CN109312751B - 机动车辅助动力单元真空泵 - Google Patents

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Abstract

一种用于汽车应用的蒸汽泵(12)，特别是用于排放燃料蒸汽存储器(16)的吹扫泵，包括壳体组(13)，所述壳体组(13)至少包括具有泵腔室(24)的泵壳体(21)和具有电动机腔室(25)的电动机壳体(22)，其中，所述泵壳体(21)具有入口开口(30)和出口开口(44)，其中，泵轮(34)设置在泵腔室(48)中，用于将燃料蒸汽从入口开口(30)泵送到出口开口(44)，其中，所述泵轮(34)安装在转子轴(36)上以随其旋转，其中，具有电动机定子(51)、电动机转子(52)和电动机控制单元(53)的驱动电动机(50)设置在电动机腔室(25)中，其中，所述电动机转子(52)与转子轴(36)连接以随其旋转，并且其中，提供接触插头(60)用于电动控制单元(53)的电连接，由此所述泵轮(34)至少部分地由导电塑料材料制成，并且所述转子轴(36)由导电材料制成，其中，所述转子轴(36)可旋转地支撑在导电轴承装置(26)中，所述导电轴承装置(26)通过导电装置(27)间接或直接与接触插头(60)电连接。

Description

机动车辅助动力单元真空泵
技术领域
本发明涉及一种用于汽车应用的蒸汽泵，特别是用于排放燃料蒸汽存储器的吹扫泵(purge pump)，包括壳体组，所述壳体组至少包括具有泵腔室的泵壳体和具有电动机腔室的电动机壳体，其中，所述泵壳体具有入口开口和出口开口，其中，泵轮设置在泵腔室中，用于将燃料蒸汽从入口开口泵送到出口开口，其中，所述泵轮安装在转子轴上以随其旋转，其中，带有电动机定子、电动机转子和电动机控制单元的驱动电动机设置在电动机腔室中，其中，所述电动机转子与转子轴连接以随其旋转。
背景技术
在汽车应用中，电动蒸汽泵尤其用作汽车蒸汽泵装置的一部分，用于将包括燃料蒸汽的气体从蒸汽吸收单元泵送到蒸汽目标，例如泵送到内燃机的进气部分。在US2015/0285170A1中公开了典型的汽车燃料蒸汽泵装置的示例。该出版物中还描述了典型的吹扫泵。
这些泵的一个很大的缺点是泵轮的静电带电以及伴随的火花和燃料蒸汽被点燃的危险。此外，燃料蒸汽中的水比例可能对蒸汽泵造成显著的腐蚀损害。
发明内容
因此，本发明的目的是开发一种蒸汽泵，以便以简单和经济的方式避免上述缺点。
根据本发明，该目的通过使泵轮至少部分地由导电塑料材料制成并且通过使转子轴由导电材料制成来实现，其中转子轴可旋转地支撑在导电轴承装置中，该导电轴承装置通过导电装置间接或直接地与接触插头电连接并以这种方式接地。因此，以简单且经济的方式防止燃料蒸汽的点燃。而且，至少防止了对泵轮的腐蚀损坏。
根据优选实施例，泵轮包括导电填料，例如石墨。然而，作为替代，本质上导电的聚合物也可用于制造泵轮。
为了保证从泵轮到接触插头的简单且经济的电连接，转子轴由金属制成是有利的。
以特别有利的方式，电动机壳体是灌封有电动机定子的实心塑料壳体。以这种方式，电动机定子和可能的电子部件完全与泵腔室密封隔离。因此，可以排除由燃料蒸汽引起的对金属部件的腐蚀损坏。作为替代，当然也可以提供本身已知的罐器。在这方面，特别有利的是，泵壳体的泵腔室由泵壳体部分和塑料壳体的端面包围。
以特别有利的方式，驱动电动机是永久激励的电动机，电动机转子包括用塑料材料包覆成型的永磁体。以这种方式，保证了非常有效的防腐蚀保护。在这方面，特别有利的是，驱动电动机是非对称永久激励的驱动电动机。这允许非常紧凑的电动机壳体。由于电动机定子仅设置在电动机转子的一侧，因此模制的泵壳体的制造大大简化。
在有利的实施例中，泵轮设计为离心轮。离心轮可以优选地由塑料材料的叶片部分和与其连接的罐部分形成，离心轮通过罐部分固定地安装到转子轴。
有利地，导电装置可以通过接触插头的导线连接形成，或者作为替代，导线连接经由电动机控制单元的电路板引导，以避免泵轮的带电。
附图说明
参考附图描述了本发明的一个实施例，该附图示意性地示出了包括纵向截面内的蒸汽泵的汽车蒸汽泵装置。
具体实施方式
该图示意性地示出了具有蒸汽泵12的汽车蒸汽泵装置10，蒸汽泵12用于泵送包括燃料蒸汽的泵气体。蒸汽泵装置10包括汽车燃料箱14，其流体连接到蒸汽吸收单元16。蒸汽吸收单元16可以包括木炭。蒸汽吸收单元16与汽车蒸汽泵12的泵入口30流体连接。蒸汽泵12的泵出口44流体连接到蒸汽目标18，蒸汽目标18是内燃机(未示出)的进气部分。蒸汽泵12也称为所谓的吹扫泵。
蒸汽泵12设计为包括壳体装置13的流量泵，壳体装置13包括两个单独的壳体部分，即限定泵送室24并具有泵入口开口30和泵出口管道40的泵送壳体部分21以及限定电动机室25并且包括电动机50的单独的电动机壳体部分22、具有钢衬套27和两个滚子轴承38、39的轴承装置26、电连接器插头60、叶轮状泵轮34，其配置为带有轴向进气口的离心轮。旋转泵轮34以10000至45000rpm的高旋转速度旋转。因此泵气体被加速并径向流入出口蜗壳32，泵气体从该出口蜗壳32流入切向出口管道40，泵出口44位于其远端。由旋转泵轮34引起的压力升高在50和100毫巴(mbar)的范围内。
转子组件包括由转子轴36支撑的泵轮34，转子轴36由两个滚子轴承38、39可旋转地支撑在电动机壳体部分22处。转子轴36还设有永久磁化的电动机转子52，其被电动机定子51包围，由此电动机50构成所谓的不对称电动机。转子组件围绕旋转轴线31旋转，由此转子52的永磁体55是塑料模制的。
电动机壳体部分22还限定了电动机电子腔室54，其包括用于驱动转子52的电动机控制单元53。电子腔室54由单独的电子腔室盖23封闭。
泵送壳体部分21限定轴向入口管道33，轴向入口管道33与泵轮34和旋转轴线轴向对齐，并且还限定了切向出口管道40，该出口管道40由管状和直的出口管道壁42限定。出口管道40限定了总体出口管道轴线41。
电动机壳体部分22限定了具有一对接触销62的电连接器插头60。电连接器插头60具有总体插接轴线61，该总体插接轴线61是用于将相应的插头与电连接器插头连接或断开的总体方向。电连接器插头60电连接到外部控制单元19，用于控制蒸汽泵12。
为了保证泵轮的静电带电不会引起燃料蒸汽的点燃，本发明提出泵轮34至少部分地由导电塑料材料制成，并且转子轴36由导电材料制成。转子轴36可旋转地支撑在导电轴承装置26中。在本实施例中，轴承装置26以及因此钢衬套27通过导电装置28与接触插头60电连接，在本示例中，导电装置28设计为电线连接，以实现与地的连接。然而，也可以想到通过电路板35引导导线连接，电路板35以本身已知的方式是电动机控制单元53的一部分。从泵轮34到接触插头60的接触销62的电路径由附图标记48表示。
在本实施例中，泵轮34包括石墨填料以实现导电性。在本实施例中，电动机壳体22以及由此包围的电动机腔室25基本上形成为固体塑料壳体，电动机定子51被灌封在该壳体中。与泵壳体部分47一起，该塑料材料壳体22的指向泵轮34的端面46包围泵腔室24，在泵腔室24中，泵轮基本上支撑在金属转子轴36上以随其旋转。在塑料材料壳体的与端面相对的一侧上，设置有电路板35，该电路板35通过盖23封闭。该实施例以简单且经济的方式提供防腐蚀损坏的保护。

Claims (12)

1.一种用于汽车应用的蒸汽泵(12)，包括壳体组(13)，所述壳体组(13)至少包括具有泵腔室(24)的泵壳体(21)和具有电动机腔室(25)的电动机壳体(22)，其中，所述泵壳体(21)具有入口开口(30)和出口开口(44)，其中，泵轮(34)设置在泵腔室(48)中，用于将燃料蒸汽从入口开口(30)泵送到出口开口(44)，其中，所述泵轮(34)安装在转子轴(36)上以随其旋转，其中，具有电动机定子(51)、电动机转子(52)和电动机控制单元(53)的驱动电动机(50)设置在电动机腔室(25)中，其中，所述电动机转子(52)与转子轴(36)连接以随其旋转，并且其中，提供接触插头(60)用于电动机控制单元(53)的电连接，
其特征在于，
所述泵轮(34)至少部分地由导电塑料材料制成，并且所述转子轴(36)由导电材料制成，其中，所述转子轴(36)可旋转地支撑在导电轴承装置(26)中，所述导电轴承装置(26)通过导电装置(28)间接或直接与接触插头(60)电连接，以形成从泵轮(34)经由转子轴(36)、导电轴承装置(26)、导电装置(28)到达接触插头(60)的电路径。
2.如权利要求1所述的用于汽车应用的蒸汽泵，其特征在于，所述泵轮(34)包括导电填料。
3.如权利要求1或2所述的用于汽车应用的蒸汽泵，其特征在于，所述转子轴(36)由金属制成。
4.如权利要求1或2所述的用于汽车应用的蒸汽泵，其特征在于，所述电动机壳体(22)是具有包覆成型的电动机定子(51)的实心塑料材料壳体。
5.如权利要求4所述的用于汽车应用的蒸汽泵，其特征在于，所述泵壳体(21)的泵腔室(24)由泵壳体部分(47)和塑料壳体(22)的端面(46)包围。
6.如权利要求1或2所述的用于汽车应用的蒸汽泵，其特征在于，所述驱动电动机(50)是永久激励的驱动电动机，其中，所述电动机转子(52)包括用塑料材料灌封的永磁体。
7.如权利要求5所述的用于汽车应用的蒸汽泵，其特征在于，所述驱动电动机(50)是非对称永久激励的驱动电动机。
8.如权利要求1或2所述的用于汽车应用的蒸汽泵，其特征在于，所述泵轮(34)是离心轮。
9.如权利要求1或2所述的用于汽车应用的蒸汽泵，其特征在于，所述导电装置(28)至少通过接触插头(60)的导线连接形成。
10.如权利要求9所述的用于汽车应用的蒸汽泵，其特征在于，所述导线连接经由所述电动机控制单元(53)的电路板(35)引导。
11.如权利要求1所述的用于汽车应用的蒸汽泵，其特征在于，所述蒸汽泵是用于排放燃料蒸汽存储器(16)的吹扫泵。
12.如权利要求2所述的用于汽车应用的蒸汽泵，其特征在于，所述导电填料为石墨。
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