汽车真空泵的制作方法

本发明涉及一种用于产生真空的汽车真空泵，即绝对压力低于600毫巴(millibar)，用于致动气动汽车装置。

背景技术：

根据本发明的真空泵可以机械地驱动，例如通过内燃机驱动，或者可以通过电动机电驱动。根据本发明的真空泵是叶片泵，其包括限定泵腔的泵壳体，并且包括可旋转的泵转子体，其具有支撑可移位叶片的至少一个叶片狭槽。在泵腔中旋转的可移位叶片分离并限定至少两个旋转泵送室。

汽车真空泵的典型示例在DE 19844904和WO 2014/154239A1中公开。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种简单且成本有效的汽车真空叶片泵。

该目的通过具有主权利要求1的特征的汽车真空叶片泵实现。

根据本发明的汽车真空叶片泵设置有泵壳体，其在泵壳体内限定泵腔。泵转子体可旋转地布置在泵腔内，并且设置有至少一个叶片狭槽，该叶片狭槽支撑至少一个可移动叶片，该叶片限定至少两个旋转泵送室。泵送室由泵转子体的外圆周表面、横向内部壳体壁表面、轴向内部壳体壁表面以及将泵腔分隔成至少两个旋转泵送室的叶片完全限定。

泵转子体具有两个轴向端，即轴向低压端和轴向高压端。泵转子体的低压端由封闭壳体壁轴向支撑。当真空泵运行时，泵转子体的低压端的压力等于或接近于泵腔和旋转泵送室内的真空压力。在泵转子体的另一轴向端，即高压端，泵壳体打开到大气压。结果，当真空泵运行时，泵转子体通过高压端处和低压端处的压力之间的压力差在封闭壳体壁的方向上轴向推动。

真空泵设置有径向摩擦轴承，其轴向布置在叶片狭槽和泵转子体的高压端之间。径向摩擦轴承具有两个功能，即提供用于在泵壳体处可旋转地支撑泵转子体的径向轴承，并提供将泵腔与大气压力气动分离的密封结构。

在泵转子体的高压端设置单独的轴向转子保持结构。转子保持结构由保持片体限定，保持片体优选为金属片体。保持片体布置在横向平面中，该横向平面是垂直于泵转子体旋转轴线的平面。保持片体至少部分地轴向阻挡泵转子体的高压端，从而阻止泵转子体沿轴向显着地移动到高压端的方向。保持片体不用作轴向轴承，因为在正常操作条件下，两个轴向转子体端部之间的压力差通常足以将转子体移动并推动到另一个方向，即转子体低压端的方向。保持片体的目的是，如果压力差不足(具体地，如果真空泵不工作或正在启动)，则将转子体保持在轴向操作位置。

根据优选实施例，保持片体限定用于阻挡泵转子体的高压端的外环部分的保持环。只有泵转子体的外环部分被保持片体轴向阻挡。优选地，保持片体限定中心开口，使得转子体的联接结构可以轴向接近驱动装置的相应联接结构。

根据本发明的优选实施例，汽车真空泵是润滑型的。泵转子的摩擦表面被润滑。优选地，提供用于用润滑液润滑径向摩擦轴承的润滑导管结构。润滑导管结构包括泵壳体和/或转子体中的一个或多个润滑导管，用于向泵的摩擦部分提供加压润滑剂。润滑还显着降低了摩擦和磨损，并且还具有密封效果。

优选地，保持片体限定流体泵出口阀的弹簧止动件。弹簧止动件是保持片体的整体部分。真空泵设有至少一个出口阀，通过该出口阀泵送的气体/空气和(如果给出的话)液体润滑剂离开真空泵。泵出口设置有流体单向泵出口阀，该出口阀优选地还包括布置在保持片体和泵壳体之间的弹簧片阀体。优选地，泵出口阀是弹簧片阀。阀体的最大开口位置(即弹簧片)受到由保持片体限定的弹簧止动件的限制。保持片体具有两个功能，即将转子体保持在其正确的轴向位置和限定弹簧止动件。

优选地，两个单独的泵出口阀设置在泵壳体的高压端。如果两个出口阀都设置在限定最终压缩阶段的部分中，则分别为两个不同的泵出口提供单独的出口阀允许完全排出旋转泵送室，尤其是在最终压缩阶段。替代地，两个出口阀中的一个设置在限定抽吸阶段的部分处以允许泵也沿相反方向被驱动。通过提供具有单独出口阀的两个单独出口，显着改善了旋转泵送室的最终压缩阶段中的液体润滑剂的排出。保持片体限定两个出口阀的相应弹簧止动件。两个弹簧止动器都是保持片体的整体部分。

根据本发明的优选实施例，保持片体一体地限定弹性转子偏置元件，用于轴向推动泵转子体远离片体。泵壳体和泵转子体可以由具有不同热膨胀系数的不同材料制成。作为典型的例子，泵壳体可以由金属制成，泵转子体可以由塑料制成。弹性转子偏置元件确保泵转子的低压端表面始终与相应的封闭壳体壁接触并由其支撑。优选地，轴向摩擦轴承由泵转子的低压端处的前端表面和限定封闭壳体壁的相应壳体盖来限定。

真空泵仅设置有一个轴向摩擦轴承，因为当操作时，泵转子被轴向压力差轴向推动抵靠单个轴向摩擦轴承。

优选地，泵转子体的横向外侧在其整个轴向延伸部分上是完全无阶梯并且是圆柱形的。泵转子体是完全圆柱形的。因此，泵转子体没有设置任何可用作保持装置的圆周台阶。圆柱形泵转子体简单且可以成本有效地制造。

根据本发明的优选实施例，泵转子体设置有单个连续叶片狭槽，其支撑将泵腔分成两个旋转泵送室的单个叶片。

附图说明

参考附图描述本发明的一个实施例，其中

图1示出了根据本发明的汽车真空叶片泵的纵向截面图，

图2示出了图1的泵的泵转子体和保持片体的透视图，

图3示出了图2的保持片体的另一个透视图

图4显示了图1的泵的横截面IV-IV。

具体实施方式

附图示出了用于产生绝对压力低于600毫巴的真空的汽车真空泵10。真空泵10产生用于气动致动的汽车装置的真空，例如制动伺服单元、襟翼(flaps)、开关等。

真空泵10包括由两个单独的壳体部分组成的块状金属泵壳体12，即壳体主体21和位于泵壳体12的一轴向端处的壳体盖14。泵壳体12围绕并限定泵腔11。泵壳体12支撑可旋转的塑料泵转子体16，其横向外表面是完全圆柱形的并且形状是无阶梯(stepless)的。泵转子体16设置有单个连续径向叶片狭槽18，其支撑单个可移位叶片20，叶片20将泵腔11分成两个旋转泵送室。

泵壳体12和转子体16一起限定两个单独的径向摩擦轴承80、81，即在转子体16的低压端15处的一个径向摩擦轴承81和在转子体16的高压端17处的另一个径向摩擦轴承18。在低压端15处，径向轴承81由壳体盖14的圆柱形轴承环表面和转子本体16的端部的相应圆柱形外表面限定。壳体盖14还设置有壳体壁13，该壳体壁13相对于泵转子体16的旋转轴线位于横向平面中。壳体盖壁13的内表面47和转子本体16的低压侧前端表面49一起限定轴向摩擦轴承48。

泵壳体12在泵转子16的低压端15处气动关闭，使得当真空泵10运行时，泵腔11内产生的低压也存在于轴向摩擦轴承48处。泵壳体12在另一轴向端处，即在转子体16的高压端17处气动地打开。因此，转子体16在其高压端17处的整个轴向端表面总是处于大气压下，当泵10运行时，该大气压高于泵转子体16的另一轴向端15处的真空压力。

高压侧径向轴承80由转子体16的圆柱形外环表面部分和壳体主体21的相应圆柱形内环表面部分限定。

该真空泵10是机械泵，其由驱动装置26机械驱动，驱动装置26由内燃机驱动。转子体16的高压前端17设置有联接结构28，该联接结构28与驱动装置26的对应联接结构30互补。

壳体主体21还设置有轴向进气通道24和两个轴向出口通道22、23，如图4所示。从旋转方向看，进气通道24位于泵腔11的开始处，泵腔的局部容积从零开始增加。两个出口通道22、23是用于空气和用于液体润滑剂的出口通道，在旋转方向上看，其位于泵腔11的端部，泵腔11的局部容积减小到零。壳体主体21包括限定进气通道24的入口的横向泵入口开口32和限定两个轴向出口通道22、23的出口开口的两个轴向阀开口34。

在高压端17处的径向轴承80轴向完全打开，使得转子体16不直接由壳体主体21轴向支撑并且可以通过径向轴承80轴向插入壳体主体20中。

如图4所示，壳体主体21设有润滑导管结构95，用于用润滑液润滑径向摩擦轴承80和所有其它摩擦表面。润滑导管装置95包括径向润滑导管90，其通向润滑剂出口开口92并包括轴向润滑导管91。润滑导管装置95可包括用于将加压润滑剂直接提供给其他摩擦表面的其他润滑导管。

泵壳体12的高压端通过转子保持结构50机械地闭合，该转子保持结构50由单独的金属保持片体53限定，其相对于转子体16的旋转轴线定向并布置在横向平面中。保持片体53轴向和径向地固定到壳体主体21，并且布置在壳体主体21的相应凹部63内，使得保持片体53的任何部分都不突出于泵壳体12的轮廓。

保持片体53具有复杂的结构并且具有若干功能，如图2和3所示。保持片体53基本上是具有中心开口78的扁平金属片环，使得转子体16的联接结构28可以轴向接近驱动装置26的相应联接结构30，如图1和2所示。保持片体53限定了环状保持环76，其用于轴向阻挡泵转子体16的高压端17的相应外环部分，如图1和2所示。保持环76的内径小于泵转子体16的外径，并且优选地小5至10mm。保持环76使泵转子体16停止沿凹部63的方向轴向向外移动。

保持片体53设置有四个整体弹性转子偏置元件62、62'，其用于轴向推动泵转子体16远离片体53，使得即使真空泵10不运行且不存在轴向压力差，低压侧前端转子表面49也始终保持与壳体盖14的相应内表面47相邻或甚至接触。弹性转子偏置元件62、62'设置为两组双舌件，其设置为保持片体53的整体部分。舌件分别在圆周方向上延伸并且在轴向方向上朝向转子体16的相应的高压前端17最小地弯曲。

保持片体53设置有与出口阀70、71相对的半圆形条状切口52。

保持片体53、单独的弹簧元件54和阀开口34一起限定两个单独的出口阀70、71。保持片体53设置并限定两个整体的和部分切除的弹簧止动件56，其设置为一组两个舌件。弹簧止动件在远端方向上弯曲，以允许由弹簧元件54限定的下面的弹簧片阀体541、542轴向抬离由阀开口34的开口边缘限定的阀座。出口阀70、71是所谓的止回阀(check valves)，如果泵腔11内的压力差足够高于大气压，则止回阀打开。弹簧片阀体541、542的机械开启范围受弹簧止动件56、56'的限制。

弹簧元件54和保持片体53通过固定螺栓60一起固定在壳体主体21上。提供额外的固定螺栓以将保持片体53在圆形保持片体53的整个圆周上固定到壳体主体21。