JPH07305682A - バキュームポンプの弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸出弁や吸入弁として使われるチェックバル
ブ（弁装置）の小形化、薄形化を図って、バキュームポ
ンプの到達真空度を向上する。従来の弁座部材とパッキ
ンを不要とし、ポンプの耐久性を上げる。 【構成】 第１のバルブケーシング１０６Ｂの弁座１０
６ｇに、弁子１０２が、スプリング１０４で押し付けら
れている。スプリング１０４の下端は第２のバルブケー
シング１３３のリテーナ部１３３ａで保持される。第２
のバルブケーシング１３３は第１のバルブケーシング１
０６Ｂの外筒部１０６ｈに嵌合固定され、かつ弁子１０
２の外周との間に隙間Ｇをもって、弁子１０２を案内す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車等の負圧源として
使用されるバキュームポンプの弁装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】実開昭６１−１４７８６号公報には、別
途製作したチェックバルブをバキュームポンプのケーシ
ングに取り付けて吐出弁として機能させる技術が記載さ
れている。以下これを第１の従来技術という。

【０００３】このチェックバルブは中心に弁孔を有する
円環状の弁座部材と、その弁座部材に着座して弁孔を閉
塞する弁子とを備えており、これがケーシングに形成さ
れた吐出通路内に配設されることによって吐出弁装置が
構成されている。

【０００４】このようにすれば、各種のバキュームポン
プに共通のチェックバルブを使用することが可能とな
り、量産効果によりコストを低減させることが可能とな
る。しかしながら、この吐出弁装置にも改良の余地があ
ることが明らかになった。ケーシングを構成するケーシ
ング部材の一つに形成された吐出通路のポンプ室側の開
口端部に座ぐり穴が形成され、それにチェックバルブが
嵌合され、さらにその後から円環状の固定部材が圧入さ
れることによってチェックバルブがケーシング部材に取
り付けられるようになっているため、固定部材の中空部
の容積分だけポンプ室の上死点容積、すなわちピストン
が上死点に達した場合のポンプ室の最小容積が大きくな
ってしまう。

【０００５】バキュームポンプの到達真空度はこの上死
点容積とピストンの下死点に対応する下死点容積との比
で決まるため、上死点容積をできる限り小さくすること
が望ましいのであるが、その上死点容積が大きくなって
しまうのである。

【０００６】また、チェックバルブが固定部材の圧入に
よってケーシング部材に取り付けられるため、取付作業
が面倒であるうえ、一旦取り付けられた弁座部材は取外
しが不可能であって、チェックバルブのみを交換するこ
とができないという欠点もあった。

【０００７】この欠点を解決するために、本願出願人は
実願昭６１−７４９３３号（実公平３−２６３１４号公
報）の吐出弁装置を提案した。以下これを第２の従来技
術という。

【０００８】以下この第２の従来技術を実公平３−２６
３１４号公報に基いて説明する。図５は自動車のブレー
キマスタシリンダを駆動するバキュームブースタの負圧
源として使用されるバキュームポンプを示す図である。

【０００９】このバキュームポンプのケーシング１０は
第一ケーシング部材としてのロワケーシング１２と第二
ケーシング部材としてのアッパケーシング１４とから成
っている。ロワケーシング１２は上方に開いたシリンダ
ボア１６を備えて容器状を成す部材であるが、その下部
に、エンジンに固定される取付フランジ１８を備えてい
る。

【００１０】一方、アッパケーシング１４はほぼ平板状
の部材であり、ロワケーシング１２とアッパケーシング
１４とは平らな合わせ面２０および２２において合わさ
れ、適数本のボルト２４により固定されることによって
一体的なケーシング１０を構成している。

【００１１】シリンダボア１６の内周面は合成樹脂製の
ライニング３０によって覆われており、その内側の円板
状のピストン３２が気密かつ摺動可能に嵌合されてい
る。その結果、ピストン３２とアッパケーシング１４と
の間に容積の可変なポンプ室３４が形成されている。こ
のポンプ室３４は図示を省略する吸入弁および吸入ポー
ト３６を経て図示しないバキュームタンクに接続される
一方、アッパケーシング１４に形成された通路４０、吐
出用チェックバルブ４２およびロワケーシング１２に形
成された通路４４を経てエンジンのカム室に流通させら
れるようになっている。

【００１２】ピストンの中央部にはピストンプルロッド
５０の一端が固定されている。このピストンプルロッド
５０は概して棒状をなすロッド本体５２と、その下端部
に固定された筒部材５４とから成っている。筒部材５４
はピストン３２に近い側の端部にリテーナ部としてのフ
ランジ５６を備えており、このフランジ５６のピストン
３２側の面であるリテーナ面５７に摺動部材としてのワ
ッシャ５８を介してロッカアーム７０の一端部が係合さ
せられている。

【００１３】このロッカアーム７０は長手形状の部材で
あり、その中間部がピポット軸７２を介してロワケーシ
ング１２に回動可能に支持されている。ロッカアーム７
０のピストンプルロッド５０に係合する側の端部は二股
に分かれたヨーク部７４とされており、ロッド本体５２
を跨いだ状態でロッド本体５２の両側においてワッシャ
５８に当接するようにされている。

【００１４】ロッカアーム７０の他端部もまた二股に分
かれたヨーク部７６とされており、このヨーク部に軸７
８によってカムフォロワとしてのローラ８０が回転可能
に取り付けられている。ロッカアーム７０はロワケーシ
ング１２との間に配設されたスプリング８２により図５
において時計方向に付勢されており、それによってロー
ラ８０の外周面８４がカム９０のカム面９２に押し付け
られている。

【００１５】また、前記ピストン３２がスプリング９４
によって上方、すなわちポンプ室３４の容積を減少させ
る方向に付勢されており、それによってピストンプルロ
ッド５０のフランジ５６がワッシャ５８を介してロッカ
アーム７０のヨーク部７４に押し付けられている。

【００１６】したがって、カム９０の回転に伴いロッカ
アーム７０が一定角度範囲で往復回動し、ピストンプル
ロッド５０を軸方向に直線的に往復運動させることによ
ってピストン３２を往復運動させ、ポンプ室３４の容積
を変化させて空気の吸入・吐出を行わせることとなる。

【００１７】前記吐出用チェックバルブ４２を主体とす
る吐出弁装置を拡大して図６に示す。図から明らかなよ
うにチェックバルブ４２は、弁座部材１００、弁子１０
２、スプリング１０４およびバルブケーシング１０６を
備えて、バキュームポンプのケーシング１０とは別体の
ユニットとして構成されたものである。

【００１８】弁座部材１００は中心に弁孔１０８を備え
て円環状をなし、弁子１０２は外周縁に形成された環状
のシール突起１１０において弁座部材１００の弁座１１
２に着座して弁孔１０８を閉塞するものである。バルブ
ケーシング１０６は弁座部材１００を包み込む状態でそ
れに固定されており、さらに弁子１０２を覆うととも
に、その弁子１０２を弁座１１２に向かって付勢するス
プリング１０４のリテーナをも兼ねている。

【００１９】ロワケーシング１２には座ぐり穴１２０が
形成されている。この座ぐり穴１２０は前記通路４４の
合わせ面２０への開口端部に形成されており、弁座部材
１００とバルブケーシング１０６との厚さの和より一定
寸法深く形成され、肩面１２２を備えている。また、座
ぐり穴１２０の内周面には環状のＯリング溝が形成さ
れ、それにＯリング１２４が嵌め入れられている。

【００２０】座ぐり穴１２０には、弾性部材として図７
に示すウェーブスプリング１３０が嵌合されて肩面１２
２に支持されており、その後から前述のようにユニット
化された吐出用チェックバルブ４２が嵌合されている。

【００２１】ウェーブスプリング１３０が自由な状態で
はチェックバルブ４２がロワケーシング１２の合わせ面
２０から小量突出するのであるが、アッパケーシング１
４がボルト２４によってロワケーシング１２に固定され
た状態では、チェックバルブ４２がウェーブスプリング
１３０を圧縮しつつ合わせ面２０と同じ高さまでおしさ
げられた状態となっている。

【００２２】したがって、組立後はチェックバルブ４２
の弁座部材１００がバルブケーシング１０６を介してア
ッパケーシング１４の合わせ面２２に密着させられるこ
ととなる。

【００２３】アッパケーシング１４には前述のように通
路４０が形成されているのであるが、この通路は図８に
示すように合わせ面２２に半径方向に長く形成された溝
の形態を成している。溝の一端が前記ポンプ室３４に連
なり、他端が弁座部材１００の弁孔１０８に連なるよう
にされているのである。

【００２４】したがって、前述のようにチェックバルブ
４２がウェーブスプリング１３０によってアッパケーシ
ング１４の合わせ面２２に押し付けられていても、通路
４０の位置においては両者の間がシールされていないこ
ととなるのであるが、チェックバルブ４２の外周面と座
ぐり穴１２０の内周面との間がＯリング１２４によって
シールされているため、差支えはない。本実施例におい
ては、Ｏリング１２４がシール部材として機能する。

【００２５】このように第２の従来技術においては、ア
ッパケーシング１４自体がチェックバルブ４２を固定す
るための固定部材の役割を果たしていて、第１の従来技
術におけるように円環状の固定部材を必要としないた
め、その固定部材中空部の容積分だけバキュームポンプ
の上死点容積が減少し、到達真空度が向上する。

【００２６】また、チェックバルブ４２は座ぐり穴１２
０に緩く嵌合されているのみであるから、固定部材を圧
入する場合に比較して組立作業が容易であり、かつアッ
パケーシング１４を取り外せば容易に抜き出すことがで
き、チェックバルブ４２の故障時にはこれを新しいもの
と交換することができる。

【００２７】ところが、この第２の従来技術の図６で
は、弁座部材１００とバルブケーシング１０６との間に
隙間が生じて、バキュームポンプの到達真空度が向上し
難いという欠点が残されているため、第２の従来技術を
提案した本願出願人は、図６の構造に代えて、図９〜１
０の構造のチェックバルブ４２Ａを自動車用のバキュー
ムポンプに使用してきた（以下これを第３の従来技術と
いう）。

【００２８】この第３の従来技術では、弁座部材１００
の下面である弁座１１２とバルブケーシング１０６との
間に第２のシール部材としてのパッキン１３２が挾み込
まれていて、弁座部材１００とバルブケーシング１０６
との間の隙間を通じての漏れを防止している。

【００２９】また、この第３の従来技術ではチェックバ
ルブ４２Ａを自動車のバキュームポンプの吐出弁装置と
吸入弁装置の両方に共通のものを利用していた。

【００３０】

【発明が解決しようとする課題】前記第３の従来技術で
は、バルブケーシング１０６が、スプリング１０４のリ
テーナとして作用する段部としての底面部１０６ａと、
弁子１０２の開弁方向（図９の下方）への移動を制限す
る段部１０６ｂと、パッキン１３２を挾み込むとともに
弁座部材１００を包み込む段部１０６ｃの三つの段部を
有し、かつパッキン１３２と、厚み（図９における上下
方向の高さ）が大きい弁座部材１００を備えているの
で、弁装置としてのチェックバルブ４２Ａの全高（厚
み）が大きくなるという問題点があった。

【００３１】しかも、バルブケーシング１０６は、スプ
リング１０４を中心位置に保持する小径部１０６ｄと、
弁子１０２を中心位置に案内するガイド部としての中径
部１０６ｅと、弁座部材１００の外周を囲む大径部１０
６ｆとの三つの異なる径のほぼ円筒形の部分を備えてお
り、特に大径部１０６ｆは、弁子１０２より大径のパッ
キン１３２の外周を囲むために、必然的に大きな径とな
っていた。

【００３２】そのため、チェックバルブ４２Ａを図５の
バキュームポンプの吐出弁装置として使用すると、図９
で符号Ａで示す空間部分、つまり弁子１０２より上方の
空間部分の容積がポンプ室の上死点容積に占める割合が
未だ大きくて、到達真空度の向上に難点があるという問
題点があった。また、チェックバルブ４２Ａを図５のバ
キュームポンプの吸入装置として使用すると、図９で弁
子１０２の下方に位置してポンプ室に連通する空間部分
の容積がポンプ室の下死点容積に占める割合が未だ大き
く、この面からも到達真空度の向上に難点があるという
問題点があった。

【００３３】更に又、長期間の使用でパッキン１３２が
劣化して、シール性が低下してポンプ性能が悪くなると
いう耐久性の問題点もあった。そこで、本発明は、これ
らの問題点を解消できるバキュームポンプの弁装置を提
供することを目的とする。

【００３４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１のバキュームポンプの弁装置は、中央部に
弁孔（１０６ｉ）を有する弁座（１０６ｇ）と該弁座
（１０６ｇ）と一体に形成された円筒状の外筒部（１０
６ｈ）とからなる第１のバルブケーシング（１０６Ｂ）
と、前記弁座（１０６ｇ）に着座して弁孔（１０６ｉ）
を閉じる弁子（１０２）と、該弁子（１０２）を弁座
（１０６ｇ）に押し付ける弾性部材（１０４）と、該弾
性部材（１０４）の一端を保持するリテーナとしての第
２のバルブケーシング（１３３）とを備え、第２のバル
ブケーシング（１３３）が第１のバルブケーシング（１
０６Ｂ）の外筒部（１０６ｈ）の内側に嵌合固定されて
いることを特徴とする。

【００３５】請求項２の発明は、請求項１のバキューム
ポンプの弁装置において、第１のバルブケーシング（１
０６Ｂ）の外筒部（１０６ｈ）の内側に嵌合する第２の
バルブケーシング（１３３）の部分（１３３ｄ）が、弁
子（１０２）の外周に、弁子の外周との間に隙間をもっ
て配設されていることを特徴とする。

【００３６】そして、請求項３の発明は、請求項１又は
２のバキュームポンプの弁装置において、第２のバルブ
ケーシング（１３３）が、弾性部材（１０４）の一端を
保持するリテーナとしての第１の段部（１３３ａ）と、
弁子（１０２）の開弁方向への移動を制限する第２の段
部（１３３ｂ）の二つのだけの段部を有することを特徴
とする。

【００３７】

【作用】弁子（１０２）が弁座（１０６ｇ）に着座した
状態では、チェックバルブとしての弁装置が弁子（１０
２）と弁座（１０６ｇ）とによってシールされるから、
従来技術のようにパッキン（１３２）の劣化によるシー
ル性の低下が避けられる。

【００３８】また、パッキン（１３２）が廃止できるた
め、弁装置の外径が小さくなる。更にまた、厚い弁座部
材（１００）が廃止でき、かつパッキン（１３２）も廃
止できるので、弁装置の厚みが小さくなる。

【００３９】そのため、バキュームポンプのポンプ室の
上死点容積や、下死点容積に影響する空間部分の容積が
小さくなる。

【００４０】

【実施例】図１〜２は本発明の第１実施例で、４２Ｂは
弁装置としてのチェックバルブで、中央部に弁孔１０６
ｉを有する弁座１０６ｇと、該弁座１０６ｇと一体に形
成された円筒状の外筒部１０６ｈとからなる第１のバル
ブケーシング１０６Ｂと、前記弁座１０６ｇに着座して
弁孔１０６ｉを閉じる弁子１０２と、該弁子１０２を弁
座１０６ｇに押し付ける弾性部材としての圧縮コイルス
プリング１０４と、該スプリング１０４の下端を保持す
るリテーナとしての第２のバルブケーシング１３３とを
備え、第２のバルブケーシング１３３が第１のバルブケ
ーシング１０６Ｂの外筒部１０６ｈの内側に嵌合され、
外筒部１０６ｈの下端縁１０６ｊをカーリングしてかし
めることで固定されている。

【００４１】第２のバルブケーシング１３３は、スプリ
ング１０４の下端を保持するリテーナとしての第１の段
部１３３ａと、弁子１０２の開閉方向への移動を制限す
る第２の段部１３３ｂの二つだけの段部を有し、第１の
バルブケーシング１０６Ｂの外筒部１０６ｈの内側に嵌
合する第２のバルブケーシング１３３の部分１３３ｄが
弁子１０２の外周に、弁子１０２の外周との間に間隙Ｇ
をもって配設されている。

【００４２】１３４は第２のバルブケーシング１３３に
設けた三つの打抜き部分である。図３〜４は本発明の第
２実施例で、前記図１〜２の第１実施例と比較して、第
２のバルブケーシング１３３に設けた打抜き部分１３４
の数が一つ多い四つになっている点だけが相異する。

【００４３】なお、前記両実施例で、弁子１０２の上面
に設けた環状のシール突起１１０は、図１０の従来技術
に比較して、図１、図３に示すようにその断面形状がわ
ずかに相異し、Ｒになっている。

【００４４】従来技術の弁装置（チェックバルブ）４２
Ａと、本発明の実施例の弁装置（チェックバルブ）４２
Ｂとを比較すると、弁子１０２の大きさは同じである
が、弁装置の厚みが大巾に小さくなり、しかも外径も小
さくなっていることがわかる。

【００４５】なお、弁装置４２Ｂは、従来技術のチェッ
クバルブと同様に、図５、図６のように、バキュームポ
ンプのロワケーシング１２の座ぐり孔１２０に嵌入さ
れ、Ｏリング１２４で外周がシールされるが、座ぐり孔
１２０の径は従来よりも小さくて良い。

【００４６】また、第１のバルブケーシング１０６Ｂの
外筒部１０６ｈに嵌合した第２のバルブケーシング１３
３は、その部分１３３ｄを外筒部１０６ｈの内側に遊合
又は圧入して、外筒部１０６ｈの下端１０６ｊをかしめ
る他に、両者を接着剤で固着してもよいし、第１と第２
のバルブケーシングにかぎ状の互に係合する抜け止めを
付けて結合固着することもできる。

【００４７】

【発明の効果】本発明のバキュームポンプの弁装置は上
述のように構成されているので、弁座部材（１００）と
パッキン（１３２）が不要となり、全体の厚み（高さ）
が低くなるとともに、外径も小さくできるため、バキュ
ームポンプの小形化ができる。また、ポンプの上死点や
下死点でのポンプ室の最小容積ができる限り小さくでき
るため、ポンプの到達真空度が向上する。

【００４８】更に又、パッキン（１３２）の劣化による
ポンプ性能の悪化が避けられ、この面からもポンプ性能
の向上と信頼性の向上ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の縦断面図。

【図２】同下面図。

【図３】本発明の第２実施例の縦断面図。

【図４】同下面図。

【図５】従来技術のバキュームポンプの縦断面図。

【図６】従来技術の縦断面図。

【図７】バキュームポンプに用いられるウェーブスプリ
ングの斜視図。

【図８】図６のバキュームポンプに使用されるアッパケ
ーシングの底面図。

【図９】他の従来技術の縦断面図。

【図１０】同下面図。

【符号の説明】

４２Ｂ 弁装置（チェック弁） １０２ 弁子 １０４ 弾性部材としてのスプリング １０６Ｂ 第１のバルブケーシング １０６ｇ 弁座 １０６ｈ 外筒部 １０６ｉ 弁孔 １３３ 第２のバルブケーシング １３３ａ リテーナとしての第１の段部 １３３ｂ 第２の段部 １３３ｃ 小径部 １３３ｄ 部分 Ｇ 隙間

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央部に弁孔を有する弁座と該弁座と一
   体に形成された円筒状の外筒部とからなる第１のバルブ
   ケーシングと、前記弁座に着座して弁孔を閉じる弁子
   と、該弁子を弁座に押し付ける弾性部材と、該弾性部材
   の一端を保持するリテーナとしての第２のバルブケーシ
   ングとを備え、第２のバルブケーシングが第１のバルブ
   ケーシングの外筒部の内側に嵌合固定されていることを
   特徴とするバキュームポンプの弁装置。
2. 【請求項２】 第１のバルブケーシングの外筒部の内側
   に嵌合する第２のバルブケーシングの部分が、弁子の外
   周に、弁子の外周との間に隙間をもって配設されている
   ことを特徴とする請求項１記載のバキュームポンプの弁
   装置。
3. 【請求項３】 第２のバルブケーシングが、弾性部材の
   一端を保持するリテーナとしての第１の段部と、弁子の
   開弁方向への移動を制限する第２の段部の二つのだけの
   段部を有することを特徴とする請求項１又は２記載のバ
   キュームポンプの弁装置。