机动车真空泵 |
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| 申请号 | CN201380060372.7 | 申请日 | 2013-10-25 | 公开(公告)号 | CN104813032B | 公开(公告)日 | 2016-11-23 |
| 申请人 | 麦格纳动力系巴德霍姆堡有限责任公司; | 发明人 | 弗雷迪·舍恩瓦尔德; 卡斯滕·什采斯尼; 本亚明·皮尔多克; 迪特马尔·默泽; 丹尼尔·齐尔; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种具有 泵 壳体面(8)的机动车 真空 泵，在所述 泵壳 体面上安装有声罩(30)，所述声罩对消声体积限界。本发明的特征在于，在泵壳体面(8) 和声 罩(30)之间设置有多功能的脱耦元件(20)，所述脱耦元件除了隔声功能以外执行密封功能和 阀 功能。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种具有泵壳体面(8)的机动车真空泵，在所述泵壳体面上安装有声罩(30)，所述声罩对消声体积限界，其中，在所述泵壳体面(8)和所述声罩(30)之间设置有多功能的脱耦元件(20)，所述脱耦元件除了隔声功能以外执行密封功能和阀功能，并且其中所述脱耦元件(20)一件式地由弹性体材料构成，并且其中在所述脱耦元件(20)中集成有阀(28)，所述阀(28)构成为鸭嘴阀。 |
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| 说明书全文 | 机动车真空泵技术领域背景技术[0003] 从国际公开文献WO 2011/134448 A2中已知一种具有泵壳体的真空泵，其中至少一个泵壳体部件由具有两个板层的夹心板材料构成，在所述两个板层之间设置有塑料层，通过所述塑料层将板层在振动方面彼此脱耦。真空泵能够包括消声器，所述消声器由夹心板材料构成。这种具有声罩的真空泵从美国的公开文献US 2004/0170516 A1、美国的公开文献US2011/171041A1、US专利US 4,781,545、德国公开文献DE 199 36 644 A1和德国公开文献DE 10 2009 056 010 A1中已知。 发明内容[0004] 本发明的目的是，鉴于在机动车真空泵的运行中的不期望的噪声产生进一步优化具有泵壳体面的机动车真空泵，在所述泵壳体面上安装有声罩，所述声罩对消声体积限界。 [0005] 所述目的在具有其上安装有对消声体积限界的声罩的泵壳体面的机动车真空泵中通过下述方式实现：在泵壳体面和声罩之间设置有多功能的脱耦元件，所述脱耦元件除了隔声功能以外还执行密封功能和阀功能。机动车真空泵优选构成为叶片泵并且由电动机驱动。在机动车中机动车真空泵用于产生负压。机动车优选构成为具有内燃机式驱动器和其他驱动器、例如电动机式驱动器的混合动力车辆。当内燃机式驱动器切断时，根据本发明的机动车真空泵能够通过电动机驱动。在此，在机动车真空泵运行时的噪声产生方面的要求在切断内燃机式驱动器情况下比在常规的机动车情况下更高，在常规的机动车中，机动车真空泵由内燃机式驱动器驱动。根据本发明的第一方面，脱耦元件用于将声罩尤其在机动车真空泵运行时出现的震动和/或固体声方面声学地脱耦。通过借助于脱耦元件引起的声罩的声学的脱耦能够显著降低在机动车真空泵运行中的不期望的噪声产生。根据本发明的第二方面，脱耦元件是在泵壳体面和声罩之间的相对于机动车真空泵的环境的密封件。由此，能够取消在泵壳体面和声罩之间的单独的密封件。根据本发明的第三方面，阀集成到脱耦元件中。阀防止杂质颗粒或水不期望地进入机动车真空泵的工作腔或输送腔中。通过在多功能脱耦元件中的三个功能的根据本发明的组合能够减少所需零件的数量。由此，简化机动车真空泵的制造和安装。 [0006] 机动车真空泵的一个优选的实施例的特征在于，多功能的脱耦元件一件式地由弹性体材料、尤其塑料材料构成。由此，显著简化多功能的脱耦元件的制造。多功能的脱耦元件有利地在注塑法中制造。构成多功能的脱耦元件的、弹性体的塑料材料例如是硅橡胶材料。 [0007] 机动车真空泵的另一优选的实施例的特征在于，在脱耦元件中集成有阀。阀有利地配设给在泵壳体面中的穿通开口。穿通开口能够实现工作介质、如空气从机动车真空泵的工作腔穿通到声罩内部中。阀能够实现将工作介质从泵的工作腔中排出到声罩内部中。然而，阀防止从声罩的内部不期望地流回到工作腔中。由此，尤其防止杂质颗粒或水从声罩内部不期望地进入到工作腔中。 [0008] 机动车真空泵的另一优选的实施例的特征在于，阀构成为鸭嘴阀。鸭嘴阀的鸭嘴状的阀体优选背离泵壳体面指向声罩的内部。 [0009] 机动车真空泵的另一优选的实施例的特征在于，阀与排出开口错开地设置在声罩中。在声罩中的排出开口能够实现将工作介质、如空气从声罩内部排出到机动车真空泵的环境中。通过阀与在声罩中的排出开口的错开的设置简化用于在声罩内部中的空气声的迷宫式密封装置的准备。阀优选相对于排出开口径向相反地设置。此外，阀或阀体或鸭嘴阀的鸭嘴沿轴向方向与排出通道重叠地设置在声罩的内部，所述排出通道包围排出开口。所述设置方式关于机动车真空泵的运行噪声方面证实为特别有利的。 [0010] 机动车真空泵的另一优选的实施例的特征在于，脱耦元件在朝向声罩的一侧上具有至少一个环形凸起部。环形凸起部用于展现密封功能。优选地，至少两个环形凸起部同心地或同轴地设置。 [0011] 机动车真空泵的另一优选的实施例的特征在于，脱耦元件在朝向泵壳体面的一侧上具有至少一个环形凸起部。环形凸起部用于展现密封功能。优选地，两个环形凸起部彼此同心地或同轴地设置。环形凸起部在脱耦元件的两侧上优选具有相同的直径。 [0012] 机动车真空泵的另一优选的实施例的特征在于，脱耦元件构成且设置为，使得声罩在声学上与泵壳体面脱耦。脱耦元件尤其防止固体声从具有泵壳体面的泵壳体传输到声罩上。 [0013] 机动车真空泵的另一优选的实施例的特征在于，脱耦元件、声罩和泵壳体面具有不同的硬度，使得声罩在振动方面与泵壳体面脱耦。在此，脱耦元件具有最小硬度。泵壳体面有利地具有最大硬度。 [0014] 机动车真空泵的另一优选的实施例的特征在于，泵壳体面构成在泵盖上。泵盖是泵壳体的对机动车真空泵的工作腔进行限界的部分。 [0016] 机动车真空泵的另一优选的实施例的特征在于，脱耦元件基本上具有圆盘的构型。圆盘的大小有利地确定为，使得脱耦元件覆盖整个的泵壳体面。 [0017] 机动车真空泵的另一优选的实施例的特征在于，在脱耦元件的径向外部构成固定孔眼。固定孔眼有利地与脱耦元件的圆盘状的基体一件式地连接。固定孔眼用于穿引固定机构，如螺栓。 [0018] 机动车真空泵的另一优选的实施例的特征在于，固定孔眼与带肩套筒一件式地连接。带肩套筒用于将固定机构、尤其螺栓在声学上与声罩脱耦。 [0019] 本发明还涉及用于一种用于之前描述的机动车真空泵的脱耦元件。能单独地出售脱耦元件。 [0020] 机动车真空泵的另一优选的实施例的特征在于，声罩在至少一个朝向泵壳体面的内面上具有三维的声音耗散结构。机动车真空泵优选构成为翼形室泵并且由电动机驱动。在机动车中，机动车真空泵用于产生负压。机动车优选构成为具有内燃机式的驱动器和其他驱动器、例如电动机式的驱动器的混合动力车辆。当内燃机式的驱动器切断时，根据本发明的机动车真空泵能够通过电动机驱动。在此，在机动车真空泵的运行时的噪声产生方面的要求在切断内燃机式的驱动器时比在常规机动车中更高，在常规的机动车中机动车真空泵由内燃机式的驱动器驱动。根据本发明的声音耗散结构有利地能够实现频率偏移，所述频率偏移有利地影响在机动车真空泵的运行中的噪音产生。此外，声音耗散结构能够实现声罩的强度的提高。声音耗散结构对声罩内部的消声体积限界。泵壳体面与声音耗散结构间隔开。 [0021] 机动车真空泵的另一优选的实施例的特征在于，声音耗散结构包括蜂窝结构。蜂窝结构关于声罩的声学特性的改进在本发明的范围内证实为特别有利的。此外，能够通过蜂窝结构以简单的方式和方法实现声罩的强度提高。 [0022] 机动车真空泵的另一优选的实施例的特征在于，声音耗散结构具有多个凹陷部。所述凹陷部优选基本上均匀地在声罩的面上或整个内面上分布。凹陷部的设置方式和实施方式关于声罩的声学特性进行优化。 [0023] 机动车真空泵的另一优选的实施例的特征在于，凹陷部分别具有四角的、尤其六边形的平面图。凹陷部的四角的平面图优选是六角的或六边形的。凹陷部优选是多面体，所述多面体的面关于声罩的声学特性进行优化。 [0024] 机动车真空泵的另一优选的实施例的特征在于，在消声体积中设置有至少一个由消声材料构成的阻尼体，所述消声材料不延伸到或仅部分地延伸到声音耗散结构中。消声材料优选是塑料泡沫、尤其是三聚氰胺泡沫。通过消声材料能够以简单的方式和方法吸收声罩内部中的声音。 [0025] 机动车真空泵的另一优选的实施例的特征在于，声罩罐状地构成有圆柱外壳状的基体和向外拱起的底部。圆柱外壳状的基体对在声罩内部中的消声体积沿径向方向限界。优选凸状向外拱起的底部对在声罩内部中的消声体积沿轴向方向限界。术语轴向涉及机动车真空泵的旋转轴线、尤其机动车真空泵的转子的旋转轴线。轴向意味着沿机动车真空泵的旋转轴线的方向或平行于机动车真空泵的旋转轴线。径向意味着横向于机动车真空泵的旋转轴线。 [0026] 机动车真空泵的另一有利的实施例的特征在于，消声结构在内部构成在声罩的向外拱起的底部上。所述设置方式在本发明的范围内证实为是特别有利的。此外，消声结构在内部在向外拱起的底部上的构成能简单地且成本低地进行。 [0027] 机动车真空泵的另一优选的实施例的特征在于，在声罩的圆柱外壳状的基体上在内部构成声音耗散结构元件。在此，优选是沿轴向方向延伸的肋片。肋片有利地具有径向向内变尖的三角形的横截面。 [0028] 机动车真空泵的另一优选的实施例的特征在于，声罩的圆柱外壳状的基体在外侧具有加强肋片。通过加强肋片能够以简单的方式和方法显著提高声罩的强度。 [0029] 机动车真空泵的另一优选的实施例的特征在于，声罩具有排出开口。排出开口能够实现工作介质、尤其空气从声罩内部的排出。排出开口优选基本上沿轴向方向延伸。 [0030] 机动车真空泵的另一优选的实施例的特征在于，声罩在外侧具有支撑结构，所述支撑结构包围排出开口。支撑结构例如包括多个柱状的突出部，所述突出部的自由端部是用于排出开口的覆盖件的支承面。这种覆盖件防止污物通过排出开口不期望地进入声罩的内部中。然而在此，覆盖件始终能够实现工作介质、如空气从声罩内部穿过排出开口向外排出。 [0031] 机动车真空泵的另一优选的实施例的特征在于，声罩具有法兰状弯曲的环周边缘。法兰状弯曲的环周边缘优选构造有多个固定孔眼。固定孔眼用于穿引固定机构。 [0032] 机动车真空泵的另一优选的实施例的特征在于，声罩一件式地由塑料材料构成。构成声罩的塑料材料有利地尤其在其硬度方面与构成泵壳体盖的泵壳体面的另一材料不同。具有泵壳体面的泵壳体盖有利地由铝材料、尤其喷铸的铝材料构成。具有之前所描述的特征的声罩能有利地在注塑法中制造。 [0035] 本发明的其他优点、特征和细节从下文中得到，其中参照附图详细地描述不同的实施例。附图示出： [0036] 图1示出根据本发明的机动车真空泵的分解图； [0037] 图2示出图1中的机动车真空泵的立体图； [0038] 图3示出图1和2中的机动车真空泵的第一纵剖面； [0039] 图4示出图1和2中的机动车真空泵的第二纵剖面； [0040] 图5示出图1至4中的机动车真空泵的脱耦元件的立体图； [0041] 图6示出图5的脱耦元件的立体剖面图； [0042] 图7示出图6的放大的局部的剖面； [0043] 图8示出图1至4中的机动车真空泵的声罩的纵剖面； [0044] 图9倾斜地从上部示出图8中的声罩的立体图； [0045] 图10倾斜地从下部示出图8和9中的声罩的立体图；以及 [0046] 图11从下部示出图8至10的声罩的立体图。 具体实施方式[0047] 在图1至4中以不同的视图示出具有泵壳体3的根据本发明的机动车真空泵1。泵壳体3包括(未示出的)壳体罐，所述壳体罐与泵盖5拧紧。在壳体罐中能够集成有抽吸接口，当驱动机动车真空泵1时，经由所述抽吸接口将工作介质、如空气抽吸到泵壳体3的内部的工作腔中。 [0048] 机动车真空泵1构成为具有多个翼和转子的翼形室泵。转子与电动机驱动地连接。翼形泵的常规的构造和功能例如在国际公开文献WO 2004/074687 A2和WO 2011/134448 A2中描述。 [0049] 由电动机驱动的机动车真空泵1不借助于润滑剂、也就是说无油地运行。无油运行的且电动驱动的机动车真空泵1装入到机动车中，所述机动车除了内燃机式的驱动器以外包括另一驱动器、例如电动机式的驱动器。 [0050] 当内燃机式的驱动器切断时，在机动车中运行由电动机驱动的机动车真空泵1，以便例如在构成为真空增强器的制动力增强器中产生负压。通过机动车真空泵1的根据本发明的构造能够减少在运行中的不期望的噪音产生，尤其当机动车的内燃机式的驱动器停止或切断时。 [0051] 泵盖5以其背离泵壳体面8的侧对机动车真空泵1的工作腔限界。在泵壳体面8中设有穿通开口10，所述穿通开口能够实现来自机动车真空泵1的工作腔中的工作介质、尤其空气的穿过。穿通开口10构成为长孔并且在俯视图中具有圆弧的构型。由于其构型，穿通开口10也称作穿通肾部。 [0052] 具有泵壳体面8的泵盖5基本上具有圆盘的构型，在所述圆盘上在径向外部构成三个固定凹部11、12、13。固定凹部11至13对用于穿引固定机构的穿通孔限界。 [0053] 泵盖5由铝材料构成。铝材料优选是喷铸的铝材料。喷铸的铝材料优选具有大于百分之十五的硅份额并且包含硬质材料颗粒。铝材料优选在除了硅还能够包含其他元素、如铁或镍的合金中存在。硬质材料颗粒优选由碳化硅构成。 [0054] 在泵盖5的泵壳体面8上加建脱耦元件20和声罩30。脱耦元件20基本上具有与泵盖5相同的构型，然而由与泵盖5不同的材料构成。径向外部在脱耦元件20上构成有三个固定孔眼21、22、23，所述固定孔眼与在泵盖5上的固定凹部11至13共同地用于将脱耦元件20的和泵盖5的声罩30固定在(未示出的)泵壳体罐上。 [0055] 脱耦元件20将声罩30在振动方面与泵盖5分离。为了所述目的，脱耦元件20由与构成泵盖5的铝材料相比相对软的硅橡胶材料构成。硅橡胶材料优选具有三十至四十的肖氏硬度。由此，能够有利地防止，固体声从泵盖5传输到声罩30上。声罩30通过脱耦元件20在振动方面上与泵盖5脱耦。 [0056] 除了隔声功能以外，脱耦元件20还执行密封功能。脱耦元件20包括基体25，所述基体基本上具有圆盘的构型。在基体25上在径向外部在两侧上分别构成有两个环形凸起部26；27。 [0057] 在图5至7中能看到，两个环形凸起部26在脱耦元件20的朝向泵壳体面8的面上构成。两个环形凸起部27在脱耦元件20的背离泵壳体面8的面上构成。 [0058] 在此，环形凸起部26；27具有彼此同轴地设置的圆环的构型。环形凸起部26；27在横截面中具有圆弓的构型并且与脱耦元件20的基体25一件式地连接。在环形凸起部26；27径向之外地构成有固定孔眼21至23，所述固定孔眼同样与脱耦元件20的基体25一件式地连接。 [0059] 脱耦元件20此外还执行阀功能。为了所述目的，阀28集成到脱耦元件20中。阀28构成为鸭嘴阀并且与脱耦元件20的基体25一件式地连接。阀28的鸭嘴从泵壳体面8延伸到声罩30的内部中。 [0060] 在此，阀28如例如在图3中看到的一样设置在泵盖5的穿通开口10之上。因此，穿过穿通开口10排出的工作介质、如空气穿过阀28到达声罩30的内部中。 [0061] 声罩30在图8至11中仅以不同的视图示出。声罩30在径向外部具有带有三个固定孔眼31、32、33的固定法兰。固定孔眼31至33用于穿引螺栓35、36、37，借助于所述螺栓能将声罩30与脱耦元件20和泵盖5一起固定在泵壳体3的(未示出的)泵壳体罐上。 [0062] 声罩30与脱耦元件20和泵盖5相比由第三种材料构成，所述第三种材料与构成泵盖5和脱耦元件20的材料不同。声罩30由塑料材料构成，所述塑料材料具有与构成泵盖5或脱耦元件20的材料不同的硬度。 [0063] 在此，声罩30有利地由聚酰胺材料、尤其用玻璃纤维强化的聚酰胺材料构成。由此，一方面优化声罩30的机动车真空泵1的重量。此外，能够降低机动车真空泵1的制造成本。声罩30有利地在注塑法中制造。 [0064] 聚酰胺材料优选是简称为PA66GF30的用玻璃纤维强化的聚酰胺。根据本发明的一个方面，聚酰胺材料PA66GF30用于减少噪音。此外，塑料材料是耐化学制品作用的。这种聚酰胺材料例如用于在发动机覆盖件中降低噪音。 [0065] 声罩30包括基体40，所述基体基本上具有直线的圆柱外壳的构型。基体40是基本上罐状的声罩30的罐状壁。 [0066] 环周边缘42从基体40的在图8和9中的下端折弯，所述环周边缘是具有固定孔眼31至33的固定法兰。固定孔眼31至33与基体40一件式地连接。在基体40上在径向外部构成有加强肋片44，所述加强肋片与基体40和环周边缘42一件式地连接。 [0067] 在其图8和9中的上端处，基体40过渡到凸状向外弯曲的拱起的底部45中，所述底部是罐状的声罩30的罐底部。拱起的底部45在外部具有中央圆面46。此外，凸状向外拱起的底部45具有排出开口48，所述排出开口能够实现工作介质、如空气从声罩30内部排出到机动车真空泵1的环境中。 [0068] 排出开口48在机动车真空泵1的组装的状态中，如例如在图3中看到的，与穿通开口10径向相反设置有阀28。通过径向相反的设置方式，排出开口48与具有阀28的穿通开口10最远地间隔开。排出开口48同样如穿通开口10基本上沿轴向方向延伸。轴向方向意味着平行于机动车真空泵1的旋转轴线或沿着机动车真空泵1的旋转轴线的方向。 [0069] 排出开口48由支撑结构50包围。支撑结构50包括三个柱51、52、53。柱51至53的自由端部提供用于能够大致在排出开口48之上设置的(未示出的)覆盖件的支承面。这种覆盖件防止污物不期望地穿过排出开口48流入声罩30内部中。然而，覆盖件构成并且设置为，使得不妨碍或仅不显著地妨碍工作介质穿过排出开口48从声罩30内部排出。 [0070] 在图3至11中看到，声罩30在内部在拱起的底部45上具有声音耗散结构60。声音耗散结构60包括多个凹陷部61，所述凹陷部在内部在拱起的底部45的面上分布。凹陷部61蜂窝状地构成并且在俯视图中观察，分别具有基本上六角形的环周。总的来说，凹陷部具有多面体的构型，为了在声罩30内部中的空气噪音耗散对所述构型进行优化。 [0071] 为了对声罩30关于其声学特性进一步优化，能够在声罩30的内部在声罩30的拱起的底部45和脱耦元件20之间设置有由消声材料构成的阻尼体。消声材料有利地是塑料泡沫、尤其三聚氰胺塑料泡沫以用于吸声。 [0072] 在图5至7中看到，脱耦元件20的固定孔眼21至23分别与带肩套筒65、66、67组合。如在图7中看到的，带肩套筒65至67分别包括始于相应的固定孔眼21的套筒68。在套筒68的自由端部上构成有凸肩69。凸肩69朝向带肩套筒65的自由端部逐渐变细。带肩套筒65的凸肩69和套筒68与固定孔眼21一件式地连接。 [0073] 在图10和11中看到，声罩30的基体40在其内侧上装配有多个声音耗散结构元件71。声音耗散结构元件71是一件式地与声罩30的基体40连接的肋片。肋片分别具有三角形的横截面，所述横截面径向向内变尖。 [0074] 附图标记列表 [0075] 1 机动车真空泵 [0076] 3 泵壳体 [0077] 5 泵盖 [0078] 8 泵壳体面 [0079] 10 穿通开口 [0080] 11 固定凹部 [0081] 12 固定凹部 [0082] 13 固定凹部 [0083] 20 脱耦元件 [0084] 21 固定孔眼 [0085] 22 固定孔眼 [0086] 23 固定孔眼 [0087] 25 基体 [0088] 26 环形凸起部 [0089] 27 环形凸起部 [0090] 28 阀 [0091] 30 声罩 [0092] 31 固定孔眼 [0093] 32 固定孔眼 [0094] 33 固定孔眼 [0095] 35 螺栓 [0096] 36 螺栓 [0097] 37 螺栓 [0098] 40 基体 [0099] 42 环周边缘 [0100] 44 加强肋片 [0101] 45 拱起的底部 [0102] 46 中央圆面 [0103] 48 排出开口 [0104] 50 支撑结构 [0105] 51 柱 [0106] 52 柱 [0107] 53 柱 [0108] 60 声音耗散结构 [0109] 61 凹陷部 [0110] 65 带肩套筒 [0111] 66 带肩套筒 [0112] 67 带肩套筒 [0113] 68 套筒 [0114] 69 凸肩 [0115] 71 声音耗散结构元件 |
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