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Patent Searching and Data


Title:
ELECTRIC VACUUM PUMP, IN PARTICULAR FOR ARRANGING IN A VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/067819
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electric vacuum pump (1) comprising an electric motor (10) and comprising a pump part (11), which can be driven by the electric motor (10), so that air can be suctioned into the pump part (11) by a suction connection (12) and wherein the air can be guided out of the pump part (11) out of an outlet connection (13), and wherein a motor flange (14) is provided on which the pump part (11) rests and wherein the outlet connection (13) is arranged on the motor flange (14). According to the invention, a receiving space (15) is formed in the motor flange (14), into which the outlet connection (13) opens, and wherein a rubber-elastic insert part (16) is accommodated in the receiving space (15), which has a hollow inner region (17), which communicates with the outlet connection (13), and wherein the insert part (16) has at least one air guide opening (18), by means of which air can flow from the pump part (11) into the inner region (17). The invention further relates to an insert part (16) of this type.

Inventors:
GEUE INGO (DE)
HÜSER THEODOR (DE)
PRAEST CHRISTIAN (DE)
WOLKE RAIMUND (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/074329
Publication Date:
April 27, 2017
Filing Date:
October 11, 2016
Export Citation:
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Assignee:
HELLA KGAA HUECK & CO (DE)
International Classes:
B60T17/02; F04B39/12
Foreign References:
DE102012112069A12014-06-12
US20130075572A12013-03-28
KR20110062078A2011-06-10
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Claims:
Elektrische Vakuumpumpe, insbesondere zur Anordnung in einem Fahrzeug

Patentansprüche

1. Elektrische Vakuumpumpe (1 ), insbesondere zur Anordnung in einem Fahrzeug, mit einem elektrischen Motor (10) und mit einem Pumpenteil (11), der mit dem elektrischen Motor (10) antreibbar ist, sodass Luft von einem An- sauganschluss (12) in den Pumpenteil (11) einsaugbar ist und wobei die Luft aus einem Auslassanschluss (13) aus dem Pumpenteil (11) herausführbar ist, und wobei ein Motorflansch (14) vorgesehen ist, auf dem der Pumpenteil (11) aufsitzt und wobei der Auslassanschluss (13) am Motorflansch (14) angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, dass im Motorflansch (14) ein Aufnahmeraum (15) ausgebildet ist, in den der Auslassanschluss (13) hinein mündet, und wobei im Aufnahmeraum (15) ein gummielastisches Einlegeteil (16) aufgenommen ist, das einen hohl ausgeformten Innenbereich (17) aufweist, der mit dem Auslassanschluss (13) kommuniziert, und wobei das Einlegeteil (16) wenigstens eine Luftführungsöffnung (18) aufweist, mittels der Luft vom Pumpenteil (11) in den Innenbereich (17) überströmbar ist.

2. Elektrische Vakuumpumpe (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,

dass der Aufnahmeraum (15) ausgehend von einer Stirnfläche (19) des Motorflansches (14) als Vertiefung ausgebildet ist, in die das Einlegeteil (16) eindrückbar ist, wobei mittels einer anschließenden Anordnung des Pumpenteils (11) an der Stirnfläche (19) das Einlegeteil (16) verliersicher im Aufnahmeraum (15) gehalten ist.

3. Elektrische Vakuumpumpe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil (16) an die Kontur des Aufnahmeraumes (15) wenigstens mit einer Mantelfläche (20) angepasst ist, derart, dass das Einlegeteil (16) nach einem Eindrücken in den Aufnahmeraum (15) durch eine elastische Verformung des Einlegeteils (16) selbsthaltend und abdichtend im Aufnahmeraum (15) einsitzt.

4. Elektrische Vakuumpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Luftführungsöffnung (18) in einer Position im Einlegeteil (16) eingebracht ist, in der ein Versatz (21) der Luftführungsöffnung (18) zu einer Verlaufsachse (22) des Auslassanschlusses (13) vorliegt, wenn das Einlegeteil (16) im Aufnahmeraum (15) aufgenommen ist.

5. Elektrische Vakuumpumpe (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Motor (10) eine Motorachse (23) aufweist, wobei die wenigstens eine Luftführungsöffnung (18) einen geringeren Abstand zur Motorachse (23) aufweist als die Verlaufsachse (22) des Auslassanschlusses (13).

6. Elektrische Vakuumpumpe (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil (16) einen Silikonkautschuk und/oder ein Vinyl-Methyl-Polysiloxan (VMQ) aufweist.

7. Elektrische Vakuumpumpe (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass Vakuumpunpe zur Anordnung in einer Einbaulage ausgebildet ist, in der der Auslassanschluss (13) mit Bezug auf die Motorachse (23) und mit Bezug auf eine Gravitationsrichtung nach unten zeigt.

8. Elektrische Vakuumpumpe (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die Luftführungsöffnungen (18) beginnend vom Innenbereich (17) nach außen zu einer Dachfläche (24) des Einlegeteils (16) hin im Querschnitt sich verjüngend ausgebildet sind.

9. Einlegeteil (16) für eine elektrische Vakuumpumpe (1 ) nach einem der vor¬ genannten Ansprüche.

Description:
Elektrische Vakuumpumpe, insbesondere zur Anordnung in einem Fahrzeug Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Vakuumpumpe, insbesondere zur Anordnung in einem Fahrzeug, mit einem elektrischen Motor und mit einem Pumpenteil, der mit dem elektrischen Motor antreibbar ist, sodass Luft von einem Ansaugan- schluss in den Pumpenteil einsaugbar ist und wobei die Luft aus einem Auslassanschluss aus dem Pumpenteil herausführbar ist, und wobei ein Motorflansch vorgesehen ist, auf dem der Pumpenteil aufsitzt und wobei der Auslassanschluss am Motorflansch angeordnet ist.

STAND DER TECHNIK

Die DE 10 2012 1 12 069 A1 zeigt eine gattungsbildende elektrische Vakuumpumpe zur Anordnung in einem Fahrzeug, und derartige Vakuumpumpen finden Anwendung zur Förderung von Gasen in Kraftfahrzeugen beispielsweise für das Motormanagement und/oder für die Bremskraftverstärkung. Die Bauart der Vakuumpumpe ist beispielsweise als Flügelzellenpumpe ausgeführt. Aufgrund der Anordnung der Vakuumpumpe im Motorraum des Fahrzeuges ist diese Verunreinigungen und Spritzwasser ausgesetzt, sodass es zu vermeiden gilt, dass insbesondere bei ausgeschalteter Vakuumpumpe Verunreinigungen und insbesondere Wasser in den Auslassanschluss und über diesen in den Pumpenteil gelangt. Insbesondere dann, wenn der Auslassanschluss unmittelbar am Motorflansch angeordnet ist, besteht die Gefahr des Eindringens von Wasser in den Pumpenteil. Diese Gefahr ist dann besonders hoch, wenn der Auslassanschluss auf der in Bezug auf die Einbaulage der Vakuumpumpe unteren Punkt des Motorflansches angeordnet ist. Wird die Vakuumpumpe beispielsweise liegend zum Einsatz gebracht, indem sich die Motorachse im Wesentlichen in einer Horizontalen erstreckt, so verläuft der Auslassanschluss ebenfalls in einer horizontalen Verlaufsachse, sodass beispielsweise Wasser in den Auslassanschluss eindringen kann. Da sich innenseitig im Motorflansch ein Verbindungskanal an den Auslassan ¬ schluss anschließt, gelangt das Wasser unmittelbar in den Pumpenteil und kann die ¬ sen schädigen. Bei Vakuumpumpen, bei denen der Auslassanschluss unmittelbar am Motorflansch vorgesehen ist, besteht zudem das Problem der Schalldämmung, da insbesondere durch die Bauart des Pumpenteils als Flügelzellenpumpe Geräusche entstehen, die beim Betrieb der Vakuumpumpe möglichst zu minimieren sind. Derartige Geräusche gelangen insbesondere über den Auslassanschluss in die Umgebung, sodass zusätzlich eine Schalldämmung des Auslassanschlusses ebenfalls wünschenswert ist.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer elektrischen Vakuumpumpe mit einer erhöhten Lebensdauer. Insbesondere ist es die Aufgabe, eine elektrische Vakuumpumpe derart weiterzubilden, dass das Eindringen von Wasser in den Pumpenteil vermieden wird. Zudem ist es die Aufgabe der Erfindung, die Emission von Geräuschen insbesondere über den Auslassanschluss der Vakuumpumpe zu minimieren.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer elektrischen Vakuumpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ausgehend von einem Einlegeteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 9 mit den jeweils kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass im Motorflansch ein Aufnahmeraum ausgebildet ist, in den der Auslassanschluss hinein mündet, und wobei im Aufnahmeraum ein gummielastisches Einlegeteil aufgenommen ist, das einen hohl ausgeformten Innenbereich aufweist, der mit dem Auslassanschluss kommuniziert, und wobei das Einlegeteil wenigstens eine Luftführungsöffnung aufweist, mittels der Luft vom Pumpenteil in den Innenbereich überströmbar ist.

Kern der Erfindung ist die Anordnung eines gummielastischen Einlegeteils in den Motorflansch, sodass eine unmittelbare Verbindung zwischen dem Auslassanschluss und dem Pumpenteil verhindert ist. Durch die Ausgestaltung des Einlegeteils mündet der Auslassanschluss zunächst in den Innenbereich im Einlegeteil, und in einer zum Aus- lassanschluss versetzten Anordnung ist die wenigstens eine Luftführungsöffnung im Einlegeteil ausgebildet, sodass durch den Auslassanschluss eindringendes Wasser nicht unmittelbar in die Luftführungsöffnung gelangen kann. Zur Aufnahme des gummielastischen Einlegeteils ist der Aufnahmeraum ausgebildet, der nach Art einer Kavi- tät im Motorflansch eingebracht ist.

Vorteilhafterweise ist der Aufnahmeraum ausgehend von einer Stirnfläche des Motorflansches als Vertiefung ausgebildet, wobei der Pumpenteil an der Stirnfläche des Motorflansches angeordnet ist. Nach Anordnung des Pumpenteils ist das gummielastische Einlegeteil folglich vollständig in oder zwischen dem Motorflansch und dem Pumpenteil eingefasst. Beispielsweise ist das Einlegeteil in die Vertiefung im Motorflansch eindrückbar, sodass mittels einer anschließenden Anordnung des Pumpenteils an der Stirnfläche das Einlegeteil verliersicher im Aufnahmeraum gehalten wird.

Das Einlegeteil ist mit weiterem Vorteil an die Kontur des Aufnahmeraums wenigstens mit einer Mantelfläche angepasst, derart, dass das Einlegeteil nach einem Eindrücken in den Aufnahmeraum durch eine elastische Verformung des Einlegeteils selbsthaltend und abdichtend im Aufnahmeraum einsitzt. Beispielsweise weist das Einlegeteil ein minimales Übermaß auf, und beim Eindrücken des Einlegeteils in die Vertiefung erfolgt eine leichte elastische Verformung des Einlegeteils, sodass damit die selbsthaltende Anordnung des Einlegeteils im Aufnahmeraum bereits geschaffen ist. Sitzt das Einlegeteil unter leichter Spannung im Aufnahmeraum ein, dichtet ferner die Mantelfläche gegen die Wandung des Aufnahmeraums ab, sodass auch zwischen Einlegeteil und Aufnahmeraum keine Verunreinigungen und insbesondere Wasser in den Pumpenraum gelangen können. Oberseitig schließt das Einlegeteil mit einer Dachfläche ab, die leicht über der Stirnfläche des Motorflansches hinausragen kann, und nach Anordnung des Pumpenteils wird das Einlegeteil auch in Motorachsenrichtung leicht komprimiert, wodurch eine weitere Abdichtung zwischen Einlegeteil und Pumpenteil erreicht wird.

Mit weiterem Vorteil ist die wenigstens eine Luftführungsöffnung in einer Position im Einlegeteil eingebracht, in der ein Versatz der Luftführungsöffnung zu einer Verlauf- sachse des Auslassanschlusses vorliegt, wenn das Einlegeteil im Aufnahmeraum aufgenommen ist. Zwischen der Luftführungsöffnung und der Einmündung des Auslassanschlusses in den Innenraum des Einlegeteils entsteht folglich der Versatz, und abhängig von der Einbaulage der Vakuumpumpe bildet der Versatz einen Höhenversatz, sodass durch die geodätische Höhendifferenz ein Eindringen von Wasser in den Pumpenteil besonders wirkungsvoll vermieden wird.

Die wenigstens eine Luftführungsöffnung kann mit weiterem Vorteil einen geringeren Abstand zur otorachse aufweisen als die Verlaufsachse des Auslassanschlusses. Dann, wenn die Vakuumpumpe zur Anordnung in einer Einbaulage ausgebildet ist, in der der Auslassanschluss mit Bezug auf die Motorachse und mit Bezug auf eine Gravitationsrichtung nach unten zeigt, wird das Eindringen von Wasser besonders wirkungsvoll verhindert. Dringt Wasser in den Auslassanschluss ein, sammelt sich diese maximal im Innenbereich des gummielastischen Einlegeteils an, und wird die Vakuumpumpe wieder in Betrieb genommen, so drückt der Betrieb der Vakuumpumpe das eingedrungene Wasser aus dem Innenbereich des Einlegeteils über den Auslassanschluss wieder aus der Vakuumpumpe heraus.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen elektrischen Vakuumpumpe weist das Einlegeteil einen Silikonkautschuk und/oder ein Vinyl- Methyl-Polysiloxan (VMQ) auf.

Ein weiterer Vorteil insbesondere zur Verhinderung des Eindringens von Wasser in den Pumpenteil wird erreicht, wenn die Luftführungsöffnungen beginnend vom Innenbereich nach außen zu einer Dachfläche des Einlegeteils hin im Querschnitt sich verjüngend ausgebildet sind. Durch diese Trichterform, die sich in den Innenbereich des Einlegeteils hin öffnet, entsteht zudem der Vorteil der Schallreduktion, da die aus dem Pumpenteil in die Luftführungsöffnung pulsartig eintretende Luft expandiert und dadurch auftretende Geräusch minimiert werden. Insbesondere durch die gummielastischen Eigenschaften des Einlegeteils wird der Schall aus dem Pumpenteil gedämmt, da das Einlegeteil in leichte Schwingungen versetzt wird, wodurch die Schwingungen absorbiert werden. Die Erfindung richtet sich ferner auf ein Einlegeteil für eine elektrische Vakuumpumpe wie vorstehend beschrieben. Die weiteren Merkmale und zugeordneten Vorteile des Einlegeteils finden für das beanspruchte Einlegeteil ebenfalls Berücksichtigung. Insbesondere ist das Einlegeteil aus Silikonkautschuk und/oder aus einem Vinyl-Methyl- Polysiloxan (VMQ) ausgebildet und weist einen Innenbereich auf, und das Einlegeteil umfasst wenigstens eine Luftführungsöffnung, die mit einem Versatz zum Anschluss des Innenbereiches an den Auslassanschluss angeordnet ist.

BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer elektrischen Vakuumpumpe mit einem demontierten Pumpenteil, sodass das erfindungsgemäße gummielastische Einlegeteil im Motorflansch dargestellt ist,

Fig. 2 eine Detailansicht eines Aufnahmeraums im Motorflansch zur Aufnahme eines erfindungsgemäßen gummielastischen Einlegeteils,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Anordnung des gummielastischen Einlegeteils im

Aufnahmeraum in einer Querschnittsdarstellung,

Fig. 4 eine erste perspektivische Ansicht eines gummielastischen Einlegeteils und

Fig. 5 eine weitere perspektivische Ansicht des gummielastischen Einlegeteils.

Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine elektrische Vakuumpumpe 1 mit einem elektrischen Motor 10 und mit einem Pumpenteil 11 , und der elektrische Motor 10 weist eine Motorwelle 25 auf, die in einer Motorachse 23 verläuft. Der elektrische Motor 10 weist im Wesentlichen eine Zylinderform auf und besitzt oberseitig einen Motorflansch 14, aus dem die Motorwelle 25 herausragt, und wenn der Pumpenteil 11 auf der Stirnfläche 19 des Motorflansches 14 angeordnet wird, ragt die Motorwelle 25 in den Pumpenteil 11 hinein und treibt diesen im Betrieb der Vakuumpumpe 1 an. Auf nicht näher gezeigte Weise ist der Pumpenteil 11 beispielsweise als Flügelzellenpumpe ausgeführt. Im Betrieb der elektrischen Vakuumpumpe 1 saugt diese über den An- sauganschluss 12 Luft an, und die angesaugte Luft wird verdichtet über den Auslass- anschluss 13 bereitgestellt. Die gezeigte Bauform der elektrischen Vakuumpumpe 1 weist einen Auslassanschluss 13 auf, der sich mit seiner Verlaufsachse 22 außenseitig zum Motor 10 etwa parallel zur Motorachse 23 erstreckt. Hingegen ragt der An- sauganschluss 12 etwa senkrecht zur Motorachse 23 vom Motorflansch 14 ab.

Ausgehend von der Stirnfläche 19 ist im Motorflansch 14 ein Aufnahmeraum 15 ausgebildet, in den ein gummielastisches Einlegeteil 16 eingebracht ist. Das Einlegeteil 16 weist eine Form auf, durch die die Kontur des Aufnahmeraums 15 im Wesentlichen vollständig ausgefüllt ist. Oberseitig besitzt das Einlegeteil 16 Luftführungsöffnungen 18, über die eine Luftverbindung des Einlegeteils 16 mit dem Pumpenteil 11 erzeugt wird. Der Innenbereich des Einlegeteils 16 kommuniziert dabei mit dem Auslassanschluss 13, wobei die Luftführungsöffnungen 18 näher an der Motorachse 23 liegen als der Auslassanschluss 13 mit seiner Verlaufsachse 22.

Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf den Motorflansch 14 im Bereich des in den Motorflansch 14 eingebrachten Aufnahmeraums 15, in den das gummielastische Einlegeteil 16 einsetzbar ist. Die Draufsicht zeigt den Auslassanschluss 13, der in den Aufnahmeraum 15 mündet.

Figur 3 zeigt eine quergeschnittene Ansicht des Motorflansches 14 im Bereich des Aufnahmeraums 15, in den das gummielastische Einlegeteil 16 eingelegt ist. Die Querschnittsansicht zeigt eine fluidische Verbindung des Auslassanschlusses 13 zum Innenbereich 17 des Einlegeteils 16. Die in das Einlegeteil 16 eingebrachte Luftführungsöffnung 18 weist zur Verlaufsachse 22 des Auslassanschlusses 13 einen Versatz 21 auf, und befindet sich durch die Einbaulage der Vakuumpumpe 1 der Aus- lassanschluss 13 auf einer Unterseite, so bildet der Versatz 21 einen Höhenversatz. Dringt Wasser in den Auslassanschluss 13 ein, so gelangt dieses im Wesentlichen nur in den Innenbereich 17, jedoch gelangt das Wasser nicht in die Luftführungsöffnung 18.

Das Einlegeteil 16 weist auf der zur Anordnung des elektrischen Motors 10 am Motorflansch 14 gegenüberliegenden Seite eine Dachfläche 24 auf, und wird der Pumpenteil am Motorflansch 14 angeordnet, so schließt die Dachfläche 14 mit dem Pumpenteil ab und dichtet gegen diesen ab. Auf gleiche Weise dichtet das Einlegeteil 16 gegen den Rand des Aufnahmeraums 15, insbesondere wenn das Einlegeteil 16 in Bezug auf die Abmessungen des Aufnahmeraums 15 ein leichtes Übermaß aufweist.

Figur 4 zeigt eine erste perspektivische Ansicht des gummielastischen Einlegeteils 16, und Figur 5 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht des Einlegeteils 16 von einer Unterseite, sodass der Innenbereich 17 gezeigt ist. Der Außenbereich des Einlegeteils 16 schließt mit einer umlaufenden Mantelfläche 20 ab, die gegen die Wandung des Aufnahmeraums 15 abdichten kann. Oberseitig münden die Luftführungsöffnungen 18 in dem Bereich, an dem sich der Pumpenteil 11 anschließt, wenn das Einlegeteil 16 im Aufnahmeraum 15 angeordnet ist und wenn der Pumpenteil 11 auf dem Motorflansch 14 aufsitzt.

Die unterseitige Ansicht des Einlegeteils 16 zeigt die Luftführungsöffnungen 18 mit einer sich zum Innenbereich 17 hin kegelartig öffnenden Kontur, wodurch entstehende Geräusche im Betrieb der Vakuumpumpe minimiert werden.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtlich aus den Ansprüchen, der Beschreibung o- der den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumliche Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Bezugszeichenliste

I elektrische Vakuumpumpe

10 elektrischer Motor

I I Pumpenteil

12 Ansauganschluss

13 Auslassanschluss

14 Motorflansch

15 Aufnahmeraum

16 Einlegeteil

17 Innenbereich

18 Luftführungsöffnung

19 Stirnfläche

20 Mantelfläche

21 Versatz

22 Verlaufsachse

23 Motorachse

24 Dachfläche

25 Motorwelle