JP6201819B2 - バキュームポンプの取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、バキュームポンプの取付構造に関する。

ブレーキブースター等の車載用負圧装置に供される負圧を発生するためのバキュームポンプとして、エンジンのカムシャフトの回転により駆動されるものがある。そして、特許文献１には、こうしたバキュームポンプを、カムシャフトを軸支するカムハウジングに取り付けることが記載されている。

また、特許文献２に見られるように、上記のようなバキュームポンプでは、ポンプ内の気密性を高めて駆動トルクを軽減するため、その空気吐出口にリードバルブを設置するとともに、そのリードバルブの過剰開きを防止するためのバルブストッパーが設けられることがある。

特開２００９−０８５１１９号公報 特開２００９−２６４２４３号公報

ところで、バキュームポンプにおけるカムハウジング側の端面に、上記のようなリードバルブを設けた場合、バキュームポンプにおけるカムハウジングとの締結面からバルブストッパーが突出することがある。こうした場合、バキュームポンプをカムハウジングに組み付ける際に、バルブストッパーがカムハウジングに当たり、そのときの衝撃で変形する虞がある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、カムハウジングへのバキュームポンプの組み付け時に、カムハウジングとの衝突でバルブストッパーが変形することを好適に抑制することのできるバキュームポンプの取付構造を提供することにある。

上記課題を解決するバキュームポンプの取付構造は、カムシャフトを軸支するカムハウジングと、カムシャフトに回転軸が連結された状態でそのカムハウジングに締結されるバキュームポンプと、を有する。また、同取付構造のバキュームポンプは、そのカムハウジングとの締結面よりもカムハウジング側に突出するバルブストッパーが、バキュームポンプにおけるカムハウジングとの締結部分に設けられている。そして、そのバルブストッパーは、カムハウジングにおけるバキュームポンプ側の端面に形成されたストッパー収容用の凹部内に収容される。

こうした取付構造では、カムハウジングへの組み付けに際して、バキュームポンプの位置がずれていると、バルブストッパーがストッパー収容用の凹部内に収まらずにカムハウジングに当ってしまい、そのときの衝撃でバルブストッパーが変形する虞がある。そこで、上記取付構造では、こうした組み付け時のバルブストッパーの衝突を抑制するため、下記のような突起を設けている。なお、以下では、バキュームポンプおよびカムハウジングの一方および他方をそれぞれ、第１締結対象および第２締結対象と記載する。

すなわち、上記取付構造では、第１締結対象における第２締結対象との締結面よりも第２締結対象側に突出する突起を、第１締結対象における第２締結対象との締結部分に設けるようにしている。この突起は、第２締結対象における第１締結対象側の端面に形成された突起収容用凹部の内部に収容される。また、この突起は、第１締結対象における第２締結対象との締結面からの突出量が、バキュームポンプにおけるカムハウジングとの締結面からのバルブストッパーの突出量よりも大きくされている。また、ストッパー収容用の凹部とバルブストッパーとの間には隙間が空いているとともに、突起収容用の凹部と突起との間には隙間が空いており、カムハウジングにバキュームポンプを仮組付けした状態において、突起収容用の凹部内での突起の変位により許容されるカムハウジングに対するバキュームポンプの回転軸の軸回り方向の回動範囲は、ストッパー収容用の凹部内でのバルブストッパーの変位により許容される同回動範囲よりも小さい。

こうした取付構造では、バルブストッパーがカムハウジングの締結面に当たるよりも前に、締結面からの突出量がより大きくされた突起が締結相手の締結面に当たる。そのため、バルブストッパーとカムハウジングの締結面との衝突が避けられたり、あるいは衝突が生じてもそのときのバルブストッパーが受ける衝撃が弱められたりするようになる。したがって、上記バキュームポンプの取付構造では、カムハウジングへのバキュームポンプの組み付け時に、カムハウジングとの衝突でバルブストッパーが変形することが好適に抑制されるようになる。

バキュームポンプの取付構造の一実施形態の平面構造を、カムハウジングを透過して示した図。 図１の取付構造に設けられたバキュームポンプの、カムハウジング側から見た平面図。 図２のバキュームポンプにおける締結面および突起の位置関係を示す図。 図２の４−４線に沿ったバキュームポンプの断面図。 図４の領域５の拡大断面図。 図１の取付構造に設けられたカムハウジングの、バキュームポンプ側から見た平面図。 凹部内でのバルブストッパーおよび突起の可動範囲を示す図。

以下、バキュームポンプの取付構造の一実施形態を、図１〜図７を参照して詳細に説明する。本実施形態の取付構造が適用されるバキュームポンプは、ブレーキブースターなどの車載用負圧装置に供される負圧を発生するためのもので、内燃機関のシリンダーヘッド内に設置される。

図１に示すように、バキュームポンプ１０は、複数（本実施形態では４本）のボルト１１によって、内燃機関のシリンダーヘッド内に設置されたカムハウジング１２に締結されている。カムハウジング１２には、カムシャフト１３の一端が軸支されている。バキュームポンプ１０の回転軸１４の先端には、ホゾ状の凸継手部１６が形成されている。この凸継手部１６は、カムシャフト１３の端部に形成された溝状の凹継手部１５に係合される。そして、これら凹継手部１５および凸継手部１６の係合により、バキュームポンプ１０の回転軸１４は、カムシャフト１３と一体回転可能に連結されている。

図２に、カムハウジング１２側から見たバキュームポンプ１０の平面構造を示す。同図に示すように、バキュームポンプ１０の図中左右の両端部には、上記ボルト１１がそれぞれ挿入されるボルト孔１７が、図中上下方向に並んで２つずつ形成されている。

また、バキュームポンプ１０におけるカムハウジング１２との締結部分には、リードバルブ１８およびバルブストッパー１９が設けられている。詳しくは、リードバルブ１８およびバルブストッパー１９は、バキュームポンプ１０のカムハウジング１２側の端面における回転軸１４の周りの部分に設置されている。リードバルブ１８は、リーフスプリングとして構成され、バキュームポンプ１０が吸引した空気を吐出する空気吐出口を開閉する。また、バルブストッパー１９は、リードバルブ１８のカムハウジング１２側に、同リードバルブ１８に重ねて設置され、リードバルブ１８の過剰開きを防止するための抑え板として機能する。

一方、バキュームポンプ１０におけるカムハウジング１２との締結部分には、突起２０が形成されてもいる。突起２０は、回転軸１４から見てバルブストッパー１９よりも外周側の部分に設けられ、カムハウジング１２側に突出するように形成されている。

なお、同図２および後述の図３には、バキュームポンプ１０におけるカムハウジング１２との締結面がハッチングで示されている。同図に示すように、このバキュームポンプ１０では、そのカムハウジング１２側の端面における、回転軸１４、リードバルブ１８、バルブストッパー１９の周囲の部分と、各ボルト孔１７の周囲の部分とが、カムハウジング１２の締結面とされている。締結面は、フライス加工や旋盤加工によって、他の部位よりも高い平滑度に仕上げられている。

図３に示されるように、バキュームポンプ１０におけるカムハウジング１２との締結面は、回転軸１４の軸心Ｏを中心とする２つの円環Ｃ１，Ｃ２内に位置されている。一方、突起２０はそれら円環Ｃ１、Ｃ２の間の部分に位置されている。そのため、上記のような締結面の表面加工における加工パスの設定が容易となっている。

図４は、図２の４−４線に沿ったバキュームポンプ１０の断面構造を示している。また、図５は、図４の領域５におけるバキュームポンプ１０の拡大断面構造を示している。これら図に示されるように、バキュームポンプ１０におけるカムハウジング１２との締結面からの上記突起２０の突出量Ｈ１は、同締結面からのバルブストッパー１９の突出量Ｈ２よりも大きくされている。

図６に、バキュームポンプ１０側から見たカムハウジング１２の平面構造を示す。なお、同図には、カムハウジング１２におけるバキュームポンプ１０との締結面がハッチングで示されている。

同図に示すように、カムハウジング１２には、バキュームポンプ１０の回転軸１４が挿入される軸孔２１が形成されている。また、カムハウジング１２にあって、締結されたバキュームポンプ１０の各ボルト孔１７に対向する位置には、ボルト１１をネジ止めするためのネジ穴２２がそれぞれ形成されている。

さらに、カムハウジング１２のバキュームポンプ１０側の端面にあって、締結されたバキュームポンプ１０のバルブストッパー１９に対向する部分には、同バルブストッパー１９を収容するためのストッパー収容用の凹部２３が形成されている。また、カムハウジング１２のバキュームポンプ１０側の端面にあって、締結されたバキュームポンプ１０の突起２０に対向する部分には、同突起２０を収容するための突起収容用の凹部２４が形成されている。

図７に示すように、ストッパー収容用の凹部２３とバルブストッパー１９との間、および突起収容用の凹部２４と突起２０との間には、図中上下にそれぞれ隙間が空いている。回転軸１４の軸回り方向におけるバルブストッパー１９とストッパー収容用の凹部２３との隙間は、図中時計回り方向に角度θ１分、図中反時計回り方向に角度θ２分となっている。一方、回転軸１４の軸回り方向における突起２０と突起収容用の凹部２４との隙間は、図中時計回り方向に角度θ３分、図中反時計回り方向に角度θ４分となっている。本実施形態では、ストッパー収容用の凹部２３および突起収容用の凹部２４は、角度θ１よりも角度θ３が小さく、かつ角度θ２よりも角度θ４が小さくなるように形成されている。すなわち、ボルト１１をネジ止めする前の仮組付けの状態において、突起収容用の凹部２４内での突起２０の変位により許容される、カムハウジング１２に対するバキュームポンプ１０の回動範囲は、ストッパー収容用の凹部２３内でのバルブストッパー１９の変位により許容される、同回動範囲よりも小さくされている。なお、角度θ１〜θ４は、回転軸１４の軸回りの角度を示している。

次に、以上説明した本実施形態の作用を説明する。
カムハウジング１２へのバキュームポンプ１０の組み付けは、以下の工程１〜工程４の順に行われる。

（工程１）カムシャフト１３の凹継手部１５に噛み合うように、凸継手部１６の向きを合わせる。
（工程２）凸継手部１６が凹継手部１５に係合させるまで、カムハウジング１２の軸孔２１にバキュームポンプ１０の回転軸１４を更に差し込む。

（工程３）軸孔２１に差し込まれた回転軸１４を中心としてバキュームポンプ１０を回転させて、ボルト孔１７の位置が対応するネジ穴２２の位置に合わせる。
（工程４）各ボルト孔１７を通して各ネジ穴２２にそれぞれボルト１１をネジ止めする。

こうした組み付けに際して、上記工程１での凸継手部１６の向き合せの結果によっては、工程２での回転軸１４の差し込みに際して、バルブストッパー１９がストッパー収容用の凹部２３内に収まらないことがある。このとき、バルブストッパー１９がカムハウジング１２に当ってしまうと、そのときの衝撃でバルブストッパー１９が変形する虞がある。

その点、本実施形態では、バキュームポンプ１０の締結面からのバルブストッパー１９の突出量Ｈ２よりも同締結面からの突出量Ｈ１が大きい突起２０がバキュームポンプ１０に設けられている。また、突起収容用の凹部２４内での突起２０の変位により許容される、カムハウジング１２に対するバキュームポンプ１０の回動範囲が、ストッパー収容用の凹部２３内でのバルブストッパー１９の変位により許容される、同回動範囲よりも小さくされている。そのため、本実施形態では、バルブストッパー１９がカムハウジング１２に当たるよりも前に、突起２０がカムハウジング１２に当たるようになり、上記のような組み付け時のバルブストッパー１９の衝突が回避される。

なお、こうした本実施形態では、バキュームポンプ１０が第１締結対象に対応する構成となっている。また、カムハウジング１２が第２締結対象に対応する構成となっている。
以上説明した本実施形態のバキュームポンプの取付構造によれば、以下の効果を奏することができる。

（１）本実施形態では、バキュームポンプ１０におけるカムハウジング１２との締結面からのバルブストッパー１９の突出量Ｈ２よりも同締結面からの突出量Ｈ１が大きい突起２０がバキュームポンプ１０に設けられている。そのため、カムハウジング１２の締結面にバルブストッパー１９が突き当たるよりも前に、同締結面に突起２０が突き当たるようになり、締結面へのバルブストッパー１９の衝突が抑制されるようになる。したがって、カムハウジング１２へのバキュームポンプ１０の組み付け時に、カムハウジング１２との衝突でバルブストッパー１９が変形することを好適に抑制できる。

（２）本実施形態では、突起収容用の凹部２４内での突起２０の変位により許容される、カムハウジング１２に対するバキュームポンプ１０の回動範囲が、ストッパー収容用の凹部２３内でのバルブストッパー１９の変位により許容される、同回動範囲よりも小さくされている。そのため、バルブストッパー１９がストッパー収容用の凹部２３から外れる位置に位置するときには必ず、突起２０も突起収容用の凹部２４から外れる位置に位置するようになる。したがって、カムハウジング１２へのバキュームポンプ１０の組み付け時のカムハウジング１２へのバルブストッパー１９の衝突をより確実に抑えることができる。

（３）本実施形態では、バキュームポンプ１０におけるカムハウジング１２との締結面のすべてが、回転軸１４の軸心を中心とする２つの円環Ｃ１，Ｃ２上に位置されるとともに、突起２０がそれら円環Ｃ１、Ｃ２の間の部分に位置されている。そのため、締結面の表面仕上げ加工における加工パスの設定が容易となり、その加工をより簡単とすることができる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、バキュームポンプ１０におけるカムハウジング１２との締結面のすべてを、回転軸１４の軸心を中心とする２つの円環Ｃ１，Ｃ２上に位置させるとともに、それら円環Ｃ１、Ｃ２の間の部分に突起２０を設けていたが、それ以外の位置に突起２０を設けるようにしてもよい。そうした場合にも、上記（１）、（２）に記載の効果を得ることはできる。

・上記実施形態では、締結面からの突出量がバルブストッパー１９よりも大きい突起２０をバキュームポンプ１０に設けることで、カムハウジング１２へのバキュームポンプ１０の組み付けに際してカムハウジング１２との衝突を抑制していた。この突起２０の代わりに、締結面からの突出量が、バルブストッパー１９の締結面からの突出量よりも大きい突起をカムハウジング１２に設けるようにしてもよい。こうした場合にも、バルブストッパー１９がカムハウジング１２の締結面に突き当たるよりも前に、そうした突起がバキュームポンプ１０の締結面に突き当たるため、カムハウジング１２へのバキュームポンプ１０の組み付けに際してカムハウジング１２との衝突を抑制することが可能である。なお、こうした場合には、カムハウジング１２が第１締結対象に対応する構成となり、バキュームポンプ１０が第２締結対象に対応する構成となる。

・上記実施形態では、溝状の凹継手部１５とホゾ状の凸継手部１６との係合により、カムシャフト１３と回転軸１４とを一体回転可能に連結していたが、それらを連結する継手としてそれ以外の形状の継手を採用するようにしてもよい。

１０…バキュームポンプ、１１…ボルト、１２…カムハウジング、１３…カムシャフト、１４…回転軸、１５…凹継手部、１６…凸継手部、１７…ボルト孔、１８…リードバルブ、１９…バルブストッパー、２０…突起、２１…軸孔、２２…ネジ穴、２３…ストッパー収容用の凹部、２４…突起収容用の凹部。

Claims (1)

1. カムシャフトに回転軸が連結された状態で同カムシャフトを軸支するカムハウジングにバキュームポンプが締結され、前記バキュームポンプにおける前記カムハウジングとの締結面よりも前記カムハウジング側に突出するように同バキュームポンプにおける前記カムハウジングとの締結部分に設けられて、前記カムハウジングにおける前記バキュームポンプ側の端面に形成されたストッパー収容用の凹部内に収容されるバルブストッパーと、
   を有するバキュームポンプの取付構造において、
   前記バキュームポンプおよび前記カムハウジングの一方および他方をそれぞれ第１締結対象および第２締結対象としたとき、
   前記第１締結対象における前記第２締結対象との締結面よりも前記第２締結対象側に突出するように、同第１締結対象における前記第２締結対象との締結部分に設けられて、前記第２締結対象に設けられた突起収容用の凹部内に収容されるとともに、前記第１締結対象における前記第２締結対象との締結面からの突出量が、前記バキュームポンプにおける前記カムハウジングとの締結面からの前記バルブストッパーの突出量よりも大きくされた突起を備え、
   前記ストッパー収容用の凹部と前記バルブストッパーとの間には隙間が空いているとともに、前記突起収容用の凹部と前記突起との間には隙間が空いており、
   前記カムハウジングに前記バキュームポンプを仮組付けした状態において、前記突起収容用の凹部内での前記突起の変位により許容される前記カムハウジングに対する前記バキュームポンプの前記回転軸の軸回り方向の回動範囲は、前記ストッパー収容用の凹部内での前記バルブストッパーの変位により許容される前記回動範囲よりも小さい
   ことを特徴とするバキュームポンプの取付構造。