EP3374640A1 - Elektrische-kfz-vakuumpumpe - Google Patents

Elektrische-kfz-vakuumpumpe

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EP3374640A1
EP3374640A1 EP15794896.9A EP15794896A EP3374640A1 EP 3374640 A1 EP3374640 A1 EP 3374640A1 EP 15794896 A EP15794896 A EP 15794896A EP 3374640 A1 EP3374640 A1 EP 3374640A1
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EP
European Patent Office
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pump
vacuum pump
opening
inlet
electric vehicle
Prior art date
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EP15794896.9A
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English (en)
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EP3374640B1 (de
Inventor
Nabil Salim AL-HASAN
Tobias GRÜNE
Sebastian Cramer
Stanislaus Russ
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Pierburg Pump Technology GmbH
Original Assignee
Pierburg Pump Technology GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C18/344—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • F04C18/3441—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C25/00—Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids
    • F04C25/02—Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids for producing high vacuum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/04—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids specially adapted for reversible pumps

Definitions

  • the present invention relates to an electric automotive vacuum pump with a brushless, electronically commutated, sensorless drive motor.
  • the electric vehicle vacuum pump has a pump housing, which forms a pump space in which a pump rotor rotates in a compressing manner.
  • the pump rotor can be rotated in both a forward and a reverse direction.
  • the automotive electric vacuum pump further includes exhaust and intake ports for forward and reverse rotational directions of the rotor.
  • An electric vehicle vacuum pump generates in a motor vehicle (motor vehicle), independently of the operating state of an internal combustion engine, a negative pressure of, for example, 100 millibars, which is required, for example, for operating a pneumatic brake booster and / or other pneumatically operated ancillaries.
  • the electric power of the drive motor is typically in the range of 100 W for small vacuum pumps and several 100 W for large vacuum pumps.
  • brush motors are preferably used due to the low manufacturing costs compared to electronically commutated motors. Due to the constantly abrasive contact of the brushes on the slip ring wear and a large heat development. A brush motor therefore has a limited maximum runtime.
  • the object of the present invention is therefore to provide an electric vehicle vacuum pump, which has a longer duration and despite all this is inexpensive to produce. This object is achieved by an electric vehicle vacuum pump according to the independent claim 1.
  • the drive motor is formed by a brushless, electronically commutated, sensorless drive motor.
  • sensors in the context of the invention are understood here as sensors, which is usually used for brushless, electronically commutated drive motors to detect the position of the rotor, in particular at a start of the drive motor. In the present invention, however, these sensors are not used, so that costs can be saved in this regard.
  • the vacuum pump or the drive motor is sensorless with respect to the commutation, that is equipped without rotor position sensors. As a result, there is a general danger that the rotor can be approached in both directions.
  • inlet and outlet openings are provided both for a forward and backward direction of rotation.
  • the electric vacuum pump is preferably symmetrical, the efficiency of the vacuum pump is the same in the forward and reverse directions. Since an electronically commutated drive motor operates without contact with the rotor, there is no mechanical wear and no commutator heat buildup. The life of the electric vacuum pump is thus significantly increased, despite low costs.
  • the outlet opening is provided in the rotational direction of the rotor immediately before a separating section, in which the Pump rotor fluidly sealingly against a pump room wall. In this way, a maximum amount of fluid can be discharged. The efficiency of the vacuum pump is high in both directions.
  • the inlet opening is provided in the direction of rotation immediately after a separating section, in which the pump rotor is sealingly abutting a pump chamber wall in a fluid-sealing manner. This allows a maximum amount of fluid to be sucked. The efficiency of the vacuum pump is thus increased.
  • the separating portion is formed as a Schmiegespalt.
  • Schmiegespalt in the context of the invention, a circumferential Abschnltt understood in the pump chamber wall, which is in contact with a rotor outer surface and having the same radius as the rotor.
  • the vacuum pump is an oil-lubricated pump.
  • Such a pump has the advantage that this pump is inexpensive to produce due to the relatively simple design. The oil lubrication improves the pneumatic sealing and the pneumatic efficiency and reduces the wear.
  • the vacuum pump is designed in a further preferred embodiment as a dry-running pump. Drying in the sense of the invention is understood to mean that the rotor is not lubricated with oil. This has the advantage of being operational no additional oil supply must be provided, and that no oil must be separated from the compressed fluid.
  • the pump has, according to a preferred embodiment of the invention, at least one slide, which forms two wings.
  • the pump according to a preferred embodiment of the invention on five wings, which are formed by five slides.
  • the forward exhaust opening and the rearward inlet opening are formed by a single opening.
  • a division of the flow paths in the inlet flow and the outlet flow is, seen in the outlet direction, provided behind the opening.
  • the forward inlet port and the rearward outlet port are formed by a single port.
  • a division of the flow paths in the inlet flow and the outlet flow is, as seen in the outlet direction, provided only behind the opening.
  • only a single opening in an end wall of the pump housing must be provided for the forward inlet opening and the rearward outlet opening.
  • the slide of the pump is made of plastic.
  • Plastic has the advantage that it is easy and inexpensive to produce.
  • the slider is made of a graphite-based material. Further details and advantages of the present invention will become apparent from the following description of the embodiment in conjunction with the drawings. In these show:
  • FIG. 1 Schematic representation of an electric automotive vacuum pump according to the present invention.
  • FIG. 2 shows a section through the pump housing of the electric vehicle vacuum pump according to FIG. 1.
  • an electric automotive vacuum is shown to pump 10, which serves in a motor vehicle, the provision of vacuum with an absolute pressure of, for example, 100 millibar and lower.
  • the vacuum is mainly used as potential energy for actuators, such as a pneumatic brake booster or other pneumatic automotive actuators.
  • An electric drive for automotive vacuum pumps is increasingly required because the automotive internal combustion engine is not constantly running during vehicle operation.
  • the electric vehicle vacuum pump 10 has a pump housing 12 and a brushless, electronically commutated, sensorless drive motor 13.
  • This drive motor 13 drives via a shaft 14 a pump rotor 18 provided in a pump chamber 16 formed by the pump housing 12.
  • two fluid inlet lines 20i, 20 2 and two fluid outlet lines 22 t , 22 2 are formed.
  • the two fluid outlet lines 22i, 22 2 are combined in the outlet direction in the pump housing 12 to form a common Monfluidausmik 24.
  • the two fluid inlet lines 20i, 20 2 are branched in the inlet direction in the pump housing 12 from a total fluid inlet line 26.
  • check valves 30i, 302 which lock in an outlet direction and release a fluid flow in an inlet direction.
  • FIG. 2 shows the pump housing 12 with the pumping space 16 formed therein.
  • the pump rotor 18 is provided eccentrically to the pumping space 16 and is rotatable in both a forward and a reverse direction.
  • a forward direction is understood to mean a direction of rotation of the pump rotor 18 shown in FIG. 2, which rotates in the counterclockwise direction. Accordingly, a rotational direction of the pump rotor 18 shown in FIG. 2 in the clockwise direction is a reverse direction.
  • This pump rotor 18 is designed as a rotary valve.
  • the rotary valve is formed from a rotor body 32 and a slider 34 which is orthogonal to a rotational axis 33 of the pump rotor 18 by a center of the rotor body 32 is movable and forms two wings.
  • the slider 34 has ends 36 which form the blade ends and are in constant contact with a pumping chamber wall 38 during rotation of the pump rotor 18.
  • the rotor body 32 is arranged eccentrically in the pumping space 16 in such a way that a rotor outer surface 40 of the pump rotor 18 rests in a fluid-tight manner against the pumping space wall 38, and thus forms a separating section 42.
  • a single kidney-shaped opening 46, 47 is provided immediately before and after the separating section 42, which serves as an inlet or outlet opening 46, 47 depending on the running direction of the pump rotor 18.
  • Each opening 46, 47 is fluidly connected to a pump inlet 48 via a respective one of the fluid inlet lines 20i, 20 2 . Every opening 46, 47 is also fluidly connected via a respective one of the fluid outlet lines 22 if 22 2 with a pump outlet 49.
  • the opening 46, 47 which lies in the direction of rotation immediately before the separating section 42, serves as an outlet opening and the opening 46, 47 which lies in the direction of rotation immediately after the separating section, as an inlet opening.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Elektrische-Kfz-Vakuumpumpe (10) mit einem bürstenlosen, elektronisch kommutierten, sensorlosen Antriebsmotor (13), wobei die elektrische Kfz- Vakuumpumpe (10) ein Pumpengehäuse (12), das einen Pumpraum (16) ausbildet und einen in dem Pumpraum (16) verdichtend rotierenden Pumpenrotor (18) aufweist. Der Pumpenrotor (18) Ist in einer Vorwärts- und einer Rückwärtsdrehrichtung rotierbar. Die elektrische Kfz- Vakuumpumpe (10) weist weiter eine Vorwärts -Auslassöffnung (47) und eine separate Rückwärts-Auslassöffnung (46) auf, welche den Pumpraum (16) mit einem Pumpenauslass (49) verbinden, wobei zwischen Auslassöffnung (46, 47) und Pumpenauslass (49) ein in Auslassrichtung öffnendes Rückschlagventil (281, 282) vorgesehen ist. Die elektrische Kfz- Vakuumpumpe (10) weist zudem eine Vorwärts-Einlassöffnung (46) und eine separate Rückwärts-Einlassöffnung (47) auf, welche den Pumpraum (16) mit einem Pumpeneinlass (48) verbinden, wobei zwischen der Einlassöffnung (46) und dem Pumpeneinlass (48) ein in Einlassrichtung öffnendes Rückschlagventil (301, 302) vorgesehen ist.

Description

Elektrische-Kfz-Vakuumpumpe Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Kfz-Vakuumpumpe mit einem bürstenlosen, elektronisch kommutierten, sensorlosen Antriebsmotor.
Die elektrische Kfz-Vakuumpumpe weist ein Pumpengehäuse auf, welches einen Pumpraum ausbildet, in welchem ein Pumpenrotor verdichtend rotiert. Der Pumpenrotor ist sowohl in einer Vorwärts- als auch In einer Rückwä rtsd rehrichtu n g rotier bar. Die elektrische Kfz-Vakuumpumpe weist weiter Auslass- und Einlassöffnungen für eine Vorwärts- und eine Rückwärtsdrehrichtung des Rotors auf. Eine elektrische Kfz-Vakuumpumpe generiert in einem Kraftfahrzeug (Kfz) unabhängig von dem Betriebszustand eines Verbrennungsmotors einen Unterdruck von beispielsweise absolut 100 Millibar, der beispielsweise zum Betrieb eines pneumatischen Bremskraftverstärkers und/oder anderer pneumatisch betriebener Nebenaggregate benötigt wird. Bei einer elektrischen Kfz-Vakuumpumpe liegt die elektrische Leistung des Antriebsmotors typischerweise im Bereich von 100 W bei kleinen Vakuumpumpen und bei mehreren 100 W bei großen Vakuumpumpen.
Als Antriebsmotor werden aufgrund der im Vergleich zu elektronisch kommutierten Motoren geringen Herstellungskosten, bevorzugt Bürstenmotoren verwendet. Durch den ständig schleifenden Kontakt der Bürsten an dem Schleifring ergeben sich Verschleiß und eine große Hitzeentwicklung. Ein Bürstenmotor hat daher eine begrenzte maximale Laufzeit. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt somit darin, eine elektrische Kfz-Vakuumpumpe zu schaffen, welche eine höhere Laufzeit aufweist und trotz alledem preiswert herstellbar ist. Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Kfz-Vakuumpumpe nach dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst.
Bei dieser elektrischen Kfz-Vakuumpumpe ist der Antriebsmotor durch einen bürstenlosen, elektronisch kommutierten, sensorlosen Antriebsmotor gebildet. Ais Sensoren im Sinne der Erfindung werden hier Sensoren verstanden, weiche in der Regel für bürstenlose, elektronisch kommutierte Antriebsmotoren verwendet werde, um die Lage des Rotors insbesondere bei einem Start des Antriebsmotors zu detektieren. Bei der vorliegenden Erfindung werden diese Sensoren jedoch nicht verwendet, so dass in dieser Hinsicht Kosten dafür eingespart werden können. Die Vakuumpumpe bzw. der Antriebsmotor ist bezüglich der Kommutierung sensorlos, also ohne Rotorpositionssensoren ausgestattet. Als Folge davon besteht grundsätzlich die Gefahr, dass der Rotor in beide Drehrichtungen angefahren werden kann.
Gelöst wird dieses Problem dadurch, dass sowohl für eine Vorwärts- als auch Rückwärtsdrehrichtung Einlass- und Auslassöffnungen vorgesehen sind. Da die elektrische Vakuumpumpe vorzugsweise symmetrisch aufgebaut ist, ist der Wirkungsgrad der Vakuumpumpe In der Vorwärts- und der Rückwärtsdrehrichtung gleich. Da ein elektronisch kommutierter Antriebsmotor ohne Kontakt zu dem Rotor arbeitet, sind kein mechanischer Verschleiß und keine Kommutator-Wärmeentwicklung vorhanden. Die Lebensdauer der elektrischen Vakuumpumpe wird damit, trotz geringer Kosten, erheblich gesteigert. Vorzugsweise ist die Auslassöffnung in Rotationsrichtung des Rotors unmittelbar vor einem Trennabschnitt vorgesehen, in welchem der Pumpenrotor fluidisch abdichtend an einer Pumpraum-Wand anliegt. Hierdurch kann eine maximale Fluidmenge ausgefördert werden kann. Der Wirkungsgrad der Vakuumpumpe ist in beiden Drehrichtungen hoch. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Einlassöffnung in Rotationsrichtung unmittelbar nach einem Trennabschnitt vorgesehen, in weichem der Pumpenrotor fiuidisch abdichtend an einer Pumpraum-Wand anliegt. Hierdurch kann eine maximale Fluidmenge angesaugt werden. Der Wirkungsgrad der Vakuumpumpe wird damit gesteigert.
Vorzugsweise ist der Trennabschnitt als Schmiegespalt ausgebildet. Als Schmiegespalt im Sinne der Erfindung wird ein Umfangs-Abschnltt in der Pumpraum-Wand verstanden, welcher in Kontakt mit einer Rotoraußenfläche ist und den gleichen Radius wie der Rotor aufweist. Dies hat den Vorteil, dass eine fluidische Abdichtung zwischen Rotor und Pumpraum-Wand nicht nur linienförmig, sondern über eine Fläche hergestellt ist, so dass eine verbesserte fluidische Abdichtung bewirkt wird. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Vakuumpumpe eine ölgeschmierte Pumpe. Eine solche Pumpe hat den Vorteil, dass diese Pumpe aufgrund der relativ einfachen Ausgestaltung preiswert herstellbar ist. Die Ölschmierung verbessert die pneumatische Abdichtung bzw. den pneumatischen Wirkungsgrad und verringert den Verschleiß.
Die Vakuumpumpe ist In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel als eine trockenlaufende Pumpe ausgeführt. Unter trockeniaufend im Sinne der Erfindung wird verstanden, dass der Rotor nicht mit Öl geschmiert ist. Dies hat den Vorteil, dass für den Betrieb keine zusätzliche Ölversorgung bereitgestellt werden muss, und dass von dem verdichteten Fluid kein Öl abgetrennt werden muss.
Die Pumpe weist nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung mindestens einen Schieber auf, der zwei Flügel ausbildet. Alternativ weist die Pumpe nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung fünf Flügel auf, die durch fünf Schieber gebildet sind.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiei sind die Vorwärts- Ausiassöffnung und die Rückwärts-Einlassöffnung durch eine einzige Öffnung gebildet. Eine Aufteilung der Strömungswege in Einlassströmung und Auslassströmung ist, gesehen in Auslassrichtung, hinter der Öffnung vorgesehen. Hierdurch muss für die Vorwärts-Auslassöffnung und die Rückwärts-Einlassöffnung lediglich eine einzige Öffnung in einer Stirnwand des Pumpengehäuses vorgesehen werden.
Bevorzugt sind die Vorwärts-Einlassöffnung und die Rückwärts- Auslassöffnung durch eine einzige Öffnung gebildet. Eine Aufteilung der Strömungswege in Einlassströmung und Auslassströmung ist, gesehen in Auslassrichtung, erst hinter der Öffnung vorgesehen. Hierdurch muss für die Vorwärts-Einlassöffnung und die Rückwärts-Auslassöffnung lediglich eine einzige Öffnung in einer Stirnwand des Pumpengehäuses vorgesehen werden.
Vorzugsweise ist der Schieber der Pumpe aus Kunststoff hergestellt. Kunststoff hat den Vorteil, dass es einfach und preiswert herstellbar Ist. In einer alternativen Ausführungsform ist der Schieber aus einem graphitbasierten Werkstoff hergestellt. Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen. In diesen zeigen:
Figur 1 : Schematische Darstellung einer elektrischen Kfz- Vakuumpumpe nach der vorliegenden Erfindung, und
Figur 2: einen Schnitt durch das Pumpengehäuse der elektrischen Kfz- Vakuumpumpe nach Fig, 1.
In Figur 1 ist eine elektrische Kfz-Vaku um pumpe 10 dargestellt, die in einem Kraftfahrzeug der Bereitstellung von Vakuum mit einem absoluten Druck von beispielsweise 100 Millibar und niedriger dient. Das Vakuum wird hauptsächlich als potentielle Energie für Aktuatorik genutzt, beispielsweise für einen pneumatischen Bremskraftverstärker oder andere pneumatische Kfz-Aktuatoren. Ein elektrischer Antrieb für Kfz- Vakuumpumpen wird in zunehmendem Maße erforderlich, weil der Kfz- Verbrennungsmotor während des Fahrzeug -Betriebes nicht ständig läuft.
Die elektrischen Kfz-Vakuumpumpe 10 weist ein Pumpengehäuse 12 und einen bürstenlosen, elektronisch kommutierten, sensorlosen Antriebsmotor 13 auf. Dieser Antriebsmotor 13 treibt über eine Welle 14 einen in einem durch das Pumpengehäuse 12 ausgebildeten Pumpraum 16 vorgesehenen Pumpenrotor 18 an. In dem Pumpengehäuse 12 sind zwei Fluideinlassleitungen 20i, 2O2 und zwei Fluidauslassleitungen 22t, 222 ausgebildet. Die beiden Fluidauslassleitungen 22i, 222 sind in Auslassrichtung in dem Pumpengehäuse 12 zu einer gemeinsamen Gesamtfluidauslassleltung 24 zusammengeführt. Die beiden Fluideinlassleitungen 20i, 202 werden in Einlassrichtung in dem Pumpengehäuse 12 aus einer Gesamtfluideinlassleitung 26 verzweigt. In den beiden Fluidauslassleitungen 22i, 222 sind in Ausiassrtchtung vor der Zusammenführung der Leitungen Auslass-Rückschlagventile 28i, 282 vorgesehen, welche in einer Einlassrichtung sperren und in einer Auslassrichtung eine Fluidströmung freigeben, Ebenso ist im Vorlauf jeder der beiden Fluideinlassleitungen 20ι, 2O2 In Einlassrichtung nach der Verzweigung der Gesamtfluideinlassleitung 26 jeweils ein Einlass-
Rückschlagventile 30i, 3O2 vorgesehen, welche in einer Auslassrichtung sperren und in einer Einlassrichtung eine Fluidströmung freigeben.
Figur 2 zeigt das Pumpengehäuse 12 mit dem darin ausgebildeten Pumpraum 16. In dem Pumpraum 16 ist exzentrisch zum Pumpraum 16 der Pumpenrotor 18 vorgesehen, welcher sowohl in einer Vorwärts- als auch in einer Rückwärtsrichtung rotierbar ist. Ais Vorwärtsrichtung wird eine Drehrichtung des in Figur 2 gezeigten Pumpenrotors 18 verstanden, welche entgegen dem Uhrzeigersinn dreht. Dementsprechend ist eine Drehrichtung des in Figur 2 gezeigten Pumpenrotors 18 im Uhrzeigersinn eine Rückwärtsrichtung. Dieser Pumpenrotor 18 ist als Drehschieber ausgebildet. Der Drehschieber ist gebildet aus einem Rotorkörper 32 und einem Schieber 34, welcher orthogonal zu einer Drehachse 33 des Pumpenrotors 18 durch eine Mitte des Rotorkörpers 32 bewegbar ist und zwei Flügel bildet. Der Schieber 34 weist Enden 36 auf, welche die Flügelenden bilden und während der Rotation des Pumpenrotors 18 in einem ständigen Kontakt mit einer Pumpraum-Wand 38 sind.
Der Rotorkörper 32 ist derart exzentrisch in dem Pumpraum 16 angeordnet, dass eine Rotoraußenfläche 40 des Pumpenrotors 18 fluidisch abdichtend an der Pumpraum-Wand 38 anliegt, und damit einen Trennabschnitt 42 ausbildet.
In einer Stirnwand 44 des Pumpengehäuses 12 ist unmittelbar vor und nach dem Trennabschnitt 42 jeweils eine einzige nierenförmige Öffnung 46, 47 vorgesehen, welche in Abhängigkeit von der Laufrichtung des Pumpenrotors 18 entweder als Einlass- oder als Auslassöffnung 46, 47 dient. Jede Öffnung 46, 47 ist über jeweils eine der Fluideinlassleitungen 20i, 202 mit einem Pumpeneinlass 48 fluidisch verbunden. Jede Öffnung 46, 47 ist zudem über jeweils eine der Fluidauslassleitungen 22if 222 mit einem Pumpenauslass 49 fluidisch verbunden. Bei einer Rotation des Pumpenrotors 18 dient die Öffnung 46, 47, welche in Rotationsrichtung unmittelbar vor dem Trennabschnitt 42 liegt, als Auslassöffnung und die Öffnung 46, 47, die in Rotationsrichtung unmittelbar nach dem Trennabschnitt liegt, als Eintrittsöffnung. Durch Vorsehen der Rückschlagventile 28, 30 werden Rückströme unterbunden.
Pierburg Pump Technology GmbH Bezugszeichenliste
5 10 elektrischen Kfz-Vakuumpumpe
12 Pumpengehäuse
13 Antriebsmotor
14 Welle
16 Pumpraum
10 18 Pumpen rotor
20i, 202 Fluideinlassleitungen
22t, 222 Fluidauslassleitungen
24 Gesamtfluidauslassleitung
26 Gesamtfluideinlassleitung 15 28i, 282 Ausiass-Rückschlagventile
30i, 302 Einlass-Rückschlagventile
32 Rotorkörper
33 Drehachse
34 Schieber
20 36 Enden
38 Pumpraum-Wand
40 Rotoraußenfläche
42 Trennabschnitt
44 Stirnwand
25 46 Öffnung
47 Öffnung
48 Pumpeneinlass
49 Pumpenauslass

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
Elektrische-Kfz-Vakuumpumpe (10) mit einem bürstenlosen, elektronisch kommutierten, sensorlosen Antriebsmotor (13), umfassend:
- ein Pumpengehäuse (12), das einen Pumpraum (16) ausbildet,
- einen Pumpenrotor (18), welcher in dem Pumpraum (16) verdichtend rotiert, wobei der Pumpenrotor (18) in einer Vorwärts- und einer Rückwärtsdrehrichtung rotierbar ist,
- eine Vorwärts-Ausiassöffnung (47) und eine separate Rückwärts-Auslassöffnung (46), weiche den Pumpraum (16) mit einem Pumpenauslass (49) verbinden, wobei zwischen der Auslassöffnung (46, 47) und dem Pumpenauslass (49) ein in Auslassrichtung öffnendes Rückschlagventil (28i, 282) vorgesehen ist, und
- eine Vorwärts-Einlassöffnung (46) und eine separate Rückwärts-Einlassöffnung (47), welche den Pumpraum (16) mit einem Pumpeneinlass (48) verbinden, wobei zwischen der Einlassöffnung (46, 47) und dem Pumpeneinlass (48) ein in Einlassrichtung öffnendes Rückschlagventil (30i, 3C ) vorgesehen ist.
Elektrische-Kfz-Vakuumpumpe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (46, 47) in Rotationsrichtung unmittelbar vor einem Trennabschnitt (42) vorgesehen ist, in welchem der Pumpenrotor (18) fluidisch abdichtend an einer Pumpraum-Wand (38) anliegt.
Elektrische-Kfz-Vakuumpumpe (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnung (46, 47) in Rotationsrichtung unmittelbar nach einem Trennabschnitt (42) vorgesehen ist in welchem der Pumpenrotor (18) fluidisch abdichtend an einer Pumpraum-Wand (38) anliegt,.
Eiektrische-Kfz-Vakuumpumpe (10) nach einem der vorherigen
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumpumpe (10) eine öigeschmierte Pumpe ist.
Elektrische-Kfz- Vakuumpumpe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, das die Vakuumpumpe (10) eine trocken laufende Pumpe ist.
Elektrische-Kfz-Vakuumpumpe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, das die Pumpe eine Drehschieberpumpe mit mindestens einem Schieber (34) ist.
Eiektrische-Kfz-Vakuumpumpe (10) nach einem der Ansprüche
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, das die Pumpe eine Flügelzellenpumpe ist, bei welcher die Schieber (34) die Flügel bilden.
Elektrische-Kfz-Vakuumpumpe (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorwärts- Auslassöffnung und die Rückwärts-Einlassöffnung durch eine einzige Öffnung (47) gebildet sind.
Elektrische-Kfz-Vakuumpumpe (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorwärts- Einlassöffnung und die Rückwärts-Auslassöffnung durch eine einzige Öffnung (46) gebildet sind.
10. Elektrische-Kfz-Vakuumpumpe (10) nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (34) aus Kunststoff hergestellt Ist,
11. Elektrische-Kfz-Vakuumpumpe (10) nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (34) aus einem graphitbasierten Werkstoff hergestellt ist.
EP15794896.9A 2015-11-12 2015-11-12 Elektrische-kfz-vakuumpumpe Active EP3374640B1 (de)

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EP3374640A1 true EP3374640A1 (de) 2018-09-19
EP3374640B1 EP3374640B1 (de) 2024-03-06

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Country Status (2)

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EP (1) EP3374640B1 (de)
WO (1) WO2017080599A1 (de)

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