JP3053495B2 - ピストン式流体ポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車車輌に装備され、
エンジン等により駆動されてバキュームポンプ等として
機能するピストン式流体ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のポンプとして、ディーゼルエン
ジンのブレーキブースタに用いるバキュームポンプがあ
り、例えば、図１に示すように、エンジンに連動する回
転カム２５の回転により、ローラ２３を介してピストン
ロッド１０を上下動し、該ピストンロッド１０の上端に
具備したピストン６の上動時に、ブレーキブースタから
パイプ１６、吸入弁１８を経て空気をポンプ下室１５内
に吸入するようにしたものがある。

【０００３】そして、この種のポンプにおけるピストン
ロッド１０とロアーケーシング２間に、図６に示すよう
な無端状のシールリング１２を介在すると共に、このシ
ールリング１２の内周面にオイル通路１２ａを形成した
ものを本出願人は先に提案した（実願平３−４２０８２
号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記のシールリング１
２は、ピストンロッド１０との関係において、締りばめ
に寸法設定されているため、温度変化によってシーリン
グ１２が、ピストンロッド１０の外周面に強く圧着する
場合があり、そのときには、ピストンロッドにおける摺
動部の摺動抵抗が大きくなり、ピストンロッドの摩耗が
多くなる問題がある。

【０００５】そこで本発明は、前記の摩耗を低減できる
と共に、前記シールリング１２に形成したオイル通路１
２ａと同様の効果も発揮し得るピストン式流体ポンプを
提案することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記の課題を達
成するために、ピストンロッドと該ピストンロッドを摺
動可能に嵌合するケーシング間にシールリングを介在す
るものにおいて、該シールリングをその周方向の一部に
切断部を有する有端状リングとし、更に、その切断部
を、そのシールリングの軸方向に対して平行あるいは斜
めに直線状に貫通する隙間で形成し、その切断部を潤滑
オイルの流路としたことを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】雰囲気温度が上昇し、シールリングが熱膨脹し
た場合には、そのシールリング１２の切断部１２ｃが拡
開して変形し、ピストンロッド１０の外周面との面圧の
増大が防止される。

【０００８】また、該切断部１２ｃの隙間は潤滑オイル
の流通路としての作用をなす。

【０００９】

【実施例】図１〜図３に示す実施例において、１はバキ
ュームポンプでロワーケーシング２とアッパーケーシン
グ３とを備え、ロワーケーシング２の下部においてエン
ジンのシリンダヘッドカバー４に固定されている ５はロワーケーシング２に固定されたシリンダ、６はシ
リンダ５内を上下動するピストンでその外周に設けた環
状溝７にはＯリング８とテフロンのピストンリング９が
嵌合されている。Ｏリング８はその弾力でピストンリン
グ９をシリンダ５の内周面に押圧されると共に、温度変
化によるピストンリング９の寸法変化を吸収する。

【００１０】ピストン６の下面中央部は上方にへこんだ
形状で、ピストン６の中央部の厚みを強度的に必要最小
限の厚みとすることで、ピストン６の質量を軽減してい
る。１０はピストンロッドで、ロワーケーシング２に設
けた軸受１１により上下に摺動可能に軸承され、その上
端はピストン６の中央に固着されている。

【００１１】１２はロッド１０に嵌合するようロワーケ
ーシング２に設けられたテフロンのシールリングで図１
（ａ）に示すようにその内周４箇所にオイル通路１２ａ
が形成されている。

【００１２】更に該シールリング１２は、図１（ａ）、
図３に示すように、その周方向の一部において半径方向
に切断された有端状リングに形成されている。また、該
切断部１２ｃは、その軸方向に対して斜めに形成されて
いると共に、対向する切断面の相互間に若干の隙間を有
するように形成されている。

【００１３】１３はシールリング１２の周りに設けたＯ
リングでその弾力によってシールリング１２をピストン
ロッド１０の外周面に押圧するとともに温度変化による
シールリング１２の寸法変化を吸収する。

【００１４】１４と１５はそれぞれピストン６の上下に
形成されたポンプ上室とポンプ下室、１６はロワーケー
シング２に固定したパイプで、図示されていないブレー
キブースタに連通される。

【００１５】ポンプ下室１５の底面中央部を形成するロ
ワーケーシング２の部分は上方にふくらんだ形状に形成
され、このふくらんだ部分の中央に、前記シールリング
１２やＯリング１３等のシール部材を保持する軸シール
保持部が形成されている。

【００１６】１７、１８は吸入弁で、夫々パイプ１６と
ポンプ上室１４との間と、パイプ１６とポンプ下室１５
との間に配設されている。ポンプ上室１４とポンプ下室
１５は、夫々吐出弁１９、２０を経てヘッドカバー４内
の空間に連通している。

【００１７】２１はピストンロッド１０の下端部に固定
されたピン、２２はピン２１に回動可能に嵌合された小
径ローラ、２３は小径ローラ２２の外周に嵌合する大径
ローラで、ローラ２３はエンジンのカムシャフトに形成
されたカム２５に押圧当接している。

【００１８】２６はピストンロッド１０の下端近くに形
成されたフランジ、２７はフランジ２６とロワーケーシ
ング２との間に配設された圧縮スプリングで、ピストン
ロッド１０を下方に付勢してローラ２３をカム２５に押
圧当接している。

【００１９】この圧縮スプリング２７は、ピストン６の
質量を小さくした分、その荷重が小さくしてある。この
ように構成されたローラ２３は、カム２５に従動するポ
ンプ駆動部として機能する。２４は軸受１１の下方に位
置する軸受け開口部、２８はフランジ２６に設けた連通
孔である。２９はオイル供給手段で、軸受開口部２４と
ホンプ駆動部であるローラ２３の外周面へ潤滑オイルを
供給するオイルノズル２９ａと２９ｂを有する。

【００２０】オイル供給手段としてのオイルノズル２９
ａから噴出する潤滑オイルは、フランジ２６の連通孔２
８を通過し、直接軸受開口部２４に達し、さらに軸受１
１とピストンロッド１０の隙間を通り、オイル通路１２
ａを経てポンプ下室１５へ吸入される。

【００２１】上記実施例で、エンジンに連動してカム２
５が回転すると、カム２５がポンプ駆動部であるローラ
２３を駆動して、ポンプロッド１０とピストン６を上下
動させる。

【００２２】ピストン６が上昇すると、ポンプ上室１４
内の空気が吐出弁１９を経てヘッドカバー４内の空間に
吐出され、ポンプ下室１５には図示されていないブレー
キブースタからパイプ１６、吸入弁１８を経て空気が吸
入される。同時にオイル供給手段してのオイルノズル２
９ａから連通孔２８を通って直接軸受開口部２４に供給
された潤滑オイルが、ポンプ下室１５の負圧によって、
軸受１１とピストンロッド１０との隙間及びオイル通路
１２ａを経てポンプ下室１５内に吸入され、ポンプ下室
１５内に拡散する。

【００２３】ピストンが上下に往復動を繰り返すことに
より、ポンプ下室１５内に充分の潤滑オイルが流入し、
ピストンリング９とシリンダ５との摺動面に付着し、良
好な摺動状態を維持する。

【００２４】ピストン６の下降時には、ポンプ下室１５
内の空気は吐出弁２０を経てヘッドカバー４内の空間へ
吐出され、ポンプ上室１４には、ブレーキブースタから
パイプ１６と吸入弁１７を経て空気が吸入される。又、
ポンプ下室１５側のシリンダ５とピストンリング９付近
に付着した潤滑オイルは、ポンプ上室１４の負圧により
ポンプ下室１５からポンプ上室１４側へ流入し、ポンプ
上室１４内に拡散する。

【００２５】そしてピストン６が往復動を繰り返すこと
により、さらにポンプ上室１４に潤滑オイルが流入し
て、ピストンリング９とシリンダ５の摺動面に付着し、
良好な摺動状態を維持する。このようにして、ピストン
摺動面の潤滑が良好に行なわれる。

【００２６】ポンプ下室１５に連通するオイル通路１２
ａは流入する潤滑オイルが付着して、このオイル通路１
２ａからポンプ下室１５への不要な空気の吸い込みを防
止する。

【００２７】また、前記シールリング１２は、Ｏリング
１３の弾性力によってピストンロッド１０の外周面に所
定の面圧で接触しているが、雰囲気温度が上昇してリン
グ１２が体積膨脹し、その内径寸法が縮小変化する作用
が生じると、そのシールリング１２の切断部１２ｃが拡
開して面圧の増大が防止され、所定の面圧が保持され
る。

【００２８】また、温度低下によりシールリング１２の
径方向の寸法が拡大しようとすると、Ｏリング１３の弾
性力によりその拡大作用が阻止され、そのシールリング
１２の所定の面圧が保持される。

【００２９】更にシールリング１２に形成した前記切断
部１２ｃは、その隙間により、前記オイル通路１２ａと
同様なオイル通路としての機能を有する。尚、該シール
リング１２における切断部１２ｃは、図４に示すように
鉛直方向に形成してもよい。

【００３０】更に、図５に示すように、前記オイル通路
１２ａを形成しないものであっても良い。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、温度変化
によりシールリングが熱膨張しても、シールリングとピ
ストンロッドとの面圧が増加せず、摺動抵抗の増大によ
るシールリングやピストンロッドの摩耗を防止できる。

【００３２】更に、切断部が潤滑オイルの通路となり、
潤滑オイルをピストンロッドの駆動部側から供給するも
のにおいては、ピストンロッドの他端に設けたピストン
部に潤滑オイルを供給でき、ピストンやシリンダの摺動
面の摩耗を防止できる。

【００３３】したがって、安定したポンプ性能を長期間
に亘り維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）は本発明の実施例を示す流体ポンプの
縦断面図、（ｂ）はシールリングの斜視図。

【図２】 同要部の拡大縦断面図。

【図３】 本発明のシールリングの平断面図。

【図４】 本発明のシールリングの他の例を示す斜視
図。

【図５】 本発明のシールリングの他の例を示す斜視
図。

【図６】 従来のシールリングを示す斜視図。

【符号の説明】

２ ケーシング １０ ピストンロッド １２ シールリング １２ｃ 切断部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 一也 愛知県大府市共和町一丁目１番地の１ 愛三工業株式会社内 (72)発明者 永山 秀雄 愛知県大府市共和町一丁目１番地の１ 愛三工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭49−6503（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−71384（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−110754（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04B 37/14 F04B 39/00 104

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンロッドと該ピストンロッドを摺
   動可能に嵌合するケーシング間にシールリングを介在す
   るものにおいて、該シールリングをその周方向の一部に
   切断部を有する有端状リングとし、更に、その切断部
   を、そのシールリングの軸方向に対して平行あるいは斜
   めに直線状に貫通する隙間で形成し、その切断部を潤滑
   オイルの流路としたことを特徴とするピストン式流体ポ
   ンプ。