JP2010255467A - Vacuum pump - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vane type vacuum pump capable of reducing power loss even in a low speed zone and even in a high speed zone. <P>SOLUTION: A vacuum pump 10 includes a casing 11a having a plurality of pump chambers 14, 14 formed therein, and a rotor 12 eccentrically disposed in the casing 11a and slidably retaining a vane 13. Lubricating oil is supplied into the casing 11a through a lubrication path, and lubricating oil is discharged from an inside of the casing 11a through a discharge port 16. An open close valve 17 opening and closing the discharge port according to pressure of compressed air to be discharged is disposed at the discharge port 16. The pump includes a change device 20 varying discharge timing of lubricating oil from the discharge port 16 according to speed of an internal combustion engine 1 and discharge timing of the lubricating oil is advanced in the high speed zone as compared to that in the low speed zone. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ベーン式のバキュームポンプに関する。   The present invention relates to a vane type vacuum pump.

ベーン式のバキュームポンプは、例えば、特許文献1に示されるように、ケーシングの内周面に摺接するベーンがロータに取り付けられた構成となっている。このようなバキュームポンプでは、ケーシング内部の気密性を確保したり、ロータや、ベーンなどの摺動部分の潤滑性を確保したりするために、給油路を介して潤滑油がポンプ室内に供給される。   The vane-type vacuum pump has, for example, a configuration in which a vane that is slidably in contact with an inner peripheral surface of a casing is attached to a rotor as disclosed in Patent Document 1. In such a vacuum pump, lubricating oil is supplied into the pump chamber through an oil supply passage in order to ensure airtightness inside the casing and lubricity of sliding parts such as the rotor and vanes. The

そして、エンジン等の駆動源から回転が伝達されてロータが回転すると、負圧が発生する一方で、圧縮空気がケーシングの排出口から外部へ排出される。この際、排出口からは潤滑油混じりの圧縮空気が排出される。ケーシングの排出口には、ケーシング内の気密性ならびに潤滑油の密封性を高めてロータの駆動トルクを軽減するために、例えば、リードバルブのような開閉弁が設けられる。   When rotation is transmitted from a driving source such as an engine and the rotor rotates, negative pressure is generated, while compressed air is discharged from the discharge port of the casing to the outside. At this time, compressed air mixed with lubricating oil is discharged from the discharge port. An opening / closing valve such as a reed valve is provided at the discharge port of the casing in order to improve the airtightness in the casing and the sealing performance of the lubricating oil to reduce the driving torque of the rotor.

特開2006−118424号公報JP 2006-118424 A

上述したように、ベーン式のバキュームポンプでは、給油路を介して潤滑油をポンプ室内に供給したり、排出口を介して潤滑油をポンプ室内から排出したりしている。しかし、ポンプ室内に存在する潤滑油の量に対するフリクション特性が、ロータ回転数の低い低回転域と、ロータ回転数の高い高回転域とでは異なるため、動力損失が大きくなる可能性があるという問題がある。   As described above, in the vane type vacuum pump, the lubricating oil is supplied into the pump chamber through the oil supply passage, or the lubricating oil is discharged from the pump chamber through the discharge port. However, since the friction characteristics with respect to the amount of lubricating oil present in the pump chamber are different between the low rotation range where the rotor rotation speed is low and the high rotation range where the rotor rotation speed is high, there is a possibility that power loss may increase. There is.

具体的に、低回転域では、ポンプ室内の潤滑油の量が不足すると、ベーンとケーシング(ハウジング)とのクリアランスから気密漏れが発生しやすくなる。このため、ロータの駆動トルクが増大して、動力損失が大きくなることが懸念される。   Specifically, in the low rotation range, if the amount of lubricating oil in the pump chamber is insufficient, airtight leakage is likely to occur due to the clearance between the vane and the casing (housing). For this reason, there is a concern that the driving torque of the rotor increases and the power loss increases.

一方、高回転域では、ポンプ室内の潤滑油の量が多くなると、余剰の潤滑油の排出負荷が増大し、ポンプ室内の内圧が増大する。このため、フリクションが増大して、動力損失が大きくなることが懸念される。   On the other hand, when the amount of lubricating oil in the pump chamber increases in the high rotation region, the discharge load of excess lubricating oil increases and the internal pressure in the pump chamber increases. For this reason, there is a concern that friction increases and power loss increases.

本発明は、そのような問題点を鑑みてなされたものであり、低回転域でも、高回転域でも、動力損失の低減を図ることが可能なベーン式のバキュームポンプを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a vane-type vacuum pump capable of reducing power loss even in a low rotation range or a high rotation range. To do.

本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、複数のポンプ室が内部に形成されるケーシングと、上記ケーシング内に偏心して設けられ、ベーンを摺動自在に保持するロータとを備え、上記ケーシング内には、給油路を介して潤滑油が供給される一方、ケーシング内からは、排出口を介して潤滑油が排出され、上記排出口には、排出される圧縮空気の圧力に応じてこの排出口を開閉する開閉弁が設けられたバキュームポンプであって、上記排出口からの潤滑油の排出タイミングおよび排出量の少なくとも一方を回転数に応じて可変とする変更機構を備え、上記変更機構は、高回転域では、低回転域の場合に比べ、排出タイミングを早く、排出量を多くするように構成されていることを特徴とするバキュームポンプ。   In the present invention, means for solving the above-described problems are configured as follows. That is, the present invention includes a casing in which a plurality of pump chambers are formed, and a rotor that is eccentrically provided in the casing and that slidably holds the vane. An oil supply passage is provided in the casing. On the other hand, the lubricating oil is supplied through the casing, and from the inside of the casing, the lubricating oil is discharged through the outlet, and the outlet is an on-off valve that opens and closes the outlet according to the pressure of the compressed air to be discharged. Is provided with a change mechanism that makes variable at least one of the discharge timing and the discharge amount of the lubricating oil from the discharge port according to the rotation speed, and the change mechanism is A vacuum pump characterized in that the discharge timing is increased and the discharge amount is increased as compared with the case of the low rotation range.

上記構成によれば、低回転域においては、高回転域の場合に比べ、排出口からの潤滑油の排出タイミングを遅くすることで、ポンプ室内で潤滑油が不足することを抑制できる。また、排出口からの潤滑油の排出量を少なくすることで、ポンプ室内で潤滑油が不足することを抑制できる。これにより、ベーンとケーシングとのクリアランスを確実にシールすることができ、気密漏れの発生を抑制できる。その結果、バキュームポンプにおいて、ロータの駆動トルクを低減することができ、動力損失の低減を図ることができる。   According to the above configuration, in the low rotation region, it is possible to suppress the shortage of the lubricating oil in the pump chamber by delaying the discharge timing of the lubricating oil from the discharge port as compared with the case of the high rotation region. Moreover, it can suppress that lubricating oil runs short in a pump chamber by reducing the discharge amount of lubricating oil from a discharge port. Thereby, the clearance between the vane and the casing can be reliably sealed, and the occurrence of airtight leakage can be suppressed. As a result, in the vacuum pump, the driving torque of the rotor can be reduced and the power loss can be reduced.

一方、高回転域においては、低回転域の場合に比べ、排出口からの潤滑油の排出タイミングを早くすることで、ポンプ室内の潤滑油を速やかに排出することができる。また、排出口からの潤滑油の排出量を多くすることで、ポンプ室内の潤滑油を速やかに排出することができる。これにより、余剰の潤滑油の排出負荷が増大することを抑制でき、ポンプ室内の内圧が増大することを抑制できる。その結果、バキュームポンプにおいて、フリクションを低減することができ、動力損失の低減を図ることができる。   On the other hand, in the high rotation region, the lubricating oil in the pump chamber can be discharged quickly by increasing the discharge timing of the lubricating oil from the discharge port as compared with the low rotation region. Moreover, the lubricating oil in the pump chamber can be quickly discharged by increasing the amount of the lubricating oil discharged from the discharge port. Thereby, it can suppress that the discharge load of excess lubricating oil increases, and it can suppress that the internal pressure in a pump chamber increases. As a result, in the vacuum pump, friction can be reduced and power loss can be reduced.

本発明において、上記変更機構は、上記排出口の開閉弁の開き側の領域の開口面積を、高回転域では、低回転域の場合に比べ大きくするように構成されていることが好ましい。   In the present invention, it is preferable that the changing mechanism is configured so that the opening area of the open side of the opening / closing valve of the discharge port is larger in the high rotation range than in the low rotation range.

この構成によれば、低回転域においては、高回転域の場合に比べ、排出口の上記開き側の領域の開口面積を小さくすることで、排出口からの潤滑油の排出タイミングを遅らせることができるので、ポンプ室内で潤滑油が不足することを抑制できる。また、排出口の上記開き側の領域の開口面積を小さくすることで、排出口からの潤滑油の排出量を少なくすることができるので、ポンプ室内で潤滑油が不足することを抑制できる。これにより、ベーンとケーシングとのクリアランスを確実にシールすることができ、気密漏れの発生を抑制できる。その結果、バキュームポンプにおいて、ロータの駆動トルクを低減することができ、動力損失の低減を図ることができる。   According to this configuration, in the low rotation range, the timing of discharging the lubricating oil from the discharge port can be delayed by reducing the opening area of the region on the opening side of the discharge port compared to the case of the high rotation range. Since it can do, it can control that lubricating oil runs short in a pump room. Moreover, since the discharge amount of the lubricating oil from the discharge port can be reduced by reducing the opening area of the region on the opening side of the discharge port, it is possible to suppress the shortage of the lubricating oil in the pump chamber. Thereby, the clearance between the vane and the casing can be reliably sealed, and the occurrence of airtight leakage can be suppressed. As a result, in the vacuum pump, the driving torque of the rotor can be reduced and the power loss can be reduced.

一方、高回転域においては、低回転域の場合に比べ、排出口の上記開き側の領域の開口面積を大きくすることで、排出口からの潤滑油の排出タイミングを早くすることができるので、ポンプ室内の潤滑油を速やかに排出することができる。また、排出口の上記開き側の領域の開口面積を大きくすることで、排出口からの潤滑油の排出量を多くすることができるので、ポンプ室内の潤滑油を速やかに排出することができる。これにより、余剰の潤滑油の排出負荷が増大することを抑制でき、ポンプ室内の内圧が増大することを抑制できる。その結果、バキュームポンプにおいて、フリクションを低減することができ、動力損失の低減を図ることができる。   On the other hand, in the high rotation region, compared with the low rotation region, by increasing the opening area of the region on the opening side of the discharge port, it is possible to accelerate the discharge timing of the lubricating oil from the discharge port, Lubricating oil in the pump chamber can be quickly discharged. Moreover, since the amount of lubricating oil discharged from the outlet can be increased by increasing the opening area of the region on the opening side of the outlet, the lubricating oil in the pump chamber can be quickly discharged. Thereby, it can suppress that the discharge load of excess lubricating oil increases, and it can suppress that the internal pressure in a pump chamber increases. As a result, in the vacuum pump, friction can be reduced and power loss can be reduced.

本発明において、上記変更機構は、油圧により上記排出口の開閉弁の開き側の領域内へ出没する移動部材を備え、高回転域では、低回転域の場合に比べ、上記移動部材の、上記排出口の開閉弁の開き側の領域内への突出量を小さくするように構成されていることが好ましい。このような上記開閉弁としては、例えば、上記排出口を覆う板ばねを備えたリード弁が挙げられる。   In the present invention, the changing mechanism includes a moving member that protrudes and retracts into a region on the opening side of the opening / closing valve of the discharge port by hydraulic pressure, and in the high rotation range, the movement member It is preferable that the amount of protrusion of the discharge port on the opening side of the opening / closing valve is reduced. Examples of such an on-off valve include a reed valve provided with a leaf spring that covers the discharge port.

上記構成によれば、低回転域では、高回転域の場合に比べ、移動部材の上記開き側の領域内への突出量が大きくなるので、排出口の上記開き側の領域の開口面積が小さくなる。このため、排出口からの潤滑油の排出タイミングを遅らせることができ、ポンプ室内で潤滑油が不足することを抑制できる。また、排出口からの潤滑油の排出量を少なくすることができ、ポンプ室内で潤滑油が不足することを抑制できる。これにより、ベーンとケーシングとのクリアランスを確実にシールすることができ、気密漏れの発生を抑制できる。その結果、バキュームポンプにおいて、ロータの駆動トルクを低減することができ、動力損失の低減を図ることができる。   According to the above configuration, the amount of protrusion of the moving member into the open side region is larger in the low rotation range than in the high rotation range, so the opening area of the open side region of the discharge port is small. Become. For this reason, the discharge timing of the lubricating oil from the discharge port can be delayed, and the shortage of lubricating oil in the pump chamber can be suppressed. In addition, the amount of lubricating oil discharged from the discharge port can be reduced, and the shortage of lubricating oil in the pump chamber can be suppressed. Thereby, the clearance between the vane and the casing can be reliably sealed, and the occurrence of airtight leakage can be suppressed. As a result, in the vacuum pump, the driving torque of the rotor can be reduced and the power loss can be reduced.

一方、高回転域では、低回転域の場合に比べ、移動部材の上記開き側の領域内への突出量が小さくなるので、排出口の上記開き側の領域の開口面積が大きくなる。このため、排出口からの潤滑油の排出タイミングを早くすることができ、ポンプ室内の潤滑油を速やかに排出することができる。また、排出口からの潤滑油の排出量を多くすることができ、ポンプ室内の潤滑油を速やかに排出することができる。これにより、余剰の潤滑油の排出負荷が増大することを抑制でき、ポンプ室内の内圧が増大することを抑制できる。その結果、バキュームポンプにおいて、フリクションを低減することができ、動力損失の低減を図ることができる。   On the other hand, in the high rotation range, the amount of protrusion of the moving member into the open side region is smaller than in the low rotation range, so that the opening area of the open side region of the discharge port is large. For this reason, the discharge timing of the lubricating oil from the discharge port can be advanced, and the lubricating oil in the pump chamber can be discharged quickly. Further, the amount of lubricating oil discharged from the discharge port can be increased, and the lubricating oil in the pump chamber can be quickly discharged. Thereby, it can suppress that the discharge load of excess lubricating oil increases, and it can suppress that the internal pressure in a pump chamber increases. As a result, in the vacuum pump, friction can be reduced and power loss can be reduced.

本発明によれば、ベーン式のバキュームポンプにおいて、低回転域でも、高回転域でも、動力損失の低減を図ることができる。   According to the present invention, in a vane type vacuum pump, it is possible to reduce power loss even in a low rotation range and a high rotation range.

実施形態に係るバキュームポンプを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vacuum pump which concerns on embodiment. 図1のバキュームポンプのケーシング内部を示す正面図である。It is a front view which shows the casing inside of the vacuum pump of FIG. 図2のケーシングの排出口に設けられる開閉弁と、排出口からの潤滑油の排出タイミングを可変とする変更機構を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the opening / closing valve provided in the discharge port of the casing of FIG. 2, and the change mechanism which makes variable the discharge timing of the lubricating oil from a discharge port. 図3の開閉弁の開放状態を低回転域と高回転域とに分けて示す図である。It is a figure which divides and shows the open state of the on-off valve of FIG. 3 in a low rotation area and a high rotation area.

本発明を具体化した実施形態について添付図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

以下では、本発明のバキュームポンプを自動車等の車両に搭載される内燃機関に設置した例について説明する。内燃機関において、バキュームポンプは、例えば、カムシャフトの一端に設けられる。そして、内燃機関で発生された回転駆動力がタイミングチェーン等を介してカムシャフトに伝達されることで、バキュームポンプが駆動され、負圧が発生するようになっている。バキュームポンプにより発生された負圧は、例えば、車両に搭載されるブレーキブースタなどに利用される。   Below, the example which installed the vacuum pump of this invention in the internal combustion engine mounted in vehicles, such as a motor vehicle, is demonstrated. In an internal combustion engine, a vacuum pump is provided at one end of a camshaft, for example. Then, the rotational driving force generated in the internal combustion engine is transmitted to the camshaft through a timing chain or the like, so that the vacuum pump is driven and negative pressure is generated. The negative pressure generated by the vacuum pump is used, for example, for a brake booster mounted on a vehicle.

まず、実施形態に係るバキュームポンプ10の概略構成について説明する。図1、図2に示すように、バキュームポンプ10は、ベーン式のバキュームポンプとして構成されている。   First, a schematic configuration of the vacuum pump 10 according to the embodiment will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the vacuum pump 10 is configured as a vane-type vacuum pump.

バキュームポンプ10は、内燃機関1の側面に固定されるハウジング11を備えている。ハウジング11は、段付き部を備えた筒状に形成されている。具体的に、ハウジング11は、図1に示すように、大径のケーシング11aと、これに連続する小径の軸受部11bとが一体的に形成された構成となっている。ハウジング11の軸受部11bは、内燃機関1の側面に形成された貫通孔1aに内燃機関1の外側から嵌め込まれている。また、ハウジング11のケーシング11aの前面開口部は、カバー11cにより覆われている。   The vacuum pump 10 includes a housing 11 that is fixed to a side surface of the internal combustion engine 1. The housing 11 is formed in a cylindrical shape having a stepped portion. Specifically, as shown in FIG. 1, the housing 11 has a configuration in which a large-diameter casing 11a and a small-diameter bearing portion 11b continuous therewith are integrally formed. The bearing portion 11 b of the housing 11 is fitted from the outside of the internal combustion engine 1 into a through hole 1 a formed on the side surface of the internal combustion engine 1. The front opening of the casing 11a of the housing 11 is covered with a cover 11c.

ハウジング11内には、ロータ12が収容されている。ハウジング11の軸受部11bの中央には、軸方向に嵌通する貫通孔11dが形成されており、この貫通孔11dにロータ12のロータ軸12aが挿入されている。このロータ軸12aは、軸受部11bに回転自在に支持されている。   A rotor 12 is accommodated in the housing 11. A through hole 11d that fits in the axial direction is formed at the center of the bearing portion 11b of the housing 11, and the rotor shaft 12a of the rotor 12 is inserted into the through hole 11d. The rotor shaft 12a is rotatably supported by the bearing portion 11b.

ケーシング11aの内周面11eの形状は、後述するベーン13の両先端がそれぞれ接触する内周面11e上の2点間の距離がロータ12の全回転位置において略一定となるように形成されている。具体的には、内周面11eの形状は、楕円形あるいは変形円形となっている。   The shape of the inner peripheral surface 11e of the casing 11a is formed such that the distance between two points on the inner peripheral surface 11e where both ends of the vane 13 to be described later contact each other is substantially constant at all rotational positions of the rotor 12. Yes. Specifically, the shape of the inner peripheral surface 11e is an ellipse or a deformed circle.

ロータ12は、図2に示すように、ケーシング11aに対し、所定の偏心量で偏心した位置で回動するように配置されている。図2では、ロータ12は、ケーシング11aに対し右方に偏心している。   As shown in FIG. 2, the rotor 12 is arranged so as to rotate at a position eccentric with a predetermined eccentricity with respect to the casing 11 a. In FIG. 2, the rotor 12 is eccentric to the right with respect to the casing 11a.

ロータ12のケーシング11aに収容される部分12bは、図1に示すように、ロータ軸12aよりも大径に形成されており、この部分12bには、径方向に延びるベーン溝12cが形成されている。ベーン溝12cには、図2に示すように、平板状のベーン13が摺動自在に嵌め込まれている。ベーン13は、その先端がケーシング11aの内周面11eに沿って動くように、ロータ12に出没自在に設けられている。なお、ベーン13の両方の先端部には、シール部材13aがそれぞれ取り付けられている。   As shown in FIG. 1, the portion 12b accommodated in the casing 11a of the rotor 12 is formed with a larger diameter than the rotor shaft 12a, and a vane groove 12c extending in the radial direction is formed in the portion 12b. Yes. As shown in FIG. 2, a flat vane 13 is slidably fitted into the vane groove 12c. The vane 13 is provided in the rotor 12 so that the tip thereof can move along the inner peripheral surface 11e of the casing 11a. Note that seal members 13 a are respectively attached to both tip portions of the vane 13.

ベーン13により、図2に示すように、ケーシング11aの内部が2つのポンプ室14,14に区画されている。具体的には、ベーン13は、ロータ12の回転にともなって(図2では回転方向を矢印X1で示す)、ベーン溝12cから突出する方向に遠心力を受ける。これにより、ベーン13の先端(シール部材13a)とケーシング11aの内周面11eとが摺接しつつ、ベーン13は、ベーン溝12cに対して出入りする。そして、互いに偏心したケーシング11aの内周面11eとロータ12の外周面との間に、周方向に沿って幅寸法が連続的に変化する密閉空間、つまり、2つのポンプ室14,14が形成される。   As shown in FIG. 2, the interior of the casing 11 a is partitioned into two pump chambers 14 and 14 by the vane 13. Specifically, the vane 13 receives a centrifugal force in a direction protruding from the vane groove 12c as the rotor 12 rotates (in FIG. 2, the rotation direction is indicated by an arrow X1). Thus, the vane 13 enters and exits the vane groove 12c while the tip of the vane 13 (seal member 13a) and the inner peripheral surface 11e of the casing 11a are in sliding contact. And between the inner peripheral surface 11e of the casing 11a eccentric to each other and the outer peripheral surface of the rotor 12, a sealed space whose width dimension continuously changes along the circumferential direction, that is, two pump chambers 14 and 14 are formed. Is done.

このように、ロータ12の回転にともないベーン13がX1方向に回転すると、ポンプ室14,14の容積が連続的に変化する。この場合、ポンプ室14,14のうち一方の容積が増大し、他方の容積が減少するようになっている。   Thus, when the vane 13 rotates in the X1 direction as the rotor 12 rotates, the volumes of the pump chambers 14 and 14 change continuously. In this case, one volume of the pump chambers 14 and 14 is increased, and the other volume is decreased.

ロータ12のロータ軸12aは、図1に示すように、内燃機関1のカムシャフト(例えば、吸気カムシャフト)2の一端にカップリング3を介して一体回転可能に連結されている。カムシャフト2の内部には、潤滑油を供給する給油路2aが形成されている。給油路2aは、内燃機関1に設けられた潤滑油供給手段に接続されている。   As shown in FIG. 1, the rotor shaft 12 a of the rotor 12 is coupled to one end of a camshaft (for example, intake camshaft) 2 of the internal combustion engine 1 via a coupling 3 so as to be integrally rotatable. An oil supply path 2 a for supplying lubricating oil is formed inside the camshaft 2. The oil supply passage 2 a is connected to lubricating oil supply means provided in the internal combustion engine 1.

ロータ軸12aには、径方向に貫通する貫通孔12dが形成されている。また、ロータ軸12aの中央には、凹部12eが形成され、この凹部12eと貫通孔12dとが連通されている。ロータ軸12aの凹部12eには、内部に給油路15aが形成された給油パイプ15の一端がOリングを介して嵌合されている。さらに、給油パイプ15の他端が、カムシャフト2の中央に形成された凹部2bにOリングを介して嵌合されている。カムシャフト2の給油路2a、給油パイプ15の給油路15a、および、ロータ12のロータ軸12aの貫通孔12dは、常時連通されている。   The rotor shaft 12a is formed with a through hole 12d penetrating in the radial direction. A recess 12e is formed at the center of the rotor shaft 12a, and the recess 12e and the through hole 12d are communicated with each other. One end of an oil supply pipe 15 having an oil supply passage 15a formed therein is fitted in the recess 12e of the rotor shaft 12a via an O-ring. Further, the other end of the oil supply pipe 15 is fitted into a recess 2b formed at the center of the camshaft 2 via an O-ring. The oil supply passage 2a of the camshaft 2, the oil supply passage 15a of the oil supply pipe 15, and the through-hole 12d of the rotor shaft 12a of the rotor 12 are always in communication.

また、ハウジング11の軸受部11bには、図1に示すように、内周面の略対角位置に軸方向に延びる一対の連通溝11f,11fが形成されている。連通溝11f,11fの一端は、軸方向でロータ軸12aの貫通孔12dの位置まで延びている。そして、連通溝11f,11fは、ロータ12の回転にともない、ロータ軸12aの貫通孔12dと間欠的に連通するようになっている。連通溝11f,11fの他端は、ケーシング11a内に連通されている。   Further, as shown in FIG. 1, a pair of communication grooves 11 f and 11 f extending in the axial direction are formed in the bearing portion 11 b of the housing 11 at substantially diagonal positions on the inner peripheral surface. One end of the communication grooves 11f and 11f extends in the axial direction to the position of the through hole 12d of the rotor shaft 12a. The communication grooves 11f and 11f communicate with the through hole 12d of the rotor shaft 12a intermittently as the rotor 12 rotates. The other ends of the communication grooves 11f and 11f communicate with the casing 11a.

バキュームポンプ10では、これらの給油路2a,15a、貫通孔12d、および、連通溝11fを介して、ポンプ室14内に潤滑油が供給されるようになっている。この場合、ロータ12の貫通孔12dと軸受部11bの連通溝11fとが連通したとき、貫通孔12dから連通溝11fを介して潤滑油がポンプ室14内に供給される。このように、カムシャフト2の給油路2aからポンプ室14内への潤滑油の供給が間欠的に行われるようになっている。   In the vacuum pump 10, the lubricating oil is supplied into the pump chamber 14 through these oil supply passages 2a and 15a, the through hole 12d, and the communication groove 11f. In this case, when the through hole 12d of the rotor 12 communicates with the communication groove 11f of the bearing portion 11b, the lubricating oil is supplied into the pump chamber 14 from the through hole 12d through the communication groove 11f. Thus, the supply of the lubricating oil from the oil supply passage 2a of the camshaft 2 into the pump chamber 14 is performed intermittently.

ケーシング11aには、図2、図3に示すように、圧縮空気吐出用の排出口16が設けられている。排出口16は、ケーシング11aの底壁部に形成されている。排出口16は、略直線状に延びる長孔に形成されており、ロータ12とケーシング11aとが最接近する位置P1の近傍から、ベーン13の回転方向の後ろ側(下流側)に向けて延びている。つまり、排出口16は、容積が減少傾向にあるポンプ室14の側に設けられている。排出口16を介してポンプ室14内の圧縮空気が内燃機関1の内部に排出される。なお、図3の断面は、図2のX2−X2線で切断した断面を示している。   As shown in FIGS. 2 and 3, the casing 11 a is provided with a discharge port 16 for discharging compressed air. The discharge port 16 is formed in the bottom wall of the casing 11a. The discharge port 16 is formed in a long hole extending substantially linearly, and extends from the vicinity of the position P1 where the rotor 12 and the casing 11a are closest to each other toward the rear side (downstream side) of the vane 13 in the rotation direction. ing. That is, the discharge port 16 is provided on the side of the pump chamber 14 whose volume tends to decrease. The compressed air in the pump chamber 14 is discharged into the internal combustion engine 1 through the discharge port 16. The cross section of FIG. 3 is a cross section taken along line X2-X2 of FIG.

排出口16には、図3に示すように、ポンプ室14における圧縮空気の圧力(内圧)の増減に応じて開閉する開閉弁17が取り付けられている。この開閉弁17としては、例えば、リードバルブのように、ポンプ室14の内圧に応じて撓むように開くものが用いられる。開閉弁17は、図3に示すように、排出口16を覆う薄い板ばね17aを備えている。板ばね17aの長手方向の一端側(図3では、右端側)は、ねじ止めによってケーシング11aの底壁部に固定されているが、長手方向の他端側(図3では、左端側)は、ケーシング11aに対し自由に動けるようになっている。   As shown in FIG. 3, an opening / closing valve 17 that opens and closes according to increase / decrease in the pressure (internal pressure) of compressed air in the pump chamber 14 is attached to the discharge port 16. As the on-off valve 17, for example, a reed valve that opens so as to bend according to the internal pressure of the pump chamber 14 is used. As shown in FIG. 3, the on-off valve 17 includes a thin leaf spring 17 a that covers the discharge port 16. One end side in the longitudinal direction of the leaf spring 17a (right end side in FIG. 3) is fixed to the bottom wall portion of the casing 11a by screwing, but the other end side in the longitudinal direction (left end side in FIG. 3) is The casing 11a can move freely.

開閉弁17の閉鎖状態では、図3に示すように、排出口16を塞ぐように板ばね17aが真っ直ぐに伸びた姿勢になる。開閉弁17の開放状態では、図4(a)、(b)に示すように、排出口16を開くように板ばね17aが撓んだ姿勢になる。そして、排出口16からポンプ室14内の潤滑油混じりの圧縮空気が内燃機関1の内部に排出される。このように、排出口16を常時開放せずに、開閉弁17を設けて排出口16を間欠的に開放することによって、ポンプ室14の気密性ならびに潤滑油の密封性を高めて、ポンプ性能を向上させるとともに、ロータ12の駆動トルクを軽減することが可能になる。   In the closed state of the on-off valve 17, as shown in FIG. 3, the leaf spring 17a extends straight so as to close the discharge port 16. In the open state of the on-off valve 17, as shown in FIGS. 4A and 4B, the leaf spring 17a is bent so as to open the discharge port 16. Then, the compressed air mixed with the lubricating oil in the pump chamber 14 is discharged from the discharge port 16 into the internal combustion engine 1. Thus, by providing the opening / closing valve 17 and opening the discharge port 16 intermittently without always opening the discharge port 16, the air tightness of the pump chamber 14 and the sealing performance of the lubricating oil are improved, and the pump performance. And the driving torque of the rotor 12 can be reduced.

また、ケーシング11aには、図2に示すように、負圧取り出し用の吸入ポート18が設けられている。吸入ポート18は、ロータ12を挟んで排出口16とは反対側、具体的には、ロータ12とケーシング11aとが最接近する位置P1よりも、ベーン13の回転方向の前側(上流側)に設けられている。つまり、吸入ポート18は、容積が増大傾向にあるポンプ室14の側に設けられている。吸入ポート18は、吸入通路18aを介して、負圧を必要とする機器(例えば、ブレーキブースタ)に接続されている。   Further, as shown in FIG. 2, the casing 11a is provided with a suction port 18 for taking out negative pressure. The suction port 18 is on the opposite side of the discharge port 16 with the rotor 12 interposed therebetween, specifically, on the front side (upstream side) in the rotational direction of the vane 13 from the position P1 where the rotor 12 and the casing 11a are closest to each other. Is provided. That is, the suction port 18 is provided on the pump chamber 14 side where the volume tends to increase. The suction port 18 is connected to a device (for example, a brake booster) that requires negative pressure through the suction passage 18a.

この実施形態では、バキュームポンプ10に、ケーシング11aの排出口16から潤滑油を排出する排出タイミングを可変とする変更装置20が備えられている。この変更装置20は、排出口16の開閉弁17の開き側(付け根側とは反対側)の領域(以下では、単に開き側領域と言う。)16aの開口面積を可変とすることで、排出口16から潤滑油を排出する排出タイミングを変更するように構成されている。以下、この実施形態の特徴部分について詳しく説明する。   In this embodiment, the vacuum pump 10 is provided with a changing device 20 that makes the discharge timing for discharging the lubricating oil from the discharge port 16 of the casing 11a variable. The changing device 20 is configured to change the opening area of the opening 16 (on the side opposite to the root side) of the opening / closing valve 17 of the discharge port 16 (hereinafter simply referred to as the opening side region) 16a, thereby changing the discharge area. The discharge timing at which the lubricating oil is discharged from the outlet 16 is changed. Hereinafter, the characteristic part of this embodiment will be described in detail.

図3に示すように、変更装置20は、ピストン(移動部材)21とスプリング22と油圧室23を備えている。油圧室23は、ケーシング11aの底壁部の内部に形成されており、排出口16の開き側領域16aの近傍に設けられている。   As shown in FIG. 3, the changing device 20 includes a piston (moving member) 21, a spring 22, and a hydraulic chamber 23. The hydraulic chamber 23 is formed inside the bottom wall portion of the casing 11 a and is provided in the vicinity of the open side region 16 a of the discharge port 16.

ピストン21は、油圧室23内に挿入されており、その一端部(図3では、右端部)21aが排出口16の開き側領域16a内へ出没するように配置されている。ピストン21の他端部(図3では、左端部)は、油圧室23内に配設されたスプリング22に連結されている。スプリング22の付勢力は、ピストン21の一端部21aの排出口16の開き側領域16a内への突出量を減少させる方向(図3では、左方向)に作用している。言い換えれば、スプリング22の付勢力は、排出口16の開き側領域16aの開口面積を大きくする方向に作用している。   The piston 21 is inserted into the hydraulic chamber 23, and one end portion (right end portion in FIG. 3) 21 a thereof is disposed so as to protrude into and out of the opening side region 16 a of the discharge port 16. The other end (left end in FIG. 3) of the piston 21 is connected to a spring 22 disposed in the hydraulic chamber 23. The urging force of the spring 22 acts in a direction (in the left direction in FIG. 3) to reduce the amount of protrusion of the one end 21a of the piston 21 into the opening side region 16a of the discharge port 16. In other words, the urging force of the spring 22 acts in the direction of increasing the opening area of the open side region 16a of the discharge port 16.

ピストン21は、スプリング22の付勢力と、油圧室23の油圧とのバランスによってスライド移動する。これにより、ピストン21の排出口16の開き側領域16a内への突出量が変更され、排出口16の開き側領域16aの開口面積が変更されるようになっている。   The piston 21 slides by the balance between the urging force of the spring 22 and the hydraulic pressure of the hydraulic chamber 23. Thereby, the protrusion amount into the opening side area | region 16a of the discharge port 16 of the piston 21 is changed, and the opening area of the opening side area | region 16a of the discharge port 16 is changed.

油圧室23は、油路24を介して、例えば、内燃機関1に設けられた潤滑油供給手段に接続されている。油路24の途中には、ECU30により制御される制御弁25が介在されている。ECU30は、演算を行うCPU、演算結果などの各種の情報を記憶するRAM、バッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップRAM、各種の制御プログラムやマップを格納しているROMなどを備える。   The hydraulic chamber 23 is connected to, for example, lubricating oil supply means provided in the internal combustion engine 1 via an oil passage 24. In the middle of the oil passage 24, a control valve 25 controlled by the ECU 30 is interposed. The ECU 30 includes a CPU that performs calculations, a RAM that stores various types of information such as calculation results, a backup RAM in which the stored contents are held by a battery, and a ROM that stores various control programs and maps.

ECU30には、内燃機関1の回転数(エンジン回転数)を検出する回転数センサ31が接続されている。ECU30は、回転数センサ31により検出された内燃機関1の回転数に基づいて制御弁25を制御する。そして、制御弁25の制御により、油圧室23に供給する油圧を制御することで、ピストン21がスライド移動する。   The ECU 30 is connected to a rotation speed sensor 31 that detects the rotation speed (engine speed) of the internal combustion engine 1. The ECU 30 controls the control valve 25 based on the rotational speed of the internal combustion engine 1 detected by the rotational speed sensor 31. And by controlling the hydraulic pressure supplied to the hydraulic chamber 23 under the control of the control valve 25, the piston 21 slides.

具体的に、油圧室23の油圧を高くすると、例えば、図4(a)に示すように、ピストン21がスプリング22の付勢力に抗して右方にスライド移動する。これにより、ピストン21の排出口16の開き側領域16a内への突出量が大きくなる。そして、その突出量が大きくなった分だけ、排出口16の開き側領域16aが閉鎖され、この開き側領域16aの開口面積が小さくなる。   Specifically, when the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 23 is increased, for example, the piston 21 slides to the right against the urging force of the spring 22 as shown in FIG. Thereby, the protrusion amount into the opening side area | region 16a of the discharge port 16 of the piston 21 becomes large. And the opening side area | region 16a of the discharge port 16 is closed by the part which the protrusion amount became large, and the opening area of this opening side area | region 16a becomes small.

逆に、油圧室23の油圧を低くすると、例えば、図4(b)に示すように、ピストン21がスプリング22の付勢力によって左方にスライド移動する。これにより、ピストン21の排出口16の開き側領域16a内への突出量が小さくなる。そして、その突出量が小さくなった分だけ、排出口16の開き側領域16aが開放され、この開き側領域16aの開口面積が大きくなる。   On the contrary, when the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 23 is lowered, for example, as shown in FIG. 4B, the piston 21 slides to the left by the urging force of the spring 22. Thereby, the protrusion amount into the opening side area | region 16a of the discharge port 16 of the piston 21 becomes small. And the opening side area | region 16a of the discharge port 16 is open | released by the part which the protrusion amount became small, and the opening area of this opening side area | region 16a becomes large.

この実施形態では、変更装置20により、排出口16の開き側領域16aの開口面積を低回転時と高回転時とで変更するようにしている。なお、ロータ12の回転数は、内燃機関1が4サイクル機関の場合、内燃機関1の回転数(クランクシャフトの回転数)の2分の1になる。このため、この実施形態では、回転数センサ31により検出される内燃機関1の回転数に基づいて、排出口16の開き側領域16aの開口面積を変更するようにしている。図4(a)、(b)は、同じ圧力において開閉弁17が開く様子を示している。   In this embodiment, the changing device 20 changes the opening area of the opening side region 16a of the discharge port 16 between low rotation and high rotation. When the internal combustion engine 1 is a four-cycle engine, the rotational speed of the rotor 12 is half of the rotational speed of the internal combustion engine 1 (the rotational speed of the crankshaft). For this reason, in this embodiment, the opening area of the open side region 16a of the discharge port 16 is changed based on the rotational speed of the internal combustion engine 1 detected by the rotational speed sensor 31. FIGS. 4A and 4B show how the on-off valve 17 opens at the same pressure.

具体的には、ECU30は、回転数センサ31により検出される内燃機関1の回転数が、予め設定された閾値N1未満である低回転域では、制御弁25を制御して油圧室23に供給する油圧を高くする。すると、図4(a)に示すように、ピストン21が右方に移動する。図4(a)では、ピストン21が最大限右方に移動した状態を示している。   Specifically, the ECU 30 supplies the hydraulic chamber 23 by controlling the control valve 25 in a low rotation range where the rotation speed of the internal combustion engine 1 detected by the rotation speed sensor 31 is less than a preset threshold value N1. Increase hydraulic pressure. Then, as shown in FIG. 4A, the piston 21 moves to the right. FIG. 4A shows a state where the piston 21 has moved to the right as much as possible.

これにより、排出口16の開き側領域16aの開口面積が小さくなる。このため、後述する高回転域の場合に比べ、ベーン13の回転にともなってポンプ室14の内圧が上昇しても、図4(a)に示すように、板ばね17aが撓みにくくなる。つまり、開閉弁17が開きにくくなり、開閉弁17が開き始めるタイミングが遅くなる。したがって、排出口16から潤滑油が排出される排出タイミングが遅くなる。   Thereby, the opening area of the opening side area | region 16a of the discharge port 16 becomes small. For this reason, as shown in FIG. 4A, the leaf spring 17a is less likely to bend even when the internal pressure of the pump chamber 14 increases with the rotation of the vane 13, as compared with the case of the high rotation region described later. That is, the on-off valve 17 is difficult to open, and the timing at which the on-off valve 17 starts to open is delayed. Therefore, the discharge timing at which the lubricating oil is discharged from the discharge port 16 is delayed.

このように、低回転域においては、排出口16の開き側領域16aの開口面積を小さくすることで、排出口16からの潤滑油の排出タイミングを遅らせることができるので、ポンプ室14内で潤滑油が不足することを抑制できる。これにより、ベーン13とケーシング11aとのクリアランスを確実にシールすることができ、気密漏れの発生を抑制できる。その結果、バキュームポンプ10において、ロータ12の駆動トルクを低減することができ、動力損失の低減を図ることができる。   In this way, in the low rotation range, by reducing the opening area of the opening side region 16a of the discharge port 16, the discharge timing of the lubricating oil from the discharge port 16 can be delayed, so lubrication is performed in the pump chamber 14. The shortage of oil can be suppressed. Thereby, the clearance between the vane 13 and the casing 11a can be reliably sealed, and the occurrence of airtight leakage can be suppressed. As a result, in the vacuum pump 10, the driving torque of the rotor 12 can be reduced, and the power loss can be reduced.

一方、ECU30は、回転数センサ31により検出される内燃機関1の回転数が、上記閾値N1以上である高回転域では、制御弁25を制御して油圧室23に供給する油圧を低くする。すると、図4(b)に示すように、ピストン21が左方に移動する。図4(b)では、ピストン21が最大限左方に移動した状態を示しており、この状態では、ピストン21の排出口16の開き側領域16aへの突出量が「0」になっている。   On the other hand, the ECU 30 controls the control valve 25 to lower the hydraulic pressure supplied to the hydraulic chamber 23 in a high rotation range where the rotation speed of the internal combustion engine 1 detected by the rotation speed sensor 31 is equal to or higher than the threshold value N1. Then, as shown in FIG. 4B, the piston 21 moves to the left. FIG. 4B shows a state in which the piston 21 has moved to the left as much as possible. In this state, the protruding amount of the piston 21 to the opening side region 16a of the discharge port 16 is “0”. .

これにより、排出口16の開き側領域16aの開口面積が大きくなる。このため、上述した低回転域の場合に比べ、ベーン13の回転にともなってポンプ室14の内圧が上昇すると、図4(b)に示すように、板ばね17aが撓みやすくなる。つまり、開閉弁17が開きやすくなり、開閉弁17が開き始めるタイミングが早くなる。したがって、排出口16から潤滑油が排出される排出タイミングが早くなる。   Thereby, the opening area of the opening side area | region 16a of the discharge port 16 becomes large. For this reason, when the internal pressure of the pump chamber 14 increases with the rotation of the vane 13 as compared with the case of the low rotation region described above, the leaf spring 17a is easily bent as shown in FIG. That is, the opening / closing valve 17 is easily opened, and the opening timing of the opening / closing valve 17 is accelerated. Therefore, the discharge timing at which the lubricating oil is discharged from the discharge port 16 is accelerated.

このように、高回転域においては、排出口16の開き側領域16aの開口面積を大きくすることで、排出口16からの潤滑油の排出タイミングを早めることができ、ポンプ室14内の潤滑油を速やかに排出することができる。これにより、余剰の潤滑油の排出負荷が増大することを抑制でき、ポンプ14室内の内圧が増大することを抑制できる。その結果、バキュームポンプ10において、フリクションを低減することができ、動力損失の低減を図ることができる。   As described above, in the high rotation range, by increasing the opening area of the opening side region 16a of the discharge port 16, the discharge timing of the lubricating oil from the discharge port 16 can be advanced, and the lubricating oil in the pump chamber 14 can be accelerated. Can be discharged promptly. Thereby, it can suppress that the discharge load of excess lubricating oil increases, and it can suppress that the internal pressure in pump 14 room | chamber interior increases. As a result, in the vacuum pump 10, friction can be reduced and power loss can be reduced.

以上では、変更装置20によりケーシング11aの排出口16から潤滑油を排出する排出タイミングを2段階に変更する例を挙げたが、排出口16からの潤滑油の排出タイミングを、3段階以上に変更する構成としてもよい。また、排出口16からの潤滑油の排出タイミングを、内燃機関1の回転数に応じて連続的に変更する構成としてもよい。この場合、内燃機関1の回転数が高くなるほど、排出口16からの潤滑油の排出タイミングを早くすればよい。具体的には、内燃機関1の回転数が高くなるほど、排出口16の開き側領域16aの開口面積が大きくなるように、油圧室23の油圧を制御すればよい。   In the above, an example in which the discharge timing for discharging the lubricating oil from the discharge port 16 of the casing 11a by the changing device 20 is changed to two stages has been described, but the discharge timing of the lubricating oil from the discharge port 16 is changed to three or more stages. It is good also as composition to do. Further, the timing for discharging the lubricating oil from the discharge port 16 may be continuously changed according to the rotational speed of the internal combustion engine 1. In this case, the timing for discharging the lubricating oil from the discharge port 16 may be advanced as the rotational speed of the internal combustion engine 1 increases. Specifically, the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 23 may be controlled so that the opening area of the open side region 16a of the discharge port 16 increases as the rotational speed of the internal combustion engine 1 increases.

なお、変更装置20は、排出口16の開き側領域16aの開口面積を変更可能なものであれば、上記以外の構成であってもよい。例えば、排出口16の開き側領域16aを覆う遮蔽板を設け、この遮蔽板を回動(移動)させることで、排出口16の開き側領域16aの開口面積を変更するようにしてもよい。また、ピストン21等の移動部材を移動させる手段として、油圧以外の手段を用いてもよい。   The changing device 20 may have a configuration other than the above as long as the opening area of the opening side region 16a of the discharge port 16 can be changed. For example, a shielding plate that covers the opening side region 16a of the discharge port 16 may be provided, and the opening area of the opening side region 16a of the discharge port 16 may be changed by rotating (moving) the shielding plate. Further, means other than hydraulic pressure may be used as means for moving the moving member such as the piston 21.

−他の実施形態−
以上、本発明の実施形態について説明したが、ここに示した実施形態は一例であり、さまざまに変形することが可能である。
-Other embodiments-
The embodiment of the present invention has been described above. However, the embodiment shown here is an example and can be variously modified.

(1)上記実施形態では、内燃機関1の回転数に応じて排出口16からの潤滑油の排出タイミングを変更する例を挙げたが、内燃機関1の回転数に応じて排出口16からの潤滑油の排出量を変更することで、バキュームポンプ10において、低回転域でも高回転域でも動力損失の低減を図ることも可能である。   (1) In the above-described embodiment, the example in which the discharge timing of the lubricating oil from the discharge port 16 is changed according to the rotational speed of the internal combustion engine 1 has been described, but from the exhaust port 16 according to the rotational speed of the internal combustion engine 1 By changing the discharge amount of the lubricating oil, it is possible to reduce the power loss in the vacuum pump 10 in both the low rotation range and the high rotation range.

例えば、上記実施形態の変更装置20と略同様の構成の変更装置を設け、この変更装置により、内燃機関1の回転数に応じて排出口16の開口面積を変更すればよい。具体的には、排出口16の開口面積を、高回転域では、低回転域の場合に比べ大きくすればよい。この場合、上記実施形態とは異なり、排出口16の開き側領域16a以外の領域の開口面積を変更してもよい。   For example, a change device having substantially the same configuration as the change device 20 of the above-described embodiment may be provided, and the opening area of the discharge port 16 may be changed according to the number of revolutions of the internal combustion engine 1 by this change device. Specifically, the opening area of the discharge port 16 may be made larger in the high rotation range than in the low rotation range. In this case, unlike the above embodiment, the opening area of the region other than the opening side region 16a of the discharge port 16 may be changed.

そして、低回転域において、排出口16の開口面積を小さくすることで、排出口16からの潤滑油の排出量を少なくすることができるので、ポンプ室14内で潤滑油が不足することを抑制できる。これにより、バキュームポンプ10において、ロータ12の駆動トルクを低減することができ、動力損失の低減を図ることができる。   And, in the low rotation range, the amount of the lubricating oil discharged from the discharge port 16 can be reduced by reducing the opening area of the discharge port 16, thereby suppressing the shortage of the lubricating oil in the pump chamber 14. it can. Thereby, in the vacuum pump 10, the drive torque of the rotor 12 can be reduced and the power loss can be reduced.

一方、高回転域において、排出口16の開口面積を大きくすることで、排出口16からの潤滑油の排出量を多くすることができ、ポンプ室14内の潤滑油を速やかに排出することができる。これにより、バキュームポンプ10において、フリクションを低減することができ、動力損失の低減を図ることができる。   On the other hand, by increasing the opening area of the discharge port 16 in the high rotation range, the amount of lubricating oil discharged from the discharge port 16 can be increased, and the lubricating oil in the pump chamber 14 can be discharged quickly. it can. Thereby, in the vacuum pump 10, friction can be reduced and reduction of power loss can be aimed at.

なお、排出口16からの潤滑油の排出量を、3段階以上に変更する構成としてもよい。また、排出口16からの潤滑油の排出量を、内燃機関1の回転数に応じて連続的に変更する構成としてもよい。この場合、内燃機関1の回転数が高くなるほど、排出口16の開口面積が大きくすればよい。また、変更装置は、排出口16からの潤滑油の排出量を変更可能な構成であればいかなる構成であってもよい。例えば、ピストン以外の他の移動部材を用いて潤滑油の排出量を変更させてもよいし、油圧以外の他の手段を用いて潤滑油の排出量を変更させてもよい。   In addition, it is good also as a structure which changes the discharge amount of the lubricating oil from the discharge port 16 in three steps or more. Further, the amount of lubricating oil discharged from the discharge port 16 may be continuously changed according to the rotational speed of the internal combustion engine 1. In this case, the opening area of the discharge port 16 may be increased as the rotational speed of the internal combustion engine 1 increases. Further, the change device may have any configuration as long as the change amount of the lubricating oil discharged from the discharge port 16 can be changed. For example, the lubricant discharge amount may be changed using a moving member other than the piston, or the lubricant discharge amount may be changed using a means other than the hydraulic pressure.

(2)また、内燃機関1の回転数に応じて排出口16からの潤滑油の排出タイミングおよび排出量を変更することで、バキュームポンプ10において、低回転域でも高回転域でも動力損失の低減を図ることも可能である。例えば、上記実施形態の変更装置20によれば、排出口16からの潤滑油の排出タイミングに加え、排出量も変更される。   (2) Further, by changing the discharge timing and discharge amount of the lubricating oil from the discharge port 16 in accordance with the rotational speed of the internal combustion engine 1, the vacuum pump 10 can reduce power loss in both a low rotation range and a high rotation range. It is also possible to plan. For example, according to the change device 20 of the above embodiment, in addition to the timing of discharging the lubricating oil from the discharge port 16, the discharge amount is also changed.

詳細には、低回転域では、図4(a)に示すように、ピストン21の排出口16の開き側領域16a内への突出量が大きくなり、排出口16の開口面積が小さくなる。このため、図4(b)に示す高回転域の場合に比べ、同じ圧力であっても、開閉弁17の開き度合いが小さくなる。したがって、排出口16からの潤滑油の排出量が少なくなる。   Specifically, in the low rotation range, as shown in FIG. 4A, the amount of protrusion of the piston 21 into the open side region 16a of the discharge port 16 increases, and the opening area of the discharge port 16 decreases. For this reason, the opening degree of the on-off valve 17 becomes small even at the same pressure as compared with the case of the high rotation range shown in FIG. Accordingly, the amount of lubricating oil discharged from the discharge port 16 is reduced.

このように、低回転域において、排出口16の開き側領域16aの開口面積を小さくすることで、排出口16からの潤滑油の排出タイミングを遅く且つ排出量を少なくすることができるので、ポンプ室14内で潤滑油が不足することを抑制できる。これにより、バキュームポンプ10において、ロータ12の駆動トルクを低減することができ、動力損失の低減を図ることができる。   In this way, by reducing the opening area of the open side region 16a of the discharge port 16 in the low rotation range, the discharge timing of the lubricating oil from the discharge port 16 can be delayed and the discharge amount can be reduced. The shortage of lubricating oil in the chamber 14 can be suppressed. Thereby, in the vacuum pump 10, the drive torque of the rotor 12 can be reduced and the power loss can be reduced.

一方、高回転域では、図4(b)に示すように、ピストン21の排出口16の開き側領域16a内への突出量が小さくなり、排出口16の開口面積が大きくなる。このため、図4(a)に示す低回転域の場合に比べ、同じ圧力であっても、開閉弁17の開き度合いが大きくなる。したがって、排出口16からの潤滑油の排出量が多くなる。   On the other hand, in the high rotation region, as shown in FIG. 4B, the amount of protrusion of the discharge port 16 of the piston 21 into the open side region 16a decreases, and the opening area of the discharge port 16 increases. For this reason, compared with the case of the low rotation range shown in FIG. Accordingly, the amount of lubricating oil discharged from the discharge port 16 increases.

このように、高回転域において、排出口16の開き側領域16aの開口面積を大きくすることで、排出口16からの潤滑油の排出タイミングを早く且つ排出量を多くすることができ、ポンプ室14内の潤滑油を速やかに排出することができる。これにより、バキュームポンプ10において、フリクションを低減することができ、動力損失の低減を図ることができる。   Thus, by increasing the opening area of the opening side region 16a of the discharge port 16 in the high rotation region, the discharge timing of the lubricating oil from the discharge port 16 can be accelerated and the discharge amount can be increased. The lubricating oil in 14 can be quickly discharged. Thereby, in the vacuum pump 10, friction can be reduced and reduction of power loss can be aimed at.

(3)以上の実施形態では、排出口16からの潤滑油の排出タイミングまたは排出量を変更する例を挙げたが、ケーシング11a内に吸入される潤滑油の吸入タイミングまたは吸入量を内燃機関1の回転数に応じて変更することによって、低回転域でも高回転域でも動力損失の低減を図ることも可能である。例えば、高回転域では、ケーシング11a内に吸入される潤滑油の吸入タイミングを、低回転域の場合に比べ遅くすることによってポンプ室14内に存在する潤滑油の量を少なくして、フリクションの低減を図ることが可能である。あるいは、高回転域では、ケーシング11a内に吸入される潤滑油の吸入量を、低回転域の場合に比べ少なくすることによってポンプ室14内に存在する潤滑油の量を少なくして、フリクションの低減を図ることも可能である。   (3) In the above embodiment, the example of changing the discharge timing or discharge amount of the lubricating oil from the discharge port 16 has been described, but the intake timing or suction amount of the lubricating oil sucked into the casing 11a is set as the internal combustion engine 1. By changing according to the number of rotations, it is possible to reduce power loss in both the low and high rotation ranges. For example, in the high rotation range, the amount of lubricating oil present in the pump chamber 14 is reduced by delaying the suction timing of the lubricating oil sucked into the casing 11a as compared with the low rotation range, thereby reducing the friction. Reduction can be achieved. Alternatively, in the high speed range, the amount of lubricating oil sucked into the casing 11a is reduced compared to the low speed range, thereby reducing the amount of lubricating oil present in the pump chamber 14 and reducing the friction. Reduction is also possible.

(4)以上では、バキュームポンプ10の駆動源として内燃機関1を利用した例を挙げたが、内燃機関1とは別の駆動源によりバキュームポンプ10を駆動する構成としてもよい。本発明に係るバキュームポンプ10の使用対象は、車両のブレーキブースタのみに限定されず、負圧が必要となる適宜の機械等とすることができる。   (4) In the above, the example in which the internal combustion engine 1 is used as the drive source of the vacuum pump 10 has been described. However, the vacuum pump 10 may be driven by a drive source different from the internal combustion engine 1. The usage target of the vacuum pump 10 according to the present invention is not limited to the brake booster of the vehicle, and may be an appropriate machine or the like that requires negative pressure.

本発明は、ベーン式のバキュームポンプに利用することができる。詳細には、本発明は、低回転域でも、高回転域でも、動力損失の低減を図る技術として有用である。   The present invention can be used for a vane type vacuum pump. Specifically, the present invention is useful as a technique for reducing power loss in both a low rotation range and a high rotation range.

10 バキュームポンプ
11 ハウジング
11a ケーシング
12 ロータ
13 ベーン
14 ポンプ室
16 排出口
16a 開き側領域
17 開閉弁
20 変更装置
21 ピストン
23 油圧室
31 回転数センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vacuum pump 11 Housing 11a Casing 12 Rotor 13 Vane 14 Pump chamber 16 Discharge port 16a Open side area 17 On-off valve 20 Changing device 21 Piston 23 Hydraulic chamber 31 Rotation speed sensor

Claims (4)

複数のポンプ室が内部に形成されるケーシングと、
上記ケーシング内に偏心して設けられ、ベーンを摺動自在に保持するロータとを備え、
上記ケーシング内には、給油路を介して潤滑油が供給される一方、ケーシング内からは、排出口を介して潤滑油が排出され、上記排出口には、排出される圧縮空気の圧力に応じてこの排出口を開閉する開閉弁が設けられたバキュームポンプであって、
上記排出口からの潤滑油の排出タイミングおよび排出量の少なくとも一方を回転数に応じて可変とする変更機構を備え、
上記変更機構は、高回転域では、低回転域の場合に比べ、排出タイミングを早く、排出量を多くするように構成されていることを特徴とするバキュームポンプ。
A casing in which a plurality of pump chambers are formed;
A rotor that is eccentrically provided in the casing and holds the vane slidably,
Lubricating oil is supplied into the casing through an oil supply passage, while lubricating oil is discharged from the casing through a discharge port, and the discharge port is responsive to the pressure of the compressed air to be discharged. A vacuum pump provided with an open / close valve for opening and closing the lever outlet;
A change mechanism for changing at least one of the discharge timing and the discharge amount of the lubricating oil from the discharge port according to the rotational speed;
The said change mechanism is a vacuum pump characterized by being comprised so that discharge | emission timing may be early | stimulated and the amount of discharge | emissions may be increased compared with the case of a low rotation area in a high rotation area.
請求項1に記載のバキュームポンプにおいて、
上記変更機構は、上記排出口の開閉弁の開き側の領域の開口面積を、高回転域では、低回転域の場合に比べ大きくするように構成されていることを特徴とするバキュームポンプ。
The vacuum pump according to claim 1,
The vacuum pump is characterized in that the changing mechanism is configured such that the opening area of the opening side of the opening / closing valve of the discharge port is larger in the high rotation range than in the low rotation range.
請求項1または請求項2に記載のバキュームポンプにおいて、
上記変更機構は、油圧により上記排出口の開閉弁の開き側の領域内へ出没する移動部材を備え、高回転域では、低回転域の場合に比べ、上記移動部材の、上記排出口の開閉弁の開き側の領域内への突出量を小さくするように構成されていることを特徴とするバキュームポンプ。
In the vacuum pump according to claim 1 or 2,
The change mechanism includes a moving member that moves into and out of an area on the opening side of the opening / closing valve of the discharge port by hydraulic pressure, and the opening / closing of the discharge port of the moving member is higher in the high rotation range than in the low rotation range. A vacuum pump characterized by being configured to reduce the amount of protrusion into the open side region of the valve.
請求項1、請求項2、または請求項3に記載のバキュームポンプにおいて、
上記開閉弁は、上記排出口を覆う板ばねを備えたリード弁として構成されていることを特徴とするバキュームポンプ。
In the vacuum pump according to claim 1, claim 2, or claim 3,
The vacuum pump according to claim 1, wherein the on-off valve is configured as a reed valve including a leaf spring that covers the discharge port.
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