紧凑、高度一体化的、油润滑电动真空压缩机制造技术

本发明专利技术涉及一种被电驱动的容积式压缩机，特别是真空泵(1)，其包括用于驱动压缩机的电驱动马达(9)、具有入口(78)和出口(76)的工作腔室(32)，其中，电驱动马达(9)包括环形电定子(12)和电转子(16)，电转子(16)布置在环形电定子(12)内侧并且限定在电转子(16)内的腔体(24)，并且其中，工作腔室(32)至少部分地布置在电转子(16)的腔体(24)内侧。根据本发明专利技术，压缩机转子(36)被布置在工作腔室(32)内侧并且被联接至电转子(16)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】紧凑、高度一体化的、油润滑电动真空压缩机
本专利技术涉及一种被电驱动的容积式压缩机，特别是真空泵，以及一种车辆。
技术介绍
这种压缩机，特别是真空泵，可以装配在具有汽油或柴油发动机以及混合动力和电动马达的道路车辆上。通常，在过去以及在今天仍然使用的内燃机车辆的情况下，真空泵由发动机的凸轮轴驱动。通常，这种真空泵例如在本申请人的名下的WO2007/116216A1中公开。所公开的真空泵包括限定工作腔室的壳体，该工作腔室设有入口和出口，并且可移动构件被设置在该工作腔室中，该可移动构件能够移动以将流体通过入口抽入到腔室中以及通过出口从腔室抽出，以便引起在入口处的压力降低。入口能够连接到诸如制动升压器等的消耗器。在使用内燃机并且在真空泵的模式中使用压缩机的情形中，出口通常连接到发动机的曲轴箱。假如在压缩机模式下使用该装置，则向流体提供增大压力的出口可用于其它应用，例如，气动发动机。现在，道路车辆的电气化增加，使得变得有必要通过单独的电驱动马达来驱动真空泵，而不是将真空泵直接联接到发动机的凸轮轴。已知使电驱动马达安装有前述已知类型的真空泵，以用于驱动真空泵。通常，电驱动马达以轴向相邻的方式联接到真空泵，使得真空泵的驱动轴可以直接或间接地联接到电驱动马达的输出轴。这种解决方案的缺点在于，相应的真空泵在轴向方向上的尺寸相对较大，这在将这种装置安装在道路车辆的安装空间通常非常有限的发动机区域中时可能会产生问题。在WO2012/007125A2中已经提出将真空叶片泵与电驱动马达一体形成。WO2012/007125A1中公开的真空泵包括承载多个磁体和多个可滑动叶片的环形电转子。电转子在其内侧中限定了真空泵的工作腔室。转子被设置在环形电定子的径向内侧。在工作腔室内侧设置有圆柱形轴形式的泵定子。泵定子轴线与电转子的转子轴线偏移，并且在定子和转子之间的狭槽被用作真空泵的工作腔室。由电转子承载的叶片在径向方向上与工作腔室相交以用于限定工作区域，并且接触定子的外表面以使流体从入口移动到出口。偏压构件被设置成接合叶片的径向外末端，以用于以预定的力朝向定子的外表面偏压叶片，使得确保在定子的外表面与叶片之间的接触。在该情形中，电动马达的转子和叶片泵的转子是相同的元件。因此，转子的内表面限定了工作腔室的外表面。尽管如此，由于电转子和叶片泵的转子的一体化，所以整个装置的轴向长度可以通过这种布置而减小，然而，这种布置只能与沿着内泵定子的外表面移动的多个叶片一起使用。此外，这种布置面临着密封问题，这是因为环形转子需要相对于壳体而密封，使得可以在真空泵的入口处有效地引起真空。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种前述类型的被电驱动的容积式压缩机，特别是一种真空泵，其对于密封进行了改进并且可以以更广泛种类的和/或灵活的工作腔室设计使用，同时保持真空泵的轴向长度尽可能小。根据本专利技术的第一方面，通过根据权利要求1的被电驱动的容积式压缩机，特别是真空泵，来解决该问题。本专利技术始于前述类型的被电驱动的容积式压缩机，特别是真空泵，其包括用于驱动压缩机的电驱动马达、具有入口和出口的工作腔室，其中，电驱动马达包括环形电定子和电转子，电转子布置在环形电定子内侧并且限定在电转子内的腔体，并且其中，工作腔室至少部分地布置在电转子的腔体内侧。根据本专利技术，压缩机转子被布置在工作腔室内侧并且联接至电转子。本专利技术基于电动马达和压缩机(特别是真空泵)的一体化的总体构思。当电转子被布置在环形电定子内侧并限定腔体时，能够将压缩机的工作腔室布置在该腔体内侧，从而减小压缩机的轴向长度。同时，有益的是，使用工作腔室内的压缩机转子，该压缩机转子可以与可移动叶轮元件联接，以用于使流体移动通过工作腔室。由于这种布置，仅需要将压缩机转子对工作腔室密封，并且不需要使环形压缩机转子在其整个周向长度上密封。此外，工作腔室能够在电转子的腔体内更自由地设计，特别是几乎独立于电转子的设计。当下面参考真空泵时，应当理解，该真空泵也指压缩机，并且反之亦然。如果仅使用其中一个术语，则这仅是由于简化。在从属权利要求中进一步概述了本专利技术的这些和其它展开的构造。因此，甚至更加改进了所提出的概念的所提及的优点。对于从属权利要求的每个特征，所要求的独立保护独立于本公开的所有其它特征。根据本专利技术的第一优选实施例，电驱动马达被形成为无刷马达。由于该实施例，压缩机的维护被简化，并且还可以提高效率。由于省略了电刷，因此也省略了电刷处的磨损。优选地，无刷马达是DC马达。当压缩机用于道路车辆并且被连接到道路车辆的电气系统时，这是特别优选的解决方案。车辆电气系统通常提供电压有限的DC电，从而无刷DC马达是优选的。无刷DC马达能够被制造成具有相对较大的直径和较短的轴向尺寸。这导致较高的扭矩和较低的转速，这非常适于容积式压缩机(特别是真空泵)的特性。通过将这种无刷DC马达实现为使得电转子布置在定子径向内侧，在电转子的不需要磁性的中心处存在可用的空间。这个空间可以替代地用于容纳紧凑型压缩机或真空泵机构。所得到的解决方案可以使用压缩机或真空泵转子来安装电转子，并且因此通常消除马达与压缩机之间的至少一个轴承以及常规联接。装置的总轴向长度减小到绝对最小值。此外，优选地，压缩机包括腔室外壳，在该腔室外壳内侧限定所述工作腔室，其中，所述腔室外壳至少部分地布置在环形电转子内侧。腔室外壳限定了工作腔室的几何形状，并且具有比电转子的内径小的直径，使得其可以装配在电转子内侧的腔体内侧。腔室外壳优选地是静止的，使得电转子绕腔室外壳的外侧部分旋转。优选地，腔室外壳的轴向长度的至少三分之一被布置在电转子的腔体内侧，更优选的，轴向长度的大约一半被布置在电转子的腔体内侧，甚至更优选地，腔室的整个轴向长度被布置在电转子的腔体内侧。这种具体布置也取决于如何设计电动马达，特别是取决于电动马达的轴向尺寸。由于这种布置，进一步获得了压缩机的轴向一体化，导致压缩机的较短的整个轴向长度。优选地，腔室外壳由非铁磁材料形成，特别是由铝形成。当使用无刷DC马达时，这是特别优选的。当腔室外壳由非铁磁材料形成时，腔室外壳对电动马达的磁场的影响减小，导致整个压缩机的效率提高和平稳运行。此外，使用铝也可以减小压缩机的重量。还存在能够被使用的其它可用的替代材料，例如其它非铁磁材料，诸如钛，或者塑料材料是优选的，并且能够以有益的方式使用，这取决于具体应用。此外，优选地，腔室外壳包括用于封闭工作腔室的盖。盖优选地可释放地固定到腔室外壳，用以在必要时提供到腔室壳体的路径。盖优选地由与腔室外壳相同的材料形成。因此，盖也优选地由非铁磁材料形成，特别是由铝形成。在实施例中，压缩机的入口和出口设置在盖中。可替代地，入口和出口设置在腔室外壳本身中。将入口和出口设置在盖中可以导致甚至更减小的轴向长度，这是因为腔室外壳可以更大程度地布置在形成于电转子中的腔体内侧。根据另一优选实施例，转子与工作腔室内侧的至少一个叶片接合，以用于使所述至少一个叶片旋转，从而将流体通过入口抽入到工作腔室中以及通过出口从工作腔室抽出。由于这种运动，引起入口处的压力降低和/或引起出口压力的增加。优选地，设置两个或更多个叶片，更优选地设置四个或更多个叶片。每个叶片可以在转子的径向方向上可移动，并且可以通过偏压装置(例如弹簧等)将每个叶片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被电驱动的容积式压缩机，特别是真空泵(1)，包括电驱动马达(9)，所述电驱动马达(9)用于驱动所述压缩机，工作腔室(32)，所述工作腔室(32)具有入口(78)和出口(76)，其中，所述电驱动马达(9)包括环形电定子(12)和电转子(16)，所述电转子(16)布置在所述环形电定子(12)内侧并且所述电转子(16)限定在所述电转子(16)内的腔体(24)，并且其中，所述工作腔室(32)至少部分地布置在所述电转子(16)的腔体(24)内侧，其特征在于压缩机转子(36)，所述压缩机转子(36)被布置在所述工作腔室(32)内侧并且被联接至所述电转子(16)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.07 EP 15000979.31.一种被电驱动的容积式压缩机，特别是真空泵(1)，包括电驱动马达(9)，所述电驱动马达(9)用于驱动所述压缩机，工作腔室(32)，所述工作腔室(32)具有入口(78)和出口(76)，其中，所述电驱动马达(9)包括环形电定子(12)和电转子(16)，所述电转子(16)布置在所述环形电定子(12)内侧并且所述电转子(16)限定在所述电转子(16)内的腔体(24)，并且其中，所述工作腔室(32)至少部分地布置在所述电转子(16)的腔体(24)内侧，其特征在于压缩机转子(36)，所述压缩机转子(36)被布置在所述工作腔室(32)内侧并且被联接至所述电转子(16)。2.根据权利要求1所述的压缩机，其中，所述电驱动马达(9)是无刷马达。3.根据权利要求1或2所述的压缩机，包括腔室外壳(26)，所述腔室外壳(26)在其内侧限定所述工作腔室(32)，其中，所述腔室外壳(26)至少部分地布置在所述环形电转子(16)内侧。4.根据权利要求3所述的压缩机，其中，所述腔室外壳(26)由非铁磁材料形成，特别是由铝形成。5.根据前述权利要求中的任一项所述的压缩机，其中，所述压缩机转子(36)接合所述工作腔室(32)内侧的至少一个叶片(66)，用于使所述至少一个叶片(66)旋转以将流体通过所述入口(78)抽入到所述工作腔室(32)中以及通过所述出口(76)从所述工作腔室(32)抽出。6.根据权利要求5所述的压缩机，其中，所述叶片(66)被形成为单个的单叶片，所述单叶片被以能够滑动的方式设置在形成于所述压缩机转子(36)中的狭槽(68)...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·伯恩，西蒙·沃纳，
申请(专利权)人：威伯科欧洲有限责任公司，
类型：发明
国别省市：比利时,BE