DE102006060645B4 - Motor-pump unit - Google Patents
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Abstract
Motor-Pumpenaggregat (1), welches als eine Vakuumpumpe zur Bereitstellung von Druck für einen Vakuumverstärker einer Kraftfahrzeugbremsanlage vorgesehen ist, umfassend eine als eine pneumatische Membranpumpe ausgebildete Pumpe (2) und einen die Pumpe (2) antreibenden elektrischen Motor (3), wobei die Pumpe wenigstens einen Arbeitsraum (7) aufweist, welchem (Arbeitsraum (7) jeweils ein Einlasskanal (11) mit Einlassventil (12) und ein Auslasskanal (13) mit Auslassventil (14) zugeordnet sind, wobei die Pumpe einen Schalldämpfer (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Pumpe (2) zur Schalldämpfung wenigstens ein Auslasskanal (13) in einem Arbeitsraumdeckel (6) und einem Pumpengehäuse (5) derart angeordnet vorgesehen ist, dass aus dem Arbeitsraum (7) verdrängte Luft in einen Innenraum (28) des Pumpengehäuses (5) geleitet wird, wobei die Pumpe (2) im Bereich des Innenraumes (28) eine Luftauslasseinheit (29) und ein drittes Ventil (16) als Bestandteil der Luftauslasseinheit (29) aufweist, durch welchen die Luft aus dem Innenraum (28) in die Atmosphäre austritt.Motor-pump unit (1), which is provided as a vacuum pump for providing pressure for a vacuum booster of a motor vehicle brake system, comprising a pump (2) designed as a pneumatic diaphragm pump and an electric motor (3) driving the pump (2), the The pump has at least one working chamber (7) to which an inlet channel (11) with an inlet valve (12) and an outlet channel (13) with an outlet valve (14) are assigned, the pump having a silencer (15), characterized in that at least one outlet channel (13) is provided in a work space cover (6) and a pump housing (5) in the pump (2) for soundproofing in such a way that air displaced from the work space (7) into an interior space (28) of the pump housing (5), the pump (2) having an air outlet unit (29) and a third valve (16) as part of the air outlet unit (29) in the area of the interior (28) has through which the air exits from the interior (28) into the atmosphere.
Description
Die Erfindung betrifft ein Motor-Pumpenaggregat umfassend eine Pumpe und einen die Pumpe antreibenden elektrischen Motor, wobei die Pumpe wenigstens einen Arbeitsraum aufweist, welchem (Arbeitsraum) jeweils ein Einlasskanal mit Einlassventil und ein Auslasskanal mit Auslassventil zugeordnet sind, wobei die Pumpe einen Schalldämpfer aufweist.The invention relates to a motor-pump unit comprising a pump and an electric motor driving the pump, the pump having at least one working chamber, to which (working chamber) an inlet channel with an inlet valve and an outlet channel with an outlet valve are assigned, the pump having a silencer.
Aus
Aus der
Um eine gute Geräuschabsorption zu erzielen, weisen bekannte Motor-Pumpenaggregate einen Schalldämpfer mit einem Schalldämpfungselement auf, welches jedoch den Durchfluss des geförderten Mediums stark behindert. Daher weisen diese bei geringen Geräuschemissionen den Nachteil auf, dass beispielsweise der Druck in der Pumpe zu stark ansteigt und dadurch der Wirkungsgrad der Pumpe sinkt. Weiter führen die Schalldämpfungsmaßnahmen oft zum Wärmestau in der Pumpe, wodurch sich die Lebensdauer der Pumpe wesentlich verkürzt.In order to achieve good noise absorption, known motor-pump assemblies have a silencer with a silencer element which, however, severely impedes the flow of the conveyed medium. Therefore, with low noise emissions, these have the disadvantage that, for example, the pressure in the pump increases too much and the efficiency of the pump decreases as a result. Furthermore, the soundproofing measures often lead to heat build-up in the pump, which significantly shortens the service life of the pump.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Motor-Pumpenaggregat bereitzustellen, welches bei unverminderter Pumpenleistung und langer Lebensdauer den Anforderungen in Bezug auf den akustischen Komfort Rechnung trägt.It is therefore the object of the present invention to provide an improved motor-pump unit which, with undiminished pump performance and a long service life, takes into account the requirements with regard to acoustic comfort.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Pumpenaggregat mit Merkmalskombination nach dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a pump unit with a combination of features according to independent claim 1.
Ein drittes Ventil zur Schalldämpfung kann derart ausgelegt werden, dass es bei einer geringen Druckdifferenz öffnet. Gleichzeitig kann es die Geräusche beim Ein- oder Auslass des Mediums ohne negative Wirkung auf den Durchlass des Mediums dämpfen. Ein Wärmestau in der Pumpe wird dadurch verhindert.A third valve for sound dampening can be designed in such a way that it opens when there is a small pressure difference. At the same time, it can dampen the noises when the medium enters or exits without any negative effect on the passage of the medium. This prevents heat from building up in the pump.
Hierzu ist die Pumpe vorzugsweise als pneumatische Doppelmembranpumpe mit zwei gegenüberliegenden Membranen ausgebildet, welche jeweils zwischen einem Pumpengehäuse und einem Arbeitsraumdeckel eingespannt ist und dadurch den Arbeitsraum begrenzt und welche mittels eines Antriebs bewegbar sind.For this purpose, the pump is preferably designed as a pneumatic double diaphragm pump with two opposing diaphragms, which are each clamped between a pump housing and a work space cover and thereby delimit the work space and which can be moved by means of a drive.
Erfindungsgemäß sind die Auslasskanäle in den Arbeitsraumdeckeln und im Pumpengehäuse derart angeordnet vorgesehen sind, dass aus den Arbeitsräumen verdrängte Luft in einen Innenraum des Pumpengehäuses geleitet wird, wobei die Pumpe eine Luftauslasseinheit im Bereich des Innenraumes aufweist. Hierbei ist das dritte Ventil als Bestandteil der Luftauslasseinheit vorgesehen, wodurch sich der benötigte Bauraum nicht vergrößert.According to the invention, the outlet channels are provided in the working chamber covers and in the pump housing in such a way that air displaced from the working chambers is guided into an interior of the pump housing, the pump having an air outlet unit in the area of the interior. The third valve is provided as part of the air outlet unit, which does not increase the installation space required.
Ein zu hoher Druck im Innenraum der Pumpe kann mit einfachen Mitteln dadurch verhindert werden, dass das dritte Ventil als Rückschlagventil vorgesehen ist. Ferner erlaubt das Rückschlagventil sicheren Schutz gegen Eindringen flüssiger oder gasförmiger Substanzen in den Innenraum der Pumpe.Too high a pressure in the interior of the pump can be prevented by simple means in that the third valve is provided as a check valve. Furthermore, the check valve allows reliable protection against penetration of liquid or gaseous substances into the interior of the pump.
Vorzugsweise ist das dritte Ventil als Plattenschwingerventils vorgesehen und umfasst ein Ventilgehäuse, eine Ventilscheibe als Ventilkörper sowie ein Deckelelement. Um eine vormontierbare Einheit bereitzustellen, kann das Deckelelement mit dem Ventilgehäuse verbunden werden. Hierzu kann das Deckelelement vorzugsweise mit dem Ventilgehäuse verschweißt, verschraubt oder vernietet sein.The third valve is preferably provided as a plate swing valve and comprises a valve housing, a valve disc as a valve body and a cover element. In order to provide a preassembled unit, the cover element can be connected to the valve housing. For this purpose, the cover element can preferably be welded, screwed or riveted to the valve housing.
Um die Bauteilanzahl des Motor-Pumpenaggregates zu reduzieren, ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass das Ventilgehäuse einen Teil des Pumpengehäuses bildet und einen Durchbruch einer Pumpengehäusewand dichtend verschließt.In order to reduce the number of components in the motor / pump assembly, it is provided according to an advantageous embodiment that the valve housing forms part of the pump housing and sealingly closes an opening in a pump housing wall.
Alternativ kann das Ventilgehäuse gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform mit einem Pumpengehäusedeckel verbunden sein, was eine einfachere Herstellung der einzelnen Bauteile ermöglicht.Alternatively, according to another advantageous embodiment, the valve housing can be connected to a pump housing cover, which enables the individual components to be manufactured more easily.
Vorzugsweise kann das Ventilgehäuse mit einem Pumpengehäusedeckel vernietet, verschweißt oder verschraubt sein.The valve housing can preferably be riveted, welded or screwed to a pump housing cover.
Eine weitere Geräuschdämpfung kann erzielt werden, indem die Luftauslasseinheit einen Filter umfasst. Dabei ist es von Vorteil, wenn der Filter im Ventilgehäuse des dritten Ventils angeordnet ist und das Deckelelement überdeckt. Eine zusätzliche Befestigung des Filters kann dadurch entfallen und die Positionierung des Filters wird erleichtert.Further noise reduction can be achieved in that the air outlet unit comprises a filter. It is advantageous if the filter is arranged in the valve housing of the third valve and covers the cover element. An additional fastening of the filter can thus be omitted and the positioning of the filter is made easier.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung hervor.Further features, advantages and possible applications of the invention emerge from the following description of two exemplary embodiments and with reference to the drawing.
Es zeigt:
-
1 einen Ausschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßes Motor-Pumpenaggregat im Längsschnitt, stark schematisiert; -
2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßes Motor-Pumpenaggregat in räumlicher Darstellung; -
3 das Motor-Pumpenaggregat gemäß4 im Längsschnitt durch eine erste Ebene und -
4 einen Arbeitraumdeckel des Motor-Pumpenaggregates gemäß4 im Längsschnitt durch eine zweite Ebene.
-
1 a section of a first embodiment of a motor-pump assembly according to the invention in longitudinal section, highly schematized; -
2 a second embodiment of a motor-pump assembly according to the invention in a three-dimensional representation; -
3 the motor-pump unit according to4th in a longitudinal section through a first level and -
4th a working space cover of the motor-pump unit according to4th in a longitudinal section through a second level.
Das Motor-Pumpenaggregat
Wie ersichtlich ist, ist das Ventil
Nachstehend wird die Bereitstellung von Unterdruck des Motor-Pumpenaggregates
- Ein Arbeitsraum der
Pumpe 2 , dessen Volumen in einer bestimmten Phase der Betätigung sehr gering ist, d.h. vorzugsweise gegen Null geht, wird bei Drehung eines Antriebs vergrößert, wodurch der Druck im Arbeitsraum so stark abnimmt, dass ein Teil der in einer Vakuumkammer des Bremskraftverstärkers befindlichen Restluft über einen nicht gezeigten Anschluss derPumpe 2 und den Einlasskanal in den Arbeitsraum angesaugt wird. Durch den Ansaugvorgang öffnet sich das Einlassventil. Verkleinert sich der Arbeitsraum durch die weitere Drehung des Antriebs, schließt das Einlassventil und das Auslassventil öffnet. Dabei wird die angesaugte Restluft aus dem Arbeitsraum über einen Kanal und den Auslasskanal heraus geblasen. Die aus dem Arbeitsraum verdrängte Luft wird in einenInnenraum 28 derPumpe 2 geleitet, welcher so als Schalldämpfungsraum dient.
- A working space of the
pump 2 , the volume of which is very small in a certain phase of actuation, ie preferably approaches zero, is increased when a drive rotates, whereby the pressure in the working space decreases so much that part of the remaining air in a vacuum chamber of the brake booster passes through a not shown Connection of thepump 2 and the inlet channel is sucked into the working space. The intake valve opens as a result of the suction process. If the working space is reduced by the further rotation of the drive, the inlet valve closes and the outlet valve opens. The remaining air sucked in is blown out of the working space through a duct and the outlet duct. The air displaced from the work space is released into aninterior 28 thepump 2 guided, which serves as a soundproofing room.
Wenn der Luftdruck im Innenraum
Das Ventil
Ferner wird durch die geringe Drosselung der ausgeblasenen Luft ein Abtransport der Wärme der Pumpe
Die
Die Pumpe
In
Am Pumpegehäuse
Der Adapter
Der Anschluss
In jedem der Arbeitsraumdeckel
Nach dem Durchströmen des Einlassventils
Um den Arbeitsraum
Die Arbeitsraumdeckelöffnungen
Ein- und Auslassventil
Vom Auslassventil
Zur erleichtern Montage der Ventilscheiben
Das Einlassventil
Eine in dem Pumpengehäuse
Noch weiter wird der Luftschall beim Austreten der Luft aus dem Innenraum
Weiter umfasst die Luftauslasseinheit
Die Funktion des Ventils
- Wenn der
Luftdruck im Innenraum 28 der Pumpe größer wird, als der die Pumpe umgebende Atmosphärendruck, öffnet sichdas Ventil 16 , indem sich der Ventilkörper34 von den Durchgangsbohrungen 38 im Ventilgehäuse 30 zumindest teilweise abhebt, und die Luft durch in1 dargestellte Öffnungen 19 des Deckelelementes33 und durch den Filter31 aus dem Pumpengehäuse 5 in die Atmosphäre entweichen kann. Somit kann einerseits derDruck im Innenraum 28 der Pumpe 2 nur um den geringen, zum Öffnen des Ventils16 notwendigen Differenzdruckwert über den Atmosphärendruck anwachsen und andererseits ist derDruck im Innenraum 28 periodischen Schwankungen im Takt der mit der Kurbelbewegung einhergehenden Innenraumvolumenänderung unterworfen. Dadurch ergibt sich ein zeitlich gemittelter Innenraumdruck unterhalb des Atmosphärendrucks.
- When the air pressure in the interior
28 the pump becomes greater than the atmospheric pressure surrounding the pump, the valve opens16 by moving thevalve body 34 from the throughholes 38 in the valve body30th at least partially lifts off, and the air through in1 openings shown19th of thecover element 33 and through the filter31 from thepump housing 5 can escape into the atmosphere. Thus, on the one hand, the pressure in the interior28 thepump 2 just about the small one, to open thevalve 16 necessary differential pressure value increase above atmospheric pressure and on the other hand the pressure in the interior28 subject to periodic fluctuations in the cycle of the interior volume change associated with the crank movement. This results in a time-averaged interior pressure below atmospheric pressure.
Das Ventil
Ferner wird durch die geringe Drosselung der ausgeblasenen Luft ein Abtransport der Wärme der Pumpe
Aus
Die Motorwelle
Um einen ruhigen Lauf des Motor-Pumpenaggregats
Sind die Pleuelstangen
Ein gewichtsoptimiertes Motor-Pumpenaggregat
Vorteilhafterweise sind die Einlass- und Auslasskanäle
Dabei weisen die Arbeitsraumdeckel
Strömungskanäle, die die Verbindungsfläche zwischen Arbeitsraumdeckel
Die oben beschriebene Luftauslasseinheit
Die Auslasskanäle
Die vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Motor-Pumpenaggregate
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Motor-PumpenaggregatMotor-pump unit
- 22
- Pumpepump
- 33
- Motorengine
- 44th
- Membranmembrane
- 55
- PumpengehäusePump housing
- 66th
- ArbeitsraumdeckelWork area cover
- 77th
- Arbeitsraumworking space
- 88th
- Antriebdrive
- 99
- Exzentereccentric
- 1010
- Pleuelstangeconnecting rod
- 1111
- EinlasskanalInlet port
- 1212th
- EinlassventilInlet valve
- 1313th
- AuslasskanalExhaust duct
- 1414th
- Auslassventiloutlet valve
- 1515th
- Schalldämpfersilencer
- 1616
- VentilValve
- 1717th
- VentilscheibeValve disc
- 1818th
- VentilscheibeValve disc
- 1919th
- Öffnungen openings
- 2525th
- Anschluss connection
- 2828
- Innenrauminner space
- 2929
- LuftauslasseinheitAir outlet unit
- 3030th
- VentilgehäuseValve body
- 3131
- Filterfilter
- 3232
- PumpengehäusedeckelPump housing cover
- 3333
- DeckelelementCover element
- 3434
- VentilkörperValve body
- 3535
- SchraubenelementScrew element
- 3737
- SchraubenelementScrew element
- 3838
- DurchgangsbohrungThrough hole
- 3939
- MotorwelleMotor shaft
- 4040
- Lagercamp
- 4141
- Motorgehäuse Motor housing
- 4343
- ExzenterwelleEccentric shaft
- 4444
- Abschnittsection
- 4545
- StößelPlunger
- 4646
- Kugellager ball-bearing
- 4848
- Durchbruch breakthrough
- 5050
- Abschnittsection
- 5151
- MembranwulstMembrane bead
- 5252
- MembranoberflächeMembrane surface
- 5353
- WandWall
- 5555
- OberdeckelTop cover
- 5656
- UnterdeckelLower cover
- 5757
- Adapteradapter
- 5858
- AdapterabgangAdapter outlet
- 5959
- Elementelement
- 6060
- EinzelkanalSingle channel
- 6161
- ArbeitsraumdeckelöffnungWorkspace cover opening
- 6262
- ArbeitsraumdeckelöffnungWorkspace cover opening
- 6363
- PositionierungszapfenPositioning pin
- 6464
- PositionierungszapfenPositioning pin
- 6565
- SchweißzugabeWelding allowance
- 6666
- Konturcontour
- 6767
- DichtflächeSealing surface
- 6868
- DichtflächeSealing surface
- 6969
- StützringSupport ring
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