JPS6361518B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、自動車用真空倍力装置の負圧源とし
て自動車用交流発電機に直結してある給油形偏心
ベーン式真空ポンプに関する。

〔発明の背景〕

偏心形ベーン式真空ポンプとしては実開昭58―
22484号公報等が知られている。

第１図は、従来の自動車用交流発電機直結形の
給油形偏心ベーン式真空ポンプ（以下真空ポンプ
と称す）の一部断面図である。第１図において、
真空ポンプ１０は発電機１２に直接固定してあ
る。発電機１２は、回転軸１４がフロントカバー
１６とリヤカバー１８とに軸支され、一端にセレ
ーシヨン軸２０が設けられると共に、他端にはプ
ーリ２２が固定してある。セレーシヨン軸２０
は、真空ポンプ１０のロータ２４に嵌入してあ
り、プーリ２２が受けたエンジンからの駆動力に
より、回転軸１４を介してロータ２４を回転する
ようになつている。

真空ポンプ１０のハウジング２６は、センター
プレート２８を介してリヤカバー１８に複数の固
定ボルト３０により固定してある。ハウジング２
６には、吸入口部３２と吐出口部３４とが設けて
ある。そして、吸入口部３２は、真空にすべきマ
スターバツク３６に吸入口３３を介して接続して
あり、真空ポンプ１０の作動によりマスターバツ
ク３６内の空気を吸引する。吐出口部３４は、吐
出口３５がエンジン３８により作動するオイルポ
ンプ４０と接続されている。更に、ハウジング２
６には、給油孔４２が形成され、この給油孔４２
はオイルポンプ４０が圧送するエンジンオイルを
吐出する給油口４４に連通している。

上記の如く構成してある従来の真空ポンプ１０
は、潤滑剤として用いられているエンジンオイル
が、オイルポンプ４０から直接ハウジング２６に
設けた給油口４４、給油孔４２を通してハウジン
グ２６内に圧送されていた。そして、給油孔４２
は、ある回転数における油量を決定するだけの単
なるオリフイスである。即ち、給油孔４２は、通
常エンジンの低回転時におけるオイルポンプ４０
の油圧が低い場合に、真空ポンプ１０の真空性能
を確保するために必要な油量を得られる寸法また
は位置が決定されていた。従つて、エンジン３８
の回転数が上昇するのに伴い、オイルポンプ４０
の給油圧力が第２図の如く増大すると、必要以上
のエンジンオイルがハウジング２６内に供給され
ることになる。このため、第３図に示すように真
空ポンプ１０のエンジンオイルを吐出するのに必
要とするトルクが増大し、全体として第３図に示
すように真空ポンプの消費馬力が大きくなるた
め、車両の燃費を低下させるという欠点があつ
た。

このような欠点を一部除去するため、ポンプの
回転数増大とともに開度が減少する弁を設け、回
転数の変動に応じたハウジング内への流入油量を
ほぼ一定に制限するものが知られている（実開昭
57―2293号公報参照）。

しかし、この技術にあつては、中速域で充分に
油量を絞ると高速域で油量不足を生じ、逆に高速
域で充分油量を確保できるようにすると中速域で
必要以上の油が流れ騒音が生じるというものであ
る。

〔発明の目的〕

本発明は、中高域の広い範囲亘つて、油量不足
あるいは騒音の低減を図り、給油量の最適制御を
行うことのできる給油偏心ベーン式真空ポンプを
提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、ハウジング内に偏心して設けたロー
タと、このロータを回転させる駆動装置と、前記
ロータに設けられ、かつ半径方向に移動可能で前
記ハウジング内周面に摺接している複数のベーン
と、前記ハウジングに形成した給油孔と、この給
油孔を介して前記ハウジング内に潤滑油を圧送す
るオイルポンプと、前記給油孔と前記オイルポン
プとの間にあつて、前記潤滑油の流量を制御する
流量制御弁を備えたものにおいて、前記ロータの
回転数に応じた回転数信号を発生する回転検出手
段と、前記潤滑油の温度に応じた温度信号を発生
する温度検出手段と、前記回転数信号が第１の所
定回転数以下の低回転数を示す値の時、前記潤滑
油の流量が最大、若しくはそれに近い値になるよ
う前記流量制御弁を制御する第１の制御信号を出
力し、前記回転数信号が前記第１の所定回転数以
上の中、高速回転数を示す値の時、前記潤滑油流
量が前記潤滑油の温度信号が所定の限界値を越え
ない範囲内における最小油流になるよう前記流量
制御弁を制御する第２の制御信号を出力する制御
装置を備えたことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

本発明に係る給油形偏心ベーン式真空ポンプの
好ましい実施例を、添付図面に従つて詳説する。
なお、前記従来技術において説明した部分に対応
する部分については、同一の符号を付しその説明
を省略する。

第４図は、本発明に係る給油形偏心ベーン式真
空ポンプの実施例の一部断面図である。第４図に
おいて、真空ポンプ１０は、ハウジング２６に電
磁式の流量制御弁４６が取り付けてあり、この流
量制御弁４６が制御装置４８に電気的に接続さ
れ、制御装置４８からの制御信号により給油孔４
２を開閉できるようになつている。また、ハウジ
ング２６には負圧センサ５０が取り付けてあり、
負圧センサ５０の出力信号が制御装置４８に入力
できるようになつている。更に、吐出口部３４に
は、吐出口部３４に吐出されるエンジンオイルの
温度を検出する温度センサ５２が取り付けてあ
り、エンジンオイルの検出温度が制御装置４８に
入力される。発電機１２には、回転軸１４の回転
数、即ちロータ２４の回転数を検出するために、
発電機１２が発電した電圧の一相の周波数を検出
するための回転信号取出端子５４が設けられ、こ
の回転信号取出端子５４が制御装置４８の入力側
と電気的に接続してある。

ロータ２４は、第５図に示すようにハウジング
２６に対し偏心して取り付けられており、ロータ
２４の中心に対し90゜間隔に４つのベーン５６が
ロータ２４の半径方向に滑動自在に設けられてい
る。吸入口部３２は、チエツクバルブ５８が内設
され、吸入口３３が真空室であるマスターバツク
３６に接続してある。吐出口部３４は、真空室６
０内に吸引したエンジンオイルと空気とが吐出さ
れる吐出孔６２を有しており、この吐出孔６２に
連通した吐出口３５がオイルポンプ４０が接続し
てある。

上記の如く構成した真空ポンプ１０は、エンジ
ン３８の始動と共に第１図に示したプーリ２２が
ベルトを介して回転させられ、ロータ２４が回転
軸１４を介して回転する。それと同時に、オイル
ポンプ４０が駆動し、真空ポンプ１０の潤滑、冷
却及びポンプ内の気密性保持のため、エンジンオ
イルを給油口４４及び給油孔４２を介して真空室
６０に圧送する。真空ポンプ１０は、ロータ２４
が第５図に示すように反時計方向に回転すると、
ベーン５６がロータ２４の回転に伴う遠心作用に
より放射方向に移動し、ハウジング２６の内周面
に摺接する。そして、ハウジング２６内に形成さ
れた真空室６０に給油孔４２を介して圧送された
エンジンオイルは、ロータ２４の回転に伴うポン
プ作用により、吸入口３３、チエツクバルブ５８
を介して真空室６０内に吸引された、マスターバ
ツク３６内の空気と共に吐出孔６２に送り出さ
れ、吐出口３５からエンジン３８に送られる。制
御装置４８には、予め求めてあるロータの回転数
と油量との関係が記憶されており、負圧センサ５
０、温度センサ５２及び回転信号取出端子５４か
らの検出信号が入力され、真空ポンプ１０の運転
状態を把握する。そして、流量制御弁４６は、制
御装置４８からのパルス状の制御出力信号により
５Hz前後の周波数においてデユーテイ制御され、
給油孔４２を開閉する。即ち、制御装置４８は、
エンジン３８の回転数が低く、かつ真空ポンプ１
０の負圧室６０内の圧力が低い場合に、デユーテ
イを大きくとつて流量制御弁４６の開放時間を長
くし、真空室６０への給油量を増大させ、真空ポ
ンプ１０内の気密性向上と真空性能を確保する。
また、エンジン３８の回転数が増大した場合に
は、真空ポンプ１０の容量が回転数に比例して増
大するため、真空室６０に供給されるエンジンオ
イルの量も多くなり、真空性能が十分確保でき
る。そこで、制御装置４８は、温度センサ５２か
らの検出信号により吐出部３４の油温が限界値
（例えば120℃）を越えない範囲内における最小の
給油量を確保するようにデユーテイ比を小さくと
り、流量制御弁４６を制御する。

一方、真空ポンプ１０が10000RPM以上の高速
において回転させられる場合には、ベーン５６と
ハウジング２６との摺動による摩擦熱が急激に増
大する。そこで、制御装置４８は、回転信号取出
端子５４及び温度センサ５２からの検出信号によ
り、中速域と同様に吐出部３４の油温が限界値を
越えないように、回転数の増大と共にデユーテイ
比を上げ、流量制御弁４６の開放時間を長くして
給油量を増大させ、真空ポンプ１０の冷却性能を
向上させる。

このように低速域においては真空ポンプ１０に
エンジンオイルを多量に供給し、ポンプ内の気密
性を上げることにより真空性能を改善でき、安定
した性能を有するポンプを提供することができ
る。そして、中速域以上の領域においては、エン
ジンオイルの吐出部３４における温度を限界値付
近に保つのに必要な最小の油量を供給するように
したため、オイル粘性の低下による消費馬力の低
減及びエンジンオイルを吐出するために必要とす
る損失馬力の低減を図ることができ、エンジンの
燃費を大幅に向上することができる。また、
10000RPM以上の高速域においては、吐出部３４
におけるエンジンオイルの温度を一定に保ち、真
空ポンプ１０の冷却性能を確保することができる
ため、真空ポンプ１０の信頼性が向上する。

第６図は、実施例の真空ポンプと従来の真空ポ
ンプとの消費馬力の比較を示したものである。図
から明らかなように、実施例の真空ポンプは、従
来の真空ポンプに比較し消費馬力を低減すること
ができ、ひいてはエンジンの燃費を向上させるこ
とができる。

第７図は、負圧センサ５０と温度センサ５２と
の検出信号を、真空ポンプの異常を検知する警報
装置の入力信号として併用した場合の例を示した
ものである。第７図において警報回路部６４は、
前記制御装置４８内に設けられ、負圧センサ５０
と温度センサ５２とが接続されると共に、警報装
置６６が接続されている。このようにすることに
より、真空ポンプ１０の負圧室６０内の圧力を負
圧センサ５０が直接検出し、真空ポンプ１０の異
常を即座に検出でき、真空ポンプ１０の負圧発生
不良によるブレーキ力の低下を真空倍力装置内の
真空タンク（マスターバツク）に真空が残つた状
態において運転者に警報できるため、ブレーキ力
低下を運転者は事前に予測することができ、より
安全な運転をすることができる。また、例えばエ
ンジンオイル循環系に異常が発生し、真空ポンプ
１０にエンジンオイルが供給されない等のとき
は、温度センサ５２からの検出信号により真空ポ
ンプ１０の異常な温度上昇が検出でき、火災発生
の可能性を運転者に警告することができる。しか
も、これら負圧センサ５０と温度センサ５２と
は、油量制御のためのセンサを共用しているため
に、警報装置を安価なものにすることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、中高域
の広い範囲に亘つて、油量不足あるいは騒音の低
減を図り、給油量の最適制御を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の給油形偏心ベーン式真空ポンプ
の一部断面図、第２図はオイルポンプのエンジン
回転数と給油圧力との関係を示す図、第３図は従
来の給油形偏心ベーン式真空ポンプのポンプ回転
数と消費馬力との関係を示す図、第４図は本発明
に係る給油形偏心ベーン式真空ポンプの実施例の
一部断面図、第５図は前記実施例のロータ部の断
面詳細図、第６図は実施例の給油形偏心ベーン式
真空ポンプと従来の給油形偏心ベーン式真空ポン
プとの消費馬力の比較を示す図、第７図は負圧セ
ンサと温度センサと警報装置に共用させた例を示
す図である。 １０……真空ポンプ、１２……発電機、２４…
…ロータ、２６……ハウジング、４０……オイル
ポンプ、４２……給油孔、４６……流量制御弁、
４８……制御装置、５０……負圧センサ、５２…
…温度センサ、５４……回転信号取出端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハウジング内に偏心して設けたロータと、こ
   のロータを回転させる駆動装置と、前記ロータに
   設けられ、かつ半径方向に移動可能で前記ハウジ
   ング内周面に摺接している複数のベーンと、前記
   ハウジングに形成した給油孔と、この給油孔を介
   して前記ハウジング内に潤滑油を圧送するオイル
   ポンプと、前記給油孔と前記オイルポンプとの間
   にあつて、前記潤滑油の流量を制御する流量制御
   弁を備えたものにおいて、前記ロータの回転数に
   応じた回転数信号を発生する回転検出手段と、前
   記潤滑油の温度に応じた温度信号を発生する温度
   検出手段と、前記回転数信号が第１の所定回転数
   以下の低回転数を示す値の時、前記潤滑油の流量
   が最大、若しくはそれに近い値になるよう前記流
   量制御弁を制御する第１の制御信号を出力し、前
   記回転数信号が前記第１の所定回転数以上の中、
   高速回転数を示す値の時、前記潤滑油流量が前記
   潤滑油の温度信号が所定の限界値を越えない範囲
   内における最小油流になるよう前記流量制御弁を
   制御する第２の制御信号を出力する制御装置を備
   えたことを特徴とする給油形偏心ベーン式真空ポ
   ンプ。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のものにおい
   て、更に前記ハウジング内の真空度、前記潤滑油
   の圧送圧力又は前記潤滑油の圧送油量の少なくと
   も１つを検出して検出信号を発生する検出手段を
   設けるとともに、前記制御装置はこれら検出手段
   の出力を含めて前記流量制御弁の制御信号を出力
   するようにした給油形偏心ベーン式真空ポンプ。 ３ 前記潤滑油温度及び前記ハウジング内真空度
   は、前記真空ポンプの異常検知する警報回路の異
   常検知入力信号であることを特徴とする特許請求
   の範囲第２項に記載の給油形偏心ベーン式真空ポ
   ンプ。