CN109094549B - 用于制动助力真空泵的膨胀室 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于制动助力真空泵的膨胀室。提供了用于旋转叶片真空泵的膨胀室。膨胀室与旋转叶片真空泵的排出侧流体连通，使得膨胀室像亥姆霍兹共振器一样衰减声音。膨胀室包括在80立方厘米和100立方厘米之间且包括端值的内部容积，并且包括部分地围绕旋转叶片真空泵的外部延伸并且大体上与之相符的弯曲侧壁。膨胀室还包括向下延伸的端口，其通向大气，以在其中膨胀室在水位线以下的应用中用于附接到软管。

Description

用于制动助力真空泵的膨胀室
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年6月13日提交的美国临时申请62/518,678的权益，其公开内容通过引用其整体并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于衰减来自制动助力真空泵的操作的噪声的膨胀室。
背景技术
大多数现代制动***包括制动助力器，以在制动踏板被踩下时倍增驾驶员的踏板力。当制动踏板被踩下时，制动助力器内的低气压有助于压下主制动缸。更具体地说，真空室内相对于供应室的低气压引起隔膜片向前运动，该隔膜片额外于制动踏板也向前推动制动缸活塞。
制动助力器需要用于真空室的负压源。对于汽油发动机，发动机歧管气流通常用于产生负压。然而，许多紧凑型车辆具有稍微更小的发动机，这些发动机缺乏为制动助力器提供足够负压的额外能力。在这些车辆中，变得有必要为制动助力器真空室提供专用真空泵。
旋转叶片泵是用于制动助力器的已知类别的真空泵。旋转叶片泵包括相邻叶片之间的旋转叶片室。随着叶片旋转，叶片室的大小改变以将空气从泵的入口侧吸到泵的排出侧，从而在入口侧处产生负压源。叶片通常电动马达在泵壳内旋转。
尽管旋转叶片泵的优点，但是在一些情况下旋转叶片泵可能产生在特定频率下的可察觉的噪声。因此，仍然需要继续降低用于与制动助力器和潜在的其他应用一起使用的旋转叶片泵的声输出。
发明内容
提供了一种用于降低用于制动助力器的旋转叶片泵的噪声输出的膨胀室。膨胀室大体包括与旋转叶片泵的输出端流体连通的内部膨胀容积，使得流动路径被限定通过膨胀室，从而衰减由旋转叶片泵的高频脉动引起的声音。膨胀室非常适合用于紧凑型车辆，包括电池电动车辆，但膨胀室能够根据需要用于其他车辆。
根据一个实施例，提供了一种用于电驱动的旋转叶片真空泵的膨胀室。膨胀室与旋转叶片泵的出口侧流体连通，使得膨胀室像亥姆霍兹共振器一样衰减声音。膨胀室的内部容积在80立方厘米和100立方厘米（包括端值）之间，这被发现显著衰减旋转叶片泵的声输出。膨胀室包括弯曲侧壁，该弯曲侧壁部分地围绕旋转叶片泵的外部延伸并且大体上与之相符。膨胀室包括向下延伸的端口，其通向大气，在其中膨胀室在水位线以下的应用中用于附接到软管。
根据另一个实施例，提供了一种制动助力器***。制动助力器***包括通过电动马达的操作驱动的旋转叶片泵、联接到旋转叶片泵的输入侧的制动助力器、和联接到旋转叶片泵的输出侧的膨胀室。膨胀室包括入口端口、出口端口、以及在其间的腔部分，腔部分弯曲成部分地围绕旋转叶片泵延伸并且限定在80立方厘米和100立方厘米之间（包括端值）的膨胀容积。膨胀室还包括用于在其上支撑旋转叶片泵的安装板，其中，膨胀容积的横截面积大于入口端口的横截面积和出口端口的横截面积以衰减来自旋转叶片泵的操作的声音。腔部分围绕正交于安装板的轴线弯曲，并且安装板从腔部分沿其下部部分正交地延伸。
当根据附图和所附权利要求来查看本发明的实施例的以下描述时，本发明的这些和其他特征和优点将从其变得显而易见。
附图说明
图1是根据本发明的当前实施例的膨胀室的第一透视图。
图2是根据本发明的当前实施例的膨胀室的第二透视图。
图3是包括图1和图2的膨胀室的真空泵***的框图。
具体实施方式
本文公开的实施例包括联接到旋转叶片泵的输出端的膨胀室，以用于降低其噪声输出。如下所述，膨胀室包括适于用作亥姆霍兹共振器的内部膨胀容积。膨胀室还包括用于旋转叶片泵的安装板，并包括部分地围绕旋转叶片泵延伸的紧凑结构。虽然这里结合紧凑型车辆进行描述，但是膨胀室能够根据需要用于其他车辆。
参照图1和图2，示出了根据一个实施例的与旋转叶片真空泵一起使用的膨胀室并且总体标示为10。膨胀室10包括入口端口12、腔部分14、和出口端口16。入口端口12构造成用于附接到旋转叶片真空泵的排出侧。腔部分14包括大于入口端口12的横截面积的横截面积，使得腔部分14是膨胀容积。膨胀容积可选地为70cc至110cc（包括端值），进一步可选地为80cc至100cc（包括端值）。出口端口16通向大气并且包括用于可选地附接到出口软管的刚性管。出口端口16包括小于腔部分14的横截面积的横截面积。
更具体地说，腔部分14由第一和第二间隔开的弯曲侧壁18、20限定。第一侧壁18包括在图1中可见的凹表面，并且第二侧壁20包括在图2中可见的凸表面。内部膨胀容积因此遵循圆弧弯曲，可选地在45度和90度之间（包括端值）。还如图2所示，第二侧壁20能够包括多个肋状物22以改善膨胀室10的结构完整性。安装板24从腔部分14的基部正交地延伸，以用于附接到旋转叶片真空泵（未示出）。膨胀容积围绕正交于安装板24的轴线弯曲，安装板24从腔部分14悬臂式安置以附接到旋转叶片泵。
在所示实施例中，膨胀室10包括两件式模制结构。两件式结构包括壳体，壳体包括沿着气密接口接合到上部部分28的下部部分26。第一和第二卡扣夹30在腔部分14的相对侧处将下部部分26固定到上部部分28。在当前实施例中，安装板24整体地接合到腔部分14，与下部部分16共模制。入口端口12整体地接合到壳体的上部部分28并且从其突出，并且出口端口16整体地接合到壳体的下部部分26并且从其突出。出口部分16从入口端口12轴向偏移，使得出口端口16不与入口端口12垂直对准。此外，出口端口16的大小被设计成用于附接到出口软管，特别是在其中膨胀室10可以在水位线以下的实施例中。
如上所述，膨胀室10提供了用于从旋转叶片泵的排出侧排出压缩空气的流动通道。现在参照图3，旋转叶片泵32的入口侧与制动助力器34流体连通，使得旋转叶片泵32连接在制动助力器34和膨胀室10之间。旋转叶片泵32包括从合适的电源36接收电力的电马达。在当前实施例中，电马达是联接到DC电源的DC马达。在操作期间，电马达使得旋转叶片泵32以高速旋转，由此为制动助力器34提供负压源，并为膨胀室10提供正压源。
示例
根据本发明的下面的示例（其意图是非限制性的）开发和测试膨胀室。
在旋转叶片泵的操作期间，内部叶片的脉动与内部马达结合产生可感知的噪声。在550 Hz至650 Hz范围内检测到噪声。在标称13V DC电压下，内部马达以4800 rpm运行。对于具有八个叶片的旋转叶片泵，每个马达旋转伴随有八个叶片脉动。每分钟的叶片脉动通过将叶片的数目（8）乘以马达速度（4800 rpm）来确定，对应于每秒640个叶片脉动或640Hz。通过使空气在容积中膨胀来使用噪声降低的亥姆霍兹原理，发现内部容积在80cc和100cc之间（包括端值）可以实现期望的噪声降低。尤其，有利的噪声降低在内部容积为约92cc和约100cc的情况下实现。
以上描述是本发明的当前实施例的描述。在不脱离本发明的精神和更广泛的方面的情况下能够做出各种更改和改变。本公开针对说明性目的被提供并且不应该被解释为是本发明的所有实施例的详尽描述或者将任何权利要求的范围限制为结合该实施例示出或描述的特定元件。对单数形式的元件的任何提及，例如，使用冠词“一”，“一个”，“该”或“所述”，不应被解释为将该元件限制为单数。

Claims (20)

1.一种用于制动助力器的真空泵***，其包括：
旋转叶片泵，其包括电动马达和由所述电动马达的操作驱动的多个旋转叶片；和
与所述旋转叶片泵的排出侧流体连通的膨胀室，所述膨胀室与所述旋转叶片泵分开且位于所述旋转叶片泵外部，所述膨胀室包括入口端口、出口端口、以及在其间的腔部分，所述腔部分包括大于所述入口端口的横截面积和所述出口端口的横截面积的横截面积，使得所述腔部分是膨胀容积，其中，所述膨胀容积在80立方厘米和100立方厘米之间且包括端值，以衰减来自所述多个旋转叶片的高频脉动的声音，所述腔部分包括上表面、下表面、限定凹形外表面的第一弯曲侧壁、以及与所述第一弯曲侧壁相对并限定凸形外表面的第二弯曲侧壁，其中，所述入口端口从所述腔部分的所述上表面向上突出，并且其中所述出口端口从所述腔部分的所述下表面向下突出。
2.根据权利要求1所述的真空泵***，其还包括安装板，所述安装板从所述腔部分正交地延伸以附接到所述旋转叶片泵。
3.根据权利要求2所述的真空泵***，其中，所述安装板整体地接合到所述腔部分的所述第一弯曲侧壁。
4.根据权利要求1所述的真空泵***，其中，所述旋转叶片泵连接在所述制动助力器与所述膨胀室之间。
5.根据权利要求1所述的真空泵***，其中，所述腔部分包括壳体，所述壳体包括沿着接口接合到彼此的下部部分和上部部分。
6.根据权利要求5所述的真空泵***，其中，所述入口端口整体地接合到所述壳体的所述上部部分并且从所述壳体的所述上部部分突出。
7.根据权利要求5所述的真空泵***，其中，所述出口端口整体地接合到所述壳体的所述下部部分并且从所述壳体的所述下部部分突出。
8.根据权利要求5所述的真空泵***，其还包括第一和第二卡扣夹以用于将所述壳体的所述上部部分固定到所述壳体的所述下部部分。
9.根据权利要求1所述的真空泵***，其中，所述出口端口从所述入口端口轴向偏移，使得所述出口端口不与所述入口端口垂直对准。
10.根据权利要求1所述的真空泵***，其中，所述腔部分的所述横截面积限定在45度和90度之间且包括端值的圆弧。
11.一种用于附接到旋转叶片泵的输出端的膨胀室，所述膨胀室与所述旋转叶片泵分开且位于所述旋转叶片泵外部，所述膨胀室包括：
限定膨胀容积的壳体，所述壳体包括上表面、下表面、限定凹形外表面的第一弯曲侧壁、以及与所述第一弯曲侧壁相对并限定凸形外表面的第二弯曲侧壁，所述膨胀容积在80立方厘米和100立方厘米之间且包括端值，并且被弯曲成部分地围绕所述旋转叶片泵延伸，所述壳体包括沿着气密接口接合到彼此的下部部分和上部部分，所述壳体还包括用于在其上支撑所述旋转叶片泵的安装板；和
接合到所述壳体的入口端口和出口端口中的每一个，其中，所述入口端口整体地接合到所述壳体的所述上表面并从所述壳体的所述上表面向上突出，并且其中，所述出口端口整体地接合到所述壳体的所述下表面并且从所述壳体的所述下表面向下突出，使得所述膨胀室限定通过所述入口端口、所述膨胀容积和所述出口端口的流动路径，以衰减由所述旋转叶片泵的操作引起的声音。
12.根据权利要求11所述的膨胀室，其中，所述壳体围绕正交于所述安装板的轴线弯曲。
13.根据权利要求11所述的膨胀室，其中，所述安装板沿着所述壳体的所述下部部分从所述壳体正交地延伸。
14.根据权利要求11所述的膨胀室，其还包括第一和第二卡扣夹以用于将所述壳体的所述上部部分固定到所述壳体的所述下部部分。
15.根据权利要求11所述的膨胀室，其中，所述出口端口从所述入口端口轴向偏移，使得所述出口端口不与所述入口端口垂直对准。
16.一种制动助力器***，其包括：
由电动马达的操作驱动的旋转叶片泵;
联接到所述旋转叶片泵的输入侧的制动助力器；和
联接到所述旋转叶片泵的输出侧的膨胀室，所述膨胀室与所述旋转叶片泵分开且位于所述旋转叶片泵外部，所述膨胀室包括入口端口、出口端口和在其间的腔部分，所述腔部分弯曲成部分地围绕所述旋转叶片泵延伸并且包括上表面、下表面、限定凹形外表面的第一弯曲侧壁、以及与所述第一弯曲侧壁相对并限定凸形外表面的第二弯曲侧壁，所述腔部分限定在80立方厘米和100立方厘米之间且包括端值的膨胀容积，所述膨胀室还包括用于在其上支撑所述旋转叶片泵的安装板，其中，所述膨胀容积的横截面积大于所述入口端口的横截面积和所述出口端口的截面面积以衰减来自所述旋转叶片泵的操作的声音,
其中，所述入口端口从所述腔部分的所述上表面向上突出，并且其中所述出口端口从所述腔部分的所述下表面向下突出。
17.根据权利要求16所述的制动助力器***，其中，所述腔部分围绕正交于所述安装板的轴线弯曲。
18.根据权利要求16所述的制动助力器***，其中，所述安装板沿着所述腔部分的下部部分从所述腔部分正交地延伸。
19.根据权利要求16所述的制动助力器***，其中，所述腔部分包括沿着气密接口接合到彼此的下部部分和上部部分。
20.根据权利要求16所述的制动助力器***，其中，所述出口端口从所述入口端口轴向偏移，使得所述出口端口不与所述入口端口垂直对准。
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