行之知识产权综合服务平台

技术领域

本发明涉及汽车领域，尤其是涉及一种发动机及具有其的车辆。

背景技术

随着科技的进步和汽车家庭化的推广，以及人们对节能减排意识的提高，真空泵在 增压机型及柴油机上被应用的范围越来越广。

相关技术公开的材料中，真空泵的布置形式有多种，一种是真空泵布置在发动机前 端轮系上与发电机集成一体，由多楔带带动真空泵与发电机的共用旋转轴进行工作，这 种布置缺点是真空泵排量小，与发电机集成后轴向尺寸较长。另一种是真空泵布置在发 动机缸盖总成后端，由凸轮轴通过驱动槽进行传动工作，这种布置缺点是真空泵通过安 装法兰及螺栓固定，增加了发动机的整体长度，不利于发动机小型化、机舱紧凑化布置， 且增加了布置难度。再一种真空泵布置在凸轮轴轴承支撑结构之间，且位于气缸盖罩内， 其转子固定在组合式凸轮轴钢管上，叶片穿过转子及凸轮轴钢管，凸轮轴直接驱动叶片 进行工作。这种布置的缺点是需要配合组合式凸轮轴配套使用、布置受凸轮轴套子、润 滑油路、凸轮轴承盖及缸盖影响，布置空间小、布置难度高及真空泵的排量小。还有一 种是电子真空泵，电子真空泵一般布置在车架或车身上，这种真空泵目前技术尚不成熟， 使用受限。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题。为此，本发明的一个目的在于提 供一种发动机，该发动机采用了一种新形式的真空泵布置方式，解决了真空泵布置在发 动机前端或后端时发动机整机过长的问题。

本发明的另一个目的在于提供一种具有上述发动机的车辆。

根据本发明实施例的发动机包括：真空泵，所述真空泵包括上壳体、下壳体和转子， 所述上壳体设在所述下壳体的顶壁上，所述转子上设有叶片；凸轮轴承盖，所述上壳体 位于所述凸轮轴承盖的前侧或后侧且与所述凸轮轴承盖为一体成型件；缸盖，所述缸盖 位于所述凸轮轴承盖的下方且与所述凸轮轴承盖配合限定出缸室，所述下壳体与所述缸 盖为一体成型件；盖板，所述盖板固定在所述上壳体和所述下壳体的端面上，所述盖板、 所述上壳体和所述下壳体限定出真空泵腔；凸轮轴，所述转子与所述凸轮轴的端部相连， 所述凸轮轴设在所述缸室内，所述转子设在所述真空泵腔内，所述转子和所述凸轮轴为 一体成型件；抽气管，所述抽气管设在所述上壳体上且与所述真空泵腔连通。

根据本发明实施例的发动机，通过将真空泵的上壳体与凸轮轴承盖一体成型加工、 真空泵的下壳体与缸盖一体成型加工、真空泵的转子与凸轮轴一体成型加工，从而使得 发动机布置结构紧凑、整机尺寸减小，便于发动机小型化、轻量化，且使得整机布置方 便、简单、受限少。而且节省了发动机的装配步骤，缩短了发动机的装配时间。

另外，根据本发明的发动机还可具有如下附加技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述盖板与所述上壳体和所述下壳体之间设有密封圈。 从而保证真空泵腔的密封性，进而保证真空泵的抽取空气形成负压的可靠性。

具体地，所述上壳体的后端面上设有第一凹槽，所述下壳体的后端面上设有第二凹 槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽配合以限定出用于容纳所述密封圈的环形槽。由此， 密封圈配合在环形槽内不易移位、脱离，从而保证密封圈的密封作用。同时，环形槽的 设置使得密封圈的安装变得简单、容易。

在本发明的一些实施例中，所述盖板通过多个固定件固定在所述上壳体和所述下壳 体上。由此，盖板的固定过程简单、高效，操作容易。

可选地，每个所述固定件为螺栓。从而使得盖板的固定更加容易，而且盖板与上壳 体、下壳体之间构成可拆卸连接，从而方便真空泵的拆装及维护。

有利地，所述抽气管为快插件。从而使得抽气管与真空泵的连接简单、容易。

在本发明的一些具体实施例中，所述上壳体位于凸轮轴承盖的后侧。

根据本发明实施例的车辆，包括根据本发明上述实施例的发动机。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得 明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明 显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的发动机的分解结构示意图。

附图标记：

发动机100、

真空泵1、真空泵腔S1、上壳体11、下壳体12、环形槽13、第一凹槽131、第二凹 槽132、转子14、叶片15、

缸体2、缸室S2、凸轮轴承盖21、缸盖22、

盖板3、凸轮轴4、密封圈5、固定件6、螺栓61、抽气管7。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相 同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“上”、 “下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系 为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示 或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理 解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性 或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示 或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的 含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、 “固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可 以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可 以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而 言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1描述根据本发明实施例的发动机100。

根据本发明实施例的发动机100，如图1所示，包括：真空泵1、凸轮轴承盖21、 缸盖22、盖板3、凸轮轴4和抽气管7。

参照图1，真空泵1包括上壳体11、下壳体12和转子14，上壳体11设在下壳体12 的顶壁上，转子14上设有叶片15，盖板3固定在上壳体11和下壳体12的端面上，盖 板3、上壳体11和下壳体12限定出真空泵腔S1。转子14设在真空泵腔S1内，抽气管 7设在上壳体11上且与真空泵腔S1连通。这里，上下方向为图1中箭头A所示方向， 前后方向为图1中箭头B所示方向，下文的描述中将不再赘述。

具体地，转子14偏置在真空泵腔S1内，借助弹簧压力(或者离心力)的作用，叶 片15的自由端紧靠在真空泵腔S1的内周壁上。由于转子14在真空泵腔S1内偏置，转 子14中各叶片15与真空泵腔S1的内周壁限定出的空间容积是一个变数，当该空间的 容积由小到大时该空间产生负压而吸气，当空间的容积由大变小时压缩而排气。真空泵 1上设有分别连通真空泵腔S1的抽气口和泄压孔(图未示出)，抽气管7设在抽气口 上，真空泵1通过抽气管7抽取车辆上相应装置内的空气，真空泵1通过泄压孔泄压， 这里，泄压孔也可流通真空泵1内的润滑油，即真空泵1可通过泄压孔泄油。有利地， 抽气管7为快插件，即抽气管7与真空泵1的连接结构为快插结构，从而使得抽气管7 与真空泵1的连接简单、容易。

在本发明的一个具体示例中，叶片15将真空泵腔S1分割成第一腔室和第二腔室， 当转子14旋转使得第一腔室容积逐渐增大且第一腔室连通抽气口时，第一腔室从抽气 管7处抽取空气以产生负压，第二腔室容积逐渐减小且第二腔室连通泄压孔时，第二腔 室通过泄压孔泄压、泄油。而当转子14继续旋转使得第一腔室容积逐渐减小且第一腔 室连通泄压孔时，第一腔室通过泄压孔泄压、泄油，第二腔室容积逐渐增加且第二腔室 连通抽气口时，第二腔室从抽气管7处抽取空气以产生负压。这个过程将周而复始地出 现，由此，真空泵1产生的负压可提供整车刹车系统的制动力，即真空泵1为车辆的液 压制动助力器的动力源。

参照图1，上壳体11位于凸轮轴承盖21的前侧或后侧，缸盖22位于凸轮轴承盖21 的下方，且缸盖22与凸轮轴承盖21配合限定出缸室S2。转子14与凸轮轴4的端部相 连，凸轮轴4设在缸室S2内。

这里，凸轮轴承盖21和缸盖22构成发动机100的缸体2，凸轮轴4在缸体2限定 的缸室S2内转动。真空泵1设在缸体2的一端，其中，真空泵1的上壳体11对应凸轮 轴承盖21设置，真空泵1的下壳体12对应缸盖22设置，盖板3设在真空泵1的远离 缸体2的端面上以将真空泵1进行封闭。由于转子14与凸轮轴4的端部相连，因此转 子14与凸轮轴4同步转动。

具体地，缸盖22上设有连通缸室S2的水油通道用于流通润滑油，真空泵1的泄压 孔与缸盖22上的水油通道连通以泄压、泄油，由此，真空泵1可无需设置单独的润滑 油路。

需要说明的是，发动机100上还设有可变气门正时系统(即VVT)。当可变气门正 时系统设在发动机100的前端时，真空泵1设在缸体2的后端，当可变气门正时系统设 在发动机100的后端时，真空泵1设在缸体2的前端。

参照图1，上壳体11与凸轮轴承盖21为一体成型件，下壳体12与缸盖22为一体 成型件，转子14和凸轮轴4为一体成型件。也就是说，本发明实施例提出了一种新型 的真空泵1布置方式，即将真空泵1的主要部件分别集成在发动机100的缸体2及凸轮 轴4上。具体而言，凸轮轴承盖21集成了真空泵1的上壳体11，缸盖22集成了真空泵 1的下壳体12，凸轮轴4集成了真空泵1的转子14，发动机100的凸轮轴承盖21、缸 盖22及凸轮轴4装配完成后，也同时完成了上壳体11、下壳体12及转子14的排布， 也就是说，这种设置方式节省了发动机100的装配步骤，缩短了发动机100的装配时间。

通过将真空泵1的转子14集成在凸轮轴4上，凸轮轴4直接驱动真空泵1的叶片 15在真空泵腔S1内旋转，真空泵1的性能未发生变化，且真空泵1布置形式新颖、独 特。这样的布置形式省略了转子14与凸轮轴4之间的传递机构(如联轴器、销钉)， 也节省了转子14与凸轮轴4之间的固定机构(如固定法兰、固定螺栓等)，使得发动 机100布置结构紧凑、整机尺寸减小，尤其是使发动机100长度(即发动机100前后方 向上的尺寸)缩短，从而便于发动机100小型化、轻量化，使得发动机100布置方便、 简单，有利于整车搭载布置。而且由于真空泵1布置在缸体2的前端或后端，真空泵1 的布置空间受限小，因此真空泵1的排量可按需要设置。

根据本发明实施例的发动机100，通过将真空泵1的上壳体11与凸轮轴承盖21一 体成型加工、真空泵1的下壳体12与缸盖22一体成型加工、真空泵1的转子14与凸 轮轴4一体成型加工，从而使得发动机100布置结构紧凑、整机尺寸减小，便于发动机 100小型化、轻量化，且使得整机布置方便、简单，布置受限少，真空泵1的排量可按 需要设置。而且节省了发动机100的装配步骤，缩短了发动机100的装配时间。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，上壳体11位于凸轮轴承盖21的后侧，同 时，下壳体12也位于缸盖22的后侧，转子14位于凸轮轴4的后侧。也就是说，真空 泵1布置在发动机100的后端。

具体地，如图1所示，盖板3与上壳体11和下壳体12之间设有密封圈5，从而保 证真空泵腔S1的密封性，进而保证真空泵1的抽取空气形成负压的可靠性。

更具体地，上壳体11的后端面上设有第一凹槽131，下壳体12的后端面上设有第 二凹槽132，第一凹槽131和第二凹槽132配合以限定出用于容纳密封圈5的环形槽13。 由此，密封圈5配合在环形槽13内不易移位、脱离，从而保证密封圈5的密封作用。 而且在装配过程中，上壳体11与下壳体12装配完成后，可将密封圈5先套置在环形槽 13内完成密封圈5的定位，然后再固定盖板3，这样，环形槽13的设置使得密封圈5 的安装变得简单、容易。

进一步地，如图1所示，盖板3通过多个固定件6固定在上壳体11和下壳体12上。 使用固定件6固定盖板3，使得盖板3的固定过程简单、高效，操作容易。

可选地，每个固定件6为螺栓61，从而使得盖板3的固定更加容易，而且盖板3与 上壳体11、下壳体12之间构成可拆卸连接，从而方便真空泵1的拆装及维护。

当然，本发明不限于此，例如，盖板3可通过焊接等连接方式固定在上壳体11、下 壳体12上。

根据本发明实施例的发动机100，通过将真空泵1的外壳体集成在发动机100的缸 体2上，且将真空泵1的转子14集成在凸轮轴4上，节省了转子14与凸轮轴4之间的 传递机构及固定机构，从而使得发动机100的尺寸缩小，重量减轻，便于发动机100整 机布局。

需要说明的是，发动机100还包括其他部件如活塞等，发动机100的其他部件的结 构及工作原理、发动机100的工作原理等已为本领域普通技术人员所熟知，这里不再详 细描述。

根据本发明实施例的车辆，包括根据本发明上述实施例的发动机100。

由此，根据本发明实施例的车辆，通过设置了集成化程度高、整机尺寸减小的发动 机100，从而便于减小车辆重量及内部构件的优化排布。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例” 或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点 包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不 一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在 任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱 离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型， 本发明的范围由权利要求及其等同物限定。