JPH07109976A - 負圧ブレーキ用バキュームポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 減圧運転が進んでも駆動力が増加しない、フ
リクションロスが小さく、かつ駆動エンジンの燃料消費
率向上に寄与しうるバキュームポンプを提供する。 【構成】 負圧ブレーキ用バキュームポンプは、エンジ
ンのカム軸によりロッカアーム１５を介してシリンダ内
を往復動されるピストン２７を備え、同ピストンと上記
シリンダのエンドカバー１９とにより画成される減圧空
間Ｒがバキュームタンクに連通している。ピストン２７
を挟んで減圧空間Ｒに対向して密閉空間Ｓを画成し、こ
の密閉空間Ｓを負圧に接続し、減圧空間及び密閉空間の
圧力差を無くしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バキュームポンプに関
し、特に、車両に使用される負圧ブレーキ用として好適
なバキュームポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車、産業車両等の各種車両におい
て、ブレーキの操作踏力を軽減するため、負圧を利用す
ることが行われている。この負圧を発生させる一手段と
して、バキュームポンプ（ピストン式バキュームポン
プ、ダイヤフラム式バキュームポンプ等）が使用され、
一般的には、ディーゼルエンジン等の内燃式エンジンに
よりそのバキュームポンプは駆動される。

【０００３】図５を参照して、従来のバキュームポンプ
の一例を説明すると、エンジンのカムシャフトに形成さ
れた偏心カム１に、ロッカアーム２のローラ２ａが押し
つけられており、偏心カム１の回転に従い枢着ピンを中
心にしてロッカアーム２が揺動する。バキュームポンプ
のピストン３は、スプリング４によって上方へ偏倚され
ているが、ピストン３に連結されたピストンロッド３ａ
を、ロッカアーム２のフォーク部２ｂが間欠的に押し下
げるので、ピストン３は、上下方向に往復動をすること
になる。ピストン３の上方の減圧室は、配管ジョイント
５及び図示しないパイプを経由して、バキュームタンク
（図示せず）に接続しており、ピストン３が下降すると
き、開いたチェックバルブ６及び配管ジョイント５等を
介してバキュームタンクの空気は、減圧室へ吸い込まれ
る。このとき、大気に通じるチェックバルブ７は閉じて
いる。

【０００４】次に、ピストン３がスプリング４によっ
て、上方へ動くとき、チェックバルブ６が閉じ、チェッ
クバルブ７が開いているから、減圧室内の空気（前工程
で、バキュームタンクから吸い出されたもの）を大気中
へ排出する。ロッカアーム２の揺動により、前述のピス
トンの下降及び上昇は繰り返されるから、そのたびにバ
キュームタンク内の空気は吸い出されて減少し、減圧さ
れる。自明のように、バキュームタンクは、ブレーキブ
ースタに連絡している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のようなバキュー
ムポンプにおいて、運転の初期には、ピストンの上下の
圧力差がないため、ロッカアームは、スプリングの力に
のみ抗してピストンを押し下げればよいが、減圧運転が
進むにつれて、圧力差が大きくなるので、ロッカアーム
は、より大きな力を必要とし、大きな仕事を行う。

【０００６】そもそも、バキュームタンクは、定容量で
あるから、一定の負圧に達すれば所定のブレーキ操作に
は十分であり、また、ブレーキ操作が行われなければ、
それ以上の減圧運転は不要である。即ち、前述のような
バキュームポンプを使用する場合、無駄な減圧運転を行
うことがあり、エンジンの燃費向上を阻害していたし、
また、大きい力を必要とするため、大きいフリクション
ロスを生じていた。

【０００７】前述のバキュームタンクの定容量性を考慮
し、燃費向上、バキュームポンプの耐久性向上を図る一
つの提案が行われている（特開昭５９−２２６２９０号
公報参照）。この提案においては、減圧が所定状態にな
ると作動する別のピストンを用意し、減圧用主ピストン
をスプリングに抗して下方へ押しつけたままとするか
ら、ロッカアーム、ひいてはエンジンは無駄な仕事をせ
ず、かつ、バキュームポンプも無駄な運転をされず耐久
性が向上するというものである。

【０００８】しかし、この提案においても、バキューム
タンクが所定の負圧状態に達するまでは、減圧運転が進
むに従いピストンを挟む圧力差が増大し、駆動力の増加
を必要として、大きい仕事を必要とし、その結果、大き
なフリクションロスや、低燃費化を免れない。

【０００９】従って、本発明は、減圧運転が進んでも駆
動力が増加しない、フリクションロスが小さく、かつ駆
動エンジンの燃料消費率向上に寄与しうるバキュームポ
ンプを提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明によれば、エンジンのカム軸により、ロッカ
アームを介してシリンダ内を往復動されるピストンを備
え、同ピストンと前記シリンダのエンドカバーとにより
画成される減圧空間がバキュームタンクに連通している
負圧ブレーキ用バキュームポンプにおいて、前記ピスト
ンを挟んで前記減圧空間に対向して密閉空間を画成し、
この密閉空間を負圧に接続したことを特徴としている。
圧力差を無くす観点からは、負圧としては上記バキュー
ムタンクもしくは該バキュームタンクに連なる配管系が
好適である。

【００１１】

【作用】上述した構成において、エンジンのカム軸が回
転すると、ロッカアームが揺動し、ピストンがシリンダ
内を往復動するが、ピストンの正面側に画成された減圧
空間及び協働するチェックバルブの作用により、バキュ
ームタンク内の空気は、減圧空間に吸い出され大気側へ
排出される。バキュームタンクは、減圧され続けるが、
ピストンの背面側の密閉空間が負圧に接続しているの
で、ピストンの正面側と背面側の両空間の間に有害な圧
力差が生じない。ピストンは常に背面側のスプリングに
抗して、ロッカアームにより駆動され、減圧が進められ
る。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
するが、これは本発明をその実施例に限定する趣旨では
ない。また、従来例を含め全図にわたって、同一又は対
応する部分には同一の符号を付している。

【００１３】図１、図２及び図３において、偏心カム１
は、例えばディーゼルエンジンのバルブ（図示せず）の
開閉を行うカム軸の一部に一体的に形成されており、エ
ンジンのクランクシャフトが回転すれば、駆動機構を介
して回転される。バキュームポンプ１０のケーシング１
１にロッカピン１３を介して枢着されたロッカアーム１
５のローラ１５ａは、スプリング１７によって偏心カム
１のカム面に押しつけられており、偏心カム１のリフト
に追従する。即ち、ロッカアーム１５は、所定の角度範
囲で揺動する。

【００１４】特に図１において明らかなように、ケーシ
ング１１の上部には、円柱状の空所が形成され、そこに
シリンダライナ１１ａが嵌着されており、外側のケーシ
ング１１の円筒状部分と共にシリンダ部を形成する。こ
のシリンダ部の開口は、ケーシング１１の上面にボルト
によって取着されたエンドカバー１９で覆われている。
エンドカバー１９には、図示しないバキュームタンクに
ホース等（図示せず）を介して連絡するユニオン（ジョ
イント）２１が取り付けられていて、その入口にチェッ
クバルブ２３が設けられている。

【００１５】円周溝にシールリング２５が嵌装されたピ
ストン２７は、シリンダライナ１１ａに摺動可能に嵌装
されている。上端がフランジと固定ナットによりピスト
ン２７に緊締されたコネクチングロッド３１は、シール
リング３３を気密に貫通し、更にガイドカラー３５に挿
通されている。ガイドカラー３５は、ケーシング１１の
下部に嵌着され、その下方に形成された油溜１１ｂが、
油通路１１ｃを介してロッカアーム室に連絡している。
コネクチングロッド３１の途中に固着されたフランジ３
１ａの上面に、ロッカアーム１５のフォーク部１５ｂが
係合している。そして、前述のピストン２７の上面（正
面）とエンドカバー１９の下面の間に、減圧室Ｒが画成
され、該減圧室（減圧空間）Ｒは、チェックバルブ３７
を介して大気側に開口するようになっている。更に、ピ
ストン２７の背面側にケーシング１１内に画成された密
閉室（密閉空間）Ｓは、ピストン２７を上方へ付勢する
コイルスプリング２９を収容しており、ユニオン３９を
介して図示しないバキュームタンクに連絡している。自
明のことながら、前述のユニオン２１とユニオン３９と
は、別々にバキュームタンクに連絡されているが、途中
で集合して、一本のホースになってバキュームタンクに
連絡してもよく、また、ユニオン３９はバキュームタン
クとは別の負圧源があればそれに接続されていてもよ
い。

【００１６】前述の構成において、カム軸の偏心カム１
に追従するロッカアーム１５が反時計方向に回動すると
き、フォーク部１５ｂがコネクチングロッド３１のフラ
ンジ部３１ａを下方へ押しつける。従って、ピストン２
７が、スプリング２９に抗して下方へ移動し、減圧室Ｒ
の圧力が低下する。この圧力状態では、チェックバルブ
２３が開き、チェックバルブ３７が閉じる。従って、減
圧室Ｒには、バキュームタンクから空気が吸い出され
る。

【００１７】反対に、ロッカアーム１５が時計方向に回
動するとき、そのフォーク部１５ｂが上方へ変位するか
ら、コネクチングロッド３１及びピストン２７は、スプ
リング２９の力によって上方へ移動し、減圧室Ｒの圧力
が相対的に上昇する。この圧力状態では、チェックバル
ブ２３が閉じ、チェックバルブ３７が開いて、減圧室Ｒ
の中の空気は、大気へ放出される。

【００１８】以上のようなピストン２７の往復動がロッ
カアーム１５の揺動により繰り返されると、バキューム
タンク内の空気も徐々に排出されて、負圧の度合が進む
が、これに連通した密閉室Ｓの圧力も低下し、ピストン
２７を挟む圧力は、常にバランスされる。

【００１９】前述のバキュームポンプ１０と、バキュー
ムタンク及びブレーキ系との関係をシステムとして示す
と図４の系統図の如くなる。図４を参照するに、エンジ
ンＥにより、本発明によるバキュームポンプ１０は駆動
され、これに連絡したバキュームタンク４０の中を負圧
にする。このバキュームタンク４０は、パイプ等を介し
て、ブレーキブースタ５０に連絡し、このブレーキブー
スタ５０は、ブレーキラインのマスターシリンダ６０と
組み合わされている。ここで、マスターシリンダ６０
に、圧力が加えられると、ブレーキブースタ５０内の負
圧により、倍力される。そして、その力は、車輪のホイ
ールシリンダ７０に伝えられて、ブレーキが作動され
る。ブレーキブースタ５０が１回作動すれば、その分だ
け、負圧が消費され、バキュームタンク４０の負圧が低
下（圧力は上昇）するから、本発明によるバキュームポ
ンプ１０によって、また減圧が進められる。

【００２０】以上の実施例は、ピストン式バキュームポ
ンプの例を示したが、ダイヤフラム式バキュームポンプ
にも、本発明が適用できる。ピストン式バキュームポン
プとダイヤフラム式バキュームポンプの差は、前者が、
シールリングを有するピストンが摺動するのに対し、後
者では、上下方向にたわむダイヤフラムの周縁が固着さ
れていることだけであり、減圧室の容積が変化して、バ
キュームタンク内の空気を吸い出す点では同一であるか
らである。本発明の思想によれば、ダイヤフラムの背面
に隣接して密閉室を画成し、この密閉室をバキュームタ
ンクのような負圧に連絡すればよい。

【００２１】

【発明の効果】以上、説明した本発明によれば、バキュ
ームポンプのピストンの背面に隣接して画成した密閉室
が負圧に接続され、ピストンの正面側の減圧室の圧力と
バランスして低下するので、バキュームポンプのピスト
ンを挟んで圧力差が発生しないので、常にロッカアーム
によるピストンの駆動力は一定に保持される。従って、
大駆動力によるフリクションロスも発生しないし、無駄
なエネルギの消費も防止されて燃料消費率の向上を達成
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に係るバキュームポンプの全
体構造を示す立断面図である。

【図２】 図１のバキュームポンプの平面図である。

【図３】 図２のIII−III線に沿う断面図である。

【図４】 図１のバキュームポンプとブレーキ系との関
係を示す系統図である。

【図５】 従来装置の立断面図である。

【符号の説明】

１…偏心カム、１０…バキュームポンプ、１１…ケーシ
ング、１１ａ…シリンダライナ、１５…ロッカアーム、
１９…エンドカバー、２１…ユニオン、２３…チェック
バルブ、２７…ピストン、２９…コイルスプリング、３
７…チェックバルブ、３９…ユニオン、４０…バキュー
ムタンク、Ｒ…減圧室（減圧空間）、Ｓ…密閉室（密閉
空間）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンのカム軸により、ロッカアーム
   を介してシリンダ内を往復動されるピストンを備え、該
   ピストンと前記シリンダのエンドカバーとにより画成さ
   れる減圧空間がバキュームタンクに連通している負圧ブ
   レーキ用バキュームポンプにおいて、前記ピストンを挟
   んで前記減圧空間に対向して密閉空間を画成し、該密閉
   空間を負圧に接続したことを特徴とする負圧ブレーキ用
   バキュームポンプ。
2. 【請求項２】 前記負圧は、前記バキュームタンクもし
   くは該バキュームタンクに連なる配管系であることを特
   徴とする請求項１に記載の負圧ブレーキ用バキュームポ
   ンプ。