專利名稱：降低噪聲的氣泵的制作方法
降低噪聲的氣泵
背景技術(shù)：
為了輸送氣態(tài)介質(zhì)，例如在機(jī)動(dòng)車的區(qū)域中使用不同的泵。為了產(chǎn)生低壓，例如這在低壓控制的制動(dòng)助力器中必要的，通常使用葉片泵。如在大多數(shù)泵中，由葉片泵輸出的介質(zhì)受脈沖的影響會(huì)引起噪聲，這種噪聲會(huì)使在機(jī)動(dòng)車區(qū)域中的人員感到不適。DE 199 36 644 Al提出了構(gòu)造具有一體化消聲器的空氣泵，其中消聲器為柱形空腔，從泵腔中流出的介質(zhì)流入到該空腔內(nèi)。帽狀部件容納泵腔，并且在泵腔和帽的內(nèi)部邊界之間圍成空腔。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種具有容易制造的一體化消聲器的泵。本發(fā)明的問題借助具有權(quán)利要求1的特征的泵來解決。從屬權(quán)利要求給出了優(yōu)選實(shí)施方案。本發(fā)明的氣泵包括:用于輸送氣態(tài)介質(zhì)的泵轉(zhuǎn)子；泵殼體，在所述泵殼體中可旋轉(zhuǎn)地容置泵轉(zhuǎn)子；沿軸向方向封閉所述泵殼體的限定元件；以及封閉元件，所述封閉元件與限定元件形成消聲器。限定元件具有一用于在泵殼體和空腔之間轉(zhuǎn)移介質(zhì)的開口，以及沿軸向方向延伸的接板，所述接板在徑向方向上圍繞所述開口，其中所述封閉元件沿軸向方向貼靠在接板上。通過這種結(jié)構(gòu)，封閉元件具有非常簡(jiǎn)單的形狀，從而可產(chǎn)生成本優(yōu)點(diǎn)?？涨坏钠溆嗖糠滞ㄟ^限定元件定義，其可在一過程中制造，其中接板僅需要較低的附加制造成本。在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，在接板和封閉元件之間的接觸面是平坦的。封閉元件則在最簡(jiǎn)單情況下可以是厚度均勻的平面部件、例如板片蓋。限定元件可具有另一接板，其將空腔分成多個(gè)相互連接的分空腔。由此，可有效抑制由泵殼體出來的介質(zhì)流的脈動(dòng)，從而可實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的消聲。在一種實(shí)施例中，分空腔中的兩個(gè)可大小不同。由此，可進(jìn)一步使所述抑制最優(yōu)化。還可通過接板在消聲器內(nèi)部界定兩個(gè)以上的分空腔，其中可進(jìn)一步優(yōu)化所述抑制。因?yàn)樗薪影宥荚谳S向方向上延伸，即使在接板的復(fù)雜結(jié)構(gòu)中仍使得用于限定元件的制造成本基本上保持相同。通過分空腔可定義用于經(jīng)由消聲器的介質(zhì)的、不同長(zhǎng)度的能選擇的路徑。通過疊加已經(jīng)穿過不同的可選擇的路徑的脈動(dòng)介質(zhì)流，可實(shí)現(xiàn)消除進(jìn)一步消聲引起的脈沖。最理想的方式是，路徑長(zhǎng)度以相應(yīng)于脈動(dòng)介質(zhì)流的半個(gè)波長(zhǎng)的值進(jìn)行區(qū)分。分空腔之一可僅具有唯一一個(gè)通口，介質(zhì)能夠經(jīng)由所述通口進(jìn)入分空腔中或者從中出來。關(guān)于介質(zhì)流以其進(jìn)行脈動(dòng)的頻率，分空腔可用作亥姆霍茨共振器。在分空腔中，可以實(shí)現(xiàn)其它措施用于從脈動(dòng)的介質(zhì)能量轉(zhuǎn)換成其它能量形式、例如熱能。分空腔之一可以是通道，所述通道的長(zhǎng)度大于其寬度和高度，并且所述通道以橫截面流(Querschnittsstrom)的方式通入相鄰的分空腔中。關(guān)于介質(zhì)的流動(dòng)方向，可減少或者增加橫截面。在此，通道優(yōu)選地具有矩形橫截面，從而可在橫截面流上出現(xiàn)盡可能好的反射。
空腔具有帶有不同彎曲的內(nèi)部輪廓的區(qū)段。該內(nèi)部輪廓可優(yōu)選地通過接板的區(qū)段形成。直線區(qū)段比彎曲區(qū)段更適合用作反射面。由此，斷斷續(xù)續(xù)傳播的介質(zhì)可以通過這種方式轉(zhuǎn)向，從而整體上出現(xiàn)提高的消聲度。在空腔中設(shè)置多孔元件。多孔元件例如可以是泡沫橡膠，其具有更大的表面。借助多孔元件，脈動(dòng)介質(zhì)的動(dòng)能可以轉(zhuǎn)換為熱能。在一種實(shí)施方式中，上述亥姆霍茨共振器部分或者完全填充有多孔元件。優(yōu)選的，限定元件為燒結(jié)零件(Sinterzeug)。由于在摩擦配對(duì)件(Reibpartner)之間形成由磨耗材料制成的傳輸膜，其使得進(jìn)一步的磨損最小化，燒結(jié)零件通過其開孔的(offenporig)表面可特別好地適合作為相對(duì)于泵轉(zhuǎn)子的摩擦配對(duì)件。此外，燒結(jié)零件的制造過程允許限定元件可以通過很低的成本制成幾乎任意的形狀。通過設(shè)置根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的限定元件以及相應(yīng)的封閉元件，存在的氣泵可具有用作消聲器的空腔而節(jié)省空間并且具有較低的額外成本。


現(xiàn)在參照附圖更準(zhǔn)確地描述本發(fā)明，其中:圖1示出了氣泵；以及圖2至6示出了用于圖1中的氣泵的消聲器的不同實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式圖1不出了氣泵100的透視圖。氣泵100包括一向下通過泵底部110封閉的泵殼體105。在泵殼體中設(shè)置有泵轉(zhuǎn)子115，其可圍繞垂直軸線旋轉(zhuǎn)。對(duì)此，泵轉(zhuǎn)子115借助于未示出的軸由設(shè)置在泵底部110之下的電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)。泵轉(zhuǎn)子包括三個(gè)槽，其從圍繞泵轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線的圓周以一角度延伸至泵轉(zhuǎn)子115的外部邊緣。在槽中的每一個(gè)內(nèi)容置有滑動(dòng)元件120，其通過離心力和/或彈簧元件保持在泵殼體105的內(nèi)部圓周中。泵殼體105的內(nèi)側(cè)是圍繞中心軸線的柱形殼面，該中心軸線相對(duì)于泵轉(zhuǎn)子115的旋轉(zhuǎn)軸線平行錯(cuò)開。因此泵單元(PumpenzeIle)A至C具有不同的容積，該容積與泵轉(zhuǎn)子115的旋轉(zhuǎn)位置相關(guān)，所述泵單元分別在消聲器125、泵底部110、泵殼體105的內(nèi)壁、泵轉(zhuǎn)子115的外壁以及兩個(gè)相鄰的滑動(dòng)元件120之間形成。泵殼體105沿軸向方向向下鄰接到泵底部110上，沿軸向方向向上鄰接到消聲器125上，其在此透明地示出并且在圖2至6更準(zhǔn)確地描述。消聲器125沿軸向方向朝上鄰接到泵蓋130上。在泵蓋130上，吸取套管(Ansaugstutzen) 135沿軸向方向向上延伸，該吸取套管通入到消聲器125中垂直的穿通開口 140內(nèi)。穿通開口 140在吸取開口(Ansaugoflaiung) 160處終止，其設(shè)置在泵轉(zhuǎn)子115的外圓周和泵殼體105的內(nèi)圓周之間的區(qū)域中。排出P(AuslassofiBiung) 145與吸取開口 140類似地設(shè)置在泵轉(zhuǎn)子115的外圓周和泵殼體105的內(nèi)圓周之間的區(qū)域中的其它位置處，排出口使得氣體從泵殼體105的內(nèi)腔轉(zhuǎn)入到消聲器125中。如此使得進(jìn)入到消聲器125中的氣體穿過消聲器125并且通過通風(fēng)口 150進(jìn)入周圍大氣中。氣泵100優(yōu)選地作為真空泵用于作為介質(zhì)的空氣。氣泵100可用于給機(jī)動(dòng)車的制動(dòng)助力器抽真空。為此，制動(dòng)助力器與吸取套管135連接。泵轉(zhuǎn)子115可圍繞其垂直的旋轉(zhuǎn)軸線沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。由此，在圖1中的圖示中與吸取套管135相連接的泵單元A沿順時(shí)針繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而下部滑動(dòng)元件120在一定的旋轉(zhuǎn)之后阻斷在泵單元A和吸取套管135之間的連接。泵轉(zhuǎn)子115進(jìn)一步沿順時(shí)針移動(dòng)，其中泵單元A的容積不斷減小。最后，泵單元A會(huì)以如此程度沿泵殼體105的內(nèi)表面移動(dòng)，使得界定泵單元A的前部滑動(dòng)元件120掃過排出口 145。在圖1的圖示中，這個(gè)位置相應(yīng)于泵單元B。由此，處于壓力下的氣體從泵單元B流入到消聲器125中。泵轉(zhuǎn)子115繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直至滑動(dòng)元件120之一阻斷泵單元B與排出口 145的連接。這個(gè)位置相應(yīng)于圖1中的泵單元C。在泵轉(zhuǎn)子115的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，此后不久由另一個(gè)滑動(dòng)元件120釋放與吸取開口 160的連接，從而所觀察的泵單元再次相應(yīng)于圖1中的泵單元A。泵轉(zhuǎn)子115繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，其中泵單元A的容積不斷增加，直到后部的滑動(dòng)元件120阻斷泵單元與吸取開口 160的連接。此后，所述過程可重新循環(huán)。由于通過三個(gè)滑動(dòng)元件而沿泵轉(zhuǎn)子115的圓周定義三個(gè)泵單元A至C，在泵轉(zhuǎn)子115的每轉(zhuǎn)中三個(gè)所述過程彼此相移地進(jìn)行。圖2至6示出了圖1中的消聲器125的不同實(shí)施例。在所有實(shí)施例中，消聲器125包括基板210，接板(Steg)220從基板開始沿垂直方向向上延伸。接板220的上端部是平坦的。接板220圍繞入口 230，其對(duì)應(yīng)于圖1中的排出口 14。在一位置中，接板具有通風(fēng)口150。接板220沿徑向方向圍繞入口 230，也就是說，從而消聲器的容積沿徑向方向由接板來限定。沿垂直方向，消聲器125的容積向下由基板210來限定并且向上由圖1中的泵蓋130來限定。此外，消聲器125具有穿通開口(DruchIassdfihung) 160，其向上通入到圖1中的
圓形吸取套管135中并且向下通入到吸取開口 140中。在氣泵100的另一中實(shí)施例中，吸取套管135還在另一個(gè)位置中可引導(dǎo)到泵殼體105中，例如在徑向方向上。消聲器125可另外利用被釋放的空間。圖2中所示的消聲器125具有關(guān)于構(gòu)造情況最大的容積。不設(shè)置用于氣體的反射或者引導(dǎo)元件，氣體通過入口 230進(jìn)入到該容積中，并且經(jīng)由通風(fēng)口 150離開消聲器125。消聲器125的徑向內(nèi)部輪廓通常是圓形的，然而也可以設(shè)置直線區(qū)段，其用作氣體或者聲波的反射面。在圖3中示出的消聲器125的實(shí)施例中，設(shè)置有另外兩個(gè)接板250，所述接板例如垂直地從接板220開始在徑向平面中彼此相向延伸，并且在之間形成通口 260。消聲器125通過另外的接板250分成不同大小的分空腔(Teil-Hohlraum)，其借助通口 260相互連接。氣體從入口 230到通風(fēng)口 150的流動(dòng)路徑經(jīng)由兩個(gè)分空腔以及通口 260延伸。在另一種未示出的實(shí)施例中，分空腔之一借助于通口 260僅與另一個(gè)分空腔連接，其中入口 230和通風(fēng)口 150位于另一個(gè)分空腔的區(qū)域內(nèi)。首先提到的分空腔不被氣體流經(jīng)，然而該分空腔可作為共振容積，特別是亥姆霍茨共振器(Helmholtz-Resonator)。在圖4中示出了消聲器125的一種實(shí)施例，其中另外的接板250形成通道270。沿氣體的路徑，通道270具有基本上恒定的截面。優(yōu)選的，此截面為正方形。通道270具有一長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度與從入口 230出來的氣體的聲波或者氣波的波長(zhǎng)協(xié)調(diào)一致。在另一種未不出的實(shí)施例中，另外的接板以下述方式設(shè)置在消聲器125中:提供至少兩個(gè)用于氣體從入口230到通風(fēng)口 150的可選擇的路徑，其中路徑具有不同長(zhǎng)度，從而聲波或者氣波在兩個(gè)路徑彼此相遇的位置處相互抵消。不同長(zhǎng)度的路徑可通過相應(yīng)的通道270來實(shí)現(xiàn)。在此，通道270通入到消聲器125的部分容積中或者從部分容積出來，或者直接與入口 230或者通風(fēng)口150連接。在圖5所示的消聲器的實(shí)施例中，通過與圖4中相似的其它的接板250形成通道270。附加地，在另外兩個(gè)接板250之間形成非常短的通道或者通口 260。沿著氣體從入口230到通風(fēng)口 150的流動(dòng)路徑，在通道270端部處或者在通口 260的兩側(cè)存在橫截面突起(Querschnittssprung)。這種橫截面突起可用于部分反射聲波或者氣波并且適合于進(jìn)一步提高消聲器125的作用。在圖6中示出的實(shí)施例中，在消聲器125的容積中設(shè)置多孔元件，例如海綿橡膠或者說微孔橡膠(Moosgummi)或者泡沫橡膠。在所示實(shí)施例中，多孔元件280在入口 230和通風(fēng)口 150之間的直接連接中釋放楔形空槽240。在其它實(shí)施例中，任意部件、分空腔或者通道270可襯有或者填充有多孔元件280。此外，泡沫橡膠至少在一側(cè)具有涂層、例如薄膜。應(yīng)注意，參考圖2至6示出的用于形成消聲器125的措施能以任意方式相互組合。例如，參考圖3示出的不同大小的分空腔可毫無疑問與圖4或5中實(shí)施例的通道270相組合。在其它變型例中，圖4中的通道可與圖2中的圓形限定輪廓相組合。
權(quán)利要求
1.氣泵(100)，包括: _用于輸送氣態(tài)介質(zhì)的泵轉(zhuǎn)子(115)； -泵殼體(105)，在所述泵殼體中能旋轉(zhuǎn)容置所述泵轉(zhuǎn)子(115)； -沿軸向方向封閉所述泵殼體(105)的限定元件(125)； -封閉元件(130)，所述封閉元件與限定元件(125)形成一用于容納被輸送的介質(zhì)的空腔； -其中，所述限定元件(125)具有一用于在泵殼體(105)和空腔之間轉(zhuǎn)移介質(zhì)的開口(230)， 其特征在于，所述限定元件(125)具有沿軸向方向延伸的接板(220)，所述接板在徑向方向上圍繞所述開口(230)，并且所述封閉元件(130)沿軸向方向貼靠在接板(220)上。
2.如權(quán)利要求1所述的氣泵(100)，其特征在于，在所述接板(220)和封閉元件(130)之間的接觸面是平坦的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的氣泵(100)，其特征在于，所述限定元件(125)具有另一接板(250)，其將空腔分成多個(gè)相互連接的分空腔。
4.如權(quán)利要求3所述的氣泵(100)，其特征在于，所述分空腔中的兩個(gè)大小不同。
5.如權(quán)利要求3或4所述的氣泵(100)，其特征在于，通過部分容積來定義用于經(jīng)由空腔的介質(zhì)的、不同長(zhǎng)度的能選擇的路徑。
6.如權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的氣泵(100)，其特征在于，分空腔之一僅具有唯——個(gè)通口(260)，介質(zhì)能夠經(jīng)由所述通口進(jìn)入分空腔中或者從中出來。
7.如權(quán)利要求3至6中任一項(xiàng)所述的氣泵(100)，其特征在于，分空腔之一是通道(270)，所述通道的長(zhǎng)度大于其寬度和高度，并且所述通道(270)以橫截面突起的方式通入到相鄰的分空腔中。
8.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的氣泵(100)，其特征在于，所述空腔具有帶有不同彎曲的內(nèi)部輪廓的區(qū)段。
9.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的氣泵(100)，其特征在于，在空腔中設(shè)置多孔元件(280)。
10.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的氣泵(100)，其特征在于，所述限定元件(125)為燒結(jié)零件。
全文摘要
一種氣泵，其包括用于輸送氣態(tài)介質(zhì)的泵轉(zhuǎn)子；泵殼體，在所述泵殼體中能旋轉(zhuǎn)容置所述泵轉(zhuǎn)子；沿軸向方向封閉所述泵殼體的限定元件；和封閉元件，所述封閉元件與限定元件形成一消聲器。限定元件具有一用于在泵殼體和消聲器之間轉(zhuǎn)移介質(zhì)的開口，以及沿軸向方向延伸的接板，所述接板在徑向方向上圍繞所述開口，其中所述封閉元件沿軸向方向貼靠在接板上。
文檔編號(hào)F04C18/344GK103221639SQ201180027302
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2011年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月1日
發(fā)明者A·約翰寧, H·克呂格 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司