JPH0341102Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本考案は、ピストン摺動式の負圧ポンプ、正圧
ポンプ等気体ポンプに関する。 〔従来技術〕 ピストン摺動式気体ポンプの一形式として、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挿入して同ピストン部の
外周に設けた環状溝に嵌込んだシールリングの外
周を同リングの内周側に嵌込んだテンションリン
グの押圧力にて前記シリンダ部の内周に気密的か
つ軸方向へ摺動可能に圧接し、前記ピストン部の
一側に吸入用チエツクバルブと吐出用チエツクバ
ルブを備えた圧力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手段に連結し
て、同駆動手段の作用により前記作動ピストンを
軸方向へ往復動させて前記圧力室に気体圧を生じ
させるポンプがあり、その一例が特開昭59−
60080号広報に示されている。しかして、この種
形式の気体ポンプにおいては、シリンダ部とピス
トン部間の気密性はポンプ効率に大きな影響を及
ぼす重要な要因であり、上記した気密性を保持す
るための手段として特開昭49−109916号広報、特
開昭50−96905号広報等に上記した各リングを改
良する手段が示されている。 〔考案が解決しようとする問題点〕 しかしながら、この種形式の気体ポンプにおい
て、テンションリングとして樹脂製、ゴム製等の
リングを採用した場合には、長期間の使用により
また過酷な使用によりテンションリングは熱的影
響を受けて弾溌力を漸次消失し、シールリングの
シリンダ部への押圧力が低下してシリンダ部とピ
ストン部間の気密性が損なわれる。また、テンシ
ョンリングとして金属製のリングを採用した場合
には、一般にピストン部が軽量化のためアルミ材
にて形成されていることから、テンションリング
の上下方向の振動等によりピストン部の環状溝の
上下内壁面が損傷し、これによつてシリンダ部と
ピストン部間の気密性が損なわれる。 〔問題点を解決するための手段〕 本考案にかかる問題に対処すべく、上記した形
式の気体ポンプにおいて、前記ポンプハウジング
に前記シリンダ部を同軸的な第２のシリンダ部を
設けるとともに前記作動ピストンに前記第２のシ
リンダ部の内周に摺接するガイド部を設け、かつ
前記作動ピストンのピストン部における環状溝の
内周壁に同ピストン部より硬質の被覆層を形成し
たことを特徴とするものである。 〔考案の作用・効果〕 かかる構成によれば、テンションリングとして
ポンプ駆動時の熱的影響を受けることの少ない金
属製リングを採用しても、同リングの上下方向の
振動等による環状溝の上下壁面に対する損傷が防
止される。また、前記シリンダ部と作動ピストン
間においてはシール部とガイド部とを別の部位に
形成しているため、作動ピストンの往復動時にシ
リンダ部のピストン部摺動面が損傷することも少
ない。このため、シリンダ部とピストン部間の気
密性が長期間維持されポンプ効率が向上するとと
もに、ポンプ効率が向上する分気体ポンプを小型
化することもできる。 〔実施例〕 以下本考案を図面に基づいて説明するに、第１
図には本考案の一実施例に係るバキユームポンプ
が示されている。当該バキユームポンプは電動モ
ータを駆動源をするピストン摺動式バキユームポ
ンプで、ポンプハウジング１０内に作動ピストン
２０、吸入用チエツクバルブ３１および吐出用チ
エツクバルブ３２が配設されており、またポンプ
ハウジング１０の一側底部に電動モータ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からなり、ハウジング本体１１は
大径部１１ａと小径部１１ｂとからなる段付筒状
に形成され、大径部１１ａの上端開口部にハウジ
ングヘツド１２及びアツパカバー１３が気密的に
組付けられている。また、ハウジング本体１１の
小径部１１ｂ下端開口部及び突出壁部１１ｃの外
側に電動モータ４０のモータハウジング４１が組
付けられている。一方、ハウジング本体１１の大
径部１１ａ内にはシリンダライナ１５ａが嵌着さ
れてシリンダ部１５ｂが形成され、かつ小径部１
１ｂ内にガイドライナ１６ａが嵌着されてガイド
部１６ｂが形成されている。 作動ピストン２０はピストン本体２１とコンロ
ツド２２を備え、ピストン本体２１は大径のピス
トン部２１ａとこれに一体的に設けられて下方へ
延びる筒状のガイド部２１ｂとにより形成されて
いる。ピストン部２１ａの外周には、後述する環
状溝２１ｃが形成されているとともに同溝２１ｃ
にテンションリング２３とシールリング２４が嵌
込まれており、ピストン部２１ａがシリンダ部１
５ｂに対して気密的かつ軸方向へ摺動可能になつ
ている。また、ピストン本体２１のガイド部２１
ｂはハウジング本体１１のガイド部１６ｂに対し
て軸方向へ摺動可能になつている。かかるピスト
ン本体２１はコンロツド２２を介してクランクシ
ヤフト２５に連結され、かつ同シヤフト２５に組
付けたモータ４０の出力軸４２に連結されてい
る。これにより、作動ピストン２０はポンプハウ
ジング１０内にて軸方向へ往復動可能に位置し、
ピストン部２１ａとハウジングヘツド１２間に負
圧室Ｒを形成している。 負圧室Ｒはハウジングヘツド１２に組付けた吸
入用チエツクバルブ３１によりアツパカバー１３
に設けた吸気通路１３ａとの連通が断続され、か
つピストン部２１ａに組付けた吐出用チエツクバ
ルブ３２によりハウジング本体１１に設けた排気
通路１１ｄとの連通が断続される。従つて、モー
タ４０の駆動時作動ピストン２０が上方へ摺動す
る際吸入用チエツクバルブ３１が閉じるとともに
吐出用チエツクバルブ３２が開き、かつ作動ピス
トン２０が下方へ摺動する際吸入用チエツクバル
ブ３１が開くとともに吐出用チエツクバルブ３２
が閉じ、負圧室Ｒにて生じた負圧が吸気通路１３
ａに接続されたブレーキブースタ用のバキユーム
タンク等に付与される。 しかして、作動ピストン２０におけるピストン
本体２１はアルミ材にて形成されており、その表
面には第２図に示すように、アルミ母材より硬質
の被覆層２１ｄが形成されている。従つて、ピス
トン部２１ａの環状溝２１ｃの内周壁は被覆層２
１ｄにて形成されている。被覆層２１ｄはアルマ
イト処理、無電解メツキ処理等の手段にて形成さ
れ、その硬度はアルミニアムより高い300〜
500Hvのものが得られる。 テンションリング２３はステンレススチール等
硬質の金属製のＣ型リングで、ピストン部２１ａ
の環状溝２１ｃの幅と略同じ幅に形成されてい
る。また、シールリング２４は自己潤滑性を有す
るフツ素系樹脂製のもので第３図に示すようにス
テツプカツト部２４ａを備えている。これら両リ
ング２３，２４においては、テンションリング２
３の両端部２３ａとシールリング２４のステツプ
カツト部２４ａとが互に一致しないように組付け
られる。 ガイドライナ１６ａとしてはピストン本体２１
のガイド部２１ｂの摺動性が良い材質のものが選
定されるが、例えば黒鉛が混在する硬度60Hv程
度の青銅系のライナが好適である。また、ピスト
ン本体２１のガイド部２１ｂには、自己潤滑性の
あるフツソ系樹脂皮膜を形成してもよい。 第１表には、第１図に示すバキユームポンプに
おいて環状溝２１ｃを構成する被覆層２１ｄの材
質を変えた場合の所定の作動耐久テスト後におけ
る同溝２１ｃの変形量（倍率）、排気速度低下率
（％）とが示されている。なお、上記変形率は第
２図に示す損傷凹所の深さSmμを測定すること
により行い、被覆層２１ｄを備えていない環状溝
（被覆層無）の損傷深さを基準として算出した。
被覆層Ａは硬質アルマイト処理、被覆層Ｂは無電
解NiP処理により形成されたものである。また、
排気速度低下率は所定の駆動時間（sec）に生じ
る負圧の値（mmHg）を測定してテスト前の負圧
値との差圧を算出し、被覆層（無）を基準（100
％）とした。 また、第２表にはカイドライナ１６ａの材質に
対する耐久性（倍率）が示されており、同表にお
いてはガイドライナ１６ａにガタが生じるまでの
時間を測定し、SUS製のガイドライナの時間を
基準として算出した。なお、材質欄ＤはSUS、
Ｅはアルミ母材に硬質アルマイト処理を施しさら
にフツ素樹脂でコーテイングしたもの、Ｆはアル
ミ母材に無電解NiPメツキを施したもの、ｇはア
ルミ母材に電解NiPおよびフツ素樹脂の複合メツ
キを施したもの、ｈは黒鉛混合青銅製のものを示
す。なお、ピストン本体２１のガイド部２１ｂに
は硬質アルマイト処理後フツ素樹脂がコーテイン
グされている。 第１表から明らかなように、本考案の実施例で
ある環状溝に被覆層を備えている場合には、シリ
ンダ部１５ｂとピストン部２１ａ間の気密性が長
期間確保され、ポンプ効率が高いとともにこの分
ポンプの小型化を図ることもできる。また、第２
表から明らかなようにシール部をガイド部とを別
の部位に形成する場合、ガイド部を黒鉛混合青銅
等摺動性の高い材質のもので構成することが、耐
久性の点から極めて重要である。

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の気体ポンプの一実施例に係る
バキユームポンプの縦断面図、第２図は同ポンプ
におけるシリンダ部とピストン部間のシール構造
の拡大部分断面図、第３図はテンションリングと
シールリングの組付状態を示す斜視図である。 符号の説明、１０……ポンプハウジング、１５
ｂ……シリンダ部、１６ｂ……ガイド部、２０…
…作動ピストン、２１ａ……ピストン部、２１ｂ
……ガイド部、２１ｃ……環状溝、２１ｄ……被
覆層、２２……コンロツド、２３……テンション
リング、２４……シールリング、３１，３２……
チエツクバルブ、４０……モータ。

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の設けたシリンダ部に
   作動ピストンのピストン部を挿入して同ピストン
   部の外周に設けた環状溝に嵌込んだシールリング
   の外周を同リングの内周側に嵌込んだテンション
   リングの押圧力にて前記シリンダ部の内周に気密
   的かつ軸方向へ摺動可能に圧接し、前記ピストン
   部の一側に吸入用チエツクバルブと吐出用チエツ
   クバルブを備えた圧力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手段に連結
   して、同駆動手段の作用により前記作動ピストン
   を軸方向へ往復動させて前記圧力室に気体圧を生
   じさせるピストン摺動式気体ポンプにおいて、前
   記ポンプハウジングに前記シリンダ部と同軸的な
   第２のシリンダ部を設けるとともに前記作動ピス
   トンに前記第２のシリンダ部の内周に摺接するガ
   イド部を設け、かつ前記作動ピストンのピストン
   部における環状溝の内周壁に同ピストン部より硬
   質の被覆層を形成したことを特徴とするピストン
   摺動式気体ポンプ。