(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用電気真空ポンプ機構であって、
ハウジングアセンブリ（４）であって、前記ハウジングアセンブリ（４）は、入口開口部（３１）を有する入口開口機構（３０）と、出口開口部（３３）を有する出口開口機構（３２）とを有し、ポンプユニット（８）及び駆動モータ（６）を有し、前記ポンプユニット（８）はポンプロータハウジング（１４）を有し、前記ポンプロータハウジング（１４）は、入口側端壁（１６）及び出口側端壁（１８）とそれらの間に配置されたポンプロータハウジング部（２０）とで構成されて、ポンプロータ（３６）が中に設けられたポンプロータチャンバ（３５）を取り囲んでおり、前記駆動モータ（６）はモータロータ（１２）及びモータステータを有し、少なくとも１つの吸音手段（５０、５８、６０）がノイズ低減の為に設けられており、前記出口開口機構（３２）は吸音手段（５０、５８、６０）に接続されており、封止手段が前記ポンプロータチャンバ（３５）に接続されており、前記出口開口部（３３）に向けられている、前記ハウジングアセンブリ（４）を含み、
前記出口開口機構（３２）は、前記駆動モータ（６）及び前記ポンプユニット（８）に対して閉じている出口チャネル（６８）を含み、前記出口チャネル（６８）は、前記出口開口部（３３）の方向に見たときに、少なくとも１つの急な断面変化（７０）が、Ａ２／Ａ１≧３である封止手段として設計されており、Ａ２は、前記断面変化（７０）における吐出ガスの流れる方向に対する背後の副領域（６６）の断面積を表しており、Ａ１は、前記断面変化（７０）における吐出ガスの流れる方向に対する前方の副領域（６４）の断面積を表しており、
前記出口開口機構（３２）は、前記出口側端壁（１８）、前記ポンプロータハウジング部（２０）、及び前記入口側端壁（１６）において、連続するチャネルエレメント（６２、６４、６６）の形態のチャネル機構（６０）として設けられている、
ことを特徴とする自動車用電気真空ポンプ機構。
【請求項２】
前記出口チャネル（６８）の前記副領域（６６）は、前記断面変化（７０）における吐出ガスの流れる方向に対する背後の長さＬが１．５×Ｄ２以上であり、Ｄ２は前記副領域（６６）の断面の径を表すことを特徴とする、請求項１に記載の自動車用電気真空ポンプ機構。
【請求項３】
前記吸音手段（５０、５８、６０）は、直列に配列された少なくとも２つの吸音チャンバ（５０、５８）を含み、前記第１の吸音チャンバ（５０）は、第１の接続機構（４２）を介して前記ポンプロータチャンバ（３５）に流体的に接続されており、第２の接続機構（５４）を介して前記第２の吸音チャンバ（５８）に流体的に接続されており、前記第２の吸音チャンバ（５８）は前記出口開口機構（３２）に流体的に接続されており、少なくとも１つの吸音手段が、前記第２の接続機構（５４）及び／又は前記出口チャネル（６８）の為のチャネル機構（６０）における流路の形態で設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の自動車用電気真空ポンプ機構。
【請求項４】
前記第１の吸音チャンバ（５０）は前記出口側端壁（１８）に組み込まれていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の自動車用電気真空ポンプ機構。
【請求項５】
前記第１の吸音チャンバ（５０）は、前記出口側端壁（１８）の、前記ポンプロータ（３６）と反対の側に配置されたカバーエレメント（５２）によって構成されており、前記第２の接続機構（５４）は、前記出口側端壁（１８）にある溝（５６）として構成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の自動車用電気真空ポンプ機構。
【請求項６】
前記ハウジングアセンブリ（４）は、第２の吸音チャンバ（５８）が形成されるように前記出口側端壁（１８）の周囲を把持する閉鎖カバーエレメント（２２）を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の自動車用電気真空ポンプ機構。
【請求項７】
前記急な断面変化（７０）が、前記第２のチャネルエレメント（６４）と前記第３のチャネルエレメント（６６）との間に設けられることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の自動車用電気真空ポンプ機構。
【請求項８】
前記急な断面変化は、前記第２のチャネルエレメント（６４）においては、接触面が前記第２のチャネルエレメント（６４）と向き合うことで実現され、且つ／又は、前記第３のチャネルエレメント（６６）においては、接触面（７２）が前記第３のチャネルエレメント（６６）と向き合うことで実現されることを特徴とする、請求項７に記載の自動車用電気真空ポンプ機構。
【請求項９】
前記ポンプユニット（８）は前記駆動モータ（６）と同軸に配置されており、前記駆動ロータ（１２）のロータシャフト（３４）が、ベアリング手段（３８）によって前記入口側端壁（１６）に支持されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の自動車用電気真空ポンプ機構。
【請求項１０】
前記入口開口機構（３０）は前記入口側端壁（１６）に設けられていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の自動車用電気真空ポンプ機構。
【請求項１１】
前記ポンプユニット（８）はベーンポンプユニットであることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の自動車用電気真空ポンプ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車用電気真空ポンプ機構に関し、この真空ポンプ機構は、ハウジングアセンブリを含み、ハウジングアセンブリは、入口開口部を有する入口開口機構と、出口開口部を有する出口開口機構とを有し、ポンプユニット及び駆動モータを有し、ポンプユニットはポンプロータハウジングを有し、ポンプロータハウジングは、入口側端壁及び出口側端壁とそれらの間に配置されたポンプロータハウジング部とで構成されて、ポンプロータが中に設けられたポンプロータチャンバを取り囲んでおり、駆動モータはモータロータ及びモータステータを有し、少なくとも１つの吸音手段がノイズ低減の為に設けられており、出口開口機構は吸音手段に接続されており、封止手段がポンプロータチャンバに接続されており、出口開口部に向けられている。
【背景技術】
【０００２】
一般的な真空ポンプが、独国特許出願公開第１０２０１００４１９２５Ａ１号に示されている。そのような電気駆動の自動車用真空ポンプは、自動車内で、内燃エンジンの動作状態とは無関係に１００絶対ミリバールの負圧を発生させ、これは、例えば、空気式ブレーキ力ブースタ及び／又は他の、空気圧で動作するアクセサリを動作させる為に必要とされる。カットオフの場合は、ポンプロータチャンバ内で内圧が引き続き優勢の為、空気が環境から出口開口部を通ってポンプ内に流れる。液体又はほこり粒子がポンプロータチャンバ内に取り込まれるのを防ぐ為に、封止手段として意図された迷路状の領域がポンプロータハウジング部の出口開口部に設けられており、この領域は、液体又はほこり粒子が逆流するのを防ぐように構成されている。更に、一般的なポンプでは、吸音及び／又は遮音の対策がとられている。特に、封止手段を設けることは、真空ポンプの製造が複雑になることの一因となる。更に、数百ワットのポンプの場合は、吸音又は遮音の対策が不十分である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで本発明の目的は、一般的な自動車用電気真空ポンプ機構を更に発展させて、前述の弱点をシンプル且つ低コストの方法で解消することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によれば、この目的を達成する為に、出口開口機構は、駆動モータ及びポンプユニットに対して閉じている出口チャネル（６８）を含み、出口チャネルは、出口開口部の方向に見たときに、少なくとも１つの急な断面変化が、Ａ２／Ａ１≧３である封止手段として設計されており、Ａ２は、断面変化の背後の副領域の断面積を表しており、Ａ１は、断面変化の前の副領域の断面積を表している。そのようなシンプルな対策によって、液体やほこり粒子を取り込むリスクを大幅に低減できることが分かっている。更に、そのような機構は、他の防音対策と容易に組み合わせることが可能である。ここでは、これは、出口チャネルの副領域の断面変化の背後の長さＬが１．５×Ｄ２以上である場合に特に有利であり、Ｄ２は副領域の直径を表す。
【０００５】
これらの防音対策は特に吸音手段によって実現可能であり、この吸音手段は、直列に配列された少なくとも２つの吸音チャンバを含み、第１の吸音チャンバは、第１の接続機構を介してポンプロータチャンバに流体的に接続されており、第２の接続機構を介して第２の吸音チャンバに流体的に接続されており、第２の吸音チャンバは出口開口機構に流体的に接続されており、少なくとも１つの吸音手段が、第２の接続機構及び／又は出口チャネルの為のチャネル機構の形態で設けられている。
【０００６】
特に有利な実施形態によれば、第１の吸音チャンバは出口側端壁に組み込まれている。
【０００７】
有利な一方法では、第１の吸音チャンバは、出口側端壁の、ポンプロータと反対の側に配置されたカバーエレメントによって構成されており、第２の接続機構は、出口側端壁にある溝として構成されている。
【０００８】
特に有利であって接地空間的に使いやすい実施形態によれば、ハウジングアセンブリは、第２の吸音チャンバが形成されるように出口側端壁の周囲を把持する閉鎖カバーエレメントを含む。
【０００９】
出口開口機構は、出口側端壁、ポンプロータハウジング部、及び入口側端壁において、連続するチャネルエレメントの形態で設けられている為、既存のハウジング部が出口開口部として使用されることが可能であり、従って、チャネル機構の反射特性によってかなりの吸音が確実に行われる。特に有利な一方法では、第２のチャネルエレメントと第３のチャネルエレメントとの間に急な断面変化が設けられる。代替として、急な断面変化がもたらされるのは、急な断面変化が、第２のチャネルエレメントにおいて、第２のチャネルエレメントに向けられている接触面によって実現される場合、且つ／又は第３のチャネルエレメントにおいて、第３のチャネルエレメントに向けられている接触面によって実現される場合であってもよい。
【００１０】
有利なことに、ポンプユニットは駆動モータと同軸に配置されており、駆動ロータのロータシャフトが、ベアリング手段によって入口側端壁に支持されている。
【００１１】
更に、接地空間に関して有利なのは、入口開口機構が入口側端壁に設けられる場合である。
【００１２】
一般には、あらゆるタイプの回転ポンプユニットが好適である。特に好ましくは、ポンプユニットはベーンポンプユニットである。
【００１３】
この後は、以下の図面に基づいて、本発明について詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による自動車用電気真空ポンプ機構の斜視図である。
【図２】図１の自動車用真空ポンプ機構のポンプユニット、及び駆動モータの一部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１及び２は自動車用電気真空ポンプ機構２を示しており、真空ポンプ機構２は、絶対圧力が１００ｍｂａｒ以下である真空を、例えば、自動車内で実現するように動作する。この真空は、主に、各要素、例えば、空気式ブレーキ力ブースタ、又は他の、自動車用空気式アクチュエータをアクチュエートする為のポテンシャルエネルギとして利用される。自動車の運転中、自動車の内燃エンジンは連続的に動作しているわけではない為、自動車用真空ポンプの電気駆動がますます必要とされている。
【００１６】
自動車用真空ポンプ機構２は、基本的には、駆動モータ６及びポンプユニット８を含むハウジングアセンブリ４で構成される。ここでは、駆動モータ６は、ポット状モータハウジング１０内に設けられており、通常、駆動モータ１２（図２を参照）及び駆動モータステータ（図示せず）を含む。ポンプユニット８はポンプロータハウジング１４を含み、ポンプロータハウジング１４は、入口側端壁１６及び出口側端壁１８と、これらの間に配置されたポンプロータハウジング部２０とで構成される（具体的には図２を参照）。更に、ハウジングアセンブリ１４は閉鎖カバーエレメント２２を有し、閉鎖カバーエレメント２２は、出口側端壁１８及びポンプロータハウジング部２０の周囲を把持し、入口側端壁１６とぴったり係合する。閉鎖カバーエレメント２２を有するロータハウジング１４は、第１のフランジエレメント２４を介してポット状駆動モータハウジング１０につながっている。自動車用真空ポンプ機構２は、制振ボディ２６を間に挟んで自動車の車体部材と接続されてよく、第１のフランジ部２４は第２のフランジ部２８に接続される。
【００１７】
更に、図１は、入口開口部３１を有するプラスチックチューブエレメントの形態の入口開口機構３０を示しており、上記チューブエレメントは、入口側端壁１６に設けられて、自動車アクチュエータからポンプユニット８内に放出される空気を通す。参照符号３２は出口開口機構を表しており、ポンプユニット８によって圧縮された空気がここから出口開口部３３を通って環境に放出される。
【００１８】
図２は、ポンプユニット８、及び駆動モータ６の一部の断面図を示す。上述のように、駆動モータ６は、駆動ロータシャフト３４に回転固定された駆動ロータ１２を含み、駆動ロータシャフト３４は、ポンプロータハウジング１４のポンプロータチャンバ３５内に設けられたポンプロータ３６のロータシャフトとしても動作する。ここでは、駆動ロータシャフト３４は、入口側端壁１６において、ローラベアリングとして構成されたベアリング手段３８で支持されている。
【００１９】
念の為、参照符号４０は、駆動モータ６の電源用電気接続ケーブルを表すことに注意されたい。入口開口部３１及び入口開口機構３０を通って取り込まれ、ロータチャンバ３５内で、ベーンロータとして構成されたポンプロータ３６によって圧縮された空気は、第１の接続機構４２を通ってロータチャンバ３５から放出される。圧縮された空気は、この第１の接続機構４２を通って、出口側端壁１８に組み込まれた第１の吸音チャンバ５０内に移動する。この目的の為に、第１の吸音チャンバ５０は、出口側端壁１８の、ポンプロータ３６と反対の側にカバーエレメント５２を含む。このカバーエレメント５２を通して、第２の接続機構５４が実現されており、これは、基本的には、出口側端壁１８にある溝５６として構成されている。第１の吸音チャンバ５０内で制振された圧縮空気は、この第２の接続機構５４を通って、第２の吸音チャンバ５８に移される。この吸音チャンバ５８は、基本的には、閉鎖カバーエレメント２２が出口側端壁１８の周囲を流体密封するように把持することによって構成される。次に圧縮空気は、チャネル機構６０として構成された出口開口機構３２を通って環境に放出される。ここでは、チャネル機構６０は、連続する第１、第２、及び第３のチャネルエレメント６２、６４、及び６６で構成されており、駆動モータ６又はポンプユニット８又はその一部に対して開いていない閉鎖出口チャネル６８を形成している。第１のチャネルエレメント６２は出口側端壁１８に設けられており、第２のチャネルエレメント６４はポンプロータハウジング部２０に設けられており、第３のチャネルエレメント６６は入口側端壁１６に設けられている。従って、チャネル機構６０は細長い出口チャネル６８を構成しており、その事実により、空気伝搬音の更なる制振が達成可能である。
【００２０】
本発明によれば、急な断面変化７０が封止手段として設けられており、Ａ２は、ここでは、断面変化７０の背後の、第３のチャネルエレメント６６として構成されている副領域の断面積を表しており、Ａ１は、ここでは、断面変化７０の前の、第２のチャネルエレメント６４として構成されている副領域の断面積を表している。断面変化７０の背後の、出口チャネル６８の第３のチャネルエレメント６６は、長さＬが２．５×Ｄ２であり、Ｄ２は第３のチャネルエレメント６６の径を表している。この封止手段７０は、カットオフ時に優勢な負圧によって、液体及びほこり粒子が、排気されているポンプユニットに流入することが引き起こされるのを防ぐ。これは、流速、従って、負圧が、出口開口部３３のほうを向いている断面変化７０の側において、より小さい為である。本例示的実施形態では、断面積比Ａ１／Ａ２は４であり、即ち、３以上であるように選択され、それによって、負圧は、粒子を取り込むには不十分になる。
【００２１】
ここでは、シンプルに、第３のチャネルエレメント６６の急な断面変化７０を成形によって実現している。追加又は代替として、他の断面変化も、もちろん実現可能である。
〔付記１〕
自動車用電気真空ポンプ機構であって、
ハウジングアセンブリ（４）であって、前記ハウジングアセンブリ（４）は、入口開口部（３１）を有する入口開口機構（３０）と、出口開口部（３２）を有する出口開口機構（３２）とを有し、ポンプユニット（８）及び駆動モータ（６）を有し、前記ポンプユニット（８）はポンプロータハウジング（１４）を有し、前記ポンプロータハウジング（１４）は、入口側端壁（１６）及び出口側端壁（１８）とそれらの間に配置されたポンプロータハウジング部（２０）とで構成されて、ポンプロータ（３６）が中に設けられたポンプロータチャンバ（３５）を取り囲んでおり、前記駆動モータ（６）はモータロータ（１２）及びモータステータを有し、少なくとも１つの吸音手段（５０、５８、６０）がノイズ低減の為に設けられており、前記出口開口機構（３２）は吸音手段（５０、５８、６０）に接続されており、封止手段（７０）が前記ポンプロータチャンバ（３５）に接続されており、前記出口開口部（３５）に向けられている、前記ハウジングアセンブリ（４）を含み、
前記出口開口機構（３２）は、前記駆動モータ（６）及び前記ポンプユニット（８）に対して閉じている出口チャネル（６８）を含み、前記出口チャネル（６８）は、前記出口開口部（３３）の方向に見たときに、少なくとも１つの急な断面変化（７０）が、Ａ２／Ａ１≧３である封止手段として設計されており、Ａ２は、前記断面変化（７０）の背後の副領域（６６）の断面積を表しており、Ａ１は、前記断面変化（７０）の前の副領域（６４）の断面積を表している
ことを特徴とする自動車用電気真空ポンプ機構。
〔付記２〕
前記出口チャネル（６８）の前記副領域（６６）は、前記断面変化（７０）の背後の長さＬが１．５×Ｄ２以上であり、Ｄ２は前記副領域（６６）の断面を表すことを特徴とする、付記１に記載の自動車用電気真空ポンプ機構。
〔付記３〕
前記吸音手段（５０、５８、６０）は、直列に配列された少なくとも２つの吸音チャンバ（５０、５８）を含み、前記第１の吸音チャンバ（５０）は、第１の接続機構（４２）を介して前記ポンプロータチャンバ（３５）に流体的に接続されており、第２の接続機構（５４）を介して前記第２の吸音チャンバ（５８）に流体的に接続されており、前記第２の吸音チャンバ（５８）は前記出口開口機構（３２）に流体的に接続されており、少なくとも１つの吸音手段が、前記第２の接続機構（５４）及び／又は前記出口チャネル（６８）の為のチャネル機構（６０）の形態で設けられていることを特徴とする、付記１又は２に記載の自動車用電気真空ポンプ機構。
〔付記４〕
前記第１の吸音チャンバ（５０）は前記出口側端壁（１８）に組み込まれていることを特徴とする、付記１〜３のいずれか一項に記載の自動車用電気真空ポンプ機構。
〔付記５〕
前記第１の吸音チャンバ（５０）は、前記出口側端壁（１８）の、前記ポンプロータ（３６）と反対の側に配置されたカバーエレメント（５２）によって構成されており、前記第２の接続機構（５４）は、前記出口側端壁（１８）にある溝（５６）として構成されていることを特徴とする、付記１〜４のいずれか一項に記載の自動車用電気真空ポンプ機構。
〔付記６〕
前記ハウジングアセンブリ（４）は、第２の吸音チャンバ（５８）が形成されるように前記出口側端壁（１８）の周囲を把持する閉鎖カバーエレメント（２２）を含むことを特徴とする、付記１〜５のいずれか一項に記載の自動車用電気真空ポンプ機構。
〔付記７〕
前記出口開口機構（３２）は、前記出口側端壁（１８）、前記ポンプロータハウジング部（２０）、及び前記入口側端壁（１６）において、連続するチャネルエレメント（６２、６４、６６）の形態のチャネル機構（６０）として設けられていることを特徴とする、付記１〜６のいずれか一項に記載の自動車用電気真空ポンプ機構。
〔付記８〕
前記急な断面変化（７０）が、前記第２のチャネルエレメント（６４）と前記第３のチャネルエレメント（６６）との間に設けられることを特徴とする、付記７に記載の自動車用電気真空ポンプ機構。
〔付記９〕
前記急な断面変化は、前記第２のチャネルエレメント（６４）においては、接触面が前記第２のチャネルエレメント（６４）と向き合うことで実現され、且つ／又は、前記第３のチャネルエレメント（６６）においては、接触面（７２）が前記第３のチャネルエレメント（６６）と向き合うことで実現されることを特徴とする、付記８に記載の自動車用電気真空ポンプ機構。
〔付記１０〕
前記ポンプユニット（８）は前記駆動モータ（６）と同軸に配置されており、前記駆動ロータ（１２）のロータシャフト（３４）が、ベアリング手段（３８）によって前記入口側端壁（１６）に支持されていることを特徴とする、付記１〜９のいずれか一項に記載の自動車用電気真空ポンプ機構。
〔付記１１〕
前記入口開口機構（３０）は前記入口側端壁（１６）に設けられていることを特徴とする、付記１〜１０のいずれか一項に記載の自動車用電気真空ポンプ機構。
〔付記１２〕
前記ポンプユニット（８）はベーンポンプユニットであることを特徴とする、付記１〜１１のいずれか一項に記載の自動車用電気真空ポンプ機構。
【図１】
0006865326.tif 000002
【図２】
0006865326.tif 000003