CN210799313U - 一种膜片式真空泵 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种膜片式真空泵，涉及电子真空泵领域，具体而言，该新型膜片式真空泵包括有驱动凸轮以及与驱动凸轮外缘相对的两端分别抵接的至少一对真空发生组件，真空发生组件包括由底座和皮膜围合形成的空腔，底座上分别设置有与空腔连通的抽气口和排气口，真空发生组件还包括一端与皮膜密封连接的活动推杆，空腔内设置有弹性件，弹性件的两弹性端分别与底座和活动推杆伸入空腔内的一端固定；活动推杆的另一端通过转动连接的滚轮与驱动凸轮抵接，活动推杆的延伸方向朝向驱动凸轮的几何中心，保证该结构完全对称，实现真空泵同时抽气或者排气功能。

Description

一种膜片式真空泵

技术领域

本申请涉及电子真空泵领域，具体而言，涉及一种膜片式真空泵。

背景技术

真空助力器是利用真空(负压)来增加驾驶员施加于踏板上力的部件。新能源汽车没有发动机，因此就没有稳定的真空来源，故需要额外为真空助力器提供真空源。

真空泵可以提供稳定的真空源。目前真空泵有活塞泵、叶片泵和膜片式真空泵三种。活塞泵由于运转时润滑不好，耐久性能差，噪音极大，基本已被淘汰；叶片泵在工作过程中叶片和泵体内壁是高速干摩擦，会产生较大的噪音和高温烧蚀，因此叶片泵不能长时间连续工作；膜片式真空泵是目前能够连续工作的最常用的真空泵。

现有膜片式真空泵常用的结构是一个驱动凸轮带动的曲柄连杆机构，曲柄连杆在运动过程中带动皮膜使密封容器体积增大(吸气)或者体积减小(排气)，将外接空气抽走，提供稳定的真空源，但是，驱动凸轮带动的曲柄连杆机构中的两个膜片式真空泵，一个在排气时，另一个恰好在抽气时，不能同时排气或同时抽气。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种膜片式真空泵，能够实现一对真空发生组件同时排气或者同时抽气的功能。

本实用新型实施例是这样实现的：

一种膜片式真空泵，包括：驱动凸轮以及与驱动凸轮外缘相对的两端分别抵接的至少一对真空发生组件，真空发生组件包括由底座和皮膜围合形成的空腔，底座上分别设置有与空腔连通的抽气口和排气口，真空发生组件还包括一端与皮膜密封连接的活动推杆，空腔内设置有弹性件，弹性件的两弹性端分别与底座和活动推杆伸入空腔内的一端固定；活动推杆的另一端通过转动连接的滚轮与驱动凸轮抵接，活动推杆的延伸方向朝向驱动凸轮的几何中心。驱动凸轮与驱动器的输出轴传动连接，驱动凸轮转动以推动活动推杆的端部压缩弹性件并带动皮膜压缩空腔，真空发生组件的抽气口之间相互连通且设置有一个进口，真空发生组件的出气口之间相互连通且设置有一个出口。

在本实用新型较佳的实施例中，与驱动凸轮外缘抵接设置有两对真空发生组件，每一对的两个真空发生组件中的活动推杆的运动方向相反，两个活动推杆的延伸线相连且过凸轮的几何中心，两对真空发生组件的活动推杆的延伸线相互垂直。

在本实用新型较佳的实施例中，真空发生组件还包括导轨，导轨的轨道方向朝向驱动凸轮的几何中心，活动推杆在导轨中运动。

在本实用新型较佳的实施例中，活动推杆为矩形杆，矩形杆的一侧面与导轨的轨道面相接触。

在本实用新型较佳的实施例中，导轨包括沿同一轨道方向间隔设置的第一子导轨和第二子导轨。

在本实用新型较佳的实施例中，在皮膜与底座相对的一侧表面中心设置有开口，空腔内设置有套设于开口的皮膜座，皮膜座与活动推杆的端部通过螺钉固定连接。

在本实用新型较佳的实施例中，真空发生组件的抽气口设置有进气单向阀，真空发生组件的出气口设置有出气单向阀。

在本实用新型较佳的实施例中，皮膜和为橡胶材质，皮膜座为金属材质。

在本实用新型较佳的实施例中，弹性件为压缩弹簧。

本实用新型的有益效果包括：

本实用新型提供了一种膜片式真空泵，该膜片式真空泵通过在驱动凸轮外缘相对的两端分别设置至少一对真空发生组件，实现膜片式真空泵同时工作的功能，真空发生组件包括由底座和皮膜围合形成的空腔，还包括一端与皮膜密封连接的活动推杆，空腔内设置有弹性件，弹性件的两弹性端分别与底座和活动推杆伸入空腔内的一端固定，驱动凸轮与驱动器的输出轴传动连接，驱动凸轮转动以推动活动推杆的端部压缩弹性件并带动皮膜压缩空腔，活动推杆的运动状态改变空腔的体积，实现膜片式真空泵抽气或者排气功能，底座上分别设置有与空腔连通的抽气口和排气口，抽气口之间相互连通且设置有一个进口，真空发生组件的出气口之间相互连通且设置有一个出口，从而实现膜片式真空泵高效地抽气或者排气，活动推杆的另一端通过转动连接的滚轮与驱动凸轮抵接，活动推杆的延伸方向朝向驱动凸轮的几何中心，避免使用平衡块，减小振动。由此可以得到该结构能够实现真空泵同时排气或者同时抽气功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实例提供的膜片式真空泵结构示意图；

图2为本实用新型实例提供的膜片式真空泵驱动器结构示意图。

图标：100-驱动器；110-驱动器轴承；120-驱动凸轮轴承；130-平键；200-驱动凸轮；300-膜片式真空泵；310-活动推杆；320-皮膜；330-抽气口；331-进气单向阀；332-抽气连接管；340-排气口；341-排气单向阀；342-排气连接管；350-皮膜座；360-螺钉；370-压缩弹簧；380-底座；390-空腔；400-真空发生组件；410-第一子导轨；420-第二子导轨；430-滚轮。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“水平”、“内”、“外”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

请参照图1，本实用新型实施例提供了一种膜片式真空泵300，如图1所示包括：驱动凸轮200以及与驱动凸轮200外缘相对的两端分别抵接的至少一对真空发生组件400，这种布置结构能够实现膜片式真空泵300同时抽气或者同时排气的功能。

本实用新型实施例中的真空发生组件400，指的是能够实现真空环境形成的组件或装置，具体地，真空发生组件400包括由底座380和皮膜320围合形成的空腔390，底座380上分别设置有与空腔390连通的抽气口330和排气口340，真空发生组件400还包括一端与皮膜320密封连接的活动推杆310，空腔390内设置有弹性件，弹性件的两弹性端分别与底座380和活动推杆310伸入空腔390内的一端固定；活动推杆310的另一端通过转动连接的滚轮430与驱动凸轮200抵接，活动推杆310的延伸方向朝向驱动凸轮200的几何中心。

驱动凸轮200与驱动器100的输出轴传动连接，当真空发生组件400的滚轮430与驱动凸轮200的短边接触，呈如图1所示B状态，驱动凸轮200转动以推动活动推杆310的端部压缩弹性件并带动皮膜320压缩空腔390，空腔390体积变小，空腔390内压强增大，抽气口330关闭，排气口340打开，膜片式真空泵300开始排气。

当真空发生组件400的滚轮430与驱动凸轮200的长边接触，呈如图1所示C状态，驱动凸轮200转动，压缩弹性件回位，弹性势能转化成机械能，以推动活动推杆310的端部并带动皮膜320外扩空腔390，空腔390体积变大，空腔390内压强减小，抽气口330打开，排气口340关闭，膜片式真空泵300开始抽气。

真空发生组件400的抽气口330之间相互连通且设置有一个进口，真空发生组件400的排气口340之间相互连通且设置有一个出口，提高抽气和排气的膜片式真空泵300工作效率。

需要说明的是，驱动凸轮200外缘相对的两端是指驱动凸轮200外缘上两点关于驱动凸轮200几何中心对称，且两点的连线过驱动凸轮200的几何中心；本实用新型实施例的膜片式真空泵300结构中至少有一对真空发生组件400分别抵接在驱动凸轮200外缘的两端，一对真空发生组件400的活动推杆310的延伸方向朝向驱动凸轮200的几何中心，连接活动推杆310的滚轮430中心的连线过驱动凸轮200的几何中心。此外，真空发生组件400可以有两对、三对或者多对，都适用于本结构，本领域技术人员应当知晓，真空发生组件400对数越多，本实用新型实施例的膜片式真空泵300的工作效率越高，但同时成本也有所提高，本领域技术人员可根据实际需要进行真空发生组件400数量的对应设置；滚轮430抵接在驱动凸轮200边缘，滚轮430滚动以配合驱动凸轮200的转动，可以减少滚轮430与驱动凸轮200之间的摩擦力，提高驱动器100输出动力的利用率。

在本实施例中，请参照图2，驱动器100的动力通过输出轴传给驱动凸轮200，驱动凸轮200套设于输出轴上，结构中还可以有平键130，平键130在输出轴上限定驱动凸轮200转动，保证驱动凸轮200和输出轴的转动一致，驱动器轴承110和驱动凸轮轴承120分别安装在驱动凸轮200的两侧。

在本实施例中，弹性件推动活动推杆310移动，其中弹性件设置的目的是在膜片式真空泵300抽气过程中能够压缩，膜片式真空泵300排气过程中能够将弹性件压缩的势能转化为推动活动推杆310的机械能，实现这两个功能的弹性件，在实施例中选压缩弹簧370，压缩弹簧370一端固定在底座380上，另一端通过抵接在皮膜座350上，螺钉360连接皮膜座350和活动推杆310一端。结构中还可以有进气单向阀331和排气单向阀341，使得膜片式真空泵300排气或者抽气过程中气密性良好。在膜片式真空泵300驱动器100带动驱动凸轮200逆时针旋转，活动推杆310带动皮膜320回位，空腔390体积变大，抽气口330安装有进气单向阀331，进气单向阀331打开，排气口340安装有排气单向阀341，排气单向阀341关闭，外界空气进入空腔390，驱动凸轮200沿逆时针方向旋转90°，空腔390抽气过程结束，驱动凸轮200沿逆时针继续旋转，驱动凸轮200推动活动推杆310移动挤压压缩弹簧370，活动推杆310带动皮膜320向空腔390伸入，空腔390体积减小，进气单向阀331关闭，排气单向阀341打开，排出空腔390中的空气，驱动凸轮200沿逆时针方向继续旋转90°，空腔390排气过程结束，结构中还包括抽气连接管332和排气连接管342，每个真空发生组件400中进气单向阀331通过抽气连接管332接通，每个真空发生组件400中排气单向阀341通过排气连接管342接通，提高膜片式真空泵工作效率。需要说明的是，进气单向阀331连接一个密封容器，密封容器中的空气不停地被膜片式真空泵300抽走，密封容器获得一个稳定的真空源，既能实现膜片式真空泵300同时抽气或者排气，又能实现膜片式真空泵300高效工作。

在本实施例中，与驱动凸轮200外缘抵接设置有两对真空发生组件400，每一对的两个真空发生组件400中的活动推杆310的运动方向相反，实现两个膜片式真空泵300同时抽气或者排气，工作效率高，两个活动推杆310的延伸线相连且过凸轮的几何中心，两对真空发生组件400的活动推杆310的延伸线相互垂直保证每一对膜片式真空泵300对心对称布置在驱动凸轮200外边缘两端，采用完全对称的结构，振动较小。

本实用新型提供了一种膜片式真空泵300，该膜片式真空泵300通过其包括有驱动凸轮200以及与在驱动凸轮200外缘相对的两端分别抵接设置的至少一对真空发生组件400，实现膜片式真空泵300同时工作的功能，真空发生组件400包括由底座380和皮膜320围合形成的空腔390，还包括一端与皮膜320密封连接的活动推杆310，空腔390内设置有压缩弹簧370，压缩弹簧370的两弹性端分别与底座380和活动推杆310伸入空腔390内的一端固定，驱动凸轮200与驱动器100的输出轴传动连接，驱动凸轮200转动以推动活动推杆310的端部压缩压缩弹簧370并带动皮膜320压缩空腔390，活动推杆310的运动状态改变空腔390的体积，实现膜片式真空泵300抽气或者排气功能，底座380上分别设置有与空腔390连通的抽气口330和排气口340，抽气口330之间相互连通且设置有一个进口，真空发生组件400的排气口340之间相互连通且设置有一个出口，从而实现膜片式真空泵300高效地抽气或者排气，活动推杆310的另一端通过转动连接的滚轮430与驱动凸轮200抵接，活动推杆310的延伸方向朝向驱动凸轮200的几何中心，避免使用平衡块，减小振动，由此可以得到该结构能够实现真空泵同时排气或者同时抽气功能。

在本实施例中，请参照图1，真空发生组件400还包括导轨，导轨的轨道方向朝向驱动凸轮200的几何中心，活动推杆310在导轨中运动，其中，导轨固定安装，活动推杆310可以在导轨中做直线往返运动。

导轨的设置保证了活动推杆310直线运动，而且直线运动的方向朝向驱动凸轮200的几何中心，使得每对真空发生组件400在运动过程中关于驱动凸轮200几何中心对称。

进一步地，请参照图1,活动推杆310为矩形杆，矩形杆的一侧面与导轨的轨道面相接触，需要说明的是，矩形杆不容易发生转动，安装好矩形杆其中一个面与导轨一个面相接触，既保证了活动推杆310在运动过程中不发生转动和侧翻，又保证了活动推杆310在导轨运动过程中的平稳性。

进一步地，请参照图1，导轨包括沿同一轨道方向间隔设置的第一子导轨410和第二子导轨420，导轨内部含有循环滑动的钢球，活动推杆310在第一子导轨410与第二子导轨420之间的接触是纯滚动，降低两接触面的摩擦力，提高驱动器100输出功率的利用率。

在本实施例中，请参照图1，在皮膜320与底座380相对的一侧表面中心设置有开口，空腔390内设置有套设于开口的皮膜座350，皮膜座350与活动推杆310的端部通过螺钉360固定连接，使活动推杆310在运动过程中改变皮膜320的状态，实现空腔390体积的改变，从而实现膜片式真空泵的抽气或者排气的工作状态。

进一步地，请参照图1，真空发生组件400的抽气口330设置有进气单向阀331，真空发生组件400的排气口340设置有排气单向阀341，既保证抽气或者排气气密性，又能实现气体的单向进出控制。

进一步地，皮膜320为橡胶材质，皮膜座350为金属材质，具体制作过程是制作好金属皮膜座350，将皮膜座350放入制作皮膜320的模腔中，将液态橡胶注入到模腔中进行硫化，成型制品，橡胶材质皮膜320可以实现随着活动推杆310运动状态发生改变，从而实现空腔390体积发生改变。

此外，弹性件为压缩弹簧370，压缩弹簧370弹性势能较大，空腔390体积增大过程依赖于压缩弹簧370的推力推动活动推杆310运动。

综上，本实用新型实施例提供了一种膜片式真空泵，其包括有：驱动凸轮200以及与驱动凸轮200外缘相对的两端分别抵接的至少一对真空发生组件400，这种布置结构能够实现膜片式真空泵300同时抽气或者同时排气的功能。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种膜片式真空泵，其特征在于，包括：驱动凸轮以及与所述驱动凸轮外缘相对的两端分别抵接的至少一对真空发生组件，所述真空发生组件包括由底座和皮膜围合形成的空腔，所述底座上分别设置有与所述空腔连通的抽气口和排气口，所述真空发生组件还包括一端与所述皮膜密封连接的活动推杆，所述空腔内设置有弹性件，所述弹性件的两弹性端分别与所述底座和所述活动推杆伸入所述空腔内的一端固定；所述活动推杆的另一端通过转动连接的滚轮与所述驱动凸轮抵接，所述活动推杆的延伸方向朝向所述驱动凸轮的几何中心；

所述驱动凸轮与驱动器的输出轴传动连接，所述驱动凸轮转动以推动所述活动推杆的端部压缩所述弹性件并带动所述皮膜压缩所述空腔，所述真空发生组件的抽气口之间相互连通且设置有一个进口，所述真空发生组件的出气口之间相互连通且设置有一个出口。

2.根据权利要求1所述的膜片式真空泵，其特征在于，与所述驱动凸轮外缘抵接设置有两对所述真空发生组件，每一对的两个所述真空发生组件中的活动推杆的运动方向相反，两个所述活动推杆的延伸线相连且过所述凸轮的几何中心，两对所述真空发生组件的活动推杆的延伸线相互垂直。

3.根据权利要求1或2所述的膜片式真空泵，其特征在于，所述真空发生组件还包括导轨，所述导轨的轨道方向朝向所述驱动凸轮的几何中心，所述活动推杆在所述导轨中运动。

4.根据权利要求3所述的膜片式真空泵，其特征在于，所述活动推杆为矩形杆，所述矩形杆的一侧面与所述导轨的轨道面相接触。

5.根据权利要求4所述的膜片式真空泵，其特征在于，所述导轨包括沿同一轨道方向间隔设置的第一子导轨和第二子导轨。

6.根据权利要求1所述的膜片式真空泵，其特征在于，在所述皮膜与所述底座相对的一侧表面中心设置有开口，所述空腔内设置有套设于所述开口的皮膜座，所述皮膜座与所述活动推杆的端部通过螺钉固定连接。

7.根据权利要求1所述的膜片式真空泵，其特征在于，所述真空发生组件的抽气口设置有进气单向阀，所述真空发生组件的出气口设置有出气单向阀。

8.根据权利要求6所述的膜片式真空泵，其特征在于，所述皮膜为橡胶材质，所述皮膜座为金属材质。

9.根据权利要求1所述的膜片式真空泵，其特征在于，所述弹性件为压缩弹簧。

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