WO2016096288A1 - Kfz-vakuumpumpe - Google Patents

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WO2016096288A1
WO2016096288A1 PCT/EP2015/076856 EP2015076856W WO2016096288A1 WO 2016096288 A1 WO2016096288 A1 WO 2016096288A1 EP 2015076856 W EP2015076856 W EP 2015076856W WO 2016096288 A1 WO2016096288 A1 WO 2016096288A1
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WO
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vacuum pump
rotor
base body
stiffening rib
rotor base
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PCT/EP2015/076856
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English (en)
French (fr)
Inventor
Steffen Schnurr
Karl-Heinz Kirberg
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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/08—Rotary pistons
    • 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
    • F04C2230/00—Manufacture
    • F04C2230/20—Manufacture essentially without removing material
    • F04C2230/21—Manufacture essentially without removing material by casting
    • 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
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/20—Rotors
    • 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
    • F04C2270/00—Control; Monitoring or safety arrangements
    • F04C2270/10—Voltage

Definitions

  • the invention relates to a vacuum pump, in particular a rotary vane or Fiügeizelienpumpe, for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
  • the invention relates to a vacuum pump with an integrally formed and driven by a motor rotor body.
  • the rotor base body has at least one axiaien bearing portion and an axial slide portion.
  • In the bearing section of the rotor base body is rotatably mounted for example via a sliding bearing on a pump housing of the vacuum pump.
  • In the slide portion of the rotor base body may comprise at least one contactor or a slot-shaped recess in which a movable, in particular radially displaceable, mounted rotary valve or rotor blades is arranged in the rotor base body.
  • the rotor base body is arranged in the pump housing such that the rotary valve for conveying a medium is in operative connection with an inner wall of the pump housing.
  • the rotary valve is designed as a planar body and slides with at least one side facing away from the rotor base body on an inner wall of the pump housing along.
  • the rotor base body has a bearing body and at least one rotor blade element movably mounted in the rotor base body.
  • a Receiving member provided, wherein the receiving member for receiving a coupling member is formed as a recess in the Rotorg round body.
  • the rotor body is round body formed as a hollow body, wherein the hollow body is divided by the rotor blade element into two separate fluid chambers.
  • the rotor base body can be relatively expensive due to its at least partially solid or relatively thick-walled construction in the production and in operation.
  • the Rotorg round body is relatively expensive, in particular due to an increased use of materials and a machining post-processing,
  • the relatively large moment of inertia of the rotor body can lead to increased power consumption.
  • the heat generated by friction can be derived only limited.
  • the relatively large weight of a rotor in vacuum pumps which is intended for use in a motor vehicle, often undesirable.
  • Heat dissipation is not possible. Furthermore, deposits may form in the base region of the cavities in the course of the operating time, as a result of which, for example, an imbalance in the rotor can occur. In addition, the introduction of individual cavities with intermediate walls is relatively complicated and expensive.
  • the invention is therefore based on the object to improve a vacuum pump for motor vehicles to the effect that the vacuum pump with at least constant stability has a lower weight and is relatively inexpensive to manufacture.
  • the rotor base body of the vacuum pump is formed at least in the slide portion as a frontally open hollow body with a single fluid chamber.
  • the single fluid chamber extends both axially and radially over a very large part of the rotor base body and is in particular cylindrical in the axial direction, so that a particularly effective weight reduction is made possible.
  • the fluid chamber may be open on the front side, preferably on a side facing away from the bearing portion of the rotor main body, so that the rotor body round body is designed as a thin-walled, drum or cup-shaped hollow body.
  • Thin-walled means in this context that the Rotorg round body at least partially has a peripheral wall which corresponds to about one-tenth of the corresponding diameter of the rotor body round.
  • the frontal opening of the fluid chamber may be closed by a closure cap.
  • the fluid chamber can according to the contour of the rotor body several different sized cavities include, wherein all the cavities are fluidly interconnected. This is especially true for the assembled state of the vacuum pump, in which the rotary valve is arranged in the rotor base body, the cavities may in particular be connected to one another on the side facing the bearing portion, so that a Fiuidströmung can take place between the cavities of the fluid chamber.
  • a pressure and temperature compensation for both in the axial direction and in the circumferential direction homogeneously formed fluid within the fluid chamber allows. Consequently, a rotor body is provided which has a relatively high strength and a particularly low weight for efficient operation of the vacuum pump and also - not least due to the reduced use of material - is relatively inexpensive to manufacture.
  • the rotor base body is also formed in the bearing section as a hollow body open in the direction of the slide section, so that the single fluid chamber extends into the bearing section.
  • the rotor base body of the vacuum pump in the slide portion and at least partially in the bearing portion is formed as a frontally open hollow body with a single fluid chamber.
  • the rotor base body preferably has at least one stiffening rib on an inner wall facing the fluid chamber.
  • the stiffening rib is used to improve the shape stiffness of the rotor body and in particular for the derivation and uniform distribution of forces acting on the rotor body and / or temperatures.
  • Versteifungsri certain areas are relieved, in which a force can lead to local stress concentrations.
  • the stiffening rib can be arranged in the peripheral walls of the rotor base body, which are arranged laterally to the rotary slide and designed as so-called shells, in order to distribute or transmit the forces introduced in this area in a relatively simple manner to the entire rotor base body.
  • the wall thickness of the rotor base body can be formed relatively thin with the same shape stiffness.
  • the stiffening rib causes an enlargement of the inner surface of the rotor base body and thus can also serve to dissipate heat from the rotor base body to a fluid in the fluid chamber, for example air or oil.
  • the stiffening rib acts in this case as a cooling fin. This also allows the rotor body to be improved in its stability.
  • the geometry of the rotor base body or of the fluid chamber is made possible by the arrangement of a stiffening rib, which can be relatively complex and can be adapted to the respective requirements.
  • the stiffening rib extends at least partially over the bearing portion and / or the slider portion.
  • the stiffening rib in its longitudinal extent, that is arranged in the axial direction of the rotor body, perpendicular to a direction of displacement of the rotary valve.
  • the displacement direction is in particular in a ground plane of the rotary valve, which is parallel to a flat side of the Rotary valve is arranged.
  • the reinforcing ribs can be arranged at an angle between 40 and 90 degrees relative to the direction of displacement of the rotary valve.
  • the stiffening rib is arranged between at least one end wall facing the fluid chamber and at least one circumferential wall, in particular between an end wall arranged in the bearing section and a peripheral wall arranged in the slide section.
  • the stiffening rib may extend axially over at least one shoulder formed inside the hollow body, in particular a shoulder protruding radially inward between the bearing section and the slider section.
  • the stiffening rib projects radially from a peripheral wall facing the fluid chamber in the direction of a rotor center axis of the rotor base body.
  • the stiffening rib protrudes perpendicularly from a base region, in the present case from the circumferential wall, into the interior of the fluid chamber.
  • the stiffening rib has a height at which the stiffening rib of a circumferential wall facing the fluid chamber protrudes, wherein the height in each case, that is, in particular over a defined axial portion, maximai half of an inner radius of the rotor base body corresponds.
  • the cavities of the fluid chamber can be connected to one another in a region between the mutually opposite end faces of the stiffening ribs, in particular in the case of the formation of two stiffening ribs arranged symmetrically opposite one another or to the rotor center axis. This is particularly advantageous in the bearing section for pressure and temperature compensation.
  • the stiffening rib can be designed to be straight or curved in the axial or radial direction.
  • the stiffening rib can basically have a constant height and / or a constant width.
  • the stiffening rib in particular an increasing in the axial or radial direction height and / or width. Consequently, the stiffening rib may be formed differently high and / or wide.
  • the stiffening rib may have a shape corresponding to the forces occurring in a certain area.
  • the two-dimensional side walls, the two end faces and the top of the stiffening rib opposite the base region of the stiffening rib can in principle be designed to be straight or curved.
  • the stiffening rib has a width which increases in the radial direction.
  • the stiffening rib may be V-shaped with respect to its width, wherein the wider-shaped rib portion is preferably disposed in the bearing portion and the narrower rib portion in the slider portion.
  • the stiffening rib has a first rare wall, which is rectilinear in the longitudinal extension of the stiffening rib, and a second flat side wall formed opposite the first side wall, which is bent in the longitudinal extent of the stiffening rib, in particular bent concavely.
  • the stiffening rib has a height which decreases in the axial direction to the value zero.
  • the stiffening rib may have a curved shape at the top or top edge opposite the base region of the stiffening rib, via which the first and the second side wall are connected to one another.
  • the top is convexly curved.
  • the front side of the stiffening rib may have a curved shape.
  • the rotor base body has at least two stiffening ribs, wherein the stiffening ribs are formed symmetrically with respect to a rotor center axis of the rotor base body.
  • the rotor base body can have a particularly high stability and an imbalance of the rotor body can be avoided.
  • the Roto rg round körpe r and / or the stiffening rib made of cast iron or cast steel.
  • a relatively high stability of the rotor base body can be provided even in the presence of relatively high temperatures.
  • the Roto rg round kör per and / or the stiffening rib are produced in a casting process.
  • the rotor is cast together with the at least one stiffening rib as a single piece.
  • the resulting blank may be geometrically very close to the finished part.
  • the internal geometry of the fluid chamber can remain unprocessed.
  • the outer geometry of the blank can ideally reach the dimensions of the finished part down to a few hundredths of a millimeter. The production in the casting process thus reduces the use of materials almost on the finished part and leads to a significant reduction in manufacturing costs.
  • Fluid chamber into a on the rotor body axially protruding coupling element for positive connection with a drive-side receiving element The coupling element is usually arranged on a side facing away from the slide portion end face and may be formed as a two-face. Due to the design of the extending into the coupling element fluid chamber, the weight of the rotor body can be further reduced.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of a vacuum pump according to the invention in a sectional view
  • FIG. 2 a schematically shows an end view in top view of a first embodiment of a rotor main body according to the invention
  • FIG. 2b schematically shows a side view in a sectional representation of the first embodiment of the rotor main body according to the invention
  • Figure 3a shows schematically an end view in plan view of a second embodiment of a rotor main body according to the invention.
  • FIG. 3b schematically shows a side view in a sectional view of the second embodiment of the rotor ror and cage according to the invention.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a vacuum pump 1 according to the invention with a pump housing 3 and a rotor base body 2 arranged therein.
  • the rotor base body 2 is rotatably mounted on the pump housing 3 in an axial bearing section 21, not shown in FIG.
  • the integrally formed rotor base body 2 is as a hollow body 20 with a single continuous fluid chamber 24th
  • the fluid chamber 24 is circumferentially surrounded by a peripheral wall 26 and the front side of a shoulder 27 and at a base portion of a front side 25.
  • At the front side 25 opposite end of the rotor body 2 is open and can be closed here by means of a closure lid, not shown.
  • a slot 28 is provided on the peripheral wall 26, in particular in an axial slide portion 22, in which a rotary valve 4 is arranged to be movable.
  • the rotary valve 4 is displaceably mounted in particular in the rotor base body 2 in a displacement direction V.
  • the rotary valve 4 is to build up a vacuum in a known manner with a housing inner wall part 31 of the pump housing 3 in operative connection. It should be clear that the rotor body 2 can accommodate other rotary valve in other designs of pumps.
  • FIGS. 2a and 2b each show a first embodiment of a rotor main body 2 of a vacuum pump 1 according to the invention in an end view and a sectional side view.
  • the rotor base body 2 has a bearing section 21 and a slide section 22.
  • the rotor base body 2 has a single fluid chamber 24 and is designed as a thin-walled hollow body 20, the wall thicknesses varying in the axial direction and in the circumferential direction of the rotor cage 2.
  • the rotary valve slot 28 in which a rotary valve 4, not shown in Figures 2a and 2b is slidably disposed, serves an increased wall thickness for sealing the fluid chamber 24 relative to the environment of the rotor base body second
  • the fluid chamber 24 extends axially from the bearing section 21 over the entire slide region 22 as far as an end face of the rotor base body 2 facing away from the bearing section 21, on which the fluid chamber 24 is open, so that the rotor main body 2 is designed in particular drum-shaped.
  • the rotor body 2 is a in the Figure 2b exemplarily shown ball bearing 6 rotatably mounted on the pump housing 3.
  • stiffening ribs 5 are arranged on an inner peripheral wall 26 of the rotor base body 2.
  • the stiffening ribs 5 serve a power transmission or distribution of the between the slots 28 respectively formed peripheral wall 26 in the direction of an end wall 25 of the Roto r ground stressess 2 and vice versa.
  • the stiffening ribs 5 are respectively in the slider portion 22 and the bearing portion 21 in a transverse direction perpendicular from the peripheral wall 26, that is radially in the direction of a rotor center axis M of the rotor body 2, with a height H in the Fiuidhunt 24 out.
  • the height H of the stiffening ribs 5 varies in the axial direction, in particular, the height H increases at a constant inner permanent radius Ril.
  • the stiffening ribs 5 at least in a part of the slide portion 22 in the direction of the bearing portion 21 uniformly increasing height Hl.
  • the stiffening rib 5 may have a shape corresponding to the forces occurring in a certain area.
  • the stiffening rib 5 has a constant height H2, which corresponds to half of the inner radius RI2 of the rotor base body 2.
  • the fluid chamber 24 in the bearing section 21 is at least partially continuous in the circumferential direction.
  • the stiffening ribs 5 for power transmission are each connected to the front side wall 25 of the rotor cage 2.
  • FIGS. 3a and 3b each show a second embodiment of a rotor main body 2 of a vacuum pump 1 according to the invention in a front side view and a sectional side view.
  • the rotor round body 2 of this embodiment is very similar to the rotor base body 2 shown in FIGS. 2 a and 2 b, and modified only within the fluid chamber 24.
  • the rotor main body 2 in turn has a bearing portion 21 and a slide portion 22, in which a rotary valve 4, not shown in FIGS.
  • the round rotor body 2 has a single fluid chamber 24, which in turn extends from the bearing section 21 over the entire slide region 22 and is open at the end, so that the rotor body 2 is formed as a thin-walled cup-shaped hollow body 20 is.
  • stiffening ribs 5 serve for a dissipation of force, in particular a torsional force, from the circumferential wall 26 in the direction of an end wall 25 of the rotor cage 2.
  • the stiffening ribs 5 project respectively in the slide portion 22 and the bearing portion 21 with a height H from the peripheral wall 26 in the direction of the fluid chamber 24.
  • the height H of the stiffening ribs 5 varies in the axial direction, in particular, the stiffening ribs 5 at least in a part of the slide portion 22 in the direction of the bearing portion 21 ever smaller increasing height H, so that an upper edge of the stiffening rib 5 a curved, in particular convex curved, Form has.
  • the stiffening rib 5 in the axial direction to a constant height H, which corresponds to a maximum of half of the inner radius Ri of the rotor base body 2, so that the fluid chamber 24 is formed continuously in the bearing portion 21 in the circumferential direction.
  • the stiffening rib 5 has a width B increasing in the slide portion 22 in the direction of the bearing portion 21.
  • the Stiffening rib 5 a slot 28 facing away from the first planar side wall which is straight in the axial and radial extent of the stiffening rib 5, and one of the first side wall opposite second flat side wall, which is bent in the radial extent of the stiffening rib 5 in particular concave.
  • the stiffening ribs 5 in the bearing section 21 are each connected to the front side wall 25 of the rotor base body 2.

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Abstract

Vakuumpumpe (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem einstückig ausgebildeten und von einem Motor antreibbaren Rotorgrundkörper (2), der mindestens einen axialen Lagerabschnitt (21) und einen axialen Schieberabschnitt (22) aufweist, wobei in dem Lagerabschnitt (21) der Rotorgrundkörper (2) an einem Pumpengehäuse (3) drehbar gelagert ist, und in dem Schieberabschnitt (22) mindestens ein radial verschiebbar gelagerter und mit dem Pumpengehäuse (3) in Wirkverbindung stehender Drehschieber (4) in dem Rotorgrundkörper (2) angeordnet ist. Um die Effizienz der Vakuumpumpe zu steigern, wird vorgeschlagen, dass der Rotorgrundkörper (2) zumindest in dem Schieberabschnitt (22) als ein Hohlkörper (20) mit einer einzigen Fluidkammer (24) ausgebildet ist.

Description

B E S C H R E I B U N G
Kfz-Va kuumpumpe
Die Erfindung betrifft eine Vakuumpumpe, insbesondere eine Drehschieber- oder Fiügeizelienpumpe, für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vakuumpumpe mit einem einstückig ausgebildeten und von einem Motor antreibbaren Rotorgrundkörper. Der Rotorgrundkörper weist mindestens einen axiaien Lagerabschnitt und einen axialen Schieberabschnitt auf. In dem Lagerabschnitt ist der Rotorgrundkörper beispielsweise über ein Gleitlager an einem Pumpengehäuse der Vakuumpumpe drehbar gelagert. In dem Schieberabschnitt kann der Rotorgrundkörper mindestens einen Schütz bzw. eine schlitzförmige Ausnehmung aufweisen, in der ein beweglich, insbesondere radial verschiebbar, gelagerter Drehschieber bzw. Rotorflügel in dem Rotorgrundkörper angeordnet ist. Dabei ist der Rotorgrundkörper derart in dem Pumpengehäuse angeordnet, dass der Drehschieber zum Fördern eines Mediums mit einer Innenwand des Pumpengehäuses in Wirkverbindung steht. Insbesondere ist der Drehschieber als ein flächiger Körper ausgebildet und gleitet mit zumindest einer dem Rotorgrundkörper abgewandten Stirnseite an einer Innenwandung des Pumpengehäuses entlang.
Derartige Vakuumpumpen sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt.
Aus der EP 2 746 532 AI ist eine Kfz-Va kuumpumpe mit einem einstückigen Rotorgrundkörper bekannt. Der Rotorgrundkörper weist einen Lagerkörper sowie mindestens ein in dem Rotorgrundkörper beweglich gelagertes Rotorflügelelement auf. In dem Lagerkörper ist ein Aufnahmeorgan vorgesehen, wobei das Aufnahmeorgan zur Aufnahme eines Kupplungsorgans als eine Aussparung in dem Rotorg rundkörper ausgebildet ist. In dem Bereich des Rotorflügelelements ist der Rotorg rundkörper als ein Hohlkörper ausgebildet, wobei der Hohlkörper durch das Rotorflügelelement in zwei voneinander getrennte Fluidkammern unterteilt ist.
Es hat sich gezeigt, dass der Rotorgrundkörper aufgrund seiner zumindest teilweise massiven oder relativ dickwandigen Bauweise In der Herstellung und im Betrieb relativ kostenintensiv sein kann. So ist der Rotorg rundkörper insbesondere aufgrund eines erhöhten Materialeinsatzes und einer spanenden Nachbearbeitung relativ teuer, Im Betrieb kann das relativ große Trägheitsmoment des Rotorgrundkörpers zu einer erhöhten Leistungsaufnahme führen. Darüber hinaus kann bei solchen Rotoren die beispielweise durch Reibung entstehende Wärme nur begrenzt abgeleitet werden. Letztlich ist auch das relativ große Gewicht eines Rotors bei Vakuumpumpen, die für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug bestimmt ist, häufig unerwünscht.
Zur Reduzierung des Gewichts ist aus der DE 199 64 598 B4 bekannt, den Rotor einer Kfz-Vakuumpum e aus Kunststoff herzustellen und mit mehreren stirnseitig eingebrachten Hohlräume zu versehen, wobei die Hohlräume jeweils durch eine Wandung voneinander getrennt sind.
Nachteilig hierbei ist jedoch, dass eine solche Vakuumpumpe aufgrund des aus Kunststoff hergestellten Rotors grundsätzlich nur bis zu einem bestimmten Temperaturbereich ausfallsicher betrieben werden kann. Darüber hinaus können mit einem solchen Rotor nur wesentlich geringere Kräfte aufgenommen werden als mit einem aus Stahl hergestellten Rotor. Auch die separat ausgebildeten Hohlräume in dem Rotor erweisen sich dahingehend als nachteilig, dass im Betrieb in den Hohlräumen der Pumpe unterschiedliche Druck- und Temperaturniveaus entstehen können, wodurch die Vakuumpumpe beispielsweise durch eine unterschiedliche Ausdehnung des Rotors in ihrer Funktion, Effizienz und Standfestigkeit negativ beeinflusst werden kann. Ein Druckausgleich oder eine effektive
Wärmeableitung sind nicht möglich. Ferner können sich im Laufe der Betriebszeit im Grundbereich der Hohlräume Ablagerungen bilden, wodurch beispielsweise eine Unwucht in dem Rotor entstehen kann. Darüber hinaus ist das Einbringen von einzelnen Hohlräumen mit Zwischenwandungen relativ aufwendig und kostenintensiv.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vakuumpumpe für Kraftfahrzeuge dahingehend zu verbessern, dass die Vakuumpumpe bei zumindest gleichbleibender Standfestigkeit ein geringeres Gewicht aufweist und in der Herstellung relativ kostengünstig ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vakuumpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß ist der Rotorgrund körper der Vakuumpumpe zumindest in dem Schieberabschnitt als ein stirnseitig offener Hohlkörper mit einer einzigen Fluidkammer ausgebildet. Die einzige Fluidkammer erstreckt sich sowohl axial als auch radial über einen sehr großen Teil des Rotorgrundkörpers und ist insbesondere in axialer Richtung zylindrisch ausgebildet, so dass eine besonders effektive Gewichtsreduzierung ermöglicht ist. Die Fluidkammer kann stirnseitig, vorzugsweise an einer dem Lagerabschnitt abgewandten Stirnseite des Rotorgrundkörpers, offen ausgebildet sein, so dass der Rotorg rund körper als ein dünnwandiger, trommel- oder topfförmiger Hohlkörper ausgebildet Ist. Dünnwandig bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Rotorg rundkörper zumindest abschnittsweise eine Umfangswand aufweist, die etwa einem Zehntel des entsprechenden Durchmessers des Rotorg rundkörpers entspricht. In einem zusammengebauten Zustand der Vakuumpumpe kann die stirnseitige Öffnung der Fluidkammer durch einen Verschlussdeckel verschlossen sein. Um bei zumindest gleichbleibender Standfestigkeit eine relativ große Gewichtsreduzierung des Rotorg rundkörpers zu erreichen, kann die Fluidkammer entsprechend der Kontur des Rotorrundkörpers mehrere unterschiedlich große Hohlräume umfassen, wobei sämtliche Hohlräume fluidisch miteinander verbunden sind. Dies gilt insbesondere für den zusammengebauten Zustand der Vakuumpumpe, In dem der Drehschieber In dem Rotorgrundkörper angeordnet ist, Die Hohlräume können insbesondere an einer dem Lagerabschnitt zugewandten Seite miteinander verbunden sein, so dass eine Fiuidströmung zwischen den Hohlräumen der Fluidkammer stattfinden kann. Dadurch sind insbesondere ein Druck- und Temperaturausgleich für ein sowohl in Axialrichtung als auch in Umfangsrichtung homogen ausgebildetes Fluid innerhalb der Fluidkammer ermöglicht. Folglich ist ein Rotorgrundkörper geschaffen, der für einen effizienten Betrieb der Vakuumpumpe eine relativ hohe Festigkeit und ein besonders geringes Gewicht aufweist und zudem - nicht zuletzt aufgrund des reduzierten Materialeinsatzes - in der Herstellung relativ kostengünstig ist.
Besonders bevorzugt ist der Rotorgrundkörper auch In dem Lagerabschnitt als ein In Richtung des Schieberabschnitts stirnseitig offener Hohlkörper ausgebildet, so dass die einzige Fluidkammer sich bis in den Lagerabschnitt erstreckt. Insbesondere ist in dieser Ausgestaltung der Erfindung der Rotorgrundkörper der Vakuumpumpe in dem Schieberabschnitt und zumindest teilweise in dem Lagerabschnitt als ein stirnseitig offener Hohlkörper mit einer einzigen Fluidkammer ausgebildet. Dadurch kann beispielsweise eine in dem Lagerabschnitt entstehende Reibwärme eines Lagers auch durch das Innere des Roto r g r u n d kö r p e rs effektiv abgeführt werden. Ferner kann dadurch ein Rotorgrundkörper mit einem besonders geringen Gewicht bereitgestellt werden.
Vorzugsweise weist der Rotorgrundkörper an einer der Fluidkammer zugewandten Innenwand wenigstens eine Versteifungsrippe auf. Die Versteifungsrippe dient zur Verbesserung der Form Steifigkeit des Rotorgrundkörpers und insbesondere zur Ableitung und gleichmäßigen Verteilung der auf den Rotorgrundkörper einwirkenden Kräfte und/oder Temperaturen. Insbesondere bei der Ausbildung eines dünnwandigen Rotorgrundkörpers mit einer einzigen, relativ großen Fluidkammer können mittels der Versteifungsri pe bestimmte Bereiche entlastet werden, in denen eine Krafteinwirkung zu lokalen Spannungskonzentrationen führen kann. Beispielsweise kann die Versteifungsrippe in den seitlich zu dem Drehschieber angeordneten und als sogenannte Haibschalen ausgebildeten Umfangswände des Rotorgrundkörpers angeordnet sein, um die in diesem Bereich eingeleiteten Kräfte in relativ einfacher Weise auf den gesamten Rotorgrundkörper zu verteilen bzw. zu übertragen. Dadurch kann die Wandstärke des Rotorgrundkörpers bei gleichbleibender Form Steifigkeit relativ dünn ausgebildet sein. Darüber hinaus bewirkt die Versteifungsrippe eine Vergrößerung der inneren Oberfläche des Rotorgrundkörpers und kann somit auch zur Wärmeableitung von dem Rotorgrundkörper an ein in der Fluidkammer befindliches Fluid, beispielsweise Luft oder Öl, dienen. Die Versteifungsrippe wirkt in diesem Fall als Kühlrippe. Auch hierdurch kann der Rotorgrundkörper in seiner Standfestigkeit verbessert werden. Folglich kann bei gleichbleibender oder sogar erhöhter Standfestigkeit des Rotorgrundkörpers der Materialeinsatz und dadurch die Herstellungs- und Betriebskosten der Vakuumpumpe deutlich verringert werden. Ferner ist durch die Anordnung einer Versteifungsrippe eine Geometrie des Rotorgrundkörpers bzw. der Fluidkammer ermöglicht, die relativ komplex sein kann und an die jeweiligen Anforderungen angepasst sein kann.
Vorteilhafterweise erstreckt sich die Versteifungsrippe zumindest teilweise über den Lagerabschnitt und/oder den Schieberabschnitt. Dadurch ist insbesondere eine relativ gleichmäßige Übertragung und Verteilung der auf den Rotorgrundkörper einwirkenden Kräfte sowie eine effektive Wärmeableitung an ein die Versteifungsrippe umgebendes Fluid ermöglicht.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Versteifungsrippe in ihrer Längserstreckung, das heißt in axialer Richtung des Rotorgrundkörpers, senkrecht zu einer Verschieberichtung des Drehschiebers angeordnet. Die Verschieberichtung liegt insbesondere in einer Grundebene des Drehschiebers, die parallel zu einer flächig ausgebildeten Seite des Drehschiebers angeordnet ist. Dadurch ist eine besonders effektive Aufnahme der in den Umfangswänden des Rotorgrundkörpers auftretenden Kräfte ermöglicht, Alternativ, insbesondere bei Anordnung mehrerer Versteifungsrippen, können die Versteifungsrippen in Bezug auf die Verschieberichtung des Drehschiebers in einem Winkel zwischen 40 und 90 Grad angeordnet sein. Dadurch ist eine besonders effektive Verteilung der an dem Rotorgrundkörper auftretenden Kräfte in mehrere Versteifungsrippen und somit eine erhöhte Standfestigkeit des Rotorgrundkörpers ermöglicht.
Vorteilhafterweise ist die Versteifungsrippe zwischen wenigstens einer der Fluidkammer zugewandten Stirnwand und wenigstens einer Umfangswand angeordnet, insbesondere zwischen einer in dem Lagerabschnitt angeordneten Stirnwand und einer in dem Schieberabschnitt angeordneten Umfangswand. Dadurch ist eine besonders effektive Kraftübertragung und somit eine erhöhte Standfestigkeit des Rotorgrundkörpers ermöglicht.
Die Versteifungsrippe kann sich axial über wenigstens einen innerhalb des Hohlkörpers ausgebildeten Absatz erstrecken, insbesondere einen zwischen dem Lagerabschnitt und dem Schieberabschnitt umlaufend nach radial innen hervorstehenden Absatz. Dadurch ist eine besonders effektive Erhöhung der Standfestigkeit des Rotorgrundkörpers gegeben.
Vorzugsweise steht die Versteifungsrippe von einer der Fluidkammer zugewandten Umfangswand radial in Richtung einer Rotor-Mittelachse des Rotorgrundkörpers hervor. Insbesondere steht die Versteifungsrippe senkrecht von einem Grundbereich, vorliegend von der Umfangswand, in das Innere der Fluidkammer hervor. Dadurch kann insbesondere bei der Ausbildung von zwei gegenüberliegenden bzw. zur Rotor- Mittelachse symmetrisch angeordneten Versteifungsrippen eine Unwucht des Rotorgrundkörpers vermieden werden.
Vorteilhafterweise weist die Versteifungsrippe eine Höhe auf, mit der die Versteifungsrippe von einer der Fluidkammer zugewandten Umfangswand hervorsteht, wobei die Höhe jeweils, das heißt insbesondere über einen definierten axialen Abschnitt, maximai der Hälfte eines Innenradius des Rotorgrundkörpers entspricht. Dadurch können insbesondere bei der Ausbildung von zwei gegenüberliegend bzw. zur Rotor-Mittelachse symmetrisch angeordneten Versteifungsrippen die Hohlräume der Fluidkammer in einem Bereich zwischen den sich gegenüberliegenden Stirnseiten der Versteifungsrippen miteinander verbunden sein. Dies ist insbesondere in dem Lagerabschnitt für einen Druck- und Temperaturausgleich vorteilhaft.
Grundsätzlich kann die Versteifungsrippe in axialer oder radialer Richtung geradlinig oder gebogen ausgebildet sein. Ferner kann die Versteifungsrippe grundsätzlich eine konstante Höhe und/oder eine konstanten Breite aufweisen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Versteifungsrippe insbesondere eine in axialer oder radialer Richtung zunehmende Höhe und/oder Breite auf. Folglich kann die Versteifungsrippe unterschiedlich hoch und/oder breit ausgebildet sein. Dadurch kann die Versteifungsrippe eine gemäß den in einem bestimmten Bereich auftretenden Kräften entsprechende Form aufweisen. Hierzu können die flächig ausgebildeten Seitenwände, die zwei Stirnseiten und die dem Grundbereich der Versteifungsrippe gegenüberliegende Oberseite der Versteifungsrippe grundsätzlich geradlinig oder gebogen ausgebildet sein. In einer Ausführung der Erfindung weist die Versteifungsrippe eine Breite auf, die In radialer Richtung zunimmt. Hierbei kann die Versteifungsrippe in Bezug auf ihre Breite V-förmig ausgebildet sein, wobei der breiter ausgebildete Rippenbereich vorzugsweise in dem Lagerabschnitt und der schmaler ausgebildete Rippenbereich in dem Schieberabschnitt angeordnet ist. In einer besonders bevorzugten Ausführung weist die Versteifungsrippe eine erste Seltenwand, die in Längserstreckung der Versteifungsrippe geradlinig ist, und eine der ersten Seitenwand gegenüberliegende zweite flächig ausgebildete Seitenwand, die in Längserstreckung der Versteifungsrippe gebogen ist, insbesondere konkav gebogen. In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführung weist die Versteifungsrippe eine Höhe auf, die in axialer Richtung bis auf den Wert Null abnimmt. Hierbei kann die Versteifungsrippe an der dem Grundbereich der Versteifungsrippe gegenüberliegenden Oberseite oder Oberkante, über die die erste und die zweite Seitenwand miteinander verbunden sind, eine gebogene Form aufweisen. Vorteilhafterweise Ist die Oberseite konvex gebogen. Auch die Stirnseite der Versteifungsrippe kann eine gebogene Form aufweisen. Insbesondere bei einer Stirnseite, bei der die Versteifungsrippe eine nur sehr geringe Höhe aufweist, ist es zur Vermeidung von scharfen Kanten und hiermit verbundenen Spannungsspitzen vorteilhaft, die Stirnseite in Richtung der Oberseite konvex gebogen auszubilden.
Vorteilhafterweise weist der Rotorgrundkörper wenigstens zwei Versteifungsrippen auf, wobei die Versteifungsrippen in Bezug auf eine Rotor-Mittelachse des Rotorgrundkörpers symmetrisch ausgebildet sind. Dadurch kann der Rotorgrundkörper eine besonders hohe Stabilität aufweisen und eine Unwucht des Roto rg ru n d körpe rs vermieden werden.
Vorzugsweise sind der Roto rg rund körpe r und/oder die Versteifungsrippe aus Gusseisen oder Stahlguss hergestellt. Dadurch kann insbesondere im Vergleich zu Rotoren, die aus Kunststoff hergestellt sind, auch bei Vorliegen von relativ hohen Temperaturen eine relativ hohe Stabilität des Rotorgrundkörpers geschaffen sein.
Vorzugsweise sind der Roto rg rund kör per und/oder die Versteifungsrippe in einem Gussverfahren hergestellt. Besonders bevorzugt ist der Rotor zusammen mit der wenigstens einen Versteifungsrippe als ein Stück gegossen. Der hierbei entstehende Rohling kann dem Fertigteil geometrisch sehr nahe sein. Insbesondere die Innengeometrie der Fluidkammer kann unbearbeitet bleiben. Die Außengeometrie des Rohlings kann im Idealfall bis auf wenige Hundertstel Millimeter die Maße des Fertigteils erreichen. Die Herstellung im Gussverfahren reduziert somit den Materialeinsatz nahezu auf das Fertigteil und führt zu einer deutlichen Reduzierung der Herstellungskosten . In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich die
Fluidkammer bis in ein an dem Rotorgrundkörper axial hervorstehendes Kupplungselement zur formschlüssigen Verbindung mit einem antriebsseitigen Aufnahmeelement. Das Kupplungselement ist üblicherweise an einer dem Schieberabschnitt abgewandten Stirnseite angeordnet und kann als ein Zweiflach ausgebildet sein. Durch die Ausbildung der sich bis in das Kupplungselement erstreckenden Fluidkammer kann das Gewicht des Rotorgrundkörpers noch weiter reduziert werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand drei bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Figur 1 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vakuumpumpe in geschnittener Darstellung,
Figur 2a zeigt schematisch eine Stirnseitenansicht In Draufsicht einer ersten erfindungsgemäßen Ausführung eines Rotorgrundkörpers,
Figur 2b zeigt schematisch eine Seitenansicht in Schnittdarstellung der ersten erfindungsgemäßen Ausführung des Rotorgrundkörpers,
Figur 3a zeigt schematisch eine Stirnseitenansicht in Draufsicht einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführung eines Rotorgrundkörpers, und
Figur 3b zeigt schematisch eine Seitenansicht in Schnittdarstel!ung der zweiten erfindungsgemäßen Ausführung des Roto rg r u n d kö rpe rs .
Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vakuumpumpe 1 mit einem Pumpengehäuse 3 und einem darin angeordneten Rotorgrundkörper 2. Der Rotorgrundkörper 2 ist in einem in der Figur 1 nicht dargestellten axialen Lagerabschnitt 21 über ein ebenfalls nicht dargestelltes Lager 6 an dem Pumpengehäuse 3 drehbar gelagert. Der einstückig ausgebildete Rotorgrundkörper 2 ist als ein Hohlkörper 20 mit einer einzigen durchgehenden Fluidkammer 24 ausgebildet Die Fluidkammer 24 ist umfangsseitig von einer Umfangswand 26 und stirnseitig von einem Absatz 27 sowie an einem Grundbereich von einer Stirnseite 25 umgeben. An der der Stirnseite 25 gegenüberliegenden Stirnseite ist der Rotorgrundkörper 2 offen und kann hier mittels eines nicht dargestellten Verschlussdeckels verschlossen werden. In dem Rotorgrundkörper 2 ist an der Umfangswand 26, insbesondere in einem axialen Schieberabschnitt 22, ein Schlitz 28 vorgesehen, In dem ein Drehschieber 4 beweglich angeordnet ist. Der Drehschieber 4 ist insbesondere in dem Rotorgrundkörper 2 in einer Verschieberichtung V verschiebbar gelagert. Der Drehschieber 4 steht zum Aufbau eines Vakuums auf bekannte Weise mit einem Gehäuseinnenwandteil 31 des Pumpengehäuses 3 in Wirkverbindung. Es sollte deutlich sein, dass der Rotorgrundkörper 2 bei anderen Ausführungen von Pumpen auch weitere Drehschieber aufnehmen kann.
In den Figuren 2a und 2b ist jeweils eine erste Ausführung eines Rotorgrundkörpers 2 einer erfindungsgemäßen Vakuumpumpe 1 in einer Stirnseitenansicht und einer geschnittenen Seitenansicht gezeigt. Der Rotorgrundkörper 2 weist einen Lagerabschnitt 21 und einen Schieberabschnitt 22 auf. Der Rotorgrundkörper 2 weist eine einzige Fluidkammer 24 auf und ist als ein dünnwandiger Hohlkörper 20 ausgebildet, wobei die Wandstärken in Axialrichtung und in Umfangsrichtung des Roto rg ru n d kö rpe rs 2 variieren. Insbesondere im Bereich des Drehschieberschlitzes 28, in dem ein in den Figuren 2a und 2b nicht dargestellter Drehschieber 4 verschiebbar angeordnet ist, dient eine erhöhte Wandstärke zur Abdichtung der Fluidkammer 24 gegenüber der Umgebung des Rotorgrundkörpers 2.
Wie insbesondere in der Figur 2b erkennbar, erstreckt sich die Fluidkammer 24 axial von dem Lagerabschnitt 21 über den gesamten Schieberbereich 22 bis hin zu einer dem Lagerabschnitt 21 abgewandt Stirnseite des Rotorgrundkörpers 2, an der die Fluidkammer 24 offen ausgebildet ist, so dass der Rotorgrundkörper 2 insbesondere trommeiförmig ausgebildet ist. Der Rotorgrundkörper 2 ist über ein in der Figur 2b beispielhaft gezeigtes Kugellager 6 an dem Pumpengehäuse 3 drehbar gelagert.
Innerhalb der Fiuidkammer 24 sind an einer Inneren Umfangswand 26 des Rotorgrundkörpers 2 zwei gegenüberliegend angeordnete Versteifungsrippen 5 angeordnet. Die Versteifungsrippen 5 dienen einer Kraftübertragung bzw. -Verteilung von der zwischen den Schlitzen 28 jeweils ausgebildeten Umfangswand 26 in Richtung einer Stirnseitenwand 25 des Roto rgrundkörpers 2 und umgekehrt. Dazu stehen die Versteifungsrippen 5 jeweils in dem Schieberabschnitt 22 und dem Lagerabschnitt 21 in einer Querrichtung senkrecht von der Umfangswand 26, das heißt radial in Richtung einer Rotor- Mittelachse M des Rotorgrundkörpers 2, mit einer Höhe H in die Fiuidkammer 24 hervor. Die Höhe H der Versteifungsrippen 5 variiert in axialer Richtung, insbesondere nimmt die Höhe H bei einem konstanten bleibenden Innenradius Ril zu. So weisen die Versteifungsrippen 5 zumindest in einem Teil des Schieberabschnitts 22 eine in Richtung des Lagerabschnitts 21 gleichmäßig zunehmende Höhe Hl auf. Dadurch kann die Versteifungsrippe 5 eine gemäß den in einem bestimmten Bereich auftretenden Kräften entsprechende Form aufweisen. Im Bereich des Lagerabschnitts 21 weist die Versteifungsrippe 5 eine konstante Höhe H2 auf, die der Hälfte des inneren Radius RI2 des Rotorgrundkörpers 2 entspricht. Dadurch ist die Fiuidkammer 24 in dem Lagerabschnitt 21 zumindest teilweise auch in Umfangsrichtung durchgehend ausgebildet. In dem Lagerabschnitt 21 sind die Versteifungsrippen 5 zur Kraftübertragung jeweils mit der Stirnseitenwand 25 des Roto rg ru n d kö rpe rs 2 verbunden.
An einer antriebseitigen Stirnseitenwand des Lagerabschnitts 21 ist ein nach außen hervorstehendes Kupplungselement 23 vorgesehen. Über das zapfenförmige Kupplungselement 23 ist der Rotorgrundkörper 2 auf einfache Weise, beispielsweise mit einer nicht dargestellten Antriebswelle verbindbar. In den Figuren 3a und 3b ist jeweils eine zweite Ausführung eines Rotorgrundkörpers 2 einer erfindungsgemäßen Vakuumpumpe 1 in einer Stirnseitenansfcht und einer geschnittenen Seitenansicht gezeigt. Der Roto rg rundkö rpe r 2 dieser Ausführung ist dem in den Figuren 2a und 2b gezeigten Rotorgrundkörper 2 sehr ähnlich und nur innerhalb der Fluidkammer 24 abgewandelt. Insbesondere weist der Rotorgrundkörper 2 wiederum einen Lagerabschnitt 21 und einen Schieberabschnitt 22 auf, in dem ein in den Figuren 3a und 3b nicht dargestellter Drehschieber 4 angeordnet ist. Der Roto rg rundkö rpe r 2 weist eine einzige Fluidkammer 24 auf, die sich wiederum von dem Lagerabschnitt 21 über den gesamten Schieberbereich 22 erstreckt und stirnseitig offen ausgebildet ist, so dass der Roto rg rundkö rpe r 2 als ein dünnwandiger, topfförmiger Hohlkörper 20 ausgebildet ist.
An einer inneren Umfangswand 26 des Roto rg ru n d kö rpe rs 2 sind vier gegenüberliegend angeordnete Versteifungsrippen 5 ausgebildet. Die Versteifungsrippen 5 dienen einer Kraftableitung, insbesondere einer Torsionskraft, von der Umfangswand 26 in Richtung einer Stirnwand 25 des Roto rg ru n d kö rpe rs 2.
Dazu stehen die Versteifungsrippen 5 jeweils in dem Schieberabschnitt 22 und dem Lagerabschnitt 21 mit einer Höhe H von der Umfangswand 26 in Richtung der Fluidkammer 24 hervor. Die Höhe H der Versteifungsrippen 5 variiert in axialer Richtung, insbesondere weisen die Versteifungsrippen 5 zumindest in einem Teil des Schieberabschnitts 22 eine in Richtung des Lagerabschnitts 21 immer geringer zunehmende Höhe H auf, so dass eine Oberkante der Versteifungsrippe 5 eine kurvenförmige, insbesondere konvex gebogene, Form aufweist. Im Bereich des Lagerabschnitts 21 weist die Versteifungsrippe 5 in axialer Richtung eine konstante Höhe H auf, die maximal der Hälfte des inneren Radius Ri des Rotorgrund körpers 2 entspricht, so dass die Fluidkammer 24 in dem Lagerabschnitt 21 auch in Umfangsrichtung durchgehend ausgebildet ist. In dieser Ausführung weist die Versteifungsrippe 5 eine in dem Schieberabschnitt 22 in Richtung des Lagerabschnitts 21 zunehmende Breite B auf. Insbesondere weist die Versteifungsrippe 5 eine dem Schlitz 28 abgewandte erste flächig Seitenwand, die in axialer und radialer Erstreckung der Versteifungsrippe 5 geradlinig ist, und eine der ersten Seitenwand gegenüberliegende zweite flächig ausgebildete Seitenwand, die In radialer Erstreckung der Versteifungsrippe 5 insbesondere konkav gebogen ist. Dadurch kann die oben angegebene Torsionskraft besonders effektiv abgeleitet werden. Dazu sind die Versteifungsrippen 5 in dem Lagerabschnitt 21 jeweils mit der Stirnseitenwand 25 des Rotorgrundkörpers 2 verbunden.
Es sollte deutlich sein, dass durch die Erfindung eine wesentliche Reduzierung des Rotorgewichts bei einer sicheren Übertragung des Drehmomentes möglich ist. Darüber hinaus kann das Gewicht und die Leistungsaufnahme der Vakuumpumpe deutlich reduziert werden.
Bezugszeichenliste
1 Vakuumpumpe
2 Rotorg rundkörper
3 Pumpengehäuse
4 Drehschieber
5 Versteifungsrippe
6 Kugellager
20 Hohlkörper
21 Lagerabschnitt
22 Schieberabschnitt
23 Kupplungsabschnitt, Kupplungselement
24 Fluidkammer
25 Innenwand, innere Stirnwand
26 Innenwand, innere Umfangsseitenwand
27 axialer Absatz
28 Schütz
31 Gehäuseinnenwand
M Rotor-Mittelachse
Ri Innenradius des Rotorgrundkö rpe rs
H Höhe der Versteifungsrippe
B Breite der Versteifungsrippe
V Verschieberichtung

Claims

A N S P R Ü C H E
1. Vakuumpumpe (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem einstückig ausgebildeten und von einem Motor antreibbaren
Rotorgrundkörper (2), der mindestens einen axialen Lagerabschnitt
(21) und einen axialen Schieberabschnitt (22) aufweist, wobei in dem Lagerabschnitt (21) der Rotorgrundkörper (2) an einem Pumpengehäuse (3) drehbar gelagert ist, und in dem Schieberabschnitt (22) mindestens ein radial verschiebbar gelagerter und mit dem Pumpengehäuse (3) in Wirkverbindung stehender Drehschieber (4) in dem Rotorgrundkörper (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorgrundkörper (2) zumindest In dem Schieberabschnitt (22) als ein stirnseitig offener Hohlkörper (20) mit einer einzigen Fluidkammer (24) ausgebildet ist. , Vakuumpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorgrundkörper (2) in dem Lagerabschnitt (21) als ein stirnseitig offener Hohlkörper (20) ausgebildet ist. , Vakuumpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorgrund körper (2) an einer der Fiuidkammer (24) zugewandten Innenwand (25, 26) wenigstens eine Versteifungsrippe (5) aufweist. , Vakuumpumpe (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsrippe (5) sich zumindest teilweise über den Lagerabschnitt (21) und/oder den Schieberabschnitt (22) erstreckt. , Vakuumpumpe (1) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadyrch gekennzeichnet, dass die Versteifungsrippe (5) in axialer Richtung senkrecht zu einer Verschieberichtung (V) des Drehschiebers (4) angeordnet ist. , Vakuumpumpe (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsrippe (5) zwischen wenigstens einer der Fiuidkammer (24) zugewandten Stirnwand (25) und wenigstens einer Umfangswand (26) angeordnet ist. , Vakuumpumpe (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsrippe (5) sich in axialer Richtung über wenigstens einen in dem Hohlkörper (20) ausgebildeten umlaufenden Absatz (27) erstreckt.
8. Vakuumpumpe (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsrippe (5) radial in Richtung einer Rotor- ittelachse (M) des Rotorgrundkörpers (2) von einer der Fluidkammer (24) zugewandten Umfangswand (26) hervorsteht.
9. Vakuumpumpe (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsrippe (5) eine Höhe (H) aufweist, mit der die Versteifungsrippe (5) von einer der Fluidkammer (24) zugewandten Umfangswand (26) hervorsteht, wobei die Höhe (H) jeweils maximal der Hälfte eines Innenradius' (Ri) des Rotorgrundkörpers (2) entspricht.
10. Vakuumpumpe (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsrippe (5) in axialer oder radialer Richtung eine zunehmende Höhe (H) und/oder eine zunehmende Breite (B) aufweist.
11. Vakuumpumpe (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorgrundkörper (2) wenigstens zwei Versteifungsrippen (5) aufweist, die in Bezug auf eine Rotor-Mittelachse (M) des
Rotorgrundkörpers (2) symmetrisch ausgebildet sind.
12. Vakuumpumpe (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorgrundkörper (2) und/oder die Versteifungsrippe (5) aus
Gusseisen hergestellt sind.
13. Vakuumpumpe (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorgrundkörper (2) und/oder die Versteifungsrippe (5) in einem Gussverfahren hergestellt sind.
14. Vakuumpumpe (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidkammer (24) sich bis in ein an dem Rotorgrundkörper (2) axial hervorstehendes Kupplungseiement (23) zur formschlüssigen Verbindung mit einem antriebsseitigen Aufnahmeelement erstreckt.
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