CN108150420B - 一种汽车的无刷电子真空泵装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车的无刷电子真空泵装置，包括上盖、法兰和下盖，法兰的下端内部安装有无刷电机组件，法兰的上端安装有底板，该底板的上端安装有抽气腔壳，该抽气腔壳的上端覆盖有盖板，抽气腔壳的抽气内腔呈椭圆形且居中安装有抽气转子，该抽气转子的外侧圆周上均匀布置有若干片叶片，转轴穿过法兰、底板后与抽气转子相连，法兰的一侧连接有吸气气嘴，上盖的一侧竖向布置有排气流道，该排气流道的上端与上盖的内腔相连通，其下端与法兰下侧的排气管相连通。本发明结构简单，采用无刷电机驱动，解决了有刷电机受到碳刷寿命制约的影响，从而产品寿命得到两到三倍的提升，抽真空效率高。

Description

一种汽车的无刷电子真空泵装置
技术领域
本发明涉及电子真空泵领域，特别是涉及一种汽车的无刷电子真空泵装置。
背景技术
对于传统汽车，为满足发动机的排放要求，制动系统的辅助助力器中的真空度得不到保证；对于混合动力车辆及纯电动车，没有真空源，以上情况都需要通过电子真空泵进行补偿。目前国内主机厂用的最多的是叶片结构电子真空泵，性能也很好，但是存在一些问题：
1、泵采用有刷电机，电机寿命受到碳刷的影响；
2、为能够控制真空泵的开启与关闭往往在助力器的真空管路中增加压力传感器，通过ECU或者电磁阀控制真空泵的开启与关闭，增加了主机厂成本和所需管控的零部件数量；
3、真空助力器有不同的尺寸，而真空泵的有刷电机只能提供恒定的转速，在不同助力器上真空泵的性能也会较大变化；
4、真空泵无法反馈运行状态，需要车上ECU通过电流监控，才能判断真空泵状态是否异常。
为解决上述问题，需要提出一种新型汽车电子真空泵装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车的无刷电子真空泵装置，结构简单，采用无刷电机驱动，解决了有刷电机受到碳刷寿命制约的影响，从而产品寿命得到两到三倍的提升，抽真空效率高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种汽车的无刷电子真空泵装置，包括上盖、法兰和下盖，所述的法兰的下端内部安装有无刷电机组件，该无刷电机组件的下端通过下盖罩住封口，所述的法兰的上端安装有底板，该底板的上端安装有抽气腔壳，该抽气腔壳的上端覆盖有盖板，所述的抽气腔壳的抽气内腔呈椭圆形且居中安装有抽气转子，该抽气转子的外侧圆周上均匀布置有若干片一端始终与抽气腔壳的内侧壁相接触的叶片，所述的无刷电机组件的转轴穿过法兰、底板后与抽气转子相连，所述的法兰的一侧连接有吸气气嘴，该吸气气嘴与底板的底部相通，所述的法兰的上端安装有上盖，所述的上盖的内侧顶部安装有将盖板的上端压住的橡胶块，所述的上盖的一侧竖向布置有排气流道，该排气流道的上端与上盖的内腔相连通，其下端与法兰下侧的排气管相连通。
作为对本发明所述的技术方案的一种补充，所述的抽气腔壳的两侧侧壁内部均轴向布置有一排贯通上下的进气孔，所述的盖板和底板上与进气孔相对应的位置分别布置有弧形导气槽和弧形进气通槽，所述的弧形导气槽和弧形进气通槽的一端均布置有延伸至抽气内腔的导向槽。
进一步的，所述的盖板上并排布置有一对排气孔，该盖板的上端面安装有将排气孔盖住的透气膜片。
进一步的，所述的抽气腔壳的两侧侧壁内部还轴向布置有与排气孔靠近的辅助排气通孔，所述的盖板和底板上与辅助排气通孔相对应的位置分别布置有延伸至排气孔的排气导向槽以及延伸至抽气内腔的定位导向槽。
进一步的，所述的导向槽、排气导向槽和定位导向槽上与抽气内腔相通的一端均布置有V形导气槽。
进一步的，所述的吸气气嘴的内部一端安装有单向阀。
进一步的，所述的法兰靠近吸气气嘴的一端底部安装有压力传感器，所述的压力传感器的上端竖直布置有延伸至吸气气嘴内部的感应气道，该压力传感器与无刷电机组件相连。
进一步的，所述的上盖的上端位于排气流道的上方安装有端盖，所述的端盖的内侧安装有伞形阀。
进一步的，所述的转轴的上端通过轴向并排布置的两个轴承与法兰相连。
进一步的，所述的转轴的中部套接有无刷电机转子，该无刷电机转子的外侧布置有与法兰相连的无刷电机定子，所述的下盖的内部安装有线路板，该线路板的上侧安装有隔板，所述的转轴上下两端通过轴承分别与法兰以及隔板相连。
有益效果：本发明涉及一种汽车的无刷电子真空泵装置，结构简单，采用无刷电机驱动，解决了有刷电机受到碳刷寿命制约的影响，从而产品寿命得到两到三倍的提升；进气气嘴中增加单向阀机构，同时在管路连接到压力传感器，读取真空助力器中的压力；通过控制板和程序控制无刷电机转速，满足不同主机厂不同尺寸助力器的抽气性能要求；采用全新的腔体结构，可以从采用上下进气和上下排气结构，抽真空的效率比较高。
附图说明
图1是本发明的立体结构图；
图2是本发明的主视半剖结构图；
图3是本发明去掉上盖后的俯视结构图；
图4是本发明去掉抽气结构和上盖后的立体结构图；
图5是本发明所述的盖板的俯视结构图；
图6是本发明所述的盖板的仰视结构图；
图7是本发明所述的转轴的第一种结构示意图；
图8是本发明所述的转轴的第二种结构示意图。
附图标记：1、法兰；2、上盖；3、端盖；4、伞形阀；5、橡胶块；6、盖板；7、抽气转子；8、吸气气嘴；9、单向阀；10、底板；11、下盖；12、无刷电机组件；13、弧形进气通槽；14、排气管；15、转轴；16、抽气腔壳；17、排气流道；19、抽气内腔；20、进气孔；21、叶片；22、辅助排气通孔；23、弧形导气槽；24、导向槽；25、V形导气槽；26、排气导向槽；27、透气膜片；28、排气孔；30、感应气道；31、压力传感器；32、定位导向槽；33、无刷电机转子；34、无刷电机定子；35、轴承；36、隔板。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1-8所示，本发明的实施方式涉及一种汽车的无刷电子真空泵装置，包括上盖2、法兰1和下盖11，所述的法兰1的下端内部安装有无刷电机组件12，该无刷电机组件12的下端通过下盖11罩住封口，所述的法兰1的上端安装有底板10，该底板10的上端安装有抽气腔壳16，该抽气腔壳16的上端覆盖有盖板6，所述的抽气腔壳16的抽气内腔19呈椭圆形且居中安装有抽气转子7，该抽气转子7的外侧圆周上均匀布置有若干片一端始终与抽气腔壳16的内侧壁相接触的叶片21，所述的无刷电机组件12的转轴15穿过法兰1、底板10后与抽气转子7相连，所述的法兰1的一侧连接有吸气气嘴8，该吸气气嘴8与底板10的底部相通，所述的法兰1的上端安装有上盖2，所述的上盖2的内侧顶部安装有将盖板6的上端压住的橡胶块5，所述的上盖2的一侧竖向布置有排气流道17，该排气流道17的上端与上盖2的内腔相连通，其下端与法兰1下侧的排气管14相连通。
作为本发明的一种实施例，无刷电机组件12通电后驱动转轴15转动，转轴15带动抽气转子7进行高速转动，抽气转子7高速转动的时候带动叶片21沿着所在的槽进行伸缩，使椭圆形的抽气内腔19在抽气转子7的两端形成的内腔内的叶片围成的腔室循环改变着大小，产生负压，将外部的空气从吸气气嘴8吸入到法兰1内，并穿过底板10、抽气腔壳16和盖板10再沿着排气流道17从排气管14排出去。
为了提高抽真空的效率，所述的抽气腔壳16的两侧侧壁内部均轴向布置有一排贯通上下的进气孔20，所述的盖板6和底板10上与进气孔20相对应的位置分别布置有弧形导气槽23和弧形进气通槽13，所述的弧形导气槽23和弧形进气通槽13的一端均布置有延伸至抽气内腔19的导向槽24，在进气的时候，外部的气体从弧形进气通槽13进入，一部分沿着导向槽24进入到抽气内腔19，另一部分直接穿过进气孔20后沿着弧形导气槽23和导向槽24进入到抽气内腔19中，实现了进气的分流，进气效率很高。
所述的盖板6上并排布置有一对排气孔28，该盖板6的上端面安装有将排气孔盖住的透气膜片27，通过排气孔28可以实现快速排气。
同样为了提高抽真空的效率，所述的抽气腔壳16的两侧侧壁内部还轴向布置有与排气孔28靠近的辅助排气通孔22，所述的盖板6和底板10上与辅助排气通孔22相对应的位置分别布置有延伸至排气孔28的排气导向槽26以及延伸至抽气内腔19的定位导向槽32，排气的时候，抽气内腔19内大部分的气体从排气孔28直接排出，有一部分底部的气体可以沿着定位导向槽32进入到辅助排气通孔22中并上升至顶部沿着排气导向槽26导向到排气孔28排出，排气效率很高。
所述的导向槽24、排气导向槽26和定位导向槽32上与抽气内腔19相通的一端均布置有V形导气槽25，V形导气槽25可以提高气体的流速，并降低噪音。
所述的吸气气嘴8的内部一端安装有单向阀9，防止内部的气体从吸气气嘴8处回流出去，保证了抽真空的效率。
所述的法兰1靠近吸气气嘴8的一端底部安装有压力传感器31，所述的压力传感器31的上端竖直布置有延伸至吸气气嘴8内部的感应气道30，该压力传感器31与无刷电机组件12相连，一般车上的真空管路上也有压力传感器，读取真空助力器里的压力，踩刹车会消耗真空，当真空度不足时，就会被识别出来，给信号让真空泵工作。而本专利将压力传感器集成在电机上，一是可以给客户省成本，二是本专利的真空泵自成一个系统不用整车上的压力传感器给它信号让它动，实现自己就能控制自己的效果。
所述的上盖2的上端位于排气流道17的上方安装有端盖3，所述的端盖3的内侧安装有伞形阀4，也是启到了单向阀的作用，防止外部的气体从排气流道17回流。
作为本发明的无刷电机的转轴的一种安装方式，所述的转轴15的上端通过轴向并排布置的两个轴承35与法兰1相连。
作为本发明的无刷电机的转轴的第二种安装方式，所述的转轴15的中部套接有无刷电机转子33，该无刷电机转子33的外侧布置有与法兰1相连的无刷电机定子34，所述的下盖11的内部安装有线路板，该线路板的上侧安装有隔板36，所述的转轴15上下两端通过轴承35分别与法兰1以及隔板36相连。
可以根据工况选择任意一种安装方式进行安装。
本发明结构简单，采用无刷电机驱动，解决了有刷电机受到碳刷寿命制约的影响，从而产品寿命得到两到三倍的提升；进气气嘴中增加单向阀机构，同时在管路连接到压力传感器，读取真空助力器中的压力；通过控制板和程序控制无刷电机转速，满足不同主机厂不同尺寸助力器的抽气性能要求；采用全新的腔体结构，可以从采用上下进气和上下排气结构，抽真空的效率比较高。

Claims (10)

1.一种汽车的无刷电子真空泵装置，包括上盖(2)、法兰(1)和下盖(11)，其特征在于，所述的法兰(1)的下端内部安装有无刷电机组件(12)，该无刷电机组件(12)的下端通过下盖(11)罩住封口，所述的法兰(1)的上端安装有底板(10)，该底板(10)的上端安装有抽气腔壳(16)，该抽气腔壳(16)的上端覆盖有盖板(6)，所述的抽气腔壳(16)的抽气内腔(19)呈椭圆形且居中安装有抽气转子(7)，该抽气转子(7)的外侧圆周上均匀布置有若干片一端始终与抽气腔壳(16)的内侧壁相接触的叶片(21)，所述的无刷电机组件(12)的转轴(15)穿过法兰(1)、底板(10)后与抽气转子(7)相连，所述的法兰(1)的一侧连接有吸气气嘴(8)，该吸气气嘴(8)与底板(10)的底部相通，所述的法兰(1)的上端安装有上盖(2)，所述的上盖(2)的内侧顶部安装有将盖板(6)的上端压住的橡胶块(5)，所述的上盖(2)的一侧竖向布置有排气流道(17)，该排气流道(17)的上端与上盖(2)的内腔相连通，其下端与法兰(1)下侧的排气管(14)相连通。
2.根据权利要求1所述的汽车的无刷电子真空泵装置，其特征在于：所述的抽气腔壳(16)的两侧侧壁内部均轴向布置有一排贯通上下的进气孔(20)，所述的盖板(6)和底板(10)上与进气孔(20)相对应的位置分别布置有弧形导气槽(23)和弧形进气通槽(13)，所述的弧形导气槽(23)和弧形进气通槽(13)的一端均布置有延伸至抽气内腔(19)的导向槽(24)。
3.根据权利要求2所述的汽车的无刷电子真空泵装置，其特征在于：所述的盖板(6)上并排布置有一对排气孔(28)，该盖板(6)的上端面安装有将排气孔盖住的透气膜片(27)。
4.根据权利要求3所述的汽车的无刷电子真空泵装置，其特征在于：所述的抽气腔壳(16)的两侧侧壁内部还轴向布置有与排气孔(28)靠近的辅助排气通孔(22)，所述的盖板(6)和底板(10)上与辅助排气通孔(22)
相对应的位置分别布置有延伸至排气孔(28)的排气导向槽(26)以及延伸至抽气内腔(19)的定位导向槽(32)。
5.根据权利要求2或4所述的汽车的无刷电子真空泵装置，其特征在于：所述的导向槽(24)、排气导向槽(26)和定位导向槽(32)上与抽气内腔(19)相通的一端均布置有V形导气槽(25)。
6.根据权利要求1所述的汽车的无刷电子真空泵装置，其特征在于：所述的吸气气嘴(8)的内部一端安装有单向阀(9)。
7.根据权利要求1或6所述的汽车的无刷电子真空泵装置，其特征在于：所述的法兰(1)靠近吸气气嘴(8)的一端底部安装有压力传感器(31)，所述的压力传感器(31)的上端竖直布置有延伸至吸气气嘴(8)内部的感应气道(30)，该压力传感器(31)与无刷电机组件(12)相连。
8.根据权利要求1所述的汽车的无刷电子真空泵装置，其特征在于：所述的上盖(2)的上端位于排气流道(17)的上方安装有端盖(3)，所述的端盖(3)的内侧安装有伞形阀(4)。
9.根据权利要求1所述的汽车的无刷电子真空泵装置，其特征在于：所述的转轴(15)的上端通过轴向并排布置的两个轴承(35)与法兰(1)相连。
10.根据权利要求1所述的汽车的无刷电子真空泵装置，其特征在于：所述的转轴(15)的中部套接有无刷电机转子(33)，该无刷电机转子(33)的外侧布置有与法兰(1)相连的无刷电机定子(34)，所述的下盖(11)的内部安装有线路板，该线路板的上侧安装有隔板(36)，所述的转轴(15)上下两端通过轴承(35)分别与法兰(1)以及隔板(36)相连。
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