JP2016084728A - バキュームポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】コストを増加させることなく、ストッパで規定するリードバルブの開放量（リフト量）及び開放時間を適切に調整することができるバキュームポンプを提供する。
【解決手段】ベーンポンプ１は、ハウジング２におけるポンプ室２Ａ内の気体を排出させる排出通路７と、排出通路７の排出側出口７ａを開閉可能に覆う板状のリードバルブ２２と、リードバルブ２２の開く範囲を規定する板状のストッパ２１と、リードバルブ２２及びストッパ２１をハウジング２に固定するボルト２３と、を有し、ストッパ２１は、ボルト２３によってハウジング２に固定される固定部２１ｂと、固定部２１ｂよりも排出側出口７ａに近い部分でハウジング２に当接する当接部２１ａと、当接部２１ａよりも先端側で排出側出口７ａから離間して形成される先端部２１ｃと、を備え、先端部２１ｃが排出側出口７ａから離間する形状によってリードバルブ２２の開く範囲を規定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンジン本体に取り付けるバキュームポンプの技術に関する。

従来、自動車用の真空ポンプとして使用されるベーン式のバキュームポンプが知られている。
従来のバキュームポンプにおいては、ハウジングのポンプ室で回転するロータの摺動部分に潤滑油を供給するように構成されており、摺動部分を潤滑した後の潤滑油はロータの回転に伴って、気体とともに排出通路からポンプ室の外部へ排出されるようになっている。
また、従来のバキュームポンプにおいては、排出通路を開閉するリードバルブが設けられており、ロータが回転される際には、ポンプ室内の圧力によってリードバルブが開放されてポンプ室内の空気と潤滑油は排出通路及び開放状態のリードバルブを介してエンジンルーム側に排出される（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照）。

特開２０１２−６７７３０号公報 特開２０１０−２６１３７４号公報

上記従来技術においては、リードバルブとストッパとをボルト等の締結具によりハウジングに固定し、ストッパの形状によってリードバルブの開く範囲を規定する構成としている（図５を参照）。ここで、リードバルブの駆動トルクを低減させるためには、ストッパで規定するリードバルブの開放量（リフト量）及び開放時間を適切に調整する必要がある。

しかし、図５に示す如く、従来のストッパの形状によれば、ストッパにおいてハウジング（図５における蓋部）から離間する（立ち上がる）箇所が排出側出口から離れている（ボルトの近傍から立ち上がっている）。このため、リードバルブの開放量が大きくなって開放時間が長くなり、バキュームポンプの駆動トルク増加の原因となっていた。特に、図５に示す如く二個の排出側出口を一枚のリードバルブで覆う構成においては、この問題が顕著であった。

一方、ストッパにおいてハウジングから離間する（立ち上がる）箇所を排出側出口に近接させすぎると、ストッパによって排出側出口を塞ぐことになるため、空気及び潤滑油の排出効率が悪化することになる。
また、リードバルブの板厚を大きくすることによって、リードバルブの開放量（リフト量）及び開放時間を調整しようとすると、コストの増加に繋がる。

そこで、本発明は係る課題に鑑み、コストを増加させることなく、ストッパで規定するリードバルブの開放量（リフト量）及び開放時間を適切に調整することができるバキュームポンプを提供する。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの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、内部にポンプ室を有するハウジングと、前記ポンプ室内に配置されるとともにロータによって回転されて前記ポンプ室を複数の作動空間に区画するベーンと、前記ポンプ室内に潤滑油を供給する給油通路と、前記ポンプ室に気体を吸引する吸引通路と、前記ポンプ室内の気体をハウジングの外部へ排出させる排出通路と、該排出通路の排出側出口を開閉可能に覆う板状のリードバルブと、該リードバルブの開く範囲を規定する板状のストッパと、前記リードバルブ及び前記ストッパを前記ハウジングに固定する締結具と、を有するバキュームポンプにおいて、前記ストッパは、前記締結具によって前記ハウジングに固定される固定部と、該固定部よりも前記排出側出口に近い部分で前記ハウジングに当接する当接部と、該当接部よりも先端側で前記排出側出口から離間して形成される先端部と、を備え、前記先端部が前記排出側出口から離間する形状によって、前記リードバルブの開く範囲を規定するものである。

請求項２においては、前記ストッパは、前記固定部が前記締結具によって前記ハウジングに固定される前には、前記当接部を前記ハウジングに当接させるとともに前記先端部を前記排出側出口に近接させた状態で、前記固定部における前記ハウジングの側の面と前記ハウジングとの間に間隙が形成されており、前記固定部が前記締結具で前記ハウジングに固定される際に、前記締結具によって前記間隙が縮幅され、前記固定部が前記ハウジングに近接することにより、前記先端部が前記排出側出口から離間するものである。

請求項３においては、前記ストッパは、前記固定部が前記締結具によって前記ハウジングに固定される前には、前記固定部が前記ハウジングと反対の側に膨出して形成されることにより、前記当接部を前記ハウジングに当接させるとともに前記先端部を前記排出側出口に近接させた状態で、前記固定部における前記ハウジングの側の面と前記ハウジングとの間に間隙が形成されるものである。

請求項４においては、前記ストッパは、前記固定部が前記締結具によって前記ハウジングに固定される前には、前記固定部における前記ハウジングの側の面が前記当接部よりも窪んで形成されることにより、前記当接部を前記ハウジングに当接させるとともに前記先端部を前記排出側出口に近接させた状態で、前記固定部における前記ハウジングの側の面と前記ハウジングとの間に間隙が形成されるものである。

請求項５においては、二個の前記排出側出口を有し、前記リードバルブは、前記二個の排出側出口の間で、その中央部分が前記締結具によって前記ハウジングに固定され、前記ストッパは、前記二個の排出側出口の間で、その中央部分が前記締結具によって前記ハウジングに固定される固定部と、該固定部よりも前記排出側出口に近い部分で前記ハウジングに当接する二個の当接部と、該当接部よりも両端側で前記排出側出口から離間して形成される二個の先端部と、を備えるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

すなわち、本発明に係るバキュームポンプによれば、コストを増加させることなく、ストッパで規定するリードバルブの開放量（リフト量）及び開放時間を適切に調整することができる。

本発明の実施形態に係るバキュームポンプを示す断面図。 図１におけるＡ−Ａ線断面図。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、ストッパ固定前後におけるリードバルブ固定部分の断面図。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、別実施形態に係るバキュームポンプにおいて、ストッパ固定前後におけるリードバルブ固定部分の断面図。 従来技術に係るバキュームポンプにおけるリードバルブ固定部分の断面図。

以下、本発明のバキュームポンプの一実施形態に係るベーンポンプ１を、図１から図３を用いて説明する。なお、図３（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、ストッパ２１の固定前後におけるリードバルブ２２の固定部分の断面図であり、図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。
ベーンポンプ１は図示しないエンジンルームの側面に固定されており、例えば、図示しないブレーキ倍力装置の負圧源として機能するようになっている。
ベーンポンプ１は、略円形のポンプ室２Ａを有する段付円筒状のハウジング２と、ポンプ室２Ａ内に配置されるとともにポンプ室２Ａの中心に対して軸心を偏心させて配置されたロータ３と、ポンプ室２Ａ内に配置されるとともにロータ３とともに矢印方向に回転されてポンプ室２Ａ内を常時複数の作動空間に区画するベーン４と、ハウジング２における大径部２Ｂの開口、すなわちポンプ室２Ａの一端開口を閉鎖するカバー５とを備えている。

ハウジング２は、その内部がポンプ室２Ａとなる大径部２Ｂと、大径部２Ｂの端面の隣接位置に形成された小径部２Ｃと、小径部２Ｃの開口部を閉塞する蓋部２Ｄと、を備えており、小径部２Ｃの内周面によってロータ３を回転自在に軸支している。ハウジング２の大径部２Ｂには、前記ブレーキ倍力装置からポンプ室２Ａへ気体（空気）を吸引するための吸引通路６が設けられおり、この吸引通路６内には、前記ブレーキ倍力装置の負圧を維持するための図示しない逆止弁が設けられている。

また、図１及び図２における小径部２Ｃ及び蓋部２Ｄの下部には、ポンプ室２Ａから小径部２Ｃ、蓋部２Ｄの外部までを連通する軸方向の貫通孔が、周方向に二本並んで穿設されている（図３（ａ）及び（ｂ）を参照）。そして、この貫通孔が、ポンプ室２Ａからハウジング２の外部へ気体を排出するための排出通路７・７となっている。つまり、蓋部２Ｄにおける貫通孔の端部が、排出通路７・７の排出側出口７ａ・７ａとして形成されている。

図２及び図３（ｂ）に示す如く、排出通路７・７の排出側出口７ａ・７ａは、弾性を有する薄板状のリードバルブ２２によって開閉可能に覆われている。具体的には、剛性の高い板状のストッパ２１がリードバルブ２２と重なって配設され、締結具であるボルト２３によってリードバルブ２２及びストッパ２１がハウジング２の蓋部２Ｄ及び小径部２Ｃ（以下、単に「小径部２Ｃ」と記載する）に固定される。リードバルブ２２及びストッパ２１は、小径部２Ｃの外周面に沿った円弧状に構成されている。

図３（ｂ）に示す如く、本実施形態におけるリードバルブ２２は、二個の排出側出口７ａ・７ａの間で、その中央部分がボルト２３によって小径部２Ｃに固定されている。また、本実施形態におけるストッパ２１は、二個の排出側出口７ａ・７ａの間で、その中央部分がボルト２３によって小径部２Ｃに固定される固定部２１ｂと、固定部２１ｂよりも排出側出口７ａ・７ａに近い部分で小径部２Ｃに当接する二個の当接部２１ａ・２１ａと、当接部２１ａ・２１ａよりも先端側で排出側出口７ａ・７ａから離間して（小径部２Ｃから離間して）形成される先端部２１ｃ・２１ｃと、を備える。そして、ストッパ２１の先端部２１ｃ・２１ｃが排出側出口７ａ・７ａから離間する（立ち上がる）形状によって、リードバルブ２２の開く範囲を規定しているのである。

なお、本実施形態においては、ハウジング２には二個の排出通路７・７及び排出側出口７ａ・７ａが形成される構成としているが、排出通路７及び排出側出口７ａを一個とすることも可能である。この場合、リードバルブ２２及びストッパ２１は片側がボルト２３によって固定されることとなる。

本実施形態に係るベーンポンプ１においてストッパ２１は、固定部２１ｂがボルト２３によって小径部２Ｃに固定される前には、当接部２１ａ・２１ａを小径部２Ｃに当接させるとともに先端部２１ｃ・２１ｃを排出側出口７ａ・７ａに近接させた状態で、固定部２１ｂにおける小径部２Ｃの側の面と小径部２Ｃとの間に間隙が形成されている。具体的には図３（ａ）に示す如く、固定部２１ｂがボルト２３によって小径部２Ｃに固定される前には、固定部２１ｂが小径部２Ｃと反対の側に膨出して形成されている。このため、当接部２１ａ・２１ａを小径部２Ｃに当接させるとともに先端部２１ｃ・２１ｃを排出側出口７ａ・７ａに近接させた状態では、固定部２１ｂにおける小径部２Ｃの側の面と小径部２Ｃとの間に間隙が形成されるのである。そして、固定部２１ｂがボルト２３で小径部２Ｃに固定される際に、ボルト２３が図３（ａ）中の矢印ｆ１に示す如く固定部２１ｂを押圧する。これにより、図３（ｂ）に示す如く、ボルト２３によって間隙が縮幅され、固定部２１ｂが小径部２Ｃに近接することにより、先端部２１ｃ・２１ｃが排出側出口７ａ・７ａから離間するのである。

ポンプ室２Ａ内となるロータ３の軸方向の一端には直径方向のガイド溝３Ａが形成されており、このガイド溝３Ａに板状のベーン４が直径方向に摺動自在に取り付けられている。ベーン４の両先端にはポンプ室２Ａの内周面と摺動するキャップ４Ａが取り付けられている。図１に示すように、ロータ３とベーン４が矢印方向に回転される際には、両キャップ４Ａがポンプ室２Ａの内周面と気密を保持して摺動するとともに、ベーン４の軸方向の両端面４Ｂ、４Ｂはカバー５の内壁面およびポンプ室２Ａの内壁面と摺動し、かつ、ロータ３の外周面の一部がポンプ室２Ａの内周面と接触した状態に維持される。それによって、ポンプ室２Ａ内が拡縮可能な作動空間として区画されるようになっている。

また、ロータ３の他端側の軸部とハウジング２の内周面とにわたっては、ポンプ室２Ａの内部に潤滑油を供給するための給油通路１１が形成されている。給油通路１１は、ロータ３の軸部に穿設されるとともに給油パイプ１２が接続される軸方向孔３Ｂと、軸方向孔３Ｂの他端から連続する直径方向孔３Ｃと、さらに、ロータ３が矢印方向に回転される際に直径方向孔３Ｃと間欠的に連通するハウジング２の軸方向溝２Ｆとから構成されている。

そして、エンジンが駆動されると、エンジンの駆動に連動してロータ３およびベーン４が図１の矢印方向に回転されるので、各作動空間の容積が拡縮される。これにともなって吸引通路６を介して各作動空間内へ前記ブレーキ倍力装置内の気体（空気）が吸引されるとともに各作動空間内の気体は、排出通路７を介してポンプ室２Ａの外部である前記エンジンルーム内へ排出されるようになっている。また、このようにロータ３とベーン４が回転される作動時には、給油通路１１を介してポンプ室２Ａ内とベーン４の摺動部分に潤滑油が供給されるようになっている。そして、ポンプ室２Ａ内に流入した潤滑油はポンプ室２Ａ内の下部に一次貯溜された後に、回転されるベーン４とそのキャップ４Ａによって移動されてから排出通路７・７を流通する。そして、排出側出口７ａ・７ａから、リードバルブ２２の開放時にポンプ室２Ａの外部である前記エンジンルーム内へ排出されるようになっている。

本実施形態においては上記の如く、ストッパ２１に、排出側出口７ａ・７ａに近い部分で小径部２Ｃに当接する二個の当接部２１ａ・２１ａと、当接部２１ａ・２１ａよりも先端側で排出側出口７ａ・７ａから離間して形成される先端部２１ｃ・２１ｃと、を形成している。これにより、ストッパ２１がハウジング２の小径部２Ｃから離間する（立ち上がる）箇所を排出側出口７ａに近づけることができる。即ち、リードバルブ２２の開放量を小さくして開放時間を短縮することができるため、ベーンポンプ１の駆動トルクを抑制することができるのである。特に、本実施形態においては図３（ｂ）に示す如く二個の排出側出口７ａ・７ａを一枚のリードバルブ２２で覆い、各排出側出口７ａ・７ａから離れた場所でボルト２３により固定する構成である。このため、ストッパ２１がハウジング２の小径部２Ｃから離間する（立ち上がる）箇所を排出側出口７ａに近づけることによりリードバルブ２２の開放量を小さくすることのできる本構成はより好適となる。

また、本実施形態においては、排出側出口７ａ・７ａに近い部分に当接部２１ａ・２１ａを形成し、当接部２１ａ・２１ａよりも先端側に先端部２１ｃ・２１ｃを形成する構成である。具体的には、固定部２１ｂをボルト２３で小径部２Ｃに固定する際に、ボルト２３によって間隙を縮幅し、固定部２１ｂを小径部２Ｃに近接させることにより、先端部２１ｃ・２１ｃを排出側出口７ａ・７ａから離間させている。このため、ストッパ２１が小径部２Ｃから離間する（立ち上がる）箇所が排出側出口７ａ・７ａに近接しすぎることがない。つまり、ストッパ２１によって排出側出口７ａ・７ａを塞ぐことがないため、空気及び潤滑油の排出効率が悪化することがない。加えて、リードバルブ２２の開放量（リフト量）及び開放時間を調整するためにリードバルブ２２の板厚等を変更する必要がないため、コストが増加することもない。即ち、本実施形態に係るベーンポンプ１によれば、コストを増加させることなく、ストッパ２１で規定するリードバルブ２２の開放量（リフト量）及び開放時間を適切に調整することができるのである。

次に、バキュームポンプの別実施形態に係るベーンポンプを、図４（ａ）及び（ｂ）を用いて説明する。本実施形態において、前記実施形態に係るベーンポンプ１と異なる箇所はストッパ１２１の形状のみであるため、以下においてはストッパ１２１の形状を中心に説明する。なお、図４（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、ストッパ１２１の固定前後におけるリードバルブ２２の固定部分の断面図であり、図２におけるＢ−Ｂ線断面図に対応する部分の断面図である。

図４（ｂ）に示す如く、本実施形態におけるリードバルブ２２は、二個の排出側出口７ａ・７ａの間で、その中央部分がボルト２３によって小径部２Ｃに固定されている。また、本実施形態におけるストッパ１２１は、二個の排出側出口７ａ・７ａの間で、その中央部分がボルト２３によって小径部２Ｃに固定される固定部１２１ｂと、固定部１２１ｂよりも排出側出口７ａ・７ａに近い部分で小径部２Ｃに当接する二個の当接部１２１ａ・１２１ａと、当接部１２１ａ・１２１ａよりも先端側で排出側出口７ａ・７ａから離間して形成される先端部１２１ｃ・１２１ｃと、を備える。そして、ストッパ１２１の先端部１２１ｃ・１２１ｃが排出側出口７ａ・７ａから離間する形状によって、リードバルブ２２の開く範囲を規定しているのである。

本実施形態に係るベーンポンプにおいてストッパ１２１は、固定部１２１ｂがボルト２３によって小径部２Ｃに固定される前には、当接部１２１ａ・１２１ａを小径部２Ｃに当接させるとともに先端部１２１ｃ・１２１ｃを排出側出口７ａ・７ａに近接させた状態で、固定部１２１ｂにおける小径部２Ｃの側の面と小径部２Ｃとの間に間隙が形成されている。具体的には図４（ａ）に示す如く、固定部１２１ｂがボルト２３によって小径部２Ｃに固定される前には、固定部１２１ｂにおける小径部２Ｃの側の面が当接部１２１ａ・１２１ａよりも窪んで形成されている。このため、当接部１２１ａ・１２１ａを小径部２Ｃに当接させるとともに先端部１２１ｃ・１２１ｃを排出側出口７ａ・７ａに近接させた状態では、固定部１２１ｂにおける小径部２Ｃの側の面と小径部２Ｃとの間に間隙が形成されるのである。そして、固定部１２１ｂがボルト２３で小径部２Ｃに固定される際に、ボルト２３が図４（ａ）中の矢印ｆ２に示す如く固定部２１ｂを押圧する。これにより、図４（ｂ）に示す如く、ボルト２３によって間隙が縮幅され、固定部１２１ｂが小径部２Ｃに近接することにより、先端部１２１ｃ・１２１ｃが排出側出口７ａ・７ａから離間するのである。

本実施形態においても上記の如く、ストッパ１２１がハウジング２の小径部２Ｃから離間する（立ち上がる）箇所を排出側出口７ａに近づける構成としている。即ち、ストッパ１２１に、排出側出口７ａ・７ａに近い部分で小径部２Ｃに当接する二個の当接部１２１ａ・１２１ａと、当接部１２１ａ・１２１ａよりも先端側で排出側出口７ａ・７ａから離間して形成される先端部１２１ｃ・１２１ｃと、を形成している。これにより、リードバルブ２２の開放量を小さくして開放時間を短縮することができるため、ベーンポンプの駆動トルクを抑制することができるのである。

また、本実施形態においては、排出側出口７ａ・７ａに近い部分に当接部１２１ａ・１２１ａを形成し、当接部１２１ａ・１２１ａよりも先端側に先端部１２１ｃ・１２１ｃを形成する構成である。具体的には、固定部１２１ｂをボルト２３で小径部２Ｃに固定する際に、ボルト２３によって間隙を縮幅し、固定部１２１ｂを小径部２Ｃに近接させることにより、先端部１２１ｃ・１２１ｃを排出側出口７ａ・７ａから離間させている。このため、ストッパ１２１が小径部２Ｃから離間する（立ち上がる）箇所が排出側出口７ａ・７ａに近接しすぎることがない。つまり、ストッパ１２１によって排出側出口７ａ・７ａを塞ぐことがないため、空気及び潤滑油の排出効率が悪化することがない。加えて、リードバルブ２２の開放量（リフト量）及び開放時間を調整するためにリードバルブ２２の板厚等を変更する必要がないため、コストが増加することもない。即ち、本実施形態に係るベーンポンプにおいても、コストを増加させることなく、ストッパ１２１で規定するリードバルブ２２の開放量（リフト量）及び開放時間を適切に調整することができるのである。

１ ベーンポンプ（バキュームポンプ）
２ ハウジング
２Ａ ポンプ室
２Ｃ 小径部
７ 排出通路
７ａ 排出側出口
１１ 給油通路
２１ ストッパ
２２ リードバルブ
２３ ボルト（締結具）

Claims (5)

1. 内部にポンプ室を有するハウジングと、前記ポンプ室内に配置されるとともにロータによって回転されて前記ポンプ室を複数の作動空間に区画するベーンと、前記ポンプ室内に潤滑油を供給する給油通路と、前記ポンプ室に気体を吸引する吸引通路と、前記ポンプ室内の気体をハウジングの外部へ排出させる排出通路と、該排出通路の排出側出口を開閉可能に覆う板状のリードバルブと、該リードバルブの開く範囲を規定する板状のストッパと、前記リードバルブ及び前記ストッパを前記ハウジングに固定する締結具と、を有するバキュームポンプにおいて、
   前記ストッパは、前記締結具によって前記ハウジングに固定される固定部と、該固定部よりも前記排出側出口に近い部分で前記ハウジングに当接する当接部と、該当接部よりも先端側で前記排出側出口から離間して形成される先端部と、を備え、
   前記先端部が前記排出側出口から離間する形状によって、前記リードバルブの開く範囲を規定する、
   ことを特徴とする、バキュームポンプ。
2. 前記ストッパは、前記固定部が前記締結具によって前記ハウジングに固定される前には、前記当接部を前記ハウジングに当接させるとともに前記先端部を前記排出側出口に近接させた状態で、前記固定部における前記ハウジングの側の面と前記ハウジングとの間に間隙が形成されており、
   前記固定部が前記締結具で前記ハウジングに固定される際に、前記締結具によって前記間隙が縮幅され、前記固定部が前記ハウジングに近接することにより、前記先端部が前記排出側出口から離間する、
   ことを特徴とする、請求項１に記載のバキュームポンプ。
3. 前記ストッパは、前記固定部が前記締結具によって前記ハウジングに固定される前には、前記固定部が前記ハウジングと反対の側に膨出して形成されることにより、前記当接部を前記ハウジングに当接させるとともに前記先端部を前記排出側出口に近接させた状態で、前記固定部における前記ハウジングの側の面と前記ハウジングとの間に間隙が形成される、
   ことを特徴とする、請求項２に記載のバキュームポンプ。
4. 前記ストッパは、前記固定部が前記締結具によって前記ハウジングに固定される前には、前記固定部における前記ハウジングの側の面が前記当接部よりも窪んで形成されることにより、前記当接部を前記ハウジングに当接させるとともに前記先端部を前記排出側出口に近接させた状態で、前記固定部における前記ハウジングの側の面と前記ハウジングとの間に間隙が形成される、
   ことを特徴とする、請求項２に記載のバキュームポンプ。
5. 二個の前記排出側出口を有し、
   前記リードバルブは、前記二個の排出側出口の間で、その中央部分が前記締結具によって前記ハウジングに固定され、
   前記ストッパは、前記二個の排出側出口の間で、その中央部分が前記締結具によって前記ハウジングに固定される固定部と、該固定部よりも前記排出側出口に近い部分で前記ハウジングに当接する二個の当接部と、該当接部よりも両端側で前記排出側出口から離間して形成される二個の先端部と、を備える、
   ことを特徴とする、請求項１から請求項４の何れか１項に記載のバキュームポンプ。

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