JP5242783B2 - 負圧を発生しかつ供給する装置ならびに通気弁 - Google Patents

Description

本発明は、負圧消費装置のための負圧を発生しかつ供給する装置に関する。本発明はさらに通気弁に関する。

負圧を生成しかつ供給するこのような装置は、例えば自動車において制動倍力装置の操作に使用される。問題として明らかになったのは、自動車の停止状態およびオフ状態のエンジンの場合に制動倍力装置内の負圧が殊に負圧発生装置内かつ吸込弁に至るまでの漏れのために徐々に減少して周囲圧力に近づくことである。このことから、ブレーキペダルを自動車の始動試行時に動かすことができなくなり、ひいてはオートマチックトランスミッションを備える自動車の場合にはその始動に必要な作動点に達することができなくなり、したがって自動車を始動させることができなくなる。この原因は、吸込弁のようにリターンスプリングを有していない制動倍力装置前のチェックバルブである。

本発明の課題は、制動倍力装置が徐々に通気される危険を減少させる装置および／または通気弁を提供することである。

この課題は、負圧消費装置のための負圧を発生しかつ供給する装置であって、負圧源と、吸込弁と、負圧消費装置および吸込弁の間に配置されたチェックバルブと、その制御入口が負圧源の吸込ライン接続部と接続されており、その出口が制御弁とチェックバルブの間に通じておりかつその入口が周囲に開放されている通気弁とを備える装置によって解決される。

本発明による装置は、前記通気弁によって吸込弁と、負圧消費装置、即ち制動倍力装置の直前にあるチェックバルブとの間の導管の一部が通気されるために、チェックバルブが中立な位置をとるべきであろう場合にその閉位置をとるという重大な利点を有する。チェックバルブはリターンスプリングもしくは閉じばねを有していない、というのもチェックバルブを常に所定の閉位置で維持する閉じばねが負圧源、即ち真空ポンプの排気性能を顕著に制限するであろうからである。したがって吸込弁と異なりチェックバルブには閉じばね、即ちリターンスプリングが備えられていない。チェックバルブの前後で同じ圧力である場合にはチェックバルブは常に中立位置をとることができる。

しかし、吸込弁とチェックバルブ間の領域が通気される場合には、チェックバルブはいかなる場合にもその閉位置をとる、というのもチェックバルブが閉鎖装置の前後の圧力差のために閉位置に押込まれかつしたがって制動倍力装置における負圧を維持するからである。したがって自動車を長い停止状態の後でも、あるいは供給管における漏れの場合にも問題なく始動させることができ、殊にオートマチックトランスミッションを備える自動車の場合にはブレーキペダルが常に始動に必要な作動点に達する。

本発明の別の形態の場合には通気弁が３つの圧力室を有するケーシングを備え、その際、制御入口が第１の圧力室に開いていることが定められている。第２の圧力室は本発明によれば入口または開口部を介して周囲と接続されており、その際、通気弁の出口が第３の圧力室から通じている。この際、本発明によれば第１の圧力室は部分的に弾性のダイヤフラムでできた壁を有する。この弾性のダイヤフラムは、変形しかつ押し子のための駆動装置として作用することによって第１の圧力室内の圧力に反応する。第１の圧力室内の圧力に依存して、押し子は閾値を出発点にして圧力に応じた位置をとる。

別の形態の場合には押し子が第２の圧力室を第３の圧力室から分離する弁要素を有することが定められている。つまり、押し子がその弁要素を動かすことにより、押し子によって第２の圧力室が第３の圧力室と接続されることができる。つまりこの弁の開閉は第１の圧力室内の圧力に依存する。

一義的な弁位置を得るため、かつ所定の開圧力（閾値）を生じるために、弁要素に弁座方向に、特にばねを用いて、プレストレスがかけられている。その場合にはこのプレストレス力は好ましくは調整可能でもありかつこのプレストレス力は第１の圧力室内の圧力に対抗する。

通気弁の製造コストを下げるために、ケーシングは２つの、殊に同一のカップ形のケーシング部材から構成されており、これらケーシング部材はそれらの開口部どうしが向き合わされ、相互にフランジで接続されている。ケーシングはこのようにして比較的簡単に装備が施されることができかつ引き続き組み立てられることができる。

冒頭で掲げた課題は、上記性質および特徴を有する通気弁を用いても解決される。

本発明のさらなる利点、特徴および詳細は、従属請求項ならびに図面に関連して特に有利な実施例が詳細に記載されている次の説明から明らかである。その場合には図面に示され、ならびに説明および請求項で言及された特徴はそれぞれそれ自体単独でも、任意に組み合わされても本発明にとって重要でありうる。

通気弁が閉じた本発明による装置の縦断面を示す図である。 通気弁が開いた図１の装置を示す図である。

図１には全体として１０が付された装置が示されており、この装置によって負圧消費装置１２、例えば自動車用の制動倍力装置１４のための負圧を発生および供給させることができる。このために負圧源１６、例えば真空ポンプ１８が備えられており、この負圧源の吸込ライン接続部２０に吸込弁２２が装備されている。吸込弁２２は閉じばね２４もしくはリターンスプリングによって所定の閉位置で保持される。吸込弁２２自体は導管２６を介してチェックバルブ２８と接続されており、この場合にはチェックバルブ２８は閉じばねなしで実施されている。チェックバルブ２８は最終的に負圧消費装置１２、即ち制動倍力装置１４と接続している。

さらに図１は、２つの同じケーシング部材３２で構成されたケーシング３４を有する通気弁３０を示す。ケーシング３４内に第１の圧力室３６、第２の圧力室３８および第３の圧力室４０が形成される。第１の圧力室３６には制御入口４２があり、この制御入口は吸込ライン接続部２０あるいは負圧源１６そのものと接続している。第２の圧力室４８には開口部４４として形成された２つの入口があり、これら入口がこの第２の圧力室を周囲４６とつないでおり、その結果、空気が矢印４８方向に流れ込むことができる。第３の圧力室４０には出口５０があり、この出口は導管２６と接続している。

２つのケーシング部材３２には第２の圧力室３８から第１の圧力室３６への移行部と第２の圧力室３８から第３の圧力室４０への移行部に肩状部５２があり、その結果、これら２つの肩状部５２間に内側ケーシング５４を嵌め込むことができる。この内側ケーシング５４は２つの終端の皿状部５６を有し、これら皿状部はそれぞれシール５８、例えばＯリングによって２つのケーシング部材３２に密に収められかつスリーブ６０を介して互いに接続されている。

内側ケーシング５４は一体にデザインされておりかつ中央のボーリング孔６２を有し、このボーリング孔内に押し子６４が通気弁３０の縦軸方向にスライド可能に支持されている。押し子６４の上端は、第１の圧力室３６の壁により形成されかつその縁が前記肩状部５２と内側ケーシング５４の前記皿状部５６との間にしっかりと留められているダイヤフラム６６に接している。押し子６４の下端に弁要素６８、特にガスケット７０が取り付けられており、この弁要素は平行して内側ケーシング５４の下側の皿状部５６に接しておりかつこの皿状部に向かってコイルばね７２によってプレストレスがかけられている。弁要素６８によって、下側の皿状部５６を貫通しかつ第２の圧力室３８を第３の圧力室４０とつなぐ貫通孔７４が密閉される。

図１には弁要素６８の閉位置が示されており、その場合、弁要素６８は弁座７６を形成する皿状部５６に接している。図２では弁要素６８は弁座７６から浮いている。

次に装置１０の機能を説明する。負圧源１８によって負圧が生成され、この負圧は接続ラインを経由して負圧消費装置１２ばかりではなく、第１の圧力室３６および第３の圧力室４０にも達する。例えば自動車のエンジンの停止状態の場合に、負圧源１６がスイッチオフされると、吸込弁２２は閉じばね２４のために閉じ、その一方でチェックバルブ２８は中立位置をとることができる、というのもこの閉鎖装置が閉じばねによって閉位置に押込まれないからであり、かつチェックバルブ２８の前後の圧力差がチェックバルブ２８の弁要素を閉位置に押込む気流を生じるには小さすぎるからである。

負圧源においてかあるいはしかしまたチェックバルブ２８までの導管において気密でないために、それらの箇所における約８０ ｍｂａｒ（絶対）の本来の負圧が徐々に周囲圧力（１０２４ ｍｂａｒ）にまで減少する。吸込ライン接続部２０が通気弁３０の制御入口４２と接続されているために、第１の圧力室３６における負圧もまた同様に減少する。絶対圧のこの増大はダイヤフラム６６に作用し、それにより力Ｆ_Ｍが押し子６４に弁要素６８方向に及ぼされる。しかしながら、この力Ｆ_Ｍに対してばね７２による閉じる力Ｆ_Ｆが、貫通孔７４を通って弁要素６８に作用する周囲圧力の力Ｆ_Ｄを差し引いて作用する。力Ｆ_ＭおよびＦ_Ｄの合計が閉じる力Ｆ_Ｆを上回ると、弁要素６８が弁座７６から浮き、このことは既に述べたように図２に示されている。すると貫通孔７４が開き、第３の圧力室４０が（短時間）第２の圧力室３８と、ひいては開口部４４を介して周囲４６と接続され、したがって空気が矢印４８の方向に第３の圧力室４０に流入することができる。出口５０を介して導管２６は通気され、それによりチェックバルブ２８はチェックバルブ２８の前後の圧力差により引き起こされる短時間の気流に基づいてその所定の閉位置に押込まれ、したがって負圧消費装置１２内の負圧を維持することができる。チェックバルブ２８はいかなる場合にもその閉位置をとる、というのもチェックバルブ２８の前後の圧力差がチェックバルブの閉鎖装置を確実にその弁座に向かって押込むのに十分に大きいからである。導管２６に流入する空気は油不含でありかつ、フィルタを通して導くこともでき、その結果、この導管は無塵でもある。

要するに本発明による装置１０によって、かつ特に本発明による通気弁３０によって、負圧消費装置１２、特に制動倍力装置１４に常に、即ち負圧源１６の停止状態の場合にも、負圧がかかっていることが保証される。

Claims (13)

1. 負圧消費装置（１２）のための負圧を発生しかつ供給する装置（１０）であって、負圧源（１６）と、吸込弁（２２）と、前記負圧消費装置（１２）および前記吸込弁（２２）の間に配置されたチェックバルブ（２８）と、その制御入口（４２）が前記負圧源（１６）の吸込ライン接続部（２０）と接続されており、その出口が前記吸込弁（２２）と前記チェックバルブ（２８）の間に通じておりかつその入口（４４）が周囲（４６）に開放されている通気弁（３０）とを備える装置。
2. 前記通気弁（３０）が第１の圧力室（３６）と第２の圧力室（３８）と第３の圧力室（４０）とを備えたケーシング（３４）を有することを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記制御入口（４２）が前記第１の圧力室（３６）に開いていることを特徴とする請求項２記載の装置。
4. 前記第２の圧力室（３８）が前記周囲（４６）と接続されていることを特徴とする請求項２または３記載の装置。
5. 前記出口（５０）が前記第３の圧力室（４０）に開いていることを特徴とする請求項２から４までのいずれか一項に記載の装置。
6. 前記第１の圧力室（３６）が部分的に弾性のダイヤフラム（６６）でできた壁を有することを特徴とする請求項２から５までのいずれか一項に記載の装置。
7. 前記ダイヤフラム（６６）が押し子（６４）のための駆動装置として作用することを特徴とする請求項６記載の装置。
8. 前記押し子（６４）が、前記第２の圧力室（３８）を前記第３の圧力室（４０）から分離する弁要素（６８）を有することを特徴とする請求項７記載の装置。
9. 前記第２の圧力室（３８）と前記第３の圧力室（４０）の間に前記弁要素（６８）のための弁座（７６）が配置されていることを特徴とする請求項８記載の装置。
10. 前記弁要素（６８）は、前記弁座（７６）方向に、ばね（７２）を用いて、プレストレスがかけられていることを特徴とする請求項８または９記載の装置。
11. 前記プレストレス力が前記第１の圧力室（３６）内の圧力に対抗することを特徴とする請求項１０記載の装置。
12. 前記ケーシング（３４）が２つの同一のカップ形のケーシング部材（３２）から構成されていることを特徴とする請求項２から１１までのいずれか一項に記載の装置。
13. 前記ケーシング部材（３２）がそれらの開口部どうしで相互にフランジで接続されていることを特徴とする請求項１２の装置。

Images