JP2015101999A5

JP2015101999A5 -

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Publication number: JP2015101999A5
Application number: JP2013242292A
Authority: JP
Filing date: 2013-11-22
Publication date: 2016-07-28
Anticipated expiration: 2033-11-22

Description

本発明の請求項２に係る負圧ポンプは、有底筒状とされ、開口部が蓋体によって閉塞されると共に内部に潤滑剤が供給され、底部の筐体中心から偏心した位置に円孔が形成された筐体と、前記円孔に嵌合される軸部と、前記軸部よりも大径とされ、前記筐体内に配置される支持部と、を備え、動力源から動力が伝達されることで回転する回転軸と、前記筐体内に配置され、前記回転軸の支持部に該回転軸と直交する方向に往復動自在に支持され、前記回転軸と一体回転すると共に端部が前記筐体の内壁面上を摺動し、前記筐体内を複数の空間に区画する３つ以上のベーンと、前記筐体に形成され、前記筐体内に気体を吸入する吸入部と、前記筐体の前記吸入部よりも前記ベーンの回転方向下流側に形成され、前記吸入部から吸入した気体及び前記潤滑剤を前記筐体の外部へ吐出する吐出部と、前記筐体の底面であって前記ベーンの回転方向で前記吐出部と前記吸入部との間に形成され、前記円孔と連通し、前記ベーンによって移動される前記潤滑剤を前記円孔へ案内する凹部と、を有している。

本発明の請求項６に係る負圧ポンプは、請求項１に記載の負圧ポンプにおいて、前記軸部の外周面に形成され、前記ベーンが前記吐出部と、前記支持部が接する前記内壁面の一部との間に位置するときに前記凹部と前記筐体の外部とを連通させる軸側溝部、を有している。

本発明の請求項８に係るシリンダヘッドカバーは、請求項１〜７のいずれか１項に記載の前記負圧ポンプを備え、一部が前記筐体を構成し、他の部分が前記動力源としてのエンジンのシリンダヘッドをカバーする。

図１及び図２に示されるように、筐体２０の開口部２６には、板状の蓋体３８が着脱自在に装着されている（図１参照）。この蓋体３８と筐体２０の突き合せ部分にはシール部材（図示省略）が配設されている。このシール部材により、蓋体３８を筐体２０に装着した状態において、筐体２０内の気体及び潤滑剤が蓋体３８と筐体２０との間から漏れ出すのが防止される。

また、本実施形態では、筐体２０を樹脂で形成している。具体的には、筐体２０を樹脂の一体成型品としている。この筐体２０を形成する樹脂としては、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂のどちらを用いても構わない。熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール系樹脂、ユリア系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂等が挙げられる。一方、熱可塑性樹脂としては、例えば、ウレタン系樹脂、オレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂等が挙げられる。なお、本実施形態では、筐体２０を形成する樹脂を、強靭性や柔軟性の観点からポリアミド系樹脂（例えば、ナイロン）としている。なお、本発明はこの構成に限定されず、筐体２０を金属で形成してもよいが、筐体２０は、重量や製造コストの観点から、樹脂で形成することが好ましい。

ベーン５０は、回転軸４０と一体回転することで、遠心力により回転軸４０の直径方向に往復動して長手方向の両端部５０Ｂが筐体２０の内壁面２２Ａに押し付けられながら、内壁面２２Ａ上をそれぞれ摺動する。このとき、ベーン５０は、幅方向の一方の側部５０Ｃが蓋体３８の閉塞面を摺動し、幅方向の他方の側部が底面２４Ａ上を摺動する。

また、負圧ポンプ８０では、軸側溝部８４を、支持部４４側から支持部４４の反対側に向かってベーン回転方向と反対方向に旋回する螺旋状としていることから、回転軸８２（軸部４２）の回転により、軸側溝部８４内の潤滑剤にベーン回転方向と反対方向の力が作用する。これにより、潤滑剤が軸側溝部８４内を通じて筐体２０の外部へ案内されて排出される。

本実施形態の軸側溝部８４は、支持部４４側の一端から支持部４４と反対側の他端まで溝幅及び溝深さが一定とされているが、本発明はこの構成に限定されない。軸側溝部８４の溝幅及び溝深さの少なくとも一方を上記一端から上記他端までの間で変化させてもよい。

本実施形態の負圧ポンプ８０では、軸側溝部８４を軸部４２の外周面４２Ａに沿った螺旋状に延ばす構成としているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、軸側溝部８４を回転軸８２の軸方向に沿って直線状に延ばす構成としてもよく、軸側溝部８４を回転軸８２の軸方向に曲線状（一例として波形状）に延ばす構成としてもよい。また、軸側溝部（軸側溝部８４含む）は、支持部４４側から支持部４４の反対側へ向かう途中で複数に分岐する構成としてもよい。

（その他の実施形態）
図３に示されるように、第１実施形態の負圧ポンプ１０では、回転軸４０の支持部４４が筐体２０の内壁面２２Ａの一部に当接すると共に、一つのベーン５０を支持しているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、図１４に示されるその他の実施形態の負圧ポンプ１３０のように、回転軸１３２の支持部１３４が筐体２０の内壁面２２Ａに当接せず、支持部１３４が３つ以上（図１４では、４つ）のベーン１３６を支持する構成としてもよい。この負圧ポンプ１３０は、上記のように、回転軸１３２の支持部１３４、ベーン１３６の構成及び凹部６０の配置位置以外は、第１実施形態の負圧ポンプ１０と同一の構成であるため、その説明を省略する。支持部１３４は、回転軸１３２の軸方向の一端側を構成し、中央に軸部４２から貫通孔４８が延びている。また、支持部１３４の外周には、周方向に間隔をあけて軸方向に延びる溝１３５が３つ以上（図１４では、４つ）形成されている。この溝１３５には、板状のベーン１３６が挿入配置されている。このベーン１３６は、溝１３５の溝壁１３５Ａによって両板面１３６Ａが回転軸１３２と直交する方向（回転軸１３２の直径方向）に往復動自在に支持されている。これにより、ベーン１３６は、回転軸１３２と一体回転するようになっている。また、ベーン１３６は、回転軸１３２と一体回転することで、遠心力により回転軸１３２の直径方向に往復動して端部１３６Ｂが筐体２０の内壁面２２Ａに押し付けられながら、内壁面２２Ａ上をそれぞれ摺動する。このとき、ベーン１３６は、幅方向の一方の側部が蓋体３８の閉塞面を摺動し、幅方向の他方の側部が底面２４Ａ上を摺動する。さらに、ベーン１３６は、筐体２０の内部（ポンプ室３６内）を複数の空間に区画している。ベーン１３６によって区画された空間は、ベーン１３６の回転にともなって吸入部３０側から吐出部３４側に向かって徐々に容積が小さくなるように構成されている。すなわち、ベーン１３６によって区画された空間は、ベーン１３６の回転により容積が変化する。なお、ベーン１３６の配置間隔は、ベーン回転方向で吸入部３０と吐出部３４との間隔よりも狭く設定されている。換言すると、図１４に示されるように、互いに隣り合う２つのベーン１３６が吐出部３４と吸入部３０との間に配置されるように、ベーン１３６の配置間隔は設定されている。また、負圧ポンプ１３０では、底面２４Ａであってベーン回転方向で吸入部３０と吐出部３４との間に凹部６０が形成されている。
次に、負圧ポンプ１３０の作用について説明すると、負圧ポンプ１３０では、筐体２０の底面２４Ａであってベーン回転方向で吐出部３４と吸入部３０との間に凹部６０を形成していることから、ベーン１３６が吐出部３４を通り過ぎた後に吐出しきれずに残った潤滑剤が凹部６０内に入り込む。この凹部６０は、円孔３２に連通しているため、入り込んだ潤滑剤が円孔３２へ案内される。ここで、吐出部３４を通り過ぎたベーン１３６と、このベーン１３６よりも先に吐出部３４を通り過ぎ且つ吸入部３０に未到達のベーン１３６との間の空間（以下、「閉鎖空間」と記載する。）１３８は、容積の減少によって圧力上昇しているため、円孔３２に案内された潤滑剤が閉鎖空間１３８の圧力により円孔３２の孔壁面３２Ａと軸部４２の外周面４２Ａとの間の隙間に押し込まれる。このとき、吐出しきれずに残った気体も潤滑剤に混ざって上記隙間に押し込まれる。これにより、閉鎖空間１３８の圧力上昇が抑制されるため、ベーン１３６に過大な圧力が作用するのが抑制される。この結果、ベーン１３６の破損が防止される。なお、その他の作用効果は、第１実施形態の負圧ポンプ１０と同様である。また、負圧ポンプ１３０の構成は、第２実施形態の負圧ポンプ８０及び第３実施形態のシリンダヘッドカバーの負圧ポンプ部に適用してもよい。

Claims

有底筒状とされ、開口部が蓋体によって閉塞されると共に内部に潤滑剤が供給され、底部の筐体中心から偏心した位置に円孔が形成された筐体と、
前記円孔に嵌合される軸部と、前記軸部よりも大径とされ、前記筐体内に配置されると共に外周面が前記筐体の内壁面の一部に接する支持部と、を備え、動力源から動力が伝達されることで回転する回転軸と、
前記筐体内に配置され、前記回転軸の支持部に該回転軸と直交する方向に往復動自在に支持され、前記回転軸と一体回転すると共に端部が前記内壁面上を摺動し、前記筐体内を複数の空間に区画するベーンと、
前記筐体に形成され、前記筐体内に気体を吸入する吸入部と、
前記筐体の前記吸入部よりも前記ベーンの回転方向下流側に形成され、前記吸入部から吸入した気体及び前記潤滑剤を前記筐体の外部へ吐出する吐出部と、
前記筐体の底面であって前記ベーンの回転方向で前記吐出部と、前記支持部が接する前記内壁面の一部との間に形成され、前記円孔と連通し、前記ベーンによって移動される前記潤滑剤を前記円孔へ案内する凹部と、
を有する負圧ポンプ。
有底筒状とされ、開口部が蓋体によって閉塞されると共に内部に潤滑剤が供給され、底部の筐体中心から偏心した位置に円孔が形成された筐体と、
前記円孔に嵌合される軸部と、前記軸部よりも大径とされ、前記筐体内に配置される支持部と、を備え、動力源から動力が伝達されることで回転する回転軸と、
前記筐体内に配置され、前記回転軸の支持部に該回転軸と直交する方向に往復動自在に支持され、前記回転軸と一体回転すると共に端部が前記筐体の内壁面上を摺動し、前記筐体内を複数の空間に区画する３つ以上のベーンと、
前記筐体に形成され、前記筐体内に気体を吸入する吸入部と、
前記筐体の前記吸入部よりも前記ベーンの回転方向下流側に形成され、前記吸入部から吸入した気体及び前記潤滑剤を前記筐体の外部へ吐出する吐出部と、
前記筐体の底面であって前記ベーンの回転方向で前記吐出部と前記吸入部との間に形成され、前記円孔と連通し、前記ベーンによって移動される前記潤滑剤を前記円孔へ案内する凹部と、
を有する負圧ポンプ。
前記円孔の孔壁面に形成され、前記凹部と前記筐体の外部とを連通させる孔側溝部、を有する請求項１又は請求項２に記載の負圧ポンプ。
前記孔側溝部は、前記円孔の前記凹部側から前記凹部の反対側に向かって前記ベーンの回転方向と同じ方向に旋回する螺旋状とされている、請求項３に記載の負圧ポンプ。
前記凹部は、前記円孔の縁部から前記内壁面と前記底面との境界まで延びている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の負圧ポンプ。
前記軸部の外周面に形成され、前記ベーンが前記吐出部と、前記支持部が接する前記内壁面の一部との間に位置するときに前記凹部と前記筐体の外部とを連通させる軸側溝部、を有する請求項１に記載の負圧ポンプ。
前記軸側溝部は、前記軸部の前記支持部側から前記支持部の反対側に向かって前記ベーンの回転方向と反対方向に旋回する螺旋状とされている、請求項６に記載の負圧ポンプ。
請求項１〜７のいずれか１項に記載の前記負圧ポンプを備え、一部が前記筐体を構成し、他の部分が前記動力源としてのエンジンのシリンダヘッドをカバーする、シリンダヘッドカバー。