JPS608484A - バキユ−ムポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はピストン式バキュームポンプ、ダイアフラム式
バキュームポンプ等バキュームポンプに関し、特に、ハ
ウジング本体の内部に作動ピストンを軸方向へ往復動可
能に組付けて同作動ピストンのピストン部の一側に減圧
室を形成し、かつ同作動ピストンのロンド部にポンプ駆
動軸の回転により揺動するロッカーアームの揺動端部を
軸方向へ係脱可能に係合し、同ロッカーアームの揺動作
用により前記作動ピストンを軸方向へ往復動して前記減
圧室に負圧を生じさせるようにしたバキュームポンプに
関する。

一般に、この種バキュームポンプにおいては、ポンプ駆
動軸としてエンジンのオーバヘッドカムシャフト等が利
用されていて、エンジンの駆動により作動されるように
なっている。従って、この種バキュームポンプはエンジ
ンの駆動中常に作動しており、たとえ負圧が所要圧にな
ってもエンジンの駆動中はその作動を停止することはな
い。このため、かかる作動は不必要な動力損失の原因と
なる。

本発明は、これらの問題に対処すべくなされたもので、
その主たる目的は、この種バキュームポンプにて生した
負圧が所定圧に達したとき作動ピストンの往復動を停止
させることにより上記した問題を解消することにある。

かかる目的を達成すべく、本発明はこの種バキュームポ
ンプにおいて、前記作動ピストンのロンド部の端部に設
けたピストンと、前記ハウジング本体に前記ロンド部と
同軸的に設けられ前記ピストンが液密的かつ軸方向へ摺
動可能に嵌挿されるシリンダと、同シリンダ内にて前記
ピストンにより区画され同ピストンの一側に位置して大
気とオイル供給路に連通ずる第１室および同ピストンの
他側に位置して大気に連通ずる第２室と、前記第１室を
大気またはオイル供給路に選択的に連通させる切換手段
と、前記第１室を当該バキュームポンプにて生じた負圧
が所定圧に達するまでは大気に連通させかつ同負圧が所
定圧に達するとオイル供給路に連通すべく前記切換手段
と、前記負圧が所定圧に達したとき前記減圧室を大気に
連通させる弁手段とを備えたことにその構成上の特徴が
ある。

これにより、本発明おいては、当該バキュームポンプに
て生じた負圧が所定圧に達するまでは、切換手段の作用
によりシリンダ内の第１室を大気に連通させて作動ピス
トンを往復動可能に保持することができ、また上記負圧
が所定圧に達すると第１室をオイル供給路に連通させて
エンジンオイル等を第１室に導びき、作動ピストンをそ
の下死点側にてロックして往復動を規制することができ
る。従って、本発明によれば、当該バキュームポンプに
おける不必要な動力損失を低減させることができる。ま
た、本発明によれば当該バキュームポンプの耐久寿命を
向上させ、かつ騒音を低減させることもできる。さらに
また、本発明においては特に上記負圧が所定圧に達した
ときに減圧室を大気に連通させる弁手段を設けているの
で、作動ピストンのロックと同時に減圧室を大気圧にす
ることができる。このため、作動ピストンのロック時に
作動ピストンにその上死点側へ作用する減圧室の負圧を
解消することができ、作動ピストンに対してロック作用
するロンド部のピストンおよびシリンダ径を小さくする
ことができる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明するに、第
１図および第２図には本発明に係るバキュームポンプの
第１実施例であるピストン式バキュームポンプが示され
ている。このバキュームポンプにおいては、そのハウジ
ング本体１０が車輌におけるエンジンの上部−例にて図
示しないシリンダヘッドとシリンダへソドカバーとに取
付けられていて、ハウジング本体１０の内部に作動ピス
トン２０が配設されている。また、ハウジング本体１０
を構成する下部ハウジング１１とシリンダヘッドおよび
ヘンドカバーとにより形成された空間部にはロッカーア
ーム３０が配設されており、かつ当該空間部にはエンジ
ンのオーバへソトカＪ２シャフト４１の一端が延在して
いる。このカムシャフト４１の一端部は、ポンプ駆動軸
として機能する。

ハウジング本体１０は、有底の下部ハウジング１１と、
その上端開口部に気密的に取付けた上部ハウジング１２
とによって構成されている。下部ハウジング１１の上方
筒部１１ａの内孔内にはシリンダライナ１３が嵌着され
ていて、当該部がシリンダ部１３ａに形成されている。

このシリンダ部１３ａには、後述する作動ピストン２０
が気密的かつ摺動可能に嵌挿されていて、作動ピストン
２０の上方に減圧室Ｒ１が形成されている。また、上部
ハウジング１２の一例には上方へ突出する吸入室Ｒ２が
形成されており、吸入室Ｒ２の下端開口部に吸入用チェ
ック弁５１が組付けられている。

吸入室Ｒ２は、吸入用チェック弁５１を介して減圧室Ｒ
１に断続可能に連通ずるもので、吸入ボート１２ａを通
して図示しないブレーキブースタのバキュームタンクに
連通している。

作動ピストン２０は、円盤状のピストン２１と作動ロッ
ド２２を主要構成部材としている。ピストン２１は所定
の厚みを有するもので、その中央部には軸方向に小径の
■通孔２１ａが形成され、かつその−側には軸方向に大
径の貫通孔２１ｂが形成されている。この貫通孔２１ｂ
には、吐出用チェック弁５２が組付けられていて、減圧
室Ｒ１は吐出用チェック弁５２を介して大気に断続可能
に連通ずる。また、ピストン２１の貫通孔２１ａには、
作動ロッド２２の上部が気密的に嵌挿されている。この
作動ロッド２２は、その上部に設けたフランジ部２２ａ
とその上端部に螺着したす・ノド２３とにより、ピスト
ン２１の中央部に気密的に固定されている。一方、ピス
トン２１の外周には、環状溝２１Ｃが形成されている。

この環状溝２１Ｃにはゴム製のシールリング２４が嵌合
され、かつその外周にはポリテトラフルオロエチレン等
フッ素系樹脂（例えばテフロン・・・デュポン社登録商
標）製のピストンバンド２５が嵌合されている。かかる
作動ピストン２０においては、そのピストン２１がハウ
ジング本体１０のシリンダ部１３ａに気密的かつ摺動可
能に嵌挿され、かつその作動ロッド２２が下部ハウジン
グ１１に設けたガイド部１１ｂに摺動可能に支持されて
いて、下部ハウジング１１の段部１１Ｃの上面とピスト
ン２１の下面に配置したスプリングリテーナ２６ａ。

２６ｂ間に介装したコイルスプリング２７にて上方へ付
勢されている。

ロッカーアーム３０は略し字状に形成されていて、その
上端背面にはカムシャフト４１のポンプ駆動用偏心カム
４２に当接する当接部３１が形成されており、またその
下端部には作動ロッド２２の外周に遊嵌状態にて差込ま
れて作動ロンド２２のシート部２２ｂに受承される下端
フォーク部３２が形成されている。かかるロッカーアー
ム３０は、その略中央部にて下部ハウジング１１の取付
アーム部１１ｄに上下方向へ揺動可能に取付けられてお
り、コイルスプリング２７の上方への付勢力にてその下
端フォーク部３２が作動口・ノド２２のシート部２２ｂ
に弾撥的に受承され、かつその上端当接部３１が図示時
計方向ヘイＮ１勢されて偏心カム４２の外周に弾撥的に
当接している。また、かかるロッカーアーム３０はコイ
ルスプリング３３によっても図示時計方向へ付勢されて
いる。

しかして、作動ピストン２０の作動口・ノド２２の下端
部にはピストン２２Ｃが設けられており、また下部ハウ
ジング１１の底部には作動口・ノド２２と同軸的に第１
シリンダｌｌｅが設けられていて、第１シリンダｌｉｅ
内にピストン２２Ｃが液密的かつ軸方向へ摺動可能に嵌
挿されている。これにより、ピストン２２＋１．は第１
シリンダｌｉｅ内を上下両室Ｒ３，Ｒ４に区画している
。上室Ｒ３は通気孔１１ｆを通して大気に連通し、かつ
通油孔１１ｇを通して図示しないエンジンオイルの供給
路に連通している。なお、この供給路には、４〜６　ｋ
ｇ　／　ａｄ　ｎ　度の圧力のエンジンオイルが供給さ
れる。また、下室Ｒ４は第２シリンダＩｌｈおよび通気
孔１１ｉを通して大気に連通している。

第２シリンダ１１．　ｈは、下部ハウジング１１の底部
に第１シリンダ１１ｅと並列的に設けられている。また
、第２シリンダｌｌｈの上部にはこれと同軸的に設けた
内孔１１ｊが開口している。この内孔１１ｊ内には切換
機構の構成部材であるスプール弁６１が嵌挿され、また
第２シリンダ１１ｈ内にはスプール弁６１の制御機構の
構成部材である駆動ピスト６２が嵌挿されている。駆動
ピストン６２は、第２シリンダＩｌｈ内に気密的かつ軸
方向へ摺動可能に嵌挿されている。この駆動ピストン６
２のロンド部には上下２本の環状溝６２ａ、５２ｂが形
成されており、上方環状溝６２ａにはロックボール６３
が圧縮スプリング６４の付勢力にて弾撥的に係合されて
いる。これにより、駆動ピストン６２はその下死点に位
置決めされ、第２シリンダｌｌｈ内を上下両室Ｒ５，Ｒ
６に区画している。上室Ｒ５は負圧管路６５を介して吸
入室Ｒ２に連通しかつ下室Ｒ６は通気孔１１ｉを通して
大気に連通している。このため、上室Ｒ５は吸入室Ｒ２
に所定の負圧が生じるとこれと略同−の負圧となり、駆
動ピストン６２はロックボール６３の係合力に抗して上
動する。この駆動ピストン６２の上動負圧は、駆動ピス
トン６２の環状溝６２ａの形状、圧縮スプリング６４お
よび後述する圧縮スプリング６６の荷重等により設定さ
れる。また、駆動ピストン６２は上室Ｒ５の負圧が所定
負圧から一定負圧低下すると圧縮スプリング６６の付勢
力にて、ロックボール６３の係合力に抗して下動する。

この駆動ピストン６２の下動負圧は、駆動ピストン６２
の環状溝６２ｂの形状、圧縮スプリング６４．６６の荷
重等により設定される。

スプール弁６１は内孔１１ｊ内に液密的かつ軸方向へ摺
動可能に嵌挿されていて、圧縮スプリング６６の付勢力
にて駆動ピストン６２の上面に弾撥的に当接している。

この状態で、スプール弁６１は通油孔１１ｇの連通を遮
断するとともに通気孔１１ｆを連通させており、駆動ピ
ストン６２が上動すると圧縮スプリング６６に抗して通
油孔１１ｇを連通させるとともに通気孔１１ｆの連通を
遮断する。なお、通油孔１１ｇのスプール弁６Ｉより上
流側にはオイルの上流側から下流側への流動のみを許容
するチェック弁６７が介装されている。

一方、作動ピストン２ｏのピストン２　”１には、減圧
室Ｒ１と大気とを連通させる通気孔２１ｄとこれに交差
する内孔２１ｅとが設けられていて、この内孔２１ｅ内
に圧縮スプリング６８を介してスプール弁６９が気密的
かつ軸方向へ摺動可能に嵌挿されている。また、作動ピ
ストン２ｏの作動ロッド２２には軸方向に連通孔２２ｄ
が設けられている。この連通孔２２ｄは、第１シリンダ
１１ｅの上室Ｒ３とピストン２１の内孔２１ｅとに連通
していて、上室Ｒ３内に導がれたオイルを内孔２１ｅ内
に導くようになっている。これにより、スプール弁６９
は上室Ｒ３内の油圧の作用によって圧縮スプリング６８
に抗して摺動瞳減圧室Ｒ１を大気へ連通させる。

次に、このように構成したバキュームポンプの作動につ
いて説明する。当該バキュームポンプにおいて、発生し
た負圧すなわち図示しないバキュームタンク内の負圧が
所定圧に達するまでは、駆動ピストン６２は図面に示す
ように下動していてスプール弁６１を下動させており、
これにより第１シリンダｌｉｅにおける上室Ｒ３を通気
孔１１ｆを通して大気に連通させている。このため、作
動ピストン２０は上下方向へ往復動可能な状態に保持さ
れている。また、スプール弁６９は圧縮スプリング６８
の付勢力にて上動していて、減圧室Ｒ１を大気から遮断
している。従って、エンジンの駆動によりカムシャフト
４１が図示矢印方向に回転して偏心カム４２の作用にて
ロッカーアーム３０が上下方向へ繰返し揺動されると、
作動ピストン２０はコイルスプリング２７の上方への付
勢力とロッカーアーム３０の下方への即動作用により繰
返し上下動される。この作動ピストン２０の上動時には
、吸入用チェック弁５１が閉しるとともに吐出用チェッ
ク弁５２が開き、減圧室Ｒ１内の空気が吐出用チェック
弁５２を通って大気に排出される。また、作動ピストン
２ｏの下動時には、減圧室Ｒ１内に負圧が生じて吐出用
チェック弁５２が閉じるとともに吸入用チェック弁５１
が開き、減圧室Ｒ１内の負圧が吸入用チェック弁５１を
通って図示しないバキュームタンクに付与され、当該バ
キュームタンクからブレーキブースタに付与される。と
ころで、当該バキュームポンプにて生じた負圧すなわち
バキュームタンク内の負圧が所定圧に達すると第２シリ
ンダｌｌｈの上室Ｒ５が所定の負圧になり、駆動ピスト
ン６２がロックボール６３の係合力および圧縮スプリン
グ６６の付勢力に抗して上動する。このため、スプール
弁６１が上動して通油孔１１ｇを連通させるとともに、
通気孔１１ｆの連通を遮断する。この結果、第１シリン
ダ１ｉｅＯ上室Ｒ３にはエンジンオイルの供給油圧によ
りまたは同油圧と作動ピストン２゜の下動時の吸引力と
により、チェック弁６７を通してエンジンオイルが導入
され、作動ピストン２０は圧縮スプリング２７に抗して
その下死点側にてロックされる。従って、作動ロッド２
２のシート部２２ｂとロッカーアーム３０の下端フォー
ク部３２との係合が解除されて、ロッカーアーム３０は
略無負荷状態にて揺動する。また、第１シリンダｌｉｅ
の上室Ｒ３内に導入されたエンジンオイルはその油圧に
より作動ロッド２２の通油孔２２ｄを通ってピストン２
１の内孔２１ｅ内に流入し、スプール弁６９を圧縮スプ
リング６８に抗して下動さゼる。このため、ピストン２
１の通気孔２１、　ｄが連通して減圧室Ｒ１を大気に連
通させる。

従って、作動ピストン２０のロック時減圧室Ｒ１には作
動ピストン２０を引上げ作用する負圧が残留することは
なく、第１シリンダ１１ｅ９作動ロッド２２のピストン
２２ｃ等を小径にすることができる。この結果、作動ピ
ストン２０の口・ツク機構がコンパクトになる。

また、第２シリンダｌｌｂの上室Ｒ５の負圧が所定負圧
から一定負圧低下すると、駆動ピストン６２は圧縮スプ
リング６６の付勢力にてロックボール６３の係合力に抗
して下動しスプール弁６１を下動させる。このため、ス
プール弁６よは通油孔ＩＬｇの連通を遮断するとともに
通気孔１１ｆを連通して、上室Ｒ３および内孔２１ｅ内
のオイルを通気孔１１ｆを通して排出可能とする。この
結果、作動ピストン２０は下死点側でのロックを解除さ
れて作動ロッド２２のシート部２２ｂとロッカーアーム
３０の下端フォーク部３２とが係合し、ロッカーアーム
３０の作用にて再び往復動する。また、作動ピストン２
０におけるスプール弁６９は圧縮スプリング６８の付勢
力にて上動し、減圧室Ｒ１と大気との連通を遮断する。

この結果、作動ピストン２０の往復動により減圧室Ｒ１
内に負圧が生じ、この負圧は吸入用チェック弁５１を通
してバキュームタンクへ再び付与される。

このように、本実施例においては、当該バキュームポン
プにて生じた負圧が所定負圧に達すると、作動ロッド２
２とロッカーアーム３０との係合を解除して作動ピスト
ン２０の上下動を停止さ−Ｕ、かつ上記負圧が所定負圧
から一定負圧低下すると、作動ロッド２２とロッカーア
ーム３０とを再び係合させて作動ピストン２０を再び往
復動させる構成になっている。このため、エンジンの駆
動中における当該バキュームポンプの作動不要時にはそ
の作動を停止させることができて、バキュームポンプの
耐久寿命を向上させることができるとともに、不必要な
動力損失および騒音を低減させることができる。

また、本実施例においては、特に上記負圧が所定負圧に
達したとき減圧室Ｒ１を大気に連通させるように構成し
ているので、作動ピストン２０のロック時減圧室Ｒ１に
作動ピストン２０を引上げ作用する負圧が残留すること
はない。従って、第１シリンダ１１ｅ１作動ロッド２２
のピストン２２Ｃ等を小径にすることができて、作動ピ
ストン２０のロック機構がコンパクトになる。

第３図には、本発明に係るバキュームポンプの第２実施
例が示されている。当該ノ＼キュームポンプは、減圧室
Ｒ１を大気に連通させる弁手段を備えた弁機構７０が第
１実施例の弁機構（２１ｄ。

２１　ｅ、２２　ｄ、６８．　６９）と相違している点
を除き、第１実施例のバキュームポンプと同様に構成さ
れている。従って、第２実施例においては、第１実施例
と同一の構成部材には同一の符号を付してその説明を省
略する。

しかして、第２実施例において弁機構７０は、減圧室Ｒ
１と大気の連通を断続する電磁弁７１と、吸入室Ｒ２内
に臨み負圧が所定圧に達したとき開く常閉型の圧力スイ
ッチ７２を主要構成部材としている。これにより、当該
バキュームポンプにて生じた負圧が所定圧に達するまで
は、圧力スイソチア２が閉じていて、トランジスタ７３
のベースには電圧が印加されない。このため、トランジ
スタ７３はＯＦＦ状態にあって電磁弁７１は非通電状態
にあり、減圧室Ｒ１と大気との連通を遮断している。ま
た、吸入室Ｒ２内の負圧が所定圧に達すると、圧力スイ
ソチア２が開いてトランジスタ７３のベースに順方向の
電圧が印加される。このため、電磁弁７１は通電されて
作動し、減圧室Ｒ１を大気に連通させ、第１実施例と同
様の効果を奏する。

なお、上記各実施例においては、作動ピストン２０が下
死点側にてロックされたとき、圧縮スプリング３３の作
用にて作動ロッド２２のシート部２２ｂとロッカーアー
ム３０の下端フォーク部３２との係合を解除して、その
後ロッカーアーム３０を略無負荷状態にて揺動するよう
にした例について示したが、本発明においてはロッカー
アーム３０の下端フォーク部３２を作動ロンド２２のシ
ート部２２ｂヘスプリング付勢して常時当接し、作動ピ
ストン２０のロック時にロッカーアーム３０の当接部３
１と偏心カム４２との保合を解除するようにしてもよい
。これにより、作動ピストン２０のロック時にロッカー
アーム３０の揺動を停止させることができる。また、上
記実施例においては本発明をピストン式バキュームポン
プに実施した例について示したが、本発明はダイアフラ
ムピストンを備えたダイアフラム式バキュームポンプに
も実施し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係るバキュームポンプの
一部破断正面図、第２図は同バキュームポンプの縦断面
図、第３図は本発明の第２実施例に係るバキュームポン
プの一部省略縦断面図である。 符号の説明 １０・・・ハウジング本体、ｌｌｅ・・・第１シリンタ
、２０・・・作動ピストン、２１・・・ピストン、２２
・・・作動ロッド、２２ｃ・・・ピストン、３０・・・
ロッカーアーム、４１・・・カムシャフト、６１・・・
スプール弁、６２・・・駆動ピストン、６３・・・ロッ
クボール、６８・・・圧縮スプリング、６９・・・スプ
ール弁、７１・・・電磁弁、７２・・・圧力スイツチ、
Ｒ３・・・上室、Ｒ４・・・下室。 出願人　トヨタ自動車株式会社 代理人　弁理士　長　谷　照　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ハウジング本体の内部に作動ピストンを軸方向へ往復動
   可能に組付けて同作動ピストンのピストン部の一例に減
   圧室を形成し、かつ同作動ピストンのロンド部にポンプ
   駆動軸の回転により揺動するロッカーアームの揺動端部
   を軸方向へ係脱可能に係合し、同ロッカーアームの揺動
   作用により前記作動ピストンを軸方向へ往復動して前記
   減圧室に負圧を生じさせるようにしたバキュームポンプ
   において、前記作動ピストンのロンド部の端部に設けた
   ピストンと、前記ハウジング本体に前記ロンド部と同軸
   的に設けられ前記ピストンが液密的かつ軸方向へ摺動可
   能に嵌挿されるシリンダと、同シリンダ内にて前記ピス
   トンにより区画され同ピストンの一例に位置して大気と
   オイル供給路に連通ずる第１室および同ピストンの他側
   に位置して大気に連通ずる第２室と、前記第１室を大気
   またはオイル供給路に選択的に連通させる切換手段と、
   前記第１室を当該バキュームポンプにて生した負圧が所
   定圧に達するまでは大気に連通させかつ同負圧が所定圧
   に達するとオイル供給路に連通すべく前記切換手段を制
   御する制御手段と、前記負圧が所定圧に達したとき前記
   減圧室を大気に連通させる弁手段とを備えたことを特徴
   とするバキュームポンプ。