JP2002174173A - Pump - Google Patents

Pump

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JP2002174173A
JP2002174173A JP2000371931A JP2000371931A JP2002174173A JP 2002174173 A JP2002174173 A JP 2002174173A JP 2000371931 A JP2000371931 A JP 2000371931A JP 2000371931 A JP2000371931 A JP 2000371931A JP 2002174173 A JP2002174173 A JP 2002174173A
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piston
pistons
pump
discharge
pump chamber
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Japanese (ja)
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Kenji Tange
健治 丹下
Shin Sasaki
伸 佐々木
Moriharu Sakai
守治 酒井
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Denso Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce vibration of a pump furnished with a reciprocating piston. SOLUTION: Both of the pistons 13, 14 are arranged at symmetrical positions against a rotational center (a) of a rotation axis 52 and are made to symmetrically reciprocate around the rotational center (a) as their axis. Consequently, inertial force of the both pistons 13, 14 is cancelled, and vibration of the pump by the inertial force can be reduced. Additionally, phases of an intake process and a discharge process of the first piston 13 are made antiphases against phases of an intake process and a discharge process of the second piston 14. Consequently, the second piston 14 comes to be in the discharge process when the first piston 13 is in the intake process, it is possible to halve discharge of the pump at the time of the discharge process in comparison with the pump with which the discharge processes of the both pistons 13, 14 are simultaneously carried out, it is possible to reduce pulsation and it is possible to reduce noise due to discharging.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ピストンの往復動
に伴って流体を吸入し排出するポンプに関するもので、
特に気体を吸入し排出する真空ポンプに好適である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pump for sucking and discharging a fluid as a piston reciprocates.
Particularly, it is suitable for a vacuum pump for sucking and discharging gas.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の真空ポンプは、クランク軸に連結
されたコンロッドにて1つのピストンを往復動させるこ
とにより、気体を吸入し外部に排出するようにしている
(例えば、実公昭61−34923号公報参照)。
2. Description of the Related Art In a conventional vacuum pump, one piston is reciprocated by a connecting rod connected to a crankshaft so that gas is sucked and discharged to the outside (for example, Japanese Utility Model Publication No. 61-34923). Reference).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のポンプは、ピストンの往復動に伴い、ピストンの慣
性力によってポンプが振動するという問題があった。
However, the above conventional pump has a problem that the pump vibrates due to the inertial force of the piston as the piston reciprocates.

【0004】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、往復動ピストンを備えるポンプにおいて、ポンプの
振動を低減することを目的とする。
[0004] The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to reduce the vibration of a pump having a reciprocating piston.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者らは以下の検討を行った。すなわち、モー
タの回転軸に同軸に結合されて回転する駆動軸の回転に
伴って、駆動軸の回転中心に対して垂直方向に往復動さ
れるピストンを複数個備え、これらのピストンを、駆動
軸の回転方向に等間隔に配置するとともに回転中心を軸
に対称に往復動させるポンプを検討した。このポンプに
よれば、複数のピストンの慣性力は互いに打ち消し合う
向きに作用してキャンセルされ、ピストンの慣性力によ
るポンプの振動を低減することができる。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present inventors have made the following studies. In other words, a plurality of pistons reciprocated vertically with respect to the rotation center of the drive shaft are provided with the rotation of the drive shaft which is coaxially coupled to and rotates with the rotation shaft of the motor. The pumps which are arranged at equal intervals in the direction of rotation and reciprocate symmetrically about the center of rotation were studied. According to this pump, the inertial forces of the plurality of pistons act in directions canceling each other and are cancelled, and the vibration of the pump due to the inertial force of the pistons can be reduced.

【0006】ここで、上記検討のポンプにおいて、各ピ
ストンの吸入工程および排出工程の位相を全て同じ位相
にして、複数個のピストンの排出工程が全て同時になさ
れるようにすると、排出に伴う騒音が問題となることが
分かった。
Here, in the above-discussed pump, if the phases of the suction step and the discharge step of each piston are all set to the same phase so that the discharge steps of a plurality of pistons are all performed at the same time, noise due to discharge is generated. It turned out to be a problem.

【0007】そこで、請求項1に記載の発明では、回転
軸(52)を有する駆動手段(50)と、前記回転軸
(52)に同軸に結合されて回転する駆動軸(40)
と、前記駆動軸(40)の回転に伴って、前記駆動軸
(40)の回転中心(a)に対して垂直方向に往復動さ
れるピストン(13、14)とを備えるポンプであっ
て、前記ピストン(13、14)は、前記駆動軸(4
0)の回転方向に等間隔に複数個配置されており、前記
複数個のピストン(13、14)は、前記回転中心
(a)を軸に対称に往復動されるようになっており、前
記複数個のピストン(13、14)のうち、少なくとも
1個のピストン(13)の往復動による吸入工程および
排出工程の位相は、他のピストン(14)の往復動によ
る吸入工程および排出行程の位相に対して逆位相である
ことを特徴とする。
Therefore, according to the first aspect of the present invention, a driving means (50) having a rotating shaft (52) and a driving shaft (40) coaxially coupled to the rotating shaft (52) and rotating.
And a piston (13, 14) reciprocated in a direction perpendicular to a rotation center (a) of the drive shaft (40) with rotation of the drive shaft (40), The piston (13, 14) is connected to the drive shaft (4).
A plurality of pistons (13, 14) are reciprocated symmetrically about the rotation center (a), and a plurality of the pistons (13, 14) are arranged at equal intervals in the rotation direction of 0). Among the plurality of pistons (13, 14), the phases of the suction step and the discharge step due to the reciprocating motion of at least one piston (13) are the phases of the suction step and the discharging step due to the reciprocating motion of the other pistons (14). Is characterized by being in antiphase with respect to.

【0008】これによると、少なくとも1個のピストン
(13)の吸入工程および排出工程の位相を、他のピス
トン(14)の吸入工程および排出工程の位相に対して
逆位相にするため、1個のピストン(13)が吸入工程
のときには他のピストン(14)は排出工程となるの
で、複数個のピストン(13、14)の排出行程が同時
になされるポンプに比べて排出工程時のポンプの排出量
を低減でき、排出による騒音を低減できる。
According to this, since the phase of the suction step and the discharge step of at least one piston (13) is made opposite to the phase of the suction step and the discharge step of the other piston (14), one phase is set. When one of the pistons (13) is in the suction step, the other piston (14) is in the discharge step, so that the discharge of the pump in the discharge step is smaller than that of the pump in which the discharge steps of the plurality of pistons (13, 14) are performed simultaneously. The volume can be reduced, and noise due to emissions can be reduced.

【0009】また、上記検討のポンプと同様に、複数の
ピストン(13、14)の慣性力は互いに打ち消し合う
向きに作用してキャンセルされ、ピストン(13、1
4)の慣性力によるポンプの振動を低減できる。
Further, similarly to the pump discussed above, the inertial forces of the plurality of pistons (13, 14) are canceled by acting in directions canceling each other.
The vibration of the pump due to the inertial force of 4) can be reduced.

【0010】また、請求項2に記載の発明では、回転軸
(52)を有する駆動手段(50)と、前記回転軸(5
2)に同軸に結合されて回転する駆動軸(40)と、前
記駆動軸(40)の回転に伴って、前記駆動軸(40)
の回転中心(a)に対して垂直方向に往復動される第1
ピストン(13)および第2ピストン(14)と、前記
第1および第2ピストン(13、14)を内蔵して、前
記第1ピストン(13)により流体が吸入排出される第
1ポンプ室(P1)および前記第2ピストン(14)に
より流体が吸入排出される第2ポンプ室(P2)を形成
するハウジング(10)とを備え、前記第1ポンプ室
(P1)は、前記第1ピストン(13)に対して前記回
転中心(a)と反対側に配置されており、前記第2ポン
プ室(P2)は、前記第2ピストン(14)に対して前
記回転中心(a)側に配置されており、前記第1および
第2ピストン(13、14)は、前記回転中心(a)を
軸に対称に配置されて、対称に往復動されるようになっ
ていることを特徴とする。
Further, according to the present invention, a driving means (50) having a rotating shaft (52) and the driving shaft (5) are provided.
2) a drive shaft (40) coaxially coupled to and rotating, and the drive shaft (40) with the rotation of the drive shaft (40).
First reciprocatingly reciprocating with respect to the rotation center (a) of
A first pump chamber (P1) having a built-in piston (13) and a second piston (14) and the first and second pistons (13, 14), in which fluid is sucked and discharged by the first piston (13). ) And a housing (10) forming a second pump chamber (P2) through which fluid is sucked and discharged by the second piston (14). The first pump chamber (P1) is provided with ), The second pump chamber (P2) is disposed on the rotation center (a) side with respect to the second piston (14). The first and second pistons (13, 14) are arranged symmetrically about the rotation center (a) so as to reciprocate symmetrically.

【0011】これによれば、第1ポンプ室(P1)を第
1ピストン(13)に対して回転中心(a)と反対側に
配置し、第2ポンプ室(P2)を第2ピストン(14)
に対して回転中心(a)側に配置するため、両ピストン
(13、14)が対称に往復動する際に、第1ピストン
(13)が吸入工程のときには第2ピストン(14)は
排出工程となり、第1ピストン(13)が排出工程のと
きには第2ピストン(14)は吸入工程となる。よっ
て、両ピストン(13、14)の排出行程が同時になさ
れるポンプに比べて排出工程時のポンプの排出量を減少
でき、排出による騒音を低減できる。
According to this, the first pump chamber (P1) is arranged on the side opposite to the rotation center (a) with respect to the first piston (13), and the second pump chamber (P2) is connected to the second piston (14). )
When the first piston (13) is in the suction process, the second piston (14) is in the discharge process when the two pistons (13, 14) reciprocate symmetrically. When the first piston (13) is in the discharging step, the second piston (14) is in the suction step. Therefore, the discharge amount of the pump in the discharge step can be reduced as compared with the pump in which the discharge strokes of both pistons (13, 14) are performed simultaneously, and the noise due to discharge can be reduced.

【0012】また、上記検討のポンプと同様に、複数の
ピストン(13、14)の慣性力は互いに打ち消し合う
向きに作用してキャンセルされ、ピストン(13、1
4)の慣性力によるポンプの振動を低減できる。
Further, similarly to the pumps discussed above, the inertial forces of the plurality of pistons (13, 14) are canceled by acting in directions canceling each other, and the pistons (13, 1) are canceled.
The vibration of the pump due to the inertial force of 4) can be reduced.

【0013】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一
例である。
The reference numerals in parentheses of the above means are examples showing the correspondence with specific means described in the embodiments described later.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下本発明を図1〜図4に示す一
実施形態に基づいて説明する。図1〜図4はポンプの断
面図で、図1、図2ではピストンが下死点に位置し、図
3、図4ではピストンが上死点に位置している。なお、
図2は図1のA−A断面図、図4は図3のB−B断面図
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to an embodiment shown in FIGS. FIGS. 1 to 4 are sectional views of the pump. In FIGS. 1 and 2, the piston is located at the bottom dead center, and in FIGS. 3 and 4, the piston is located at the top dead center. In addition,
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG.

【0015】このポンプは、例えば車両用制動装置のバ
キュームブースタ(図示せず)に負圧を供給する真空ポ
ンプとして用いられる。
This pump is used, for example, as a vacuum pump for supplying a negative pressure to a vacuum booster (not shown) of a vehicle braking system.

【0016】図1において、筒形状のハウジング10に
は、上下方向に延びる円柱穴形状のクランク室11が形
成され、ハウジング10の両端には、後述するピストン
が摺動するステンレスからなる薄肉円筒状のシリンダラ
イナ12が装着されている。
In FIG. 1, a cylindrical housing 10 is formed with a crank chamber 11 having a columnar hole shape extending in the vertical direction. At both ends of the housing 10, a thin cylindrical member made of stainless steel in which a piston described later slides is formed. Are mounted.

【0017】ハウジング10の右側の外形面は平面に形
成され、その平面部に電動モータ(駆動手段)50が図
示しないねじ等によって取り付けられている。このモー
タ50の内部はクランク室11と連通しており、クラン
ク室11の空気はモータ50の内部を通ってドレンパイ
プ51から大気中に排出される。
The outer surface on the right side of the housing 10 is formed as a flat surface, and an electric motor (drive means) 50 is attached to the flat surface by screws or the like (not shown). The inside of the motor 50 communicates with the crankcase 11, and the air in the crankcase 11 is discharged into the atmosphere from the drain pipe 51 through the inside of the motor 50.

【0018】モータ50の回転軸52の一端はクランク
室11まで延び、回転軸52の一端にクランク軸(駆動
軸)40が同軸に結合されている。このクランク軸40
は、クランク軸40および回転軸52の回転中心(軸
心)aに対して偏芯して配置された2つの偏芯軸41
(図2〜図4参照)と、この偏芯軸41の外周側に装着
されたベアリング42とが備えられている。そして、こ
れらの偏芯軸41は、図2および図4に示すように、回
転中心aに対して等距離の対称位置に、換言すると、ク
ランク軸40および回転軸52の回転方向b(図2参
照)に等間隔(180°間隔)に配置されている。
One end of a rotating shaft 52 of the motor 50 extends to the crank chamber 11, and a crankshaft (drive shaft) 40 is coaxially connected to one end of the rotating shaft 52. This crankshaft 40
Are two eccentric shafts 41 eccentrically arranged with respect to the rotation center (axis) a of the crankshaft 40 and the rotation shaft 52.
(See FIGS. 2 to 4), and a bearing 42 mounted on the outer peripheral side of the eccentric shaft 41. As shown in FIGS. 2 and 4, these eccentric shafts 41 are located at symmetrical positions equidistant from the rotation center a, in other words, in the rotation direction b of the crankshaft 40 and the rotation shaft 52 (FIG. 2). ) Are arranged at regular intervals (180 ° intervals).

【0019】ハウジング10内には、クランク軸40の
回転に伴って、回転軸52およびクランク軸40の回転
中心aに対して垂直方向に往復動される第1、第2ピス
トン13、14が配置されている。これらのピストン1
3、14は、回転中心aに対して対称位置に、換言する
と、回転方向b(図2参照)に等間隔(180°間隔)
に配置されている。
In the housing 10, first and second pistons 13, 14 which are reciprocated vertically with respect to the rotation shaft 52 and the rotation center a of the crank shaft 40 with the rotation of the crank shaft 40 are arranged. Have been. These pistons 1
3, 14 are symmetrical with respect to the center of rotation a, in other words, at equal intervals (180 ° intervals) in the rotation direction b (see FIG. 2).
Are located in

【0020】そして、両ピストン13、14の回転軸5
2側には円柱形状の第1ロッド15および第2ロッド1
6が結合されている。そして、両ロッド15、16の回
転軸52側には矩形板状の第1ロッドプレート15aお
よび第2ロッドプレート16aが結合されている。
The rotation shafts 5 of the pistons 13 and 14
A first rod 15 and a second rod 1 each having a cylindrical shape are provided on two sides.
6 are connected. A first rod plate 15a and a second rod plate 16a each having a rectangular plate shape are connected to the rotating shaft 52 side of both rods 15, 16.

【0021】また、これらのピストン13、14は、回
転中心aを軸に対称に往復動されるようになっている。
すなわち、第1ピストン13が下死点から上死点まで移
動する際には、第2ピストン14も同様に下死点から上
死点まで移動し、第1ピストン13が上死点から下死点
まで移動する際には、第2ピストン14も同様に上死点
から下死点まで移動するようになっている。
The pistons 13 and 14 are reciprocated symmetrically about the rotation center a.
That is, when the first piston 13 moves from bottom dead center to top dead center, the second piston 14 also moves from bottom dead center to top dead center, and the first piston 13 moves from top dead center to bottom dead center. When moving to the point, the second piston 14 also moves from the top dead center to the bottom dead center.

【0022】また、ハウジング10の両端開口部には、
その開口部を閉塞するようにして第1、第2エンドプレ
ート17、18が装着されている。また、ハウジング1
0内には、第1および第2ロッド15、16をそれぞれ
スライド可能に支持する第1支持プレート19および第
2支持プレート20が装着されている。
Also, at both end openings of the housing 10,
First and second end plates 17 and 18 are mounted so as to close the opening. Also, housing 1
A first support plate 19 and a second support plate 20 for slidably supporting the first and second rods 15 and 16 are mounted in 0.

【0023】そして、第1エンドプレート17とハウジ
ング10と第1ピストン13とによって第1ポンプ室P
1が形成され、第2支持プレート20とハウジング10
と第2ピストン14とによって第2ポンプ室P2(図
3、図4参照)が形成されている。従って、第1ポンプ
室P1は第1ピストン13に対して回転中心aと反対側
に配置されており、第2ポンプ室P2は第2ピストン1
4に対して回転中心a側に配置されている。
The first pump chamber P is formed by the first end plate 17, the housing 10, and the first piston 13.
1 is formed, and the second support plate 20 and the housing 10 are formed.
A second pump chamber P2 (see FIGS. 3 and 4) is formed by the second piston 14 and the second piston 14. Therefore, the first pump chamber P1 is arranged on the opposite side of the rotation center a with respect to the first piston 13, and the second pump chamber P2 is
4 is disposed on the rotation center a side.

【0024】また、ハウジング10の上端部には第1パ
イプ部21aを有する第1カバー21が装着され、この
第1カバー21と第1エンドプレート17との間には第
1空間22が形成されている。また、第2エンドプレー
ト18とハウジング10と第2ピストン14とによって
第2空間23が形成されている。そして、第2エンドプ
レート18にはハウジング10内外を連通させる連通穴
18aが形成されており、第2空間23の気圧が、第2
ピストン14の位置に関わらず、常時、ポンプ外部の圧
力(大気圧)と同じになるようにしている。
A first cover 21 having a first pipe portion 21a is mounted on the upper end of the housing 10, and a first space 22 is formed between the first cover 21 and the first end plate 17. ing. A second space 23 is formed by the second end plate 18, the housing 10, and the second piston 14. The second end plate 18 is formed with a communication hole 18a for communicating the inside and outside of the housing 10, and the pressure in the second space 23 is reduced to the second pressure.
Regardless of the position of the piston 14, the pressure is always equal to the pressure (atmospheric pressure) outside the pump.

【0025】第1、第2ピストン13、14の外周に
は、低摩擦係数の四フッカエチレン(PTFE)製のピ
ストンリング24が装着され、第1、第2ピストン1
3、14の往復動時には、ピストンリング24がシリン
ダライナ12の内周面を、気密を保ちつつ摺動する。
A piston ring 24 made of four-hooker ethylene (PTFE) having a low coefficient of friction is mounted on the outer periphery of the first and second pistons 13 and 14.
During the reciprocating movement of the pistons 3 and 14, the piston ring 24 slides on the inner peripheral surface of the cylinder liner 12 while maintaining airtightness.

【0026】第1ピストン13における第1ポンプ室P
1側には、耐熱性に富むゴムよりなるリング状の第1吐
出逆止弁25と、第1バルブプレート26とが装着され
ている。この第1ピストン13および第1バルブプレー
ト26には、第1ポンプ室P1とクランク室11とを連
通する連通穴13a、26aが形成されている。そし
て、第1バルブプレート26の連通穴26aが第1吐出
逆止弁25によって開閉され、第1吐出逆止弁25は、
第1ポンプ室P1の圧力がクランク室11の圧力よりも
高くなったとき(後述の排出工程時)に開弁する。
The first pump chamber P in the first piston 13
A ring-shaped first discharge check valve 25 made of rubber having high heat resistance and a first valve plate 26 are mounted on one side. The first piston 13 and the first valve plate 26 are formed with communication holes 13a and 26a for communicating the first pump chamber P1 with the crank chamber 11. Then, the communication hole 26a of the first valve plate 26 is opened and closed by the first discharge check valve 25, and the first discharge check valve 25 is
The valve is opened when the pressure in the first pump chamber P1 becomes higher than the pressure in the crank chamber 11 (during a discharge step described later).

【0027】また、第1エンドプレート17には、第1
ポンプ室P1と第1空間22とを連通する連通穴17a
が形成され、第1エンドプレート17における第1ポン
プ室P1側には、連通穴17aを開閉するキノコ状の第
1吸入逆止弁27が装着されている。この第1吸入逆止
弁27は、耐熱性に富むゴムよりなり、第1ポンプ室P
1の圧力が第1空間22の圧力よりも低くなったとき
(後述の吸入工程時)に、傘部が変形して開弁する。
The first end plate 17 has the first
Communication hole 17a for communicating the pump chamber P1 with the first space 22
On the first pump chamber P1 side of the first end plate 17, a mushroom-shaped first suction check valve 27 for opening and closing the communication hole 17a is mounted. The first suction check valve 27 is made of heat-resistant rubber and has a first pump chamber P
When the pressure of No. 1 becomes lower than the pressure of the first space 22 (during a suction process described later), the umbrella portion is deformed and the valve is opened.

【0028】第2支持プレート20におけるクランク室
11側には、耐熱性に富むゴムよりなるリング状の第2
吐出逆止弁28が装着されており、一方、第2ポンプ室
P2側には、耐熱性に富むゴムよりなるリング状の第2
吸入逆止弁29が装着されている。そして、この第2支
持プレート20と対応する部分において、ハウジング1
0の外面には第2パイプ部10aが備えられており、第
2支持プレート20には、第2パイプ部10a内と第2
ポンプ室P2とを連通する連通穴20aと、第2ポンプ
室P2とクランク室11とを連通する連通穴20bとが
形成されている。
The second support plate 20 has a ring-shaped second heat-resistant rubber on the crank chamber 11 side.
A discharge check valve 28 is mounted. On the other hand, on the second pump chamber P2 side, a ring-shaped second ring made of rubber having high heat resistance is provided.
A suction check valve 29 is mounted. In a portion corresponding to the second support plate 20, the housing 1
0 is provided with a second pipe portion 10a on the outer surface thereof.
A communication hole 20a communicating the pump chamber P2 and a communication hole 20b communicating the second pump chamber P2 and the crank chamber 11 are formed.

【0029】そして、連通穴20aは第2吸入逆止弁2
9により開閉され、第2ポンプ室P2の圧力が第2パイ
プ部10a内の圧力より低くなったとき(後述の吸入工
程時)に開弁する。一方、連通穴20bは第2吐出逆止
弁28により開閉され、第2ポンプ室P2の圧力がクラ
ンク室11の圧力より高くなったとき(後述の排出工程
時)に開弁する。
The communication hole 20a is connected to the second suction check valve 2
The second pump chamber P2 is opened and closed when the pressure in the second pump chamber P2 becomes lower than the pressure in the second pipe portion 10a (during a suction step described later). On the other hand, the communication hole 20b is opened and closed by the second discharge check valve 28, and is opened when the pressure in the second pump chamber P2 becomes higher than the pressure in the crank chamber 11 (during a discharge step described later).

【0030】クランク室11内において、第1ロッドプ
レート15aと第1支持プレート19との間、および第
2ロッドプレート16aと第2支持プレート20との間
には、各ピストン13、14をクランク軸40側に向か
って付勢するコイル状の第1スプリング30および第2
スプリング31が、各ロッド15、16に挿入配置され
ている。これらのスプリング30、31により第1ロッ
ドプレート15aおよび第2ロッドプレート16aが常
時ベアリング42に当接するようになっている。
In the crank chamber 11, between the first rod plate 15a and the first support plate 19 and between the second rod plate 16a and the second support plate 20, the pistons 13 and 14 are connected to the crankshaft. A first spring 30 and a second
A spring 31 is inserted and arranged on each of the rods 15,16. The springs 30 and 31 allow the first rod plate 15a and the second rod plate 16a to always contact the bearing 42.

【0031】なお、ハウジング10、ピストン13、1
4、ロッド15、16、ロッドプレート15a、16
a、エンドプレート17、18、支持プレート19、2
0、カバー21、およびバルブプレート26は、耐熱性
に富むポリブチレンテレフタレート(PBT)よりな
る。
The housing 10, pistons 13, 1
4, rods 15, 16 and rod plates 15a, 16
a, end plates 17 and 18, support plates 19 and 2,
The cover 0, the cover 21, and the valve plate 26 are made of heat-resistant polybutylene terephthalate (PBT).

【0032】また、第1パイプ部21aおよび第2パイ
プ部10aは、図示しない車両用制動装置のバキューム
ブースタ内の圧力室に接続される。
The first pipe portion 21a and the second pipe portion 10a are connected to a pressure chamber in a vacuum booster of a vehicle braking device (not shown).

【0033】次に、上記構成によるポンプの作動につい
て、図1〜図4に基づいて説明する。
Next, the operation of the pump having the above configuration will be described with reference to FIGS.

【0034】このポンプは、バキュームブースタ内の圧
力室の圧力が、設定負圧より小さい負圧(大気圧側に近
い負圧)ないしは大気圧になると、モータ50に通電さ
れて運転が開始される。そして、モータ50への通電に
より、クランク軸40が回転する。なお、図2および図
4の符号cを付した一点鎖線は、偏芯軸41の中心点の
軌跡を示している。
When the pressure of the pressure chamber in the vacuum booster becomes negative pressure (negative pressure close to the atmospheric pressure side) or atmospheric pressure lower than the set negative pressure, the pump is energized and the motor 50 starts operating. . When the motor 50 is energized, the crankshaft 40 rotates. 2 and FIG. 4 indicates the locus of the center point of the eccentric shaft 41.

【0035】はじめに、クランク軸40が図1および図
2の位置から図3および図4の位置まで90度回転する
間においては、両ピストン13、14は偏芯軸41およ
びベアリング42に押されて共に下死点から上死点に向
かって移動する。ここで、第1ポンプ室P1は第1ピス
トン13に対して回転中心aと反対側に配置されてお
り、第2ポンプ室P2は第2ピストン14に対して回転
中心a側に配置されているため、上述のように両ピスト
ン13、14が下死点から上死点に移動する際には、第
1ポンプ室P1では排出工程がなされ、第2ポンプ室P
2では吸入工程がなされる。
First, while the crankshaft 40 rotates 90 degrees from the position shown in FIGS. 1 and 2 to the position shown in FIGS. 3 and 4, both pistons 13 and 14 are pushed by the eccentric shaft 41 and the bearing 42. Both move from bottom dead center to top dead center. Here, the first pump chamber P1 is arranged on the side opposite to the rotation center a with respect to the first piston 13, and the second pump chamber P2 is arranged on the rotation center a side with respect to the second piston 14. Therefore, when the pistons 13 and 14 move from the bottom dead center to the top dead center as described above, a discharge step is performed in the first pump chamber P1, and the second pump chamber P
At 2, an inhalation step is performed.

【0036】ここで、第1ポンプ室P1での排出工程お
よび第2ポンプ室P2での吸入工程を詳述すると、第1
ピストン13が下死点から上死点に向かって移動する際
(排出行程)には、第1ポンプ室P1の容積が縮小され
て第1ポンプ室P1の圧力が上昇し、第1ポンプ室P1
の圧力がクランク室11の圧力よりも高くなった時点で
第1吐出逆止弁25が開弁する。そして、第1ポンプ室
P1内の空気が、第1バルブプレート26の連通穴26
aおよび第1ピストン13の連通穴13aを介してクラ
ンク室11に排出される。
The discharge step in the first pump chamber P1 and the suction step in the second pump chamber P2 will now be described in detail.
When the piston 13 moves from the bottom dead center to the top dead center (discharge stroke), the volume of the first pump chamber P1 is reduced, the pressure of the first pump chamber P1 is increased, and the first pump chamber P1 is moved.
When the pressure becomes higher than the pressure in the crank chamber 11, the first discharge check valve 25 opens. Then, the air in the first pump chamber P1 flows through the communication hole 26 of the first valve plate 26.
a through the communication hole 13a of the first piston 13 into the crank chamber 11.

【0037】一方、第2ピストン14が下死点から上死
点に向かって移動する際(吸入行程)には、第2ポンプ
室P2の容積が増加して第2ポンプ室P2の圧力が低下
し、第2ポンプ室P2の圧力が第2支持プレート20の
連通穴20a内の圧力よりも低くなった時点で第2吸入
逆止弁29が開弁する。そして、バキュームブースタの
圧力室の空気が、第2パイプ部10a、および第2支持
プレート20の連通穴20aを介して第2ポンプ室P2
に吸入される。
On the other hand, when the second piston 14 moves from the bottom dead center toward the top dead center (suction stroke), the volume of the second pump chamber P2 increases and the pressure of the second pump chamber P2 decreases. Then, when the pressure in the second pump chamber P2 becomes lower than the pressure in the communication hole 20a of the second support plate 20, the second suction check valve 29 opens. Then, the air in the pressure chamber of the vacuum booster passes through the second pipe section 10a and the communication hole 20a of the second support plate 20 to the second pump chamber P2.
Inhaled.

【0038】次に、クランク軸40が図3および図4の
位置から図1および図2の位置まで90度回転する間に
おいては、両ピストン13、14はスプリング30、3
1に付勢されて共に上死点から下死点に向かって移動す
る。この移動の際には、第1ポンプ室P1では吸入工程
がなされ、第2ポンプ室P2では排出工程がなされる。
すなわち、第1ピストン13の往復動による吸入工程お
よび排出工程の位相は、第2ピストン14の往復動によ
る吸入工程および排出行程の位相に対して逆位相であ
る。
Next, while the crankshaft 40 rotates 90 degrees from the position shown in FIGS. 3 and 4 to the position shown in FIGS.
Both are moved from top dead center to bottom dead center by being urged to 1. During this movement, a suction step is performed in the first pump chamber P1, and a discharge step is performed in the second pump chamber P2.
That is, the phases of the suction process and the discharge process by the reciprocating motion of the first piston 13 are opposite to the phases of the suction process and the discharging process by the reciprocating motion of the second piston 14.

【0039】ここで、第1ポンプ室P1での吸入工程お
よび第2ポンプ室P2での排出工程を詳述すると、第1
ピストン13が上死点から下死点に向かって移動する際
(吸入行程)には、第1ポンプ室P1の容積が増加して
第1ポンプ室P1の圧力が低下し、第1ポンプ室P1の
圧力が第1空間22の圧力よりも低くなった時点で第1
吸入逆止弁27が開弁する。そして、バキュームブース
タの圧力室の空気が、第1パイプ部21a、第1空間2
2、および第1エンドプレート17の連通穴17aを介
して第1ポンプ室P1に吸入される。
Here, the suction step in the first pump chamber P1 and the discharge step in the second pump chamber P2 will be described in detail.
When the piston 13 moves from the top dead center to the bottom dead center (suction stroke), the volume of the first pump chamber P1 increases, the pressure of the first pump chamber P1 decreases, and the first pump chamber P1 When the pressure of the first space 22 becomes lower than the pressure of the first space 22, the first
The suction check valve 27 opens. Then, the air in the pressure chamber of the vacuum booster is supplied to the first pipe portion 21a and the first space 2.
2, and is sucked into the first pump chamber P1 through the communication hole 17a of the first end plate 17.

【0040】一方、第2ピストン14が上死点から下死
点に向かって移動する際(排出行程)には、第2ポンプ
室P2の容積が縮小されて第2ポンプ室P2の圧力が上
昇し、第2ポンプ室P2の圧力がクランク室11の圧力
よりも高くなった時点で第2吐出逆止弁28が開弁す
る。そして、第2ポンプ室P2内の空気が、第2支持プ
レート20の連通穴20bを介してクランク室11に排
出される。
On the other hand, when the second piston 14 moves from the top dead center to the bottom dead center (discharge stroke), the volume of the second pump chamber P2 is reduced and the pressure of the second pump chamber P2 rises. Then, when the pressure in the second pump chamber P2 becomes higher than the pressure in the crank chamber 11, the second discharge check valve 28 opens. Then, the air in the second pump chamber P2 is discharged to the crank chamber 11 through the communication hole 20b of the second support plate 20.

【0041】以上の作動により、バキュームブースタの
圧力室の圧力が設定負圧より大きい負圧(真空側に近い
負圧)になると、モータ50への通電が停止され、ポン
プが停止される。
With the above operation, when the pressure in the pressure chamber of the vacuum booster becomes a negative pressure larger than the set negative pressure (negative pressure close to the vacuum side), the power supply to the motor 50 is stopped and the pump is stopped.

【0042】なお、第1スプリング30のバネ定数K1
は、第1ピストン13を上死点から下死点まで移動させ
るに必要な力を発揮するように設定されており、第2ス
プリング31のバネ定数K2は、第2ピストン14を上
死点から下死点まで移動させるに必要な力を発揮するよ
うに設定されている。ここで、第1ピストン13が上死
点から下死点まで移動する際には、吸入工程がなされ、
第2ピストン14が上死点から下死点まで移動する際に
は、排出工程がなされている。そして、吸入工程として
第1ピストン13を移動させるに必要な力は、排出工程
として第2ピストン14を移動させるに必要な力に比べ
て大きいため、第1スプリング30のバネ定数K1は、
第2スプリング31のバネ定数K2よりも大きくなるよ
うに設定されている。
The spring constant K1 of the first spring 30
Is set so as to exert a force required to move the first piston 13 from the top dead center to the bottom dead center. The spring constant K2 of the second spring 31 It is set to exert the necessary force to move to the bottom dead center. Here, when the first piston 13 moves from the top dead center to the bottom dead center, a suction process is performed,
When the second piston 14 moves from the top dead center to the bottom dead center, a discharging process is performed. Since the force required to move the first piston 13 in the suction step is greater than the force required to move the second piston 14 in the discharge step, the spring constant K1 of the first spring 30 is:
The second spring 31 is set to be larger than the spring constant K2.

【0043】本実施形態では、両ピストン13、14
を、クランク軸40および回転軸52の回転中心aに対
して対称位置(すなわち、クランク軸40および回転軸
52の回転方向bに等間隔)に配置し、かつ、両ピスト
ン13、14を、回転中心aを軸に対称に往復動させて
いるため、両ピストン13、14が、クランク軸40お
よび回転軸52の軸対称に逆向きに動いて、両ピストン
13、14の慣性力がキャンセルされる。従って、両ピ
ストン13、14の慣性力によるポンプの振動を低減す
ることができる。
In this embodiment, both pistons 13, 14
Are arranged symmetrically with respect to the rotation center a of the crankshaft 40 and the rotation shaft 52 (that is, at equal intervals in the rotation direction b of the crankshaft 40 and the rotation shaft 52), and the pistons 13 and 14 are rotated. Since the pistons 13 and 14 are reciprocated symmetrically about the center a, the two pistons 13 and 14 move in the opposite directions symmetrically with respect to the axis of the crankshaft 40 and the rotating shaft 52, and the inertial force of the two pistons 13 and 14 is canceled. . Therefore, it is possible to reduce the vibration of the pump due to the inertial force of the pistons 13 and 14.

【0044】また、第1ピストン13の吸入工程および
排出工程の位相を、第2ピストン14の吸入工程および
排出工程の位相に対して逆位相にするため、第1ピスト
ン13が吸入工程のときには第2ピストン14は排出工
程となるので、両ピストン13、14の排出行程が同時
になされるポンプに比べて排出工程時のポンプの排出量
を半減でき、排出による騒音を低減できる。
Further, since the phases of the suction step and the discharge step of the first piston 13 are made opposite to the phases of the suction step and the discharge step of the second piston 14, the first piston 13 is in the suction step when the first piston 13 is in the suction step. Since the two pistons 14 are in the discharge step, the discharge amount of the pumps in the discharge step can be reduced by half compared to a pump in which the discharge steps of both pistons 13 and 14 are performed at the same time, and noise due to discharge can be reduced.

【0045】また、両ピストン13、14の排出行程が
同時になされるポンプでは間欠的に空気が排出されるの
に対し、本実施形態のポンプによれば連続的に空気が排
出されるので、排出の脈動を低減でき、排出による騒音
を低減できる。また、両ピストン13、14の排出行程
でクランク室11に排出された空気は、モータ50の内
部を通ってドレンパイプ51から大気中に排出される。
そして、排出空気がクランク室11からモータ50に流
入する際に空気の入る部位の体積が大きくなって、空気
排出時に絞り作用が働いて音を低減することができる。
また、排出空気によりモータ50の内部を冷却すること
ができる。
In the pump in which the two pistons 13 and 14 are simultaneously discharged, air is intermittently discharged. In contrast, the pump of the present embodiment discharges air continuously. Pulsation can be reduced, and noise due to discharge can be reduced. The air discharged into the crank chamber 11 during the discharge stroke of the pistons 13 and 14 is discharged into the atmosphere from the drain pipe 51 through the inside of the motor 50.
Then, the volume of a portion into which the air enters when the discharged air flows into the motor 50 from the crank chamber 11 becomes large, and the throttling function works when the air is discharged, so that the sound can be reduced.
Further, the inside of the motor 50 can be cooled by the discharged air.

【0046】(他の実施形態)上記実施形態では、クラ
ンク軸40に2つの偏芯軸41を設けたが、偏芯軸41
の代わりにカムを設けてもよい。
(Other Embodiments) In the above embodiment, two eccentric shafts 41 are provided on the crankshaft 40.
Alternatively, a cam may be provided.

【0047】また、上記実施形態では、ピストンを2個
備える例を示したが、本発明はピストンを複数個(2個
以上)備えるポンプに適用可能である。この場合、例え
ばピストンを複数個備えるポンプでは、クランク軸40
および回転軸52の回転方向bに等間隔(例えば3個の
場合には120°間隔)に複数個のピストンを配置する
とともに、回転方向bに等間隔(例えば3個の場合には
120°間隔)にかつ回転中心aに対して等距離にピス
トンの個数と同個数の偏芯軸を配置する。そして、少な
くとも1個のピストンの往復動による吸入工程および排
出工程の位相を、他のピストンの往復動による吸入工程
および排出行程の位相に対して逆位相にする。
In the above embodiment, an example in which two pistons are provided has been described. However, the present invention is applicable to a pump having a plurality of pistons (two or more). In this case, for example, in a pump having a plurality of pistons, the crankshaft 40
In addition, a plurality of pistons are arranged at regular intervals in the rotation direction b of the rotating shaft 52 (for example, 120 ° intervals in the case of three pieces), and at equal intervals (for example, 120 ° intervals in the case of three pieces). ) And the same number of eccentric shafts as the number of pistons are arranged at the same distance from the rotation center a. Then, the phases of the suction step and the discharge step due to the reciprocation of at least one piston are made opposite to the phases of the suction step and the discharge step due to the reciprocation of the other pistons.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるポンプの一実施形態を示すピスト
ン下死点位置の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a pump according to an embodiment of the present invention at a piston bottom dead center position.

【図2】図1のA−A断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】図1のポンプのピストン上死点位置の断面図で
ある。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the pump of FIG. 1 at a piston top dead center position.

【図4】図3のB−B断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG. 3;

【符号の説明】 10…ハウジング、13…第1ピストン、14…第2ピ
ストン、40…クランク軸、50…電動モータ、52…
回転軸、a…回転中心、P1…第1ポンプ室、P2…第
2ポンプ室。
[Description of Signs] 10 ... housing, 13 ... first piston, 14 ... second piston, 40 ... crankshaft, 50 ... electric motor, 52 ...
Rotation axis, a: rotation center, P1: first pump chamber, P2: second pump chamber.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 守治 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 Fターム(参考) 3H076 AA03 AA21 BB01 BB02 CC07 CC24 CC28 CC31  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Moruji Sakai 1-1-1 Showa-cho, Kariya-shi, Aichi F-term in Denso Co., Ltd. 3H076 AA03 AA21 BB01 BB02 CC07 CC24 CC28 CC31

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転軸(52)を有する駆動手段(5
0)と、 前記回転軸(52)に同軸に結合されて回転する駆動軸
(40)と、 前記駆動軸(40)の回転に伴って、前記駆動軸(4
0)の回転中心(a)に対して垂直方向に往復動される
ピストン(13、14)とを備えるポンプであって、 前記ピストン(13、14)は、前記駆動軸(40)の
回転方向に等間隔に複数個配置されており、 前記複数個のピストン(13、14)は、前記回転中心
(a)を軸に対称に往復動されるようになっており、 前記複数個のピストン(13、14)のうち、少なくと
も1個のピストン(13)の往復動による吸入工程およ
び排出工程の位相は、他のピストン(14)の往復動に
よる吸入工程および排出行程の位相に対して逆位相であ
ることを特徴とするポンプ。
A driving means (5) having a rotating shaft (52).
0), a drive shaft (40) coaxially coupled to the rotation shaft (52) and rotating, and the drive shaft (4) with the rotation of the drive shaft (40).
0) a piston (13, 14) reciprocated in a direction perpendicular to a rotation center (a) of the drive shaft (40), wherein the piston (13, 14) rotates in a rotational direction of the drive shaft (40). A plurality of pistons (13, 14) are reciprocated symmetrically about the rotation center (a), and the plurality of pistons (13, 14) are arranged at equal intervals. 13 and 14), the phases of the suction step and the discharge step due to the reciprocation of at least one piston (13) are opposite to the phases of the suction step and the discharge step due to the reciprocation of the other piston (14). A pump characterized in that:
【請求項2】 回転軸(52)を有する駆動手段(5
0)と、 前記回転軸(52)に同軸に結合されて回転する駆動軸
(40)と、 前記駆動軸(40)の回転に伴って、前記駆動軸(4
0)の回転中心(a)に対して垂直方向に往復動される
第1ピストン(13)および第2ピストン(14)と、 前記第1および第2ピストン(13、14)を内蔵し
て、前記第1ピストン(13)により流体が吸入排出さ
れる第1ポンプ室(P1)および前記第2ピストン(1
4)により流体が吸入排出される第2ポンプ室(P2)
を形成するハウジング(10)とを備え、 前記第1ポンプ室(P1)は、前記第1ピストン(1
3)に対して前記回転中心(a)と反対側に配置されて
おり、 前記第2ポンプ室(P2)は、前記第2ピストン(1
4)に対して前記回転中心(a)側に配置されており、 前記第1および第2ピストン(13、14)は、前記回
転中心(a)を軸に対称に配置されて、対称に往復動さ
れるようになっていることを特徴とするポンプ。
2. A driving means (5) having a rotating shaft (52).
0), a drive shaft (40) coaxially coupled to the rotation shaft (52) and rotating, and the drive shaft (4) with the rotation of the drive shaft (40).
0) a first piston (13) and a second piston (14) reciprocated in the vertical direction with respect to the rotation center (a); and the first and second pistons (13, 14). A first pump chamber (P1) in which fluid is sucked and discharged by the first piston (13) and the second piston (1);
The second pump chamber (P2) where the fluid is sucked and discharged by 4)
And a housing (10) forming the first piston (1).
3) is disposed on the opposite side to the rotation center (a), and the second pump chamber (P2) is provided with the second piston (1).
4) is disposed on the rotation center (a) side, and the first and second pistons (13, 14) are disposed symmetrically about the rotation center (a) and reciprocate symmetrically. A pump characterized by being operated.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012163079A (en) * 2011-02-09 2012-08-30 Seiko Epson Corp Evacuation method
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