JP2020076339A - バキュームポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】排気口から侵入した液体が可動部の動作に影響を与えることを抑制できるバキュームポンプを提供する。【解決手段】ポンプ室５と、ポンプ室５から吐出された気体が通る第１消音室１２と、第１消音室１２を通った気体を外部に排出するための排気口１４と、を含むポンプケーシング１０と、ポンプ室５への気体の吸込及びポンプ室５からの気体の吐出を行うための可動部４とを備え、ポンプケーシング１０は、第１消音室１２内において上方に向けて突出する筒状部４４を含むとともに、ポンプ室５から吐出された気体を筒状部４４の内部空間を通って第１消音室１２に流入させるように構成される。【選択図】 図１

Description

本開示は、バキュームポンプに関する。

従来、例えば特許文献１に記載されるように、自動車等の車両におけるブレーキブースターの負圧室内を負圧にするために、バキュームポンプが用いられる場合がある。バキュームポンプは、ポンプ室と、ポンプ室への気体の吸込及びポンプ室からの気体の吐出を行うための可動部とを備える。

特開２０１４−２５４１３号公報

上述のバキュームポンプは、タイヤの後方や地面から近い場所等、搭載される場所によっては、車両の走行中等に水しぶき等の液体が排気口から侵入することがある。排気口から侵入した液体がポンプ室に流入すると、可動部が正常に動作できなくなり、ポンプ作用を発揮できなくなる恐れがある。
この点、特許文献１には、バキュームポンプの排気口から侵入した液体が可動部の動作に与える影響及びその対策に関する知見は開示されていない。

本発明の少なくとも一実施形態は、上述したような従来の課題に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、排気口から侵入した液体が可動部の動作に影響を与えることを抑制できるバキュームポンプを提供することである。

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係るバキュームポンプは、
ポンプ室と、ポンプ室から吐出された気体が通る第１消音室と、第１消音室を通った気体を外部に排出するための排気口と、を形成するポンプケーシングと、
ポンプ室への気体の吸込及びポンプ室からの気体の吐出を行うための可動部と、
を備え、
ポンプケーシングは、第１消音室内において上方に向けて突出する筒状部を含むとともに、ポンプ室から吐出された気体を筒状部の内部空間を通って第１消音室に流入させるように構成される。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載のバキュームポンプにおいて、
筒状部の上端は、排気口の上端より高い位置にあってもよい。

（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）に記載のバキュームポンプにおいて、
ポンプケーシングは、第１消音室の底面を構成する第１部材を含み、
筒状部は、第１消音室の底面から上方に向けて突出し、
筒状部と第１部材とは同一材料で一体的に構成されてもよい。

（４）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（３）の何れかに記載のバキュームポンプにおいて、
ポンプケーシングは、ポンプ室から吐出された気体が通過する第２消音室であって、第１消音室の下方に設けられた第２消音室を形成し、
第２消音室の底面は、ポンプ室の底面より下方に設けられており、
第１消音室と第２消音室とは、筒状部の内部空間を介して連通するように構成されてもよい。

（５）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（４）の何れかに記載のバキュームポンプにおいて、
第１消音室の底面は、排気口に近づくにつれて下方に向かうように傾斜したテーパ面を含んでもよい。

（６）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（５）の何れかに記載のバキュームポンプにおいて、
第１消音室の底面は、
第１底面部と、
第１底面部に隣接し、第１底面部よりも高い位置にて締結部材の座面として形成された第２底面部と、
を含んでもよい。

（７）幾つかの実施形態では、上記（６）に記載のバキュームポンプにおいて、
可動部は、
ポンプ室に配置され、外周面に複数のスリットが形成されたロータと、
複数のスリットにそれぞれ配置された複数のベーンと、
を含んでもよい。

本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、排気口から侵入した液体が可動部の動作に影響を与えることを抑制できるバキュームポンプが提供される。

一実施形態に係るバキュームポンプ２の概略的な一部切り欠き断面図である。 バキュームポンプ２が部分的に浸水した状態を示す概略的な部分断面図である。 バキュームポンプ２が全体的に浸水した状態を示す概略的な部分断面図である。 バキュームポンプ２の消音室１２の底面２２の形状を説明するための概略的な一部切り欠き断面図である。 図４に示した消音室１２の底面２２の部分拡大図である。

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

図１は、一実施形態に係るバキュームポンプ２の概略的な一部切り欠き断面図である。図示する例示的なバキュームポンプ２は、自動車等の車両におけるブレーキブースター（マスターバック）の負圧室内を負圧にするための電動バキュームポンプである。以下において「上」及び「下」とは、バキュームポンプ２が車両に設置された状態における「上」及び「下」を意味する。

図１に示すように、バキュームポンプ２は、気体を移送するための可動部４と、可動部４を収容するポンプケーシング１０とを含む。ポンプケーシング１０は、可動部４が配置されるポンプ室５と、気体をポンプ室５に導くための吸気通路６と、気体をポンプ室５から外部に導くための排気通路８と、を形成する。可動部４は、駆動装置としてのモータ６６によって駆動されてポンプ室５への気体の吸込及びポンプ室５からの気体の吐出を行うように構成されている。

排気通路８は、ポンプ室５から吐出された気体が通る拡張型吸音器としての消音室１２（第１消音室）と、消音室１２を通った気体を外部に排出するための大気開放された排気口１４と、を含む。消音室１２は、ポンプ室５の上方に配置されている。ポンプケーシング１０は、消音室１２内において上方に向けて突出する筒状部４４を含み、ポンプ室５から吐出された気体を筒状部４４の内部空間４６を通って消音室１２に流入させるように構成される。

図示する例示的形態では、ポンプケーシング１０は、拡張型吸音器としての消音室２４（第２消音室）を消音室１２の下方に更に含み、消音室２４と消音室１２とは、煙突形状の筒状部４４の内部空間４６を介して連通する。筒状部４４の外周面及び内周面の断面形状は、例えば円形に形成される。ポンプ室５から吐出された気体は、消音室２４を通った後、筒状部４４の内部空間４６を通って消音室１２に流入し、排気口１４から排出される。

かかる構成によれば、図２に示すように、排気口１４から消音室１２内に液体が侵入しても、消音室１２内において筒状部４４の上端４８に液面Ｓ１が到達するまでは、消音室１２内に液体を留めて筒状部４４の内部空間４６への液体の流入を抑制することができる。したがって、排気口１４から侵入した液体が消音室１２からポンプ室５側（図示する形態では消音室２４側）へ流れることを抑制し、該液体が可動部４の動作に影響を与えることを抑制することができる。このため、バキュームポンプ２のサイズに影響を与えることなく、排気口１４から侵入する液体に対して耐性を向上することができる。また、消音室１２内に留まった液体は、バキュームポンプ２の作動時の排圧により、排気口１４から排出されるため、当該液体が可動部４の動作に影響を与えることを効果的に抑制することができる。

幾つかの実施形態では、例えば図１に示すように、可動部４は、ポンプ室５に配置されて外周面３９に複数のスリット３６が形成されたロータ３８と、複数のスリット３６にそれぞれ配置された複数のベーン４０と、を含む。ポンプ室５は、ロータ３８の外周面３９と対向するカム面４２を含む。

この種のベーン式バキュームポンプは、モータ６６の不図示のシャフトに連結されたロータ３８をモータ６６によって回転させることで、ロータ３８のスリット３６に沿ってベーン４０が遠心力でロータ３８の径方向外側に向けて移動し、ベーン４０の先端部１３がカム面４２上を摺動する。このため、排気口１４を介してポンプ室５内に液体が侵入した場合、ベーン４０の表面に液体が付着するとベーン４０がスリット３６に沿ってスムーズに移動しにくくなり、ポンプ作用を安定的に発揮できなくなってしまう。

この点、バキュームポンプ２によれば、上記のように排気口１４から侵入した液体がポンプ室５へ流入することを抑制できるため、ベーン式バキュームポンプの安定的な運転を効果的に実現することができる。

幾つかの実施形態では、例えば図１に示すように、ポンプケーシング１０は、可動部４を収容するポンプケーシング本体１６と、ポンプケーシング本体１６とは別体で設けられて可動部４の上側を覆うように構成されたポンプカバー１８とを含む。ポンプカバー１８の上面は消音室１２の底面２２を形成し、ポンプカバー１８は消音室１２の底面２２を構成する第１部材として機能する。筒状部４４は、消音室１２の底面２２から上方に向けて突出しており、筒状部４４とポンプカバー１８とは同一材料で一体的に構成されている。すなわち、筒状部４４とポンプカバー１８とは分離不能な一部品として同一材料で構成されている。

かかる構成によれば、消音室１２の底面２２を構成するポンプカバー１８と筒状部４４とが同一材料で一体的に構成されているため、排気口１４からの液体侵入対策の専用部品を設ける場合と比較して部品点数の増大を抑制しつつ、排気口１４から侵入した液体が可動部４の動作に影響を与えることを抑制できる。

幾つかの実施形態では、例えば図２に示すように、筒状部４４の上端４８は、排気口１４の上端２０より高い位置にある。これにより、排気口１４から消音室１２内に侵入した液体が筒状部４４の内部空間４６に流入することを効果的に抑制することができる。

幾つかの実施形態では、例えば図２に示すように、消音室２４は、消音室１２の下方に設けられており、消音室の２４の底面２６は、ポンプ室５の底面２７（図１参照）より下方に設けられている。

かかる構成によれば、図３に示すように、仮にバキュームポンプ２全体が液体に沈んだ場合、排気口１４から消音室１２に侵入した液体は、筒状部４４の上端４８に液面Ｓ１が達するまで消音室１２内に留まり、その後筒状部４４の内部に流入して消音室２４内に溜まり始める。ここで、消音室２４の底面２６はポンプ室５の底面２７より下方に設けられているため、消音室２４の液面Ｓ２がポンプ室５の底面２７よりも上方に到達するまでは、ポンプ室５の内部への液体の流入を抑制することができる。したがって、バキュームポンプ２全体が液体に沈んだとしても、ある程度時間が経過するまでは、ポンプ室５の内部への液体の流入を抑制して可動部４の動作に影響を与えることを抑制することができる。

幾つかの実施形態では、例えば図４に示すように、消音室１２の底面２２は、排気口１４に近づくにつれて下方に向かうように傾斜したテーパ面２８を含む。
かかる構成によれば、テーパ面２８の傾斜によって消音室１２内の液体が排気口１４側に流れるため、消音室１２内の液体の排気口１４からの排出を促進することができる。これにより、消音室１２内での液面の上昇を抑制することができる。したがって、筒状部４４の内部空間４６への液体の流入を抑制し、排気口１４から侵入した液体が可動部４の動作に影響を与えることを抑制することができる。

幾つかの実施形態では、例えば図５に示すように、消音室１２の底面２２は、第１底面部３０と、第１底面部３０に段差面３１を介して隣接し、第１底面部３０よりも高い位置にてスクリュー３２（締結部材）の座面として形成された第２底面部３４と、を含む。なお、図示する例示的形態では、スクリュー３２はポンプカバー１８をポンプケーシング本体１６に締結するように構成されている。

かかる構成によれば、スクリュー３２の座面として形成された第２底面部３４が第１底面部３０よりも高い位置にあるため、スクリュー３２が浸水しにくくなり、スクリュー３２の腐食を抑制することができる。

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

例えば、上述した実施形態では、消音室を２つ含むバキュームポンプを例示したが、消音室の数はこれに限らず例えば１つでもよい。

また、筒状部の数は１つに限らず、２つ以上であってもよい。例えば上述した実施形態に関して、消音室１２の底面２２から突出する２つ以上の筒状部４４を備え、消音室１２と消音室２４とが筒状部４４の各々を介して連通していてもよい。

また、筒状部４４の内周面及び外周面の断面形状は、円形でなくてもよい。また、筒状部４４の外周面は、第１消音室１２の側壁に接続していてもよい。

また、上述した実施形態では、バキュームポンプの一例として回転式のベーンポンプについて説明したが、バキュームポンプは、例えばピストン式のポンプであってもよいし、ダイヤフラム式のポンプであってもよい。また、バキュームポンプがベーンポンプである場合には、平衡型ベーンポンプであってもよいし、非平衡型ベーンポンプであってもよい。

２ バキュームポンプ
４ 可動部
５ ポンプ室
１０ ポンプケーシング
１２ 消音室（第１消音室）
１４ 排気口
１８ ポンプカバー（第１部材）
２０ 上端
２２ 底面
２４ 消音室
２６ 底面
２８ テーパ面
３０ 第１底面部
３２ スクリュー（締結部材）
３４ 第２底面部
３６ スリット
３８ ロータ
３９ 外周面
４０ ベーン
４４ 筒状部
４６ 内部空間
４８ 上端

Claims (7)

1. ポンプ室と、前記ポンプ室から吐出された気体が通る第１消音室と、前記第１消音室を通った前記気体を外部に排出するための排気口と、を形成するポンプケーシングと、
   前記ポンプ室への気体の吸込及び前記ポンプ室からの気体の吐出を行うための可動部と、
   を備え、
   前記ポンプケーシングは、前記第１消音室内において上方に向けて突出する筒状部を含むとともに、前記ポンプ室から吐出された気体を前記筒状部の内部空間を通って前記第１消音室に流入させるように構成された、バキュームポンプ。
2. 前記筒状部の上端は、前記排気口の上端より高い位置にある、請求項１に記載のバキュームポンプ。
3. 前記ポンプケーシングは、前記第１消音室の底面を構成する第１部材を含み、
   前記筒状部は、前記第１消音室の底面から上方に向けて突出し、
   前記筒状部と前記第１部材とは同一材料で一体的に構成された、請求項１又は２に記載のバキュームポンプ。
4. 前記ポンプケーシングは、前記ポンプ室から吐出された気体が通過する第２消音室であって、前記第１消音室の下方に設けられた第２消音室を形成し、
   前記第２消音室の底面は、前記ポンプ室の底面より下方に設けられており、
   前記第１消音室と前記第２消音室とは、前記筒状部の内部空間を介して連通するように構成された、請求項１乃至３の何れか１項に記載のバキュームポンプ。
5. 前記第１消音室の底面は、前記排気口に近づくにつれて下方に向かうように傾斜したテーパ面を含む、請求項１乃至４の何れか１項に記載のバキュームポンプ。
6. 前記第１消音室の底面は、
   第１底面部と、
   前記第１底面部に隣接し、前記第１底面部よりも高い位置にて締結部材の座面として形成された第２底面部と、
   を含む、請求項１乃至５の何れか１項に記載のバキュームポンプ。
7. 前記可動部は、
   前記ポンプ室に配置され、外周面に複数のスリットが形成されたロータと、
   前記複数のスリットにそれぞれ配置された複数のベーンと、
   を含む、請求項１乃至６の何れか１項に記載のバキュームポンプ。

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