JP2008082178A - 負圧供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力センサ及び電子制御部を備える場合であっても、外形寸法を小さく構成することができる負圧供給装置を提供する。
【解決手段】回転式の真空ポンプ１０と、この真空ポンプ１０を駆動するために真空ポンプの回転軸Ｘ２と同一軸線となるように駆動軸２１が組み付けられた駆動機２０と、真空ポンプの吸込口３１ａの圧力を検出する圧力センサ４４と、圧力センサ４４の出力に応じて駆動機２０を駆動する電子制御部４０とを備えた負圧供給装置であって、圧力センサ４４を電子制御部４０内の基板４３上に配置し、電子制御部４０と真空ポンプの吸込口３１ａとが真空ポンプの回転軸Ｘ２の延在する方向に沿って並べて配置し、電子制御部４０と吸込口３１ａとの間に、圧力センサ４４と吸込口３１ａとを接続する配管３１、３３を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧力センサおよび電子制御部を備えた負圧供給装置に関する。

一般に、自動車のブレーキブースター装置などの負圧源として使用される負圧供給装置としては、真空ポンプと、この真空ポンプを駆動する駆動機と、これらの真空ポンプ及び駆動機がダンパ等を介して支持されるアーム部とを備え、このアーム部を車体側に取り付けるものがある（例えば、特許文献１参照）。上述のブレーキブースター装置には、真空ポンプにより発生した負圧空気の圧力を確認するための圧力センサが設けられ、この圧力センサの検出値がブレーキ装置全体を制御する電子制御装置に送られるようになっている。

一方、上述のブレーキブースター装置に使用される負圧供給装置では、この負圧供給装置に専用に用いられる電子制御装置を設け、この電子制御装置で駆動機の制御を行うと共に、圧力を測定するものもある。このような負圧供給装置では、従来においてブレーキ制御装置で行っていた負圧供給装置の制御を、この負圧供給装置だけで可能にしたことに利点がある。
特開２００２−１９５１７８号公報

しかしながら、上述のように電子制御装置を有する負圧供給装置においては、電子制御装置を設けた分だけ外形寸法が大きくなり、設置スペースの制約を受けるという問題がある。特に、小型自動車に適用する場合や、普通車であっても室内空間を拡大したいという要求がある場合には、スペースの制約から適用が困難な場合がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、圧力センサ及び電子制御部を備える場合であっても、外形寸法を小さく構成することができる負圧供給装置を提供することを目的とする。

本発明では、回転式の真空ポンプと、この真空ポンプを駆動するために前記真空ポンプの回転軸と同一軸線となるように駆動軸が組み付けられた駆動機と、前記真空ポンプの吸込口の圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサの出力に応じて前記駆動機を駆動する電子制御部とを備えた負圧供給装置であって、前記圧力センサを前記電子制御部内の基板上に配置し、前記電子制御部と前記真空ポンプの吸込口とが前記真空ポンプの回転軸の延在する方向に沿って並べて配置し、前記電子制御部と前記吸込口との間に、前記圧力センサと前記吸込口とを接続する配管を設けたことを特徴とする。
この構成によれば、駆動機と真空ポンプ、及び電子制御部と吸込口を効率よく配置して、負圧供給装置を小型化することができる。

また、前記配管は、前記吸込口から前記電子制御部まで、前記真空ポンプの回転軸とほぼ平行になるように設けていてもよい。
この構成によれば、配管についても効率よく配置して、負圧供給装置を小型化することができる。

さらに、前記電子制御部が前記駆動機の上方に配置され、前記真空ポンプの吸込口が前記真空ポンプの上方に配置されていてもよい。
この構成によれば、電子制御部を駆動機で支持することができ、真空ポンプの吸込口を真空ポンプで支持することができる。

さらにまた、前記真空ポンプの吸込口が、前記電子制御部の前記駆動機側と反対側の端部よりも駆動機側に配置されると共に、前記真空ポンプの前記駆動機側と反対側の端部よりも前記駆動機側に配置されていてもよい。
この構成によれば、真空ポンプの吸込口が負圧供給装置の端部から突出させないようにすることができる。

本発明に係る負圧供給装置によれば、駆動機と真空ポンプ、及び圧力センサを備えた電子制御部と吸込口を無駄なスペースを設けずに構成することで、負圧供給装置の外形寸法をより小さく構成することができる。そのため、設置スペースの制約を受けることがなく、色々な車種に対応することができる。また、負圧供給装置の設置スペースをできるだけ小さくして、室内空間を拡大したいという要求についても対応することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る負圧供給装置について、図１〜図４を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る負圧供給装置の側部断面図である。また、図２は、図１の負圧供給装置を右側から見た図、図３は図１の負圧供給装置を下側から見た図である。なお、以下の説明において、上下および左右の方向は、図１の状態に基づいて定めたものとする。また、幅方向とは、図１における紙面奥行き方向をいうものとする。

負圧供給装置１は、図１に示すように、右下部に位置する真空ポンプ１０と、この真空ポンプ１０の左側に配置された駆動機２０と、真空ポンプ１０の上方に配置された真空吸込ニップル３０と、この真空吸込ニップル３０の左側であって駆動機２０の上方に配置された電子制御部４０と、駆動機２０の下側に取付け部を有するアーム部５０とを備えている。

真空ポンプ１０は、回転式のベーン型真空ポンプであり、図１及び図２に示すように、真空ポンプ１０の外形を構成するシリンダ本体１１と、このシリンダ本体１１の内部に位置するロータ１２と、シリンダ本体１１の左右の両端に位置するプレート１３、１４とを備えている。
シリンダ本体１１は、図１に示すように、左右に開口を有する円筒形状をなしており、左右に延びる中心軸Ｘ１（図２参照）に沿って内周壁面１１ａが形成されている。また、シリンダ本体１１には、図１に示すように、上側に位置する吸入口１６と、下側に位置する吐出口１７とが形成されている。

ロータ１２は、中心軸Ｘ１から偏心した位置に回転軸Ｘ２を有する円柱形状をなしており、図２に示すように、ロータ１２の左斜め下側の外周面が内周壁面１１ａと接触ながら回転するようになっている。また、ロータ１２の中心には、後述する駆動機２０の駆動軸２１が嵌合する孔部１２ａが形成されている。
プレート１３、１４は、図１に示すように、シリンダ本体１１の両端の開口を塞いでおり、かつ、ロータ１２の両端部との隙間が空かないように組み立てられている。

また、ロータ１２には、図２に示すように、シリンダ本体１１の内周壁面１１ａに向けて斜めに突出する複数のベーン１５が設けられている。このベーン１５は、ロータ１２に設けられた摺動溝１２ｂに沿ってロータ１２の外方へ突出し、ベーン１５の先端部が内周壁面１１ａと当接するようにばね（図示せず）で付勢されている。図２のベーン１５の状態について詳細に説明すると、上側部分に位置するベーン１５は、ロータ１２の内側から外方へ突出しており、ベーン１５の先端部がシリンダ本体１１の内周壁面１１ａに当接している。他方、下側部分に位置するベーン１５は、その先端部が内周壁面１１ａに当接してロータ１２の内方へ押されて、ロータ１２の内部に引退している。この構造により、例えば、ロータ１２が時計回りに回転すると、ロータ１２の外壁面、シリンダ本体１１の内周壁面１１ａ、及び隣り合うベーン１５によって仕切られた圧力室Ｐが移動することにより、負圧空気が吸入口１６（圧力室Ｐの体積が大きい箇所に形成される）から吐出口１７（圧力室Ｐの体積が小さい箇所に形成される）まで送り出されるようになっている。
また、図１に示すように、真空ポンプ１０の右端部には、サイレンサ１８がポンプカバー１９によって取り付けられている。

駆動機２０は、例えば電動式モータであり、図１に示すように、その駆動軸２１がキー２２を介してロータ１２の孔部１２ａに嵌合している。この駆動軸２１の回転軸は、ロータ１２の回転軸Ｘ２と同一軸線となっている。また、図１における駆動機２０の右上部には、駆動機２０の幅方向の両側にそれぞれ延びる取付座２３、２３（図２参照）が形成されている。

真空吸込ニップル３０は、図１に示すように、左右方向にほぼ水平に延びる吸込管部３１と、この吸込管部３１から分岐して左斜め下側に延びる供給管部３２と、吸込管部３１からさらに左側にほぼ水平に延びる検出用管部３３とからなる。
吸込管部３１の右側端部に位置する吸込口３１ａには、外部（例えば、負圧タンク６０（図４参照））から負圧空気を供給するための管またはチューブを接続可能にするための突部３１ｂが形成されている。詳細には、この突部３１ｂは、吸込口３１ａの外周縁部から吸込管部３１の外側に向けて突出しており、円周方向に連続して膨らんだ形状になっている。

供給管部３２の終端部は、逆流防止用のバルブ３４、管３５を介して真空ポンプ１０の吸入口１６に連結されており、吸込管部３１を通過する負圧空気を真空ポンプ１０に供給するようになっている。
また、検出用管部３３は、上述したほぼ水平に延びる状態を維持したまま、その終端部が電子制御部４０に接続されている。

電子制御部４０は、図１に示すように、収納ケース４１と、この収納ケース４１を駆動機２０の上部に取り付けるためのブラケット４２と、収納ケース４１の内部に組み付けられた制御基板４３と、この制御基板４３に取り付けられた圧力センサ４４とを備えている。
収納ケース４１は、直方体形状をなしており、内部に収納部を有している。この収納ケース４１は、例えば、板金を加工して形成されており、外部からの電気的なノイズを遮蔽する材料および構造を有することが好ましい。

ブラケット４２は、図１に示すように、水平面部４２ａと左側端部が折り曲げられた起立面部４２ｂとを有しており、水平面部４２ａの上面に収納ケース４１が取り付けられる一方、水平面部４２ａの下面が駆動機２０の上部に載置され、ねじ等の締結部材によって取り付けられるようになっている。
制御基板４３は、図１に示すように、収納ケース４１の底面と略平行に配置され、ねじ等の締結部材によって取り付けられている。この制御基板４３は、駆動機２０を制御すると共に、圧力センサ４４からの検出信号に基づいて、定められた制御をするためのものである。

圧力センサ４４は、例えば、一般的な量販品を使用することができる。この圧力センサ４４には、真空吸込ニップル３０の検出用管部３３の終端が接続され、真空ポンプ１０に供給される負圧空気の圧力を検出するようになっている。この圧力の値は、制御基板４３に配線を介さずに入力されることにより、電子制御部４０を小型化することができるというメリットを有する。

アーム部５０は、図１において略Ｕ字形状に形成された取付アーム５１と、この取付アーム５１を回動可能に取り付けるための回動ピン５２、５３とを備えている。
取付アーム５１は、板金を折り曲げ加工して形成しており、図１及び図３に示すように、水平な底面５１ａに３つの取付孔５４が設けられている。また、この取付アーム５１は、図１に示すように、底面５１ａの左側端部から上方に向けて延びる壁部５１ｂが形成されており、この壁部５１ｂの上部は、ダンパ５５を介して回動ピン５２によってブラケット４２の起立面部４２ｂに取り付けられている。この回動ピン５２は、図１に示すように、負圧供給装置１の長手方向に沿って挿入されており、従って、ダンパ５５は負圧供給装置１の長手方向における振動を吸収するようになっている。

また、取付アーム５１は、図１に示すように、底面５１ａの右側において、底面５１ａを挟んだ幅方向の両側から上方に向けて延びる腕部５１ｃがそれぞれ形成されている。この腕部５１ｃの上部は、ダンパ５６、５６を介して回動ピン５３によって駆動機２０の取付座２３にそれぞれ取り付けられている。この回動ピン５３は、図２に示すように、負圧供給装置１の幅方向に沿ってそれぞれ挿入されており、従って、ダンパ５６、５６は、負圧供給装置１の幅方向における振動を吸収するようになっている。

図４は、本発明の実施の形態に係る負圧供給装置１のブロック図を示す。
電子制御部４０は、駆動機２０と信号線７０により接続されている。ここで、圧力センサ４４が２つ設けられているのは、どちらかのセンサが故障したとしても、一方の圧力センサの検出により正常に動作させるためである。負圧供給装置１の外部に位置する負圧タンク６０から供給される負圧空気（図４において太線で示す）は、真空ポンプ１０に供給される一方、分岐して２つの圧力センサ４４に供給されて圧力が検出されることになる。

このような構成を有する負圧供給装置１では、図１に示すように、電子制御部４０と、真空吸込ニップル３０の吸込管部３１及び検出用管部３３、すなわち吸込口３１ａとが回転軸Ｘ２の延在する方向に並んで配置されている。また、真空吸込ニップル３０の吸込口３１ａは、図１に示すように、負圧供給装置１の右側にあるサイレンサ１８よりも左側、すなわち駆動機２０側に配置されている。さらに、吸込口３１ａは、電子制御部４０の収納ケース４１の上面よりも下側に配置されている。そして、吸込口３１ａは、図２に示すように、真空ポンプ１０の幅方向の中央部に配置されている。すなわち、真空吸込ニップル３０の吸込口３１ａが、図１に示すように、負圧供給装置１の上端（収納ケース４１の上面）および右端（サイレンサ１８の右端）によって定まるデッド・スペース内に配置し、このスペースから吸込口３１ａが突出しないようにすることで、吸込口３１ａによって負圧供給装置１の設置スペースが制限されないようになっている。

本発明の実施の形態に係る負圧供給装置１によれば、電子制御部４０と吸込口３１ａとを結ぶ直線が、真空ポンプ１０の回転軸Ｘ２が延在する方向に沿って並ぶように、真空ポンプ１０、駆動機２０の上側に、電子制御部４０、及び吸込口３１ａを配置しているので、無駄なスペースを設けずに配置することができる。そのため、電子制御部４０及び圧力センサ４４を備えた負圧供給装置１をより小型化することができる。
また、吸込口３１ａから電子制御部４０内の圧力センサ４４までの真空吸込ニップル３０の吸込管部３１及び検出用管部３３を真空ポンプ１０の回転軸Ｘ２とほぼ平行になるように配管したので、これらの配管についても無駄なスペースを設けずに配置することができる。

さらに、電子制御部４０が駆動機２０の上方に配置され、真空ポンプ１０の吸込口３１ａが真空ポンプ１０の上方に配置しているので、電子制御部４０を駆動機２０で支持することができ、真空ポンプ１０の吸込口３１ａを真空ポンプ１０で支持することができる。そのため、アーム部５０によって、真空ポンプ１０及び駆動機２０を支持するだけで負圧供給装置１の全体を支持することができ、支持構造を簡素化することができる。

さらにまた、真空ポンプ１０の吸込口３１ａは、電子制御部４０の上端部よりも下側になるように配置されると共に、真空ポンプ１０の右端部よりも左側になるように配置されているので、真空ポンプ１０の吸込口３１ａが負圧供給装置１の外形の端部から突出させないようにすることができる。これにより、負圧供給装置１の設置スペースを、吸込口３１ａの突出によって制限されることがない。

以上、本発明を実施するための最良の実施の形態について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形および変更が可能である。
本発明の実施の形態では、例えば、電子制御部４０と、真空吸込ニップル３０の吸込管部３１及び検出用管部３３とを、真空ポンプ１０及び駆動機２０の上側に配置しているが、電子制御部４０と吸込口３１ａとを結ぶ直線が、真空ポンプ１０の回転軸Ｘ２が延在する方向に沿って並ぶように配置されていれば本発明の効果を得ることができる。すなわち、電子制御部４０と、真空吸込ニップル３０の吸込管部３１及び検出用管部３３とを、真空ポンプ１０及び駆動機２０の上側ではなく、例えば、左側、右側、若しくは下側に配置したとしても、無駄なデッド・スペースを設けずに配置することができる。そのため、電子制御部４０及び圧力センサ４４を備えた負圧供給装置１をより小型化することができる。

本発明の実施の形態に係る負圧供給装置の側部断面図である。 図１に示す負圧供給装置を下側から見た図である。 図１に示す負圧供給装置を上側から見た図である。 図１に示す負圧供給装置の制御用のブロック図である。

符号の説明

１ 負圧供給装置
１０ 真空ポンプ
１１ シリンダ本体
１１ａ 内周壁面
１２ ロータ
１２ａ 孔部
１２ｂ 摺動溝
１３ プレート
１５ ベーン
１６ 吸入口
１７ 吐出口
１８ サイレンサ
１９ ポンプカバー
２０ 駆動機
２１ 駆動軸
２２ キー
２３ 取付座
３０ 真空吸込ニップル
３１ 吸込管部
３１ａ 吸込口
３１ｂ 突部
３２ 供給管部
３３ 検出用管部（配管）
３４ バルブ
３５ 管
４０ 電子制御部
４１ 収納ケース
４２ ブラケット
４２ａ 水平面部
４２ｂ 起立面部
４３ 制御基板
４４ 圧力センサ
５０ アーム部
５１ 取付アーム
５１ａ 底面
５１ｂ 壁部
５１ｃ 腕部
５２、５３ 回動ピン
５４ 取付孔
５５ ダンパ
５６ ダンパ
６０ 負圧タンク
７０ 信号線
Ｐ 圧力室
Ｘ１ 中心軸
Ｘ２ 回転軸

Claims (4)

1. 回転式の真空ポンプと、この真空ポンプを駆動するために前記真空ポンプの回転軸と同一軸線となるように駆動軸が組み付けられた駆動機と、前記真空ポンプの吸込口の圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサの出力に応じて前記駆動機を駆動する電子制御部とを備えた負圧供給装置であって、
   前記圧力センサを前記電子制御部内の基板上に配置し、前記電子制御部と前記真空ポンプの吸込口とが前記真空ポンプの回転軸の延在する方向に沿って並べて配置し、前記電子制御部と前記吸込口との間に、前記圧力センサと前記吸込口とを接続する配管を設けたことを特徴とする負圧供給装置。
2. 前記配管は、前記吸込口から前記電子制御部まで、前記真空ポンプの回転軸とほぼ平行になるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の負圧供給装置。
3. 前記電子制御部が前記駆動機の上方に配置され、前記真空ポンプの吸込口が前記真空ポンプの上方に配置されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の負圧供給装置。
4. 前記真空ポンプの吸込口が、前記電子制御部の前記駆動機側と反対側の端部よりも駆動機側に配置されると共に、前記真空ポンプの前記駆動機側と反対側の端部よりも前記駆動機側に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の負圧供給装置。

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