JPH0645667Y2 - 往復動ピストン型バキュームポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、自動車などの負圧源として用いられる往復
動ピストン型バキュームポンプに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、往復動ピストン型バキュームポンプとしては例え
ば実開昭62−185882号公報で開示されたものが知られて
いる。これは、シリンダ内でピストンが往復動すること
により吸引減圧が行われるとともに、上記ピストンがピ
ストンプルロッドやロッカアームなどを介してエンジン
のカム軸と互いに連結され、このカム軸の回転によって
上記ピストンが駆動されるように構成されたものであ
る。

〔考案が解決しようとする課題〕 上記従来のバキュームポンプでは、シリンダのピストン
背面側にオイルミストが供給され、このオイルミストに
よってシリンダライナの内周面が潤滑されるようにされ
ている。またシリンダのバキューム室（ピストン正面
側）にはチェックバルブ付きの排出通路が連通され、ピ
ストンの圧縮側作動時の圧力を逃がすようにされてい
る。

一方、この種のバキュームポンプでは、上記オイルミス
ト等の潤滑オイルがシリンダ内のバキューム室に入り込
むとリキッドコンプレッションを起こすことになるた
め、できるだけ上記オイルがが入らないようにするとと
もに、入り込んだオイルを排出する必要がある。

そこで、従来のバキュームポンプでは、そのピストンの
移動軸がほぼ鉛直になるようにエンジンに対して上下方
向に配置され、潤滑オイルは重力の作用で下方に流れ、
排出通路を通して排出されるようにしている。

ところが、上記バキュームポンプはその構造上、ピスト
ンの移動方向に比較的長くなるために、このバキューム
ポンプをエンジンに対して上下方向に配置にすると、エ
ンジンの全高が高くなるという問題がある。特にエンジ
ンのカム軸を駆動源とする場合には、エンジンのカム軸
がエンジン上部のシリンダヘッドに設けられているた
め、バキュームポンプがエンジンの上端から大きく上方
に突出し、これによりボンネット等を低くすることがで
きないという問題が生じる。

この問題を解消するために、バキュームポンプをピスト
ンの移動方向が斜めになるようにエンジンに対して傾斜
させて配置させることが考えられる。

しかしながら、こうするとシリンダヘッド内に溜ってい
るオイルが車両の急加減速もしくは急旋回時に生じる加
速度によって移動し、この比較的高温のオイルがバキュ
ームポンプとシリンダヘッドとの取付け部からバキュー
ムポンプ内に侵入するとともに、このオイルが排出通路
を逆流するおそれが生じる。このオイルが逆流して排出
バルブまで達すると、このオイルの熱によって上記排出
バルブが損傷したり、排出バルブによる排出を十分に行
えないおそれがある。

この考案は、このような事情に鑑みてなされたものであ
り、エンジンの全高を低くすることができるとともに、
減圧室内のオイルを確実に排出することができる往復動
ピストン型バキュームポンプを提供することを目的とし
ている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この考案では、ピストンが
シリンダ内を往復動することにより上記シリンダ内に減
圧室が形成されるとともに、上記ピストンがエンジンの
カム軸によって駆動されるように構成された往復動ピス
トン型バキュームポンプにおいて、上記ピストンはバキ
ュームポンプの駆動用クランクを介してカム軸と互いに
連結され、動弁室内のカム軸の一端側には上記クランク
を収容するクランク室が形成され、上記減圧室の下部が
クランク室の上部より低くなるように上記ピストンの移
動軸が傾斜配置され、上記減圧室の下部とクランク室と
の間には両者を互いに連通する連通路が上記減圧室の下
方に位置するように形成され、上記連通路にはクランク
室側への流通のみを許容する一方弁が設けられるととも
に、この一方弁よりクランク室側の連通路に屈曲部が形
成されているように構成した。

〔作用〕

上記構成によれば、減圧室の下部がクランク室の上部よ
り低くなるようにピストンの移動方向が傾斜配置されて
いるために、上記ピストンの移動方向が鉛直に配置され
ている場合と比べて全体の高さが小さくなる。また連通
路は減圧室より下方に配置されるとともに、この連通路
には一方弁が設けられているために、減圧室に侵入した
オイルを排出する作用が得られる。しかも上記連通路に
は一方弁よりクランク室側に屈曲部が形成されているた
めに、車両に作用する加速度により動弁室内のオイルが
逆流した場合でも、上記屈曲部にぶつかることによりそ
の流れの勢いが低減されてそれ以上の一方弁へのオイル
の逆流が抑制される。

〔実施例〕

第１図および第２図において、バキュームポンプＰは本
体ケーシング１と、この本体ケーシング１内に往復動可
能に支持されたピストン２とからなり、このピストン２
はコンロッド３を介してカムシャフト４の回転運動がピ
ストン２の往復運動に変換されるように上記カムシャフ
ト４と互いに連結されている。

上記本体ケーシング１内には、上記ピストン２のピスト
ンヘッド21を摺動可能に保持するシリンダ11と、上記コ
ンロッド３の大端部31側が配置されるクランク室12とが
形成されるとともに、これら両者間にはピストン２のボ
ス部22を摺動可能に支持する支持穴13と、通路14と、排
出通路（連通路）15（第３図参照）とがそれぞれ上記両
者を互いに連通するように形成されている。

上記シリンダ11には、第４図に示すようにその内周面に
シリンダライナ111が装着され、ピストンヘッド21は上
記シリンダライナ111の内周面を摺動するようにされて
いる。そして上記シリンダ11には、ピストンヘッド21の
前面と、本体ケーシング１の蓋部10内面との間に減圧室
11a、上記ピストンヘッド21の後面と、本体ケーシング
１との間に後面側空間11bがそれぞれ形成されている。

このシリンダ11と支持穴13とはピストン２がエンジンＥ
（第５図参照）に対して斜め方向の軸Ｘに沿って移動す
るように斜めに配置され、これによって上記減圧室11a
の下部がクランク室12の上部よりも下方に位置するよう
にされる。

ピストン２のボス部22には、第３図および第６図に示す
ようにその外周面の互いに異なる側面に平坦部221がク
ランク室12側の端部から長手方向に所定位置まで形成さ
れている。

このピストン２のボス部22には、第２図に示すようにコ
ンロッド３の小端部32がピストンピン23によって揺動可
能に取付けられ、上記コンロッド３の大端部31はクラン
クピン411にブッシュ412を介して回転可能に取付けられ
ている。このクランクピン411は円柱状の連結部材41に
その偏心位置に一体的に突出形成され、この連結部材41
は第７図に示すようにカムシャフト４の一端の大径部40
に形成された凹部42に上記カムシャフト４と同軸に圧入
されている。上記連結部材41とクランクピン411とによ
ってカムシャフト４の駆動力をピストン２に伝達するク
ランクが構成される。

これによりコンロッド３の大端部31は、第４図に１点鎖
線と実線とで示すようにカムシャフト４の回転に伴って
その回転軸Ｙの回りに回転作動され、この回転によりピ
ストン２は上死点位置（第４図に１点鎖線で示す位置）
と下死点位置（同図に実線で示す位置）との間を往復動
される。そしてこの往復動によって、ピストンヘッド21
前面の減圧室11aはその容積が変化される。

また上記カムシャフト４には、第７図に示すようにその
回転軸Ｙに沿ってオイルの供給穴43が形成されるととも
に、連結部材41にも上記供給通路43と連通し、かつ一側
がブッシュ412の内面に臨んで開口する供給穴413が貫通
形成されている。これによってカムシャフト４からオイ
ルが供給穴43,413を通してクランクピン411とブッシュ4
12との間に供給される。

本体ケーシング１は、第７図に示すように連結用ケーシ
ング５を介してエンジンＥのシリンダヘッド６に連結さ
れ、この連結用ケーシング５によって上記カムシャフト
４の大径部40は回転可能に支持されている。そしてこの
大径部40と連結用ケーシング５との間の回転面51にはオ
イルの供給穴43から分岐した供給枝穴431が開口し、オ
イルがこの供給枝穴431を通して上記回転面51に供給さ
れる。

またこの連結用ケーシング５には、その下部にオイルリ
ターン穴52が貫通形成され、このオイルリターン穴52に
よってクランク室12の底部とエンジンＥの動弁室61とが
連通される。さらに上記連結用ケーシング５はその端面
53がシリンダヘッド６の内側面62より動弁室61内方に突
出するように配置されている。

一方、本体ケーシング１において通路14は、第４図に示
すようにその一端がクランク室12に開口し、他端がシリ
ンダ11の後面側空間11bに臨み、かつ第３図に示すよう
にこの空間11bの最下部に開口し、クランク室12に向か
って下り勾配を有するように形成されている。これによ
って上記ピストンヘッド21の後面側空間11bの最下部に
溜るオイルは上記通路14を通してクランク室12に流下排
出される。

また排出通路15は、第３図および第７図に示すように一
端が上記通路14の中間部に、この通路14に対して直角に
接続し、他端が蓋部10に形成された凹部101に開口し、
かつ上記他端から一端までが下り勾配を有するように形
成されている。この排出通路15は上記凹部101を介して
減圧室11aと連通され、この排出通路15には、減圧室11a
側からクランク室12側への流通のみを許容する排出バル
ブ（一方向弁）151が上記凹部101に臨んで取付けられて
いる。また上記排出通路15には、第７図に示すように上
記排出バルブ151よりクランク室12側にＬ字状に屈曲す
る屈曲部152が形成され、この屈曲部152と上記通路14と
によって、排出バルブ151からクランク室12までの間は
クランク状に屈曲案内される。

上記凹部101は、第８図に示すように減圧室11aの最下部
を含んで、この最下部より下方に形成され、上記減圧室
11の最下部に溜るオイルが上記凹部101を通して排出通
路15に導かれるようにされている。

本体ケーシング１の蓋部10には、第２図および第８図に
示すように吸入ポート71が排出バルブ151より上位であ
って、減圧室11aの上部に臨むように形成され、この吸
入ポート71にはマスタバック７（第９図参照）側から減
圧室11a側への流通のみを許容する吸入弁72が取付けら
れている。この吸入ポート71を介してバキュームポンプ
Ｐとマスタバック７とが接続される。またこの吸入ポー
ト71とマスタバック７との間には、第９図に示すように
チェックバルブ73が介在され、これによって負圧が他の
系へ漏れるのが防止されるとともに、マスタバック７で
の負圧が確実に保たれる。

上記構成のバキュームポンプＰにおいて、このバキュー
ムポンプＰはピストン２が第５図に示すように斜めの軸
Ｘに沿って移動するように形成され、しかも上記軸Ｘは
減圧室11aの下部がクランク室12の上部よりも下位とな
るように水平線Ｈに近い比較的緩かな傾斜に設定されて
いるために、ピストンの移動方向がほぼ鉛直となるよう
に形成された場合と比べて、全体の高さを大きく低減す
ることができる。したがってエンジンＥの上部に位置す
るカムシャフト４（第７図参照）を駆動源とするバキュ
ームポンプＰにおいて、上記バキュームポンプＰを採用
することによってエンジンＥの頂部からの突出高さを低
減させ、もしくはエンジンＥ頂部から突出しないように
することができ、この分だけボンネットの高さを低くお
さえることができる。

またこのバキュームポンプＰでは、カムシャフト４の回
転によってピストン２が軸Ｘに沿って往復動される。上
記ピストン２がその下死点位置から上死点側へ移動（第
４図の１点鎖線の矢印で示す方向へ移動）する際には、
第６図に示すように隙間16内のオイルミストを含んだ空
気がピストン２の移動に伴って連行される。そしてこの
ピストン２が上死点近傍まで移動すると、上記隙間16が
後面側空間11bと連通することになり、上記オイルミス
トはピストン２の移動により付与された慣性力によって
上記後面側空間11bに拡散される。このように互いに圧
力差のない後面側空間11bとクランク室12との間で、後
面側空間11bへのオイルミストの供給を簡単な構成で確
実に行うことができ、このオイルミストによってピスト
ンヘッド21とシリンダライナ111との間の潤滑を行うこ
とができる。

また上記上死点側へのピストン２の移動により、減圧室
11aはその内圧が高くなる。このために吸入ポート71の
吸入バルブ72は閉じられるとともに、排出通路15の排出
バルブ151が開かれて減圧室11a内の空気が凹部101から
上記排出通路15を通してクランク室12へ吐出される。こ
の空気の吐出に伴って、シリンダライナ111内面に沿っ
て減圧室11a内に侵入したオイルミストが排出される。
この際、凹部101は減圧室11aの最下部を含んでこの最下
部より下位に形成され、しかも上記排出通路はクランク
室12に向かって下り勾配が付けられているために、減圧
室11aの最下部に溜るオイルを確実に排出することがで
きる。

さらにこの際、マスタバック７の吸入ポート71を減圧室
11aの上部であって、排出バルブ151より上位に配置させ
ているために、減圧室11a内のオイルミストは吸入バル
ブ72の表面にとどまることなく下方の排出バルブ151側
に流下し、このオイルミストによって上記吸入バルブ72
が損傷したり、この吸入バルブ72から漏れることはな
い。

上記ピストン２がその上死点位置から下死点側に移動
（第４図に実線の矢印で示す方向へ移動）すると、排出
バルブ151は閉じられて減圧室11a内に負圧が作用するた
めに、吸入バルブ72が開かれる。これによってマスタバ
ック７に負圧が供給される。そして後面側空間11bのオ
イルミストは通路14を通してクランク室12に排出され
る。クランク室12に排出されてこのクランク室の底部に
溜ったオイルはオイルリターン穴52を通して動弁室61に
戻される。

エンジンＥが車両の前後方向に配置されている場合（第
７図の左右方向が車両の前後方向となる場合）には主と
して急加減速、またエンジンＥが車両の幅方向に配置さ
れている場合（第７図の左右方向が車両の幅方向となる
場合）には主として急旋回などによって加速度が生じ、
この加速度によって上記動弁室61内の高熱のオイルがオ
イルリターン穴52を通してクランク室12内に逆流するお
それが通常のエンジンでは考えられる。

ところが、この実施例のバキュームポンプＰでは、排出
通路15がクランク状に屈曲形成されているために、上記
逆流オイルが通路14に沿って流れてもその流れの方向に
対して排出通路15は直交し、これにより上記逆流オイル
は減勢される。さらに排出通路15はその途中に屈曲部15
2が形成されているために、さらに減勢される。したが
って、この排出通路15がクランク室12に向かって下り勾
配となるように形成されていることと相まって、上記逆
流オイルが排出バルブ151まで到達することを防止する
ことができる。これにより動弁室61からの逆流オイルに
よる排出バルブ151の損傷を防止することができるため
に、減圧室11aからのオイルミストの排出を確実に行う
ことができる。

また上記実施例では、連結用ケーシング５をその端面53
が内側面62から動弁室61内に突出するように取付けてい
るために、動弁室61内に溜ったオイル60が上記端面53に
よってはねかえされ、これによってオイルリターン穴52
からは侵入しにくいようにすることができる。

なお、上記実施例における他の態様を以下に説明する。

A.クランク室12から後面側空間11bへのオイルミストの
供給を、例えば第10図に示すようにボス部22aの外周面
と、コンロッド３の取付け用凹穴220との間に貫通させ
た複数の小穴221aを通して行うように構成してもよい。
この場合においても上記小穴221aは、ピストン２が下死
点位置から上死点近傍の所定位置まで作動された時に、
上記小穴221aによって後面側空間11bとクランク室12と
が互いに連通するような位置に貫通形成される。

B.排出通路15を通路14に接続させないで、排出通路とし
て単独でクランク状に屈曲された通路を上記通路14とは
別に設けてもよい。

〔考案の効果〕

この考案の往復動ピストン型バキュームポンプによれ
ば、減圧室の下部がクランク室の上部より低くなるよう
にピストンの移動方向が傾斜配置されているために、上
記ピストンの移動方向が鉛直に配置されている場合と比
べてバキュームポンプ全体の高さを小さくすることがで
き、これによってエンジン全体の高さやボンネットの位
置を低くすることができる。

また連通路は減圧室の下方に配置されるとともに、この
連通路には一方弁が設けられているために、減圧室に侵
入したオイルを確実に排出することができ、しかもこの
連通路には上記一方弁よりクランク室側に屈曲部が形成
されているために、車両に作用する加速度により動弁室
内のオイルが逆流した場合でも、この逆流オイルは上記
屈曲部に衝突することによりその流れの勢いが低減され
て上記一方弁まで到達することが阻止される。これによ
り上記一方弁の損傷を防止することができ、その機能を
確実に維持することができる。したがってバキュームポ
ンプとしての信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す説明図、第２図は第７
図のII−II線における断面説明図、第３図は第２図のII
I−III線における断面説明図、第４図は第７図のIV−IV
線における断面説明図、第５図は上記実施例のバキュー
ムポンプを取付けたエンジンの正面説明図、第６図は第
２図のVI−VI線における断面説明図、第７図は第２図の
VII−VII線における断面説明図、第８図は第２図におけ
るVIII−VIII線矢視図、第９図はバキュームポンプとマ
スタバックとの関係を示す説明図、第10図はピストンの
ボス部の他の例を示す断面説明図である。 ２…ピストン、３…コンロッド、４…カムシャフト、11
…シリンダ、11a…減圧室、12…クランク室、15…排出
通路、41…連結部材、61…動弁室、151…排出バルブ、1
52…屈曲部、411…クランクピン、Ｅ…エンジン、Ｐ…
バキュームポンプ、Ｘ…ピストンの移動軸。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ピストンがシリンダ内を往復動することに
   より上記シリンダ内に減圧室が形成されるとともに、上
   記ピストンがエンジンのカム軸によって駆動されるよう
   に構成された往復動ピストン型バキュームポンプにおい
   て、上記ピストンはバキュームポンプの駆動用クランク
   を介してカム軸と互いに連結され、動弁室内のカム軸の
   一端側には上記クランクを収容するクランク室が形成さ
   れ、上記減圧室の下部がクランク室の上部より低くなる
   ように上記ピストンの移動軸が傾斜配置され、上記減圧
   室の下部とクランク室との間には両者を互いに連通する
   連通路が上記減圧室の下方に位置するように形成され、
   上記連通路にはクランク室側への流通のみを許容する一
   方弁が設けられるとともに、この一方弁よりクランク室
   側の連通路に屈曲部が形成されていることを特徴とする
   往復動ピストン型バキュームポンプ。