JP2017008743A - 負圧ポンプ及び負圧ポンプシステム - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で動力源のエネルギーロスを低減できる負圧ポンプを提供する。
【解決手段】負圧ポンプ１２は、有底筒状とされ底部２４に円孔が形成された筐体２０と、円孔に嵌合される軸部と外周面４４Ａの一部が筐体２０の内壁面２２Ａに接するカム部４４とを備えた回転体４０と、負圧タンク１０２内の気体を筐体２０内へ吸入するための吸入口部３０と、吸入した気体を筐体２０の外部へ吐出するための吐出口部３４と、筒壁部２２を貫通し筐体径方向に移動可能とされ、先端部５０Ａが外周面４４Ａに当接することで内壁面２２Ａと外周面４４Ａとの間の空間Ｓを仕切る仕切部材５０と、仕切部材５０の先端部５０Ａを外周面４４Ａに当接させる付勢部材６０と、負圧タンク１０２内の負圧力が予め設定した設定値に達すると負圧力を利用して先端部５０Ａが内壁面２２Ａよりも筐体径方向外側に位置するように仕切部材５０を移動させる移動機構７０と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、負圧ポンプ及び負圧ポンプシステムに関する。

車両の負圧式のブレーキ倍力装置に用いられる負圧ポンプとして、エンジン（動力源）からの動力の伝達を断続するクラッチを備えた負圧ポンプ（例えば、特許文献１参照）が知られている。このような負圧ポンプでは、負圧タンク内の負圧力がブレーキ倍力装置を作動させるのに充分な負圧力に達している場合に、クラッチを切断することでエンジンのエネルギーロスを低減することができる。

特開２０１０−１１２３３７号公報

しかし、特許文献１に開示された負圧ポンプでは、エンジンのエネルギーロスを低減するためにクラッチ機構を用いることからポンプ構造が複雑化する傾向がある。

本発明の課題は、簡単な構造で動力源のエネルギーロスを低減できる負圧ポンプ及びこの負圧ポンプを用いた負圧ポンプシステムを提供することである。

本発明の請求項１に記載の負圧ポンプは、有底筒状とされると共に開口部が蓋体によって閉塞され、底部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、前記筐体内に配置されると共に外周面の一部が前記筐体の内壁面に接するカム部とを備え、動力源から動力が伝達されると回転する回転体と、前記筐体に設けられ、負圧タンクに接続される吸入管を通して前記負圧タンク内の気体を前記筐体内へ吸入するための吸入口部と、前記筐体の前記吸入口部よりも前記回転体の回転方向下流側に設けられ、前記吸入口部から吸入した気体を前記筐体の外部へ吐出するための吐出口部と、前記回転体の回転方向で前記吐出口部と前記吸入口部との間に配置され、前記筐体の壁部を貫通すると共に前記筐体の径方向に移動可能とされ、先端部が前記カム部の前記外周面に当接することで前記内壁面と前記外周面との間の空間を仕切る仕切部材と、前記仕切部材を前記筐体の径方向内側に向かって付勢し、前記仕切部材の前記先端部を前記カム部の前記外周面に当接させる付勢部材と、前記筐体に設けられ、前記負圧タンク内の負圧力が予め設定した設定値に達すると前記負圧力を利用して前記仕切部材の前記先端部が前記内壁面よりも前記筐体の径方向外側に位置するように前記仕切部材を移動させる移動機構と、を有している。

請求項１に記載の負圧ポンプでは、動力源から動力が伝達されると円孔に嵌合された軸部を中心に回転体が回転し、カム部の外周面の一部が筐体の内壁面上を摺動（内壁面に接しながら移動）する。
また、カム部の外周面には付勢部材によって付勢された仕切部材の先端部が当接しており、回転体が回転すると仕切部材の先端部がカム部の外周面上を摺動する。このとき、仕切部材によって筐体の内壁面とカム部の外周面との間の空間が仕切られている。このため、回転体が回転すると、仕切部材によって仕切られた空間の容積が増減する。
ここで、仕切部材によって仕切られた空間では、まず、容積の増加時に負圧タンク内の気体が吸入管を通して吸入口部から吸入され、次に、容積の減少時に吸入された気体が圧縮されつつ吐出口部から筐体の外部へ吐出される。このように負圧タンク内から気体を吸い出すことで負圧タンク内に負圧を生じさせることができる（負圧を生成することができる）。

また、上記負圧ポンプでは、負圧タンク内の負圧力が予め設定した設定値に達すると移動機構が上記負圧力を利用して仕切部材の先端部が筐体の内壁面よりも筐体の径方向外側へ位置するように仕切部材を移動させる。これにより、仕切部材とカム部とが非接触となる。すなわち、筐体の内壁面とカム部の外周面との間の空間の仕切りがなくなり、該空間が容積変化できなくなる。このため、吸入管を通して負圧タンク内の気体を吸入口部から筐体内（筐体内の上記空間内）に吸入できなくなり、負圧の生成が停止する。このとき、回転体のカム部には上記空間を容積変化させるための負荷が作用しなくなるので、動力源に作用する負荷が低減される。
このように上記負圧ポンプでは、負圧タンク内の負圧力が予め設定した設定値に達すると、移動機構が仕切部材を移動させて負圧の生成を停止させることから、動力源のエネルギーロスを低減することができる。

さらに、上記負圧ポンプでは、負圧タンク内の負圧力を利用する移動機構を用いて仕切部材を移動させて負圧の生成を停止させるため、例えば、クラッチ機構を用いて動力源からの動力の伝達を断続させて負圧の生成を停止させるものと比べて、構造が簡単になる。

以上のことから、上記負圧ポンプによれば、簡単な構造で動力源のエネルギーロスを低減できる。

本発明の請求項２に記載の負圧ポンプは、請求項１に記載の負圧ポンプにおいて、前記移動機構は、前記筐体から前記筐体の径方向外側に突出し、頂部が閉塞された筒状とされ、前記仕切部材の基端部側及び前記付勢部材を収容すると共に前記頂部の内側で前記付勢部材を支持する収容部と、前記収容部の側部と前記仕切部材の前記基端部側とにそれぞれ取り付けられて前記収容部内を前記頂部側の頂部側空間と基部側の基部側空間に仕切るダイヤフラムと、前記収容部の前記ダイヤフラムよりも前記頂部側に設けられ、前記負圧タンクに接続される負圧管が接続される筒状の接続口部と、前記接続口部内に設けられ、前記負圧管から前記頂部側空間への気体の移動を阻止すると共に前記負圧管を通して前記設定値に達した負圧力を受けると開弁して前記頂部側空間から前記負圧管への気体の移動を許容する開閉弁と、を備えている。

請求項２に記載の負圧ポンプでは、動力源から動力が伝達されて負圧を生成すると、負圧タンク内及び負圧タンクに接続された負圧管内の負圧力が高まる。そして、負圧タンク内の負圧力が予め設定した設定値に達すると、接続口部内の開閉弁が設定値に達した負圧力を受けて開弁し、収容部の頂部側空間の気体が吸い出される。これにより、収容部の頂部側空間と基部側空間との間に圧力差が生じ、基部側空間よりも低圧となる頂部側空間へダイヤフラムが引っ張られて仕切部材が持ち上げられる（言い換えると、仕切部材が筐体の径方向外側へ移動させられる）。
このように上記負圧ポンプでは、設定値に達した負圧力を利用して収容部の頂部側空間と基部側空間との間に圧力差を生じさせ、その圧力差で仕切部材を持ち上げる簡単な構造で負圧の生成を停止させられる。すなわち、簡単な構造で動力源のエネルギーロスを低減することができる。

本発明の請求項３に記載の負圧ポンプシステムは、負圧タンクと、前記負圧タンク内に負圧を生成する請求項２に記載の負圧ポンプと、前記負圧タンクと前記負圧ポンプの前記吸入口部とを接続する吸入管と、前記負圧タンクと前記接続口部とを接続する負圧管と、前記負圧管の途中に設けられ、前記負圧管の他の部分よりも流路面積が小さい圧力調整部と、を有している。

請求項３に記載の負圧ポンプシステムでは、請求項２に記載の負圧ポンプを有することから、簡単な構造で動力源のエネルギーロスを低減できる。さらに、上記負圧ポンプシステムでは、負圧管の途中に該負圧管の他の部分よりも流路面積が小さい圧力調整部を設けていることから、例えば、負圧管の流路面積が全体に亘って一定とされたものと比べて、負圧タンク内の負圧力が設定値に達してから接続口部内の負圧力が設定値に達するまでの時間のずれ（時間差）を大きくすることができる。これにより、負圧タンク内の負圧力が予め設定した設定値に対して不足するのを防止できる。

本発明の請求項４に記載の負圧ポンプシステムは、請求項３に記載の負圧ポンプシステムにおいて、前記負圧管の途中から分岐して前記収容部の前記ダイヤフラムよりも前記頂部側に接続される分岐管と、前記分岐管内に設けられ、前記頂部側空間から前記負圧管への気体の移動を阻止すると共に前記負圧管から前記頂部側空間への気体の移動を許容する一方向弁と、を有している。

請求項４に記載の負圧ポンプシステムでは、負圧管の途中から分岐した分岐管内に一方向弁を設けていることから、例えば負圧タンク内の負圧をブレーキ倍力装置で使用した場合に、ブレーキ倍力装置側から負圧タンク内に流入した気体が負圧管及び分岐管を通って収容部の頂部側空間に移動し、収容部の頂部側空間と基部側空間との間の圧力差が低減される。このように頂部側空間と基部側空間との間の圧力差が低減されると、仕切部材が付勢部材によって付勢されて先端部がカム部の外周面に当接し、負圧ポンプが再作動する。これにより、負圧タンク内に負圧が再度生成される。
このように上記負圧ポンプシステムでは、分岐管と一方向弁を設ける簡単な構造で、負圧タンク内の負圧使用後における負圧ポンプの再作動をスムーズに行うことができる。

本発明は、簡単な構造で動力源のエネルギーロスを低減できる負圧ポンプ及びこの負圧ポンプを用いた負圧ポンプシステムを提供することができる。

本発明の一実施形態に係る負圧ポンプの軸方向と直交する方向に沿った断面図である。 図１の負圧ポンプの軸方向に沿った断面図（図１の２Ｘ−２Ｘ線断面図）である。 図１の負圧ポンプの作動状態（気体吸入時）を示す、負圧ポンプの軸方向と直交する方向に沿った断面図である。 図１の負圧ポンプの作動状態（気体吐出時）を示す、負圧ポンプの軸方向と直交する方向に沿った断面図である。 図１の負圧ポンプに用いられる回転体の無負荷回転状態を示す、負圧ポンプの軸方向と直交する方向に沿った断面図である。 第１実施形態に係る負圧ポンプシステムにおいて、負圧タンク内の負圧力が設定値に達するまでの時間と、接続口部内の負圧力が設定値に達するまでの時間との関係を示すグラフである。

本発明の一実施形態に係る負圧ポンプ及び負圧システムについて説明する。

図１に示されるように、本実施形態の負圧ポンプ１２は、エンジン９０（図２参照）を動力源として負圧を生成する装置であり、車両の負圧式のブレーキ倍力装置１００に用いられる。なお、本発明は上記構成に限定されず、負圧ポンプ１２の動力源としてモータ等を用いてもよい。また、本発明の負圧ポンプは、負圧を利用する装置であれば、負圧式のブレーキ倍力装置以外に用いてもよい。

図１及び図２に示されるように、負圧ポンプ１２は、有底筒状とされ、開口部２６が蓋体３８によって閉塞された筐体２０と、カム部４４が筐体２０内に配置される回転体４０と、筐体２０に設けられた気体（本実施形態では、一例として空気を用いている。）の吸入口部３０及び吸入した気体の吐出口部３４と、を有している。さらに負圧ポンプ１２は、先端部５０Ａがカム部４４の外周面４４Ａと当接することで筐体２０の内壁面２２Ａと外周面４４Ａとの間に形成される空間Ｓを仕切る仕切部材５０と、仕切部材５０を付勢して先端部５０Ａをカム部４４の外周面４４Ａに当接させる付勢部材６０と、負圧タンク１０２内の負圧力が予め設定した設定値（設定圧力）に達すると、この負圧力を利用して仕切部材５０をカム部の４４の回転軌跡上から退避させる移動機構７０とを有している。なお、上記空間Ｓは、後述するポンプ室３６の一部である。

本実施形態の「筒状」には、円筒形状、長円筒形状（楕円筒形状）、断面において外壁面が多角形で内壁面が正円形または長円形（楕円形）の多角形筒形状が含まれる。また、「筒状」には、軸方向に沿って内径が徐々に拡径又は縮径される筒形状も含まれる。

有底筒状の筐体２０は、筒状の筒壁部２２と、筒壁部２２の軸方向の一方側（図２では右側）を閉塞する底部２４とを含んで構成されている。筒壁部２２の軸方向の他方側（図２では左側）は、開放されており、筐体２０の開口部２６を構成している。

図１に示されるように、筒壁部２２は、筐体２０の軸方向と直交する方向（以下、適宜「筐体２０の径方向」と記載する。）の断面において内壁面２２Ａが長円形とされている。なお、図１及び図２では、筐体２０の軸方向（以下、適宜「筐体軸方向」と記載する。）を矢印Ｘ方向で示し、筐体２０の径方向（以下、適宜「筐体径方向」と記載する。）を矢印Ｙ方向で示している。

また、筒壁部２２には、筐体２０の内部に気体を吸入するための吸入口部３０が設けられている。この吸入口部３０には、負圧タンク１０２に接続された後述する吸入管１０４が接続されており、吸入管１０４を通して負圧タンク１０２の内部の気体を筐体２０の内部に吸入できるようになっている。なお、図１、図３、図４においては、気体の流れを矢印Ｇで示している。

図２に示されるように、底部２４は、板状とされ、筐体中心（筒壁部２２（筐体２０）の中心）Ｃ上に円孔３２が形成されている。具体的には、底部２４には、筐体中心Ｃを孔中心として円孔３２が形成されている。また、底部２４は、円孔３２が形成された部分の厚み（板厚）が、他の部分よりも厚くされている。

図２に示されるように、円孔３２には、回転体４０の軸部４２が嵌合されている。具体的には、円孔３２には、円筒状の滑り軸受け（所謂、ブッシュ）３３が埋め込まれており、この滑り軸受３３を介して軸部４２が円孔３２に嵌合している。この滑り軸受３３によって軸部４２が回転自在に支持されている。
なお、本発明はこの構成に限定されず、滑り軸受３３を設けずに円孔３２の孔壁面で軸部４２を回転自在に支持する構成としてもよい。

また、底部２４には、筐体２０内に供給される潤滑剤（本実施形態では、一例としてエンジンオイルを用いている。）及び吸入口部３０から吸入した気体を吐出するための吐出口部３４（図１参照）が形成されている。この吐出口部３４は、吸入口部３０よりも回転体４０の回転方向（以下、単に「回転体回転方向」と記載する。）の下流側に配置されている。なお、本実施形態の回転体４０は、負圧生成時に、蓋体３８側から見て反時計回り（図１の矢印Ｒ方向）に回転するように構成されている。

吐出口部３４は、底部２４の外面２４Ｂ（底面２４Ａの反対面）に取り付けられた可撓性を有する吐出弁（図示省略）によって閉塞されている。この吐出弁は、筐体２０内から外部への気体及び潤滑剤の移動を許容し、外部から筐体２０内への気体及び潤滑剤の移動を阻止するように構成されている。

図１に示されるように、筒壁部２２には、回転体回転方向で吐出口部３４と吸入口部３０との間に仕切部材５０が筐体径方向に貫通する切欠き部２３が形成されている。この切欠き部２３は筒壁部２２の開口部２６側の端面から底部２４の底面２４Ａまで延びている。

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。この蓋体３８と筐体２０の突き合せ部分にはシール部材（不図示）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。

図１及び図２に示されるように、本実施形態では、筐体２０の内部空間がポンプ室３６を形成している。具体的には、ポンプ室３６は、内壁面２２Ａ、底面２４Ａ及び蓋体３８の閉塞面（裏面）３８Ａによって構成されている。

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（例えば、アルミ）で形成してもよいし、筐体２０を樹脂に金属を混合させた混合材料を用いて形成してもよい。

蓋体３８は、筐体２０と同様に、樹脂で形成されている。蓋体３８を形成する樹脂は、筐体２０を形成する樹脂と同じでも、異なっていてもよい。なお、本実施形態では、筐体２０を形成する樹脂と同じ樹脂で蓋体３８を形成している。

図２に示されるように、回転体４０は、軸方向の中間部を構成し、円孔３２に回転自在に嵌合される軸部４２と、軸方向の一端側（図２では右端側）を構成し、カムシャフト（不図示）に取り付けられた継手９２（例えば、オルダム継手など）と連結される連結部４３と、軸方向の他端側（図２では左端側）を構成し、筐体２０内に配置されるカム部４４と、を備えている。また、回転体４０は、軸部４２が円孔３２に嵌合した状態では、回転中心が筐体中心Ｃと一致する（図１及び図２参照）。

軸部４２は、円柱状とされ、筐体２０の円孔３２に滑り軸受３３を介して回転自在に嵌合されている。この軸部４２には、軸方向に延びる貫通孔（不図示）が形成されており、この貫通孔を通してカムシャフト（不図示）の内部流路から潤滑剤が送り込まれるように構成されている。カムシャフトから送り込まれた潤滑剤は、貫通孔を通ってポンプ室３６内（筐体２０の内部）に供給される。

連結部４３は、前述の継手９２を介してエンジン９０の構成部材であるカムシャフトに連結されている。このため、カムシャフトが回転すると、継手９２を介して回転体４０が回転する（エンジン９０から動力Ｍが伝達される）。

なお、回転体４０は、カムシャフトから継手９２を介してエンジン９０から動力Ｍが伝達される部材のため、強度面から金属材料（例えば、鉄、アルミ）で形成されている。なお、十分な強度を確保できれば、樹脂で回転体を形成してもよい。

また本実施形態では、継手９２を用いて回転体４０とカムシャフトを連結しているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、継手９２を用いずに回転体４０とカムシャフトを直に連結する構成としてもよい。

カム部４４は、円筒状とされ、中心が回転体４０の回転中心に対して偏心した位置となっている。また、カム部４４は、軸部４２よりも大径とされている。このカム部４４は、ポンプ室３６内（筐体２０の内部）に配置され、外周面４４Ａの一部が内壁面２２Ａに接している。このため、回転体４０が回転することで、外周面４４Ａの一部が内壁面２２Ａ上を回転体回転方向に摺動する。すなわち、外周面４４Ａの一部が内壁面２２Ａに接しながら回転体回転方向に移動（回転中心（筐体中心Ｃ）を中心に回転移動）する。

図１に示されるように、仕切部材５０は、切欠き部２３に挿入（嵌入）されて筒壁部２２を貫通しており、筐体径方向に移動可能とされている。この仕切部材５０は、回転体回転方向で吐出口部３４と吸入口部３０との間に配置されている。

図２に示されるように、仕切部材５０は、先端部５０Ａ側を構成する板状の仕切部５２と、基端部５０Ｂ側を構成する円柱状の取付部５４とを含んで構成されている。仕切部５２は、両側の板面５２Ａが切欠き部２３の両側の壁面２３Ａにそれぞれ接し、一方の側面５２Ｂ（図２では右側の面）が底部２４の底面２４Ａに接し、他方の側面５２Ｂ（図２では左側の面）が蓋体３８の閉塞面３８Ａに接している。このため、仕切部材５０の先端部５０Ａがカム部４４の外周面４４Ａに当接した状態では、空間Ｓが仕切部材５０によって２つの空間ＣＳに仕切られる。また、仕切部５２のカム部４４の外周面４４Ａと当接する部分（先端部５０Ａ）は、円弧状に湾曲しており、外周面４４Ａ上を摺動する際の摺動抵抗（摩擦抵抗）を低減できるようになっている。
また、取付部５４には、後述するダイヤフラム７４が取り付けられている。

なお、本実施形態では、先端部５０Ａがカム部４４の外周面４４Ａ上を摺動するため、強度面や磨耗の観点から仕切部材５０を回転体４０と同じ材料で形成しているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、仕切部材５０と回転体４０を別の材料で形成してもよい。

図１に示されるように、筐体２０を構成する筒壁部２２には、外壁面から筐体径方向外側に突出し、頂部７２Ａが閉塞された筒状とされた収容部７２が設けられている。この収容部７２は、筒壁部２２の切欠き部２３を取り囲んでおり、仕切部材５０の基端部５０Ｂ側（取付部５４）及び付勢部材６０を内部に収容している。

付勢部材６０は、一端部が収容部７２の頂部７２Ａの内側面で支持され、他端部が取付部５４を介して仕切部５２を筐体径方向内側に付勢して先端部５０Ａをカム部４４の外周面に当接させている。また、本実施形態では、付勢部材６０をコイルスプリング（弦巻ばね）としているが、本発明はこの構成に限定されない。なお、ここでいう「筐体径方向外側」とは、筐体径方向に沿って筐体中心Ｃから遠い側を指し、「筐体径方向内側」とは、筐体径方向外側の反対側、すなわち、筐体径方向に沿って筐体中心Ｃに近い側を指している。

図１及び図２に示されるように、ダイヤフラム７４は、収容部７２の側部７２Ｂと取付部５４とにそれぞれ取り付けられており、収容部７２の内部空間Ｔを頂部７２Ａ側の頂部側空間Ｔ１と基部７２Ｃ側の基部側空間Ｔ２とに仕切っている。

収容部７２のダイヤフラム７４よりも頂部７２Ａ側には、円筒状の接続口部７６が設けられている。この接続口部７６には、負圧タンク１０２に接続された負圧管１０６が接続されている。なお、本実施形態では、収容部７２及び接続口部７６を筐体２０と同じ材料で形成している。

接続口部７６内には、開閉弁７８が設けられている。この開閉弁７８は、負圧管１０６から頂部側空間Ｔ１への気体の移動を阻止すると共に負圧管１０６を通して設定値に達した負圧力を受けると開弁して頂部側空間Ｔ１から負圧管１０６への気体の移動を許容するように構成されている。具体的には、開閉弁７８は、コイルスプリング７９によって付勢されて接続口部７６内に形成された弁座部８０に当接しており、負圧力が設定値に達すると、負圧力がコイルスプリング７９の付勢力（ばね力）を超えるため、開閉弁７８が弁座部８０から引き離されて接続口部７６内の流路が開放される（開弁される）。
なお、図１では、仕切部材５０が付勢部材６０から受ける付勢力を符号ＳＦ１で示し、開閉弁７８がコイルスプリング７９から受ける付勢力を符号ＳＦ２で示している。また、図５では、開閉弁７８が受ける負圧力を符号ＮＰ１で示し、仕切部材５０が受ける負圧力をＮＰ２で示している。

なお、本実施形態の移動機構７０は、収容部７２、ダイヤフラム７４、接続口部７６、開閉弁７８及びコイルスプリング７９によって構成されている。

次に本実施形態の負圧ポンプシステム１０について説明する。
負圧ポンプシステム１０は、負圧式のブレーキ倍力装置１００に用いられる負圧タンク１０２と、負圧タンク１０２内に負圧を生成する負圧ポンプ１２と、負圧タンク１０２と負圧ポンプ１２の吸入口部３０とを接続する吸入管１０４と、負圧タンク１０２と接続口部７６とを接続する負圧管１０６と、負圧管１０６の途中に設けられた圧力調整部１１０と、を有している。

圧力調整部１１０は、負圧管１０６の他の部分よりも流路面積を小さくした部分である。具体的には、圧力調整部１１０は、負圧管１０６の途中に設けた他の部分よりも管径（（内径）が小径とされた部分である。

また、負圧ポンプシステム１０は、負圧管１０６の途中から分岐して収容部７２のダイヤフラム７４よりも頂部７２Ａ側に接続される分岐管１０８と、分岐管１０８内に設けられた一方向弁１１２と、吸入管１０４内に設けられた一方向弁１１４と、を有している。

一方向弁１１２は、頂部側空間Ｔ１から負圧管１０６への気体の移動を阻止すると共に負圧管１０６から頂部側空間Ｔ１への気体の移動を許容するように構成されている。

一方向弁１１４は、吸入口部３０から負圧タンク１０２への気体及び潤滑剤の移動を阻止すると共に負圧タンク１０２から吸入口部３０への気体の移動を許容するように構成されている。

次に、本実施形態に係る負圧ポンプ１２及び負圧ポンプシステム１０の作用効果について説明する。

負圧ポンプ１２では、エンジン９０から動力Ｍが伝達されると滑り軸受３３を介して３２円孔に嵌合された軸部４２を中心に回転体４０が回転し、カム部４４の外周面４４Ａの一部が筐体２０の内壁面２２Ａ上を摺動（内壁面２２Ａに接しながら回転移動）する。
また、カム部４４の外周面４４Ａには付勢部材６０によって付勢された仕切部材５０の先端部５０Ａが当接しており、回転体４０が回転すると仕切部材５０の先端部５０Ａがカム部４４の外周面４４Ａ上を摺動する。このとき、仕切部材５０によって筐体２０の内壁面２２Ａとカム部４４の外周面４４Ａとの間の空間Ｓが２つの空間ＣＳに仕切られている。このため、回転体４０が回転すると、仕切部材５０によって仕切られた空間ＣＳの容積が増減する。
ここで、仕切部材５０によって仕切られた空間ＣＳでは、まず、図３に示されるように、容積の増加時に負圧タンク１０２内の気体が吸入管１０４を通して吸入口部３０から吸入される。次に、空間ＣＳでは、図４に示されるように、容積の減少時に吸入された気体が圧縮されつつ吐出口部３４から筐体２０の外部へ吐出される。このようにして負圧タンク１０２内から気体を吸い出すことで負圧タンク１０２内に負圧を生じさせることができる（負圧を生成することができる）。

また、上記負圧ポンプ１２では、負圧タンク１０２内の負圧力が予め設定した設定値に達すると移動機構７０が負圧力を利用して仕切部材５０の先端部５０Ａが筐体２０の内壁面２２Ａよりも筐体径方向外側へ位置するように仕切部材５０を移動させる。具体的には、負圧タンク１０２内の負圧力が予め設定した設定値に達すると、接続口部７６内の開閉弁７８が設定値に達した負圧力ＮＰ１を受けて開弁し、収容部７２の頂部側空間Ｔ１の気体が吸い出される。これにより、収容部７２の頂部側空間Ｔ１と基部側空間Ｔ２との間に圧力差が生じ、図５に示されるように、基部側空間Ｔ２よりも低圧となる頂部側空間Ｔ１へダイヤフラム７４が引っ張られて仕切部材５０が持ち上げられる（言い換えると、仕切部材５０が筐体径方向外側へ移動させられる）。これにより、仕切部材５０とカム部４４とが非接触となる。すなわち、筐体２０の内壁面２２Ａとカム部４４の外周面４４Ａとの間の空間Ｓの仕切りがなくなり、空間Ｓにおいて容積変化できなくなる。このため、吸入管１０４を通して負圧タンク１０２内の気体を吸入口部３０から筐体２０内（筐体２０内の空間Ｓ内）に吸入できなくなり、負圧の生成が停止する。このとき、回転体４０のカム部４４には空間Ｓを容積変化させるための負荷が作用しなくなるので、エンジン９０に作用する負荷が低減される。
このように負圧ポンプ１２では、負圧タンク１０２内の負圧力が予め設定した設定値に達すると、移動機構７０が仕切部材５０を移動させて負圧の生成を停止させることから、エンジン９０のエネルギーロスを低減することができる。

さらに、負圧ポンプ１２では、負圧タンク１０２内の負圧力を利用する移動機構７０を用いて仕切部材５０を移動させて負圧の生成を停止させるため、例えば、クラッチ機構を用いてエンジン９０からの動力の伝達を断続させて負圧の生成を停止させるものと比べて、構造が簡単になる。
特に、本実施形態の移動機構７０では、設定値に達した負圧力を利用して収容部７２の頂部側空間Ｔ１と基部側空間Ｔ２との間に圧力差を生じさせ、その圧力差で仕切部材５０を持ち上げる簡単な構造で負圧の生成を停止させられる。すなわち、簡単な構造でエンジン９０のエネルギーロスを低減することができる。
以上のことから、負圧ポンプ１２によれば、簡単な構造でエンジン９０のエネルギーロスを低減できる。

負圧ポンプシステム１０では、負圧ポンプ１２を用いるため、簡単な構造でエンジン９０のエネルギーロスを低減できる。さらに、負圧ポンプシステム１０では、負圧管１０６の途中に負圧管１０６の他の部分よりも流路面積が小さい圧力調整部１１０を設けていることから、例えば、負圧管１０６の流路面積が全体に亘って一定とされたものと比べて、図６に示されるように、負圧タンク１０２内の負圧力が設定値に達してから接続口部７６内の負圧力が設定値に達するまでの時間のずれ（時間差）を大きくすることができる。これにより、負圧タンク１０２内の負圧力が予め設定した設定値に対して不足するのを防止できる。なお、図６で示す符号Ｐｔは負圧タンク１０２内の圧力（負圧力）を示し、符号Ｐｖは開閉弁７８よりも負圧管１０６側の接続口部７６内の圧力（負圧力）を示し、符号ＮＰａは負圧の生成を停止する際の負圧タンク１０２内の負圧力の設定値を示し、符号Ｔａは、負圧タンク１０２内の負圧力が設定値ＮＰａに達するまでの時間を示し、符号Ｔｂは、接続口部７６内の負圧力が設定値ＮＰａに達するまでの時間を示している。

また、負圧ポンプシステム１０では、負圧管１０６の途中から分岐した分岐管１０８内に一方向弁１１２を設けていることから、負圧タンク１０２内の負圧をブレーキ倍力装置１００で使用した場合に、ブレーキ倍力装置１００側から負圧タンク１０２内に流入した気体が負圧管１０６及び分岐管１０８を通って収容部７２の頂部側空間Ｔ１に移動する。このため、収容部７２の頂部側空間Ｔ１と基部側空間Ｔ２との間の圧力差が低減され、仕切部材５０が付勢部材６０によって付勢されて先端部５０Ａがカム部４４の外周面４４Ａに当接し、負圧ポンプ１２が再作動する。これにより、負圧タンク１０２内に負圧が再度生成される。
このように負圧ポンプシステム１０では、分岐管１０８と一方向弁１１２を設ける簡単な構造で、負圧タンク１０２内の負圧使用後における負圧ポンプ１２の再作動をスムーズに行うことができる。

本実施形態の負圧ポンプシステム１０では、負圧管１０６の途中に圧力調整部１１０を設けているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、負圧管１０６の途中に圧力調整部１１０を設けずに、コイルスプリング７９の付勢力（ばね力）よりも付勢部材６０の付勢力（ばね力）を大きくする構成としてもよい。この構成とした場合には、負圧タンク１０２内の負圧力が設定値に達してから接続口部７６内の負圧力が設定値に達するまでの時間のずれが小さくなるが、開閉弁７８が開弁してから仕切部材５０が持ち上げられるまでの時間のずれを大きくすることができる。

なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかなことである。

１０ 負圧ポンプシステム
１２ 負圧ポンプ
２０ 筐体
２２Ａ 内壁面
２４ 底部
２６ 開口部
３０ 吸入口部
３２ 円孔
３４ 吐出口部
３８ 蓋体
４０ 回転体
４２ 軸部
４４ カム部
４４Ａ 外周面
５０ 仕切部材
５０Ａ 先端部
５０Ｂ 基端部
６０ 付勢部材
７０ 移動機構
７２ 収容部
７２Ａ 頂部
７２Ｂ 側部
７２Ｃ 基部
７４ ダイヤフラム
７６ 接続口部
７８ 開閉弁
９０ エンジン（動力源）
１０２ 負圧タンク
１０４ 吸入管
１０６ 負圧管
１０８ 分岐管
１１０ 圧力調整部
１１２ 一方向弁
Ｒ 回転体回転方向

Claims (4)

1. 有底筒状とされると共に開口部が蓋体によって閉塞され、底部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、前記筐体内に配置されると共に外周面の一部が前記筐体の内壁面に接するカム部とを備え、動力源から動力が伝達されると回転する回転体と、
   前記筐体に設けられ、負圧タンクに接続される吸入管を通して前記負圧タンク内の気体を前記筐体内へ吸入するための吸入口部と、
   前記筐体の前記吸入口部よりも前記回転体の回転方向下流側に設けられ、前記吸入口部から吸入した気体を前記筐体の外部へ吐出するための吐出口部と、
   前記回転体の回転方向で前記吐出口部と前記吸入口部との間に配置され、前記筐体の壁部を貫通すると共に前記筐体の径方向に移動可能とされ、先端部が前記カム部の前記外周面に当接することで前記内壁面と前記外周面との間の空間を仕切る仕切部材と、
   前記仕切部材を前記筐体の径方向内側に向かって付勢し、前記仕切部材の前記先端部を前記カム部の前記外周面に当接させる付勢部材と、
   前記筐体に設けられ、前記負圧タンク内の負圧力が予め設定した設定値に達すると前記負圧力を利用して前記仕切部材の前記先端部が前記内壁面よりも前記筐体の径方向外側に位置するように前記仕切部材を移動させる移動機構と、
   を有する負圧ポンプ。
2. 前記移動機構は、
   前記筐体から前記筐体の径方向外側に突出し、頂部が閉塞された筒状とされ、前記仕切部材の基端部側及び前記付勢部材を収容すると共に前記頂部の内側で前記付勢部材を支持する収容部と、
   前記収容部の側部と前記仕切部材の前記基端部側とにそれぞれ取り付けられて前記収容部内を前記頂部側の頂部側空間と基部側の基部側空間に仕切るダイヤフラムと、
   前記収容部の前記ダイヤフラムよりも前記頂部側に設けられ、前記負圧タンクに接続される負圧管が接続される筒状の接続口部と、
   前記接続口部内に設けられ、前記負圧管から前記頂部側空間への気体の移動を阻止すると共に前記負圧管を通して前記設定値に達した負圧力を受けると開弁して前記頂部側空間から前記負圧管への気体の移動を許容する開閉弁と、
   を備える請求項１に記載の負圧ポンプ。
3. 負圧タンクと、
   前記負圧タンク内に負圧を生成する請求項２に記載の負圧ポンプと、
   前記負圧タンクと前記負圧ポンプの前記吸入口部とを接続する吸入管と、
   前記負圧タンクと前記接続口部とを接続する負圧管と、
   前記負圧管の途中に設けられ、前記負圧管の他の部分よりも流路面積が小さい圧力調整部と、
   を有する負圧ポンプシステム。
4. 前記負圧管の途中から分岐して前記収容部の前記ダイヤフラムよりも前記頂部側に接続される分岐管と、
   前記分岐管内に設けられ、前記頂部側空間から前記負圧管への気体の移動を阻止すると共に前記負圧管から前記頂部側空間への気体の移動を許容する一方向弁と、
   を有する請求項３に記載の負圧ポンプシステム。

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