CN111033051B - 机动车真空泵装置 - Google Patents

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Abstract

一种电动的机动车真空泵装置，其具有：壳体组件(4)，该壳体组件(4)具有带入口开口(31)的入口开口装置(30)和带出口开口(32)的出口开口装置(32)，该壳体组件具有泵单元(8)和驱动电机(6)，其中该泵单元(8)具有泵转子壳体(14)，该泵转子壳体由入口侧端壁和出口侧端壁(16、18)和布置在其间的泵转子壳体部件(20)组成，入口侧端壁、出口侧端壁和泵转子壳体部件围成泵转子室(35)，泵转子室中设有泵转子(36)，其中驱动电机(6)具有电机转子(12)和电机定子，其中设有至少一个吸声器件(50、58、60)用于降噪，其中，所述出口开口装置(32)连接至吸声器件(50、58、60)，并且其中设有与所述泵转子室(35)相接的并朝向所述出口开口(33)的密封器件(70)，其中，所述出口开口装置(32)包括相对于驱动电机(6)和泵单元(8)闭合的出口通道(68)，所述出口通道在所述出口开口(33)方向上观察具有至少一个突然改变的横截面改变结构(70)作为密封器件，其中A1/A2≥3，其中A2表示横截面改变结构(70)之后的部分区域(66)的横截面积，A1表示横截面改变结构(70)之前的部分区域(64)的横截面积。

Description

机动车真空泵装置
本发明涉及一种电动机动车真空泵装置，其包括壳体组件，该壳体组件具有带入口开口的入口开口装置和带出口开口的出口开口装置，该壳体组件具有泵单元和驱动电机，其中该泵单元具有泵转子壳体，该泵转子壳体由入口侧端壁和出口侧端壁和布置在其间的泵转子壳体部件组成，入口侧端壁、出口侧端壁以及泵转子壳体部件围成泵转子室，泵转子室中设有泵转子，其中驱动电机具有电机转子和电机定子，其中设有至少一个吸声器件用于降噪，其中，所述出口开口装置连接至吸声器件，并且其中，设有与所述泵转子室相接并且并朝向所述出口开口的密封器件。
从DE 10 2010 041 925 A1已知此类真空泵。在机动车中，这种电动驱动的机动车真空泵独立于内燃机的工作状态、产生100毫巴的绝对负压，例如是操作气动制动助力器和/或其他气动工作配件所需的负压。在切断的情况下，由于泵转子室中仍然存在内部压力，空气从环境中通过出口进入泵。为了在此防止液体或污垢颗粒被吸进泵转子室，在泵转子壳体部件的出口处设置了迷宫状的区域作为密封器件，该区域用于防止液体或污垢颗粒回流。此外，在此类泵中还采取了吸声和/或隔音措施。所提供的密封器件尤其导致真空泵的耗费的制造。此外，对于几百瓦的泵，吸声或隔音措施是不足够的。
因此，本发明所要解决的技术问题在于，进一步开发此类电动的机动车真空泵装置，以便以简单和廉价的方式消除上述的弊端。
根据本发明，所述技术问题这样解决，所述出口开口装置包括相对于驱动电机和泵单元闭合的出口通道，所述出口通道在所述出口开口方向上观察具有至少一个突然改变的横截面改变结构作为密封器件，其中A2/A1≥3，其中A2表示横截面改变结构之后的部分区域的横截面积，A1表示横截面改变结构之前的部分区域的横截面积。事实证明，通过这样一种简单的措施，可以大大降低吸入液体或污垢颗粒的风险。此外，这样的布局可以很容易地与其他隔音措施相结合。这里，当出口通道的部分区域在横截面改变结构之后具有长度L≥1.5×D2时特别有利，其中D2描述部分区域的直径。
这些隔音措施尤其可以在于，吸声器件包括至少两个串联的吸声室，其中，所述第一吸声室通过第一连接装置在流体上与泵转子室相连并且通过第二连接装置在流体上与第二吸声室相连，其中，所述第二吸声室在流体上与所述出口开口装置相连，其中至少一个吸声器件以通道装置的形式设置用于第二连接装置和/或出口通道。
在特别有利的实施例中，第一吸声室集成在出口侧端壁中。
以有利的方式，第一吸声室由盖元件构成，盖元件布置在出口侧端壁的远离泵转子的一侧，其中第二连接装置被实施为出口侧端壁中的槽。
在一种特别有利且节省安装空间的实施例中，所述壳体组件包括闭合盖元件，所述闭合盖元件这样包围出口侧的端壁，使得构成第二吸声室。
出口开口装置设计为在出口侧端壁、泵转子壳体部件和进口侧端壁中呈连续的通道元件形式的通道装置，由此现有的壳体部件可用于出口开口，因此通过通道装置的反射特性(或者说回声特性)确保显著的吸声。以特别有利的方式，在第二和第三通道元件之间提供突然改变的横截面改变结构。或者，当突然改变的横截面改变结构在第二通道元件中通过朝向第二通道元件的接触面构成和/或在第三通道元件中通过朝向第三通道元件的接触面构成时，也可以产生突然改变的横截面改变结构。
有利地，泵单元相对于驱动电机同轴地布置，其中驱动转子的转子轴通过轴承装置支撑在入口侧端壁中。
此外对于安装空间有利的是，入口开口装置设置在入口侧的端壁上。原则上，所有类型的旋转泵机组都适用。特别优选地，作为泵单元的是叶片式泵单元。
下面，将根据附图详细说明本发明，在附图中：
图1示出根据本发明的电动的机动车真空泵装置的立体图，并且
图2示出了图1的机动车真空泵装置的泵单元和驱动电机的一部分的剖视图。
图1和2示出了电动的机动车真空泵装置2，其用于在机动车中提供例如绝对压力为100mbar或以下的真空。真空主要用作执行元件的潜在能量，例如气动制动助力器或其他气动机动车执行器。机动车真空泵的电驱动要求越来越高，因为在机动车运行过程中，机动车的内燃机并非始终在运转。
机动车真空泵装置2基本上由壳体组件4组成，壳体组件4包括驱动电机6和泵单元8。这里，驱动电机6设置在盆形的电机壳体10中，并且以已知方式具有驱动转子12(参见图2)和未详细显示的驱动电机定子。泵单元 8包括泵转子壳体14，所述泵转子壳体由入口侧端壁和出口侧端壁16、18 以及布置在入口侧端壁与出口侧端壁之间的泵转子壳体部件20组成(具体见图2)。此外，壳体组件4具有封闭盖元件22，其围绕出口侧端壁18和泵转子壳体部件20，并以形状配合的方式与进口侧端壁16接合。具有封闭盖元件22的转子壳体14通过第一法兰元件24连接到盆形的驱动电机壳体10。机动车真空泵装置2可以在中间连接有阻尼体26的情况下与机动车的车身构件相连，其中第一法兰元件24与第二法兰元件28相连。
此外，图1示出入口开口装置30，其形式为具有入口开口31的塑料管元件，所述塑料管元件被设置在入口侧端壁16中，并且从机动车执行器排出的空气通过所述入口开口导入泵单元8。附图标记32表示出口开口装置，通过泵单元8压缩的空气从所述出口开口装置经由出口开口33排出至环境。
图2示出了泵单元8以及驱动电机6的一部分的剖视图。如上所述，驱动电机6包括驱动转子12，驱动转子12抗扭地固定在驱动转子轴34上，其中驱动转子轴34还用作用于设置在泵转子壳体14的泵转子室35中的泵转子36的转子轴。这里，通过构造为滚子轴承的轴承装置38将驱动转子轴34支撑在入口侧端壁 16中。
为了良好的布局应当坚持的是，附图标记40表示用于驱动电机6供电的电气连接电缆。通过入口开口31和入口开口装置30吸入并在转子室35 中被设计为叶片转子的泵转子36压缩的空气通过第一连接装置42从转子室 35喷出。通过该第一连接装置42，压缩空气进入集成在出口侧端壁18中的第一吸声室50。为此，第一吸声室50包括盖元件52，盖元件52位于出口侧端壁18的远离泵转子36的一侧。通过该盖元件52还建立了第二连接装置54，所述第二连接装置基本上被配置为出口侧端壁18中的槽56。通过该第二连接装置54，第一吸声室50中已衰减的压缩空气被转移到第二吸声室 58。该吸声室58基本上由此制成，即封闭盖元件22包围出口侧端壁18。然后，压缩空气经由设计为通道装置60的出口开口装置32排放到环境中。这里，通道装置60由连续的第一、第二和第三通道元件62、64和66组成，并且形成相对于驱动电机6或泵单元8或其部件不开放的闭合式出口通道 68。第一通道元件62设置在出口侧端壁18中，第二通道元件64设置在泵转子壳体部件20中，并且第三通道元件66设置在入口侧端壁16中。由于通道装置60由此构成细长的出口通道68，因此可以又一次实现空气声音的附加衰减。
根据本发明，提供了一种突然改变的横截面改变结构70作为密封器件，其中A2描述横截面改变结构70之后的设计为第三通道元件66的、部分区域的横截面面积，A1描述在此设计为第二通道元件64的位于横截面改变结构70之前的、部分区域的横截面面积。出口通道68的横截面改变结构70 后的第三通道元件66的长度L为2.5x D2，其中D2描述第三通道元件66的直径。该密封器件70防止在关闭时液体和污垢颗粒由于形成的负压而流入抽真空的泵单元中，因为在横截面改变结构70的面向出口开口33的侧面上流体速度更小并且进而负压更小。在本示例性实施例中，横截面面积A2/A1的比率为4，即选择为大于3，使得负压不足以吸入颗粒。
这里，第三通道元件66中的突然改变的横截面改变结构70以简单的方式通过铸造技术来实现。作为补充或备选，当然还可以实现横截面的其他改变。

Claims (11)

1.一种电动的机动车真空泵装置，其具有：
壳体组件(4)，该壳体组件(4)具有带入口开口(31)的入口开口装置(30)和带出口开口(32)的出口开口装置(32)，该壳体组件具有泵单元(8)和驱动电机(6)，其中该泵单元(8)具有泵转子壳体(14)，该泵转子壳体由入口侧端壁和出口侧端壁(16、18)和布置在其间的泵转子壳体部件(20)组成，入口侧端壁、出口侧端壁和泵转子壳体部件围成泵转子室(35)，泵转子室中设有泵转子(36)，其中，驱动电机(6)具有电机转子(12)和电机定子，其中，设有至少一个吸声器件(50、58、60)用于降噪，其中，所述出口开口装置(32)连接至吸声器件(50、58、60)，并且其中，设有与所述泵转子室(35)相接并朝向所述出口开口(33)的密封器件(70)，
其特征在于，所述出口开口装置(32)包括相对于驱动电机(6)和泵单元(8)闭合的出口通道(68)，所述出口通道在所述出口开口(33)方向上观察具有至少一个突然改变的横截面改变结构(70)作为密封器件，其中A2/A1≥3，其中A2表示横截面改变结构(70)之后的部分区域(66)的横截面积，并且A1表示横截面改变结构(70)之前的部分区域(64)的横截面积，其中，出口开口装置(32)设计为在出口侧端壁(18)、泵转子壳体部件(20)和入口侧端壁(16)中呈连续的通道元件(62、64、66)形式的通道装置(60)。
2.按照权利要求1所述的电动的机动车真空泵装置，其特征在于，出口通道(68)在横截面改变结构之后的部分区域(66)具有长度L≥1.5×D2，其中D2描述所述部分区域(66)的直径。
3.按照权利要求1或2所述的电动的机动车真空泵装置，其特征在于，吸声器件(50、58、60)包括至少两个串联的吸声室(50、58)，其中，第一吸声室(50)通过第一连接装置(42)与泵转子室(35)在流体上相连并且通过第二连接装置(54)与第二吸声室(58)在流体上相连，并且其中，所述第二吸声室(58)与所述出口开口装置(32)在流体上相连，其中，至少一个吸声器件以通道装置(60)的形式设置用于第二连接装置(54)和/或出口通道(68)。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的电动的机动车真空泵装置，其特征在于，第一吸声室(50)集成在出口侧端壁(18)中。
5.按照前述权利要求任一项所述的电动的机动车真空泵装置，其特征在于，第一吸声室(50)由盖元件(52)构成，所述盖元件布置在出口侧端壁(18)的远离泵转子(36)的一侧，其中，第二连接装置(54)被实施为出口侧端壁(18)中的槽。
6.按照前述权利要求任一项所述的电动的机动车真空泵装置，其特征在于，所述壳体组件(4)具有闭合盖元件(22)，所述闭合盖元件包围出口侧的端壁(18)以形成第二吸声室(58)。
7.按照前述权利要求任一项所述的电动的机动车真空泵装置，其特征在于，突然改变的横截面改变结构(70)设置在第二和第三通道元件(64、66)之间。
8.按照前述权利要求任一项所述的电动的机动车真空泵装置，其特征在于，突然改变的横截面改变结构在第二通道元件(64)中通过朝向第二通道元件(64)的接触面构成和/或在第三通道元件(66)中通过朝向第三通道元件(66)的接触面(72)构成。
9.按照前述权利要求任一项所述的电动的机动车真空泵装置，其特征在于，泵单元(8)相对于驱动电机(6)同轴地布置，其中驱动转子(12)的转子轴(34)通过轴承装置(38)支撑在入口侧端壁(16)中。
10.按照前述权利要求任一项所述的电动的机动车真空泵装置，其特征在于，入口开口装置(30)设置在入口侧的端壁(16)中。
11.按照前述权利要求任一项所述的电动的机动车真空泵装置，其特征在于，泵单元(8)是叶片式泵单元。
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