DE10357805B4 - Auslass-Rückschlagventil für eine Fahrzeug-Vakuumpumpe - Google Patents

Auslass-Rückschlagventil für eine Fahrzeug-Vakuumpumpe Download PDF

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Abstract

Auslass-Rückschlagventil für eine Fahrzeug-Vakuumpumpe, das in einer Auslassöffnung der Fahrzeug-Vakuumpumpe angeordnet ist, so dass ein Fluid nur in einer ersten Richtung (A) von einem Einlass (1a) zu einem Auslass (1b) der Auslassöffnung strömt, wobei das Ventil aufweist:
einen Rückschlagventil-Hauptkörper (2, 2A, 2B), der abgedichtet an einer Innenwand der Auslassöffnung befestigt ist;
eine Öffnung (2a), die an einem Ende des Rückschlagventil-Hauptkörpers (2, 2A, 2B) ausgebildet ist;
ein Halterungsbauteil (4, 4A, 4B), das an dem Rückschlagventil-Hauptkörper (2, 2A, 2B) so befestigt ist, dass es von dort zu der ersten Richtung (A) vorsteht; und
ein Ventilelement (3, 3A, 3B), das an dem Halterungsbauteil (4, 4A, 4B) schwenkbeweglich relativ dazu befestigt ist;
wobei das Ventilelement (3, 3A, 3B) unter seinem eigenen Gewicht in Anlage gegen die Öffnung (2a) angeordnet ist, um die Öffnung (2a) abzudichten, und
das Ventilelement (3, 3A, 3B) unter der Wirkung des Fluids, das in...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Auslass-Rückschlagventil, das in eine Auslassöffnung einer Fahrzeug-Vakuumpumpe eingebaut ist, und insbesondere ein Auslass-Rückschlagventil für eine Fahrzeug-Vakuumpumpe, die den Ausströmwiderstand verringern kann, indem ein Ventilelement der Schwenkbauart verwendet wird, und das kompakt und leicht zu montieren ist.
  • Das deutsche Gebrauchsmuster DE 94 13 445 offenbart ein Klappventil mit Ventilgehäuse in der Form eines abgestuften Hohlzylinders, in das ein rohrförmiger Ventilsitz eingepasst ist. Eine Ventilklappe, die zylindrisch ausgebildet ist, ist mit Hilfe eines Scharniers am Rand des Ventilsitzes befestigt. Es ist beispielsweise möglich, die Scharnierachse an zwei Stiften zu befestigen, die in entsprechende Sackbohrungen des Ventilsitzes eingesteckt sind. Um die Öffnungsschwenkbewegung der Ventilklappe zu begrenzen, kann weiterhin an der Scharnierachse einstückig ein Anschlag ausgebildet sein.
  • Ein bekanntes Auslass-Rückschlagventil für eine Fahrzeug-Vakuumpumpe ist mit einem Ventilelement, das an einem Ende einer Auslassöffnung angeordnet ist, und einer Führungsplatte zur Begrenzung des Öffnungsbereichs des Ventilelements, versehen, und ist so konstruiert, dass, wenn das Fluid von dem einen Ende der Auslassöffnung zu dessen anderen Ende fließt, das Ventilelement geschlossen wird, während das Ventilelement geöffnet wird, wenn das Fluid von dem anderen Ende der Auslassöffnung zu dessen einen Ende fließt (siehe beispielsweise Offenlegungsschrift DE 19 524 906 A1 (1)).
  • Bei der oben genannten Offenlegungsschrift ist das Ventilelement aus einem dünnen Federwerkstoff ausgebildet, um so den Fluidwiderstand zu verringern, der erzeugt wird, wenn das Ventilelement geöffnet ist. Da jedoch die elastische Funktion des Ventilelements verschlechtert wird, wenn ein Grad der Verformung des Ventilelements größer wird, wird zur Vorsorge eine Führungsplatte bereitgestellt, um eine solche Verformung des Ventilelements zu verhindern. In diesem Fall wird eine obere Oberfläche des Ventilelements mit der Führungsplatte abgedeckt und daher wird es notwendig, einen vorderen oder nach vorne gerichteten Abschnitt des Ventilbauteils zu öffnen, ohne dass irgendeine Abschirmung an der Vorderseite des Ventilelements angeordnet ist. Zusätzlich ist es auch notwendig, dass die Länge des Ventilbauteils von seinem Ort der Verbindung oder Befestigung bis zu dessen Kopfende relativ groß ausgelegt ist, um so einen ausreichenden Öffnungsbereich des Ventilelements sicherzustellen.
  • Wie aus der obigen Erörterung deutlich hervorgeht, ist es bei dem bekannten Auslass-Rückschlagventil für eine Fahrzeug-Vakuumpumpe notwendig, nicht nur den vorderen Abschnitt des Ventilelements zu öffnen, sondern auch die Länge des Ventilbauteils von seiner Verbindungs- oder Befestigungsstelle bis zu dessen Kopfende so einzustellen, dass die Länge relativ groß ist, was zur Folge hat, dass das bekannte Ventil weitgehenden Zwängen in seinem Aufbau unterworfen ist.
    •
  • Entsprechend ist die vorliegende Erfindung vorgesehen, um das oben genannte Problem zu lösen und hat als ihre Aufgabe, ein Auslass-Rückschlagventil für eine Fahrzeug-Vakuumpumpe vorzusehen, das einfach zu montieren ist und bei dem ein Ausströmwiderstand durch die Verwendung eines Ventilelements der Schwenkbauart, das kompakt und frei von einer Beanspruchung ist, reduziert ist.
  • Unter Berücksichtigung der oben genannten Aufgabe besteht die vorliegende Erfindung in einem Auslass-Rückschlagventil für eine Fahrzeug-Vakuumpumpe, das in einer Auslassöffnung der Fahrzeug-Vakuumpumpe angeordnet ist, so dass ein Fluid nur in einer ersten Richtung von einem Einlass zu einem Auslass der Auslassöffnung strömt. Das Ventil weist auf: einen Rückschlagventil-Hauptkörper, der abgedichtet an einer Innenwand der Auslassöffnung befestigt ist; eine Öffnung, die an einem Ende des Rückschlagventil-Hauptkörpers ausgebildet ist; ein Halterungs-Bauteil, das an dem Rückschlagventil-Hauptkörper so befestigt ist, dass es von dort zur ersten Richtung vorsteht; und ein Ventilelement, das an dem Halterungsbauteil schwenkbeweglich relativ dazu befestigt ist. Das Ventilelement ist aufgrund seines eigenen Gewichtes in Anlage an die Öffnung angeordnet, um die Öffnung abzudichten. Das Ventilelement wird unter der Wirkung des Fluids, das in der ersten Richtung fließt, veranlasst, in die erste Richtung zu schwenken, um dadurch die Öffnung zu öffnen, wobei das Ventilelement unter der Wirkung des Fluids, das gerade in die zweite Richtung vom Auslass zum Einlass der Auslassöffnung strömt, veranlasst wird, in eine zweite Richtung zu schwenken, so dass es in einen engen Kontakt mit der Öffnung angeordnet wird, um dadurch die Öffnung zu schließen.
  • Mit der oben genannten Anordnung wird das Ventilelement unter der Wirkung des Fluids, das gerade in die zweite Richtung von dem Auslass der Auslassöffnung in Richtung deren Einlassöffnung strömt, veranlasst, in die zweite Richtung zu schwenken, so dass es in einen engen Kontakt mit der Öffnung angeordnet wird, um diese zu schließen. Als ein Ergebnis wird daher der folgende vorteilhafte Effekt erreicht; das heißt, durch die Verwendung eines Ventilbauteils der Schwenkbauart, das kompakt und frei von einer Belastung ist, ist es möglich, ein Auslass-Rückschlagventil für eine Fahrzeug-Vakuumpumpe vorzusehen, das leicht zu montieren ist und die ihren Widerstand gegenüber Ausströmgasen reduzieren kann.
  • Die oben genannte und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für einen Fachmann aus der folgenden, ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ohne Weiteres noch verständlicher werden.
    •
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Querschnittsseitenansicht, die ein Auslass-Rückschlagventil für eine Fahrzeug-Vakuumpumpe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist eine Draufsicht, die ein Halterungsbauteil in einem Auslass-Rückschlagventil für eine Fahrzeug-Vakuumpumpe gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 3 ist eine Draufsicht, die ein weiteres Beispiel des Halterungsbauteils entsprechend der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachfolgend werden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • Ausführungsform 1
  • 1 ist eine Querschnittsseitenansicht, die ein Auslass-Rückschlagventil für eine Fahrzeug-Vakuumpumpe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • In 1 ist in einer Auslassöffnung eines Hauptkörpers 1 der Fahrzeug-Vakuumpumpe (auf die nachfolgend vereinfacht als eine "Vakuumpumpe" Bezug genommen wird) zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug ein Auslass-Rückschlagventil angeordnet, das dazu dient, nur ein Fluid durchströmen zu lassen, wie beispielsweise Ausströmgase, die von einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs ausgestoßen werden, und in einer Richtung eines Pfeils A von einem Einlass 1a der Auslassöffnung in Richtung zu dessen Auslass 1b strömt.
  • Das Auslass-Rückschlagventil weist einen Rückschlagventil-Hauptkörper 2, der abgedichtet an einer Innenwand der Auslassöffnung befestigt ist, eine Öffnung 2a, die an einem Ende des Rückschlagventil-Hauptkörpers 2 ausgebildet ist, ein Ventilelement 3 der Schwenkbauart, das dazu dient, die Öffnung 2a zu öffnen und zu schließen, und ein Halterungsbauteil 4 auf, das an dem Rückschlagventil-Hauptkörper 2 befestigt ist, um so von diesem in die Richtung des Pfeils A (erste Richtung) vorzustehen.
  • Das Ventilelement 3 ist an dem Halterungsbauteil 4 schwenkbeweglich relativ dazu befestigt und dient gewöhnlich dazu, gegen die Öffnung 2a unter seinem eigenen Gewicht anzuliegen, um die Öffnung 2a abzudichten.
  • Zusätzlich wird das Ventilelement 3 unter der Wirkung des Fluids, das in Richtung des Pfeils A fließt, dazu veranlasst, in eine Richtung des Pfeils B, die mit der Richtung des Pfeils A übereinstimmt, zu schwenken, um dadurch die Öffnung 2a zu öffnen. Andererseits wird das Ventilelement 3 unter der Wirkung des Fluids, das gerade in die entgegengesetzte Richtung von dem Auslass 1b der Auslassöffnung in Richtung zu dessen Einlass 1a strömt, veranlasst, in die entgegengesetzte Richtung zu schwenken, wodurch es in engem Kontakt mit der Öffnung 2a angeordnet wird, um die Öffnung 2a in zuverlässiger Art und Weise zu verschließen.
  • Das Ventilelement 3 weist eine hakenförmige Bauweise an seinem Abschnitt auf, der in Eingriff mit dem Halterungsbauteil 4 steht, und ist an einem Kopfende des Halterungsbauteils 4 einfach eingehängt oder eingehakt. Das Ventilelement 3 kann aus irgendeinem beliebigen Werkstoff, wie beispielsweise Kunststoff, Stahl oder dergleichen, hergestellt sein.
  • Darüber hinaus liegt ein Kopfende 3a des Ventilelements 3, wenn dieses durch das Fluid, das in Richtung des Pfeils A fließt, geschwenkt wird, gegen einen Teil des Rückschlagventil-Hauptkörpers 2 (z.B. einem oberen Endabschnitt des Rückschlagventil-Hauptkörpers 2 in 1) (siehe eine Linie mit abwechselnd einem langen Strich und zwei kurzen Strichen) an, wodurch eine obere Begrenzung des Schwenkwinkels in der Richtung des Pfeils B des Ventilelements 3 eingestellt oder definiert ist.
  • Bemerkenswert ist hier, dass ein Spalt zwischen dem Kopfende 3a des Ventilelements 3 und dem oberen Endabschnitt des Rückschlagventil-Hauptkörpers 2 auf einen Minimalwert innerhalb eines Bereichs eingestellt ist, der nicht den Betrieb des Ventilelements 3, der die Öffnung 2a infolge dessen Schwenkbewegung öffnet, behindert.
  • Das Halterungsbauteil 4 ist aus Kunststoff geformt oder weist einen Metallbeschlag auf und ist in den Rückschlagventil-Hauptkörper 2 unter Druck eingepasst, um einstückig mit dem Rückschlagventil-Hauptkörper 2 verbunden zu sein.
  • Ferner ist der Rückschlagventil-Hauptkörper 2, der das Halterungsbauteil 4 und das Ventilelement 3 aufweist, durch einen Presssitz an der Auslassöffnung fixiert. In diesem Zusammenhang ist bemerkenswert, dass der Rückschlagventil-Hauptkörper 2 aus Kunststoff oder Metall, wie beispielsweise Aluminium, ausgeformt werden kann.
  • Darüber hinaus ist, damit das Ventilelement 3 in einen engen Kontakt mit der Öffnung 2a sein kann, um diese in einer verlässlichen Art und Weise beim gewöhnlichen oder normalen Betrieb und bei dem Kontrollbetrieb bei entgegengesetzter Strömung abgedichtet zu schließen, die Öffnung 2a, die in dem Rückschlagventil-Hauptkörper 2a ausgebildet ist, an einer Stelle angeordnet, die sich weiter von dem Kopfende des Halterungsbauteils 4 in der Richtung des Pfeils A erstreckt. Die Öffnung weist eine geneigte Endfläche auf, die mit einem Schwenkwinkel des Ventilelements 3 ausgerichtet oder an diesen angepasst ist, wenn dieses in Anlage gegen die Öffnung 2a gebracht ist.
  • Als nächstes wird Bezug auf den Betrieb dieser ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in der 1 gezeigt ist, genommen.
  • Zunächst liegt bei dem gewöhnlichen oder normalen Zustand, bei dem keine Strömung eines Fluids in dem Hauptkörper 1 vorliegt, das Ventilelement 3 unter seinem eigenen Gewicht gegen die Öffnung 2a an, um diese abzudichten.
  • Wenn hier das Fluid anfängt in Richtung des Pfeils A zu fließen, wird das Ventilelement 3 unter der Wirkung der Strömung des Fluids veranlasst, in Richtung des Pfeils B, der mit der Richtung des Pfeils A übereinstimmt, zu schwenken, um die Öffnung 2a zu öffnen (siehe die Linie mit abwechselnd einem langen Strich und zwei kurzen Strichen in 1), um dadurch dem Fluid zu ermöglichen, durch die Öffnung 2a hindurchzuströmen.
  • Zu dieser Zeit ist, da das Kopfende 3a des Ventilelements 3 gegen den oberen Endabschnitt des Rückschlagventil-Hauptkörpers 2 anliegt (siehe die Linie mit dem abwechselnd langen Strich und den zwei kurzen Strichen in 1), der Öffnungsbereich der Öffnung 2a durch die Position des Ventilelements 3, der durch die Linie mit dem abwechselnd langen Strich und den zwei kurzen Strichen angegeben ist, begrenzt.
  • Andererseits wird, wenn das Fluid gerade in die entgegengesetzte oder umgekehrte Richtung von dem Auslass 1b der Auslassöffnung zu dessen Einlass 1a strömt, das Ventilelement 3 unter der Wirkung des Fluids veranlasst, in eine Richtung entgegengesetzt zu der Richtung des Pfeils A zu schwenken, so dass das Ventilelement 3 in engen Kontakt mit der Öffnung 2a gebracht wird, um die Öffnung 2a in einer zuverlässigen Art und Weise abzudichten und zu schließen. In dieser Weise hindert das Ventilelement 3 das Fluid daran, dass es durch die Öffnung 2a in der umgekehrten Richtung hindurchströmt, und führt somit einen Kontrollbetrieb bei entgegengesetzter Strömung durch.
  • Somit dient die Verwendung des Auslass-Rückschlagventils mit einer einfachen und kompakten Struktur, die mit einem Press-Sitz in die Auslassöffnung eingebracht werden kann, nicht nur dazu, dessen Befestigung zu erleichtern, sondern garantiert auch ein zuverlässiges Öffnen und Schließen der Öffnung 2a in dem Rückschlagventil-Hauptkörper 2.
  • Zusätzlich kann, da das Ventil eine Schwenkbauart-Konstruktion ist, in der das Ventilelement 3 mit der im Querschnitt hakenförmigen Bauweise nur um das Halterungsbauteil 4 eingehängt oder eingehakt wird, eine obere Begrenzung des Öffnungsbereichs (oberer Begrenzungsschwenkwinkel) der Öffnung 2a leicht durch eine Beziehung der Lage (Spalt) zwischen dem Rückschlagventil- Hauptkörper 2 (oder der Auslassöffnung) und dem Ventilelement 3 in einer solchen Weise eingestellt werden, die verhindert, dass der Öffnungsbereich der Öffnung 2a einen vorgeschriebenen Öffnungsbereich überschreitet.
  • Darüber hinaus weist das Ventilelement 3 keine Elastizität auf und ist so konstruiert, dass dieser in engen Kontakt mit der Öffnung 2a in dem Rückschlagventil-Hauptkörper 2 gewöhnlich unter seinem eigenen Gewicht (oder infolge des Gegendrucks, der durch die umgekehrte Strömung auf diesen aufgebracht wird) angeordnet wird. Daraus ergibt sich, dass eine große Beanspruchung nicht auf das Ventilelement 3 aufgebracht wird, so dass der Widerstand des Ventilelements 3 gegenüber Ausströmgasen, wenn der Motor oder die Pumpe entleert wird, verringert werden kann. Entsprechend wird es für das Ventil schwierig, zu versagen und das Ventilelement 3 kann kompakt konstruiert werden.
  • Ausführungsform 2
  • Bei der oben genannten ersten Ausführungsform wurde keine besondere Bezugnahme auf eine konkrete Bauweise des Halterungsbauteils 4 gemacht, das Halterungsbauteil 4 kann aber in der Form einer T-förmigen Bauweise, wie dies zum Beispiel in 2 gezeigt ist, konstruiert sein, oder in einer U-förmigen Bauweise, wie dies in der 3 gezeigt ist.
  • In der 2 weist ein Halterungsbauteil 4A, das schwenkbar ein Ventilelement 3A haltert, die Form einer T-förmigen Bauweise auf, und sein eines Ende ist mit einem Presssitz in einem Rückschlagventil-Hauptkörper 2A eingepasst.
  • Auch in der 3 weist das Halterungsbauteil 4B, das schwenkbar ein Ventilelement 3B haltert, die Form einer U-förmigen Bauweise auf, und seine gegenüberliegenden Enden sind mit einem Press-Sitz in einem Rückschlagventil-Hauptkörper 2B eingepasst.

Claims (4)

  1. Auslass-Rückschlagventil für eine Fahrzeug-Vakuumpumpe, das in einer Auslassöffnung der Fahrzeug-Vakuumpumpe angeordnet ist, so dass ein Fluid nur in einer ersten Richtung (A) von einem Einlass (1a) zu einem Auslass (1b) der Auslassöffnung strömt, wobei das Ventil aufweist: einen Rückschlagventil-Hauptkörper (2, 2A, 2B), der abgedichtet an einer Innenwand der Auslassöffnung befestigt ist; eine Öffnung (2a), die an einem Ende des Rückschlagventil-Hauptkörpers (2, 2A, 2B) ausgebildet ist; ein Halterungsbauteil (4, 4A, 4B), das an dem Rückschlagventil-Hauptkörper (2, 2A, 2B) so befestigt ist, dass es von dort zu der ersten Richtung (A) vorsteht; und ein Ventilelement (3, 3A, 3B), das an dem Halterungsbauteil (4, 4A, 4B) schwenkbeweglich relativ dazu befestigt ist; wobei das Ventilelement (3, 3A, 3B) unter seinem eigenen Gewicht in Anlage gegen die Öffnung (2a) angeordnet ist, um die Öffnung (2a) abzudichten, und das Ventilelement (3, 3A, 3B) unter der Wirkung des Fluids, das in die erste Richtung (A) fließt, veranlasst wird, in die erste Richtung (A) zu schwenken, um dadurch die Öffnung (2a) zu öffnen, und das Ventilelement (3, 3A, 3B) unter der Wirkung des Fluids, das gerade in die zweite Richtung von dem Auslass (1b) in Richtung des Einlasses (1a) der Auslassöffnung fließt, veranlasst wird, in eine zweite Richtung zu schwenken, so dass es in engem Kontakt mit der Öffnung (2a) angeordnet wird, um dadurch die Öffnung (2a) zu schließen wobei das Ventilelement (3, 3A, 3B) einen Endabschnitt aufweist, der angepasst ist, um gegen einen Teil des Rückschlagventil-Hauptkörpers (2, 2A, 2B) anzuliegen, um eine obere Begrenzung eines Schwenkwinkels des Ventilelements (3, 3A, 3B) zu definieren, wenn dieses durch das Fluid, das in der ersten Richtung (A) fließt, veranlasst wird, zu schwenken.
  2. Auslass-Rückschlagventil für eine Fahrzeug-Vakuumpumpe nach Anspruch 1, bei welcher das Halterungsbauteil (4, 4A, 4B) einen Metallbeschlag aufweist, und der Rückschlagventil-Hauptkörper (2, 2A, 2B) in die Auslassöffnung mit einem Press-Sitz eingepasst ist und an dieser fest befestigt ist.
  3. Auslass-Rückschlagventil für eine Fahrzeug-Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei welchem das Ventilelement (3, 3A, 3B) eine hakenförmige Bauweise an seiner Verbindungsstelle mit dem Halterungsbauteil (4, 4A, 4B) aufweist.
  4. Auslass-Rückschlagventil für eine Fahrzeug-Vakuumpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die Öffnung (2a) an einer Position angeordnet ist, die sich in der ersten Richtung (A) von einem Kopfende des Halterungsbauteils (4, 4A, 4B) erstreckt, und eine geneigte Endfläche aufweist, die mit einem Schwenkwinkel des Ventilelements (3, 3A, 3B) ausgerichtet ist, wenn dieses in Anlage gegen die Öffnung (2a) angeordnet ist.
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