DE102014220619A1

DE102014220619A1 - Motor-pump unit

Info

Publication number: DE102014220619A1
Application number: DE102014220619.7A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Kreh; Jens Bacher; Michael Jürging; Marcel Niepenberg; Jose Gonzalez; Adrian Messner; Hans-Michael Koppel; Manfred Rüffer
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2014-10-10
Filing date: 2014-10-10
Publication date: 2016-04-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe (1), die als Doppelmembranpumpe mit einem einen Kurbeltrieb (6) ausgeführt ist. Dieser besteht aus einem ersten Lagerzapfen (13) und einem oder mehreren weiteren Lagerzapfen (13'), die jeweils über ein Querstück (12) miteinander verbunden sind. Um die Anzahl der Bauteile zu verringern und die Montage zu vereinfachen, ist vorgesehen, dass der erste Lagerzapfen (13) einstückig mit der Abtriebswelle (11) des Motors ausgeführt ist. Eine andere Lösung besteht darin, in die Stirnseite der Abtriebswelle (11) deaxial eine Sackbohrung (16) einzubringen, in die der erste Lagerzapfen (13) eingesteckt wird.The invention relates to a vacuum pump (1), which is designed as a double diaphragm pump with a crank drive (6). This consists of a first bearing journal (13) and one or more further bearing journals (13 ') which are each connected to one another via a crosspiece (12). In order to reduce the number of components and to simplify the assembly, it is provided that the first bearing pin (13) is integral with the output shaft (11) of the engine. Another solution is to introduce into the front side of the output shaft (11) deaxial a blind bore (16) into which the first bearing pin (13) is inserted.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Motor-Pumpenaggregat insbesondere zur Bereitstellung von Unterdruck für eine Bremsbetätigungseinrichtung einer Kraftfahrzeugbremsanlage mit einem pneumatischen Bremskraftverstärker, insbesondere einem Vakuumbremskraftverstärker, umfassend eine Vakuumpumpe und einen die Vakuumpumpe antreibenden elektrischen Motor, wobei die Vakuumpumpe wenigstens zwei Pumpenkammern, die jeweils von einem Arbeitselement begrenzt sind, aufweist, wobei jedes Arbeitselement mit einer Pleuelstange verbunden ist, die von einer Kurbelwelle getragen ist, wobei die Kurbelwelle aus einem ersten Lagerzapfen und ein oder mehreren weiteren Lagerzapfen besteht, wobei die Lagezapfen über Querstücke miteinander verbunden sind, wozu die Querstücke mit Aufnahmebohrungen versehen sind, und wobei der erste Lagerzapfen mit der in das Motorgehäuse führenden Abtriebswelle des Motors deaxial gekoppelt ist. The invention relates to a motor-pump unit, in particular for providing negative pressure for a brake actuator of a motor vehicle brake system with a pneumatic brake booster, in particular a vacuum brake booster comprising a vacuum pump and a vacuum pump driving electric motor, wherein the vacuum pump at least two pump chambers, each of a Working element are limited, wherein each working element is connected to a connecting rod, which is supported by a crankshaft, wherein the crankshaft consists of a first journal and one or more other bearing journals, wherein the position pins are connected to each other via crosspieces, including the cross pieces with Receiving holes are provided, and wherein the first bearing pin is deagibly coupled to the motor housing in the leading output shaft of the motor.

Zur Bereitstellung von Vakuum, z. B. für einen pneumatischen Bremskraftverstärker, dessen Innenraum in wenigstens eine Vakuumkammer und eine Arbeitskammer unterteilt ist, werden Vakuumpumpen eingesetzt, die aus der Vakuumkammer Luft ansaugen und in die Atmosphäre ausstoßen. Durch den dadurch entstehenden Druckunterschied zwischen der Arbeitskammer und der Vakuumkammer wird der Bremskraftverstärker betätigt. Bedeutsam sind solche Vakuumpumpen auch für Elektrofahrzeuge, da diese keine Verbrennungsmotoren besitzen, die einen Unterdruck bereitstellen könnten. To provide vacuum, z. B. for a pneumatic brake booster, the interior of which is divided into at least one vacuum chamber and a working chamber, vacuum pumps are used which suck in air from the vacuum chamber and expel into the atmosphere. Due to the resulting pressure difference between the working chamber and the vacuum chamber of the brake booster is actuated. Such vacuum pumps are also important for electric vehicles, since they do not have internal combustion engines that could provide a negative pressure.

Zu diesem Zweck ist eine Verwendung trocken laufender Vakuumpumpen bekannt, die elektrisch angetrieben werden. Eine derartige Vakuumpumpe ist in der DE 10 2009 054 941 A1 beschrieben. Über eine vom Motor angetriebene Kurbelwelle werden zwei Arbeitselemente, hier in Form von Arbeitsmembranen, die jeweils eine Pumpenkammer begrenzen, hin und her bewegt, so dass sich das Volumen der Arbeitskammern zyklisch ändert.For this purpose, a use of dry-running vacuum pumps is known, which are electrically driven. Such a vacuum pump is in the DE 10 2009 054 941 A1 described. By means of a crankshaft driven by the engine, two working elements, here in the form of working diaphragms, each delimiting a pump chamber, are moved back and forth, so that the volume of the working chambers changes cyclically.

Eine mögliche Ausführung der Kurbelwelle sieht vor, dass für jede Pleuelstange ein Lagerzapfen vorgesehen ist, auf dem die Pleuelstange mittels eines Nadellagers gehalten wird. Ein erster Lagerzapfen wird deaxial, also versetzt zur Achse der Abtriebswelle, mit dieser verbunden. Weitere Lagerzapfen werden sukzessive jeweils über ein Querstück miteinander verbunden, wobei auch diese weiteren Lagerzapfen jeweils deaxial zur Achse der Abtriebswelle angeordnet sind und sich zumindest paarweise gegenüberliegen. A possible embodiment of the crankshaft provides that for each connecting rod, a bearing pin is provided, on which the connecting rod is held by means of a needle bearing. A first journal is deaxial, so offset to the axis of the output shaft, connected to this. Further bearing journals are successively connected to each other via a crosspiece, whereby these further bearing journals are arranged in each case deaxial to the axis of the output shaft and face each other at least in pairs.

Um einen möglichst großen Hub zu erreichen, ist zwischen der Abtriebswelle und dem ersten Lagerzapfen ein Adapterstück vorgesehen, was erlaubt, den ersten Antriebszapfen so weit nach außen zu setzen, so dass sich die Stirnflächen der Abtriebswelle und des Lagerzapfens nicht oder nur teilweise überschneiden.In order to achieve the largest possible stroke, an adapter piece is provided between the output shaft and the first journal, which allows the first drive pin so far outward, so that the end faces of the output shaft and the journal do not or only partially overlap.

Eine solche Anordnung hat aber den Nachteil, dass ein gesondertes Adapterstück vorzusehen ist, das zusätzlich montiert werden muss. However, such an arrangement has the disadvantage that a separate adapter piece is provided, which must be additionally mounted.

Die Erfindung beruht daher auf der Aufgabe, die Bauteilanzahl zu verringern und die Montage des Motor-Pumpenaggregats zu vereinfachen. The invention is therefore based on the task of reducing the number of components and to simplify the assembly of the motor-pump unit.

Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass die Querschnittsfläche des ersten Lagerzapfens innerhalb der Querschnittsfläche der Abtriebswelle liegt.To achieve the object, the invention provides that the cross-sectional area of the first journal lies within the cross-sectional area of the output shaft.

Diese Maßnahme ermöglicht es, den ersten Lagerzapfen einstückig mit der Abtriebswelle auszuführen. Mit einer solchen Maßnahme wird nicht nur die Anzahl der Bauteile verringert, sondern auch ein Montageschritt eingespart. Eine andere Möglichkeit besteht darin, in der Abtriebswelle eine Sackbohrung vorzusehen, die in die Stirnseite der Abtriebswelle mündet. In diese wird der erste Lagerzapfen eingesetzt. Vorzugsweise wird er darin drehfest gehalten, in dem er darin eingepresst wird.This measure makes it possible to carry out the first journal integrally with the output shaft. With such a measure not only the number of components is reduced, but also saves an assembly step. Another possibility is to provide a blind hole in the output shaft, which opens into the end face of the output shaft. In this the first journal is used. Preferably, it is rotatably held therein in which it is pressed into it.

Im Folgenden soll anhand eines Ausführungsbeispiels die Erfindung näher erläutert werden. Dazu zeigen:In the following, the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. To show:

1 einen Querschnitt durch ein Motor-Pumpenaggregat, um die prinzipielle Funktionsweise zu verdeutlichen, 1 a cross section through a motor-pump unit to illustrate the basic operation,

2 ein Kurbellager gemäß dem Stand der Technik, 2 a crank bearing according to the prior art,

3 ein Kurbellager gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung und 3 a crank bearing according to a first embodiment of the invention and

4 ein Kurbellager gemäß einer zweiten Ausführung der Erfindung. 4 a crank bearing according to a second embodiment of the invention.

Die Vakuumpumpe 1 ist eine Doppelmembranpumpe mit zwei gegenüber liegenden Arbeitsmembranen 2, welche jeweils zwischen dem Pumpengehäuse 3 und einem Arbeitsraumdeckel 4 eingespannt sind und dadurch eine Pumpenkammer 5 begrenzen. Die Arbeitsmembranen 2 sind mittels eines Kurbeltriebs 6 gegensinnig bewegbar, wobei der Kurbeltrieb je Arbeitsmembran 2 eine Exzenterscheibe 7 und eine Pleuelstange 8 umfasst.The vacuum pump 1 is a double diaphragm pump with two opposed working diaphragms 2 , which respectively between the pump housing 3 and a work space cover 4 are clamped and thereby a pump chamber 5 limit. The working membranes 2 are by means of a crank mechanism 6 movable in opposite directions, the crank mechanism per working diaphragm 2 an eccentric disc 7 and a connecting rod 8th includes.

In den Arbeitsraumdeckeln 4 ist – was hier nicht gezeigt ist – jeweils ein Auslassventil vorgesehen. Von den Auslassventilen wird die ausgestoßene Luft über jeweils einen Auslasskanal in den Arbeitsraumdeckel zu einem Auslasskanal im Pumpengehäuse 3 geleitet, die luftdicht mittels eines Dichtelements verbunden sind. Die beiden Auslasskanäle im Pumpengehäuse münden in einen Innenraum 9 des Pumpengehäuses, dem so genannten Kurbelraum, welcher den Kurbeltrieb 6 umgibt. Ein in dem Pumpengehäuse vorgesehener Luftauslass 10 ermöglicht ein geräuscharmes Ausblasen der Luft aus dem Innenraum.In the work space lids 4 is - which is not shown here - each provided an exhaust valve. From the exhaust valves, the ejected air via a respective outlet in the Working space cover to an outlet channel in the pump housing 3 passed, which are connected airtight by means of a sealing element. The two outlet channels in the pump housing open into an interior space 9 the pump housing, the so-called crank chamber, which the crank mechanism 6 surrounds. An air outlet provided in the pump housing 10 allows a low-noise blowing out of the air from the interior.

Eine Abtriebswelle 11 des die Pumpe antreibenden Elektromotors dient gleichzeitig als Exzenterwelle, welche die Exzenterscheiben 7 trägt.An output shaft 11 the electric motor driving the pump also serves as an eccentric shaft, which the eccentric discs 7 wearing.

In 2 ist eine weitere Ausführung des Kurbeltriebes nach dem Stand der Technik gezeigt. Der Kurbeltrieb 6 weist ein scheibenförmiges Querstück 12 sowie zwei an dem Querstück 12 befestigte Lagerzapfen 13, 13' auf, die an gegenüberliegenden Stirnflächen des Querstücks 12 um 180° gegeneinander versetzt zueinander angeordnet sind. Die Pleuelstangen 8 sind mittels Lager auf dem Lagerzapfen 13 drehbar gelagert, wobei die Lager kostengünstig als Nadellager ausgeführt sind. Bei diesem Aufbau des Kurbelantriebs können die zusammen mit der 1 beschriebenen Exzenterscheiben 7 entfallen. Ferner können in einfacher Weise Wuchtgewichte 14 zur Schwingungsoptimierung auf den Lagertapfen 13 angeordnet werden. Einer der Lagerzapfen, nämlich der erste Lagerzapfen 13, ist mittels eines Adapterelementes 15 mit der Abtriebswelle 11 verbunden.In 2 a further embodiment of the crank mechanism according to the prior art is shown. The crank mechanism 6 has a disc-shaped cross piece 12 and two on the cross piece 12 fixed bearing journals 13 . 13 ' on, on opposite faces of the crosspiece 12 are offset by 180 ° from each other. The connecting rods 8th are by means of bearings on the journal 13 rotatably mounted, the bearings are cost-effective designed as a needle bearing. In this construction of the crank drive, which together with the 1 described eccentric discs 7 omitted. Furthermore, balancing weights can be easily achieved 14 for vibration optimization on the bearing journal 13 to be ordered. One of the journals, namely the first journal 13 , is by means of an adapter element 15 with the output shaft 11 connected.

Dies erlaubt es zwar, die Lagerzapfen 13, 13' möglichst weit nach außen zu setzen, bedeutet aber auch, dass ein zusätzliches Bauteil notwendig ist.Although this allows the journals 13 . 13 ' but to put as far outward, but also means that an additional component is necessary.

In der 3 ist daher erfindungsgemäß vorgesehen, dass der erste Lagerzapfen 13, der an die Abtriebswelle 11 anschließt, einstückig mit dieser ausgeführt wird. Dabei ist weiterhin die Achse des Lagerzapfens 13 gegenüber der Achse der Abtriebswelle 13 versetzt. Allerdings sollte der Lagerzapfen 13 möglichst weit am Rand der Abtriebswelle 13 angeordnet werden, um einen möglichst großen Hub des Kurbeltriebs zu erreichen.In the 3 is therefore inventively provided that the first journal 13 that is connected to the output shaft 11 connects, is carried out in one piece with this. It is still the axis of the journal 13 opposite the axis of the output shaft 13 added. However, the journal should be 13 as far as possible at the edge of the output shaft 13 are arranged to achieve the largest possible stroke of the crank mechanism.

Eine andere Möglichkeit ist in 4 dargestellt. Hier befindet sich in der Stirnfläche der Abtriebswelle 11 eine Sackbohrung 16, in der der Lagerzapfen 13 eingepresst ist. Auch hier ist die Achse des Lagerzapfens 13 ebenfalls gegenüber der Achse der Abtriebswelle 11 versetzt.Another possibility is in 4 shown. Here is located in the end face of the output shaft 11 a blind hole 16 in which the bearing journal 13 is pressed. Again, the axis of the journal 13 also opposite the axis of the output shaft 11 added.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Vakuumpumpe vacuum pump
22: Arbeitsmembranen working diaphragms
33: Pumpengehäuse pump housing
44: Arbeitsraumdeckel Working chamber cover
55: Pumpenkammer pump chamber
66: Kurbeltrieb crankshaft
77: Exzenterscheibe eccentric
88th: Pleuelstange connecting rod
99: Innenraum inner space
1010: Luftauslass air outlet
1111: Abtriebswelle output shaft
1212: Querstück crosspiece
1313: Lagerzapfen pivot
1414: Wuchtgewichte balancing weights
1515: Adapterelement adapter element
1616: Sackbohrung blind hole

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009054941 A1 [0003]

Claims

Motor-pump unit, in particular for providing negative pressure for a brake actuation device of a motor vehicle brake system with a pneumatic brake booster, in particular a vacuum brake booster, comprising a vacuum pump ( 1 ) and a vacuum pump ( 1 ) driving electric motor, wherein the vacuum pump at least two pump chambers ( 5 ), which are each bounded by a working element, wherein each working element with a connecting rod ( 8th ) connected by a crank mechanism ( 6 ), wherein the crank drive ( 6 ) from a first journal ( 13 ) and one or more other bearing journals ( 13 ' ), wherein the position pins ( 13 . 13 ' ) via cross pieces ( 12 ) are interconnected, including the cross pieces ( 13 ) are provided with receiving bores, and wherein the first bearing journal ( 13 ) with the output shaft leading into the motor housing ( 11 ) of the engine is deaxially coupled, characterized in that the cross-sectional area of the first journal ( 13 ) within the cross-sectional area of the output shaft ( 11 ) lies.

Motor-pump unit according to claim 1, characterized in that the first bearing journal ( 13 ) in one piece with the output shaft ( 11 ) is executed.

Motor-pump unit according to claim 1, characterized in that in the end face of the output shaft ( 11 ) a blind bore ( 16 ), in which the first journal ( 13 ) is used.

Motor-pump unit according to claim 3, characterized in that the first bearing journal ( 13 ) rotatably in the blind bore ( 16 ) is used.

Motor-pump unit according to claim 4, characterized in that the first bearing pin in the blind bore ( 16 ) is pressed.