CN102257273B - 电机泵组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电机泵组1，特别用于为具有气动制动助力器(特别是真空制动助力器)的机动车辆制动***的制动执行装置提供压力，包括泵2和驱动该泵2的电机3，其中泵2被设计成具有两个相互对置的工作隔膜4的双隔膜泵，排气通道21设计成布置在工作腔盖6和泵壳5中，使得从工作腔7排出的空气被导引到泵壳5的包围曲柄驱动机构8的内腔22中；设有通过使空气转向而使空气以低噪声从内腔22排出的排气单元23、53，所述排气单元23、53包括过滤器外壳32、54、过滤器33、59、排气盖34、56、阀门保持元件38、70和阀体31。为了提供一种低噪声、低成本、比已知的一般种类的机组相比安装费用较少的电机泵组，本发明提出在过滤器外壳32、54和排气盖34、56之间设置一中间板37、55，所述中间板37、55使从内腔22排出的气体在排气单元23、53中转向，并且所述阀门保持元件38、70在该中间板37、55上一体地形成。

Description

电机泵组
技术领域
本发明涉及一种电机泵组，该电机泵组特别用于为机动车辆制动***的制动执行装置提供压力，所述机动车辆制动***具有气动制动助力器、特别是真空制动助力器。
背景技术
为了为气动制动助力器——该制动助力器的内腔被分成至少一个真空室和一个工作腔——提供真空，使用真空泵从真空室抽吸出残余空气并将其排放到大气中。为此在车辆工业中通常使用叶片泵或旋转叶片泵。所述泵由于其原理因而摩擦大，所以需要进行润滑以达到可接受的使用寿命。因此由机动车辆的内燃机驱动的具有叶片的真空泵连接到内燃机的机油回路上。然而，需要由内燃机输出功率的相当一部分来驱动这种泵。而在待抽真空的腔室中已经完全形成真空时，也仍然是这种情形。因此以电能驱动真空泵并且只有当真空室中的绝对压力超过预定值时才接通所述泵是合适的。
此外，在以电驱动或混合动力驱动的车辆中，真空泵不能或有时不能由内燃机驱动，因此在这些车辆中使用电驱动的真空泵。
为这种电驱动的泵配备润滑剂回路或将该泵连接到该回路将产生非常高的成本。因此对于在具有含电驱动的真空泵的制动***的机动车辆中的应用只能考虑干式真空泵。为此，在叶片泵中使用自润滑的材料石墨，由石墨材料以高成本制成具有所需精度的叶片。因此，(人们)致力于使用隔膜泵以电力地提供制动真空。
一般类型的电机泵组是已知的，例如在DE 10 2007 005 223 A1中，电机泵组的排气通道布置在工作腔盖和泵壳中，这种方式使得从工作腔排出的空气被导引到泵壳的、包围曲柄驱动机构的内腔中，所述电机泵组装备有通过使空气转向而使空气以低噪声的方式从内腔排出的排气单元。因为排出的空气不是直接被导引到大气中，因此该内腔——也称为曲柄腔——用作减声室。通过在排气单元中使空气转向，可以额外明显地降低噪声水平，从而几乎完全避免排气噪声。所述排气单元包括过滤器外壳、至少一个过滤器、排气盖、阀门保持元件和阀体，并设计成可预装配的组件。由于所述过滤器外壳、阀门保持元件和阀体形成一止回阀，从而避免了排出气体的回流。
发明内容
人们总是致力于降低制造成本和安装中的费用。为此，本发明的目的在于提供一种低噪声、低成本的电机泵组，与已知的一般种类的组件相比，该电机泵组在安装中需要较少的费用。此外，部件的数量也减少了。
根据本发明，这一目的的实现是由于在过滤器外壳和排气盖之间装配有一中间板，该中间板使得从内腔排出的气体在排气单元中转向；并且还由于阀门保持元件在该中间板上一体地形成。因此可以明显简化进气单元的安装，并且可以减少部件的数量。
具体地，本发明提出了一种电机泵组，该电机泵组特别用于为机动车辆制动***的制动执行装置提供压力，所述机动车辆制动***具有气动制动助力器、特别是真空制动助力器，所述电机泵组包括泵和驱动该泵的电机，其中泵被设计成具有两个相互对置的工作隔膜的双隔膜泵，所述工作隔膜分别夹紧在泵壳与工作腔盖之间并由此界定出工作腔，所述工作隔膜可以通过具有偏心体和连杆的曲柄驱动机构而运动，所述工作腔分别设置有具有进气阀的进气通道和具有排气阀的排气通道，所述排气通道设计成布置在工作腔盖和泵壳中，使得从工作腔排出的空气被导引到泵壳的包围曲柄驱动机构的内腔中；设置有能够通过使空气转向而使空气以低噪声的方式从内腔排出的排气单元，所述排气单元包括过滤器外壳、过滤器、排气盖、阀门保持元件和阀体，其中，在过滤器外壳和排气盖之间设置有一中间板，该中间板使从内腔排出的气体在排气单元中转向至少一次和至少90度；所述阀门保持元件在该中间板上一体地形成；该中间板具有在圆周上形成的密封元件以用于密封排气单元。
附图说明
通过下面对示例性实施例的描述并借助于附图给出本发明的其它特征、优点和可能的应用。
在所述附图中：
图1以立体图示出根据本发明的电机泵组的第一示例性实施例；
图2以沿第一平面的纵向剖视图示出根据图1的电机泵组；
图3以沿第二平面的纵向剖视图示出根据图1的工作腔盖；
图4以立体图示出根据图3的工作腔盖的各单独部分；
图5示出根据图3和图4的工作腔盖的模塑密封件；
图6以纵向剖视图示出根据图1的电机泵组的排气单元；
图7以分解图示出根据图6的排气单元；
图8以立体图示出根据图1的电机泵组的电机板；
图9示出根据图1的泵放大后的细节；
图10以立体图示出根据本发明的电机泵组的第二示例性实施例；
图11以分解图示出根据图10的电机泵组的排气单元；
图12以立体图示出根据图10的电机泵组的模塑密封件。
具体实施方式
图1以分解图示出根据本发明的电机泵组1，该电机泵组1包括具有泵壳5的泵2和驱动该泵的电动机3，其中电机3可以设计成例如直流电机。
特别是由根据图2的剖视图可知，泵2设计成具有两个相互对置的工作隔膜4的双隔膜泵，这两个工作隔膜4分别夹紧在泵壳5与工作腔盖6之间并由此界定出工作腔7。通过曲柄驱动机构8可使工作隔膜4向相反的方向运动，该曲柄驱动机构8对每个工作隔膜4包括一偏心体9和一连杆10。
在图3中以剖视图示出的工作腔盖6具有以气密的方式相互焊接、铆接或螺纹连接的顶盖11和底盖12。为了降低成本，顶盖11设计成由塑料制成，底盖12设计成冲压部件。另一个成本低的替代方案设计成使底盖12通过铝压铸制成。也可以将底盖12设计成烧结部件。
在各工作腔盖6内分别具有在顶盖11内形成的进气通道13，所述进气通道13通过密封元件与泵壳5中的通道以气密的方式连接，并将所抽吸的空气导引到进气阀14。该进气阀14设计成具有由弹性材料制成的阀盘15的平板阀。在这方面，从图4——图4以立体图示出工作腔盖6的各单独部分——中显而易见的是，待由弹性阀盘15覆盖的整个通流面有利地分成分别具有圆形截面的多个小通流面。为此，使进气通道13在顶盖11中分支成相应数量的独立通道16，所述独立通道16设置成围绕进气阀14的中轴线的圆形。因此充分利用进气阀14的通流面。
在穿过进气阀14之后，所抽吸的空气通过底盖12中的工作腔盖开口17进入到在隔膜4与工作腔盖6之间的工作腔7中，在该工作腔7中所述空气被压缩并穿过另一工作腔盖开口18到达排气阀19，该排气阀19同样设计成具有由弹性材料制成的阀盘20的平板阀。如图所示，排气通道21形成在顶盖11与底盖12之间。
通过工作腔盖6中的排气通道21将排出的空气从排气阀19导引到泵壳5中的排气通道(未示出)中。工作腔盖6和泵壳5中的排气通道21通过密封元件以气密的方式连接。在泵壳5中的两个排气通道通入泵壳5的包围曲柄驱动机构8的内腔22——也称为曲柄腔——中。
位于泵壳5内的、下面将更详细地描述的排气阀单元23能够使空气以低噪声的方式从内腔22排出。因此该内腔22用作减声室。
为了形成密封，顶盖11和底盖12之间设计有模塑密封件24(如图5所示)，所述模塑密封件24具有多个用于密封两个部件11和12之间不同区域的密封元件25、26、27，并可以布置在顶盖11中相应的凹部28内。由于每个密封元件25-27与模塑密封件24连接，从而明显简化了安装，并且能够降低制造成本。此外，单独部件的数量也减少了。
进气阀14区域中的保持元件29保持顶盖11上的阀盘15，同时确保减小工作腔的死区。从而可以增加大约5％的真空。
图6中以剖视图示出的排气单元23包括止回阀30，该止回阀30包括一体式或多体式的阀体31，该阀体31防止已经排出的空气回流以及防止液体或气体物质穿透内腔22。
另外，由于在图7中以分解图示出的排气单元23具有布置在过滤器外壳32内的过滤器33，从而减小了从内腔22排出空气时的空气声。此外，排气单元23包括排气盖34、阀门保持元件38以及阀体31，并且可以设计成可预装配的组件。如图1和图2所示，排气盖34和过滤器外壳32通过螺纹元件35联接在泵壳5上。过滤器外壳32与排气盖34铆接。为此，过滤器外壳32具有多个插脚36，而排气盖34具有相应的钻孔(未示出)。
如图6所示，过滤器外壳32和排气盖34之间的中间板37用于使空气流L在排气单元23中转向。
如果泵2的内腔22中的空气压力高于泵2周围的大气压力，则通过使阀体31至少部分地从过滤器外壳32中的开口39抬离而使止回阀30打开，空气便经由过滤器33流向大气。
为此，中间板37具有开口40。空气首先穿过过滤器外壳32中的开口39。中间板37中的开口40定位成使空气在从排气盖34中的开口41流出前首先转向90°、然后转向180°。通过空气转向可以明显降低噪声水平。
中间板37可以简单地结合于排气单元23中并形成所述可预装配的结构单元的一部分。过滤器33布置在过滤器外壳32和中间板37之间。在排气盖34和中间板37之间布置有另一过滤器42。因此，在排气单元23中在(空气)转向前和转向后都对空气声进行衰减。
此外，由图6可知，阀门保持元件38在中间板37上一体地形成，从而进一步明显减少部件的数量和安装中的费用。
设置于中间板37上、用于密封排气单元23的模塑密封元件43更进一步减少了部件的数量。
为了进一步减少部件的数量，在另一个示例性实施例(未示出)中，建议使阀体31也在中间板37或阀门保持元件38上一体地形成。
中间板37有利地由EPDM(三元乙丙橡胶)以成本低和简单的方式制成。
泵壳5设计成由塑料制成，从而使制造成本低。由图1和图2可知，电机3和泵壳5之间布置有电机板44(如图8中所示)，该电机板44联接在泵壳5的电机法兰侧45上，并屏蔽电机3输出的EMC辐射。
电机3和电机板44通过直接旋拧到泵壳5中的螺纹元件46联接在泵壳5上。
为了将电机泵组1联接在车辆中，电机板44可以具有保持元件(未示出)。
另外，由图2可知，在本示例性实施例中，电机轴47同时用作支承曲柄驱动机构8的偏心轴，该曲柄驱动机构8具有偏心体9和连杆10。
然而，将电机轴和偏心轴分离的实施例也是可能的。
上面描述的排气单元23设计成用于安装在泵壳5的背离电机3的壁部49的孔口48内。在此，孔口48在***排气单元23之前执行装配窗口的功能，该装配窗口允许进入/接近泵壳5的内腔22。
另外，泵壳5上装备有接口50(如图1所示)，该接口50通过例如所连接的制动助力器抽真空。
图9以剖视图示出电机泵组1的泵2的细节。由图可知，为了将工作腔盖6联接在泵壳5上，顶盖11具有焊接凸起51，该焊接凸起51以突出间距与泵壳5中相应的凹部52接合。所述焊接凸起51和泵壳5通过超声波以点状的方式被软化或熔化，从而在两个部件11和5之间产生牢固的连接。
由图2也可知，为了减小振动，每个偏心体9上一体地形成有配重72，该偏心体9作为烧结部件制成。一方面，偏心体9的这种实施例导致制造的成本低并且安装简单，因为配重72可以不需要通过螺纹连接、焊接等安装在偏心体9上；另一方面，偏心体9的所述实施例进一步减少了部件的数量。
为了进一步降低成本，连杆10的连杆孔73设计成烧结部件，连杆柄74设计成由塑料制成，通过经由注塑包封连杆孔73的延伸部75而将连杆柄74连接到连杆孔73。工作隔膜4可以通过摩擦焊接容易地联接在连杆柄74上。球轴承76压在连杆孔73内。
由图10可知根据本发明的电机泵组1的第二示例性实施例。其功能和基本设计与第一示例性实施例没有不同，因此下面将只对不同之处给出详细说明。相同的部件使用相同的附图标记。
第二示例性实施例具有改进的排气单元53，如已经参考第一示例性实施例描述的，该排气单元53包括具有阀体31的止回阀。此外，在图11中以分解图示出的排气单元53还具有过滤器外壳54、具有形成于其上的阀门保持元件70和形成于其上的密封元件71的中间板55、以及排气盖56，它们基本上相当于过滤器外壳32、中间板37和排气盖34这些部件。
相比之下，过滤器外壳54和排气盖56中设计有肋部57、58，从而将过滤器59、60定位在中间板55的开口61区域中。相比于第一示例性实施例中的过滤器31、42，这样能够明显减小过滤器59、60的大小。
另外，排气盖56内布置有隔声壁62，该隔声壁62使流体难以通过排气盖56的开口63进入泵2。
另一个不同之处在于，图12中所示的设计用于密封顶盖11和底盖12的模塑密封件64不仅具有密封元件65、66、67，而且具有用于进气阀14和排气阀19的阀盘68、69，从而可以更进一步简化安装，并且可以更进一步减少部件的数量。
附图标记列表：
1   电机泵组
2   泵
3   电机
4   工作隔膜
5   泵壳
6   工作腔盖
7   工作腔
8   曲柄驱动机构
9   偏心体
10  连杆
11  顶盖
12  底盖
13  进气通道
14  进气阀
15  阀盘
16  独立通道
17  工作腔盖开口
18  工作腔盖开口
19  排气阀
20  阀盘
21  排气通道
22  内腔
23  排气单元
24  模塑密封件
25  密封元件
26  密封元件
27  密封元件
28  凹部
29  保持元件
30  止回阀
31  阀体
32  过滤器外壳
33  过滤器
34  排气盖
35  螺纹元件
36  插脚
37  中间板
38  阀门保持元件
39  开口
40  开口
41  开口
42  过滤器
43  密封元件
44  电机板
45  电机法兰侧
46  螺纹元件
47  电机轴
48  孔口
49  壁部
50  接口
51  焊接凸起
52  凹部
53  排气单元
54  过滤器外壳
55  中间板
56  排气盖
57  肋部
58  肋部
59  过滤器
60  过滤器
61  开口
62  隔声壁
63  开口
64  模塑密封件
65  密封元件
66  密封元件
67  密封元件
68  阀盘
69  阀盘
70  阀门保持元件
71  密封元件
72  配重
73  连杆孔
74  连杆柄
75  延伸部
76  球轴承
  突出间距

Claims (16)

1.一种电机泵组(1)，该电机泵组用于为机动车辆制动***的制动执行装置提供压力，所述机动车辆制动***具有气动制动助力器，所述电机泵组(1)包括泵(2)和驱动该泵(2)的电机(3)，其中泵(2)被设计成具有两个相互对置的工作隔膜(4)的双隔膜泵，所述工作隔膜(4)分别夹紧在泵壳(5)与工作腔盖(6)之间并由此界定出工作腔(7)，所述工作隔膜(4)可以通过具有偏心体(9)和连杆(10)的曲柄驱动机构(8)而运动，所述工作腔(7)分别设置有具有进气阀(14)的进气通道(16)和具有排气阀(19)的排气通道(21)，所述排气通道(21)设计成布置在工作腔盖(6)和泵壳(5)中，使得从工作腔(7)排出的空气被导引到泵壳(5)的包围曲柄驱动机构的内腔(22)中；设置有能够通过使空气转向而使空气以低噪声的方式从内腔(22)排出的排气单元(23，53)，所述排气单元(23，53)包括过滤器外壳(32，54)、过滤器(33，59)、排气盖(34，56)、阀门保持元件(38，70)和阀体(31)，其特征在于，在过滤器外壳(32，54)和排气盖(34，56)之间设置有一中间板(37，55)，所述中间板(37，55)使从内腔(22)排出的气体在排气单元(23，53)中转向至少一次和至少90度；所述阀门保持元件(38，70)在该中间板(37，55)上一体地形成；以及所述中间板(37，55)具有在圆周上形成的密封元件(43，71)，以用于密封排气单元(23，53)。
2.根据权利要求1所述的电机泵组，其特征在于，所述阀体(31)在阀门保持元件(38，70)上一体地形成。
3.根据权利要求1所述的电机泵组，其特征在于，所述中间板(37，55)由三元乙丙橡胶制成。
4.根据权利要求3所述的电机泵组，其特征在于，所述过滤器(33，59)布置在过滤器外壳(32，54)和中间板(37，55)之间，并且在排气盖(34，56)和中间板(37，55)之间设置有另一过滤器(42，60)。
5.根据权利要求3所述的电机泵组，其特征在于，所述过滤器外壳和排气盖内设置有肋部(57，58)，所述肋部(57，58)将过滤器定位在中间板的开口(61)的区域中。
6.根据权利要求5所述的电机泵组，其特征在于，所述排气盖具有至少一个隔声壁(62)。
7.根据权利要求1所述的电机泵组，其特征在于，所述泵壳(5)设计成由塑料制成，并且在泵壳(5)和电机(3)之间联接有电机板(44)。
8.根据权利要求7所述的电机泵组，其特征在于，所述电机板(44)具有用于联接电机泵组(1)的保持元件。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电机泵组，其特征在于，工作腔盖(6)具有以气密的方式相互连接的顶盖(11)和底盖(12)，所述进气阀(14)和排气阀(19)设置在所述顶盖(11)和底盖(12)之间，所述顶盖(11)由塑料制成，所述底盖(12)设计成冲压部件或烧结部件或通过铝压铸制成。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的电机泵组，其特征在于，所述工作腔盖(6)设计成焊接到泵壳(5)上。
11.根据权利要求9所述的电机泵组，其特征在于，所述顶盖(11)具有多个焊接凸起(51)，所述焊接凸起(51)以突出间距(ü)与泵壳(5)中相应的凹部(52)接合，其中所述顶盖(11)和泵壳(5)通过超声波焊接相互焊接。
12.根据权利要求9所述的电机泵组，其特征在于，为了密封所述顶盖(11)和底盖(12)，设置有具有多个密封元件(25，26，27，65，66，67)的模塑密封件(24，64)。
13.根据权利要求12所述的电机泵组，其特征在于，所述进气阀(14)和排气阀(19)的阀盘(68，69)在模塑密封件(64)上形成。
14.根据权利要求12所述的电机泵组，其特征在于，设置有用于所述进气阀(14)的阀盘的保持元件(29)，所述保持元件(29)布置在底盖(12)和顶盖(11)之间。
15.根据权利要求1至8中任一项所述的电机泵组，其特征在于，所述偏心体(9)设计成烧结部件，并且分别具有在所述偏心体(9)上一体地形成的配重(72)。
16.根据权利要求1至8中任一项所述的电机泵组，其特征在于，所述连杆(10)的连杆孔(73)设计成烧结部件，设置有由塑料制成的连杆柄(74)，通过注塑包封所述连杆孔(73)的延伸部(75)而将连杆柄(74)联接到连杆孔(73)。
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