10)，其中转子阀开口(821、822)和定子阀开口(80)设置在摩擦轴承表面(51、52)处。
5.根据前述权利要求中任一项所述的润滑的汽车真空泵(10)，其中出油开口(411、412)和/或转子阀开口(821、822)由转子体(32)处的轴向桥槽(421、422)限定。
6.根据前述权利要求中任一项所述的润滑的汽车真空泵(10)，其中定子阀开口(80)由单个定子凹槽(44)限定。
7.根据前述权利要求中任一项所述的润滑的汽车真空泵(10)，其中出油开口(411、412)设置在相应的隔室(161、162)的滞后三分之一处。
8.根据前述权利要求中任一项所述的润滑的汽车真空泵(10)，其中在圆周的腔室表面(22)和圆柱形转子体腔室表面(31)沿圆周的方向限定流体分隔处设置分隔部段(163)，其中定子凹槽(44)设置在分隔部段(163)的30°以内。
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