行之知识产权综合服务平台

技术领域

本实用新型属于汽车零部件生产技术领域，尤其涉及一种匹配制动系统的 电动真空泵。

背景技术

近年来，我国汽车工业发展迅猛。2011年我国生产汽车934.5万辆，超过 美国的868.1万辆位居世界第二，2012年汽车产量达到1379.1万辆成为世界汽 车产销第一大国，2013年生产汽车1826.47万辆，20114年继续实现平稳增长， 汽车产销量双超1840万辆。随着产业规模不断扩大，国际竞争力不断增强，中 国汽车产业进入了新的发展阶段。

汽车零部件作为汽车工业的基础，是支撑汽车工业持续健康发展的必要因 素。特别是当前汽车行业正在轰轰烈烈、如火如荼开展的自主开发与创新，更 需要一个强大的零部件体系作支撑。汽车产业的创新能力在很大程度上取决于 核心零部件企业的创新能力，而汽车整车与零部件企业在研发环节上的专业化 分工，零部件企业相对于整车企业的同步研发甚至是超前研发是国外汽车产业 技术创新的重要特征。而我国由于产业政策更多关注整车企业，导致零部件发 展滞后于整车，成为我国汽车产业发展的薄弱环节。整车自主品牌与技术创新 需要零部件作基础，零部件的自主创新又对整车产业发展的产生强大推动力， 他们是相互影响、相互作用的。因此为了振兴我国的汽车产业，汽车零部件企 业的发展变得尤为重要。

汽车电动真空泵是汽车制动系统的主要组成部分，是汽车的主要安全部件 之一。随着车辆性能的不断提高，车速不断提升，对车辆的制动系统也随之提 出了更高要求，越来越多的汽车电动真空泵企业认识到提升技术创新能力，自 主开发高安全性能的电动真空泵产品势在必行，而且有着广阔的市场。目前， 汽车上的真空源来自汽油发动机的进气歧管，发动机的转速对真空度的影响较 大。当发动机处于怠速的工作状态时或发动机突然熄火，进气歧管的真空度降 低，影响真空助力器的正常使用，同时会危及到行车安全。在轿车、电动及混 合动力汽车制动系统中，都广泛使用真空助力器。但是汽车所提供的真空源都 是来自于汽车发动机。因此产生真空度不稳定，或真空度不足的现象一直存在。 尤其是新兴的混合动力汽车、电动汽车的出现，更是给汽车原来的真空助力制 动系统带来了难题。

实用新型内容

本实用新型目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种匹配 制动系统的电动真空泵，极大地节约了能源，结构紧凑，体积小，连接方式灵 活，可以通过改变电动机上的连板实现任意位置的安装，且脱离汽车发动机， 同时又能产生稳定真空的单独存在的真空源，使得助力器总成中的真空度能一 直满足制动系统的工作要求，保证了助力器总成的正常使用，解决了由于发动 机的原因无法提供真空源的情况，保证了行车安全。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种匹配制动系统的电动真空泵，包括泵体和电动机，其特征在于：电动 机上设有连板，连板连接电动机和泵体，连板包括固定板和安装板，固定板和 安装板为一体结构，安装板上设有安装孔，泵体的一侧连接有真空管，真空管 的一端连接有吸尘过滤器，吸尘过滤器的一侧连接有真空罐，真空罐上设有控 制器，真空罐上连接有助力器真空接咀，助力器真空接咀上连接有助力器总成； 该装置极大地节约了能源，结构紧凑，体积小，连接方式灵活，可以通过改变 电动机上的连板实现任意位置的安装，且脱离汽车发动机，同时又能产生稳定 真空的单独存在的真空源，使得真空助力器中的真空度能一直满足制动系统的 工作要求，保证了真空助力器的正常使用，解决了由于发动机的原因无法提供 真空源的情况，保证了行车安全。

进一步，泵体内设有曲轴，曲轴连接有活塞连杆，活塞连杆连接有活塞环， 活塞环内设有活塞，泵体上设有进气口，进气口连通真空管，泵体内设有第一 单向阀片，第一单向阀片和进气口位于同一侧，泵体上设有排气口，泵体内设 有第二单向阀片，第二单向阀片和排气口位于同一侧，在电动机的驱动下，通 过曲轴及活塞连杆的作用，使活塞环内的活塞带动皮碗做往复运动，实现真空 泵的抽气排气循环。

进一步，排气口上设有排气消音过滤器，泵体在工作过程中要将助力器总 成内的气体抽出，并排放到大气中，其间会有噪声的产生，排气消音过滤器就 是起到减少气体排放时产生噪音的作用。

进一步，助力器总成上连接有油壶，油壶上设有油杯，向油杯内注入刹车 油，刹车油的作用是有效的传递制动力，达到使车辆减速或停止的目的。

本实用新型由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

本实用新型中连板包括固定板和安装板，固定板和安装板为一体结构，安 装板上设有安装孔，固定板用于固定电动机，在安装孔上插入螺栓，实现泵体 任意位置的安装，灵活实用。同时本实用新型中真空罐上设有控制器，当助力 器总成中的真空度低于设定的下限值时，控制器将真空开关的触点信号转变为 电源，启动电动机运转，泵体工作；当助力器总成中的真空度达到设定的上限 值时，电动机停止运转，泵体停止工作。只要助力器总成中的真空度能满足工 作需要，控制器就一直处于待机状态。而不需要电动机永久连续的运转，极大 地节约了能源，整体结构紧凑，体积小，连接方式灵活，可以通过改变电动机 上的连板实现任意位置的安装，且脱离汽车发动机，同时又能产生稳定真空的 单独存在的真空源，使得助力器总成中的真空度能一直满足制动系统的工作要 求，保证了助力器总成的正常使用，解决了由于发动机的原因无法提供真空源 的情况，保证了行车安全。

在电动机的驱动下通过曲轴及活塞连杆的作用，使活塞环内的活塞带动皮 碗做往复运动，当活塞从左端向右端运动时，由于泵腔的左腔体积不断增大， 泵腔内空气密度减少而形成抽气过程，助力器总成内的空气被抽入真空罐内， 经过吸尘过滤器吸尘处理后，通过真空管从进气口进入后推开第一阀片，进入 泵体左腔，此时排气口处的第二阀片闭合，当活塞达到最右位置时，泵腔内就 完全充满了空气。接着活塞从右端向左端运动，此时进气口处的第一阀片闭合， 泵腔内的空气随着活塞从右向左运动而逐渐被压缩，同时排气口处的第二阀片 被打开，将空气排到大气中，完成一个单边的工作循环，另外一边与左边刚好 相反，两边同步进行。当活塞再自左向右运动时，又吸进一部分空气，重复前 一循环，两边如此反复下去，直到真空罐内的真空度达到要求时，控制器发送 信号，停止电动机工作。当真空罐内的真空度降低到控制器下限时，泵体再重 复抽气排气的工作循环。排气口上设有排气消音过滤器，泵体在工作过程中要 将助力器总成内的气体抽出，并排放到大气中，其间会有噪声的产生，排气消 音过滤器就是起到减少气体排放时产生噪音的作用。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型一种匹配制动系统的电动真空泵的结构示意图；

图2为本实用新型中泵体和真空罐连接的结构示意图；

图3为本实用新型中真空罐和助力器总成连接的结构示意图。

图中：1-泵体；2-电动机；3-连板；31-固定板；32-安装板；33-安装孔； 4-曲轴；5-活塞连杆；6-活塞环；7-活塞；8-进气口；9-第一单向阀片；10-排 气口；11-第二单向阀片；12-排气消音过滤器；13-真空管；14-吸尘过滤器； 15-真空罐；16-助力器真空接咀；17-助力器总成；18-控制器；19-油壶；20- 油杯。

具体实施方式

如图1至图3所示，为本实用新型一种匹配制动系统的电动真空泵，包括 泵体1和电动机2，电动机2上设有连板3，连板3连接电动机2和泵体1。连 板3包括固定板31和安装板32，固定板31和安装板32为一体结构，安装板 32上设有安装孔33，固定板31用于固定电动机2，在安装孔33上插入螺栓， 实现泵体1任意位置的安装，灵活实用。泵体1内设有曲轴4，曲轴4连接有活 塞连杆5，活塞连杆5连接有活塞环6，活塞环6内设有活塞7，活塞7采用新 型铝合金材料，确保表面无气孔、缩孔、渗漏等现象，采用精密金属型铸造， 冷却速度较快，铸件组织较致密，可进行热处理强化，力学性能好，金属型铸 造，铸件质量稳定，表面粗糙度优于砂型铸造，废品率低。真空泵的皮碗(图 中未标出)是易磨易损件，磨损后严重影响真空度的建立速度，因此泵体1内 的皮碗(图中未标出)采用新树脂材料，此材料与一般非金属材料相比，具有 较高的抗耐磨性能，适用温度为100℃，足以满足电动真空泵的大部分工况。

泵体1上设有进气口8，泵体1内设有第一单向阀片9，第一单向阀片9和 进气口8位于同一侧，泵体1上设有排气口10，泵体1内设有第二单向阀片11， 第二单向阀片11和排气口10位于同一侧。在电动机2的驱动下，通过曲轴4 及活塞连杆5的作用，使活塞环6内的活塞7带动皮碗(图中未标出)做往复 运动，实现真空泵的抽气排气循环。排气口10上设有排气消音过滤器12，泵体 1在工作过程中要将气体抽出，并排放到大气中去，其间会有噪声的产生，排气 消音过滤器12就是起到减少气体排放时产生噪音的作用。距泵体1中心500mm 处噪音不大于73db，按表1分级评定：

表1噪音分级评定

进气口8连接有真空管13，将真空管13设计成粗而短，增大了进气口8的 空气流量，从而提高了抽速。真空管13的一端连接有吸尘过滤器14，吸尘过滤 器14用于清除被抽气体中含有的灰尘，避免灰尘堆积堵塞进气口8，影响真空 泵的抽气工作。吸尘过滤器14的一侧连接有真空罐15，真空罐15上连接有助 力器真空接咀16，助力器真空接咀16上连接有助力器总成17，助力器总成17 的外观应保持清洁，无锈蚀、毛刺、裂纹及其它表面缺陷。助力器总成17上连 接有油壶19，油壶19上设有油杯20，向油杯20内注入刹车油，刹车油的作用 是有效的传递制动力，达到使车辆减速或停止的目的。真空罐15上设有控制器 18，控制器18由微电子模块组成，控制器18主要的功能是将真空开关的触点 信号转变为电源，控制电动机2的启动和停止。控制器18连接有额定电压为12V 的电源，为助力器总成17提供可靠的真空源，经济节能。

本实用新型极大地节约了能源，结构紧凑，体积小，连接方式灵活，可以 通过改变电动机2上的连板3实现任意位置的安装，且脱离汽车发动机，同时 又能产生稳定真空的单独存在的真空源，使得助力器总成17中的真空度能一直 满足制动系统的工作要求，保证了助力器总成17的正常使用，解决了由于发动 机的原因无法提供真空源的情况，保证了行车安全。

本实用新型的技术指标：

(1)使用汽车12±1V直流电源

(2)工作电流：≤6A

(3)真空工作范围：低于-45至-50KPa工作，抽到-75至-80KPa停止

(4)时间:≤13S

(5)噪声：≤73db

本实用新型的研究技术路线：

(1)为了实现节能和降低污染，设计的制动系统采用12V电源连接，通过电流 和电压计算公式进行验算，确保失效形式。

(2)通过泵体的直径，活塞的直径，电动机的转速等一系列尺寸要素以及采用 整体真空泵的思路，对真空泵整体结构进行设计。

(3)根据主机厂的车型，进行整体设计真空泵的结构和数学建模，并根据此模 型进行铸造工艺、机加工工艺设计，不断优化产品的工艺设计，确保产品的良 好性能。

(4)最大真空度和工作真空度台架试验，确保发动机熄火后真空度要求，满足 制动性能的要求。

(5)根据台架试验的结果，修正真空泵的参数，完善设计，直至满足制动时真 空度的要求。

(6)制造出样品，并进行实际的路试，测取汽车在制动时的真空泵的启动时间、 反应时间等关键数据并进行真空泵的可靠性实验，如不满足要求，对设计参数 进行修正，直至满足要求为止。

(7)对路试结果进行综合评定，从而优化整个设计和生产过程。

以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于 此。任何以本实用新型为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的 技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的 保护范围之中。