JP3769272B2 - 負圧ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、椀状のハウジング主体と、該ハウジング主体の開口部を塞ぐようにしてハウジング主体に結合される蓋部材とでポンプハウジングが構成され、該ポンプハウジングに回転自在に支承される回転軸に、前記ポンプハウジングに収容されるロータが相対回転不能に連結され、前記蓋部材を貫通して該蓋部材から突出した回転軸の突出端部に被動輪が固定され、無端状の伝動部材が前記被動輪に巻き掛けられる負圧ポンプに関する。

クランクシャフトから補機ベルトを介して回転軸に動力が伝達されるようにしてエンジンにポンプハウジングが取付けられる負圧ポンプが、たとえば特許文献１等で既に知られている。
特開平７−１８９７２８号公報

ところで、負圧ポンプの回転軸に、ベルトやチェーン等の無端状の伝動部材から動力が伝達される構成では、負圧ポンプの駆動時には回転軸にその軸線を傾ける方向の荷重がかかり、回転軸に傾きが生じてしまい、ポンプハウジングの内面にロータの両端面が片当たりし、充分な負圧性能を確保し得なくなる可能性があるが、上記従来のものでは、そのような回転軸の傾きに対する対策がなされていない。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、回転軸の傾きを有効に防止して信頼性の向上を図った負圧ポンプを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、椀状のハウジング主体と、該ハウジング主体の開口部を塞ぐようにしてハウジング主体に結合される蓋部材とでポンプハウジングが構成され、該ポンプハウジングに回転自在に支承される回転軸に、前記ポンプハウジングに収容されるロータが相対回転不能に連結され、前記蓋部材を貫通して該蓋部材から突出した回転軸の突出端部に被動輪が固定され、無端状の伝動部材が前記被動輪に巻き掛けられる負圧ポンプにおいて、前記被動輪および前記蓋部材間で前記回転軸には、該回転軸の半径方向外方に張り出す鍔部が設けられ、前記蓋部材との間で前記鍔部を軸方向両側から挟むカバーが、前記蓋部材に取付けられることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明の構成に加えて、前記蓋部材には、前記回転軸との間に軸受を介在させて該回転軸を囲繞する円筒状の支持筒部が一体に設けられ、前記カバーは、前記支持筒部を嵌合せしめる円筒部と、該円筒部の一端から半径方向内方に張り出して前記支持筒部の先端との間に前記鍔部を挟む挟持鍔部と、前記円筒部の他端から半径方向外方に張り出す取付け鍔部とを一体に備え、取付け鍔部が前記蓋部材に締結されることを特徴とする。

さらに請求項３記載の発明は、上記請求項２記載の発明の構成に加えて、円筒状のプレーンベアリングである前記軸受および前記回転軸間にオイルを供給するオイル供給路が前記回転軸に設けられ、前記ロータが、前記回転軸にスプライン嵌合されることを特徴とする。

上記請求項１記載の発明によれば、回転軸に設けられた鍔部を軸方向両側からカバーおよび蓋部材で挟むので、回転軸の傾きを有効に防止して信頼性を高めることができる。

また請求項２記載の発明によれば、カバーの取付け鍔部を回転軸の軸方向に沿って被動輪から比較的離れた位置に配置することで、被動輪の回転軸への固定位置を蓋部材側に極力近接させつつ、カバーの蓋部材への取付け部が被動輪と干渉することを防止することができ、負圧ポンプのコンパクト化に寄与することができる。

さらに請求項３記載の発明によれば、安価なプレーンベアリングを用いて回転軸を蓋部材で回転自在に支承することが可能となり、しかも特別のシール部材を用いることなく、プレーンベアリングおよび回転軸間に充満するオイルで充分なシール機能を発揮させることができ、またカバーの挟持鍔部および蓋部材の支持筒部と、回転軸の鍔部との間をプレーンベアリングおよび回転軸間から鍔部側に流出したオイルで潤滑することが可能であり、さらに前記挟持鍔部および支持筒部と鍔部の両面との間のごくわずかな間隙に対応する分だけ回転軸がわずかに傾いたとしても、ポンプハウジング内でロータの回転軸線が傾くことを防止しつつ回転軸およびロータの相対回転不能な連結状態を維持することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。

図１および図２は本発明の一実施例を示すものであり、図１はクランクシャフトの軸方向に沿う一端側のエンジンの側面図、図２は図１の２−２線拡大断面図である。

先ず図１において、多気筒のディーゼルエンジンは、そのクランクシャフト１１の軸線を車体の幅方向に沿わせるようにして自動車に搭載されるものであり、エンジン本体１２は、ケース部１３ａを下部に一体に備えるシリンダブロック１３と、前記ケース部１３ａと協働してクランクケース１４を構成するようにしてシリンダブロック１３の下部に結合されるロアブロック１５と、該ロアブロック１５の下面に結合されるオイルパン１６と、前面に排気系１９が接続されるとともに後面に排気系２０が接続されるようにして前記シリンダブロック１３の上部に結合されるシリンダヘッド１７と、シリンダヘッド１７の上部に結合されるヘッドカバー１８とを備える。

クランクケース１４で回転自在に支承されたクランクシャフト１１の一端部には第１駆動スプロケット２１と、第１駆動スプロケット２１よりも大径である第２駆動スプロケット２２とが固定される。またシリンダヘッド１７には、クランクシャフト１１と平行な軸線を有するカムシャフト２３が動弁装置の一部を構成するようにして回転自在に支承されており、このカムシャフト２３の一端部には第１被動スプロケット２４が固定される。さらにシリンダブロック１３には、前記クランクシャフト１１およびカムシャフト２３と平行な回転軸線を有する負圧ポンプ２５が取付けられており、その負圧ポンプ２５の回転軸２６には被動輪である第２被動スプロケット２７が固定される。

第１駆動スプロケット２１、第１被動スプロケット２４および第２被動スプロケット２７には、無端状の伝動部材であるタイミングチェーン２８が巻き掛けられており、負圧ポンプ２５の回転軸２６およびカムシャフト２３には、クランクシャフト１１からの回転動力がタイミングチェーン２８を介して伝達される。

またオイルパン１６内には、二次振動を低減するための二次バランサ装置３１が収容されており、該二次バランサ装置３１は、上および下ハウジング３２，３３が相互に結合されて成るバランサハウジング３４に、前記クランクシャフト１１と平行な軸線を有するとともに相互に連動、連結された一対のバランサ軸３５…が回転自在に支承されて成り、前記バランサハウジング３４は、エンジン本体１２のロアブロック１５に結合される。

前記両バランサ軸３５…の一方の端部には第３被動スプロケット３６が固定されており、第２駆動スプロケット２２および第３被動スプロケット３６には、無端状の駆動チェーン３７が巻き掛けられ、両バランサ軸３５…はクランクシャフト１１からの回転動力伝達によって回転する。

第２駆動スプロケット２２および第３被動スプロケット３６間で駆動チェーン３７の緩み側には、ロアブロック１５で揺動可能に支承される弓型のシュー５４が摺接されており、このシュー５４を駆動チェーン３７側に押圧して駆動チェーン３７に一定の張力を付与する液圧式のテンショナー５５のテンショナーボディ５６が、前記バランサハウジング３４に取付けられる。

図２において、負圧ポンプ２５は、ブレーキアシスト、可変ターボ制御およびスワールコントロールバルブ制御等に用いられる負圧を発生するためのものであり、ポンプハウジング３８と、該ポンプハウジング３８で回転自在に支承される回転軸２６と、相対回転不能にして回転軸２６に連結されてポンプハウジング３８に収容されるロータ４１とを備える。

ポンプハウジング３８は、椀状のハウジング主体３９と、該ハウジング主体３９の開口部を塞ぐようにしてハウジング主体３９に結合される蓋部材４０とで構成され、該ポンプハウジング３８は、シリンダブロック１３に一体に設けられた支持板部１３ｂに前記蓋部材４０を対向させるようにして取付けられる。

前記蓋部材４０には、前記支持板部１３ｂに設けられた円筒状の筒部４２に環状のシール部材４３を介して嵌合される嵌合筒部４４と、該嵌合筒部４４よりも小径に形成されて嵌合筒部４４と同軸に配置される円筒状の支持筒部４５とが、軽量化を図るための環状の肉抜き部５９を前記量筒部４４，４５間に形成するようにして一体に設けられる。

前記ポンプハウジング３８内には、前記嵌合筒部４４および支持筒部４５とは偏心した軸線を有するポンプ室４６が形成されており、前記回転軸２６にスプライン嵌合された前記ロータ４１が該ポンプ室４６に収容される。しかもロータ４１には、該ロータ４１の一直径線上に配置される一対のベーン５２，５２がロータ４１の半径方向に沿う摺動を可能として嵌合されており、ロータ４１の回転に応じて両ベーン５２，５２にはロータ４１の半径方向外方に向けての遠心力が作用し、それにより両ベーン５２，５２は、ポンプ室４６の内周面に摺接することになる。

前記回転軸２６は、その一端を蓋部材４０の支持筒部４５から突出させるようにして支持筒部４５を同軸に貫通するものであり、支持筒部４５および回転軸２６間には、軸受である円筒状のプレーンベアリング４７が介装される。また回転軸２６の他端は、ポンプハウジング３８におけるハウジング主体３９の閉塞端部に設けられた有底円筒状の軸受け部３９ａに摺動可能に嵌合される。すなわち回転軸２６は、蓋部材４０の支持筒部４５にプレーンベアリング４７を介して回転自在に支承されるとともに、ハウジング主体３９の軸受け部３９ａで回転自在に支承される。

前記回転軸２６には、該回転軸２６および前記プレーンベアリング４７間に潤滑のためのオイルを供給するためのオイル供給路４８が設けられるものであり、このオイル供給路４８は、前記プレーンベアリング４７に対応する部分で一端を閉じるとともに他端を回転軸２６の他端に開口するようにして回転軸２６に同軸に設けられる通路４８ａと、該通路４８ａの一端部および回転軸２６の外面間にわたるようにして回転軸２６に放射状に設けられる複数の連通孔４８ｂ…とで構成される。しかもポンプハウジング３８には、前記軸受け部３９ａ内で前記オイル供給路４８の通路４８ａに通じるようにしてオイル通路４９が設けられており、このオイル通路４９はエンジン本体１２内に形成されているオイル通路（図示せず）に連通している。

ところで、第２被動スプロケット２７は、前記ポンプハウジング３８の蓋部材４０における支持筒部４５から突出した回転軸２６の一端部、すなわち嵌合筒部４４よりも外方に突出するようにして支持筒部４５から突出した回転軸２６の突出端部に固定されており、この第２被動スプロケット２７および前記支持筒部４５間で回転軸２６には、半径方向外方に張り出す鍔部２６ａが一体に設けられる。一方、蓋部材４０には、該蓋部材４０との間で前記鍔部２６ａを軸方向両側から挟むカバー５０が取付けられる。

前記カバー５０は、前記支持筒部４５を嵌合せしめる円筒部５０ａと、該円筒部５０ａの一端から半径方向内方に張り出して前記支持筒部４５の先端との間に前記鍔部２６ａを挟む挟持鍔部５０ｂと、前記円筒部５０ａの他端から半径方向外方に張り出す取付け鍔部５０ｃとを一体に備えるものであり、取付け鍔部５０ｃが前記蓋部材４０における嵌合筒部４４の先端に複数のボルト５１…により締結される。

また前記鍔部２６ａの外径は、前記カバー５０における円筒部５０ａの内面および前記鍔部２６ａの外面間に、前記カバー５０の挟持鍔部５０ｂおよび支持筒部４５の先端で軸方向両端が規定されるようにした環状のオイル溜まり５７を形成するように設定される。しかも挟持鍔部５０ｂの内周の一部には、前記オイル溜まり５７に通じる切欠き５８が設けられており、この切欠き５８は、負圧ポンプ２５をシリンダブロック１３に取り付けた状態では挟持鍔部５０ｂの内周のうち最上方位置となる位置に配置される。

次にこの実施例の作用について説明すると、ポンプハウジング３８における蓋部材４０と、該蓋部材４０から突出した回転軸２６の突出端部に固定される第２被動スプロケット２７との間で回転軸２６には、該回転軸２６の半径方向外方に張り出す鍔部２６ａが設けられ、蓋部材４０との間で鍔部２６ａを軸方向両側から挟むカバー５０が蓋部材４０に取付けられているので、駆動チェーン３７からの動力伝達により回転軸２６にその軸線を傾ける方向の荷重がかかっても、回転軸２６の傾きを有効に防止することが可能であり、ポンプハウジング３８の内面にロータ４１の両端面が片当たりすることを防止して、充分な負圧性能を確保して信頼性を高めることができる。

しかも蓋部材４０には、回転軸２６との間にプレーンベアリング４７を介在させて該回転軸２６を囲繞する円筒状の支持筒部４５が一体に設けられ、カバー５０は、支持筒部４５を嵌合せしめる円筒部５０ａと、該円筒部５０ａの一端から半径方向内方に張り出して支持筒部４５の先端との間に鍔部２６ａを挟む挟持鍔部５０ｂと、円筒部５０ａの他端から半径方向外方に張り出す取付け鍔部５０ｃとを一体に備え、取付け鍔部５０ｃが蓋部材４０の嵌合筒部４４に締結されるので、カバー５０の取付け鍔部５０ｃを回転軸２６の軸方向に沿って第２被動スプロケット２７から比較的離れた位置に配置することで、第２被動スプロケット２７の回転軸２６への固定位置を蓋部材４０側に極力近接させつつ、カバー５０の蓋部材４０への取付け部が第２被動スプロケット２７と干渉することを防止することができ、負圧ポンプ２５のコンパクト化に寄与することができる。

またプレーンベアリング４７および回転軸２６間にオイルを供給するオイル供給路４８が回転軸２６に設けられているので、安価なプレーンベアリング４７を用いて回転軸２６を蓋部材４０で回転自在に支承することが可能となるとともに、特別のシール部材を用いることなく、プレーンベアリング４７および回転軸２６間に充満するオイルで充分なシール機能を発揮させることができる。

またカバー５０の挟持鍔部５０ｂおよび蓋部材４０の支持筒部４５との間で、回転軸２６の鍔部２６ａを囲むように環状のオイル溜まり５７が形成されており、挟持鍔部５０ｂの内周の一部にはオイル溜まり５７に通じる切欠き５８が設けられているので、プレーンベアリング４７および回転軸２６間から前記オイル溜まり５７側にオイルを円滑に流出させ、カバー５０の挟持鍔部５０ｂおよび支持筒部４５の先端と、前記鍔部２６ａとの間を潤滑しており、鍔部２６ａに多少のがたつきが生じても破損や磨耗が生じることを防止することができる。

しかも前記切欠き５８は、負圧ポンプ２５をシリンダブロック１３に取り付けた状態では挟持鍔部５０ｂの内周のうち最上方位置にあるので、エンジン停止時にオイル溜まり５７の下部にはオイルを極力ためたままとし、エンジン再始動時に、鍔部２６ａと、挟持鍔部５０ｂおよび支持筒部４５との間で焼きつきが生じるのを極力防止することが可能となる。

さらにロータ４１が回転軸２６にスプライン嵌合されるので、挟持鍔部５０ｂおよび支持筒部４５と鍔部２６ａの両面との間のごくわずかな間隙に対応する分だけ回転軸２６がわずかに傾いたとしても、ポンプハウジング３８内でロータ４１の回転軸線が傾くことを防止しつつ回転軸２６およびロータ４１の相対回転不能な連結状態を維持することができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

たとえば回転軸２６に固定される被動輪が被動プーリであってもよく、その場合、無端状の伝動ベルトが伝動部材として被動プーリに巻き掛けられる。

クランクシャフト１１の軸方向に沿う一端側のエンジンの側面図である。 図１の２−２線拡大断面図である。

符号の説明

２５・・・負圧ポンプ
２６・・・回転軸
２６ａ・・・鍔部
２７・・・被動輪としての第２被動スプロケット
２８・・・伝動部材としてのタイミングチェーン
３８・・・ポンプハウジング
３９・・・ハウジング主体
４０・・・蓋部材
４１・・・ロータ
４５・・・支持筒部
４７・・・軸受としてのプレーンベアリング
４８・・・オイル供給路
５０・・・カバー
５０ａ・・・円筒部
５０ｂ・・・挟持鍔部
５０ｃ・・・取付け鍔部

Claims (3)

1. 椀状のハウジング主体（３９）と、該ハウジング主体（３９）の開口部を塞ぐようにしてハウジング主体（３９）に結合される蓋部材（４０）とでポンプハウジング（３８）が構成され、該ポンプハウジング（３８）に回転自在に支承される回転軸（２６）に、前記ポンプハウジング（３８）に収容されるロータ（４１）が相対回転不能に連結され、前記蓋部材（４０）を貫通して該蓋部材（４０）から突出した回転軸（２６）の突出端部に被動輪（２７）が固定され、無端状の伝動部材（２８）が前記被動輪（２７）に巻き掛けられる負圧ポンプにおいて、前記被動輪（２７）および前記蓋部材（４０）間で前記回転軸（２６）には、該回転軸（２６）の半径方向外方に張り出す鍔部（２６ａ）が設けられ、前記蓋部材（４０）との間で前記鍔部（２６ａ）を軸方向両側から挟むカバー（５０）が、前記蓋部材（４０）に取付けられることを特徴とする負圧ポンプ。
2. 前記蓋部材（４０）には、前記回転軸（２６）との間に軸受（４７）を介在させて該回転軸（２６）を囲繞する円筒状の支持筒部（４５）が一体に設けられ、前記カバー（５０）は、前記支持筒部（４５）を嵌合せしめる円筒部（５０ａ）と、該円筒部（５０ａ）の一端から半径方向内方に張り出して前記支持筒部（４５）の先端との間に前記鍔部（２６ａ）を挟む挟持鍔部（５０ｂ）と、前記円筒部（５０ａ）の他端から半径方向外方に張り出す取付け鍔部（５０ｃ）とを一体に備え、取付け鍔部（５０ｃ）が前記蓋部材（４０）に締結されることを特徴とする請求項１記載の負圧ポンプ。
3. 円筒状のプレーンベアリング（４７）である前記軸受および前記回転軸（２６）間にオイルを供給するオイル供給路（４８）が前記回転軸（２６）に設けられ、前記ロータ（４１）が、前記回転軸（２６）にスプライン嵌合されることを特徴とする請求項２記載の負圧ポンプ。

Images