JP2002235549A

JP2002235549A - バキュームポンプの駆動装置

Info

Publication number: JP2002235549A
Application number: JP2001033950A
Authority: JP
Inventors: Motoyuki Shioiri; 基之塩入; Yoshinori Koyama; 義典小山
Original assignee: Yanmar Diesel Engine Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2001-02-09
Filing date: 2001-02-09
Publication date: 2002-08-23

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のエンジンにおけるバキュームポンプ
は、カム軸にて駆動するように構成されていたが、カム
軸部分には、該カム軸により駆動される他の補機が多々
付設されているため、スペース的にあまり余裕がなく、
組立作業も複雑となって煩雑であり、コスト高の一因と
なっていた。【解決手段】クランク軸１１とカム軸１２との間に介
装され、クランク軸１１からの駆動力をカム軸１２へ伝
達する中間軸１３により、バキュームポンプ５を駆動
し、該バキュームポンプ５の駆動軸５ａと、該バキュー
ムポンプ５の駆動源である中間軸１３のスプロケット１
３ｂとを、オルダム継手１８により連結した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンにおける
バキュームポンプの駆動装置の構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のエンジンにおいては、バキューム
ポンプを具備したものがあり、ブレーキシステムの制動
力を増加させるためのブレーキブースターの負圧源とし
て、該バキュームポンプが用いられていた。また、吸気
通路と排気通路とをＥＧＲ通路により連通して、排気ガ
スを吸気側へ再循環可能とし、該ＥＧＲ通路の途中部に
設けられるＥＧＲバルブをバキュームポンプにより開閉
制御するように構成したものがあった。さらに、バキュ
ームポンプは、ターボチャージャーへの排気供給量の調
節を行うための可変バルブの開閉制御を行うために用い
られる場合もあった。このように用いられるバキューム
ポンプは、一般的にカム軸により駆動されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述の如くのバキュー
ムポンプは、カム軸にて駆動するように構成されていた
が、カム軸部分には、該カム軸により駆動される他の補
機が多々付設されているため、スペース的にあまり余裕
がなく、組立作業も複雑となって煩雑であり、コスト高
の一因となっていた。また、カム軸はクランク軸に対し
て半分の回転数であったので、該カム軸により駆動され
るバキュームポンプの回転数も、クランク軸の回転数に
対して半分となっていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。即ち、請求項１においては、負圧を
発生させるためのバキュームポンプを具備するエンジン
において、クランク軸とカム軸との間に介装され、クラ
ンク軸からの駆動力をカム軸へ伝達する中間軸により、
バキュームポンプを駆動した。

【０００５】また、請求項２においては、負圧を発生さ
せるためのバキュームポンプを具備するエンジンにおい
て、バキュームポンプの駆動軸と、該バキュームポンプ
の駆動源とを、オルダム継手により連結した。

【０００６】また、請求項３においては、負圧を発生さ
せるためのバキュームポンプを具備するエンジンにおい
て、バキュームポンプの駆動軸を、シリンダブロックに
より直接支持した。

【０００７】また、請求項４においては、負圧を発生さ
せるためのバキュームポンプを具備するエンジンにおい
て、クランク軸からの駆動力をカム軸へ伝達するための
スプロケットを、シリンダブロックに固設される支持軸
により、軸受けを介して回転自在に支持し、該スプロケ
ットにより、バキュームポンプの駆動軸を一体的に回転
可能に支持し、スプロケットの軸受けを該スプロケット
に内装した。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明の駆動装置により駆動されるバキュ
ームポンプを用いて制御されるＥＧＲ装置を示す概略構
成図、図２は中間軸とクランク軸及びカム軸との関係を
示す正面図、図３はバキュームポンプの駆動装置の第一
実施例を示す側面断面図、図４は同じく正面図、図５は
バキュームポンプの駆動装置の第二実施例を示す側面断
面図、図６はバキュームポンプの駆動装置の第三実施例
を示す側面断面図である。

【０００９】まず、本発明の駆動装置により駆動される
バキュームポンプを用いて制御される、ＥＧＲ（排気ガ
ス再循環）装置の概略構成について図１により説明す
る。エンジンの排気通路１と吸気通路２とは、ＥＧＲ
（排気ガス再循環）通路３により連通され、該ＥＧＲ通
路３と吸気通路２との接続部にはＥＧＲバルブ６が設け
られている。

【００１０】該ＥＧＲバルブ６はダイヤフラム式の負圧
動作弁に構成され、ブレーキシステムの制動力を増加さ
せるためのブレーキブースターの圧発生源であるバキュ
ームポンプ５と接続されており、該バキュームポンプ５
からの負圧をＥＧＲバルブ６内へ導入可能としている。
該ＥＧＲバルブ６とバキュームポンプ５との接続路の途
中部には圧力制御弁８が介装され、該圧力制御弁８によ
りＥＧＲバルブ６内へ導入される負圧を調整するように
している。

【００１１】ＥＧＲバルブ６は、負圧室６ｂへバキュー
ムポンプ５からの負圧が導入されず、該負圧室６ｂの圧
力が大気圧である場合には、弁体６ａがスプリング等の
付勢部材により付勢されて、ＥＧＲ通路３と吸気通路２
との接続部を閉じる。逆に、負圧室６ｂへバキュームポ
ンプ５からの負圧が導入された場合には、弁体６ａが該
負圧により吸引され、付勢部材の付勢力に抗して変位
し、ＥＧＲ通路３と吸気通路２との接続部を開く。そし
て、ＥＧＲ通路３と吸気通路２との接続部が開くと、排
気通路１からの排気が給気通路２へ流れることとなる。

【００１２】弁体６ａの変位量は、負圧室６ｂへ導入さ
れる負圧の大きさに比例するが、前記圧力制御弁８によ
り負圧室６ｂへ導入される負圧の大きさを制御するよう
にしている。そして、圧力制御弁８により弁体６ａの変
位量を制御することで、排気通路１からの排気の給気通
路２への流入量を調節するようにしている。

【００１３】また、バキュームポンプ５は、排気通路１
とターボチャージャー４との間に介装される開閉弁７と
接続されている。該開閉弁７は、ＥＧＲバルブ６と同様
の構成であり、バキュームポンプ５からの負圧の導入に
より弁体７ａを開閉可能としている。そして、バキュー
ムポンプ５と開閉弁７との間に介装される圧力制御弁７
により、弁体７ａの開閉度合いを制御して、ターボチャ
ージャー４へ供給される排気量の調節を行うようにして
いる。

【００１４】次に、バキュームポンプ５の駆動装置の構
成について説明する。図２に示すように、本バキューム
ポンプ５が設けられるエンジンにおいては、クランク軸
１１とカム軸１２との間に中間軸１３が配置されてい
る。該クランク軸１１と中間軸１３との間に第一タイミ
ングチェーン１４ａが巻回され、中間軸１３とカム軸１
２との間に第二タイミングチェーン１４ｂが巻回され
て、クランク軸１１の駆動力を、中間軸１３を介してカ
ム軸１２へ伝達している。カム軸１２の回転数はクラン
ク軸１１の回転数の半分となり、中間軸１３の回転数は
クランク軸１１と同一となるように設定されている。

【００１５】そして、バキュームポンプ５は、該中間軸
１３により駆動されている。即ち、図３、図４に示すよ
うに、中間軸１３は支持軸１３ａとスプロケット１３ｂ
とで構成されており、該支持軸１３ａにスプロケット１
３ｂが軸受け１７を介して回転自在に嵌装されている。
該スプロケット１３ｂに、前記第一タイミングチェーン
１４ａ及び第二タイミングチェーン１４ｂが巻回されて
いる。支持軸１３ａには潤滑油孔１３ｃが形成され、軸
受け１７の部分の潤滑を行っている。

【００１６】スプロケット１３ｂには、オルダム継手１
８が連結されている。スプロケット１３ｂには係合溝１
３ｄ・１３ｄが形成され、オルダム継手１８には係合突
起１８ｂ・１８ｂが形成されており、該係合突起１８ｂ
と係合溝１３ｄとが係合することで、オルダム継手１８
とスプロケット１３ｂとが一体的に回転可能とされてい
る。また、第一・第二タイミングチェーン１４ａ・１４
ｂを覆うチェーンケース１５には前記バキュームポンプ
５が付設されており、該バキュームポンプ５の駆動軸６
ａの先端部には突出部６ｂが形成されている。該突出部
６ｂは、オルダム継手１８に突出部６ｂと形状を合わせ
て形成される嵌入孔１８ａと嵌合され、該駆動軸６ａと
オルダム継手１８とが一体的に回転可能とされている。
これにより、バキュームポンプ５と中間軸１３のスプロ
ケット１３ｂとが一体的に回転可能となり、バキューム
ポンプ５が中間軸１３により駆動されることとなる。

【００１７】この場合、オルダム継手１８は、スプロケ
ット１３ｂに対して係合突起１８ｂ・１８ｂ方向に若干
寸法摺動可能であり、駆動軸６ａの突出部６ｂは、前記
係合突起１８ｂ・１８ｂとは略垂直方向であるオルダム
継手１８の嵌入孔１８ａの長手方向に若干寸法摺動可能
に構成されている。従って、互いに連結されるスプロケ
ット１３ｂの軸心と、駆動軸６ａの軸心との間にズレが
ある場合でも、このズレをオルダム継手１８により吸収
することができ、バキュームポンプ５の駆動軸６ａやス
プロケット１３ｂの、加工精度や位置決め精度をさほど
高く設定する必要がなく、組付作業の容易化、低コスト
化を図ることが可能となっている。また、オルダム継手
１８を介してバキュームポンプ５と中間軸１３とを接続
することで、バキュームポンプ５と中間軸１３とを直接
接続した場合のように、駆動軸６ａや中間軸１３にスプ
ライン加工を施す必要がなく、加工工数が減少し、低コ
スト化を図ることができる。

【００１８】また、バキュームポンプ５を中間軸１３に
より駆動するように構成することで、中間軸１３をエン
ジンのシリンダブロック１０に組み込む前に、予め該中
間軸１３にバキュームポンプ５を組み付けることが可能
となり、組立作業の容易化、時間短縮、低コスト化を図
ることができる。さらに、バキュームポンプ５の駆動回
転数をクランク軸１１の回転数と同一回転数とすること
ができるので、該バキュームポンプ５の駆動効率を向上
させることができる。

【００１９】次に、バキュームポンプ５の駆動装置の第
二実施例の構成について図５により説明する。図５にお
ける中間軸２３は、支持軸２３ａとスプロケット２３ｂ
とで構成されている。該支持軸２３ａの一端部は、ベア
リング２７・２７等の軸受け部材を介して、シリンダブ
ロック１０に回転自在に支持されている。該ベアリング
２７・２７は、例えば２個並設されており、シリンダブ
ロック１０に直接嵌装されている。

【００２０】スプロケット２３ｂは支持軸２３ａに一体
的回転可能に嵌装され、該スプロケット２３ｂには、前
記第一タイミングチェーン１４ａ及び第二タイミングチ
ェーン１４ｂが巻回されている。該第一・第二タイミン
グチェーン１４ａ・１４ｂを覆うチェーンケース１５
は、一側面側をボルト等の取付部材によりシリンダブロ
ック１０に固着されており、該チェーンケース１５の他
側面には、バキュームポンプ2５が取り付けられてい
る。

【００２１】前記支持軸２３ａの他端部にはスプライン
が形成され、該他端部をバキュームポンプ2５に嵌装し
て、該バキュームポンプ2５を駆動するように構成して
いる。即ち、中間軸２３により、バキュームポンプ2５
を直接駆動しており、該中間軸２３がバキュームポンプ
2５の駆動軸となっている。また、支持軸２３ａの途中
部にはつば部２３ｄが形成され、該つば部２３ｄにより
スプロケット２３ｂの軸方向の位置決めを行っている。

【００２２】中間軸２３をシリンダブロック１０に組み
込む際には、該中間軸２３にベアリング２７・２７やス
プロケット２３ｂ等を予め仕組んだアッセンブリ状態
で、組み込むようにしている。このように、中間軸２３
を、アッセンブリ状態の中間軸２３として、エンジンの
組立ライン外で別途仕組むことができるので、該エンジ
ンの組立時間を短縮することができる。また、中間軸２
３のアッセンブリを外注等、他の業者に依頼すること
で、エンジンの組立に要するコストを全体的に低減する
ことができる。

【００２３】さらに、中間軸２３をバキュームポンプ2
５に直接挿入して、該バキュームポンプ2５を駆動する
ので、バキュームポンプ2５の駆動軸、及び駆動軸の軸
受けを別途設ける必要がなく、部品点数を削減して低コ
スト化を図ることができる。

【００２４】次に、バキュームポンプ５の駆動装置の第
三実施例の構成について図６により説明する。図６にお
ける中間軸３３は、支持軸３３ａとスプロケット３３ｂ
とで構成されている。支持軸３３ａの一端部はシリンダ
ブロック１０に螺装され、これにより該支持軸３３ａが
シリンダブロック１０に固設されている。支持軸３３ａ
の他端部には、スプロケット３３ｂがベアリング２７・
２７等の軸受け部材を介して回転自在に支持されてい
る。該スプロケット２３ｂには、前記第一タイミングチ
ェーン１４ａ及び第二タイミングチェーン１４ｂが巻回
されている。該ベアリング２７・２７は、例えば２個並
設され、スプロケット２３ｂ内部に配設されている。

【００２５】一方、バキュームポンプ3５の駆動軸３６
ａは、その一端部をスプロケット２３ｂに対して圧入さ
れ、一体的に回転可能に支持されている。該駆動軸３６
ａの他端部にはスプラインが形成され、該他端部をバキ
ュームポンプ3５のローターに嵌入することで、該バキ
ュームポンプ3５を駆動可能としている。

【００２６】このように、バキュームポンプ3５の駆動
軸３６ａを、ベアリング２７・２７を介してシリンダブ
ロック１０に安定的に支持されるスプロケット２３ｂに
対して、圧入して支持しているので、該駆動軸３６ａ用
の軸受けを別途設けることなく、駆動軸３６ａを安定的
に支持することができ、部品点数を削減して低コスト化
を図ることができるとともに、バキュームポンプ3５取
付部をコンパクトに構成することができる。

【００２７】また、ベアリング２７・２７はスプロケッ
ト２３ｂに内装されているので、中間軸３３の支持部
を、軸方向にコンパクトに構成することができる。さら
に、スプロケット２３ｂが収納されるチェーンケース１
５内へ供給される、第一・第二タイミングチェーン１４
ａ・１４ｂ用の潤滑油により、ベアリング２７・２７の
潤滑をも行うことができるので、構造の簡易化及び低コ
スト化を図ることができる。また、駆動軸３６ａは、ス
プロケット２３ｂと別体に形成しているので、該駆動軸
３６ａへのスプライン等の加工が容易となり、低コスト
化を図ることができる。さらに、駆動軸３６ａとスプロ
ケット２３ｂとを別の材質により形成することが可能と
なるので、それぞれに適した材質を選択して駆動軸３６
ａ及びスプロケット２３ｂを構成することができ、耐久
性・信頼性の向上を図ることができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するのである。即ち、請求項１記載の如
く、クランク軸とカム軸との間に介装され、クランク軸
からの駆動力をカム軸へ伝達する中間軸により、バキュ
ームポンプを駆動したので、中間軸をエンジンのシリン
ダブロックに組み込む前に、予め該中間軸にバキューム
ポンプを組み付けたアッセンブリ状態とすることが可能
となり、組立作業の容易化、時間短縮、低コスト化を図
ることができる。さらに、バキュームポンプの駆動回転
数をクランク軸の回転数と同一回転数とすることができ
るので、該バキュームポンプの駆動効率を向上させるこ
とができる。

【００２９】さらに、請求項２記載の如く、バキューム
ポンプの駆動軸と、該バキュームポンプとを、オルダム
継手により連結したので、バキュームポンプの駆動軸
と、該バキュームポンプの駆動源である中間軸とを直接
接続した場合のように、バキュームポンプの駆動軸や中
間軸にスプライン加工を施す必要がなく、加工工数を減
少して、低コスト化を図ることができる。また、互いに
連結される中間軸の軸心と、バキュームポンプの駆動軸
の軸心との間にズレがある場合でも、このズレをオルダ
ム継手により吸収することができ、バキュームポンプの
駆動軸や中間軸の、加工精度や位置決め精度をさほど高
く設定する必要がなく、組付作業の容易化、低コスト化
を図ることが可能となっている。

【００３０】さらに、請求項３記載の如く、バキューム
ポンプの駆動軸を、シリンダブロックにより直接支持し
たので、バキュームポンプの駆動軸の軸受けを別途設け
る必要がなく、部品点数を削減して低コスト化を図るこ
とができる。また、中間軸を、バキュームポンプの駆動
軸とした場合、エンジンの組立ライン外でスプロケット
や軸受け等を別途仕組んでアッセンブリ状態の中間軸を
構成することができるので、該エンジンの組立時間を短
縮することができる。また、該中間軸のアッセンブリを
外注等、他の業者に依頼することで、エンジンの組立に
要するコストを全体的に低減することができる。

【００３１】さらに、請求項4記載の如く、クランク軸
からの駆動力をカム軸へ伝達するためのスプロケット
を、シリンダブロックに固設される支持軸により、軸受
けを介して回転自在に支持し、該スプロケットにより、
バキュームポンプの駆動軸を一体的に回転可能に支持
し、スプロケットの軸受けを該スプロケットに内装した
ので、該駆動軸用の軸受けを別途設けることなく、駆動
軸を安定的に支持することができ、部品点数を削減して
低コスト化を図ることができるとともに、バキュームポ
ンプ取付部をコンパクトに構成することができる。ま
た、軸受けはスプロケットに内装されているので、支持
軸部分を軸方向にコンパクトに構成することができる。
さらに、スプロケットが収納されるチェーンケース内へ
供給される、タイミングチェーン用の潤滑油により、軸
受けの潤滑をも行うことができるので、構造の簡易化及
び低コスト化を図ることができる。また、駆動軸は、ス
プロケットと別体に形成しているので、該駆動軸へのス
プライン等の加工が容易となり、低コスト化を図ること
ができる。さらに、駆動軸とスプロケットとを別の材質
により形成することが可能となるので、それぞれに適し
た材質を選択して駆動軸及びスプロケットを構成するこ
とができ、耐久性・信頼性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の駆動装置により駆動されるバキューム
ポンプを用いて制御されるＥＧＲ装置を示す概略構成図
である。

【図２】中間軸とクランク軸及びカム軸との関係を示す
正面図である。

【図３】バキュームポンプの駆動装置の第一実施例を示
す側面断面図である。

【図４】同じく正面図である。

【図５】バキュームポンプの駆動装置の第二実施例を示
す側面断面図である。

【図６】バキュームポンプの駆動装置の第三実施例を示
す側面断面図である。

【符号の説明】

１排気通路５バキュームポンプ５ａ駆動軸１０シリンダブロック１１クランク軸１２カム軸１３中間軸１３ａ支持軸１３ｂスプロケット１８オルダム継手

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】負圧を発生させるためのバキュームポン
プを具備するエンジンにおいて、クランク軸とカム軸と
の間に介装され、クランク軸からの駆動力をカム軸へ伝
達する中間軸により、バキュームポンプを駆動したこと
を特徴とするバキュームポンプの駆動装置。
【請求項２】負圧を発生させるためのバキュームポン
プを具備するエンジンにおいて、バキュームポンプの駆
動軸と、該バキュームポンプの駆動源とを、オルダム継
手により連結したことを特徴とするバキュームポンプの
駆動装置。
【請求項３】負圧を発生させるためのバキュームポン
プを具備するエンジンにおいて、バキュームポンプの駆
動軸を、シリンダブロックにより直接支持したことを特
徴とするバキュームポンプの駆動装置。
【請求項４】負圧を発生させるためのバキュームポン
プを具備するエンジンにおいて、クランク軸からの駆動
力をカム軸へ伝達するためのスプロケットを、シリンダ
ブロックに固設される支持軸により、軸受けを介して回
転自在に支持し、該スプロケットにより、バキュームポ
ンプの駆動軸を一体的に回転可能に支持し、スプロケッ
トの軸受けを該スプロケットに内装したことを特徴とす
るバキュームポンプの駆動装置。