CN203892194U - 回转式叶片泵和止回阀 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种回转式叶片泵，其包括包围着空气室的外罩。进气孔延伸至空气室。止回阀与进气孔连接，并包括具有第一侧和第二侧的挡块。螺旋弹簧接合第一侧并使第二侧倚靠着阀座偏置。多孔体设置于螺旋弹簧和空气室之间来防止回流液体。本实用新型还提供了一种真空泵的进气孔的止回阀。通过本实用新型的技术方案，可抑制回流液体到达制动助力器，并因此可防止由回流液体引起的助力器部件的劣化；此外，本实用新型还可缓冲进气流，并因此减少噪音。

Description

回转式叶片泵和止回阀
技术领域
本实用新型总的来说涉及一种真空泵，更具体地，涉及一种用于同车辆制动助力器联用的回转式叶片泵的止回阀。
背景技术
对于车辆，特别是具有盘式制动器的车辆，在车辆制动系统中包括用于降低刹车所需的踏板压力量的制动助力器变得越来越常见。一般认为，制动助力器使用真空来增加踏板施加给主缸的作用力，从而使驾驶员更容易地接合制动器并降低车辆的速度。在一些制动系统中，诸如在以柴油机和电动机运转的车辆中，制动助力器可使用独立的真空泵来为主缸提供真空。这些真空泵有时会发出很大的噪音并包括可能回流到主缸的润滑油。这种回流可使制动助力器之内的弹性部件以及通向制动助力器的部件劣化，如此，除可能影响制动系统的有效性外，也可能产生额外的噪音。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够抑制回流液体的回转式叶片泵和止回阀。
根据本实用新型的一方面提供了一种回转式叶片泵，包括包围空气室的外罩。进气孔延伸至空气室。止回阀与进气孔连接并包括具有第一侧和第二侧的挡块。螺旋弹簧与挡块的第一侧接合并使挡块的第二侧倚靠着阀座偏置。多孔体被设置在螺旋弹簧和空气室之间以防止回流液体。
优选地，止回阀连接在进气孔和延伸至车辆制动助力器的空气管路之间，并且回流液体包括在空气室内沿着与进入进气孔的气流相反的方向迁移的机油。
优选地，多孔体包括配置成允许气流进入空气室并防止液体迁移至止动块的泡沫金属。
优选地，还包括导管，从进气孔正交地延伸以形成L形，其中，多孔体和螺旋弹簧在导管内延伸并远离进气孔支撑挡块。
优选地，导管包括朝向导管的中心轴向内突出以邻接挡块的第二侧的周缘的阀座。
优选地，多孔体包括刚性地支撑螺旋弹簧远离进气孔的结构框架，并且结构框架围绕着一块泡沫金属并包括允许气流进入空气室的开口。
根据本实用新型的另一方面提供了一种用于车辆制动助力器的回转式叶片泵，包括包围着圆柱形室的外罩。进气孔延伸至圆柱形室以输送气流。止回阀被置于进气孔之内且包括可在打开位置和闭合位置之间移动的弹性挡块。弹簧使处于闭合位置的弹性挡块远离圆柱形室并倚靠着阀座偏置以限制气流。多孔体被置于弹簧和圆柱形室之间以防止回流液体从圆柱形室迁移至弹性挡块。
优选地，回流液体包括在圆柱形室内沿与气流相反的方向迁移的润滑油。
优选地，多孔体包括开孔泡沫金属。
优选地，进气孔包括与阀座相对并且支撑多孔体的底座表面。
优选地，多孔体包括在底座表面和弹簧之间延伸用于远离底座表面刚性地支撑弹簧的结构框架。
优选地，结构框架围绕着一块泡沫金属并包括在弹性挡块处于打开位置时允许气流进入圆柱形室的开口。
优选地，还包括转子，偏心地连接在圆柱形空气室内；以及可滑动地连接于转子并延伸接合圆柱形空气室的内直径以形成通过进气孔抽吸气流的至少一个可扩张压力舱的至少一个叶片。
根据本实用新型的又一个方面提供了一种用于真空泵的进气孔的止回阀，包括可在堵塞进气孔的闭合位置和允许气流进入真空泵的打开位置之间移动的挡块。多孔体邻近进气孔用以防止回流液体到达挡块。压缩弹簧被连接在挡块和多孔体之间用于偏置处于闭合位置的挡块。
优选地，压缩弹簧包括螺旋弹簧。
优选地，多孔体被配置成允许气流从车辆制动助力器进入真空泵并防止回流液体越过挡块迁移至车辆制动助力器。
优选地，多孔体包括具有允许气流进入真空泵的开口的刚性框架以及邻近开口设置的一块泡沫金属。
优选地，一块泡沫金属包括具有孔的开孔结构，孔被设定尺寸以允许空气通过而阻止液体通过。
优选地，刚性框架包括围绕着一块泡沫金属的侧壁以及接合压缩弹簧的顶部件，并且开口延伸穿过侧壁和顶部件。
优选地，挡块包括第一直径，并且多孔体包括大于第一直径的第二直径。
通过本实用新型的技术方案，可抑制回流液体到达制动助力器，并因此可防止由回流液体引起的助力器部件的劣化；此外，本实用新型还可缓冲进气流，并因此减少噪音。
领域的技术人员在研究以下说明书、权利要求和附图之后，将理解本实用新型的这些和其它方面、目标和特征。
附图说明
在附图中：
图1是包括制动助力器和真空泵的车辆的俯视立体图；
图2是真空泵的仰视立体图，其示出了圆柱形室的暴露部分；
图3是延伸至圆柱形室内的进气孔以及设置在进气孔内的止回阀的俯视立体图的截面图；
图4是止回阀的一个实施例的俯视立体图；
图5是止回阀的一个实施例的分解俯视立体图；
图6是图4中所示的止回阀的仰视平面图；
图7是图4中所示的止回阀的多孔体的侧视图；
图8是沿图7中的线VIII截取的多孔体的截面图；
图9是沿图6中的线IX截取的多孔体的截面图；
图10是多孔体的俯视平面图；
图11是具有处于闭合位置的弹性挡块的止回阀的俯视立体图截面图；
图12是止回阀的俯视立体图截面图，其示出弹性挡块处于打开位置且气流通过进气孔进入空气室；
图13是止回阀的俯视立体图截面图，其中，弹性挡块处于打开位置且液体倚靠着多孔体迁移；
图14是止回阀的另一实施例的俯视立体图；
图15是止回阀的另一实施例的截面俯视立体图；
图16是止回阀的另一实施例的仰视立体图截面图，其中，止回阀置于延伸至真空泵的圆柱形室的进气孔内；
图17是真空泵的另一实施例的视立体图，其中，暴露出了圆柱形室并示出了进气孔的替代实施例。
具体实施方式
出于说明的目的，词语“上”“下”“右”“左”“后”“前”“垂直”“水平”及其派生词语应当依据图1中所定向的实用新型。然而，应理解的是除非明确作出相反说明，本实用新型可呈现各种替代的定向。还应理解的是在附图中显示和在下列说明书中说明的具体设备和工艺仅仅为权利要求书中的权利要求所设定的创造性概念的示例性实施例。因此，涉及这里所公开的实施例的具体尺寸和其它物理特征不应视为限定，除非权利要求中作了其他明示。
参照图1至图9，参考标号10通常指代回转式叶片泵，其包括围绕空气室14的外罩12。进气孔16延伸至空气室14。止回阀18与进气孔16相连接并包括具有第一侧22和第二侧24的挡块20。螺旋弹簧26接合第一侧22并使第二侧24倚靠着阀座28偏置。多孔体30置于螺旋弹簧26和空气室14之间用于防止回流液体32。
现参照图1，乘用车34被示出具有用于减小车辆34的至少一个车轮38的转动的制动系统36。所示制动系统36包括邻近车辆34的驾驶员设置的踏板40，使得驾驶员可向前移动踏板来接合制动器。踏板40与在制动助力器46的主缸44内延伸的传动轴42连接。主缸44通常包括由膜片隔开的两个压力室。主缸44的低压室配置成在使制动踏板40致动前保持低气压。一旦制动踏板40被致动，则传动轴42向前驱动膜片，如此为主缸44内的高压室填注气压高于低压室的空气，其产生的结果是向前移动传动轴42需要较小的作用力，并进而使得刹车时需要较小的作用力。在所示实施例中，真空泵10产生保留在主缸44的低压室中的低气压。对于所示的实施例，真空泵10是回转式叶片泵10。然而，可以想到，真空泵10可为另一种类型的泵。另外，可以想到，这种回转式叶片泵10以其它方式在其它用途中使用，诸如与车辆34的其它发动机部件联用。还可想到，车辆34可包括其他车辆类型，例如商用卡车、运动型多功能车以及本领域的技术人员广泛熟知的其它车辆。
如图2所示，示出了回转式叶片泵10的一个实施例，其中，去除了外罩12的一部分以露出外罩12内的圆柱形空气室14。因此，圆柱形空气室14由第一壁48、第二壁(未示出)以及圆形内直径50限定而成。内直径50具有围绕转子52的基本一致的侧壁，所述转子52偏心连接在圆柱形空气室14的内部。在所示实施例中，转子52包括单个叶片54，其可滑动地连接于且延伸穿过转子52以接合内直径50上的相对点。叶片54通常是线性的，然而可想到叶片的替代形状。叶片54中接触内直径50上的两点的远端分别具有与内直径50密封连接的浮动尖端56。由此，浮动尖端56由密封邻接内直径50的圆形部58以及向内延伸部60组成，向内延伸部60与叶片54连接并被沿径向向外偏置以在转子52转动时维持与内直径50的一致密封接触。叶片54还在第一壁和第二壁之间提供密封界面，使得叶片54将圆柱形空气室14划分为第一压力舱62和第二压力舱64，每个压力舱均相对于另一压力舱密封。正如本领域通常理解的，可以想到，替代真空泵结构可包括可提供附加压力舱的多个交替布置的叶片。
仍然参照图2，进气孔16设置在内直径50上并通常从内直径50向外延伸出空气室14。如图所示，第一压力舱62被限定在进气孔16和叶片54的一侧66之间。当转子52沿所示方向转动时，叶片54在转子52内向上滑动，而且邻近叶片的第一末端68的浮动尖端56延伸以维持与内直径50的上部70的密封连接，使得第一压力舱62扩大以将空气从进气孔16抽入到真空泵的空气室14内。转子52的继续转动使叶片54的第二端72越过进气孔16，从而捕获第一压力舱62中的空气并在空气从排气孔74排出之前将其与任何润滑液共同压缩。正如本领域通常理解的，当第一压力舱62排放空气时，第二压力舱64正从进气孔16接收空气，由此，转子52的旋转使得空气从制动助力器46基本一致地流入真空泵10。还应当理解，可通过独立的电动机、凸轮轴或本领域通常已知的其他装置来旋转转子52。
如图3所示，进气孔16从空气室14向外延伸以与相对于进气孔16正交延伸的导管76连接，从而形成L形。导管76延长以连接至通向制动助力器46(图1)的低压室的空气管路78。止回阀18设置在进气孔16内并通常设置在进气孔16与空气管路78之间。更具体地，止回阀18的多孔体30处于进气孔16和导管76之间的直角连接位置。进气孔16包括邻近导管76的圆形底座表面80，圆形底座表面80支撑多孔体30。保持脊82从底座表面80向上延伸，保持脊82位于多孔体30外侧并邻近空气室14。止回阀18在导管76内从多孔体30开始向上延伸并终止于阀座28处。阀座28朝向导管76的中心轴向内突出，从而限定大致正交于导管76的内表面88并围绕导管76的直径的保持表面86。因此，止回阀18的弹性挡块20邻接阀座28的保持表面86以将挡块20置于闭合位置90，如此在空气管路78和进气孔16之间提供密封用于防止空气或液体通过。螺旋弹簧26接合挡块20的第一侧22并在处于闭合位置时将挡块20的第二侧24倚靠着阀座28偏置。可以想到，进气孔和导管76之间的角度可包括多种可选角度，这些角度包括进气孔和导管76的直接对准。还可想到，可选地，阀座28可能设置成以其它多种角度或结构向内突出，从而维持与处于闭合位置90的挡块20之间的密封。
现参照图4和图5，止回阀18被示出具有挡块20、弹簧26和多孔体30，它们都具有大致圆柱形形状以与进气孔16和远离真空泵10(图1)的空气室14的导管76的圆柱形形状相符。然而，可以想到，止回阀18的一般形状可被修改以适应替代构形的导管76和进气孔16。在所示实施例中，弹性挡块20的第二侧24具有由围绕挡块20的外围的上凸边缘限定的凹面96；然而，在替代实施例中可使用凸面。挡块20的第一侧22包括向外径向延伸的衬圈100，以提供与螺旋弹簧26的上部102相接合的表面。弹簧26被设定尺寸以大致围绕挡块20的第一侧22的外围固定并与衬圈100相接合，此时，第一侧22的中心部分104在弹簧26的内直径50内小幅地延伸。螺旋弹簧26具有在上部102和接合多孔体30的下部106之间延伸的大致一致的直径。然而，正如本领域普通技术人员通常所理解的，可以想到，挡块20和弹簧26可能进行选择性地构造，诸如提供具有锥形直径的弹簧、替代形状或不同类型的压缩弹簧。还可以想到，挡块20可包括不同于弹性体的替代材料，例如聚合物或金属材料。
如图5至图9所示，止回阀18的多孔体30包括结构框架108，其刚性地支撑弹簧26来使挡块20倚靠着阀座28偏置。结构框架108通常围绕一块泡沫金属110，泡沫金属110被配置成允许气流进入空气室14而阻止液流迁移至挡块20。结构框架108包括管状形侧壁112以及三个槽形侧部开口114，三个侧部开口114围绕侧壁112水平对齐地间隔设置。如图8所示，侧部开口114围绕侧壁112的周缘等间距设置以在侧壁112的周缘之间形成支撑件116，支撑件116具有与侧壁112的曲率相符的弧形形状。如图7所示，侧部开口114设置在侧壁112的中间纵向部118处，该中间纵向部118通常位于底座表面80(图3)和弹簧的下部106之间。如图9所示，在侧部开口114的下面，隔板120分隔了结构框架108的内部空间并提供了将泡沫金属110支撑在底座表面80(图3)上方的表面。隔板120大致水平地延伸并连续地横跨侧壁112的直径。可以想到，在其他实施例中，侧部开口114可具有多种形状、数量以及在侧壁112上的分布图案。
进一步参照图5至图10，结构框架108还包括盖罩件122，盖罩件122与侧壁112的顶部边缘124连接并围绕侧壁112的圆周与顶部边缘124密封接合。盖罩件122包括一系列顶部开口126，顶部开口126延伸穿过顶部件到达在所示实施例中由泡沫金属110占据的多孔体30的中央区域。顶部开口126包括分布在等间距围绕盖罩件122的凸起部132的4个椭圆孔130之间的4个小圆孔128。凸起部132具有位于盖罩件122中心的大圆孔134并配置成位于螺旋弹簧26的直径内。结构框架108的顶部开口126和侧部开口114共同使得空气从制动助力器46流向真空泵10的空气室14(图1)，如此迫使空气流过包含在结构框架108内的泡沫金属110。同样可以想到，在其他实施例中，顶部开口126可包括多种形状、数量以及在盖罩件122上的分布图案。
在图5至图10所示的实施例中，泡沫金属110包括在多孔体30的结构框架108内。这块泡沫金属110具有圆柱形状以占据由侧壁112包围且包括在盖罩件122和隔板120之间的内部空间。泡沫金属110通常具有开孔结构，从而允许空气轻易地穿过其内的开口并由于液体的表面张力而限制液体流过多孔体30。进一步地，泡沫金属110通常包括铝材料；然而，可以想到，泡沫金属110可额外或选择性地包括其他轻质金属。也可以想到，泡沫金属110可通过具有相似开孔结构的替代材料或同时具有用于空气流动的高孔隙度和保持或限制液体流动的倾向的材料组合来增补或代替。例如，泡沫金属110可由多孔碳基衬底或本领域熟知的其他相似材料替代。
现参照图11和图12，如上文所述，真空泵10的转子52的转动在进气孔16内产生低气压。在挡块20的第一侧22达到低气压的阈值水平时，会引起挡块20的第二侧24与阀座28脱离接合，并因此压缩挡块20与多孔体30之间的弹簧26以允许空气流入真空泵10的空气室14。更具体地，挡块20从闭合位置90远离阀座28的至少一部分移动至图12所示的打开位置136。在打开位置136处，从空气管路78(图3)和导管76抽吸气流92，气流92流经弹簧26，然后通过连续地穿过顶部开口126、泡沫金属110以及多孔体30的侧部开口114进入空气室14。上述过程缓冲了一部分进气流，并因此减少了进气流所产生的噪音。
此外，如图13所示，由于转子52连续旋转，用于叶片和转子52的润滑液(例如机油)被在空气室14中搅拌并以与气流相反的方向迁移到进气孔16的侧面且沿该侧面向内迁移，这被显示为回流液体32进入进气孔16。多孔体30的侧壁112最先限制回流液体32进入导管76，这就要求回流液体32迁移更大的距离来穿过侧部开口。如果回流液体32未被侧壁112限制，则回流液体32将进入侧开口并试图迁移穿过泡沫金属110；然而，泡沫金属110将限制回流液体32的进一步迁移并极大地降低回流液体32到达弹性挡块20、空气管路78以及制动助力器46(图1)的可能性，已经发现，回流液体到这些部件会使这些部件劣化并导致制动系统36的噪声和低效率。例如，回流液体32可导致挡块20的第二侧24与阀座28之间的粘性接合，如此在挡块20从闭合位置90移动到打开位置136时会增加噪音。
图14至图16示出了止回阀18的另一实施例，其省去了挡块20和弹簧26。在本实施例中，止回阀18包括具有细长结构框架142的多孔体140，多孔体140在底座表面80和阀座28之间延伸。细长结构框架142的侧壁144同样具有圆柱形形状并包括三个侧部开口146。侧部开口146在侧壁144的邻近阀座28的提升部148处形成，这就要求任意的回流液体32(图13)越过进气孔16和导管76之间的直角并在导管76内迁移相当远的距离。而且，如图15和图16所示，隔板150直接在侧部开口146下方处将由侧壁144包围的内部区域分隔开。在本实施例中，泡沫金属152被间隔设置在隔板150上方并具有与阀座28近似对齐的上表面154。凸缘156从侧壁144的上部158向外径向延伸以邻接阀座28，从而将多孔体140保持在阀座28和底座表面80之间。泡沫金属152同样用以防止回流液体32流入侧部开口146并进一步迁移至空气管路78或制动助力器46(图1)。
如图17所示，同样示出了进气孔160的另一实施例。在本实施例中，进气孔160被置于空气室14的内直径50的下部162处，此时其更加靠近转子52。将进气孔160重新定位至所示较低位置会通过转子52的转动而产生更强的真空压力。更强的真空压力会增加进入空气室14的空气流并减小回流液体32迁移到进气孔160中的可能性。这种替代设置的进气孔160可不包括与进气孔160连接的止回阀18，或者，其可与上述止回阀18组件或其变体结合，以进一步阻止回流液体32并减少由进气流引起的噪音。
本领域技术人员应当理解，所述的实用新型和其他部件的结构不局限于任何特定材料。本文公开的本实用新型的其他示例性实施例可以由多种材料形成，除非本实用新型另有描述。
出于公开的目的，术语“连接”通常表示两个部件直接或间接相互接合(电气的或机械的)。这种接合本质上是固定的或者本质上是活动的。这种接合可以由这两个部件(电气的或机械的)和任何中间部件来实现，这些中间部件彼此集成为单一整体或者中间部件可以与上述两个部件集成为单一整体。这种接合本质上是永久性的或者本质上是可拆卸的或可释放的，除非另有规定。
还应当注意，示例性实施例中所示的本实用新型部件的结构和设置仅是示例性的。尽管本公开中仅详细描述了一些本实用新型的实施例，但是本领域技术人员阅读过本公开后可以很容易地意识到，在不实质性偏离所述主题的教导和优势的情形下，可以有多种变形(例如，改变多种部件的大小、尺寸、结构、形状和比例，参数值，安装方式，材料的使用，颜色，定向等)。例如，示出为整体形成的构件可以由多个部件构成，或者示出为多个部件的构件可以整体形成；接触面的操作可以颠倒或做出其它改变；结构件和/或构件的长度或宽度、或者系统中的连接器或其它构件均可以改变；构件之间的调整位置的种类或数量也可以改变。应当注意，系统的部件和/或组件可以由可提供足够的强度或耐用性的多种材料中的任一种构成，该材料可以具有多种颜色、质地和组合。因此，所有的这些变形均包括在本实用新型的范围之内。可以对优选的以及其它示例性实施例在设计、操作条件、布置方式作出其它替代、修改、变化和省略，而不偏离本实用新型的精神。
应该理解，所述工艺中任何所述工序或步骤可以与其它公开的工序或步骤相结合以形成本实用新型范围内结构。本文公开的示例性结构和工序均是出于示例性的目的并且不应视为限定。
还应该理解，在不背离本实用新型构思的情况下，可以对上述结构和方法进行变化和修改，并且可以进一步理解，除非另外指定，否则这些构思被权利要求所覆盖。

Claims (10)

1.一种回转式叶片泵，其特征在于，包括： 
外罩，包围着空气室； 
进气孔，延伸至所述空气室；以及 
止回阀，与所述进气孔连接并包括： 
挡块，具有第一侧和第二侧； 
螺旋弹簧，与所述第一侧接合并使所述第二侧倚靠着阀座偏置；和 
置于所述螺旋弹簧和所述空气室之间以防止回流液体的多孔体。 
2.根据权利要求1所述的回转式叶片泵，其特征在于，所述止回阀连接在所述进气孔和延伸至车辆制动助力器的空气管路之间，并且所述回流液体包括在所述空气室内沿着与进入所述进气孔的气流相反的方向迁移的机油。 
3.根据权利要求1所述的回转式叶片泵，其特征在于，所述多孔体包括配置成允许气流进入所述空气室并防止液体迁移至止动块的泡沫金属。 
4.根据权利要求1所述的回转式叶片泵，其特征在于，还包括： 
导管，从所述进气孔正交地延伸以形成L形，其中，所述多孔体和所述螺旋弹簧在所述导管内延伸并远离所述进气孔支撑所述挡块。 
5.根据权利要求4所述的回转式叶片泵，其特征在于，所述导管包括朝向所述导管的中心轴向内突出以邻接所述挡块的第二侧的周缘的阀座。 
6.根据权利要求4所述的回转式叶片泵，其特征在于，所述多孔体包括刚性地支撑所述螺旋弹簧远离所述进气孔的结构框架，并且所述结构框架围绕着一块泡沫金属并包括允许气流进入所述空气室的开口。 
7.一种用于车辆制动助力器的回转式叶片泵，其特征在于，包括： 
外罩，包围着圆柱形室； 
延伸至所述圆柱形室来输送气流的进气孔；以及 
止回阀，置于所述进气孔内并包括： 
弹性挡块，可在打开位置和闭合位置之间移动； 
使处于所述闭合位置的弹性挡块远离所述圆柱形室并倚靠着阀座偏置以限制所述气流的弹簧；以及 
置于所述弹簧和所述圆柱形室之间以防止回流液体从所述圆柱形室迁移至所述弹性挡块的多孔体。 
8.根据权利要求7所述的回转式叶片泵，其特征在于，所述进气孔包括与所述阀座相对并且支撑所述多孔体的底座表面。 
9.根据权利要求7所述的回转式叶片泵，其特征在于，还包括： 
转子，偏心地连接在所述圆柱形空气室内；以及 
可滑动地连接于所述转子并延伸接合所述圆柱形空气室的内直径以形成通过所述进气孔抽吸所述气流的至少一个可扩张压力舱的至少一个叶片。 
10.一种用于真空泵的进气口的止回阀，其特征在于，包括： 
挡块，可在堵塞进气孔的闭合位置和允许气流进入真空泵的打开位置之间移动； 
用于防止回流液体到达所述挡块的多孔体；以及 
连接在所述挡块和所述多孔体之间用于偏置处于所述闭合位置的挡块的压缩弹簧。 
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