JP5991310B2 - 回転式ポンプ、及び、これを用いる燃料蒸気漏れ検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、回転式ポンプ、及び、これを用いる燃料蒸気漏れ検出装置に関する。

従来、燃料タンク及び燃料タンク内の燃料蒸気を吸着するキャニスタの燃料蒸気漏れを検出する燃料蒸気漏れ検出装置が知られている。燃料蒸気漏れ検出装置は、燃料タンク内およびキャニスタ内を加圧または減圧するポンプ、燃料タンク及びキャニスタとポンプとを接続する接続配管、燃料タンク内およびキャニスタ内の圧力を検出する圧力センサ、及び、ポンプが大気から吸引する空気に含まれる異物を除去する大気フィルタなどを備える。例えば、特許文献１には、キャニスタに二つの接続配管を介して接続するポンプを備える燃料蒸気漏れ検出装置が記載されている。

特開２００７−３２５２３号公報

特許文献１に記載の燃料蒸気漏れ検出装置では、二つの接続配管の一方の接続配管を使って燃料タンク内及びキャニスタ内を減圧し、燃料タンク及びキャニスタからの燃料蒸気漏れを検出する。このため、一方の接続配管は、高差圧の条件下でかつ比較的小さい流量の気体が流れるよう形成されている。また、二つの接続配管の他方の接続配管は、キャニスタ内を加圧し、キャニスタ内の燃料蒸気を内燃機関に接続する吸気管に供給する。このため、他方の接続配管は、低差圧の条件下でかつ比較的大きい流量の気体が流れるよう形成されている。圧力損失が異なる二つの接続配管に対して一つのポンプによって気体を移動する場合、圧力損失が大きい一方の接続配管の仕様に合わせてポンプの性能が決定される。このため、圧力損失が小さい他方の接続配管に対して使用するとき、大きな消費電力に関わらず効率的に気体を移動することができない。

本発明の目的は、効率的に流体を移動する回転式ポンプを提供することにある。

本発明は、回転式ポンプであって、ポンプケーシング、区画部材、第１回転部材、第２回転部材、及び、トルク切替手段、を備える。外部と連通する二つの外部連通孔を有するポンプケーシング内を当該二つの外部連通孔に連通する第１空間と第２空間とに区画する区画部材は、第１空間と第２空間とを連通する二つの内部連通孔を有する。第１回転部材は、第１空間に回転可能に収容される。第２回転部材は、第２空間に回転可能に収容される。トルク切替手段は、回転トルクを第１回転部材のみに伝達、または、第１回転部材及び第２回転部材の両方に伝達を切り替えることを特徴とする。また、トルク切替手段は、第１回転部材に挿通されかつ第２回転部材に係合可能に設けられるシャフト、並びに、シャフトを第１回転部材のみに係合または第１回転部材及び第２回転部材の両方に係合するようシャフトを回転駆動する駆動部を有している。シャフトは、第１回転部材に係合する第１シャフト部、及び、第１シャフト部に収容され第２回転部材と係合可能な第２シャフト部とから形成され、第２シャフト部は、シャフトの回転速度が所定の値より速くなると、第１シャフト部から突出し第２回転部材に係合することを特徴とする。

本発明の回転式ポンプでは、ポンプケーシング内で内部連通孔を通って連通している第１空間と第２空間とを有している。第１空間と第２空間は、それぞれ第１回転部材と第２回転部材とを収容している。トルク切替手段が第１回転部材のみに回転トルクを伝達するとき、第１回転部材が回転し、第１空間の流体は二つの外部連通孔を通るよう移動する。また、トルク切替手段が第１回転部材及び第２回転部材の両方に回転トルクを伝達するとき、第１回転部材は第１空間において回転し、第２回転部材は第２空間において回転する。第１回転部材が回転すると第１空間の流体は二つの外部連通孔を通るよう移動する。また、第２回転部材が回転すると第２空間の流体は二つの内部連通孔を通って第１空間に流出入するよう移動する。これにより、トルク切替手段におけるトルクの伝達を切り替えることによって、一つの回転式ポンプにおいて比較的小さい流量の流体を送る場合と比較的大きい流量の流体を送る場合とを選択することができる。したがって、好適な消費電力において効率的に流体を移動することができる。

本発明の第１実施形態による回転式ポンプを用いた蒸発燃料処理装置の概念図である。 本発明の第１実施形態による回転式ポンプの断面図である。 本発明の第１実施形態による回転式ポンプの作用を説明する断面図である。 本発明の第２実施形態による回転式ポンプの断面図である。 本発明の第２実施形態による回転式ポンプの作用を説明する断面図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による回転式ポンプを用いる燃料蒸気漏れ検出装置７を備える蒸発燃料処理装置を図１から図３に示す。
図１に示す蒸発燃料処理装置１は、燃料タンク５、キャニスタ６、燃料蒸気漏れ検出装置７、および、ＥＣＵ８などから構成される。蒸発燃料処理装置１では、燃料タンク５内で発生する蒸発燃料をキャニスタ６が回収する。キャニスタ６は、回収した蒸発燃料をエンジン１０に接続する吸気管１６が形成する吸気通路１６１にパージする。

燃料タンク５は、エンジン１０に供給される燃料を貯留する。燃料タンク５は、第１パージ管１１を介してキャニスタ６と接続する。第１パージ管１１は、燃料タンク５内とキャニスタ６内を連通する第１パージ通路１１１を形成する。

キャニスタ６は、燃料タンク５内で発生する蒸発燃料を回収するキャニスタ吸着材６０１を有する。燃料タンク５内で発生する蒸発燃料は、第１パージ通路１１１を通りキャニスタ吸着材６０１に吸着されることにより回収される。
キャニスタ６は、第２パージ通路１３１を形成する第２パージ管１３を介して吸気管１６と接続する。第２パージ管１３にはパージ弁１４が設けられる。パージ弁１４は電磁弁であり、パージ弁１４の開度が制御されることによってキャニスタ６から吸気通路１６１のスロットル弁１８の下流側に供給される蒸発燃料の量が調整される。

燃料蒸気漏れ検出装置７は、キャニスタ接続通路２１１を形成する「キャニスタ接続通路形成部材」としてのキャニスタ接続管２１を介してキャニスタ６と接続している。燃料蒸気漏れ検出装置７は、燃料タンク５、キャニスタ６、第１パージ管１１及び第２パージ管１３の燃料蒸気漏れを検出する。また、燃料蒸気漏れ検出装置７は、キャニスタ６に回収されている蒸発燃料を吸気管１６に供給するとき、キャニスタ６内を加圧する。燃料蒸気漏れ検出装置７の作用の詳細は後述する。

燃料蒸気漏れ検出装置７は、回転式ポンプ４０、切替弁３０、「圧力検出手段」としての圧力センサ２４、大気フィルタ２３、及び、これらを接続する複数の配管などを有する。

回転式ポンプ４０は、圧力センサ２４が設けられる「圧力検出通路形成部材」としての圧力検出管２５を介して切替弁３０と接続する。回転式ポンプ４０は、圧力検出管２５、切替弁３０、キャニスタ接続管２１、キャニスタ６、および第１パージ管１１を介して燃料タンク５内を減圧する。このとき、圧力検出管２５に設けられる「圧力検出手段」としての圧力センサ２４は、圧力検出管２５が有する圧力検出通路２５１の圧力を検出することによって燃料タンク５内の圧力を検出する。また、回転式ポンプ４０は、大気通路２８及び大気フィルタ２３を介して大気と接続している。回転式ポンプ４０は、圧力検出管２５、切替弁３０、キャニスタ接続管２１を介してキャニスタ６内を加圧する。このとき、キャニスタ吸着材６０１に吸着されている蒸発燃料がキャニスタ吸着材６０１から脱離し、吸気通路１６１に供給される。回転式ポンプ４０の構造の詳細は後述する。

切替弁３０は、ＥＣＵ８からの通電の有無によって、キャニスタ接続通路２１１を大気通路２８１に連通したり、圧力検出通路２５１に連通したりする。具体的には、切替弁３０に電流が供給されていないとき、図１に示すように、切替弁３０はキャニスタ接続通路２１１と大気通路２８１とを連通する。また、切替弁３０に電流が供給されるとき、切替弁３０は、キャニスタ接続通路２１１と圧力検出通路２５１とを連通する。

また、切替弁３０への通電に有無に関わらず、「バイパス通路形成部材」としてのバイパス通路管２６が形成する切替弁バイパス通路２６１を通ってキャニスタ接続通路２１１と圧力検出通路２５１とは連通している。切替弁バイパス通路２６１は、「絞り部」としての基準オリフィス２７を有する。基準オリフィス２７の内径は、燃料タンク５からの燃料蒸気を含む気体の漏れの許容量の上限値となる穴の大きさに対応している。

大気フィルタ２３は、「大気通路形成部材」としての大気通路管２８に設けられている。キャニスタ６のキャニスタ吸着材６０１に蒸発燃料が吸着される場合、回転式ポンプ４０が燃料タンク５内を減圧する場合、または、燃料タンク５内に燃料が供給される場合、燃料タンク５内またはキャニスタ６内の気体が大気フィルタ２３を通って外部の大気に排出される。一方、キャニスタ６に吸着した蒸発燃料を吸気管１６に供給する場合、外部の空気が大気フィルタ２３を通って回転式ポンプ４０または切替弁３０に導入される。このとき、大気フィルタ２３は導入される空気に含まれる異物を回収する。なお、図１中の矢印Ｆ０は燃料蒸気漏れ検出装置７と外部の大気とにおける気体の流れを示している。

ＥＣＵ８は、演算手段としてのＣＰＵ、ならびに、記憶手段としてのＲＡＭおよびＲＯＭ等を有するマイクロコンピュータ等から構成されている。ＥＣＵ８は、燃料蒸気漏れ検出装置７が有する「圧力検出手段」としての圧力センサ２４、回転式ポンプ４０、および、切替弁３０のコイル３０１と電気的に接続する。ＥＣＵ８には、圧力センサ２４が検出する圧力検出通路２５１の圧力に応じた信号が入力される。また、ＥＣＵ８は、回転式ポンプ４０の駆動を制御する信号を出力する。また、ＥＣＵ８は、切替弁３０への通電を制御する。

第１実施形態による回転式ポンプ４０では、その構造に特徴がある。ここでは、図２、３に基づいて、回転式ポンプ４０の詳細な構造を説明する。なお、図２、３には、回転式ポンプ４０が燃料蒸気漏れ検出装置７に設けられるとき、回転式ポンプ４０の内部と連通する通路の方向を示してある。具体的には、紙面の左側は、圧力検出通路２５１と連通する側であり「圧力検出通路方向」とする。また、紙面の右側は、大気通路２８１と連通する側であり「大気通路方向」とする。

回転式ポンプ４０は、内部に収容されている回転部材の回転によって流体を特定の方向に送る容積ポンプであって、例えば、第１実施形態による回転式ポンプ４０は、ベーン式ポンプである。回転式ポンプ４０は、第１筒部材４１、第２筒部材４２、第１平板部材４３１、「区画部材」としての中間部材４３２、第２平板部材４３３、シャフト４５、第１回転部材４６、第２回転部材４７、「逆入力遮断クラッチ」としてのワンウェイクラッチ４８、駆動部４９などを有する。シャフト４５、ワンウェイクラッチ４８、及び、駆動部４９は、特許請求の範囲に記載の「トルク切替手段」に相当する。

第１筒部材４１は、略円筒状に形成される樹脂部材である。第１筒部材４１は、外壁に第１筒部材４１の内部と外部とを連通する二つの外部連通孔４１１、４１２を有する。外部連通孔４１１は、圧力検出通路２５１と連通する。外部連通孔４１２は、大気通路２８１と連通する。

第２筒部材４２は、略円筒状に形成される樹脂製部材である。第２筒部材４２は、内径が第１筒部材４１の内径と同じになるよう形成されている。

第１平板部材４３１は、略平板状に形成されている。第１平板部材４３１は、第１筒部材４１の第２筒部材４２が設けられる側とは反対側の端部に接続している。第１平板部材４３１の中心からずれた位置には、シャフト４５が挿通される挿通孔４３４が形成されている。

第２平板部材４３３は、略平板状に形成されている。第２平板部材４３３は、第２筒部材４２の第１筒部材４１が設けられる側とは反対側の端部に接続している。第２平板部材４３３の中心からずれた位置には、シャフト４５の端部を軸受けする軸受け４３８が形成されている。

中間部材４３２は、略平板状に形成されている。中間部材４３２は、第１筒部材４１と第２筒部材４２との間に設けられ、第１筒部材４１、第２筒部材４２、第１平板部材４３１、及び、第２平板部材４３３により形成されるポンプケーシング４００を、第１筒部材４１、第１平板部材４３１、及び、中間部材４３２により形成される第１空間４１０と第２筒部材４２、第２平板部材４３３、及び、中間部材４３２により形成される第２空間４２０とに区画する。

また、中間部材４３２は、中間部材４３２の中心を挟んだ位置に二つの内部連通孔４３５、４３６を有する。内部連通孔４３５、４３６は、それぞれ独立して第１空間４１０と第２空間４２０とを連通する。中間部材４３２の中心からずれた位置にはシャフト４５が挿通される挿通孔４３７が形成されている。

複数の締結部材４４は、図２に示すように、第１平板部材４３１、第１筒部４１、中間部材４３２、第２筒部材４２、第２平板部材４３３をそれぞれの径方向外側において締結する。

シャフト４５は、略棒状に形成されている。シャフト４５は、第１平板部材４３１の挿通孔４３４、中間部材４３２の挿通孔４３７に挿通されている。一方の端部は、第１平板部材４３１の外部側に設けられる駆動部４９に接続している。他方の端部は、第２平板部材４３３の軸受け４３８に回転可能に支持されている。

第１回転部材４６は、第１空間４１０に収容されている。第１回転部材４６は、ロータ４６１、複数のベーン４６２などから構成されている。
ロータ４６１は、シャフト４５と係合しており、シャフト４５の回転にあわせて回転可能に設けられている。
ベーン４６２は、ロータ４６１が有する複数の溝４６３に径方向に移動可能に収容されている。ロータ４６１が回転すると、ベーン４６２は、遠心力によって第１筒部材４１の内壁に摺動しつつシャフト４５と同じ方向に回転する。

第２回転部材４７は、第２空間４２０に収容されている。第２回転部材４７は、ロータ４７１、複数のベーン４７２などから構成されている。

ロータ４７１は、後述するワンウェイクラッチ４８を介してシャフト４５に接続している。ロータ４７１は、シャフト４５が「一方の方向」としての紙面の上側から視て時計周りに回転するとき、ワンウェイクラッチ４８によってシャフト４５の回転トルクが伝達され、時計周りに回転する。一方、シャフト４５が「他方の方向」としての紙面の上側から視て反時計周りに回転するとき、ワンウェイクラッチ４８によってシャフト４５の回転トルクの伝達が遮断され、ロータ４７１は回転しない

ベーン４７２は、ロータ４７１が有する複数の溝４７３に径方向に移動可能に収容されている。ベーン４７２は、ロータ４７１が回転すると、遠心力によって第２筒部材４２の内壁に摺動しつつシャフト４５と同じ方向に回転する。

駆動部４９は、ＥＣＵ８からの入力に応じて、シャフト４５を時計周りまたは反時計周りに回転する駆動力を発生する。

次に第１実施形態の燃料蒸気漏れ検出装置７の作用を説明する。
燃料蒸気漏れ検出装置７の一つの作用として、回転式ポンプ４０によって燃料タンク５内やキャニスタ６内などを減圧し、燃料タンク５やキャニスタ６などの燃料蒸気漏れを検出する。以下にその詳細を示す。

車両に搭載されたエンジン１０の運転が停止されてから所定の期間が経過すると、ＥＣＵ８が図示しないソークタイマで起動される。最初に、車両が駐車されている高度による誤差を補正するため、大気圧の検出が行われる。コイル３０１に通電していないとき、大気通路２８１は、切替弁３０を通してキャニスタ接続通路２１１と連通している。また、キャニスタ接続通路２１１は、切替弁バイパス通路２６１を通って圧力検出通路２５１に連通している。すなわち、圧力検出通路２５１は、大気と連通している。これにより、圧力検出管２５に設置される圧力センサ２４により大気圧が検出される。大気圧の検出が完了すると、ＥＣＵ８は検出された圧力から車両が駐車されている場所の高度を算定する。

次に、回転式ポンプ４０に通電する。このとき、駆動部４９は、図２に示すように、シャフト４５を反時計周り（矢印Ｒ１１の方向）に回転する。シャフト４５が反時計周りに回転すると、第１空間４１０に収容されている第１回転部材４６は反時計周りに回転する。一方、第２空間４２０に収容されている第２回転部材４７はワンウェイクラッチ４８によってシャフト４５の回転トルクが伝達されないため、回転しない。これにより、第１空間４１０の空気は、大気通路方向に送られる。したがって、図２の矢印Ｆ１１、Ｆ１２に示すように、圧力検出通路２５１側から大気通路２８１側に気体が流れ、圧力検出通路２５１が減圧される。圧力検出通路２５１が減圧されると、大気通路２８１、切替弁３０、キャニスタ接続通路２１１、及び、切替弁バイパス通路２６１を経由して大気が圧力検出通路２５１へ流入する。圧力検出通路２５１に流入する空気は基準オリフィス２７によって絞られるため、圧力検出通路２５１の圧力は低くなる。圧力検出通路２５１の圧力は、基準オリフィス２７の開口面積に対応する所定の圧力まで低下した後、一定となる。検出される圧力検出通路２５１の圧力は基準圧力として記録される。

基準圧力が検出されると、切替弁３０のコイル３０１に通電される。これにより、切替弁３０は、キャニスタ接続通路２１１と大気通路２８１とを遮断し、キャニスタ接続通路２１１と圧力検出通路２５１とを連通するよう切り替えられる。キャニスタ接続通路２１１と圧力検出通路２５１とが連通すると、燃料タンク５は圧力検出通路２５１と連通し、圧力検出通路２５１の圧力は燃料タンク５と同一になる。

キャニスタ接続通路２１１と圧力検出通路２５１とが連通するとシャフト４５が矢印Ｒ１１の方向に回転している回転式ポンプ４０によって燃料タンク５の内部は減圧される。

回転式ポンプ４０の作動の継続によって、圧力検出通路２５１、すなわち、燃料タンク５の内部の圧力が先に検出した基準圧力よりも低下する場合、燃料タンク５からの燃料蒸気を含む気体の漏れは許容量以下であると判断される。すなわち、燃料タンク５の内部の圧力が基準圧力よりも低下する場合、燃料タンク５の外部から内部へ空気の侵入がないか、または侵入する空気が基準オリフィス２７を通過可能な流量以下である。そのため、燃料タンク５の気密は十分に確保されていると判断される。

一方、燃料タンク５の内部の圧力が基準圧力まで低下しない場合、燃料タンク５からの燃料蒸気を含む気体の漏れが許容量を超過していると判断される。すなわち、燃料タンク５の内部の圧力が基準圧力まで低下しない場合、燃料タンク５の内部の減圧にともなって燃料タンク５には外部から空気が侵入していると考えられる。これにより、燃料タンク５の気密は十分に確保されていないと判断される。

燃料タンク５の気密の判断が完了すると、切替弁３０への通電を停止し再度基準圧力を確認した後、回転式ポンプ４０への通電を停止する。ＥＣＵ８は、圧力検出通路２５１の圧力が大気圧に回復したことを検出した後、圧力センサ２４の作動を停止させ、燃料蒸気漏れ検出処理を終了する。

また、燃料蒸気漏れ検出装置７のもう一つの作用として、キャニスタ６のキャニスタ吸着材６０１に吸着されている燃料蒸気を吸気管１６に供給する。以下にその詳細を示す。

車両が走行しているとき、切替弁３０のコイル３０１及び回転式ポンプ４０に通電する。これにより、切替弁３０は、キャニスタ接続通路２１１と大気通路２８１とを遮断し、キャニスタ接続通路２１１と圧力検出通路２５１とを連通するよう切り替えられる。また、回転式ポンプ４０では、駆動部４９が図３の矢印Ｒ１２に示すように、シャフト４５を時計周りに回転する。シャフト４５が時計周りに回転すると、第１空間４１０に収容されている第１回転部材４６は時計周りに回転する。また、第２空間４２０に収容されている第２回転部材４７は、ワンウェイクラッチ４８によって時計周りの回転トルクが伝達され、時計周りに回転する。第２回転部材４７が回転すると、内部連通孔４３６を通って第１空間４１０の流体が第２空間４２０に流入し（矢印Ｆ１５）、内部連通孔４３５を通って第１空間４１０に流出する（矢印Ｆ１６）。これにより、第１空間４１０及び第２空間４２０の空気は、圧力検出通路方向に流れる。したがって、図３の矢印Ｆ１３、Ｆ１４に示すように、大気通路２８１側から圧力検出通路２５１側に空気が流れ、圧力検出通路２５１が加圧される。圧力検出通路２５１の加圧によって、切替弁３０、及び、キャニスタ接続通路２１１を経由して空気がキャニスタ６内へ流入する。キャニスタ６内では、キャニスタ吸着材６０１に吸着されている蒸発燃料が回転式ポンプ４０によって流入した空気に同伴され、第２パージ通路１３１を通って吸気管１６に供給される。

第１実施形態による回転式ポンプ４０では、内部を第１空間４１０及び第２空間４２０の二つの空間に区画し、それぞれの空間にロータ及び複数のベーンから構成される第１回転部材４６及び第２回転部材４７を収容している。シャフト４５が反時計回りに回転するとき、第１回転部材４６のみ反時計回りに回転し、第２回転部材４７は、ワンウェイクラッチ４８によって回転しない。これにより、回転式ポンプ４０は、比較的小さい流量の気体を燃料タンク５などの内部から大気に送る。また、シャフト４５が時計回りに回転するとき、第１回転部材４６及び第２回転部材４７の両方が時計回りに回転する。これにより、回転式ポンプ４０は、比較的大きい流量の気体を大気からキャニスタ６内に送る。

第１実施形態による回転式ポンプ４０は、蒸発燃料処理装置１の作動内容に応じて単位時間当たりに移動可能な気体の体積を変更する。具体的には、燃料タンク５やキャニスタ６などの燃料蒸気漏れ検出処理を行うとき、比較的大きい差圧条件下で気体を移動させるため比較的小さな体積の気体を移動させることができるよう第１回転部材４６のみを回転させる。また、キャニスタ吸着材６０１に吸着されている蒸発燃料を吸気管１６に供給するとき、比較的小さい差圧条件下で気体を移動させるため比較的大きな体積の気体を移動させることができるよう第１回転部材４６及び第２回転部材４７を回転させる。これにより、回転式ポンプ４０に作用する負荷に応じて単位時間当たりに移動可能な気体の体積を変更することができる。したがって、効率的に燃料タンク５内やキャニスタ６内などを加圧または減圧することができる。

また、従来、圧力損失が異なる複数の配管に対して効率的に加圧または減圧する場合、圧力損失の大きさに応じて性能が異なる複数のポンプを備える必要があった。しかしながら、複数のポンプを備えるため製造コストが増大するだけでなく、装置の構成が複雑になるおそれがあった。
第１実施形態による回転式ポンプ４０では、二つの回転部材をそれぞれ収容する二つの空間を組み合わせることによって、圧力損失が異なる複数の配管に対して適した流量の気体を送ることができる。これにより、一つのポンプによって複数のポンプの機能を担うことができ、製造コストを低減できる。また、装置の構成を簡単にすることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態による回転式ポンプを図４、５に基づいて説明する。第２実施形態は、第１実施形態と異なり、シャフトの形状及び第２回転部材のロータの形状が異なる。なお、第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

蒸発燃料処理装置に用いられる第２実施形態による回転式ポンプ５０は、図４に示すように、第１筒部材４１、第２筒部材４２、第１平板部材４３１、中間部材４３２、第２平板部材４３３、シャフト５５、第１回転部材４６、第２回転部材５７、駆動部５９などを有する。回転式ポンプ５０を用いる蒸発燃料処理装置では、燃料タンク５内やキャニスタ６内などを加圧または減圧することによって、燃料タンク５などの燃料蒸気漏れを検出する。シャフト５５、及び、駆動部５９は、特許請求の範囲に記載の「トルク切替手段」に相当する。

シャフト５５は、第１シャフト部５５１、及び、第２シャフト部５５２から形成されている。シャフト５５は、第１平板部材４３１の挿通孔４３４、中間部材４３２の挿通孔４３７に挿通されている。

第１シャフト部５５１は、有底筒状に形成されている。一方の端部は、第１平板部材４３１の外部側に設けられる駆動部５９に接続している。一方の端部の反対側には、開口５５３を有する凹部５５４を有する。第１シャフト部５５１は、第１回転部材４６のロータ４６１に係合している。第１シャフト部５５１が回転すると、ロータ４６１は第１シャフト部５５１の回転方向と同じ方向に回転する。

第２シャフト部５５２は、略柱状に形成されている。第２シャフト部５５２は、外径が第１シャフト部５５１に比べ外径が小さくなるよう形成され、第１シャフト部５５１内に収容されている。第２シャフト部５５２は、第１シャフト部５５１に対して軸方向に往復移動可能に設けられている。

第２回転部材５７は、第２空間４２０に収容されている。第２回転部材５７は、ロータ５７１、複数のベーン５７２などから構成されている。

ロータ５７１は、略中央に第２シャフト部５５２が挿通可能な挿通孔５７４を有している。挿通孔５７４に第２シャフト部５５２が挿通されると、ロータ５７１と第２シャフト部５５２とは係合する。ロータ５７１と第２シャフト部５５２とが係合すると、ロータ５７１は、第２シャフト部５５２の回転方向と同じ方向に回転する。
ベーン５７２は、ロータ５７１が有する複数の溝５７３に径方向に移動可能に収容されている。ベーン５７２は、ロータ５７１が回転すると、遠心力によって第２筒部材４２の内壁に摺動しつつ第２シャフト部５５２と同じ方向に回転する。

駆動部５９は、ＥＣＵ８からの入力に応じて、シャフト５５を紙面の上側から視て時計周りまたは反時計周りに回転する駆動力を発生する。駆動部５９は、シャフト５５の回転速度を変更することが可能である。

回転式ポンプ５０を用いる蒸発燃料処理装置では、燃料タンク５内やキャニスタ６内などを減圧することによって燃料タンク５などの燃料蒸気漏れを検出する場合、回転式ポンプ５０の駆動部５９が比較的低速でシャフト５５を図４に示す矢印Ｒ２１の方向に回転する。シャフト５５を比較的低速で回転すると、第１シャフト部５５１のみが第１回転部材５６のロータ５６１に係合するため、第１回転部材５６のみ回転する。これにより、第１空間４１０の空気は、大気通路方向に送られる。したがって、図４の矢印Ｆ２１、Ｆ２２に示すように、圧力検出通路２５１側から大気通路２８１側に気体が流れ、圧力検出通路２５１が減圧される。燃料タンク５内やキャニスタ６内などを減圧することによって燃料タンク５などの燃料蒸気漏れを検出する方法は、第１実施形態と同様である。

また、燃料タンク５内やキャニスタ６内などを加圧することによって燃料タンク５などの燃料蒸気漏れを検出する場合、回転式ポンプ５０の駆動部５９が比較的低速でシャフト５５を図４に示す矢印Ｒ２１とは反対の方向に回転する。シャフト５５を比較的低速で回転すると、第１シャフト部５５１のみが第１回転部材５６のロータ５６１に係合するため、第１回転部材５６のみ回転する。これにより、第１空間４１０の空気は、燃料通路方向に送られる。したがって、大気通路２８１側から圧力検出通路２５１側に気体が流れ、圧力検出通路２５１が加圧される。圧力検出通路２５１が加圧されると、切替弁バイパス通路２６１、キャニスタ接続通路２１１、切替弁３０、及び、大気通路２８１を経由して気体が大気へ流出する。大気に流出する空気は基準オリフィス２７によって絞られるため、圧力検出通路２５１の圧力は高くなる。圧力検出通路２５１の圧力は、基準オリフィス２７の開口面積に対応する所定の圧力まで高くなった後、一定となる。検出される圧力検出通路２５１の圧力は基準圧力として記録される。

基準圧力が検出されると、切替弁３０のコイル３０１に通電されると、燃料タンク５は圧力検出通路２５１と連通し、圧力検出通路２５１の圧力は燃料タンク５と同一になる。
回転式ポンプ５０の作動の継続によって、燃料タンク５の内部の圧力が先に検出した基準圧力よりも高くなる場合、燃料タンク５からの燃料蒸気を含む気体の漏れは許容量以下であると判断される。すなわち、燃料タンク５の気密は十分に確保されていると判断される。一方、燃料タンク５の内部の圧力が基準圧力まで高くならない場合、燃料タンク５からの燃料蒸気を含む気体の漏れが許容量を超過していると判断される。すなわち、燃料タンク５の気密は十分に確保されていないと判断される。

また、キャニスタ６内を加圧しキャニスタ吸着材６０１に吸着されている燃料蒸気を吸気管１６に供給する場合、回転式ポンプ５０の駆動部５９が比較的高速でシャフト５５を図５に示す矢印Ｒ２２の方向に回転する。シャフト５５が比較的高速で回転すると、第２シャフト部５５２が駆動部５９とは反対の方向に移動し、第２回転部材５７のロータ５７１に係合する。これにより、第１回転部材４６及び第２回転部材５７の両方が回転する。第２回転部材５７が回転すると、内部連通孔４３６を通って第１空間４１０の流体が第２空間４２０に流入し（矢印Ｆ２５）、内部連通孔４３５を通って第１空間４１０に流出する（矢印Ｆ２６）。これにより、第１空間４１０及び第２空間４２０の空気は、圧力検出通路方向に流れる。したがって、図５の矢印Ｆ２３、Ｆ２４に示すように、大気通路２８１側から圧力検出通路２５１側に空気が流れ、圧力検出通路２５１が加圧される。

第２実施形態による回転式ポンプ５０では、駆動部５９がシャフト５５を回転する回転速度によってシャフト５５が係合する回転部材が切り替えられる。これにより、回転式ポンプ５０に作用する負荷に応じて単位時間当たりに移動可能な気体の体積を変更することができる。したがって、第２実施形態による回転式ポンプ５０は、第１実施形態と同じ効果を奏する。

（他の実施形態）
（ア）上述の実施形態では、回転式ポンプは、蒸発燃料処理装置が備える燃料蒸気漏れ検出装置に用いられるとした。しかしながら、回転式ポンプが用いられる装置はこれに限定されない。異なる圧力損失の配管に対して減圧または加圧する装置に用いられてもよい。

（イ）上述の実施形態では、回転式ポンプは、気体を移動するために用いられるとした。しかしながら、回転式ポンプは液体を移動するために用いられてもよい。

（ウ）第１実施形態では、「トルク切替手段」としてワンウェイクラッチを備えるとした。また、第２実施形態では、「トルク切替手段」として回転速度によって延び縮みするシャフトを備えるとした。しかしながら、「トルク切替手段」の構成はこれに限定されない。

以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲の種々の形態で実施可能である。

４０、５０ ・・・回転式ポンプ、
４００ ・・・ポンプケーシング、
４１０ ・・・第１空間、
４１１、４１２ ・・・外部連通孔、
４２０ ・・・第２空間、
４３２ ・・・中間部材（区画部材）、
４３６、４３７ ・・・内部連通孔、
４５、５５ ・・・シャフト（トルク切替手段）、
４６ ・・・第１回転部材、
４７、５７ ・・・第２回転部材、
４８ ・・・ワンウェイクラッチ（逆入力遮断クラッチ、トルク切替手段）、
４９、５９ ・・・駆動部（トルク切替手段）。

Claims (3)

1. 外部と連通する二つの外部連通孔（４１１、４１２）を有するポンプケーシング（４００）と、
   前記ポンプケーシング内を前記二つの外部連通孔に連通する第１空間（４１０）と第２空間（４２０）とに区画し、前記第１空間と前記第２空間とを連通する二つの内部連通孔（４３５、４３６）を有する区画部材（４３２）と、
   前記第１空間に回転可能に収容される第１回転部材（４６）と、
   前記第２空間に回転可能に収容される第２回転部材（４７）と、
   回転トルクを前記第１回転部材のみに伝達または前記第１回転部材及び前記第２回転部材の両方に伝達を切り替えるトルク切替手段（５５、５９）と、
   を備え、
   前記トルク切替手段は、前記第１回転部材に挿通されかつ前記第２回転部材に係合可能に設けられるシャフト（５５）、並びに、前記シャフトを前記第１回転部材のみに係合または前記第１回転部材及び前記第２回転部材の両方に係合するよう前記シャフトを回転駆動する駆動部（５９）を有し、
   前記シャフトは、前記第１回転部材に係合する第１シャフト部（５５１）、及び、前記第１シャフト部に収容され前記第２回転部材と係合可能な第２シャフト部（５５２）とから形成され、
   前記第２シャフト部は、前記シャフトの回転速度が所定の値より速くなると、前記第１シャフト部から突出し前記第２回転部材に係合することを特徴とする回転式ポンプ（５０）。
2. 燃料タンク（５）および前記燃料タンク内の燃料蒸気を吸着するキャニスタ（６）の燃料蒸気漏れを検出する燃料蒸気漏れ検出装置（７）であって、
   前記キャニスタに連通するキャニスタ接続通路（２１１）を形成するキャニスタ接続通路形成部材（２１）と、
   大気と連通する大気通路（２８）を形成する大気通路形成部材（２８）と、
   前記キャニスタ接続通路に連通可能な圧力検出通路（２５１）を形成する圧力検出通路形成部材（２５）と、
   前記キャニスタ接続通路を前記圧力検出通路に連通または前記大気通路に連通を選択的に切替可能な切替弁（３０）と、
   前記切替弁が前記キャニスタ接続通路と前記圧力検出通路とを連通するとき前記燃料タンク内および前記キャニスタ内を加圧または減圧し、前記キャニスタ内の燃料蒸気を内燃機関（１０）に接続する吸気通路（１６１）に供給するとき前記キャニスタ内を加圧する請求項１に記載の回転式ポンプと、
   前記切替弁をバイパスし、前記キャニスタ接続通路と前記圧力検出通路とを連通する切替弁バイパス通路（２６１）を形成するバイパス通路形成部材（２６）と、
   前記バイパス通路形成部材に設けられる絞り部（２７）と、
   前記圧力検出通路の圧力を検出し、検出される前記圧力検出通路の圧力に応じた信号を出力する圧力検出手段（２４）と、
   を備えることを特徴とする燃料蒸気漏れ検出装置。
3. 燃料タンク（５）および前記燃料タンク内の燃料蒸気を吸着するキャニスタ（６）の燃料蒸気漏れを検出する燃料蒸気漏れ検出装置（７）であって、
   前記キャニスタに連通するキャニスタ接続通路（２１１）を形成するキャニスタ接続通路形成部材（２１）と、
   大気と連通する大気通路（２８）を形成する大気通路形成部材（２８）と、
   前記キャニスタ接続通路に連通可能な圧力検出通路（２５１）を形成する圧力検出通路形成部材（２５）と、
   前記キャニスタ接続通路を前記圧力検出通路に連通または前記大気通路に連通を選択的に切替可能な切替弁（３０）と、
   外部と連通する二つの外部連通孔（４１１、４１２）を有するポンプケーシング（４００）、前記ポンプケーシング内を前記二つの外部連通孔に連通する第１空間（４１０）と第２空間（４２０）とに区画し前記第１空間と前記第２空間とを連通する二つの内部連通孔（４３５、４３６）を有する区画部材（４３２）、前記第１空間に回転可能に収容される第１回転部材（４６）、前記第２空間に回転可能に収容される第２回転部材（４７）、並びに、回転トルクを前記第１回転部材のみに伝達または前記第１回転部材及び前記第２回転部材の両方に伝達を切り替えるトルク切替手段（４５、４８、４９）を有し、前記切替弁が前記キャニスタ接続通路と前記圧力検出通路とを連通するとき前記燃料タンク内および前記キャニスタ内を減圧し、前記キャニスタ内の燃料蒸気を内燃機関（１０）に接続する吸気通路（１６１）に供給するとき前記キャニスタ内を加圧する回転式ポンプと、
   前記切替弁をバイパスし、前記キャニスタ接続通路と前記圧力検出通路とを連通する切替弁バイパス通路（２６１）を形成するバイパス通路形成部材（２６）と、
   前記バイパス通路形成部材に設けられる絞り部（２７）と、
   前記圧力検出通路の圧力を検出し、検出される前記圧力検出通路の圧力に応じた信号を出力する圧力検出手段（２４）と、
   を備え、
   前記トルク切替手段は、前記第１回転部材及び前記第２回転部材に挿通されるシャフト（４５）、前記シャフトと前記第２回転部材との間に設けられ前記シャフトの一方の方向の回転を前記第２回転部材に伝達し前記シャフトの他方の方向の回転を前記第２回転部材に伝達されることを防止する逆入力遮断クラッチ（４８）、並びに、前記シャフトを回転駆動する駆動部（４９）を有することを特徴とする燃料蒸気漏れ検出装置。

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