CN102865229A - 机动车辆的电动真空泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种真空泵（1），其入口连接件（2）通过连接管线与其中将产生负压的单元连接，真空泵（1）与该单元之间设有止回阀，真空泵（1）具有监控单元。为了避免真空泵（1）在不需要持续运转的情况下过热，在止回阀的下游设置孔（5），孔（5）用在可预先定义的熔化温度熔化的可熔性材料（6，8）或在可预先定义的升华温度升华的可升华材料（6，8）封闭。通过熔化或升华掉可熔性或可升华材料，打开初始封闭的孔（5），以便真空泵（1）能够抽吸新鲜空气，从而冷却。

Description

机动车辆的电动真空泵

技术领域

本发明涉及一种真空泵，特别涉及一种滑片真空泵（vane cell vacuumpump），其入口连接件通过连接管线与单元连接，单元中将产生负压，真空泵与单元之间设有止回阀，真空泵可由监控单元控制。

背景技术

DE 10 2004 012 736 A1和DE 2 356 398这两篇专利文献公开了可熔性安全装置，它们均与本专利的类别无关。

在汽车技术中，真空泵、特别是滑片真空泵是已知的，其能够在制动伺服（单元）中产生负压。因此，将不详细论述滑片真空泵的基本结构。

这些真空泵能够以电力驱动是已知的，它们的操作由监控单元控制。因而，可以根据监控单元产生的信号开启和关闭真空泵。例如，当发动机或内燃机运转或机动车辆行进时，监控单元产生操作真空泵的信号，当发动机或内燃机关闭或机动车辆静止时，监控单元产生停止真空泵的信号。

如果监控单元出现问题，会发生这样的情况：即使在内燃机关闭或机动车辆静止时，真空泵仍然持续地运转。然而，机动车辆静止或发动机关闭时，正在运转的真空泵不被冷却或冷却不充分，以致其过热，这会导致整个真空泵失灵。这种失灵只能靠专业人员矫正，一般而言，这种故障只能通过新的真空泵来矫正。这不但在车间产生很长的周期，而且还产生相当大的成本，不仅包括高劳动力成本，特别地，还包括整个真空泵的相当大的材料成本。

发明内容

本发明的目标是提供一种改进的真空泵，特别是一种滑片真空泵，该真空泵不因为热的原因而损坏，因此，不管发动机关闭还是机动车辆静止，即使在真空泵持续运转时，都可以充分地冷却。

本发明的目标通过具有权利要求1所述特征的真空泵实现，其中，在止回阀下游设有孔，该孔用在可预先定义的熔化或升华温度下熔化或升华的材料封闭。具体地，真空泵实施为滑片真空泵，优选地，单元实施为机动车辆的制动伺服单元。

本发明基于对这样的事实的认识：操作真空泵或滑片真空泵的过程中，在单元或制动伺服单元中产生负压，从而从制动伺服单元抽吸介质。因此，所抽吸的介质从制动伺服单元沿连接管线在主要流动方向上流动，通过止回阀和入口连接件，进入真空泵的吸入室。因此，从主要流动方向上看，真空泵设置在制动伺服单元的下游，而止回阀设置在制动伺服单元的下游但在真空泵的上游。所以，从主要流动方向上看，用在特定温度下熔化或升华的材料封闭的孔设置在在止回阀的下游但在吸入室的上游。

最初，用可熔性或可升华材料封闭孔。而且，只要孔的附近没有达到预先确定的熔化或升华温度，这种状态不会改变。但是，一旦达到预先确定的熔化或升华温度，可熔性或可升华材料就熔化或升华，这样孔就打开。

因此，只要没有达到可熔性或可升华材料的熔化或升华温度，孔始终是封闭的。

如果因为发动机关闭和/或机动车辆静止时真空泵持续运转而冷却不充分或没有冷却而使真空泵有可能过热，则本发明开始实施。在这种情况下，有利的是将用可熔性或可升华材料封闭的孔设置在位于止回阀下游和真空泵吸入室上游的入口连接件中。从而有利地确保孔仅仅因为孔附近的高温而打开，而不依赖于其它影响因素。

一旦孔被打开，由于可熔性或可升华材料的熔化或升华，真空泵能够抽吸周围的新鲜空气，这些新鲜空气相对于系统内部温度较为寒冷，因此是有效的“二次”气流，由此，尽管在发动机关闭和/或机动车辆静止时真空泵持续运转，它也能够被冷却。

对本发明同样重要的是对机动车辆、特别是对具有相关联的制动系统的制动伺服单元的操作安全性的要求，尽管在正常封闭的系统中有开口，但是必须保持其操作安全性。真空泵具有预先确定的功率曲线，入口连接件和连接管线的净横截面和内径分别适合该功率曲线，这里将不进一步说明。然而，有利的是，孔形成为在壁中，优选在入口连接件或连接管线的壁中，具有一开口尺寸，该开口尺寸比所述内径小得多。例如，仅作为举例，孔可以具有比入口连接件的内径小六倍的开口尺寸。仅作为举例，内径可以是9mm，所以孔最大可以具有1.5mm的开口尺寸。在这样的尺寸下，确保了机动车辆的安全操作，在单元中产生所需负压的同时抽吸足够的新鲜空气或二次空气用于冷却。另外，通过止回阀的作用，负压在很大程度上被维持在单元中。上述示例性尺寸不应当受到限制。当然，其它直径比也是可以的。

然而，只要真空泵有可能过热，就通过熔化掉可熔性或可升华材料来打开孔，这种情况可能是有具有缺陷的监控单元，尽管发动机关闭和/或机动车辆静止，具有缺陷的监控单元引起真空泵持续地运转。当然，另外的缺陷也可以引起持续运转。不言而喻，可熔性或可升华材料已经熔化或升华掉后，机动车辆不应该因为系统中的开口而永久地运行。更确切地说，切实可行的是立刻到维修车间去，在那里矫正引起可熔性或可升华材料熔化或升华的缺陷，并且立即用可熔性或可升华材料重新封闭孔。例如，可以通过适当的听觉、视觉和/或触觉的警告消息告知机动车辆驾驶员需要立即去车间，可以通过监测单元和/或适当的传感器和信息元件确保信号的接收和传输。

然而，明显的是，通过熔化或升华可熔性或可升华材料，孔临时地打开，以便通过从外界抽吸新鲜空气冷却真空泵或滑片真空泵。因此，尽管在发动机关闭和/或机动车辆静止时，真空泵持续运转，但是有利地避免了真空泵过热，所以还避免了真空泵或滑片真空泵的全部毁坏。因此，这与整个更换真空泵相比，不但缩短了必需去车间的时间，而且减少了材料的使用。这还节省了全球的材料资源，因为，利用本发明，由于热引起失灵而需要更换的真空泵将会更少。

在本发明的情况下，如果可熔性或可升华材料具有低于真空泵可以承受的热引起的损坏的临界温度的熔化或升华温度，这是有利的。因为可熔性或可升华材料设置在孔的附近，优选地，设置在导热的入口连接件中，所以有利的设置是，可熔性或可升华材料的熔化或升华温度适合于导热的入口连接件预计由热引起的真空泵或滑片真空泵故障的温度。这是基于对这样的事实的认识：入口连接件实际温度可能低于预计真空泵出现热损害的临界温度。例如，真空泵的临界温度可以是200°C，所以可熔性或可升华材料的熔化或升华温度优选地可以是160°C。

当然，不同的真空泵可以具有不同的临界温度。因此，有利的是，可熔性或可升华材料是塑料材料或合成树脂，这些材料可以以与车辆制造商说明的具体的热状况相适合的方式制造。这也很是有用的，因为以这种方式，不仅车辆制造商可以容易地获得所需的具体可熔性或可升华材料，它的维修中心（车间）也可以容易地获得。

可熔性材料可以实施为易熔塞，封闭孔时，易熔塞覆盖入口连接件的外壁，但是为了在正常操作过程中不阻碍入口连接件内的流动，易熔塞最好不伸过其内壁。

附图说明

以下参照附图说明本发明进一步的有利构造，其中：

图1是真空泵的局部透视图；

图2表示入口连接件的放大图；以及

图3表示穿过图2中的剖面线A-A的入口连接件的横截面视图。

应当指出，权利要求中单独详细说明的特征能够以任何需要的、在技术上有利的方式彼此结合，进一步说明本发明的构造。说明书、特别是结合附图额外描述了本发明的特征并且详细说明本发明。在不同的附图中，相同的附图标记表示相同的部分，所以，通常只对它们做一次性说明。

具体实施方式

图1表示一种真空泵1，具体地，表示一种滑片真空泵1，其入口连接件2通过连接管线（图中未示出）与将要产生负压的单元（图中未示出）连接，真空泵1与单元之间设有止回阀（图中未示出），真空泵1由监控单元（图中未示出）控制。

在本示例中，真空泵1以电力驱动，为此，提供相应的电连接器3。监控单元可以与电连接器连接。监控单元引起真空泵1开启和关闭并因此进入操作状态。

例如，当真空泵1在操作状态时，将要产生负压的单元是制动伺服单元。

当真空泵1已经运转后，它沿连接管线通过入口连接件2将介质从单元吸入真空泵1的吸入室中。以这种方式，以已知方式在单元中产生负压。主要的流动方向以箭头4表示。因此，从流动方向4上看，有利地，将止回阀设置在单元的下游和真空泵1的上游，优选地，在连接管线中或连接管线上。连接管线可以是软管的形式，并且与入口连接件2和单元恰当连接。

因此，在本示例中，通过监控单元使真空泵1运转或不运转。通常，发动机关闭或机动车辆静止时，真空泵1不运转。

然而，有可能的是，例如，监控单元存在缺陷，以致虽然不需要产生负压，但是真空泵1继续运转。在这种情况下，例如，如果发动机关闭且/或机动车辆静止，因为冷却风扇静止，真空泵1缺少以运动产生的风和/或冷却流而不再被冷却。由于真空泵1的内摩擦和/或向真空泵1提供的电流，因而其继续产生热量，有可能过热，以致它可能受到由热引起的损坏甚至彻底失灵。这就不得不以相对高的时间和材料成本更换真空泵1。

本发明在这里开始起作用，因为孔5有利地设置为由热反应材料6封闭，优选地，孔5在入口连接件2中。因此，根据本发明所提供的由可熔性材料6封闭的孔5设置在止回阀的下游，该可熔性材料6在可预先定义的熔化温度下熔化。

如果真空泵1由于上述情况而有可能过热，则热反应材料6将通过熔化或熔化掉打开孔5，以便真空泵1从外界抽吸新鲜空气从而能够冷却。当然，孔5形成于入口连接件2中，以这种方式，连接时，它不被连接管线覆盖。

因此，可以确保的是，真空泵1不会过热，并且不会受到由热引起的损坏，这样，随后到车间去的结果仅仅是矫正引起故障的缺陷，用适当的可熔性材料6重新封闭孔5，不需要更换真空泵1，因而不需要断开所有的连接件和紧固点。

用可熔性材料6封闭的孔5最好形成于连接件2的壁7中，但这不是必须的。

从图3可以明显地看出，在绘图平面中，孔5以圆柱形横截面的钻孔的形式形成于壁7的上顶点区域。这是适当的，因为当可熔性材料6熔化时，它能够仅通过重力流走或滴落下来。当然，少量的可熔性材料6还流到入口连接件2的内部，然而，这对真空泵1的进一步操作没有害处。

可熔性材料6有效地实施为易熔塞8（图3），易熔塞8封闭孔5，可熔性材料6以这样一种方式施加：它不伸过入口连接件2的内壁9，但覆盖外壁10，堵塞孔5。如图3所示，易熔塞8的几何结构近似于菱形体，当然，易熔塞8的几何结构不应当受到限制。

可熔性材料6具有低于真空泵1的临界温度的熔化温度。因为易熔塞8封闭入口连接件2中的孔5，预先确定的熔化温度当然应该适合于入口连接件2的热状况，因为只有该入口连接件2的温度水平才能引起易熔塞熔化。可以容易地获得自然是导热的入口连接件2相对于临界温度的温度梯度，由于这些计算方法是由简单的物理规律决定的，所以将不进一步地论述。

然而，有利的是，易熔塞8在某一温度熔化掉，这样通过打开孔5、吸入新鲜的空气并实现真空泵1的冷却而避免真空泵1过热。

当然，可以以可熔性材料6的各个适合于具体的真空泵1的相关性能参数（例如熔点或熔化范围）制造可熔性材料6。可熔性材料6适合由易于处理的可适当调整的材料制成。为此，塑料材料是有利的。

例如，真空泵1可以具有200°C的临界温度，这样可熔性材料6可以具有160°C的熔化温度。其它真空泵可以具有不同的临界温度值，这样可熔性材料6应该可以相应地适应。

一旦已经打开孔5，易熔塞8已经熔化掉，当通过适当的报警装置或视觉、听觉和/或触觉类信号向驾驶员传达时，自然应当立刻到维修车间去。

易熔塞8还可以是可升华的塞子，这样塞子的功能是相同的，但是没有固体或液体熔化材料进入入口连接件2、内部的预燃室或泵室（图中未示出）。

Claims (11)

1.一种真空泵，其特征在于，其入口连接件（2）通过连接管线与其中将产生负压的单元连接，真空泵（1）与该单元之间设有止回阀，真空泵（1）具有监控单元，其中，在止回阀下游设有孔（5），孔（5）用在可预先定义的熔化温度下熔化的可熔性材料（6，8）封闭。

2.一种真空泵，其特征在于，其入口连接件（2）通过连接管线与其中将产生负压的单元连接，真空泵（1）与该单元之间设有止回阀，真空泵（1）具有监控单元，其中，在止回阀下游设有孔（5），孔（5）用在可预先定义的升华温度下升华的可升华材料（6，8）封闭。

3.根据权利要求1或2所述的真空泵，其特征在于，所述真空泵是滑片真空泵（1），所述单元为机动车辆的制动伺服单元。

4.根据前述任一项权利要求所述的真空泵，其特征在于，所述孔（5）形成于入口连接件（2）中。

5.根据前述任一项权利要求所述的真空泵，其特征在于，所述孔（5）基于可熔性或可升华材料（6）的熔化或升华而打开，以便真空泵（1）通过孔（5）抽吸新鲜空气。

6.根据前述任一项权利要求所述的真空泵，其特征在于，所述孔（5）在打开状态具有开口尺寸，所述开口尺寸小于入口连接件（2）的内径，优选地，小于入口连接件（2）内径的六分之一。

7.根据前述任一项权利要求所述的真空泵，其特征在于，所述可熔性材料（6）是易熔塞（8），所述可升华材料（6）是可升华的塞子（8）。

8.根据前述任一项权利要求所述的真空泵，其特征在于，所述可熔性材料（6，8）由具有可调整的熔点的材料制成，优选地，由塑料材料制成，进一步优选地，由合成树脂制成。

9.根据前述任一项权利要求所述的真空泵，其特征在于，所述可升华材料（6，8）由具有可调整的升华点的材料制成，优选地，由塑料材料制成，进一步优选地，由合成树脂制成。

10.根据前述任一项权利要求所述的真空泵，其特征在于，所述可熔性材料（6，8）具有低于真空泵（1）的临界温度的熔点。

11.根据前述任一项权利要求所述的真空泵，其特征在于，所述可升华材料（6，8）具有低于真空泵（1）的临界温度的升华点。

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