KR20150070320A - 자동차를 위한 진공 펌프 - Google Patents

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프레디 쇼엔발트
카르스텐 슈체즈니
벤야민 피르독
디트마르 모에저
다니엘 치어
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마그나 파워트레인 바트 홈부르크 게엠베하
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Abstract

본 발명은 소음 감쇠 체적부를 한정하는 소음 감소 후드(30)가 장착되는 펌프 하우징 표면(8)을 포함하는 자동차를 위한 진공 펌프에 관한 것이다. 본 발명은 다기능 분리 요소(20)가 펌프 하우징 표면(8)과 소음 감소 후드(30) 사이에 위치되고 상기 요소가 소음 분리 기능에 추가하여 밀봉 기능 및 밸브 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차를 위한 진공 펌프{VACUUM PUMP FOR A MOTOR VEHICLE}
본 발명은 소음 감쇠 체적부(sound damping volume)를 한정하는 음향 포위부(acoustic enclosure)가 부착되는 펌프 하우징 표면을 갖는 자동차를 위한 진공 펌프에 관한 것이다.
국제 공개 제WO 2011/134448 A2호는 펌프 하우징을 갖는 진공 펌프를 개시하고 있고, 진공 펌프에서 적어도 1개의 하우징 부품이 2개의 시트 금속 층을 갖는 샌드위치 시트 금속 재료로부터 형성되고, 2개의 시트 금속 층 사이에는 플라스틱 층이 배열되고, 플라스틱 층에 의해 시트 금속 층들이 서로로부터 진동에 관하여 분리된다. 진공 펌프는 샌드위치 시트 금속으로부터 형성되는 머플러(muffler)를 포함할 수 있다. 음향 포위부를 갖는 일반적인 형태의 진공 펌프는 미국 공개 명세서 제US 2004/0170516 A1호, 미국 공개 명세서 제US 2011/171041 A1호, 미국 특허 제US 4,781,545호, 독일 공개 명세서 제DE 199 36 644 A1호 및 독일 공개 명세서 제DE 10 2009 056 010 A1호로부터 공지되어 있다.
본 발명의 목적은 자동차를 위한 진공 펌프의 동작 중에 바람직하지 않은 소음 발생에 대해 소음 감쇠 체적부를 한정하는 음향 포위부가 부착되는 펌프 하우징 표면을 갖는 자동차를 위한 진공 펌프를 더욱 최적화하는 것이다.
상기 목적은 소음 감쇠 체적부를 한정하는 음향 포위부가 부착되는 펌프 하우징 표면을 갖는 자동차를 위한 진공 펌프에 있어서, 다기능 분리 요소가 펌프 하우징 표면과 음향 포위부 사이에 배열되고, 분리 요소는 소음 분리 기능에 추가하여 밀봉 기능 및 밸브 기능의 양쪽 모두를 수행하는, 것을 특징으로 하는 자동차를 위한 진공 펌프에서 성취된다. 자동차를 위한 진공 펌프는 바람직하게는 베인 셀 펌프(vane cell pump)로서 구성되고, 전기 모터에 의해 구동된다. 자동차에서, 자동차를 위한 진공 펌프는 진공을 생성하도록 기능한다. 자동차는 바람직하게는 내연 기관 구동부 및 추가의 구동부 예컨대 전기 모터 구동부를 갖는 하이브리드 차량으로서 구성된다. 내연 기관 구동부가 스위칭 오프될(switched off) 때에, 자동차를 위한 본 발명에 따른 진공 펌프가 전기 모터에 의해 구동될 수 있다. 여기에서, 내연 기관 구동부가 스위칭 오프될 때의 자동차를 위한 진공 펌프의 동작 중의 소음 발생에 대한 요건은 자동차를 위한 진공 펌프가 내연 기관 구동부에 의해 구동되는 종래의 자동차에서보다 높다.
본 발명의 제1 태양에 따르면, 분리 요소는 특히 자동차를 위한 진공 펌프의 동작 중에 일어나는 고체-전달 소음 및/또는 진동에 대해 음향 포위부를 음향적으로 분리하도록 기능한다. 분리 요소에 의해 유발되는 음향 포위부의 음향 분리의 결과로서, 바람직하지 않은 소음 발생이 자동차를 위한 진공 펌프의 동작 중에 상당히 감소될 수 있다. 본 발명의 제2 태양에 따르면, 분리 요소는 자동차를 위한 진공 펌프의 주위에 대한 펌프 하우징 표면과 음향 포위부 사이의 밀봉부를 나타낸다. 펌프 하우징 표면과 음향 포위부 사이의 별개의 밀봉부가 그에 따라 생략될 수 있다. 본 발명의 제3 태양에 따르면, 밸브가 분리 요소 내로 합체될 수 있다. 밸브는 자동차를 위한 진공 펌프의 전달 공간 또는 작업 공간 내로의 외래 입자 또는 물의 바람직하지 않은 침입을 방지한다. 다기능 분리 요소에서의 3개의 기능의 본 발명에 따른 조합의 결과로서, 요구되는 개별 부품의 개수가 감소될 수 있다. 결과적으로, 자동차를 위한 진공 펌프의 제조 및 조립이 단순화된다.
자동차를 위한 진공 펌프의 하나의 양호한 예시 실시예에서, 다기능 분리 요소는 탄성 중합체 재료 특히 플라스틱 재료로부터 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다. 결과적으로, 다기능 분리 요소의 제조가 상당히 단순화된다. 다기능 분리 요소는 유리하게는 사출 성형 공정을 사용하여 제조된다. 다기능 분리 요소가 형성되는 탄성 중합체 플라스틱 재료는 예컨대 실리콘 고무 재료이다.
자동차를 위한 진공 펌프의 추가의 양호한 예시 실시예에서, 밸브가 분리 요소 내로 합체되는 것을 특징으로 한다. 밸브는 유리하게는 펌프 하우징 표면 내의 통로 개구에 할당된다. 통로 개구는 자동차를 위한 진공 펌프의 작업 공간으로부터 음향 포위부의 내부로의 공기 등의 작업 매체의 통과를 가능케 한다. 밸브는 펌프의 작업 공간으로부터 음향 포위부의 내부로의 작업 매체의 배출을 가능케 한다. 그러나, 밸브는 음향 포위부의 내부로부터 작업 공간 내로의 바람직하지 않은 역류를 방지한다. 결과적으로, 특히, 음향 포위부의 내부로부터 작업 공간 내로의 외래 입자 또는 물의 바람직하지 않은 침입이 방지된다.
자동차를 위한 진공 펌프의 추가의 양호한 예시 실시예에서, 밸브는 덕빌 밸브(duckbill valve)로서 구성되는 것을 특징으로 한다. 덕빌 밸브의 덕빌형 밸브 본체가 바람직하게는 펌프 하우징 표면으로부터 멀어지게 음향 포위부의 내부로 유도된다.
자동차를 위한 진공 펌프의 추가의 양호한 예시 실시예에서, 밸브는 음향 포위부 내의 출구 개구에 대해 오프셋 상태로 배열되는 것을 특징으로 한다. 음향 포위부 내의 출구 개구는 음향 포위부의 내부로부터 자동차를 위한 진공 펌프의 주위 내로의 공기 등의 작업 매체의 배출을 가능케 한다. 음향 포위부 내의 출구 개구에 대한 밸브의 오프셋 배열의 결과로서, 음향 포위부의 내부의 공기-전달 소음을 위한 미로의 제공이 단순화된다. 밸브는 바람직하게는 출구 개구에 대해 정반대로 배열된다. 더욱이, 밸브, 밸브 본체 또는 덕빌 밸브의 덕빌은 출구 개구를 포위하는 출구 채널에 대해 축 방향으로 중첩되도록 음향 포위부의 내부에 배열된다. 이러한 배열은 자동차를 위한 진공 펌프의 동작 소음에 대해 특히 유리한 것으로 입증되었다.
자동차를 위한 진공 펌프의 추가의 양호한 예시 실시예에서, 분리 요소는 음향 포위부와 대면하는 측면 상의 적어도 1개의 환형 비드(annular bead)를 갖는 것을 특징으로 한다. 환형 비드는 밀봉 기능을 제공하도록 기능한다. 적어도 2개의 환형 비드가 바람직하게는 동심으로 또는 동축으로 배열된다.
자동차를 위한 진공 펌프의 추가의 양호한 예시 실시예에서, 분리 요소는 펌프 하우징 표면과 대면하는 측면 상의 적어도 1개의 환형 비드를 갖는 것을 특징으로 한다. 환형 비드는 밀봉 기능을 제공하도록 기능한다. 적어도 2개의 환형 비드가 바람직하게는 서로에 대해 동심으로 또는 동축으로 배열된다. 분리 요소의 2개의 측면 상의 환형 비드는 바람직하게는 동일한 직경을 갖는다.
자동차를 위한 진공 펌프의 추가의 양호한 예시 실시예에서, 분리 요소는 음향 포위부가 펌프 하우징 표면으로부터 음향적으로 분리되는 방식으로 구성 및 배열되는 것을 특징으로 한다. 분리 요소는 특히 펌프 하우징 표면을 갖는 펌프 하우징으로부터 음향 포위부로의 고체-전달 소음의 전달을 방지한다.
자동차를 위한 진공 펌프의 추가의 양호한 예시 실시예에서, 분리 요소, 음향 포위부 및 펌프 하우징 표면은 음향 포위부가 펌프 하우징 표면으로부터 진동에 관하여 분리되도록 상이한 경도를 갖는 것을 특징으로 한다. 여기에서, 분리 요소는 최저 경도를 갖는다. 펌프 하우징 표면은 유리하게는 최대 경도를 갖는다.
자동차를 위한 진공 펌프의 추가의 양호한 예시 실시예에서, 펌프 하우징 표면은 펌프 커버 상에 구성되는 것을 특징으로 한다. 펌프 커버는 자동차를 위한 진공 펌프의 작업 공간을 한정하는 펌프 하우징의 부품이다.
자동차를 위한 진공 펌프의 추가의 양호한 예시 실시예에서, 펌프 하우징 표면을 갖는 펌프 커버는 알루미늄 재료로부터 형성되는 것을 특징으로 한다. 펌프 커버가 형성되는 알루미늄 재료는 바람직하게는 분리 요소보다 상당히 큰 경도를 갖는다. 알루미늄 재료는 유리하게는 분무-형성 알루미늄 재료(spray-formed aluminum material)이다.
자동차를 위한 진공 펌프의 추가의 양호한 예시 실시예에서, 분리 요소는 실질적으로 원형 디스크의 형상을 갖는 것을 특징으로 한다. 원형 디스크의 크기는 유리하게는 분리 요소가 전체의 펌프 하우징 표면을 덮는 방식으로 치수를 갖는다.
자동차를 위한 진공 펌프의 추가의 양호한 예시 실시예에서, 체결 아일릿(fastening eyelet)이 분리 요소의 외부측 상에 방사상으로 구성되는 것을 특징으로 한다. 체결 아일릿은 유리하게는 분리 요소의 원형 디스크형 본체에 일체로 연결된다. 체결 아일릿은 나사 등의 체결 수단이 이들을 통해 안내되도록 기능한다.
자동차를 위한 진공 펌프의 추가의 양호한 예시 실시예에서, 체결 아일릿은 칼라 슬리브(collar sleeve)에 일체로 연결되는 것을 특징으로 한다. 칼라 슬리브는 음향 포위부로부터 체결 수단 특히 나사를 음향적으로 분리하도록 기능한다.
나아가, 본 발명은 위에서-설명된 자동차를 위한 진공 펌프를 위한 분리 요소에 관한 것이다. 분리 요소는 별개로 시판될 수 있다.
자동차를 위한 진공 펌프의 추가의 양호한 예시 실시예에서, 음향 포위부는 펌프 하우징 표면과 대면하는 적어도 1개의 내부 표면 상의 3-차원 소음 소산 구조물(3-dimensional sound dissipation structure)을 갖는 것을 특징으로 한다. 자동차를 위한 진공 펌프는 바람직하게는 베인 셀 펌프로서 구성되고, 전기 모터에 의해 구동된다. 자동차에서, 자동차를 위한 진공 펌프는 진공을 생성하도록 기능한다. 자동차는 바람직하게는 내연 기관 구동부 및 추가의 구동부 예컨대 전기 모터 구동부를 갖는 하이브리드 차량으로서 구성된다. 내연 기관 구동부가 스위칭 오프될 때에, 자동차를 위한 본 발명에 따른 진공 펌프가 전기 모터에 의해 구동될 수 있다. 여기에서, 내연 기관 구동부가 스위칭 오프될 때의 자동차를 위한 진공 펌프의 동작 중의 소음 발생에 대한 요건은 자동차를 위한 진공 펌프가 내연 기관 구동부에 의해 구동되는 종래의 자동차에서보다 높다. 본 발명에 따른 소음 소산 구조물은 유리하게는 자동차를 위한 진공 펌프의 동작 중의 소음 발생에 유리한 영향을 미치는 주파수 편이(frequency shift)를 가능케 한다. 더욱이, 소음 소산 구조물은 음향 포위부의 강도에 관한 상승을 가능케 한다. 소음 소산 구조물은 음향 포위부의 내부에 소음 감쇠 체적부를 한정한다. 펌프 하우징 표면은 소음 소산 구조물로부터 이격된다.
자동차를 위한 진공 펌프의 추가의 양호한 예시 실시예에서, 소음 소산 구조물은 벌집 구조물(honeycomb structure)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 벌집 구조물은 음향 포위부의 음향 성질에 관한 개선에 대해 본 발명과 관련하여 특히 유리한 것으로 입증되었다. 더욱이, 음향 포위부의 강도에 관한 상승이 간단한 방식으로 벌집 구조물에 의해 성취될 수 있다.
자동차를 위한 진공 펌프의 추가의 양호한 예시 실시예에서, 소음 소산 구조물은 다수개의 오목부를 갖는 것을 특징으로 한다. 오목부는 바람직하게는 음향 포위부의 1개의 표면 또는 전체의 내부 영역에 걸쳐 실질적으로 균질하게 분포된다. 오목부의 배열 및 구성은 음향 포위부의 음향 성질에 대해 최적화된다.
자동차를 위한 진공 펌프의 추가의 양호한 예시 실시예에서, 오목부는 각각의 경우에 다각형 특히 육각형 외형을 갖는 것을 특징으로 한다. 오목부의 다각형 외형은 바람직하게는 육면형 또는 육각형이다. 오목부는 유리하게는 다면체를 형성하고, 다면체의 표면은 음향 포위부의 음향 성질에 대해 최적화된다.
자동차를 위한 진공 펌프의 추가의 양호한 예시 실시예에서, 소음 감쇠 재료로 제조되고 소음 소산 구조물 내로 연장되지 않거나 부분적으로만 연장되는 적어도 1개의 감쇠 본체가 소음 감쇠 체적부 내에 배열되는 것을 특징으로 한다. 소음 감쇠 재료는 바람직하게는 플라스틱 폼(plastic foam) 특히 멜라민 폼이다. 소음이 소음 감쇠 재료에 의해 간단한 방식으로 음향 포위부의 내부에 흡수될 수 있다.
자동차를 위한 진공 펌프의 추가의 양호한 예시 실시예에서, 음향 포위부는 원형 원통형 외피형 본체 그리고 외향으로 돔형의 저부(outwardly domed bottom)를 갖는 포트형 방식(pot-like manner)으로 구성되는 것을 특징으로 한다. 원형 원통형 외피형 본체는 반경 방향으로 음향 포위부의 내부에 감쇠 체적부를 한정한다. 바람직하게는 볼록하게 외향으로 돔형의 저부는 축 방향으로 음향 포위부의 내부에 감쇠 체적부를 한정한다. 용어 축 방향은 자동차의 진공 펌프 특히 자동차의 진공 펌프의 로터(rotor)의 회전 축과 관련된다. 축 방향은 자동차의 진공 펌프의 회전 축의 방향 또는 그에 평행한 방향을 의미한다. 반경 방향은 자동차의 진공 펌프의 회전 축에 대한 횡단 방향을 의미한다.
자동차를 위한 진공 펌프의 추가의 양호한 예시 실시예에서, 소음 소산 구조물은 음향 포위부의 외향으로 돔형의 저부의 내부측 상에 구성되는 것을 특징으로 한다. 이러한 배열은 본 발명과 관련하여 특히 유리한 것으로 입증되었다. 더욱이, 외향으로 돔형의 저부의 내부측 상의 소음 소산 구조물의 구성은 간단하게 그리고 비싸지 않게 제조될 수 있다.
자동차를 위한 진공 펌프의 추가의 양호한 예시 실시예에서, 소음 소산 구조 요소가 음향 포위부의 원형 원통형 외피형 본체의 내부측 상에 구성되는 것을 특징으로 한다. 이들은 바람직하게는 축 방향으로 연장되는 리브(rib)이다. 리브는 유리하게는 내부측을 향해 반경 방향으로 어떤 지점까지 테이퍼로 형성되는 삼각형 단면을 갖는다.
자동차를 위한 진공 펌프의 추가의 양호한 예시 실시예에서, 음향 포위부의 원형 원통형 외피형 본체는 외부측 상의 보강 리브를 갖는 것을 특징으로 한다. 보강 리브에 의해, 음향 포위부의 강도가 간단한 방식으로 상당히 상승될 수 있다.
자동차를 위한 진공 펌프의 추가의 양호한 예시 실시예에서, 음향 포위부는 출구 개구를 갖는 것을 특징으로 한다. 출구 개구는 음향 포위부의 내부로부터의 작업 매체 특히 공기의 배출을 가능케 한다. 출구 개구는 바람직하게는 실질적으로 축 방향으로 연장된다.
자동차를 위한 진공 펌프의 추가의 양호한 예시 실시예에서, 음향 포위부는 외부측 상의 지지 구조물을 갖고, 지지 구조물은 출구 개구를 포위하는 것을 특징으로 한다. 지지 구조물은 예컨대 복수개의 칼럼형 돌출부(column-like projection)를 포함하고, 칼럼형 돌출부의 자유 단부는 출구 개구의 커버링(covering)을 위한 지지 표면을 제공한다. 이러한 형태의 커버링이 음향 포위부의 내부로의 출구 개구를 통한 오염물의 바람직하지 않은 진입을 방지한다. 그러나, 여기에서, 커버링은 여전히 음향 포위부의 내부로부터 출구 개구를 통한 외부측으로의 공기 등의 작업 매체의 배출을 가능케 한다.
자동차를 위한 진공 펌프의 추가의 양호한 예시 실시예에서, 음향 포위부는 플랜지형 방식으로 멀어지게 경사지는 원주 방향 모서리를 갖는 것을 특징으로 한다. 플랜지형 방식으로 멀어지게 경사지는 원주 방향 모서리에는 바람직하게는 복수개의 체결 아일릿이 구비된다. 체결 아일릿은 체결 수단이 이들을 통해 안내되도록 기능한다.
자동차를 위한 진공 펌프의 추가의 양호한 예시 실시예에서, 음향 포위부는 플라스틱 재료로부터 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다. 음향 포위부가 형성되는 플라스틱 재료는 유리하게는 펌프 하우징 표면을 갖는 펌프 하우징 커버가 형성되는 추가의 재료와 특히 그 경도에 대해 상이하다. 펌프 하우징 표면을 갖는 펌프 하우징 커버는 유리하게는 알루미늄 재료 특히 분무-형성 알루미늄 재료로부터 형성된다. 위에서 설명된 특징들을 갖는 음향 포위부는 유리하게는 사출 성형 공정을 사용하여 제조될 수 있다.
자동차를 위한 진공 펌프의 추가의 양호한 예시 실시예에서, 음향 포위부는 섬유-보강 폴리아미드 재료로부터 형성되는 것을 특징으로 한다. 이것은 유리하게는 코드 지정명 PA66GF30을 갖는 폴리아미드 재료이다.
나아가, 본 발명은 위에서-설명된 자동차를 위한 진공 펌프를 위한 음향 포위부에 관한 것이다. 음향 포위부는 별개로 시판될 수 있다.
본 발명의 추가의 장점, 특징 및 세부 사항은 다양한 예시 실시예가 도면을 참조하여 상세하게 설명되는 다음의 설명으로부터 비롯된다.
도 1은 자동차를 위한 본 발명에 따른 진공 펌프의 분해도를 도시하고 있다.
도 2는 도 1로부터의 자동차를 위한 진공 펌프의 사시도를 도시하고 있다.
도 3은 도 1 및 2로부터의 자동차를 위한 진공 펌프의 제1 길이 방향 단면도를 도시하고 있다.
도 4는 도 1 및 2로부터의 자동차를 위한 진공 펌프의 제2 길이 방향 단면도를 도시하고 있다.
도 5는 도 1 내지 4로부터의 자동차를 위한 진공 펌프의 분리 요소의 사시도를 도시하고 있다.
도 6은 도 5로부터의 분리 요소의 단면 사시도를 도시하고 있다.
도 7은 도 6으로부터의 세부 확대 단면도를 도시하고 있다.
도 8은 도 1 내지 4로부터의 자동차를 위한 진공 펌프의 음향 포위부의 길이 방향 단면도를 도시하고 있다.
도 9는 위로부터 경사지게 도 8로부터의 음향 포위부의 사시도를 도시하고 있다.
도 10은 아래로부터 경사지게 도 8 및 9로부터의 음향 포위부의 사시도를 도시하고 있다.
도 11은 아래로부터 도 8 내지 10으로부터의 음향 포위부의 사시도를 도시하고 있다.
도 1 내지 4는 상이한 도면으로 펌프 하우징(3)을 갖는 차량을 위한 본 발명에 따른 진공 펌프(1)를 도시하고 있다. 펌프 하우징(3)은 펌프 커버(5)에 나사 결합되는 하우징 포트(도시되지 않음)를 포함한다. 흡입 커넥터가 하우징 포트 내로 합체될 수 있고, 흡입 커넥터를 거쳐 자동차를 위한 진공 펌프(1)가 구동될 때에 공기 등의 작업 매체가 펌프 하우징(3)의 내부의 작업 공간 내로 흡입된다.
자동차를 위한 진공 펌프(1)는 복수개의 베인 및 로터를 갖는 베인 셀 펌프로서 구성된다. 로터는 전기 모터에 구동-연결된다. 베인 셀 펌프의 일반적인 구성 및 기능은 예컨대 국제 공개 제WO 2004/074687 A2호 및 제WO 2011/134448 A2호에 기재되어 있다.
전기 모터에 의해 구동되는 자동차를 위한 진공 펌프(1)는 윤활유 없이 즉 오일을 사용하지 않는 방식으로 동작된다. 오일을 사용하지 않는 방식으로 동작되고 전기 모터에 의해 구동되는 자동차를 위한 진공 펌프(1)는 내연 기관 구동부에 추가하여 추가의 구동부 예컨대 전기 모터 구동부를 포함하는 자동차 내로 설치된다.
내연 기관 구동부가 스위칭 오프될 때에, 전기 모터에 의해 구동되는 자동차를 위한 진공 펌프(1)가 그 다음에 예컨대 진공 부스터로서 구성되는 브레이크 부스터 내에 진공을 생성하기 위해 자동차 내에서 동작된다. 자동차를 위한 진공 펌프(1)의 본 발명에 따른 설계에 의해, 바람직하지 않은 소음 발생이 동작 중에 특히 자동차의 내연 기관 구동부가 정지되거나 스위칭 오프될 때에 감소될 수 있다.
펌프 하우징 표면(8)으로부터 멀리 떨어져 대면하는 그 측면에서, 펌프 커버(5)가 자동차를 위한 진공 펌프(1)의 작업 공간을 한정한다. 통로 개구(10)가 펌프 하우징 표면(8) 내에 제공되고, 통로 개구(10)는 자동차를 위한 진공 펌프(1)의 작업 공간으로부터의 작업 매체 특히 공기의 통과를 가능케 한다. 통로 개구(10)는 슬롯으로서 구성되고, 평면도에서 원호의 형태를 갖는다. 그 형상으로 인해, 통로 개구(10)는 통로 키드니(passage kidney)로도 불린다.
펌프 하우징 표면(8)을 갖는 펌프 커버(5)는 3개의 체결 리세스(11, 12, 13)가 외부측 상에 방사상으로 구성되는 실질적으로 원형 디스크의 형상을 갖는다. 체결 리세스(11 내지 13)는 체결 수단이 안내되도록 기능하는 관통 구멍을 한정한다.
펌프 커버(5)는 알루미늄 재료로부터 형성된다. 알루미늄 재료는 바람직하게는 분무-형성 알루미늄 재료이다. 분무-형성 알루미늄 재료는 15% 초과의 실리콘 함량을 갖고, 경질의 재료 입자를 함유한다. 알루미늄 재료는 바람직하게는 실리콘에 추가하여 철 또는 니켈 등의 다른 원소를 또한 함유할 수 있는 합금 내에 존재한다. 경질의 재료 입자는 바람직하게는 실리콘 탄화물로부터 형성된다.
분리 요소(20) 및 음향 포위부(30)가 펌프 커버(5)의 펌프 하우징 표면(8)에 부착된다. 분리 요소(20)는 펌프 커버(5)와 실질적으로 동일한 형상을 갖지만, 펌프 커버(5)와 상이한 재료로부터 형성된다. 3개의 체결 아일릿(21, 22, 23)이 분리 요소(20)의 외부측 상에 방사상으로 구성되고, 체결 아일릿(21, 22, 23)은 펌프 커버(5) 상의 체결 리세스(11 내지 13)와 함께 펌프 하우징 포트(도시되지 않음)에 분리 요소(20), 음향 포위부(30) 및 펌프 커버(5)를 체결하도록 기능한다.
분리 요소(20)는 펌프 커버(5)로부터 진동에 관하여 음향 포위부(30)를 분리한다. 이러한 목적을 위해, 분리 요소(20)는 펌프 커버(5)가 형성되는 알루미늄 재료에 비해 비교적 연질인 실리콘 고무 재료로부터 형성된다. 실리콘 고무 재료는 바람직하게는 30 내지 40의 쇼 경도(Shore hardness)를 갖는다. 결과적으로, 고체-전달 소음이 펌프 커버(5)로부터 음향 포위부(30)로 전달되는 것이 유리하게 방지될 수 있다. 음향 포위부(30)는 분리 요소(20)에 의해 펌프 커버(5)로부터 진동에 관하여 분리된다.
소음 분리 기능에 추가하여, 분리 요소(20)는 밀봉 기능을 또한 수행한다. 분리 요소(20)는 실질적으로 원형 디스크의 형상을 갖는 본체(25)를 포함한다. 각각의 경우에, 2개의 환형 비드(26; 27)가 양측 상에서 본체(25)의 외부측 상에 방사상으로 구성된다.
2개의 환형 비드(26)는 펌프 하우징 면(8)에 대면하는 분리 요소(20)의 그 표면 상에 구성된다는 것이 도 5 내지 7에서 관찰될 수 있다. 2개의 환형 비드(27)는 펌프 하우징 표면(8)으로부터 이격 방향을 향하는 분리 요소(20)의 그 표면 상에 구성된다.
여기에서, 환형 비드(26; 27)는 서로에 대해 동축으로 배열되는 환형 링의 형상을 갖는다. 환형 비드(26; 27)는 원호 형상의 단면을 갖고, 분리 요소(20)의 본체(25)에 일체로 연결된다. 마찬가지로 분리 요소(20)의 본체(25)에 일체로 연결되는 체결 아일릿(21 내지 23)은 환형 비드(26; 27) 외부측에 방사상으로 구성된다.
더욱이, 분리 요소(20)는 밸브 기능을 수행한다. 이러한 목적을 위해, 밸브(28)가 분리 요소(20) 내로 합체된다. 밸브(28)는 덕빌 밸브로서 구성되고, 분리 요소(20)의 본체(25)에 일체로 연결된다. 밸브(28)의 덕빌은 펌프 하우징 표면(8)으로부터 음향 포위부(30)의 내부로 연장된다.
여기에서, 예컨대 도 3에서 관찰되는 것과 같이, 밸브(28)는 펌프 커버(5)의 통로 개구(10) 위에 배열된다. 통로 개구(10)를 통해 탈출되는 공기 등의 작업 매체가 그에 따라 밸브(28)를 통해 음향 포위부(30)의 내부로 진행된다.
음향 포위부(30)는 그 자체가 도 8 내지 11에서 다양한 도면으로 도시되어 있다. 외부측 상에 방사상으로, 음향 포위부(30)는 3개의 체결 아일릿(31, 32, 33)을 보유한 체결 플랜지를 갖는다. 체결 아일릿(31 내지 33)은 나사(35, 36, 37)가 이들을 통해 안내되도록 기능하고, 나사(35, 36, 37)의 도움으로써 음향 포위부(30)가 분리 요소(20) 및 펌프 커버(5)와 함께 펌프 하우징(3)의 펌프 하우징 포트(도시되지 않음)에 체결될 수 있다.
분리 요소(20) 및 펌프 커버(5)에 비해, 음향 포위부(30)는 펌프 커버(5) 및 분리 요소(20)가 형성되는 재료와 상이한 제3 재료로부터 형성된다. 음향 포위부(30)는 펌프 커버(5) 및 분리 요소(20)가 형성되는 재료와 상이한 경도를 갖는 플라스틱 재료로부터 형성된다.
여기에서, 음향 포위부(30)는 유리하게는 폴리아미드 재료 특히 유리 섬유가 보강된 폴리아미드 재료로부터 형성된다. 결과적으로, 우선 자동차를 위한 진공 펌프(1)의 음향 포위부(30)의 중량이 최적화될 수 있다. 더욱이, 자동차를 위한 진공 펌프(1)의 제조 비용이 감소될 수 있다. 음향 포위부(30)는 유리하게는 사출 성형 공정을 사용하여 제조된다.
폴리아미드 재료는 바람직하게는 유리 섬유가 보강된 폴리아미드이고, 코드 지정명 PA66GF30을 갖는다. 본 발명의 추가의 태양에 따르면, 폴리아미드 재료 PA66GF30은 소음 감소를 위해 기능한다. 더욱이, 플라스틱 재료는 화학 약품에 내성이다. 이러한 종류의 폴리아미드 재료가 예컨대 엔진 커버 내에서의 소음 감소에 사용된다.
음향 포위부(30)는 실질적으로 직선형 원형 원통형 외피의 형상을 갖는 본체(40)를 포함한다. 본체(40)는 실질적으로 포트형의 음향 포위부(30)의 포트 벽을 제공한다.
체결 아일릿(31 내지 33)을 갖는 체결 플랜지를 제공하는 원주 방향 모서리(42)가 본체(40)의 (도 8 및 9에서의) 하부 단부로부터 멀어지게 경사져 있다. 체결 아일릿(31 내지 33)은 본체(40)에 일체로 연결된다. 본체(40) 및 원주 방향 모서리(42)에 일체로 연결되는 보강 리브(44)가 본체(40)의 외부측 상에 방사상으로 구성된다.
도 8 및 9에서의 그 상부 단부에서, 본체(40)는 포트형 음향 포위부(30)의 포트 저부를 제공하는 볼록하게 외향으로 만곡된 돔형 저부(45)로 합병된다. 외부측 상에서, 돔형 저부(45)는 중심 원형 표면(46)을 갖는다. 더욱이, 볼록하게 외향으로의 돔형 저부(45)는 음향 포위부(30)의 내부로부터 자동차를 위한 진공 펌프(1)의 주위 내로의 공기 등의 작업 매체의 배출을 가능케 하는 출구 개구(48)를 갖는다.
자동차를 위한 진공 펌프(1)의 조립된 상태에서, 예컨대 도 3에서 관찰되는 것과 같이, 출구 개구(48)는 밸브(28)와 관련된 통로 개구(10)에 대해 정반대로 배열된다. 정반대 배열의 결과로서, 출구 개구(48)는 밸브(28)와 관련된 통로 개구(10)로부터 최대한 멀리 이격된다. 출구 개구(48)는 통로 개구(10)와 같이 실질적으로 축 방향으로 연장된다. 축 방향은 자동차를 위한 진공 펌프(1)의 회전 축에 평행한 방향 또는 그 회전 축의 방향을 의미한다.
출구 개구(48)는 지지 구조물(50)에 의해 포위된다. 지지 구조물(50)은 3개의 칼럼(51, 52, 53)을 포함한다. 칼럼(51 내지 53)의 자유 단부는 출구 개구(48) 약간 위에 배열될 수 있는 커버링(도시되지 않음)을 위한 지지 표면을 제공한다. 이러한 형태의 커버링은 출구 개구(48)를 통한 음향 포위부(30)의 내부로의 오염물의 바람직하지 않은 침입을 방지한다. 그러나, 커버링은 음향 포위부(30)의 내부로부터의 출구 개구(48)를 통한 작업 매체의 배출이 악화되지 않거나 약간만 악화되는 방식으로 구성 및 배열되어야 한다.
음향 포위부(30)는 돔형 저부(45)의 내부측 상의 소음 소산 구조물(60)을 갖는다는 것이 도 3 내지 11에서 관찰된다. 소음 소산 구조물(60)은 돔형 저부(45)의 영역에 걸쳐 내부측 상에 분포되는 다수개의 오목부(61)를 포함한다. 오목부(61)는 벌집형 구성으로 되어 있고, 각각의 경우에 평면도에서 관찰될 때에 실질적으로 육각형의 원주부를 갖는다. 전체적으로, 오목부는 음향 포위부(30)의 내부에서의 공기-전달 소음에 최적화된 다면체의 형상을 갖는다.
그 음향 성질에 대해 음향 포위부(30)를 더욱 최적화하기 위해, 소음 흡수 재료로부터 제조되는 감쇠 본체가 분리 요소(20)와 음향 포위부(30)의 돔형 저부(45) 사이에서 음향 포위부(30)의 내부에 배열될 수 있다. 소음 흡수 재료는 유리하게는 소음 흡수를 위한 플라스틱 폼 특히 멜라민 플라스틱 폼이다.
분리 요소(20)의 체결 아일릿(21 내지 23)은 각각의 경우에 칼라 슬리브(65, 66, 67)와 결합된다는 것이 도 5 내지 7에서 관찰된다. 도 7에서 관찰되는 것과 같이, 칼라 슬리브(65 내지 67)는 각각의 경우에 각각의 체결 아일릿(21)으로부터 나오는 1개의 슬리브(68)를 포함한다. 칼라(69)가 슬리브(68)의 자유 단부에 구성된다. 칼라(69)는 칼라 슬리브(65)의 자유 단부를 향해 테이퍼로 형성된다. 칼라 슬리브(65)의 칼라(69) 및 슬리브(68)는 체결 아일릿(21)에 일체로 연결된다.
음향 포위부(30)의 본체(40)에는 그 내부측 상에 다수개의 소음 소산 구조 요소(71)가 구비된다는 것이 도 10 및 11에서 관찰된다. 소음 소산 구조 요소(71)는 음향 포위부(30)의 본체(40)에 일체로 연결되는 리브이다. 리브는 각각의 경우에 내부측으로 방사상으로 어떤 지점까지 테이퍼로 형성되는 삼각형 단면을 갖는다.
1: 자동차를 위한 진공 펌프
3: 펌프 하우징
5: 펌프 커버
8: 펌프 하우징 표면
10: 통로 개구
11: 체결 리세스
12: 체결 리세스
13: 체결 리세스
20: 분리 요소
21: 체결 아일릿
22: 체결 아일릿
23: 체결 아일릿
25: 본체
26: 환형 비드
27: 환형 비드
28: 밸브
30: 음향 포위부
31: 체결 아일릿
32: 체결 아일릿
33: 체결 아일릿
35: 나사
36: 나사
37: 나사
40: 본체
42: 원주 방향 모서리
44: 보강 리브
45: 돔형 저부
46: 중심 원형 표면
48: 출구 개구
50: 지지 구조물
51: 칼럼
52: 칼럼
53: 칼럼
60: 소음 소산 구조물
61: 오목부
65: 칼라 슬리브
66: 칼라 슬리브
67: 칼라 슬리브
68: 슬리브
69: 칼라
71: 소음 소산 구조 요소

Claims (15)

  1. 소음 감쇠 체적부를 한정하는 음향 포위부(30)가 부착되는 펌프 하우징 표면(8)을 갖는 자동차를 위한 진공 펌프에 있어서, 다기능 분리 요소(20)가 펌프 하우징 표면(8)과 음향 포위부(30) 사이에 배열되고, 분리 요소(20)는 소음 분리 기능에 추가하여 밀봉 기능 및 밸브 기능의 양쪽 모두를 수행하는, 것을 특징으로 하는 자동차를 위한 진공 펌프.
  2. 제1항에 있어서, 다기능 분리 요소(20)는 탄성 중합체 재료로부터 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차를 위한 진공 펌프.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 밸브(28)가 분리 요소(20) 내로 합체되는 것을 특징으로 하는 자동차를 위한 진공 펌프.
  4. 제3항에 있어서, 밸브(28)는 덕빌 밸브로서 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차를 위한 진공 펌프.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 밸브(28)는 음향 포위부(30) 내의 출구 개구(48)에 대해 오프셋 상태로 배열되는 것을 특징으로 하는 자동차를 위한 진공 펌프.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 분리 요소(20)는 음향 포위부(30)와 대면하는 측면 상의 적어도 1개의 환형 비드(26)를 갖는 것을 특징으로 하는 자동차를 위한 진공 펌프.
  7. 제1항 내지 제6항 중 한 항에 있어서, 분리 요소(20)는 펌프 하우징 표면(8)과 대면하는 측면 상의 적어도 1개의 환형 비드(27)를 갖는 것을 특징으로 하는 자동차를 위한 진공 펌프.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 분리 요소(20)는 음향 포위부(30)가 펌프 하우징 표면(8)으로부터 음향적으로 분리되는 방식으로 구성 및 배열되는 것을 특징으로 하는 자동차를 위한 진공 펌프.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 분리 요소(20), 음향 포위부(30) 및 펌프 하우징 표면(8)은 음향 포위부(30)가 펌프 하우징 표면(8)으로부터 진동에 관하여 분리되도록 상이한 경도를 갖는 것을 특징으로 하는 자동차를 위한 진공 펌프.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 펌프 하우징 표면(8)은 펌프 커버(5) 상에 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차를 위한 진공 펌프.
  11. 제10항에 있어서, 펌프 하우징 표면(8)을 갖는 펌프 커버(5)는 알루미늄 재료로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차를 위한 진공 펌프.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 분리 요소(20)는 실질적으로 원형 디스크의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 자동차를 위한 진공 펌프.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 체결 아일릿(21-23)이 분리 요소(20)의 외부측 상에 방사상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차를 위한 진공 펌프.
  14. 제12항에 있어서, 체결 아일릿(21-23)은 칼라 슬리브(65, 66, 67)에 일체로 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차를 위한 진공 펌프.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 것과 같은 자동차를 위한 진공 펌프(1)를 위한 분리 요소(20).
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