(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
騒音減衰量を画定する騒音吸収蓋（３０）が据え付けられたポンプハウジング表面（８）を有する自動車用真空ポンプであって、前記ポンプハウジング表面（８）と前記騒音吸収蓋（３０）との間に両面粘着コネクタ（６０）が配置され、前記粘着コネクタが、騒音分離機能に加えて、封止機能および締結機能の両方を実行し、前記粘着コネクタが前記ポンプハウジング表面（８）と前記騒音吸収蓋（３０）との間の唯一の締結手段として機能することを特徴とする、自動車用真空ポンプ。
【請求項２】
前記両面粘着コネクタ（６０）が、粘弾性材料で一体に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の自動車用真空ポンプ。
【請求項３】
前記両面粘着コネクタ（６０）が、アクリレートで作成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の自動車用真空ポンプ。
【請求項４】
前記両面粘着コネクタ（６０）が、環状構造であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の自動車用真空ポンプ。
【請求項５】
前記両面粘着コネクタ（６０）が、略円形構造であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の自動車用真空ポンプ。
【請求項６】
前記両面粘着コネクタ（６０）が、ポンプカバー（５）および前記騒音吸収蓋（３０）の追加的な締結突出部を粘着接合する表面を有することを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の自動車用真空ポンプ。
【請求項７】
前記両面粘着コネクタ（６０）が、前記騒音吸収蓋（３０）が前記ポンプカバー（５）から音響分離される態様で実施および配置されることを特徴とする、請求項６に記載の自動車用真空ポンプ。
【請求項８】
前記両面粘着コネクタ（６０）と、前記騒音吸収蓋（３０）と、前記ポンプハウジング表面（８）とが、異なる硬さを有し、その結果、前記騒音吸収蓋（３０）が前記ポンプカバー（５）から振動分離されることを特徴とする、請求項７に記載の自動車用真空ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、騒音減衰量を画定する騒音吸収蓋が据え付けられたポンプハウジング表面を有する自動車用真空ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
環境保護に関連してますます厳しくなる規制の一環として、自動車メーカーは、効率的かつ低消費なエンジンの設計を求められている。ほとんどすべての車両では、自動始動停止システムが既に利用可能である。さらに、惰性走行時に内燃機関をオフに切り換える可能性がますます高まっている。
【０００３】
そのように内燃機関を切り換える概念では、制動力のサーボ支援のために機械式の真空ポンプを使用することはほぼ不可能である。よって、最新用途のための電気式の真空ポンプが求められている。これらの真空ポンプは、しばしば乾式で動作する。なぜなら、油を用いる真空ポンプを、動作している内燃機関に依存する態様で設けることも、もはや不可能だからである。
【０００４】
内燃機関のエンジン騒音がなくなると、真空ポンプの作動騒音が耳に付くようになる。これらの作動騒音を最小化するために、構造伝達騒音および空気伝達騒音を軽減するさまざまな手段が実装される。
【０００５】
文献ＷＯ２０１１／１３４４４８Ａ２は、ポンプハウジングを有する真空ポンプを開示している。このポンプでは、少なくとも１つのポンプハウジング部が、プラスチック層が間に配置された２つの金属板層を備えるサンドイッチ型の金属板材料で形成されている。このプラスチック層により、金属板層は互いに振動分離される。真空ポンプは、サンドイッチ型の金属板材料から形成される消音器を備えることができる。騒音吸収蓋を備える真空ポンプは、ＰＣＴ／ＤＥ２０１３／１００３７０（先行文献ではない）より知られている。加えて、多機能な分離要素が、ポンプハウジング表面と騒音吸収蓋との間に配置される。この騒音吸収蓋は、封止機能を実行し、さらにこの先行技術では、騒音分離機能に加えて弁機能も実行する。
【０００６】
分離要素は、特に自動車用真空ポンプの作動時に発生する振動および／または構造伝達騒音に関して、騒音吸収蓋を音響分離する役割を果たす。分離要素によってもたらされる騒音吸収蓋の音響分離により、自動車用真空ポンプの作動時における不必要な騒音の展開を大幅に軽減することができる。分離要素は、自動車用真空ポンプの環境に対するポンプハウジング表面と騒音吸収蓋との間の封止も形成する。よって、ポンプハウジング表面と騒音吸収蓋との間の独立した封止を省略することができる。
【０００７】
しかし、騒音吸収蓋により空気伝達騒音を減衰し、分離要素により構造伝達騒音を減衰する手法を使用して、すべての構造伝達騒音を抑制すること、特に共振周波数の騒音ピークを低減することは不可能である。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の目的は、騒音減衰量を画定する騒音吸収蓋が据え付けられたポンプハウジング表面を有する自動車用真空ポンプを、自動車用真空ポンプの作動時における騒音の不必要な展開の観点で、さらに最適化することである。
【０００９】
この目的は、騒音減衰量を画定する騒音吸収蓋が据え付けられたポンプハウジング表面を有する自動車用真空ポンプであって、ポンプハウジング表面と騒音吸収蓋との間に両面粘着コネクタが配置され、この粘着コネクタが、騒音分離機能に加えて、ポンプハウジング表面と騒音吸収蓋との間の封止機能および連結機能を実行する自動車用真空ポンプにより達成される。
【００１０】
組み立てを容易にするために、ここでは両面粘着コネクタ（６０）を粘弾性材料で一体に形成すると有利である。
【００１１】
ここで、アクリレートでできた両面粘着コネクタ（６０）を使用すると、特に有利であることが確認された。
【００１２】
ここでは、両面粘着コネクタが環状構造であると有利である。この場合、環状の粘着コネクタが連結される構成要素の輪郭に従うことは必ずしも必須ではなく、標準的な寸法の粘着コネクタを使用することができる。
【００１３】
両面粘着コネクタは、略円形構造であると有利である。
【００１４】
締結領域を増やすために、両面粘着コネクタ用の騒音吸収蓋が粘着接合のための表面を有し、および／または締結突出部がポンプカバーおよび騒音吸収蓋に設けられていると有利である。
【００１５】
両面粘着コネクタは、騒音吸収蓋がポンプハウジング表面から音響分離される態様で実施および配置されると有利であり、これにより、構造伝達騒音を最小化することができる。
【００１６】
両面粘着コネクタと、騒音吸収蓋と、ポンプハウジング表面とが、騒音吸収蓋がポンプハウジング表面から実質的に振動分離される態様で異なる硬さを有し、よって結合される表面の平坦度からの逸脱に関する公差をも相殺する実施形態は、特に有利である。
【００１７】
本発明のさらなる利点、特徴、および詳細は、さまざまな例示的実施形態について図面を参照しながら詳細に説明している以下の説明より明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】先行技術における自動車用真空ポンプの騒音吸収蓋の分解図である。
【図２】騒音吸収蓋を備えた、本発明のポンプハウジングを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１および図２は、ポンプハウジング３を有する、本発明の自動車用真空ポンプ１の一部を示す。ポンプハウジング３は、ポンプカバー５にねじ留めされるハウジングポット（図示せず）を備える。ハウジングポットに吸引連結部を一体化することが可能である。この吸引連結部を介して、自動車用真空ポンプ１が駆動されたときに、空気や二酸化炭素などの気体媒体である作動媒体が、ポンプハウジング３の内部にある作業室に導入される。
【００２０】
自動車用真空ポンプ１は、１つまたは複数の羽根とロータとを有する羽根ポンプとして実施される。ロータは、駆動の観点から、電気モータに連結される。羽根ポンプの全般的な構造および作動については、文献ＷＯ２０１１／１３４４４８Ａ２等で説明されている。
【００２１】
電気モータにより駆動される自動車用真空ポンプ１は、潤滑油なしで作動する。潤滑油なしで作動し、電気モータにより駆動される自動車用真空ポンプ１は、自動車に設置される。自動車は、内燃機関に加えて、電気モータ駆動装置などのさらなる駆動装置を備え得る。
【００２２】
内燃機関駆動装置がオフに切り換えられたとき、電気モータにより駆動される自動車用真空ポンプ１は、たとえば真空型ブースタとして実現されるブレーキブースタで減圧を生成するために、自動車で作動する。
【００２３】
ポンプカバー５は、ポンプハウジング表面８とは反対の側で、自動車用真空ポンプ１の作業室を画定する。ポンプハウジング表面８には、自動車用真空ポンプ１の作業室から気体作動媒体が通過することを可能にする通路開口１０が設けられる。通路開口１０は長孔として実施され、平面視で円弧の形状を有する。
【００２４】
ポンプハウジング表面８を有するポンプカバー５は、本質的に円形ディスクの形状を有し、この形状の径方向外側に３つの締結凹部１１、１２、１３が形成される。締結凹部１１〜１３は、締結手段を通すことができる貫通孔を定める。
【００２５】
ポンプカバー５は、アルミニウム材料で形成される。アルミニウム材料は、スプレー圧密アルミニウム材料であることが好ましい。スプレー圧密アルミニウム材料は、１５パーセント超のシリコン成分を有し、硬質材料の粒子を含むことが好ましい。アルミニウム材料は、シリコンに加えて鉄やニッケルなどの他の成分をも含むことができる、合金の形態であることが好ましい。硬質材料の粒子は、炭化シリコンにより形成されることが好ましい。
【００２６】
分離要素２０および騒音吸収蓋３０は、ポンプカバー５のポンプハウジング表面８に取り付けられる。分離要素２０は、ポンプカバー５と実質的に同じ形状を有するが、ポンプカバー５とは異なる材料で形成される。分離要素２０の径方向外側に、３つの締結突出部２１、２２、２３が形成される。これらの突出部は、ポンプカバー５の締結凹部１１〜１３と共に、分離要素２０およびポンプカバー５の騒音吸収蓋３０をポンプハウジングポット（図示せず）に締結するために使用される。可撓性ブシュが締結突出部に配置され、または代替で一体に形成され、締結手段、すなわちねじを包囲する。
【００２７】
分離要素２０は、騒音吸収蓋３０をポンプカバー５から振動的に分離する。この目的のために、この例では、分離要素２０は、ポンプカバー５が形成されるアルミニウム材料と比べて比較的柔軟であるシリコンゴム材料で形成される。
【００２８】
騒音分離機能に加えて、分離要素２０は封止機能も実行する。分離要素２０は、本質的に円形ディスクの形状を有する本体２５を備える。２つの環状ビードが、本体２５の両側の径方向外側に形成される。
【００２９】
分離要素２０は、弁機能をさらに実行する。この目的のために、弁２８が分離要素２０に一体化されている。弁２８は、ダックビル弁として実施され、分離要素２０の本体２５に一体に連結される。弁２８のダックビルは、ポンプハウジング表面８から騒音吸収蓋３０の内部に延長している。
【００３０】
騒音吸収蓋３０は、径方向外側に、３つの締結突出部３１、３２、３３を具備する締結突縁を有する。締結突出部３１〜３３は、ねじ３５、３６、３７の通路に使用される。これらのねじを利用して、騒音吸収蓋３０を、分離要素２０およびポンプカバー５と共に、ポンプハウジング３のポンプハウジングポット（図示せず）に締結することができる。
【００３１】
騒音吸収蓋３０は、ポンプカバー５および分離要素２０が形成される材料とは硬さが異なるプラスチック材料で形成される。
【００３２】
分離要素２０はねじ３５、３６、３７を受け止めるブシュを有するが、これらのねじは、ポンプカバー５と騒音吸収蓋３０との間で構造伝達騒音を伝える。
【００３３】
図２は、本発明に係る解決策を示す。この解決策は、２つの構成要素であるポンプカバー５と騒音吸収蓋３０との間の、粘弾性の粘着コネクタ６０を利用した連結を示している。１つの例示的な実施形態では、３Ｍ−４９５９  Ｆというブランド名で入手できるタイプの、両面粘着接合を実現するアクリレート材料が使用される。この材料のアクリレート粘着芯は、２つの機能的粘着面と共に事実上不可分のユニットを形成する。従来の発泡粘着片と異なり、全体が粘弾性の粘着物は、堅牢で無応力な複合構造を形成する。さらに、粘着コネクタは、振動を減衰し、その独立気泡構造により封止効果を有する。
【００３４】
粘弾性の粘着コネクタ６０を使用することで、ポンプと騒音吸収蓋との間のねじ結合による騒音伝達が防止される。ポンプの回転数に基づく各高調波成分を伴って約２５０Ｈｚで伝搬する構造伝達騒音は、粘着コネクタにより、１０００Ｈｚ未満の周波数にきわめて限定された効率的な態様で抑制される。
【００３５】
ここで、真空ポンプの羽根回転に起因する周波数は１０ｄＢにきわめて限定的に減衰され、一方、構造伝達騒音の全体的なスペクトルは５ｄＢに減衰される。良好に軽減されるのが低域の周波数であることにより、主観的な騒音レベルの観点で大幅な改善が実現される。
【００３６】
最適な封止機能は、金属またはプラスチックの基板との粘着接合により達成され、封止要素、すなわち粘着コネクタが、追加の溝または構造を有する必要はない。ポンプカバー５の金属表面は、騒音吸収蓋のプラスチック表面にぴたりと結合される。
【００３７】
粘着コネクタは、ポンプカバーおよび騒音吸収蓋の外面輪郭に従うディスク形状のリングである。図２では、粘着コネクタは、騒音吸収蓋およびその周縁部４２の外面輪郭と面一である。しかし、粘着コネクタは、奥に入り込んだ態様で挿入および設置することが可能である。外面輪郭に従うことが必ずしも必要ではなく、十分な大きさの結合面が求められるだけなので、予め定められた外側半径を有する標準的な粘着コネクタを使用することができる。
【００３８】
図３は、粘着コネクタが配置されるポンプハウジング表面８を示す。左側は境界ａを含み、右側は面一の縁部を含む。見てわかるように、粘着コネクタをポンプの外面輪郭に適応させる必要がない場合、ポンプの外面輪郭の設計における自由度は大きい。
【００３９】
組み立てを簡素化するために、騒音吸収蓋の周縁部の表面等に浅い溝を設けて、粘着コネクタを簡単な態様で位置決めできるようにすることが可能である。締結、封止、および騒音分離のために、ポンプカバー５および騒音吸収蓋３０が締結突出部２１、３１等を有することは必須ではない。ポンプカバーおよび騒音吸収蓋は、これらの突起を省略し、よって少ない設置空間を占めるように作成することが可能である。
【００４０】
代替の実施形態では、締結表面を大きくするために、締結突出部を使用し、粘着コネクタの形状を適応させることができる。
【００４１】
有利な実施形態では、上述した材料からなる厚さ約３ｍｍの円形リングを使用する。
【００４２】
当業者が真空ポンプという用語を、従来的な真空の作成だけでなく、真空に近い減圧の作成をも描写する、非常に広い意味で解釈するのは、全く合理的である。提示された発明の原理は、達成される減圧に制限されない。
【符号の説明】
【００４３】
１  自動車用真空ポンプ
３  ポンプハウジング
５  ポンプカバー
８  ポンプハウジング表面
１０  通路開口
１１  締結凹部
１２  締結凹部
１３  締結凹部
２０  分離要素
２１  締結突出部
２２  締結突出部
２３  締結突出部
２５  本体
２８  弁
３０  騒音吸収蓋
３１  締結突出部
３２  締結突出部
３３  締結突出部
３５  ねじ
３６  ねじ
３７  ねじ
４２  周縁部
６０  粘着コネクタ
ａ  空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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