一種真空泵的制作方法

本發(fā)明涉及流體機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種真空泵。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中的真空泵，例如葉片式真空泵，從外形上通常包括三大部分，即，電機(jī)殼體、泵殼體、以及安裝板，其中，電機(jī)組件和泵組件分別在安裝板的兩側(cè)固定安裝至安裝板，電機(jī)殼體和泵殼體分別罩在電機(jī)組件外部和泵組件外部，并且同樣固定至安裝板，例如，專利文獻(xiàn)CN104131979A所公開的真空泵。這種結(jié)構(gòu)形式的真空泵，存在裝配過程麻煩、外觀整體性差、以及噪聲較大等缺點。

另外，對于葉片式真空泵而言，電機(jī)組件與泵組件的接合部位，即，在電機(jī)軸與泵轉(zhuǎn)子之間傳遞扭矩的傳動件，通常是以圓柱面或橢圓柱面作為扭矩傳遞面，傳動件與泵轉(zhuǎn)子之間的接觸面較小，接觸應(yīng)力較大，容易導(dǎo)致傳動件和/或泵轉(zhuǎn)子的損壞，由此影響真空泵的壽命。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種真空泵，其能夠解決上述缺陷中的至少一種。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種真空泵，其包括：電機(jī)殼體、泵座、端蓋、電機(jī)組件及泵組件，其中，所述電機(jī)殼體將所述電機(jī)組件固定至所述泵座，所述泵座限定出泵容納腔，所述泵組件設(shè)置在所述泵容納腔中，所述電機(jī)組件的電機(jī)軸伸入所述泵容納腔中，以接合所述泵組件，所述端蓋封閉所述泵容納腔。

優(yōu)選地，所述端蓋為平板狀構(gòu)件。

優(yōu)選地，所述泵座包括一體形成的圓筒部，所述圓筒部的內(nèi)側(cè)限定出所述泵容納腔。

優(yōu)選地，所述圓筒部的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有徑向向內(nèi)凸伸的多個凸筋，至少一對相鄰的凸筋之間的距離小于所述凸筋的徑向凸伸尺寸。

優(yōu)選地，所述圓筒部的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有凸耳，所述凸耳上設(shè)有螺紋孔，所述端蓋上設(shè)有連接孔，螺紋緊固件穿過所述連接孔后與所述螺紋孔接合，將所述端蓋固定至所述泵座；

或者，所述圓筒部的開口處的內(nèi)側(cè)壁或外側(cè)壁上設(shè)有第一螺紋，所述端蓋上設(shè)有第二螺紋，所述端蓋借助于所述第一螺紋與所述第二螺紋的配合固定至所述泵座。

優(yōu)選地，所述泵組件包括泵轉(zhuǎn)子，所述電機(jī)軸通過傳動件接合所述泵轉(zhuǎn)子，所述傳動件具有扭矩傳遞面，所述扭矩傳遞面的至少一部分為平面。

優(yōu)選地，所述扭矩傳遞面還包括曲面，所述曲面與所述平面之間平滑過渡。

優(yōu)選地，所述傳動件包括圓筒形主體和自所述圓筒形主體延伸出的扭矩傳遞部，所述扭矩傳遞面位于所述扭矩傳遞部上。

優(yōu)選地，所述扭矩傳遞部為自所述圓筒形主體的端面沿軸向延伸的第一凸起，或者，為自所述圓筒形主體的外側(cè)面沿徑向延伸的第二凸起。

優(yōu)選地，所述第一凸起包括內(nèi)側(cè)面、外側(cè)面和周向側(cè)面，所述第一凸起的內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面為所述圓筒形主體的內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面的延伸部分，所述第一凸起的周向側(cè)面為連接所述第一凸起的內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面的過渡面，所述周向側(cè)面構(gòu)成述扭矩傳遞面。

優(yōu)選地，所述周向側(cè)面的中間部分為平面，靠近所述第一凸起的內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面的部分為圓弧面。

優(yōu)選地，所述第二凸起包括第一側(cè)面、第二側(cè)面和自由端側(cè)面，所述第一側(cè)面和所述第二側(cè)面的徑向近端均連接所述圓筒形主體的外側(cè)面，所述自由端側(cè)面平滑連接所述第一側(cè)面、第二側(cè)面的徑向遠(yuǎn)端，所述第一側(cè)面與所述自由端側(cè)面的一部分、或者所述第二側(cè)面與所述自由端側(cè)面的一部分構(gòu)成所述扭矩傳遞面。

優(yōu)選地，所述第一側(cè)面和所述第二側(cè)面為平行平面，所述自由端側(cè)面為圓弧面。

本發(fā)明的真空泵能夠簡化真空泵的裝配過程，同時提高真空泵的外觀整體性，并且還特別有利于消除噪聲、以及減小真空泵的體積。

本發(fā)明的真空泵的優(yōu)選結(jié)構(gòu)通過將傳動件的扭矩傳遞面的至少一部分設(shè)置為平面，可以明顯增大傳動件與泵轉(zhuǎn)子之間的接觸面，減小接觸應(yīng)力，延長真空泵的使用壽命。

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的真空泵的外形結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的真空泵的分解示意圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的真空泵的剖視示意圖；

圖4為本發(fā)明中的泵座的外形結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4的泵座的另一角度的外形結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明中的泵組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明中的傳動件與泵轉(zhuǎn)子的配合結(jié)構(gòu)的一種實施方式的示意圖；

圖8為圖7中的傳動件的外形結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明中的傳動件與泵轉(zhuǎn)子的配合結(jié)構(gòu)的另一種實施方式的示意圖；

圖10為圖9中的傳動件的俯視示意圖。

具體實施方式

以下將參照附圖對根據(jù)本發(fā)明的真空泵的優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述。

首先參見圖1-3，其中示意地示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的真空泵的結(jié)構(gòu)。由圖可見，本發(fā)明的真空泵總體上包括：電機(jī)殼體12、泵座8、端蓋1、電機(jī)組件11及泵組件，其中，所述電機(jī)殼體12將所述電機(jī)組件11固定至所述泵座8，所述泵座8限定出泵容納腔，所述泵組件設(shè)置在所述泵容納腔中，所述電機(jī)組件11的電機(jī)軸伸入所述泵容納腔中，以接合所述泵組件，所述端蓋1封閉所述泵容納腔。

本發(fā)明的真空泵的外形結(jié)構(gòu)在整體上僅包括兩大部分，即，電機(jī)殼體和泵座，一方面能夠簡化真空泵的裝配過程，另一方面還提高了真空泵的外觀整體性，并且還特別有利于減小真空泵的體積。

特別地，通過選擇端蓋1的合適形狀或厚度，很容易改變泵容納腔的容積及固有頻率，從而有利于降低振動和噪聲。相比之下，現(xiàn)有技術(shù)中采用安裝板和泵殼體來共同形成泵容納腔的方案，則很難改變泵容納腔的容積，其固有頻率也難以改變，因而必須采用專門的消音措施，例如，在泵殼體中設(shè)置消音器，這不僅增大了成本，同時又使得真空泵的體積增大。

優(yōu)選地，如圖1和圖2所示，所述端蓋1可以為平板狀構(gòu)件。這使得端蓋1的制造非常簡單，安裝也較為容易。需要說明的是，本發(fā)明中所述的平板狀構(gòu)件，是指端蓋在整體上呈現(xiàn)為平板狀，而不意味著其必須為兩側(cè)嚴(yán)格平行的平板，盡管其可以是兩側(cè)嚴(yán)格平行的平板。例如，端蓋1可以在邊緣附近局部變薄或變厚，如，可以包括內(nèi)凸臺或外凸緣等結(jié)構(gòu)，以便于進(jìn)行固定安裝，以及便于改變泵容納腔的容積。

優(yōu)選地，如圖2、圖3和圖6所示，所述泵組件包括第一蓋板2、泵體5、第二蓋板6、泵轉(zhuǎn)子3及葉片4，所述第一蓋板2和所述第二蓋板6分別位于所述泵體5的兩側(cè)，以共同限定出泵腔，所述泵轉(zhuǎn)子3位于所述泵腔中，所述葉片4滑動地安置在所述泵轉(zhuǎn)子3的葉片槽301中。

例如，泵轉(zhuǎn)子3的橫截面形狀優(yōu)選為圓形，泵體5的內(nèi)側(cè)壁的橫截面形狀優(yōu)選也為圓形，泵轉(zhuǎn)子3與泵體5偏心地布置。泵轉(zhuǎn)子3中例如設(shè)有5個(也可以是任何其它合適的數(shù)目)葉片槽301，這些葉片槽301按相同的角度相對于泵轉(zhuǎn)子3的半徑方向傾斜設(shè)置，并且在360度范圍內(nèi)均勻布置。5個葉片4一一對應(yīng)地安置在葉片槽301中。當(dāng)泵轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn)時，各葉片4在離心力的作用下緊貼泵體5的內(nèi)側(cè)壁，從而將泵腔分割成多個容積變化的吸排氣單元。

第二蓋板6上設(shè)有進(jìn)氣槽601，例如圖6中所示的圓弧形長槽。第一蓋板2上設(shè)有出氣槽201，例如圖6中所示的圓弧形長槽。當(dāng)相應(yīng)的吸排氣單元轉(zhuǎn)動到進(jìn)氣槽601處時，其進(jìn)一步轉(zhuǎn)動使得該吸排氣單元的容積變大，從而將氣體吸入該吸排氣單元中；當(dāng)該吸排氣單元與進(jìn)氣槽601完全斷開連通時，該吸排氣單元的容積達(dá)到最大；此后，在泵轉(zhuǎn)子3的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)過程中，該吸排氣單元的容積開始變小，并對其中的氣體進(jìn)行壓縮，直至該吸排氣單元與出氣槽201連通時，將氣體經(jīng)出氣槽201排出至泵容納腔中，例如，排出至圖3中第一蓋板2上方的空間中，繼而排出真空泵外。

優(yōu)選地，如圖4所示，所述泵座8包括一體形成的圓筒部801，所述圓筒部801的內(nèi)側(cè)限定出所述泵容納腔。圓筒部801的自由端為泵容納腔的開口，該開口由端蓋1封閉。

如圖4所示，圓筒部801的內(nèi)側(cè)形成泵容納腔，泵容納腔的底部設(shè)有進(jìn)氣口802，泵組件安裝在泵容納腔中后，進(jìn)氣槽601與所述進(jìn)氣口802對準(zhǔn)。另一方面，所述進(jìn)氣口802的另一端與進(jìn)氣管9(示于圖1、圖2和圖5中)相通，從而可將外界氣體吸入泵組件中。進(jìn)氣管9優(yōu)選以過盈配合或螺紋裝配的方式安裝在泵座8上。

泵容納腔的底部(例如靠近邊緣處)還設(shè)有出氣口(未示出)，當(dāng)泵組件安裝在泵容納腔中時，泵組件不遮擋所述出氣口，從而，第一蓋板2上方的空間經(jīng)泵組件邊緣與圓筒部801內(nèi)側(cè)壁之間的間隙與所述出氣口連通。另一方面，所述出氣口的另一端與出氣管10(示于圖1和圖5中)相通，從而可將泵組件中的氣體排出真空泵外。出氣管10優(yōu)選以過盈配合或螺紋裝配的方式安裝在泵座8上。

優(yōu)選地，如圖4所示，所述圓筒部801的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有徑向向內(nèi)凸伸的多個凸筋803，至少一對相鄰的凸筋803之間的距離小于所述凸筋803的徑向凸伸尺寸。由于相鄰的凸筋803之間形成窄槽，一方面，當(dāng)聲波經(jīng)過這些窄槽時，容易發(fā)生反射和干涉，降低聲能量，從而形成抗性消音裝置，同時，還可減小氣流的流速和壓力，實現(xiàn)較好的消音降噪效果；另一方面，這些窄槽內(nèi)還可以設(shè)置多孔吸聲材料，從而構(gòu)成阻性消音裝置，以降低真空泵的噪聲。

優(yōu)選地，圓筒部801的內(nèi)側(cè)壁上例如可設(shè)置3個凸筋組，每個凸筋組均包括多個凸筋803。顯然，凸筋803越多，越容易覆蓋更大的面積，從而聲波發(fā)生反射和干涉的幾率更大，或者可以容納更多的多孔吸聲材料，因而消音效果也越好。然而，凸筋803的設(shè)置還需要考慮泵組件的安裝，以不干涉泵組件的安裝為準(zhǔn)。

優(yōu)選地，相鄰的凸筋803具有不同的徑向凸伸尺寸，例如各凸筋的徑向凸伸尺寸可以交替地變化，如，按照高、低、高、低的規(guī)律變化，從而增強(qiáng)聲波反射和干涉的效果，進(jìn)一步降低真空泵的噪聲。

優(yōu)選地，如圖4所示，在真空泵的軸向方向上，所述凸筋803的一端抵接所述泵容納腔的底面，另一端抵接所述端蓋1。也即，各凸筋803的軸向尺寸達(dá)到最大，從而可以容納更多的多孔吸聲材料，進(jìn)一步保障消音效果。

優(yōu)選地，仍如圖4所示，所述圓筒部801的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有凸耳804，所述凸耳804上設(shè)有螺紋孔，所述端蓋1上設(shè)有連接孔，螺紋緊固件(諸如螺釘?shù)?穿過所述連接孔后與所述螺紋孔接合，便可將所述端蓋1固定至所述泵座8。

替代地，端蓋1與泵座8之間也可以不設(shè)置螺紋緊固件，而是憑借自身的螺紋完成緊固。例如，可以在所述圓筒部801的開口處的內(nèi)側(cè)壁或外側(cè)壁上設(shè)有第一螺紋，在所述端蓋1上對應(yīng)地設(shè)有第二螺紋，所述端蓋1從而可借助于所述第一螺紋與所述第二螺紋的配合固定至所述泵座8。

當(dāng)真空泵采用本發(fā)明所提供的泵座時，能夠簡化真空泵的裝配過程，同時提高真空泵的外觀整體性，并且還特別有利于消除噪聲、以及減小真空泵的體積。

另外，如背景技術(shù)部分所提到的，現(xiàn)有技術(shù)中，在電機(jī)軸與泵轉(zhuǎn)子之間傳遞扭矩的傳動件，通常是以圓柱面或橢圓柱面作為扭矩傳遞面，這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致傳動件與泵轉(zhuǎn)子之間的接觸面較小，接觸應(yīng)力較大，容易導(dǎo)致傳動件和/或泵轉(zhuǎn)子的損壞(例如接觸面的壓壞)，由此影響真空泵的壽命。

為此，本發(fā)明對傳動件的結(jié)構(gòu)做出改進(jìn)。

如前所述，本發(fā)明的真空泵中，所述泵組件包括泵轉(zhuǎn)子3，所述電機(jī)軸通過傳動件7接合所述泵轉(zhuǎn)子3，所述傳動件7具有扭矩傳遞面，所述扭矩傳遞面的至少一部分為平面。容易理解的是，泵轉(zhuǎn)子3上與所述扭矩傳遞面配合的配合面同樣設(shè)置成至少一部分為平面。

通過設(shè)置扭矩傳遞面的至少一部分為平面，相比于現(xiàn)有技術(shù)中的圓柱面或橢圓柱面，可以明顯增大傳動件與泵轉(zhuǎn)子之間的接觸面，減小接觸應(yīng)力，延長真空泵的使用壽命。

優(yōu)選地，所述扭矩傳遞面還包括曲面，所述曲面與所述平面之間平滑過渡。容易理解的是，泵轉(zhuǎn)子3上與所述扭矩傳遞面配合的配合面同樣設(shè)置成包括平滑過渡的曲面和平面。通過平滑過渡的曲面與平面的組合，能夠消除平面部分的邊緣處的應(yīng)力集中情況，從而進(jìn)一步保證泵轉(zhuǎn)子和傳動件不受損壞。

優(yōu)選地，如圖7-10所示，所述傳動件7包括圓筒形主體701和自所述圓筒形主體701延伸出的扭矩傳遞部702或703，所述扭矩傳遞面位于所述扭矩傳遞部702或703上。對應(yīng)地，如圖7和圖9所示，泵轉(zhuǎn)子3上設(shè)有與所述扭矩傳遞部702或703形狀匹配的扭矩傳遞凹部，泵轉(zhuǎn)子3上與所述扭矩傳遞面配合的配合面位于所述扭矩傳遞凹部中。

當(dāng)傳動件7相對于電機(jī)軸以抗扭轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行固定時，傳動件7與泵轉(zhuǎn)子3之間的配合便可以把電機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞到泵轉(zhuǎn)子3上，從而帶動泵組件運(yùn)轉(zhuǎn)工作。傳動件7相對于電機(jī)軸的固定方式為現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明在此不再贅述。

由于傳動件7與泵轉(zhuǎn)子3之間的扭矩傳遞面采用上述優(yōu)化設(shè)置，本發(fā)明中，泵轉(zhuǎn)子3可以采用石墨材料制成，以充分利用其耐高溫和自潤滑性能，而不必?fù)?dān)心接觸應(yīng)力過大導(dǎo)致泵轉(zhuǎn)子失效。此外，葉片4也可以采用石墨材料制成，同樣利用其潤滑及耐磨性能，延長真空泵的使用壽命。

優(yōu)選地，如圖7-8所示，所述扭矩傳遞部702為自所述圓筒形主體701的端面沿軸向延伸的第一凸起702，例如，按120度均勻分布的三個第一凸起702。第一凸起702的數(shù)量也可以是一個或其它數(shù)目。顯然，第一凸起702的數(shù)量越多，其上的扭矩傳遞面也越多，扭矩傳遞面的總面積也越大。然而，第一凸起702的數(shù)量多，泵轉(zhuǎn)子3上相應(yīng)的扭矩傳遞凹部的數(shù)量也多，過多的扭矩傳遞凹部將削弱泵轉(zhuǎn)子3的強(qiáng)度，因而又會在另一方面影響真空泵的使用壽命。

優(yōu)選地，如圖8所示，所述第一凸起702包括內(nèi)側(cè)面7021、外側(cè)面7022和周向側(cè)面7023，所述第一凸起702的內(nèi)側(cè)面7021和外側(cè)面7022為所述圓筒形主體701的內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面的延伸部分，也即，二者分別為同心圓柱面的一部分，所述第一凸起702的周向側(cè)面7023為連接所述第一凸起702的內(nèi)側(cè)面7021和外側(cè)面7022的過渡面，所述周向側(cè)面7023構(gòu)成述扭矩傳遞面。顯然，第一凸起702具有兩個周向側(cè)面7023，這兩個周向側(cè)面7023分別在正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時傳遞扭矩。

也即，每個第一凸起702具有左右對稱的結(jié)構(gòu)，其橫截面為圓環(huán)面的一部分。容易想到的是，泵轉(zhuǎn)子3中的扭矩傳遞凹部為弧形槽的形狀，其橫截面與第一凸起702的形狀相匹配，以便容納第一凸起702。

優(yōu)選地，所述周向側(cè)面7023的中間部分為平面，靠近所述第一凸起702的內(nèi)側(cè)面7021和外側(cè)面7022的部分為圓弧面，平面與圓弧面之間平滑過渡。

替代地，如圖9-10所示，所述扭矩傳遞部703為自所述圓筒形主體701的外側(cè)面沿徑向延伸的第二凸起703，例如，沿180度對稱設(shè)置的兩個第二凸起703。第二凸起703的數(shù)量也可以是一個或其它數(shù)目。顯然，第二凸起703的數(shù)量越多，其上的扭矩傳遞面也越多，扭矩傳遞面的總面積也越大。然而，第二凸起703的數(shù)量多，泵轉(zhuǎn)子3上相應(yīng)的扭矩傳遞凹部的數(shù)量也多，過多的扭矩傳遞凹部將削弱泵轉(zhuǎn)子3的強(qiáng)度，因而又會在另一方面影響真空泵的使用壽命。

優(yōu)選地，如圖10所示，所述第二凸起703包括第一側(cè)面7031、第二側(cè)面7032和自由端側(cè)面7033，所述第一側(cè)面7031和所述第二側(cè)面7032的徑向近端均連接所述圓筒形主體701的外側(cè)面，所述自由端側(cè)面7033平滑連接所述第一側(cè)面7031、第二側(cè)面7032的徑向遠(yuǎn)端，所述第一側(cè)面7031與所述自由端側(cè)面7033的一部分、或者所述第二側(cè)面7032與所述自由端側(cè)面7033的一部分構(gòu)成所述扭矩傳遞面，它們分別在正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時傳遞扭矩。

優(yōu)選地，如圖10所示，所述第一側(cè)面7031和所述第二側(cè)面7032為平行平面，所述自由端側(cè)面7033為圓弧面(優(yōu)選為圓柱面)，平面與圓弧面之間平滑過渡。

當(dāng)真空泵中采用本發(fā)明所提供的傳動件時，即使泵轉(zhuǎn)子采用石墨等軟質(zhì)材料制成，在真空泵經(jīng)過長時間的運(yùn)轉(zhuǎn)后，傳動件也不容易將泵轉(zhuǎn)子的相應(yīng)接觸面壓壞，從而可保證泵轉(zhuǎn)子的使用壽命。同樣，如果傳動件采用軟質(zhì)材料制成，傳動件的扭矩傳遞面也不容易被壓壞，從而可保證傳動件的使用壽命。

本發(fā)明的真空泵特別適合用作汽車制動助力用電動真空泵。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解的是，在不沖突的前提下，上述各優(yōu)選方案可以自由地組合、疊加。

應(yīng)當(dāng)理解，上述的實施方式僅是示例性的，而非限制性的，在不偏離本發(fā)明的基本原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以針對上述細(xì)節(jié)做出的各種明顯的或等同的修改或替換，都將包含于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。