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Title:
MOTOR VEHICLE VACUUM PUMP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/010793
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a motor vehicle vacuum pump (2) comprising a pump housing (10) that encloses a pump chamber (23) in which a pump rotor (16) with at least one movably mounted pump rotor blade (18) is rotatably mounted via bearing means (28), said pump rotor being directly or indirectly connectable to a driveshaft by means of a coupling unit (34) which is rotationally fixed to the pump rotor (16). A lubricant supply assembly (30) is provided for lubricating the pump chamber (23) and/or the pump rotor bearing means (28) and/or the coupling unit (34), and the lubricant supply assembly (30) has at least one stationary lubricant supply channel (46) in the pump housing (10), wherein the lubricant can be pumped through the supply channel from a lubricant inlet opening (36) of the pump housing (10) in the direction of the pump chamber (23) and/or the pump rotor bearing means (28) and/or the coupling unit (34) to a lubricant outlet opening (48). A seal element (45) is provided in the region of the lubricant inlet opening (36), and a filter element (40) is provided in the lubricant inlet opening (36), said seal element (45) and filter element (40) being formed as a combination seal/filter unit (38).

Inventors:
SCHNURR STEFFEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/066731
Publication Date:
January 18, 2018
Filing Date:
July 14, 2016
Export Citation:
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Assignee:
PIERBURG PUMP TECHNOLOGY GMBH (DE)
International Classes:
F04C25/02; F04C18/344; F04C29/00; F04C29/02
Domestic Patent References:
WO2010043202A22010-04-22
Foreign References:
EP3032105A12016-06-15
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWÄLTE TER SMITTEN EBERLEIN RÜTTEN (DE)
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Claims:
P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Kfz-Vakuumpumpe (2) mit einem Pumpengehäuse (10), das einen Pumpenraum (23) einschließt, in dem ein Pumpenrotor (16) mit mindestens einem verschieblich gelagerten Pumpenrotorflügel (18) drehbar über Lagermittel (28) gelagert ist, der direkt oder indirekt mittels einer Kupplungs-Einheit (34), die drehfest mit dem Pumpenrotor (16) verbunden ist, mit einer Antriebswelle verbindbar ist, wobei eine Schmiermittelversorgungsanordnung (30) zum Schmieren des Pumpenraumes (23) und/oder der Pumpenrotor- Lagermittel (28) und/oder der Kupplungs-Einhelt (34) vorgesehen ist, wobei die Schmiermittelversorgungsanordnung (30) zumindest einen stationären Schmiermittel-Versorgungskanal (46) in dem Pumpengehäuse (10) aufweist, durch den das Schmiermittel von einer Schmiermittel-Einlassöffnung (36) des Pumpengehäuses (10) in Richtung des Pumpenraumes (23) und/oder der Pumpenrotor- Lagermittel (28) und/oder der Kupplungs-Einheit (34) zu einer Schmiermittel-Auslassöffnung (48) pumpbar ist, wobei im Bereich der Schmiermittel-Einlassöffnung (36) ein Dichtungsorgan (45) und in der Schmiermittel-Einlassöffnung (36) ein Filterelement (40) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsorgan (45) und das Filterelement (40) als kombinierte Dichtungs-Filter- Einheit (38) ausgebildet sind.

2. Kfz-Vakuumpumpe (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsorgan (45) auf einem Randorgan (42) des Filterelementes (40) angeordnet ist.

3. Kfz-Vakuumpumpe (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das kombinierte Dichtungs-Filter-Einheit (38) einstückig ausgebildet ist.

4. Kfz-Vakuumpumpe (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsorgan (45) an das Filterelement (40) angespritzt ist.

5. Kfz-Vakuumpumpe (2) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (40) eine Filterdüse (41) aufweist.

5. Kfz-Vakuumpumpe (2) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Pumpenrotor- Außenfläche (24) in einer Holzylinderfläche (26) des Pumpengehäuses (10) gelagert ist, wobei die Schmiermittelversorgungsanordnung (30) derart ausgeführt ist, dass die Schmiermittel-Auslassöffnung (48) zumindest vorübergehend fluidisch mit einem in Axialrichtung verlaufenden Schmiermittelkanal (50) in der Hohlzylinderfläche (26) verbunden ist.

6. Kfz-Vakuumpumpe (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmlermittelkanai (50) zum Pumpenraum (23) geöffnet ist, derart, dass Schmiermittel In den Pumpenraum (23) überführbar ist.

7. Kfz-Vakuumpumpe (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiermittelkanal (50) sich zum Pumpenraum (23) hin aufweitet.

Description:
Kfz-Vakuumpumpe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kfz-Vakuumpumpe mit einem Pumpengehäuse, das einen Pumpenraum einschließt, in dem ein Pumpenrotor mit mindestens einem verschieblich gelagerten Pumpenrotorflügel drehbar über Pumpenrotor-Lagermittel gelagert ist, der direkt oder indirekt mittels einer Kupplungs-Einheit, die drehfest mit dem Pumpenrotor verbunden ist, mit einer Antriebswelle verbindbar ist, wobei eine Schmiermittelversorgungsanordnung zum Schmieren des Pumpenraumes und/oder der Pumpenrotor-Lagermittel und/oder der Kupplungs-Einheit vorgesehen ist, wobei die

Schmiermittelversorgungsanordnung zumindest einen stationären Schmlermittel-Versorgungskanal in dem Pumpengehäuse aufweist, durch den das Schmiermittel von einer Schmiermittel-Einlassöffnung des Pumpengehäuses in Richtung des Pumpenraumes und/oder der Pumpenrotor-Lagermittel und/oder der Kupplungs-Einheit zu einer Schmiermittel-Auslassöffnung pumpbar Ist, wobei im Bereich der Schmiermittel-Einlassöffnung ein Dichtungsorgan und in der Schmiermlttel-Einlassöffnung ein Filterelement vorgesehen sind.

Aus der WO 2013/024117 A2 ist beispielsweise eine mechanische Kfz- Vakuumpumpe bekannt, die eine Schmiermittelversorgungsanordnung aufweist, bei der durch einen stationären Schmiermittel-Versorgungskanal in dem Pumpengehäuse das flüssige Schmiermittel über eine Schmiermittel-Auslassöffnung in einen in Axialrichtung verlaufenden Schmiermittelkanal in der Hohlzylinderfläche des Pumpengehäuses übergeben wird, wodurch durch eine Gleitlagerung des Pumpenrotors gewährleistet ist. Auch hier wird durch die Schmiermittelversorgungsanordnung die Schmierung der Lauffläche des mindestens einen Rotorflügels im Pumpengehäuse gewährleistet. Hierzu ist außerhalb der Vakuumpumpe eine Schmiermittelpumpe vorgesehen, die Schmiermittel zu einer Schmiermittel-Einlassöffnung pumpt. Diese Vakuumpumpe wird über eine Steckkupplungs-Anordnung mit der Kurbelwelle oder der Antriebswelle des Verbrennungsmotors drehfest gekoppelt. Die Steckkupplungs-Anordnung besteht aus komplementär zueinander ausgebildeten Steckkupplungs-Elementen, die eine oder mehrere Klauen aufweisen, die in entsprechende Ausnehmungen des jeweils anderen Steckkupplungs-Elementes eingreifen.

Um die Schmiermittelversorgungsanordnung vor Verunreinigung zu schützen, ist im Bereich der Schmiermlttel-Einlassöffnung ein Filterelement vorgesehen. Zudem ist ein Dichtungsorgan vorgesehen, um zu verhindern, dass Schmiermittel ungewollt außerhalb der Schmiermittelversorgungsanordnung gelangt. Diese Konstruktion ist verhältnismäßig aufwendig und hinsichtlich der Dichtfunktion empfindlich gegenüber dynamischen Belastungen.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Kfz-Vakuumpumpe mit einer einfach konstruierten Schmiermittelversorgung zu schaffen, die die oben genannten Nachtelle vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Dichtungsorgan und das Filterelement als kombinierte Dichtungs-Filter- Einheit ausgebildet ist. Hierdurch wird auf besonders einfache und kostengünstige Weise die Funktion der

Schmiermittelversorgungsanordnung sichergestellt. Hierbei kann je nach Anwendungsfall eine Schmierung des Pumpenraumes, der Pumpenrotor- Lagermittel und/oder der Kupplungs-Einheit vorgesehen sein. Es kann sich hierbei natürlich sowohl um mechanische als auch um elektrische Vakuumpumpen handeln.

Vorzugsweise ist das Dichtungsorgan auf einem Randorgan des Filterelementes angeordnet. Auf diese Weise kann ein herkömmliches Filterelement zur Herstellung der kombinierten Dichtungs-Filter-Einheit genutzt werden. Unter Filterelement wird hierbei ein ein- oder mehrteiliges Filterelement verstanden.

Alternativ kann die kombinierte Dichtungs-Filter-Einheit einstückig ausgebildet sein. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Dichtungsorgan an das Filterelement angespritzt ist.

In besonders vorteilhafter Weise weist das Filterelement eine Filterdüse auf, die einer Begrenzung der Durchflussmenge dient.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist eine Pumpenrotor- Außenfläche in einer Holzylinderfläche des Pumpengehäuses gelagert, wobei die Schmiermittelversorgungsanordnung derart ausgeführt ist, dass die Schmiermittel-Auslassöffnung zumindest vorübergehend fluidisch mit einem in Axialrichtung verlaufenden Schmiermittelkanal in der Hohlzylinderfläche verbunden ist. Natürlich kann die Schmiermittelversorgungsanordnung auch anders ausgeführt sein. Insbesondere können weitere Kanäle und Öffnungen vorgesehen sein.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Schmiermittelkanal zum Pumpenraum geöffnet, derart, dass Schmiermittel in den Pumpenraum überführbar ist. Hierdurch wird auf einfache Art und Weise eine Schmierung der Lauffläche gewährleistet. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn der Schmiermittelkanal sich zum Pumpenraum hin aufweitet.

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Kfz-Vakuumpumpe, und Figur 2 eine vergrößerte Darstellung einer kombinierten Dichtungs-Filter^ Einheit der Kfz-Vakuumpumpe aus Figur 1.

In der Figur 1 ist schematisch eine Vakuumpumpen-Anordnung dargestellt, die im Wesentlichen aus einer Kfz-Vakuumpumpe 2, einem Verbrennungsmotor 4 und einer dem Verbrennungsmotor 4 zugeordneten Schmiermittelpumpe 6 besteht. Die Vakuumpumpe 2 ist hier mechanisch über eine Steckkupplungs-Anordnung 8 mit einer Kurbelwelle oder einer Antriebsweile des Verbrennungsmotors 4 rotatorisch gekoppelt. Sie könnte jedoch auch als elektrische Vakuumpumpe ausgeführt sein. Eine derartige elektrische Vakuumpumpe könnte dann auch direkt ohne Zwischenschaltung einer Kupplungs-Anordnung mit einer Antriebswelle verbunden sein. Die Vakuumpumpe 2 dient beispielsweise dazu, für verschiedene Nebenaggregate des Kraftfahrzeugs aktuatorisches Vakuum zur Verfügung zu stellen, beispielsweise für einen pneumatischen Bremskraftverstärker. Die Schmiermittelpumpe 6 fördert das flüssige Schmiermittel für die Schmiermittelversorgung des Verbrennungsmotors 4 und die Schmiermittelversorgung der Vakuumpumpe 2.

Die Vakuumpumpe 2 ist eine sogenannte Flügelzellenpumpe und weist ein PumpengehSuse 10 auf, das im Wesentlichen von einem Gehäusekörper 12 und einem Gehäusedeckel 14 gebildet wird. In dem Pumpengehäuse 10 ist ein um eine Längsachse drehbar gelagerter Pumpenrotor 16 mit einem verschieblich gelagerten Pumpenrotorflügel 18 angeordnet. Zur Erzeugung eines Vakuums, das einem Verbraucher zur Verfügung gestellt wird, wird der exzentrisch gelagerte Pumpenrotorflügel 18 mit beiden Enden über eine Lauffläche 20 des Gehäusekörpers 12 geführt, derart, dass über einen Lufteinlassstutzen 22 angesaugte Luft In einem durch das Pumpengehäuse 10 eingeschlossenen und durch den Pumpenrotor 16 zweigeteilten Pumpenraum 23 komprimiert und über einen nicht weiter dargestellten Luftauslassstutzen ausgestoßen wird. Der Pumpenrotor 16 besitzt eine Pumpenrotor-Außenfläche 24, die zusammen mit einer Hohlzylinderfläche 26 des Pumpengehäuses 10 eine Gleitlageranordnung 28 ausbildet. Um eine Schmiermittelversorgung dieser Gleitlageranordnung 28 und der Lauffläche 20 des Gehäusekörpers 12 zu gewährleisten, ist eine Schmiermittelversorgungsanordnung 30 vorgesehen, die mit der Schmiermittelpumpe 6 fluidisch verbunden ist.

Das Pumpengehäuse 10 weist eine Flanschfläche 32 auf, die an einem geeigneten Verbrennungsmotorgehäuseteil anliegt. Zur Kopplung mit einer nicht weiter dargestellten Antriebswelle ist eine Kupplungseinheit 34 der Kupplungs-Anordnung 8 vorgesehen, die auf bekannte Weise drehfest mit dem Pumpenrotor 16 gekoppelt ist.

Um nun eine dichte und schmutzfreie Schmiermittelversorgung sicherzustellen, die darüber hinaus auch noch hohen dynamischen Belastungen standhält, ist in der Flanschfläche 32 eine Schmiermittel- Einlassöffnung 36 angeordnet, in der mittels einer Presspassung eine kombinierte Dichtungs-Filter-Einheit 38 vorgesehen ist. Wie insbesondere Figur 2 zeigt, besteht die kombinierte Dichtungs-Filter-Einheit 38 im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Filterelement 40, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel im Wesentlichen eine Filterdüse 41 zur Begrenzung der Durchflussmenge, ein Randorgan 42 und eine eingeklickte Filterscheibe 44 aufweist. Auf das Randorgan 42 ist ein ringförmiges Dichtungsorgan 45 gestülpt. Alternativ kann die kombinierte Dichtungs- Filter-Einheit 38 auch einstückig ausgebildet sein. Die Einstückigkeit bezieht sich hierbei prinzipiell auf eine einstückige Ausführung des Randorgans 42 des Filterelementes 40 mit dem Dichtungsorgan 45, wobei das Dichtungsorgan 45 an das Filterelement 40 angespritzt ist. Die Filterscheibe 44 kann jedoch zusätzlich auch über Spritzguss integriert sein.

Das Schmiermittel wird also von der Schmiermittelpumpe 6 über die Einlassöffnung 36 mit der kombinierten DIchtungs-FIlter-Einheit 38 in einen sich anschließenden Schmiermittel-Versorgungskanal 46 der Schmiermittelversorgungsanordnung 30 gepumpt, dargestellt durch eine durchgezogene Linie. Der Schmiermittel-Versorgungskanal 46 besitzt eine Schmiermittel-Auslassöffnung 48, der bei Rotation des Pumpenrotors 16 wiederum zumindest vorübergehend fluidisch mit einem in Axialrichtung verlaufenden Schmiermittelkanal 50 in der Hohlzylinderfläche 26 verbunden ist. Die Gleitlageranordnung 28 wird auf diese Weise ausreichend mit Schmiermittel versorgt.

Dadurch, dass der Schmiermittelkanal 50 zum Pumpenraum 23 geöffnet und aufgeweitet Ist, wird Schmiermittel in den Pumpenraum geführt und schmiert auf bekannte Welse die Lauffläche 20 und gelangt über einen nicht dargestellten Auslass, dargestellt durch eine gestrichelte Linie, wieder zur Schmiermittelpumpe 6.

Falls gewünscht kann auch die Kupplungs-Einheit 34 in die Schmiermittelversorgung einbezogen werden. Im Falle einer sogenannten trocken laufenden Vakuumpumpe kann beispielsweise auch ausschließlich eine Schmierung der Pumpenrotor-Lagermittel stattfinden.