説明

モータポンプユニット

ポンプとこのポンプを作動する電気モータとを備え、ポンプは、それぞれがポンプケーシングと作動室カバーとの間に把持され、これにより作動室を区画する、2つの対向する作動ダイアフラムを有する複式ダイアフラムポンプとして形成され、この作動ダイアフラムは、コネクティングロッドとベアリングとを有するクランクドライブにより移動可能であり、作動ダイアフラムは、タペットに強固に接続され、コネクティングロッドと共に、膜ユニットを形成する、特に負圧ブレーキブースタである空圧ブレーキブースタを有する、特に、自動車ブレーキシステムのブレーキ作動装置に圧力を供給するためのモータポンプユニットに関する。公知の一般的ユニットに比較して、より費用対効果が大きく、組立てに要する費用が少ない、低騒音のモータポンプユニットを提供するため、本発明によると、コネクティングロッド(35)はプラスチックで形成され、それぞれ1つのタペット(36)と1つのベアリング(38)とが、コネクティングロッド(35)の材料と共に封入される。代替として、本発明によると、コネクティングロッド(41,59)はそれぞれタペット(42)と一体となるようにデザインされ、焼結部材として形成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、請求項1の前段部分に記載のモータポンプユニットに関する
【背景技術】
【0002】
内部が少なくとも1つの負圧チャンバと作動チャンバとに区画された空圧ブレーキブースタのための真空圧を形成するため、負圧チャンバから残留空気を吸引して大気に放出する真空ポンプが用いられている。このため、自動車工業界では、通常、ベーンセルポンプ(vane-cell pumps; Fluegelzellenpumpen)またはスイングベーンポンプ(swing-vane pumps; Schwenkfluegelpumpen)が用いられている。その原理により、極めて大きな摩擦を有し、満足できる使用寿命を達成するために、潤滑する必要がある。したがって、自動車の内燃機関で駆動される羽根付きの真空ポンプは、内燃機関のオイル回路に接続される。それにも係わらず、内燃機関の出力のかなりの部分がこのようなポンプで消費される。負圧チャンバ内の真空圧が既に完全に形成されている場合でも、そうである。したがって、真空ポンプを電気エネルギで作動し、負圧チャンバ内の絶対圧力が所定値より上昇したときにのみ、真空ポンプをオンにすることが望ましい。
【0003】
更に、電気又はハイブリッド駆動の自動車では、真空ポンプは、内燃機関では駆動することができず、間欠的に駆動することもできない。したがって、電気的に駆動される真空ポンプがこれらの車両で用いられている。
【0004】
このような電気的駆動ポンプに潤滑回路を設け、または、このような回路に接続することは、不相応に高い費用がかかる。したがって、ブレーキシステムを有する自動車に電気駆動の真空ポンプを使用するためには、乾式真空ポンプ(dry-running vacuum pumps)だけが適している。ベーンセルポンプでは、このために、自己潤滑材料であるグラファイトが用いられ、これから、ベーンは極めて大きな労力を伴い、必要とする精度で製造される。したがって、制動用負圧を電気的に供給するためにダイアフラムポンプを使用することに、労力が向けられている。
【0005】
一般的な形式のポンプは、例えば特許文献1から知られている。この公知のモータポンプユニットは、タペットに強固に接続された作動ダイアフラムを有するダイアフラムユニットを備える。このタペットは、溶接又はねじ止めにより、コネクティングロッドに固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】DE 10 2007 005 223 A1
【発明の概要】
【0007】
既に、公知のモータポンプユニットを改善する試みが行われている。したがって、本発明の目的は、公知の一般的ユニットに比較して、より費用対効果が大きく、組立てに要する費用が少ない、低騒音のモータポンプユニットを提供することにある。
【0008】
本発明によると、この目的は、コネクティングロッドがプラスチックで形成され、それぞれ、タペットおよびベアリングがコネクティングロッドの材料と共に封入(encapsulated)されることにより、達成される。これは、費用対効果が大きく、重さについて最適化したダイアフラムユニットを形成する。部材数を減少し、組立を簡略化することができる。
【0009】
本発明によると、この目的は、それぞれ、コネクティングロッドがタペットと共に一体部材に形成され、焼結部材として形成されることにより、同様に達成される。ここでは、コネクティングロッドが簡単かつ費用対効果が大きく形成される点で有益である。更に、部材数が減少し、組立てが簡略化される。
【0010】
本発明の他の特徴、利点および適用性は、添付図面を参照する以下の例示的な実施形態の説明から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】図1は、公知のモータポンプユニットの立体図を示す。
【図2】図2は、図1の公知のモータポンプユニットの縦方向断面図を示す。
【図3】図3は、本発明による第1の実施形態のモータポンプユニットのダイアフラムユニットを示す。
【図4】図4は、本発明による第2の実施形態のモータポンプユニットのダイアフラムユニットを示す。
【図5】図5は、本発明によるモータポンプユニットを立体図で示す。
【図6】図6は、図5のモータポンプユニットの他の立体図を示す。
【図7】図7は、本発明によるモータポンプユニット他の例示的な実施形態の細部を示す。
【図8】図8は、図7の細部を立体図で示す。
【発明を実施するための形態】
【0012】
図1および図2は、特許文献1(DE102007005223A1)による公知のモータポンプユニット1を立体図および断面図で示し、このユニットは、ポンプケーシング5を有するポンプ2と、ポンプ2を作動する電気モータ3とを有し、モータ3は例えばDCモータとして形成することができる。
【0013】
ポンプ2は、2つの対向する作動ダイアフラム4を有する複式ダイアフラムポンプとして形成してあり、各ダイアフラムはポンプケーシング5と作動室カバー6との間に固定され、その結果、作動室7を区画する。作動ダイアフラム4は、クランクドライブ8で反対方向に移動することができ、このクランクドライブは、作動ダイアフラム4毎に偏心部材9とコネクティングロッド10とを備えている。作動室カバー6は頂部カバー11と底部カバー12とを有し、これらのカバーは、互いに気密状態に溶接、リベット止め又はねじ止めされている。
【0014】
作動室カバー6内には、図示しない吸気および排気弁(inlet and outlet valves)が設けられている。排気弁からは、排出された空気がそれぞれ作動室カバー6内の出口通路を介してポンプケーシング5内の出口通路に導かれ、これらの通路はシール部材により気密状態に接続されている。ポンプケーシング5内の2つの出口通路は、クランク室として知られ、クランクドライブ8を囲んでいる、ポンプケーシング5の内部室内に開口する。
【0015】
ポンプケーシング5内に設けられている空気出口ユニット13は、ほとんど騒音を発生せずに内部室から空気を吐き出し、このように騒音減衰室として作用する。更に、空気出口ユニット13は、一体部材または複数部材からなる弁ボディ17を有する逆止弁15を備え、既に排出した空気の逆流、更に、液状又はガス状物質が内部室22に入るのを防止する。
【0016】
更に、内部室22から空気が出るときの空気伝送音は、フィルタハウジング14内に配置されてこれを介して空気が大気に排出されるフィルタ18を有する空気出口ユニット13で減少される。更に、空気出口ユニット13は、空気出口カバー16と空気出口閉鎖キャップ19と弁ボディ17とを有し、予め組立てられたサブアセンブリとして形成することができる。空気出口カバー16と空気出口閉鎖キャップ19とフィルタハウジング14とは、それぞれねじ部材20,65で固定される。明らかなように、フィルタハウジング14は、空気出口カバー16にリベット止めされている。空気出口ユニット13のサブアセンブリに一体化することが有益な他の手段を騒音減衰のために設けることもできる。
【0017】
図2は、更に、作動ダイアフラム4が作動室7をクランク室22から分離し、タペット21に強固に接続される状態を示し、非変形性のタペット21を作動ダイアフラム4の弾性変形可能な材料で封入(encapsulated)することができる。この結果、タペット21の周囲には、変形することが困難な部分23が作動ダイアフラム4の中心部に形成され、外側を作動ダイアフラム4の変形容易部分24に一体化され、この変形容易部分は外側のダイアフラムビード25に一体化し、これがポンプケーシング5に気密状態に強固に接続される。タペット21は、コネクティングロッド10に溶接接続又はねじ接続により強固に接続することができる。このコネクティングロッド10は、ボールベアリング26により、偏心部材9上を移動可能に装着される。タペット21を強固に接続された作動ダイアフラム4は、コネクティングロッド10およびボールベアリング26と共に、ダイアフラムユニットを形成する。
【0018】
この例示的な実施形態におけるモータシャフト27は、同時に偏心軸28として使用され、偏心部材9およびコネクティングロッド11を有するクランクドライブ8を装架(carry)する。
【0019】
ポンプケーシング5には、図1に示す接続部29があり、アダプタ30が密封状態に内部に固定され、これを介して、ブレーキブースタが排気され、このアダプタ出口31には図示しない真空ホースが固定される。
【0020】
接続部29は、図示しないケーシング孔に開口し、このケーシング孔はポンプケーシング5に形成された2つの通路に分岐し、2つの作動室カバー6に導かれる。この結果、作動室カバー6をポンプ2の両側に同じ態様で形成することができる。ポンプケーシング5の反対側には、第2の接続部29が形成されている。したがって、顧客の好みおよびモータ−ポンプユニット1の取付状態にしたがって、アダプタ30を一方の側部又は他方の側部に接続することができ、フリーの接続部29はプラグで緊密に閉鎖することが必要である。
【0021】
モータ−ポンプユニット1を車両に固定するため、複数の固定部材32,33がポンプケーシング5に固定される。
【0022】
図3から7は、以下に説明する本発明によるモータポンプユニットの例示的な実施形態を示す。これらの実施形態の機能および基本的な構造は公知のモータポンプユニットと変わるものではないため、発明にとって重要な相違点についてのみ説明する。
【0023】
図3は、第1の例示的な実施形態のダイアフラムユニット34を示す。公知のユニットと比較して、費用対効果が大きく、組立てに必要な費用が減少した低騒音のモータポンプユニットを形成するため、プラスチック製のコネクティングロッド35が設けられる。例えば、好適なプラスチックとして熱硬化性樹脂を用いることができる。ここでは、タペット36すなわちタペット36の突起37と、ボールベアリング38とが、コネクティングロッド35の材料で封入されている(encapsulated)。このように、重さを最適化されたダイアフラムユニット34を形成することができ、組立をかなり簡略化することができる。
【0024】
作動ダイアフラム4の製造は、圧縮成形法(compression molding)により行うことができ、作動ダイアフラム4の材料はモールド内でタペット36の回りに押圧される。
【0025】
タペット36およびボールベアリング38と共に作動ダイアフラム4は、ダイアフラムユニット34を形成するために、ワークピース内に配置され、形状的に噛み合う態様(form-fitting manner)でコネクティングロッド35の材料内に封入される。上述の利点に加え、ダイアフラムユニット34は、上述の製造の結果として改善された振動特性を生じる。
【0026】
図4は、他の実施形態のダイアフラムユニット40を示す。公知のユニット1に比較して費用対効果が大きく、組み立てに要する費用が少ない低操音のモータポンプユニットを形成するため、ここでは、コネクティングロッド41をタペット42と共に一部材内に形成し、焼結部材(sintered component)として形成ための準備が行われる。この構造は、費用対効果の大きなニードルベアリング44を内部に押圧する(to be pressed in)ことを可能とする。作動ダイアフラム43は、コネクティングロッド−タペットユニットに、例えばこれをを封入することにより、強固に接続される。
【0027】
図5および6は、ポンプ45およびモータ46を備えるモータ−ポンプユニットを示し、ここでは、上述のダイアフラムユニット34,40を用いることができる。
【0028】
ポンプ45のポンプケーシング47はプラスチック製で、費用対効果の大きな製造を可能とする。図5および6から明らかなように、モータ46とポンプケーシング47との間に、モータプレート48が配置されており、このモータプレートはポンプケーシング47のモータフランジ側に固定され、モータ46から放出される電磁干渉を阻止する。
【0029】
ポンプケーシング47に対するモータ46およびモータプレート48の固定は、ねじ部材49で行われ、このねじ部材はポンプケーシング47内に直接ねじ込まれる。
【0030】
モータポンプユニットを車両内に固定するため、スリーブ状保持部材50がモータプレート48内に一体化され、したがって、別個の保持部材をポンプケーシング47に取り付けることを省略することができる。
【0031】
公知のユニットとの関係で上述したように、モータポンプユニットは、ポンプ45をブレーキブースタに接続するために2つの接続部を有することができ、これらの接続部は、ポンプケーシング5内に形成された2つの通路に分岐するケーシング孔に開口し、これらの通路は作動室カバー52をポンプ45の両側に同じ方法で形成することを可能とする。
【0032】
ポンプケーシング5の反対側には、第2の接続部51が設けられている。したがって、顧客の好み、および、モータポンプユニットの装着状態にしたがってブレーキブースタを一側又は反対側に配置することができる。図示しない真空センサを、ポンプ45で形成される真空を測定するために、フリーの接続部51内に密封状態で配置することができる。この情報は、例えば、更なる計算(evaluation)のための制御及び調整ユニットに伝達することができる。
【0033】
図7および8は、更に他の実施形態の細部を示す。一部を断面とした詳細は、それぞれクランクドライブ53を示す。図2にしたがって説明した公知のクランクドライブ8とは異なり、クランクドライブ53は、ディスク状ホルダ54とこのホルダ54に固定された2つのシャフト55とを有する。明らかなように、2つのシャフト55,56は、ホルダ54の対向する端面57,58に配置され、相互に180°オフセットしている。コネクティングロッド59は、ベアリング60を介してシャフト55,56に回転可能に装着されており、このベアリング60はニードルベアリングと同様に費用対効果が大きく形成されている。クランクドライブ53のこの構造により、上述の偏心部材9を完全に省略することができる。更に、振動を最適化するためのバランスウェイト61,62をシャフト55,56に直接的な態様で配置することができる。
【0034】
シャフト56は、接続部材63により、モータシャフト64に回転可能に接続される。
【0035】
ダイアフラムユニットは、上述のダイアフラムユニット34,40を設けることができる。しかし、図示のクランクドライブ53を、説明してない他のモータポンプに使用することも可能である。
【0036】
符号リスト
1 モータポンプユニット
2 ポンプ
3 モータ
4 作動ダイアフラム
5 ポンプケーシング
6 作動室カバー
7 作動室
8 クランクドライブ
9 偏心部材
10 コネクティングロッド
11 頂部カバー
12 底部カバー
13 空気出口ユニット
14 フィルタハウジング
15 逆止弁
16 空気出口カバー
17 弁ボディ
18 フィルタ
19 空気出口閉鎖キャップ
20 ねじ部材
21 タペット
22 内部室
23 部分
24 部分
25 ダイアフラムビード
26 ボールベアリング
27 モータシャフト
28 偏心軸
29 接続部
30 アダプタ
31 アダプタ出口
32 固定部材
33 固定部材
34 ダイアフラムユニット
35 コネクティングロッド
36 タペット
37 突起
38 ボールベアリング
39 作動ダイアフラム
40 ダイアフラムユニット
41 コネクティングロッド
42 タペット
43 作動ダイアフラム
44 ニードルベアリング
45 ポンプ
46 モータ
47 ポンプケーシング
48 モータプレート
49 ねじ部材
50 保持部材
51 接続部
52 作動室カバー
53 クランクドライブ
54 ホルダ
55 シャフト
56 シャフト
57 端面
58 端面
59 コネクティングロッド
60 ベアリング
61 バランスウェイト
62 バランスウェイト
63 接続部材
64 モータシャフト

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポンプ(45)とこのポンプ(45)を作動する電気モータ(46)とを備え、前記ポンプ(46)は、それぞれがポンプケーシング(47)と作動室カバー(52)との間に把持され、この結果、作動室を区画する、2つの対向する作動ダイアフラム(39)を有する複式ダイアフラムポンプとして形成され、この作動ダイアフラムは、コネクティングロッド(35,59)とベアリング(38,60)とを有するクランクドライブ(53)により移動可能であり、作動ダイアフラム(39)は、タペット(36)に強固に接続され、コネクティングロッド(35,59)と共に、それぞれダイアフラムユニット(34)を形成する、特に負圧ブレーキブースタである空圧ブレーキブースタを有する、特に、自動車ブレーキシステムのブレーキ作動装置に圧力を供給するためのモータポンプユニットであって、前記コネクティングロッド(35)はプラスチックで形成され、それぞれ1つのタペット(36)と1つのベアリング(38)とが、コネクティングロッド(35)の材料と共に封入されることを特徴とするモータポンプユニット。
【請求項2】
前記コネクティングロッド(35,59)は、熱硬化性樹脂で形成されることを特徴とする請求項1に記載のモータポンプユニット。
【請求項3】
前記作動ダイアフラム(39,59)の製造は、圧縮成形により行われることを特徴とする請求項1又は2に記載のモータポンプユニット。
【請求項4】
ポンプ(45)とこのポンプ(45)を作動する電気モータ(46)とを備え、前記ポンプ(45)は、それぞれがポンプケーシング(47)と作動室カバー(52)との間に把持され、この結果、作動室を区画する、2つの対向する作動ダイアフラム(43)を有する複式ダイアフラムポンプとして形成され、この作動ダイアフラムは、コネクティングロッド(35,59)とベアリング(38,60)とを有するクランクドライブ(53)により移動可能であり、作動ダイアフラム(43)は、タペット(42)に強固に接続され、コネクティングロッド(41,59)と共に、それぞれダイアフラムユニット(40)を形成する、特に負圧ブレーキブースタである空圧ブレーキブースタを有する、特に、自動車のブレーキ作動装置に圧力を供給するためのモータポンプユニットであって、前記コネクティングロッド(41,59)は、それぞれタペット(42)と共に1つの部材に形成され、焼結部材として形成されることを特徴とするモータポンプユニット。
【請求項5】
前記ベアリングはニードルベアリング(44,60)で形成され、コネクティングロッド(41,59)に押圧されることを特徴とする請求項4に記載のモータポンプユニット。
【請求項6】
前記ポンプケーシング(47)は、プラスチックで形成され、モータプレート(48)がポンプケーシング(47)とモータ(46)との間に固定されることを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載のモータポンプユニット。
【請求項7】
前記モータプレート(48)は、モータポンプユニットを車両に固定するための保持部材(50)を有することを特徴とする請求項7に記載のモータポンプユニット。
【請求項8】
ポンプケーシング(47)に設けられた2つの接続部(51)を有し、一方の接続部が、必要に応じてポンプ(45)をブレーキブースタに接続するために設けられる請求項1から7のいずれか1つに記載のモータポンプユニットであって、真空センサが接続部(51)の1つに配置されることを特徴とするモータポンプユニット。
【請求項9】
前記クランクドライブ(53)はディスク状ホルダ(54)とこのホルダ(54)煮固定された2つのシャフト(55,56)とを有し、前記シャフト(55,56)は、ホルダ854)の対向する端面(57,58)に相互にオフセットして配置され、コネクティングロッド(59)はベアリング(60)によりシャフト(55,56)に回転可能に装着されることを特徴とする請求項1から8のいずれか1つに記載のモータポンプユニット。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate


【公表番号】特表2013−514488(P2013−514488A)
【公表日】平成25年4月25日(2013.4.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−543749(P2012−543749)
【出願日】平成22年12月16日(2010.12.16)
【国際出願番号】PCT/EP2010/069892
【国際公開番号】WO2011/073318
【国際公開日】平成23年6月23日(2011.6.23)
【出願人】(500030596)コンチネンタル・テベス・アーゲー・ウント・コンパニー・オーハーゲー (126)
【Fターム(参考)】