JPH025104Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はバキユームポンプ、圧縮機等として機
能するピストン摺動式ポンプ装置に関する。

〔従来技術〕

一般に、ピストン摺動式ポンプ装置は、ポンプ
ハウジングの内部に設けたシリンダ部に作動ピス
トンのピストン部を気密的かつ軸方向へ摺動可能
に嵌挿して前記ポンプハウジング内に吸入用チエ
ツクバルブと吐出用チエツクバルブとにより開閉
するポンプ室を形成するとともに、前記作動ピス
トンのロツド部をポンプ駆動軸に連結してなり、
同駆動軸の回転により前記作動ピストンを摺動さ
せて前記ポンプ室に生じた負圧、正圧をアクチユ
エータの駆動源として付与するように構成されて
いて、その一例が特開昭59−60080号公報に示さ
れている。

ところで、この種形式のポンプ装置においては
勿論のこと一般のポンプ装置においても、その機
能上到達圧力が高くかつ所定圧力への到達速度が
速いことが要求されるが、これらの要求に対処す
るには複数のポンプ機構を直列または並列的に組
合せる手段が考えられる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、複数のポンプ機構を直列的に組
合せる場合には到達圧力は向上するが所定圧力へ
の到達速度は向上せず、また複数のポンプ機構を
並列的に組合せる場合には所定圧力への到達速度
は向上するが到達圧力が向上しないという互に反
する問題がある。

本考案の目的は上記した形式のピストン摺動式
ポンプ装置において、到達圧力および同圧力への
到達速度の両機能を向上させることにあり、さら
にはこれら両機能を既存のポンプ装置の形状をさ
ほど大型化することなく付与することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案はかかる目的を達成すべく、上記した形
式のピストン摺動式ポンプ装置において、当該ポ
ンプ装置のポンプ室を、前記アクチユエータ側に
それぞれ連通し前記作動ピストンの摺動時互に異
にして拡大および縮小する第１および第２のポン
プ室と、これら両ポンプ室にそれぞれ連通すると
ともに大気に連通し前記作動ピストンの摺動時前
記両ポンプ室のいずれか一方の拡大および縮小に
反して縮小および拡大する第３のポンプ室とによ
り構成して、前記アクチユエータ側と前記第１お
よび第２のポンプ室との各連通部には前記作動ピ
ストンの摺動時開閉動作を互に異にする第１およ
び第２のチエツクバルブをそれぞれ設けるととも
に、前記第３のポンプ室と前記第１のポンプ室と
の連通部には前記作動ピストンの摺動時前記第１
のチエツクバルブとは開閉動作を異にする第３の
チエツクバルブを、前記第３のポンプ室と前記第
２のポンプ室との連通部には前記第２のチエツク
バルブとは開閉動作を異にする第４のチエツクバ
ルブをそれぞれ設け、かつ前記第３のポンプ室と
大気との連通部には前記作動ピストンの摺動時前
記第３または第４のチエツクバルブとは開閉動作
を異にする第５のチエツクバルブを設けたことに
その構成上の特徴がある。

〔考案の作用・効果〕

かかる構成により、第１のポンプ室と第２のポ
ンプ室とには吸入および吐出行程を互に異にする
ポンプ機能を持たせることができ、かつ両ポンプ
機能は並列的に作用することから、アクチユエー
タ側に対する気体の吸入量または吐出量が増大
し、所定圧力に達する到達速度が向上する。ま
た、第３のポンプ室と第１または第２のポンプ室
とには吸入および吐出行程を互に同一とするポン
プ機能を持たせることができ、かつ両ポンプ機能
は直列的に作用することから、アクチユエータ側
に対しては増圧機能となつて到達圧力が向上す
る。

なお、かかる構成においては、従来のこの種形
式のポンプ装置の作動ピストンにおけるポンプ室
とは反対側に不可避的に形成される室を第３のポ
ンプ室に構成することができるため、上記室を第
３のポンプ室に構成すればポンプハウジング内に
は第２のポンプ室を構成するスベースを確保すれ
ばよい。このため、本考案に係るポンプ装置は従
来のポンプ装置に比しその外形がさほど大きくな
ることもない。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
るに、第１図には本考案に係るポンプ装置の第１
実施例であるバキユームポンプ装置が示されてい
る。当該バキユームポンプ装置は電動モータを駆
動手段とするピストン摺動式のもので、ポンプハ
ウジング１０内に作動ピストン２０、各チエツク
バルブ３１〜３５が配設され、かつポンプハウジ
ング１０の下端部一側に電動モータ４０が組付け
られている。

ポンプハウジング１０はハウジング本体１１、
ハウジングヘツド１２、アツパカバー１３および
ロアカバー１４からなるもので、ハウジング本体
１１は大径部と小径部とからなる段付筒状に形成
されており、この大径部の上端開口部にハウジン
グヘツド１２がかつハウジングヘツド１２の上端
開口部にアツパカバー１３が気密的に組付けられ
ている。また、ハウジング本体１１にはその小径
部の下端開口部および突出壁部に、ロアカバー１
４と電動モータ４０のハウジング４１が組付けら
れている。一方、ハウジング本体１１の大径部内
および小径部内にはシリンダライナが嵌着されて
いて、これら両部分が第１および第２シリンダ部
１５ａ，１５ｂとなつている。

作動ピストン２０はピストン本体２１とそのロ
ツド部を兼ねるコンロツド２２を備え、コンロツ
ド２２の上端部がピストン本体２１に嵌着した連
結ピン２３に揺動可能に組付けられ、かつその下
端部がクランクシヤフト２４に揺動可能に組付け
られている。このクランクシヤフト２４は、ハウ
ジング本体１１の突出壁部を気密的かつ回転可能
に貫通する電動モータ４０の出力軸４２に一体回
転可能に組付けられている。これにより、作動ピ
ストン２０は電動モータ４０の駆動により出力軸
４２を回転させると、ハウジング本体１１の両シ
リンダ部１５ａ，１５ｂを繰返し上下方向に摺動
する。

しかして、作動ピストン２０のピストン本体２
１は大径筒部と小径筒部とからなる段付筒状に形
成されていて、これら両筒部が第１および第２ピ
ストン部２１ａ，２１ｂとなつており、かつ第１
ピストン部２１ａの上端開口部には通気孔を備え
たピストンプレート２１ｃが嵌着されている。か
かるピストン本体２１においては、各ピストン部
２１ａ，２１ｂの外周溝部に板バネを介して合成
樹脂製のシールリング２５ａ，２５ｂが嵌合して
いる。これらシールリング２５ａ，２５ｂは各シ
リンダ部１５ａ，１５ｂに対して気密的に摺動す
るもので、ハウジング本体１１の大径部内に第１
ポンプ室Ｒ１と第２ポンプ室Ｒ２を形成し、かつ
ピストン本体２１の内部およびこれに連通するロ
アカバー１４内に第３ポンプ室Ｒ３を形成してい
る。

第１ポンプ室Ｒ１は、ガスケツト１６ａおよび
ハウジングヘツド１２に設けた複数の通気孔、エ
アフイルタ１６ｂを通してアツパカバー１３の吸
気通路１３ａに連通している。この吸気通路１３
ａは車両用バキユームブースタに連通しており、
第１ポンプ室Ｒ１を同バキユームブースタに連通
させている。このポンプ室Ｒ１と吸気通路１３ａ
との連通は第１チエツクバルブ３１により断続さ
れる。第１チエツクバルブ３１はゴム製のキノコ
状弁体にて構成されていて、ハウジングヘツド１
２の中央部に嵌着されて同ヘツド１２とガスケツ
ト１６ａ間に介在し、第１ポンプ室Ｒ１の内圧が
吸気通路１３ａ側内圧より低くかつこれらの差圧
が所定以上になると開いて第１ポンプ室Ｒ１と吸
気通路１３ａとを連通させる。

第２ポンプ室Ｒ２はハウジング本体１１の大径
部に設けた連通路１１ａ、ハウジングヘツド１２
に設けた連通路１２ａおよびエアフイルタ１６ｂ
を通して吸気通路１３ａに連通している。この第
２ポンプ室Ｒ２は作動ピストン２０の上下方向の
摺動時、第１ポンプ室Ｒ１の拡大、縮小とは全く
反対に縮小、拡大するもので、第２ポンプ室Ｒ２
と吸気通路１３ａの連通は第２チエツクバルブ３
２により断続される。第２チエツクバルブ３２は
ゴム製の弁体３２ａと、バルブシート３２ｂと、
圧縮スプリング３２ｃとにより構成されている。
この第２チエツクバルブ３２は、ハウジング本体
１１の連通路１１ａに組付けられて圧縮スプリン
グ３２ｃの作用にて第２ポンプ室Ｒ２と吸気通路
１３ａの連通を遮断し、第２ポンプ室Ｒ２の内圧
が吸気通路１３ａ側内圧より低くかつこれらの差
圧が所定以上になると開いて、第２ポンプ室Ｒ２
と吸気通路１３ａとを連通させる。従つて、第２
チエツクバルブ３２は作動ピストン２０の摺動時
第１チエツクバルブ３１とは開閉動作を異にす
る。

第３ポンプ室Ｒ３はピストン本体２１のピスト
ンプレート２１ｃに設けた複数の通気孔を通して
第１ポンプ室Ｒ１に連通するとともに、ピストン
大径部２１ａの底部に設けた複数の通気孔を通し
て第２ポンプ室Ｒ２に連通し、かつロアカバー１
４に設けた複数の通気孔およびエアフイルタ１６
ｃを通して大気に連通する。この第３ポンプ室Ｒ
３は作動ピストン２０の摺動時、第１ポンプ室Ｒ
１の拡大、縮小とは全く反対に縮小、拡大するも
ので、第１ポンプ室Ｒ１との連通は第３チエツク
バルブ３３により、第２ポンプ室Ｒ２との連通は
第４チエツクバルブ３４により、また大気との連
通は第５チエツクバルブ３５によりそれぞれ断続
される。

第３チエツクバルブ３３はゴム製環状のプレー
ト状弁体にて構成されていて、ピストンプレート
２１ｃの中央部にリテーナ３３ａを介して嵌着さ
れ、第３ポンプ室Ｒ３の内圧が第１ポンプ室Ｒ１
の内圧に比して低くかつこれらの差圧が所定以上
になると開いて、第３ポンプ室Ｒ３を第１ポンプ
室Ｒ１に連通させる。従つて、第３チエツクバル
ブ３３は作動ピストン２０の摺動時第１チエツク
バルブ３１とは開閉動作を異にする。第４チエツ
クバルブ３４もゴム製環状のプレート状弁体にて
構成されていて、ピストン本体２１の小径部上端
にリテーナ３４ａを介して嵌着され、第３ポンプ
室Ｒ３の内圧が第２ポンプ室Ｒ２の内圧に比して
低くかつこれらの差圧が所定以上になると開い
て、第３ポンプ室Ｒ３を第２ポンプ室Ｒ２に連通
させる。従つて、第４チエツクバルブ３４は作動
ピストン２０の摺動時第２チエツクバルブ３２と
は開閉動作を異にする。第５チエツクバルブ３５
はゴム製のキノコ状弁体にて構成されていて、ロ
アカバー１４内にてエアフイルタ１６ｃに対向し
て嵌着したバルブプレート３５ａに嵌着され、第
３ポンプ室Ｒ３の内圧が大気より所定圧高くなる
と開いて第３ポンプ室Ｒ３を大気に連通させる。
従つて、第５チエツクバルブ３５は作動ピストン
２０の摺動時第３チエツクバルブ３３とは開閉動
作を異にする。

このように構成したバキユームポンプ装置にお
いては、電動モータ４０の駆動により出力軸４２
を回転させると、作動ピストン２０が第１シリン
ダ部１５ａおよび第２シリンダ部１５ｂ内にて上
下方向に繰返し摺動する。この摺動時、作動ピス
トン２０が上動する際には第１ポンプ室Ｒ１が漸
次縮小するとともに第２ポンプ室Ｒ２および第３
ポンプ室Ｒ３が漸次拡大し、また作動ピストン２
０が下動する際には第１ポンプ室Ｒ１が漸次拡大
するとともに第２ポンプ室Ｒ２および第３ポンプ
室Ｒ３が漸次縮小する。このため、第１ポンプ室
Ｒ１内が圧縮−排気−膨張−吸入の各行程を経る
間、これに対応して第２ポンプ室Ｒ２内および第
３ポンプ室Ｒ３内は膨張−吸入−圧縮−排気の各
行程を経る。

しかして、第１ポンプ室Ｒ１と第２ポンプ室Ｒ
２とは吸気通路１３ａに第１チエツクバルブ３
１、第２チエツクバルブ３２を通して連通してい
るため、作動ピストン２０の上下方向への摺動時
交互にポンプ機能を発揮し、あたかも２つのポン
プ機構を並列的に配設したものと同様の効果をを
奏する。この結果、バキユームブースタに対する
気体の吸入量が増大し、所定の負圧に達する到達
速度が向上する。一方、第１ポンプ室Ｒ１と第３
ポンプ室Ｒ３とは第３チエツクバルブ３３を通し
て連通するもので、作動ピストン２０の上動時に
は第３ポンプ室Ｒ３内にて生じる負圧が第３チエ
ツクバルブ３３を通して第１ポンプ室Ｒ１に付与
される。この結果、これら両ポンプ室Ｒ１，Ｒ３
はあたかも２つのポンプ機構を直列的に配設した
ものと同様の効果をを奏し、負圧が増大して到達
真空度が向上する。

第２図は当該バキユームポンプ装置と、ポンプ
機構を並列配置したバキユームポンプ装置および
直列配置したバキユームポンプ装置とにおける負
圧の経時的変化の傾向を示すもので、当該バキユ
ームポンプ装置Ａにおいては並列配置型Ｂと同程
度の到達速度を有し、かつ直列配置型Ｃと同程度
の到達真空度を有するものである。なお、当該バ
キユームポンプ装置においては、第２ポンプ室Ｒ
２のみが従来のポンプ装置に付加した程度にすぎ
ないものであるから、従来のポンプ装置に比しさ
ほど大型化することもない。

第３図には、本考案に係るポンプ装置の第２実
施例であるバキユームポンプ装置が示されてい
る。当該バキユームポンプ装置は、作動ピストン
２０Ａおよび第２チエツクバルブ３２Ａの構造、
ベローズ１７を使用している点を除き第１実施例
のポンプ装置と略同様に構成され、かつ略同様に
機能する。

しかして、作動ピストン２０Ａはピストン部２
６ａとロツド部２６ｂとからなり、かつこれらが
一体的に形成された段付筒状のもので、ピストン
部２６ａの上端開口部にはピストンプレート２６
ｃが嵌着されている。かかる作動ピストン２０Ａ
においては、そのロツド部２６ｂがハウジング本
体１１の底部１１ｃを気密的かつ軸方向に摺動可
能に貫通してロアカバー１４内に突出し、作動ピ
ストン２０Ａの内孔２６ｄが同カバー１４内にて
開口している。また、ロツド部２６ｂの下端部は
コネクテイングロツド２７を介してクランクシヤ
フト２４に連結されている。一方、ベローズ１７
はその基端部をハウジング本体１１の底部１１ｃ
にかつその先端部をロツド部２６ｂの中間外周部
に気密的に組付けられていて、ロアカバー１４内
に突出するとともにベローズ１７内が大気に連通
している。これにより、ベローズ１７内には作動
ピストン２０Ａの摺動に応じて伸縮する容積可変
室Ｒ４が構成され、かつロアカバー１４内が第３
ポンプ室Ｒ３に構成されている。また、第２チエ
ツクバルブ３２Ａはゴム製のキノコ状弁体にて構
成されている。

当該バキユームポンプ装置においては、第１実
施例のポンプ装置と同様第１ポンプ室Ｒ１および
第２ポンプ室Ｒ２は第１チエツクバルブ３１、第
２チエツクバルブ３２Ａを介して吸気通路１３ａ
にそれぞれ断続可能に連通し、かつ第３ポンプ室
Ｒ３は第５チエツクバルブ３５を介して大気に断
続可能に連通している。また、第１ポンプ室Ｒ１
および第２ポンプ室Ｒ２は第３チエツクバルブ３
３、第４チエツクバルブ３４を介してそれぞれ断
続可能に連通する内孔２６ｄを通して第３ポンプ
室Ｒ３に連通している。従つて、当該バキユーム
ポンプ装置においても各ポンプ室Ｒ１，Ｒ２，Ｒ
３の連通関係が第１実施例のポンプ装置と同様で
あり、かつ同様に機能する。

なお、上記各実施例においては本考案をバキユ
ームポンプ装置に実施した例について示したが、
本考案はバキユームポンプ装置とは機能を全く異
にする圧縮機にも実施することができる。例え
ば、上記各実施例において各チエツクバルブの開
閉動作を全く逆になるよう変更すれば、上記バキ
ユームポンプ装置を圧縮機に容易に変更すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例に係るポンプ装置
の縦断面図、第２図はポンプ装置における駆動時
間と発生負圧との関係を示すグラフ、第３図は本
考案の第２実施例に係るポンプ装置の縦断面図で
ある。 符号の説明、１０……ポンプハウジング、１５
ａ，１５ｂ……シリンダ部、２０，２０Ａ……作
動ピストン、２１……ピストン本体、２２，２７
……コンロツド、２６ａ……ピストン部、２６ｂ
……ロツド部、３１〜３５，３２Ａ……チエツク
バルブ、Ｒ１〜Ｒ３……ポンプ室、Ｒ４……容積
可変室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ポンプハウジングの内部に設けたシリンダ部に
   作動ピストンのピストン部を気密的かつ軸方向へ
   摺動可能に嵌挿して前記ポンプハウジング内に吸
   入用チエツクバルブと吐出用チエツクバルブとに
   より開閉するポンプ室を形成するとともに、前記
   作動ピストンのロツド部をポンプ駆動軸に連結し
   てなり、同駆動軸の回転により前記作動ピストン
   を摺動させて前記ポンプ室に生じた負圧、正圧を
   アクチユエータの駆動源として付与するピストン
   摺動式ポンプ装置において、前記ポンプ室を、前
   記アクチユエータ側にそれぞれ連通し前記作動ピ
   ストンの摺動時互に異にして拡大および縮小する
   第１および第２のポンプ室と、これら両ポンプ室
   にそれぞれ連通するとともに大気に連通し前記作
   動ピストンの摺動時前記両ポンプ室のいずれか一
   方の拡大および縮小に反して縮小および拡大する
   第３のポンプ室とにより構成して、前記アクチユ
   エータ側と前記第１および第２のポンプ室との各
   連通部には前記作動ピストンの摺動時開閉動作を
   互に異にする第１および第２のチエツクバルブを
   それぞれ設けるとともに、前記第３のポンプ室と
   前記第１のポンプ室との連通部には前記作動ピス
   トンの摺動時前記第１のチエツクバルブとは開閉
   動作を異にする第３のチエツクバルブを、前記第
   ３のポンプ室と前記第２のポンプ室との連通部に
   は前記第２のチエツクバルブとは開閉動作を異に
   する第４のチエツクバルブをそれぞれ設け、かつ
   前記第３のポンプ室と大気との連通部には前記作
   動ピストンの摺動時前記第３または第４のチエツ
   クバルブとは開閉動作を異にする第５のチエツク
   バルブを設けたことを特徴とするピストン摺動式
   ポンプ装置。