WO2012165581A1 - 真空ポンプ - Google Patents

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WO2012165581A1
WO2012165581A1 PCT/JP2012/064172 JP2012064172W WO2012165581A1 WO 2012165581 A1 WO2012165581 A1 WO 2012165581A1 JP 2012064172 W JP2012064172 W JP 2012064172W WO 2012165581 A1 WO2012165581 A1 WO 2012165581A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
piston
chamber
drive chamber
vacuum pump
exhaust
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/064172
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
竹味幸彦
住友望
北村忠宏
Original Assignee
アイシン精機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2011125554A external-priority patent/JP5691857B2/ja
Priority claimed from JP2011125553A external-priority patent/JP2012251501A/ja
Application filed by アイシン精機株式会社 filed Critical アイシン精機株式会社
Publication of WO2012165581A1 publication Critical patent/WO2012165581A1/ja

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B37/00—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
    • F04B37/10—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use
    • F04B37/14—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use to obtain high vacuum
    • F04B37/16—Means for nullifying unswept space

Definitions

  • the present invention relates to a vacuum pump that generates a negative pressure by the operation of a piston, and more particularly to a technology for controlling the flow of fluid by the operation of a piston ring provided on the piston.
  • Patent Document 1 as the above-mentioned vacuum pump, a piston is provided inside a cylinder so as to freely reciprocate, drive means for converting the driving force of the motor into a reciprocating operation by a crank mechanism and transmitting it to the piston is provided.
  • An arrangement is shown comprising a valve body having a valve and an exhaust valve.
  • a piston ring is provided on the outer periphery of the piston.
  • Patent Document 2 shows a compressor for compressing air, and this compressor is provided with a piston which can be reciprocated inside the cylinder in the same manner as the vacuum pump, and this piston is reciprocated The drive means to operate is provided.
  • a piston ring having a width narrower than the groove width of the annular groove is movably provided in the width direction with respect to the annular groove on the outer periphery of the piston, and the annular groove communicates with the inlet communicating with the cylinder head
  • the piston ring is configured as an open / close valve by forming an opening communicating with the case side. From this configuration, when the piston operates in the compression direction, the piston ring closes the opening to block the flow of air from the cylinder head side to the crankcase side to realize compression, and when the piston operates in the suction direction, the piston ring Allows the flow of air from the crankcase side to the cylinder head side by opening the opening.
  • Patent Document 3 shown below as prior art document information related to this type of vacuum pump.
  • the vacuum exhaust exhausted from the exhaust port of the cylinder is temporarily taken into a housing (drive chamber) by a conduit to reduce pressure fluctuation due to exhaust pulsation, It is discharged to the outside from the exhaust port (vent) of the housing.
  • a throttle valve is provided at the exhaust port of the housing, and a control device is provided to control the opening degree of the throttle valve according to the suction amount to the vacuum pump measured by a flow meter.
  • a vacuum chamber is provided with a negative pressure chamber on the cylinder head side and a drive chamber for accommodating a crank mechanism etc. is formed on the opposite side of the negative pressure chamber as a vacuum pump, intrusion of dust and the like into the drive chamber is suppressed. From the viewpoint of suppressing the operation noise at the time of operation, it is desirable that the drive chamber is a closed space.
  • the drive chamber is configured as a closed space
  • compression and decompression of the internal air are performed at the time of operation of the piston, resulting in fluctuations of the drive torque of the electric motor etc. operating the piston and stable. The driving was lost.
  • Patent Document 2 Although it is also conceivable to operate the piston ring so that the air in the negative pressure chamber is delivered to the drive chamber when the piston is operated in the exhaust direction, the arrangement described in Patent Document 2 has the piston exhaust Since it is the structure which blocks
  • a feature of the present invention is that a piston and a piston provided so as to be capable of reciprocating within the cylinder while the cylinder is divided into a negative pressure chamber on the side of the cylinder head and a drive chamber on the opposite side to the negative pressure chamber.
  • a piston ring having a width smaller than the width of the annular groove fitted in the annular groove formed on the entire outer surface of the piston; and controlling the supply of fluid to the negative pressure chamber when the piston reciprocates
  • a valve unit provided in the cylinder head, a communication hole communicating the bottom of the annular groove with the drive chamber, and a vent communicating the drive chamber with the external space; It is in the point equipped with.
  • the valve unit is provided with an exhaust valve that closes when the piston operates in the intake direction and opens when the piston operates in the exhaust direction, and an exhaust path communicating with the exhaust valve, and the vent A venting passage communicating with each other, an opening for communicating the merging space for joining the exhaust passage and the venting passage to a space outside the pump, and a fluid filter provided between the merging space and the opening. May be provided.
  • the fluid in the negative pressure chamber is delivered from the exhaust valve to the exhaust path, passes from the merging space through the fluid filter, and is delivered from the open port to the outside of the pump.
  • the fluid in the negative pressure chamber flows to the drive chamber due to the displacement of the piston ring, so that the pressure drop in the drive chamber is suppressed, but when the negative pressure is not completely eliminated.
  • the fluid is sucked into the drive chamber from the vent. Since the vent communicates with the merging space through the venting path, when the fluid is sucked from the vent, the fluid sent from the exhaust path to the merging space is sucked, and the outside air is hardly sucked. Further, even when the outside air is sucked into the drive chamber, dust and moisture contained in the air sucked from the open port are removed by the fluid filter, and the inconvenience that the dust and moisture are sucked into the drive chamber is suppressed.
  • the present invention is a check that discharges fluid in the drive chamber from the vent when the piston is actuated in the intake direction, and suppresses flow of fluid from the vent to the drive chamber when the piston is actuated in the exhaust direction. It may have a valve.
  • the check valve when the piston operates in the intake direction and the pressure in the drive chamber rises, the check valve sends the fluid in the drive chamber to the vent path.
  • the check valve suppresses the inflow of the fluid into the drive chamber, so that the suction of the fluid to the drive chamber is suppressed. This makes it possible to prevent the suction of dust and moisture into the drive chamber.
  • the silencer chamber as an exhaust unit for exhausting the exhaust gas exhausted from the valve unit to the outside of the vacuum pump, and the pressure of the drive chamber or the silencer chamber is out of a predetermined range.
  • the pressure release mechanism which adjusts the pressure of a drive chamber or the said silencer chamber in predetermined range may be provided.
  • the pressure in the drive chamber or the silencer chamber deviates from the predetermined range
  • the pressure in at least one of the drive chamber and the silencer chamber is adjusted to the predetermined range by the pressure release mechanism. Is prevented from being damaged by abnormal pressure (high pressure or low pressure).
  • abnormal noise such as an air noise that is not normally heard is generated based on the pressure adjustment operation by the pressure release mechanism, the user can know early the pressure abnormality of the drive chamber and the silencer chamber, The effect of prompting measures to eliminate the pressure abnormality is obtained.
  • the pressure release mechanism is temporarily disengaged by a pressure release hole that causes at least one of the drive chamber and the silencer chamber to communicate with the outside, and pressure outside the predetermined range.
  • closing means for closing the pressure release hole at a pressure within the predetermined range.
  • the pressure release mechanism communicates with the first pipe communicating with the valve unit, and the second pipe communicating with the silencer chamber and connected to the first pipe outside the negative pressure chamber. It may be provided with a part and a hose by which one end is disconnected from the 1st pipe part or the 2nd pipe part by excess internal pressure of the silencer chamber.
  • the pressure in the silencer chamber abnormally increases, so one end of the hose is connected from the first pipe portion or the second pipe portion by this abnormal pressure. By being released, the pressure in the silencer chamber is released.
  • the pressure release mechanism is composed of a hose, so that the installation is easy.
  • an apparently apparent phenomenon occurs in which either end of the hose is pulled out of the pipe portion, so when it is greatly deviated by the excessive internal pressure. It is easy to understand and advantageous.
  • the operation of reconnecting the end of the disconnected hose to the original pipe portion is also facilitated.
  • the connecting force between one end of the hose and the first pipe portion and the connecting force between the other end of the hose and the second pipe portion are different from each other. It is good.
  • first pipe portion and the second pipe portion may be disposed to face each other.
  • the gas exhaustion from the negative pressure chamber to the silencer chamber can be smoothly performed during normal operation, as compared with a configuration in which the first pipe portion and the second pipe portion form an angle with each other,
  • the outer shape of the gas pump can be made more compact as a result.
  • another feature of the present invention according to the present invention is that the hose is disposed in a bent manner.
  • the force acting on the inside of the hose from the excessive internal pressure of the silencer chamber is greater than the configuration in which the hose is linearly disposed, and one end of the hose is a first pipe portion or a second pipe portion.
  • the hose is reliably disconnected from the first or second tube by the excess internal pressure of the silencer chamber, as it tends to act as a pulling force along the axis of the tube.
  • the pressure release mechanism communicates with the first pipe communicating with the drive chamber, and the second pipe communicates with the silencer chamber and is connected with the first pipe outside the drive chamber. And a hose whose one end is disconnected from the first pipe portion or the second pipe portion by an excessive internal pressure of the drive chamber or the silencer chamber.
  • the drive chamber or silencer is used. Since the pressure in the chamber abnormally increases, the pressure in the drive chamber or the silencer chamber is released by disconnecting one end of the hose from the first pipe portion or the second pipe portion due to the abnormal pressure.
  • the pressure release mechanism is composed of a hose, so that the installation is easy.
  • a method of pressure control when the internal pressure becomes excessive since an apparently apparent operation is performed in which either end of the hose is pulled out of the pipe section, when the pressure is removed by the excessive internal pressure, Are easy to understand and advantageous.
  • the operation of reconnecting the end of the disconnected hose to the original pipe portion is also facilitated.
  • the connecting force between one end of the hose and the first pipe portion and the connecting force between the other end of the hose and the second pipe portion are different from each other. It is good.
  • the valve unit is configured to permit only the supply of the fluid to the negative pressure chamber when the piston operates in the suction direction, and the communication hole includes the annular groove and the external space.
  • the communication is made via the drive chamber, and the communication between the communication hole and the negative pressure chamber is interrupted by the movement of the piston ring accompanying the movement of the piston in the suction direction, and the movement in the discharge direction of the piston You may provide the valve apparatus which makes the said communication hole and the said negative pressure chamber connect by movement of the said piston ring.
  • the vacuum pump of this configuration has a valve unit provided on the cylinder head so as to permit only the supply of fluid to the negative pressure chamber when the piston operates in the suction direction, and an annular groove formed on the entire outer surface of the piston.
  • a piston ring having a width smaller than the width of the annular groove fitted therein, and a communication hole communicating the annular groove with the external space through the drive chamber, and movement of the piston ring accompanying actuation of the piston in the intake direction.
  • a valve device for interrupting the communication between the communication hole and the negative pressure chamber.
  • valve device brings the communication hole into communication with the negative pressure chamber by the movement of the piston ring accompanying the operation of the piston in the exhaust direction.
  • the fluid in the negative pressure chamber flows from the communication hole into the drive chamber through the annular groove, so the external air does not flow into the drive chamber, and the piston moves in the exhaust direction. It is possible to suppress the pressure drop in the drive chamber accompanying the operation.
  • valve device blocks the communication between the communication hole and the negative pressure chamber by the movement of the piston ring accompanying the operation of the piston in the intake direction, and the movement of the piston ring with the movement of the piston in the exhaust direction. It communicates with the negative pressure chamber. Therefore, without providing the exhaust valve in the valve unit, the fluid of the negative pressure chamber is made to flow into the drive chamber via the annular groove and be discharged to the external space by the movement of the piston ring accompanying the operation of the piston in the exhaust direction. As a result, the structure of the valve unit can be simplified.
  • the discharge noise of the fluid is easily generated, but the discharge noise is generated by the muffling effect due to the fluid passing through the drive chamber. Can be reduced.
  • an air filter may be provided in the middle of the fluid discharge path from the drive chamber to the external space.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a positional relationship between a piston ring and a communication hole when the piston according to the first embodiment moves in the exhaust direction and the intake direction.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a positional relationship between a piston ring and a communication hole when the piston according to the first embodiment moves in the exhaust direction and the intake direction.
  • a piston 2 is provided in the cylinder 1 so as to be capable of reciprocating, and a negative pressure chamber A is provided on the cylinder head side with respect to the piston 2 and a negative pressure chamber A with the piston 2 as a reference.
  • a reciprocation type vacuum pump is configured by providing a drive chamber B containing a crank mechanism C for transmitting the driving force to the piston 2 on the opposite side.
  • This vacuum pump is used as a negative pressure source of a brake booster (not shown) of a car, and a negative pressure is applied to the negative pressure chamber A by operating the piston 2 in the intake direction (right side in FIG. 1). Air is discharged from the negative pressure chamber A to the outside by operating the piston 2 in the exhaust direction (left side in FIG. 1).
  • the vacuum pump is not limited to one used in a car, but can be used in other devices that require a negative pressure, and a fluid other than air may be used as the fluid.
  • a negative pressure chamber A is formed between the valve unit V and the piston 2 by arranging the valve unit V at one end (cylinder head side) of the cylinder 1. Further, the pump housing 3 is disposed on the other end side of the cylinder 1, and a drive chamber B is formed by the internal space of the pump housing 3.
  • the pump housing 3 is provided with the electric motor 4, and the proximal end of the connecting rod 6 is connected to the crank arm 5 which rotates integrally with the output shaft 4A of the electric motor 4.
  • the piston 2 is connected to the tip of the connecting rod 6 doing.
  • the crank mechanism C includes the crank arm 5 and the connecting rod 6. From this configuration, the crank mechanism C converts the rotational driving force of the output shaft 4A of the electric motor 4 into a reciprocating operation force, transmits it to the piston 2, and causes the piston 2 to reciprocate.
  • the drive chamber B has a structure in which a space opened laterally in the pump housing 3 is closed by a plate-like closing member 7, and a vent 7 A is bored in the closing member 7.
  • a passage block 15 having an internal space communicating with the vent 7A is disposed outside the closing member 7, and the passage block 15 and the closing member 7 are connected and fixed to the pump housing 3 by a fixing bolt 8. Further, in the passage block 15, a second pipe portion 16 communicating with the internal space is protruded in the direction of the valve unit V.
  • the valve unit V includes an intake valve 22 at a portion communicating with the intake space 21A of the valve body 21 and an exhaust valve 23 at a portion communicating with the exhaust space 21B of the valve body 21. Further, the valve unit V includes a cover plate 24 which isolates the intake space 21A and the exhaust space 21B from the external space, and a tube 25 for applying a negative pressure to an external brake booster is connected to the cover plate 24. There is.
  • the intake valve 22 is made of a material that can be flexibly deformed like rubber or resin, and when the flow of air is blocked, the lip on the outer periphery is in close contact with the valve body 21 to allow the flow of air. The lip portion floats up from the valve body 21 to form a space allowing the flow of air.
  • the exhaust valve 23 is configured to be biased in the closing direction by the spring 23S, and when the flow of air is blocked, the outer periphery is in close contact with the valve body 21 by the biasing force of the spring 23S. When the flow is allowed, the outer peripheral portion floats up from the valve body 21 against the biasing force of the spring 23S to form a space which allows the flow of air.
  • a ball or poppet biased in a closing direction by a spring may be used, or a plate-like member operated by a hinge may be used.
  • a cylindrical first pipe portion 26 communicating with the exhaust space 21 B is provided in the valve body 21 so as to protrude toward the pump housing 3.
  • a cylindrical connection pipe 9 is provided which connects the first pipe section 26 and the second pipe section 16 in a communication state, and one end of the connection pipe 9 is externally fitted to the first pipe section 26, and the other end is The second pipe portion 16 is externally fitted.
  • the valve unit V is connected to the pump housing 3 in such a manner that the tip end of the connection bolt 10 inserted into the through hole of the valve body 21 and the cover plate 24 is screwed to the female screw portion of the pump housing 3.
  • This connection is performed by a plurality of connection bolts 10, and at the time of connection, the cylinder 1 is sandwiched between the valve unit V and the pump housing 3, and the connection pipe 9 is interposed between the valve unit V and the passage block 15.
  • An air passage F is formed from the air vent 7A through the internal space of the passage block 15 and over the opening 15A formed on the outer surface of the passage block 15. Further, an exhaust path E is formed from the exhaust space 21 B of the valve body 21 to the internal space of the path block 15 via the connection pipe 9.
  • the ventilation path F communicates with the opening 15A via the filter space G, and the filter space G is provided with an air filter 17 (an example of a fluid filter).
  • a hollow silencer having a donut shape surrounding the filter space G is formed inside the path block 15.
  • a space constituting the silencer 18 and the filter space G are formed between the outer wall of the closing member 7 and the inner wall of the passage block 15, and function as a merging space where the silencer 18 merges the exhaust passage E and the ventilation passage F.
  • An air filter 17 is provided in the filter space G in close contact with the outer wall of the closing member 7 and the inner wall of the passage block 15.
  • the air filter 17 is made of wool felt having dust removing performance, paper, urethane foam or the like.
  • annular groove 2G is formed on the entire circumference of the outer surface of the piston 2.
  • the width direction of the annular groove 2G is narrower than the groove width of the annular groove 2G.
  • the piston ring 30 is fitted so as to be displaceable in the direction.
  • a piston guide bush 31 (see FIG. 1) is fitted on the outer periphery of the piston 2, the piston ring 30 and the piston guide bush 31 contact the inner peripheral surface of the cylinder 1, and the outer periphery of both ends of the piston 2 is a cylinder It is comprised so that the inner peripheral surface of 1 may not be contacted.
  • the annular groove 2G has a first side wall 2Ga on the negative pressure chamber side, a second side wall 2Gb on the drive chamber side, and a bottom wall 2Gc serving as a bottom of the annular groove 2G at a position sandwiched therebetween.
  • the piston ring 30 has a triple structure in which three types of an inner ring 30A, an intermediate ring 30B, and an outer ring 30C are superimposed.
  • the inner ring 30A is made of stainless steel and a slit is formed in the ring portion.
  • the middle ring 30B and the outer ring 30C are made of tetrafluoroethylene resin, and a slit is formed in the ring portion.
  • the slits of the inner ring 30A, the intermediate ring 30B and the outer ring 30C are the same as those generally formed to facilitate the expansion of the inner diameter when fitted into the annular groove 2G. Further, the slit position of the intermediate ring 30B is arranged 180 degrees different from the slit of the inner ring 30A, and the slit of the outer ring 30C is arranged 180 degrees different from the slit position of the intermediate ring 30B. The sealing performance is improved.
  • the piston ring 30 exerts an urging force in a direction in which the inner ring 30A enlarges the radius, and causes the outer periphery of the outer ring 30C to contact the inner peripheral surface of the cylinder 1 by this urging force, and the inside of the inner ring 30A.
  • a gap is formed between the circumferential surface and the bottom wall 2Gc of the annular groove 2G.
  • a plurality of communication holes 2T for communicating the bottom wall 2Gc of the annular groove 2G with the inside of the piston 2 are formed, and the communication holes 2T are in communication with the drive chamber B.
  • the piston ring 30 is displaced in the direction of the first side wall 2Ga and abuts on the first side wall 2Ga, and the communication hole from the negative pressure chamber A Block the flow of air to 2T.
  • the piston ring 30 is displaced in the direction of the second side wall 2Gb and abuts on the second side wall 2Gb. In order to form a gap between the first side wall 2Ga and the first side wall 30G, the flow of air from the negative pressure chamber A to the communication hole 2T is permitted.
  • the exhaust valve 23 is opened, and the air from the negative pressure chamber A is sent to the exhaust path E.
  • the air in the negative pressure chamber A is sent to the communication hole 2T from the gap between the piston ring 30 and the first side wall 2Ga because the piston ring 30 is displaced to a position where it abuts on the second side wall 2Gb.
  • the drive chamber B reaches a negative pressure state, but since the air is sent from the communication hole 2T to the drive chamber B, the degree of the negative pressure is low, and the amount of air drawn into the drive chamber B from the vent 7A is reduced. Ru.
  • the ventilation path F for sending air to the vent 7A joins the exhaust path E in the space of the silencer 18, it is possible to send the air from the exhaust path E to the ventilation path F, and negative pressure Even when the air is sucked into the drive chamber B, the air in the exhaust path E and the air sucked through the opening 15A are mixed, and the amount of suction of the outside air can be reduced.
  • the air filtered by the air filter 17 is sucked, so dust and moisture (water) are removed by the air filter 17 and enter the drive chamber B. I have not.
  • the piston 2 when the piston 2 operates in the exhaust direction, the air in the negative pressure chamber A flows directly to the drive chamber B through the communication hole 2T, so this drive chamber B suppresses negative pressure to drive the load. To stabilize the driving torque of the electric motor 4. Further, by driving the electric motor 4 with a constant load, the electric power supplied to the electric motor 4 is not changed and the durability of the electric motor 4 is improved.
  • air between the exhaust path E and the ventilation path F intermittently flows to generate noise along with pressure fluctuation, but the silencer 18 suppresses the noise.
  • the air vent 7A is provided with a check valve 35 which is opened when air is delivered from the drive chamber B and closed when the air is sucked into the drive chamber B.
  • a holding member 36 for holding the check valve 35 is attached.
  • the check valve 35 is made of a material that can be flexibly deformed like rubber or resin as in the case of the intake valve 22 of the embodiment described above, and the lip portion of the outer periphery is blocked when air flow is blocked. When it allows close contact with the member 7 and allows air flow, the lip on the outer periphery floats up from the closing member 7 to form a space that allows air flow.
  • the check valve 35 may be configured by using a ball or poppet biased in a closing direction by a spring, or using a plate-like member operated by a hinge.
  • FIG. 5 shows a reciprocating vacuum pump as an example of a gas pump according to the present invention.
  • the vacuum pump includes a cylindrical cylinder 1 and a piston 2 disposed in the cylinder 1 so as to be reciprocally movable along an axial center X.
  • a negative pressure chamber A (an example of a pressure operation chamber) is disposed on the cylinder head side in the cylinder 1, and a piston 2 reciprocates in a drive chamber B disposed on the opposite side of the negative pressure chamber A along the axial center X
  • the crank mechanism C which gives a driving force is accommodated.
  • valve unit V that controls the supply and discharge of air (an example of gas) to the negative pressure chamber A according to the reciprocating operation of the piston 2.
  • a drive chamber B accommodating a crank mechanism C is disposed in the pump housing 3 airtightly connected to the other end side of the cylinder 1.
  • crank mechanism C An electric motor 4 for driving the crank mechanism C is disposed outside the pump housing 3.
  • the crank mechanism C has a crank arm 5 that rotates integrally with the output shaft 4A of the electric motor 4, and a connecting rod 6 that connects the output shaft of the crank arm 5 and the piston 2.
  • the valve unit V includes a valve body 21 connected to the cylinder head side of the cylinder 1, and a cover plate 24 for shielding the intake space 21A and the exhaust space 21B formed in the valve body 21 from the outside.
  • An intake valve 22 is disposed between the intake space 21A of the valve body 21 and the negative pressure chamber A, and an exhaust valve 23 is disposed in the exhaust space 21B.
  • the valve body 21 and the cover plate 24 are sealingly connected to the cylinder head side of the cylinder 1 by a plurality of connection bolts 10 in which male threads are screwed to the pump housing 3.
  • the intake valve 22 is made of a material that can be flexibly deformed like rubber or resin, and is in close contact with the valve body 21 when blocking the flow of air, and with the valve body 21 when permitting the flow of air. It elastically deforms so as to form a space allowing air flow between them.
  • the exhaust valve 23 has a configuration that is biased in the closing direction by the spring 23S, and when blocking the flow of air, the outer periphery of the valve 23 is in close contact with the valve body 21 by the biasing force of the spring 23S. If permitted, the outer peripheral portion floats up from the valve body 21 against the biasing force of the spring 23S to form a space permitting air flow.
  • a cylindrical first pipe portion 26 communicating with the exhaust space 21B is protruded toward the pump housing 3 from a position opposite to the intake space 21A with the exhaust space 21B of the valve body 21 interposed therebetween.
  • An opening formed on the opposite side of the electric motor 4 of the pump housing 3 is closed by a plate-like closing member 7 to form a drive chamber B.
  • the drive chamber B communicates with the internal space of the passage block 15 only through a relatively small vent 7A drilled along the axial center X of the closing member 7 on the opposite side of the piston 2 from the center.
  • the passage block 15 and the closing member 7 are simultaneously connected and fixed to the pump housing 3 by a plurality of fixing bolts 8.
  • a relatively small opening 15A for communicating the internal space of the passage block 15 with the space outside the pump is formed.
  • a second pipe portion 16 communicating with the internal space of the passage block 15 is provided in the passage block 15 so as to protrude toward the valve unit V.
  • the second pipe portion 16 of the passage block 15 and the first pipe portion 26 of the valve body 21 are connected by a connecting pipe 9 made of an elastic material.
  • this vacuum pump When this vacuum pump is used as a negative pressure source of a brake booster (not shown) for a vehicle, the intake valve is operated from the negative pressure target (such as the brake booster) side by the piston 2 in the intake direction (right side in FIG. 1). A negative pressure is created by drawing air into the negative pressure chamber A via 22. Further, air is exhausted from the negative pressure chamber A to the outside of the cylinder 1 through the exhaust valve 23 by the operation of the piston 2 in the exhaust direction (left side in FIG. 1).
  • the vacuum pump is not limited to one used in a car, but can be used for other devices that require a negative pressure, and a fluid other than air may be used as the fluid.
  • the air pressure in the drive chamber B instantaneously increases according to the operation of the piston 2 in the intake direction, the discharge of the air in the drive chamber B to the outside of the vacuum pump is conducted along the path of the vent 7A of the closing member 7 By permitting with the opening 15A of the block 15, it is suppressed that the air pressure of the drive chamber B is abnormally increased. That is, when the piston 2 operates in the exhaust direction, the air in the negative pressure chamber A is discharged from the open port 15A through the passage block 15 out of the vacuum pump, but also when the piston 2 operates in the suction direction. The air in the drive chamber B is discharged from the opening 15A to the outside of the vacuum pump via the passage block 15.
  • an exhaust path E is formed from the negative pressure chamber A through the exhaust space 21B of the valve body 21, the connecting pipe 9, and the internal space of the path block 15 toward the opening 15A.
  • a ventilation path F is formed toward the opening 15A from the drive chamber B through the ventilation port 7A and the internal space of the path block 15.
  • the air in the negative pressure chamber A and the air in the drive chamber B are basically all directed to the opening 15A through the air filter 17 disposed in the combined space G of the exhaust path E and the vent path F.
  • the internal space of the passage block 15 constitutes an exhaust unit for exhausting the exhaust exhausted from the valve unit V and the vent 7A to the outside of the device, and at the same time, a silencer chamber for silencing exhaust noise accompanying reciprocating movement of the piston 2 S is configured.
  • the silencer chamber S is constituted by a toroidal space surrounding the air filter 17 annularly.
  • a wool felt having dust removing performance, a paper material, a urethane foam or the like is used for the air filter 17, a wool felt having dust removing performance, a paper material, a urethane foam or the like is used.
  • a pressure release mechanism When the pressure in the drive chamber B or the silencer chamber S deviates from a predetermined range due to some cause, for example, clogging by water freezing or dust located in the vent 7A, the open port 15A or the air filter 17, etc.
  • a pressure release mechanism is provided to adjust the pressure of at least one of the drive chamber B and the silencer chamber S by the deviating pressure.
  • the pressure release mechanism provided in the vacuum pump shown in FIG. 5 has a pressure release mechanism that adjusts the pressure in the silencer chamber S by the deviated pressure when the pressure in the silencer chamber S deviates from a predetermined range.
  • the first pipe portion 26 and the second pipe portion 16 of the passage block 15 are connected in an airtight manner by the connecting pipe 9.
  • the internal pressure of the silencer chamber S required for forcibly disconnecting one end of the connecting pipe 9 from the first pipe portion 26 of the valve body 21 is equal to the internal pressure of the connecting pipe 9.
  • connection pipe 9 as a pressure release mechanism falls off from the first pipe portion 26 of the valve body 21 in response to the abnormal increase of the internal pressure of the silencer chamber S based on the abnormality of the opening 15A or the air filter 17.
  • the exhaust gas from the negative pressure chamber A due to the movement to the exhaust side of the valve body 21 is exhausted directly to the outside from the first pipe portion 26 of the valve body 21 without passing through the silencer chamber S. Direct leakage to the outside indicates an abnormality in the opening 15A or the air filter 17.
  • the action of the pressure release mechanism can not be seen with respect to the abnormal increase of the internal pressure of the drive chamber B due to the abnormality of the vent 7A.
  • first pipe portion 26 of the valve body 21 and the second pipe portion 16 of the passage block 15 are disposed opposite to each other so as to share the axial center, and the first and second pipe portions 26, 16 are connected by a straight connecting pipe 9.
  • the connecting pipe 9 having an extra length
  • the connecting pipe 9 curved in the vicinity of the middle part etc. connects the first and second pipe portions 26 and 16 arranged to face each other. You may implement in a form.
  • one end of the connecting pipe 9 is more reliably disconnected from the first pipe portion 26 or the second pipe portion 16 due to the excessive internal pressure of the silencer chamber S.
  • the connecting pipe 9 pressure Effect of the release mechanism
  • the pressure release hole 3H is formed in the wall surface of the pump housing 3 facing the piston 2, and the pressure of the drive chamber B is the relief valve RV installed to close the pressure release hole 3H. It constitutes a pressure release mechanism that is temporarily released when the fixed value is exceeded.
  • the relief valve RV has a cylindrical main body 32 screwed into the female screw portion of the pressure release hole 3H and a disk shaped fixed near the outlet of the internal space 32V of the cylindrical main body 32.
  • a through hole 33H is provided at the center of the cover member 33, and the coil spring 38 applies an urging force to press the valve body 34 against an annular closing surface 32F formed in the internal space 32V.
  • the threshold value of the pressure at which the relief valve RV is opened may be changeable based on the position adjustment along the axis X of the cover member 33. For example, by providing the cover member 33 in a form of being screwed to a female screw formed on the inner surface of the cylindrical main body 32, the cover member 33 is arranged along the axial center X based on the rotation operation from the outside of the cover member 33. Position adjustment is possible.
  • vacuum pump in FIG. 5 is described as having a relief valve RV and a connection pipe 9 simultaneously as a pressure release mechanism, both may be provided simultaneously, and either one of them may be used. It is good also as a form provided with only.
  • the valve body 21 shown in FIG. 5 is changed to another valve body 21 in which the tube 25 communicating with an external object is connected to the exhaust space 21B of the valve body 21 and the first pipe portion 26 communicates with the intake space 21A.
  • a compression pump an example of a gas pump.
  • connection pipe 9 may be omitted so that the outside air can be sucked from the first pipe portion 26, and the second pipe portion 16 projected from the silencer chamber S may be closed.
  • an open / close valve (not shown) may be provided on the piston head of the piston 2 or the like to open when moving the piston 2 to the intake side and close when moving the piston 2 to the exhaust side. .
  • the pressure of the drive chamber B is abnormal due to the repetition of the movement of the piston 2 to the exhaust side (leftward in FIG. 1). In such a case, the reciprocating drive of the piston 2 may be affected. Therefore, instead of the relief valve RV, the pressure release hole 3H shown in FIG. 5 is opened when the pressure in the drive chamber B falls below a predetermined lower limit value lower than the atmospheric pressure, and the outside air is reduced in the drive chamber B.
  • a negative pressure actuated relief valve (not shown) can be attached as a pressure release mechanism.
  • the second pipe portion 16 of the passage block 15 is configured to ensure that the connection pipe 9 drops out of the first pipe portion 26 based on a predetermined internal pressure of the silencer chamber S.
  • the first pipe portion 26 of the valve body 21 are provided so as to be displaced laterally in plan view so as not to face each other.
  • connection pipe 9 as a pressure release mechanism responds to the abnormal increase of the internal pressure of the silencer chamber S based on the abnormality of the opening 15A or the air filter 17.
  • the exhaust gas from the negative pressure chamber A due to the movement of the piston 2 to the exhaust side is directly outside the first pipe 26 of the valve body 21 without passing through the silencer chamber S. Since the exhaust noise is exhausted, the exhaust noise is directly leaked to the outside without being silenced, whereby an abnormality of the opening 15A or the air filter 17 is indicated.
  • first and second pipe portions 26 and 16 may be connected so that one end of the connecting pipe 9 is more reliably disconnected from the first pipe portion 26 or the second pipe portion 16 due to excessive internal pressure of the silencer chamber S.
  • the first and second pipe sections 26 and 16 are necessarily connected in a curved manner, for example, in the vicinity of the middle section, so as to face the same direction, for example, generally parallel to one another in a downward or lateral direction. You may implement in the form which the pipe
  • a second pipe portion 47 communicating with the silencer chamber S and an external relay hose 40 connecting the first pipe portion 46 and the second pipe portion 47 outside the drive chamber B are configured.
  • the value of the internal pressure of the drive chamber B required for forcibly disconnecting one end 40A of the external relay hose 40 from the first pipe portion 46 is forced from the second pipe portion 47 at the other end 40B of the external relay hose 40
  • the retaining pipe 46A having an annular diameter is formed only at the tip of the first pipe portion 46.
  • the open port 15A or the air filter 17 If there is no abnormality in the vent 7A, the open port 15A or the air filter 17, the first pipe portion 46 and the second pipe portion 47 are communicatively connected by the external relay hose 40, and the piston 2 moves to the intake side.
  • the air in the drive chamber B enters the silencer chamber S via the external relay hose 40 than the narrow vent 7A, and is discharged to the outside from the open port 15A.
  • the movement of the piston 2 toward the intake side is less likely to cause the drive chamber B to have a higher pressure than in the case of FIG. 5 or the like in which the drive chamber B and the silencer chamber S communicate with each other only by the vent 7A. Therefore, the energy required for the reciprocating movement of the piston 2 may be small.
  • the drive chamber B and the silencer chamber S are pressurized by repetition of movement of the piston 2 to the intake side, but the internal pressure of the silencer chamber S exceeds a predetermined value. Also, the other end 40B of the external relay hose 40 is forcibly disconnected from the second pipe portion 47 by the deviated pressure. Thereafter, the exhaust from the negative pressure chamber A due to the movement of the piston 2 to the exhaust side is directly exhausted from the external relay hose 40 to the outside without passing through the silencer chamber S, so the exhaust noise is not muted As a result of the direct leakage into the air, abnormality of the opening 15A or the air filter 17 is indicated.
  • the external relay hose 40 (also in the case of a vacuum pump in which the piston ring 30 having the function of moving part of the air in the negative pressure chamber A to the drive chamber B when moving the piston 2 to the exhaust side) is omitted.
  • the effect of the pressure release mechanism can be obtained. That is, even in the vacuum pump in which the piston ring 30 is omitted, the tendency of the pressure in the drive chamber B to increase due to the movement of the piston 2 to the intake side is remarkable due to the abnormality of the vent 7A, the opening 15A or the air filter 17. Become.
  • the external relay hose 40 is inevitably curved in the vicinity of the middle portion or the like.
  • the second pipe portions 26 and 16 are connected to each other, and the other end of the connecting pipe 9 is more reliably disconnected from the second pipe portion 47 by the excessive internal pressure of the silencer chamber S.
  • FIGS. 10 to 16 show a reciprocating vacuum pump used as a vacuum pump according to the present invention, for example, as a negative pressure source of a vehicle brake booster (not shown).
  • the vacuum pump according to the present invention is not limited to those used in automobiles, but can be used in other devices that require a negative pressure, and gases other than air may be used as the fluid.
  • the vacuum pump is, as shown in FIGS. 10 and 11, a cylinder 1 in which a cylinder head 41 is bolted to one end with a gasket 1a interposed therebetween, and a bottomed cylinder provided reciprocally movably in the cylinder 1 And a pump housing 3 bolted to the other end of the cylinder 1.
  • the piston 2 divides the inside of the cylinder 1 into a negative pressure chamber A on the side of the cylinder head 41 and a drive chamber B on the side of the pump housing 3 opposite to the side of the negative pressure chamber A.
  • the drive chamber B is a space surrounded by the piston 2 and a cylinder portion on the pump housing 3 side than the piston 2, the pump housing 3, and an air filter 17 described later, and transmits a driving force to the piston 2
  • the mechanism C is accommodated.
  • the pump housing 3 is formed in a substantially cylindrical shape in plan view, and is integrally equipped with an electric motor 4 having an output shaft 4A that rotates concentrically with the cylinder axis Y at one end in the cylinder axis direction. is there.
  • the pump housing 3 is connected and fixed to the other end side of the cylinder 1 in a posture in which the cylinder axis Y is orthogonal to the cylinder axis (axis) X so that the inside communicates with the inside of the cylinder 1.
  • An air filter 17 is provided in the middle of the air discharge path from the drive chamber B to the external space (the installation space of the vacuum pump).
  • the air filter 17 is internally provided with a filter material 44 formed of wool felt, paper, urethane foam or the like, and is bolted to the other end side of the pump housing 3 in the axial direction of the cylinder.
  • a filter material 44 formed of wool felt, paper, urethane foam or the like, and is bolted to the other end side of the pump housing 3 in the axial direction of the cylinder.
  • the air filter 17 is provided with an air inflow hole 17a and an air discharge hole 17b (corresponding to the air vent 7A and the open hole 15A in the first embodiment, respectively), and the air in the drive chamber B is an air inflow hole 17a.
  • the air flows into the air filter 17 and is discharged to the external space from the air discharge holes 17 b. Therefore, the air filter 17 functions as a silencer 18 which reduces the exhaust noise of the air discharged from the drive chamber B to the external space by the filter material 44.
  • the crank mechanism C includes a crank arm 5 integrally rotating with the output shaft 4A of the electric motor 4 and a connecting rod 6 having a base end connected to the crank arm 5. It is connected. Therefore, the crank mechanism C converts the rotational driving force of the electric motor 4 into a reciprocating operation force to reciprocate the piston 2.
  • the vacuum pump generates a negative pressure in the negative pressure chamber A by operating the piston 2 in the intake direction separating from the cylinder head 41 as shown in FIG. 12, thereby drawing in air as a fluid from the intake space 21A.
  • the air of the negative pressure chamber A is discharged to the outside through the drive chamber B and the air filter 17.
  • the cylinder head 41 is provided with a valve unit V which permits only the supply of air to the negative pressure chamber A when the piston 2 is actuated in the intake direction.
  • the valve unit V includes a valve body 21 integral with the cylinder head 41 bolted to one end of the cylinder 1, an intake space 21A formed in the valve body 21, and an intake space 21A when the piston 2 operates in the intake direction.
  • a normally closed intake valve 22 for supplying air to the negative pressure chamber A is provided.
  • the intake valve 22 is configured by attaching a valve body 22a provided with a lip portion 22c formed in an annular shape with a flexible deformable elastic material such as rubber or resin to the valve body 21.
  • a flexible deformable elastic material such as rubber or resin
  • annular groove 2 G for attaching a piston ring is formed in series on the entire outer surface of the piston 2, and the annular groove 2 G and the external space are communicated via the drive chamber B.
  • a plurality of exhaust communication holes (communication holes) 2T are formed in a penetrating manner.
  • a piston ring 30 having a width narrower than the groove width of the annular groove 2G is fitted in the annular groove 2G so as to be displaceable in the groove width direction (the direction in which the piston 2 reciprocates) inside the annular groove 2G.
  • a piston guide bush 31 is fitted on the outer periphery on the pump housing 3 side of the annular groove 2G of the piston 2. Therefore, the piston ring 30 and the piston guide bush 31 are in contact with the inner peripheral surface of the cylinder 1, and a gap 47 a is formed between the outer peripheral surfaces of both ends of the piston 2 and the inner peripheral surface of the cylinder 1.
  • the annular groove 2G includes a first side wall 2Ga on the side of the negative pressure chamber A, a second side wall 2Gb on the side opposite to the side of the negative pressure chamber A, and side walls 2Ga, And a bottom wall 2Gc that forms the bottom surface of the annular groove 2G at a position to be sandwiched by 2 Gb.
  • the communication hole 2T is formed penetrating in the piston radial direction across the inner peripheral side communicating with the drive chamber B of the piston 2 and the annular groove 2G so as to open in the bottom wall 2Gc.
  • the piston ring 30 has a triple-layer structure in which the inner ring 30A, the intermediate ring 30B, and the outer ring 30C are stacked.
  • the inner ring 30A biases the intermediate ring 30B and the outer ring 30C in the radial direction so that the piston ring 30 slides relative to the inner peripheral surface of the cylinder 1, and the inner peripheral surface of the inner ring 30A and the annular ring
  • the gap 47b is formed between the groove 2G and the bottom wall 2Gc, and is formed of a metal material such as stainless steel.
  • the intermediate ring 30B and the outer ring 30C are formed of a resin material such as tetrafluoroethylene resin.
  • the inner ring 30A, the intermediate ring 30B and the outer ring 30C are formed in a C shape having a slit which can be elastically and easily expanded in diameter when fitted into the annular groove 2G.
  • the inner ring 30A, the intermediate ring 30B and the outer ring 30C are mounted in the annular groove 2G so that the slit positions of adjacent rings are different by an angle difference of 180 degrees, in order to improve the sealing performance.
  • the vacuum pump includes a valve device D which permits the discharge of air from the negative pressure chamber A to the external space via the drive chamber B when the piston 2 is actuated in the exhaust direction, as shown in FIGS. There is.
  • the valve device D blocks the communication between the communication hole 2T and the negative pressure chamber A by the movement of the piston ring 30 accompanying the operation of the piston 2 in the intake direction, and the valve device D cuts the communication of the piston ring 30 with the operation of the piston 2 in the exhaust direction.
  • the communication hole 2T and the negative pressure chamber A are communicated by movement.
  • the communication hole 2T communicates the inside of the annular groove 2G with the outside space via the driving chamber B and the inside of the air filter 17. Then, as shown in FIG. 12, when the piston 2 operates in the intake direction, as shown in FIG. 13, the piston ring 30 is displaced so as to abut on the first side wall 2Ga over the entire circumference, Inflow of air from the hole 2T to the negative pressure chamber A is blocked.
  • the lip portion 22c is returned and deformed so as to be in close contact with the valve body 21, and from the intake space 21A to the negative pressure chamber A.
  • the air in the negative pressure chamber A flows into the drive chamber B through the communication hole 2T and is discharged to the external space through the air filter 17.
  • FIG. 17 shows a piston 2 according to a sixth embodiment of the present invention.
  • the communication hole 2T is constituted by a single or plural elongated holes which are long in the groove longitudinal direction and which connects the side of the bottom wall 2Gc of the annular groove 2G and the inner side (drive chamber B) of the piston 2 .
  • the other configuration is the same as that of the fifth embodiment.
  • FIGS. 18 and 19 show another embodiment of the present invention.
  • the communication hole 2T is formed to open in the first side wall 2Ga at a position between the bottom wall 2Gc of the annular groove 2G and the inner peripheral surface of the piston ring 30.
  • the valve device D cuts off the communication between the communication hole 2T and the negative pressure chamber A as shown in FIG. 18 by the movement of the piston ring 30 accompanying the operation of the piston 2 in the intake direction, and the exhaust direction of the piston 2
  • the communication between the communication hole 2T and the negative pressure chamber A is established as shown in FIG.
  • the communication hole 2T may be formed in the second side wall 2Gb at a position between the bottom wall 2Gc of the annular groove 2G and the inner peripheral surface of the piston ring 30.
  • the other configuration is the same as that of the fifth embodiment.
  • the check valve 35 of the second embodiment is replaced with a valve body configured to restrict the inflow of air to the drive chamber B when the piston 2 operates in the exhaust direction.
  • a configuration in which an opening functioning as an orifice is formed in part of the check valve 35 of another embodiment (a) can be considered.
  • valve unit V In the vacuum pump of the present invention, the configuration and arrangement of the valve unit V can be arbitrarily set, and the configuration and arrangement of each member can be arbitrary, such as forming the exhaust passage E and the ventilation passage F integrally with the pump housing 3 It can be set to
  • the valve 22a is a member such as a ball or poppet biased in a closing direction by a spring, or a plate-like member operated by a hinge.
  • the valve 22 may be provided with a valve unit attached to the valve body 21.
  • the present invention can be generally applied to a vacuum pump configured to operate a piston inside a cylinder.

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Abstract

　ピストンを排気方向に作動させた場合に駆動室に対する外気の吸入を抑制する真空ポンプは、シリンダと、当該シリンダの内部をシリンダヘッドの側の負圧室と当該負圧室と反対側の駆動室とに仕切りつつ、シリンダの内部で往復作動自在に設けられたピストンと、当該ピストンの外面全周に形成された環状溝に嵌め込まれた当該環状溝の幅よりも狭い幅を有するピストンリングと、ピストンの往復作動時に負圧室への流体の供給を制御すると共にシリンダヘッドに設けられた弁ユニットと、環状溝の底部と駆動室とを連通する連通孔と、駆動室と外部空間とを連通する通気口と、を備えている。

Description

真空ポンプ
　本発明は、ピストンの作動により負圧を作り出す真空ポンプに関し、詳しくは、ピストンに備えたピストンリングの作動により流体の流れを制御する技術に関する。
　上記の真空ポンプとして特許文献１には、シリンダの内部に往復移動自在にピストンを備え、モータの駆動力をクランク機構により往復作動に変換してピストンに伝える駆動手段を備え、シリンダヘッドには吸気弁と排気弁とを有するバルブボディを備えた構成が示されている。この特許文献１ではピストンの外周にピストンリングを備えている。
　上記した真空ポンプと異なるものであるが、特許文献２には空気を圧縮するコンプレッサが示され、このコンプレッサには真空ポンプと同様にシリンダの内部に往復移動自在にピストンを備え、このピストンを往復作動させる駆動手段を備えている。
　この特許文献２では、ピストンの外周の環状溝に対し、この環状溝の溝幅より狭い幅のピストンリングを幅方向に移動自在に備え、環状溝にはシリンダヘッド側に連通するインレットと、クランクケース側に連通する開口とを形成することで、このピストンリングを開閉弁として構成している。この構成からピストンの圧縮方向への作動時にはピストンリングが開口を閉塞してシリンダヘッド側からクランクケース側への空気の流れを阻止して圧搾を実現し、ピストンの吸気方向への作動時にはピストンリングが開口を開放することでクランクケース側からシリンダヘッド側への空気の流れを許容している。
　また、この種の真空ポンプに関連する先行技術文献情報として下記に示す特許文献３もある。この特許文献３に記された真空ポンプでは、シリンダ（圧力操作室）の排気ポートから排出された真空排気を導管によって一旦ハウジング（駆動室）に取り込み、排気脈動による圧力変動を緩和させた後、ハウジングの排気口（通気口）から外部に排出している。さらに、特許文献１に記された真空ポンプでは、ハウジングの排気口に絞り弁を設け、流量計によって測定した真空ポンプへの吸入量に応じて絞り弁の開度を制御する制御装置を設けている。
　したがって、真空ポンプの排気時のハウジング内の圧力損失がなくなるために、ピストンの往復作動に要する動力が少なくて済み、また、真空ポンプの排気圧がピストンを押し上げる力となるため、真空ポンプの駆動に要する動力がハウジングを密閉した場合と同じレベルとなると同時に、排気音の低減も実現できるとされている。
特開２０１１‐７１１８号公報 特開平０９‐１４１４１号公報 特開２００７－２９１９４０号公報
　真空ポンプとして、シリンダヘッド側に負圧室を形成し、この負圧室の反対側にクランク機構等を収容する駆動室を形成したものを想定すると、駆動室内への塵埃等の侵入を抑制し、作動時の作動音を抑制する観点から駆動室は閉じた空間であることが望ましい。
　しかしながら、駆動室を閉じた空間として構成した場合にはピストンの作動時に内部の空気の圧縮と減圧とが行われることになり、ピストンを作動させる電動モータ等の駆動トルクの変動を招き安定的な駆動が損なわれるものであった。
　そこで、空気の出入りを許すため小径の開口を形成することも考えるが、このように開口を形成した場合には、ピストンの排気方向への作動時には駆動室の減圧に伴い開口から塵埃や湿気を駆動室内に吸入する現象は避けられず、改善の余地がある。
　また、駆動室の圧力変動を抑制するために、駆動室への外部空気の出入りを許容する連通路を形成することが考えられる。このような連通路を形成した場合には、ピストンの排気方向への作動時における駆動室の減圧に伴い、塵埃や湿気を含む外部空気が連通路を通して駆動室内に吸入される現象を避けられず、改善の余地がある。
　このような不都合に対し、ピストンの排気方向への作動時に負圧室の空気を駆動室に送り出すようにピストンリングを作動させることも考えられるが、特許文献２に記載される構成はピストンの排気方向（圧縮方向）への作動時に空気の流れを阻止する構造であるため単純に組み合わせることができないものであった。
　また、特許文献３に記載された技術では、ハウジング（駆動室）の排気口（通気口）や絞り弁が氷結など何らかの原因で塞がれた場合に、ハウジング（駆動室）の内圧がピストンの自由な往復移動を妨げるレベルまで上昇してしまい、真空ポンプ（気体ポンプ）の能力が低下するという問題があった。
　本発明の目的は、ピストンを排気方向に作動させた場合に駆動室に対する外気の吸入を抑制する真空ポンプを合理的に構成する点にある。また、駆動室の通気口などが何らかの原因で塞がれた場合にも、真空ポンプの能力に影響が及び難い真空ポンプを提供することにある。
　本発明の特徴は、シリンダと、当該シリンダの内部をシリンダヘッドの側の負圧室と前記負圧室と反対側の駆動室とに仕切りつつ、シリンダの内部で往復作動自在に設けられたピストンと、前記ピストンの外面全周に形成された環状溝に嵌め込まれた前記環状溝の幅よりも狭い幅を有するピストンリングと、前記ピストンの往復作動時に前記負圧室への流体の供給を制御すると共に前記シリンダヘッドに設けられた弁ユニットと、前記環状溝の底部と前記駆動室とを連通する連通孔と、前記駆動室と外部空間とを連通する通気口と、
を備えている点にある。
　この構成によると、ピストンが吸気方向に作動した場合には、ピストンリングが連通孔を閉塞する位置に変位するため負圧室に負圧を作り出すと共に、駆動室の圧力上昇に伴い駆動室の流体を通気口から送り出す。これとは逆にピストンが排気方向に作動した場合には、ピストンリングが連通孔への流体の流れを許す位置に変位するため負圧室の流体が駆動室に流れることになり駆動室の圧力の低下が制限される。これにより、ピストンが往復作動する際に駆動室の圧力変動を抑制して通気口から外気の吸引を抑制すると共に、駆動室の圧力変動の抑制からピストンを駆動するアクチュエータに作用する負荷変動も抑制して安定的な駆動を実現する。
　その結果、ピストンを排気方向に作動させた場合に駆動室に対する外気の吸入を抑制し、塵埃や湿気を駆動室に吸引することがなく、安定的な駆動が可能な真空ポンプが構成された。
　本発明は、前記弁ユニットは、前記ピストンの吸気方向への作動時に閉塞し、前記ピストンの排気方向への作動時に開放する排気弁を備え、前記排気弁に連通する排気経路と、前記通気口に連通する通気経路と、前記排気経路と前記通気経路とを合流させる合流空間をポンプ外の空間に連通させる開放口と、前記合流空間と前記開放口との中間に設けられた流体フィルタと、を備えていても良い。
　これによると、ピストンが排気方向に作動した場合には、負圧室の流体が排気弁から排気経路に送り出され、合流空間から流体フィルタを通過し、開放口からポンプ外に送り出される。また、ピストンが排気方向に作動した場合には、ピストンリングの変位により負圧室の流体が駆動室に流れるため駆動室の圧力低下が抑制されるが、負圧が完全に解消されない場合には、通気口から流体が駆動室に吸い込まれる。通気口は通気経路を介して合流空間と連通しているため、通気口から流体を吸い込む場合には、排気経路から合流空間に送られた流体を吸い込むことになり外気を吸引することは少ない。また、駆動室に外気を吸引する場合でも、開放口から吸引した空気に含まれる塵埃や湿気が流体フィルタで取り除かれ、塵埃や湿気が駆動室に吸引される不都合が抑制される。
　本発明は、前記ピストンの吸気方向への作動時に前記駆動室の流体を前記通気口から送り出し、前記ピストンの排気方向への作動時に前記通気口から前記駆動室への流体の流れを抑制するチェック弁を備えても良い。
　これによると、ピストンが吸気方向に作動し駆動室の圧力が上昇した場合には、チェック弁が駆動室の流体を通気経路に送り出す。これとは逆に、ピストンが排気方向に作動し駆動室が負圧になった場合でも、チェック弁が駆動室への流体の流入を抑制するため駆動室に対する流体の吸引が抑制される。これにより、駆動室に対する塵埃や湿気の吸引を阻止することが可能となる。
　また、本発明は、前記弁ユニットから排出される排気を前記真空ポンプ外に排出する排気部としてのサイレンサ室と、前記駆動室または前記サイレンサ室の圧力が所定範囲外となったときに、前記駆動室または前記サイレンサ室の圧力を所定範囲内に調整する圧力解放機構と、を備えていても良い。
　これによると、駆動室またはサイレンサ室の圧力が所定範囲を逸脱したときに、駆動室およびサイレンサ室の少なくともいずれか一方の圧力が圧力解放機構によって所定範囲に調整されるため、駆動室やサイレンサ室が異常な圧力（高圧または低圧）によって破損する事態が防止される。また、圧力解放機構による圧力の調整操作に基づいて、通常は聞かれない空気音などの異音が発生するため、使用者などが駆動室やサイレンサ室の圧力異常を早期に知ることができ、同圧力異常を解消するための対策を促されるという効果が得られる。
　また、本発明は、前記圧力解放機構が、前記駆動室及び前記サイレンサ室の少なくともいずれか一方と外部とを連通させる圧力解放孔と、前記所定範囲外の圧力によって一時的に係合解除されると共に前記所定範囲内の圧力においては前記圧力解放孔を閉鎖する閉鎖手段と、を備えていても良い。
　本構成であれば、駆動室やサイレンサ室が所定範囲を逸脱した異常な圧力（高圧または低圧）に達すると、圧力解放孔から閉鎖手段が係合解除され、閉鎖手段の係合解除によって駆動室やサイレンサ室の圧力が所定範囲に復帰する。しかし、閉鎖手段が再び圧力解放孔を閉鎖するため、結果として、閉鎖手段による圧力解放孔の閉鎖と係合解除との繰り返しに基づく異音によって、使用者などが駆動室やサイレンサ室の圧力異常を早期に知ることができ、同圧力異常を解消するための対策を促されるという効果が得られる。
　また、本発明は、前記圧力解放機構が、前記弁ユニットと連通する第１管部と、前記サイレンサ室と連通すると共に前記負圧室の外部で前記第１管部と接続される第２管部と、前記サイレンサ室の過剰な内部圧力によって一端が前記第１管部または前記第２管部から接続解除されるホースと、を備えていても良い。
　本構成ではサイレンサ室と外気とを連通させる孔が何らかの原因で塞がった場合に、サイレンサ室の圧力が異常に高まるため、この異常圧力によってホースの一端が第１管部または第２管部から接続解除されることで、サイレンサ室の圧力が解放される。
　本構成であれば、圧力解放機構がホースで構成されるため取り付けが簡単である。また、内部圧力が過剰となった場合の圧力調整の方法として、ホースの両端のいずれかが管部から抜けるという外観的に明白な現象が生じるので、過剰な内部圧力によって外れたときに非常に分かり易く有利である。また、内部圧力が過剰となった原因を解決した後に、接続解除されたホースの端部を元の管部に再接続する操作も容易となる。
　また、本発明は、前記ホースの一端と前記第１管部との間の連結力と、前記ホースの他端と前記第２管部との間の連結力とが、互いに異なるように構成しても良い。
　本構成であれば、ホースの一端と他端の間で対応する管部から接続解除されるのに要する内部圧力の値が同等とされている構成に比して、内部圧力が高まった際に一端と他端のいずれが接続解除されるか事前に把握できるため、接続解除によって生じる異音の性質も事前に予測することができるため好都合である。また、内部圧力が高まった際に一端と他端のいずれが接続解除されるか事前に把握できるため、内部圧力が過剰となった原因を解決した後に、接続解除されたホースの端部を元の管部に再接続する操作もさらに容易となる。
　また、本発明は、前記第１管部と前記第２管部とが互いに正対して配置されていても良い。
　本構成であれば、第１管部と第２管部とが互いに角度をなしている構成に比べて、正常な運転中に負圧室からサイレンサ室への気体の排気が円滑に行われ、また、第１管部と第２管部が平面視においてシリンダの外形からはみ出し難いため、結果的に気体ポンプの外形をよりコンパクトにできる。
　また、本発明は、本発明の他の特徴構成は、前記ホースが屈曲して配置されている点にある。
　本構成であれば、ホースが直線状に配置されている構成に比して、サイレンサ室の過剰な内部圧力からホースの内部に働く力が、ホースの一端を第１管部または第２管部から管部の軸心に沿って引抜く力として作用し易いので、サイレンサ室の過剰な内部圧力によってホースが確実に第１管部または第２管部から接続解除される。
　また、本発明は、前記圧力解放機構が、前記駆動室と連通する第１管部と、前記サイレンサ室と連通すると共に前記駆動室の外部で前記第１管部と接続される第２管部と、前記駆動室または前記サイレンサ室の過剰な内部圧力によって一端が前記第１管部または前記第２管部から接続解除されるホースと、を備えていても良い。
　本構成であれば、サイレンサ室と外気とを連通させる孔と、駆動室の内部の気体を前記サイレンサ室に送り出す通気口との少なくともいずれか一方が何らかの原因で塞がった場合に、駆動室またはサイレンサ室の圧力が異常に高まるため、この異常圧力によってホースの一端が第１管部または第２管部から接続解除されることで、駆動室またはサイレンサ室の圧力が解放される。
　本構成であれば、圧力解放機構がホースで構成されるため取り付けが簡単である。また、内部圧力が過剰となった場合の圧力調整の方法として、ホースの両端のいずれかが管部から抜けるという外観的に明白な操作が行われるので、過剰な内部圧力によって外れたときに非常に分かり易く有利である。また、内部圧力が過剰となった原因を解決した後に、接続解除されたホースの端部を元の管部に再接続する操作も容易となる。
　また、本発明は、前記ホースの一端と前記第１管部との間の連結力と、前記ホースの他端と前記第２管部との間の連結力とが、互いに異なるように構成しても良い。
　本構成であれば、一端と他端の間で対応する管部から接続解除されるのに要する内部圧力の値が同等とされている構成に比して、内部圧力が高まった際に一端と他端のいずれが接続解除されるか事前に把握できるため、接続解除によって生じる異音の性質も事前に予測することができるため好都合である。また、内部圧力が高まった際に一端と他端のいずれが接続解除されるか事前に把握できるため、内部圧力が過剰となった原因を解決した後に、接続解除されたホースの端部を元の管部に再接続する操作もさらに容易となる。
　また、本発明は、前記弁ユニットが、前記ピストンの吸気方向への作動時に前記負圧室への流体の供給のみを許可するように構成され、前記連通孔が前記環状溝と外部空間とを前記駆動室を介して連通し、前記ピストンの吸気方向への作動に伴う前記ピストンリングの移動により前記連通孔と前記負圧室との連通を遮断し、前記ピストンの排気方向への作動に伴う前記ピストンリングの移動により前記連通孔と前記負圧室とを連通させる弁装置を備えていても良い。
　本構成の真空ポンプは、ピストンの吸気方向への作動時に負圧室への流体の供給のみを許可するようシリンダヘッドに設けられた弁ユニットと、ピストンの外面全周に形成された環状溝に嵌め込まれた当該環状溝の幅よりも狭い幅を有するピストンリング及び環状溝と外部空間とを駆動室を介して連通する連通孔を有すると共に、ピストンの吸気方向への作動に伴うピストンリングの移動により連通孔と負圧室との連通を遮断する弁装置とを備えている。
　これにより、ピストンの吸気方向への作動時に、弁ユニットから供給される流体が負圧室に吸気されると共に、負圧室との連通が遮断された駆動室の流体が外部空間に排出されるので、ピストンの吸気方向への作動に伴う駆動室の圧力上昇を抑制することができる。
　また、弁装置は、ピストンの排気方向への作動に伴うピストンリングの移動により連通孔と負圧室とを連通させる。
　これにより、ピストンの排気方向への作動時に、負圧室の流体が環状溝を経由して連通孔から駆動室に流入するので、駆動室に外気を流入させることなく、ピストンの排気方向への作動に伴う駆動室の圧力低下を抑制することができる。
　したがって、駆動室の圧力変動に伴う、ピストンを駆動するアクチュエータに作用する負荷変動を抑制できると共に、塵埃や湿気の駆動室への吸引も防止できるようになり、真空ポンプを安定的に駆動させることができる。
　さらに、弁装置は、ピストンの吸気方向への作動に伴うピストンリングの移動により連通孔と負圧室との連通を遮断し、ピストンの排気方向への作動に伴うピストンリングの移動により連通孔と負圧室とを連通させる。
　したがって、弁ユニットに排気弁を設けることなく、ピストンの排気方向への作動に伴うピストンリングの移動により、負圧室の流体を環状溝を経由して駆動室に流入させて外部空間に排出することができるので、弁ユニットの構造の簡略化を図ることができる。
　また、駆動室に流入した流体はピストンの駆動によって外部空間に間欠的に排出されるので、流体の排出音が発生し易いが、流体が駆動室を通過することによる消音効果で、その排出音を軽減することができる。
　また、本発明は、前記駆動室から前記外部空間への流体排出経路の途中にエアーフィルタを装備してあっても良い。
　本構成であれば、エアーフィルタによる消音効果で、流体の排出音を一層軽減することができる。
真空ポンプの断面図である。 第１の実施形態に係るピストンが排気方向と吸気方向とに移動する際のピストンリングと連通孔との位置関係を示す断面図である。 第１の実施形態に係るピストンが排気方向と吸気方向とに移動する際のピストンリングと連通孔との位置関係を示す断面図である。 第２の実施形態に係る別実施形態の真空ポンプの断面図である。 第３の実施形態に係る真空ポンプを示す一部破断側面図である。 第３の実施形態に係るリリーフ弁の作用を示す断面図である。 第３の実施形態に係るリリーフ弁の作用を示す断面図である。 第４の実施形態に係る接続管の作用を示す断面図である。 第４の実施形態による真空ポンプを示す平面図である。 第５の実施形態による真空ポンプの断面図である。 図１０におけるXI－XI線矢視断面図である。 ピストンの吸気方向への作動時を示す断面図である。 ピストンの吸気方向への作動時におけるピストンリングを示す拡大断面図である。 ピストンの排気方向への作動時を示す断面図である。 ピストンの排気方向への作動時におけるピストンリングを示す拡大断面図である。 ピストンを示す斜視図である。 第６の実施形態におけるピストンを示す斜視図である。 第７実施形態のピストンの吸気方向への作動時におけるピストンリングを示す拡大断面図である。 第７実施形態のピストンの排気方向への作動時におけるピストンリングを示す拡大断面図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
１．第１実施形態
〔基本構成〕
　図１に示すように、シリンダ１の内部に往復移動自在にピストン２を備え、このピストン２を基準にしてシリンダヘッド側に負圧室Ａを備え、ピストン２を基準にして負圧室Ａと反対側にピストン２に駆動力を伝えるクランク機構Ｃを収容した駆動室Ｂを備えてレシプロ型の真空ポンプが構成されている。
　この真空ポンプは、自動車のブレーキブースター（図示せず）の負圧源として使用されるものであり、ピストン２を吸気方向（図１で右側）に作動させることにより、負圧室Ａに負圧を作り出し、ピストン２を排気方向（図１で左側）に作動させることにより、流体としての空気を負圧室Ａから外部に排出する。尚、この真空ポンプは自動車に使用されるものに限らず、負圧を必要とする他の機器にも使用可能であり、流体として空気以外のガスを対象にしても良い。
〔具体構成〕
　この真空ポンプは、シリンダ１の一方の端部（シリンダヘッド側）に弁ユニットＶを配置することにより、この弁ユニットＶとピストン２との間に負圧室Ａが形成される。また、シリンダ１の他方の端部側にポンプハウジング３を配置し、このポンプハウジング３の内部空間によって駆動室Ｂが形成される。
　ポンプハウジング３に電動モータ４が備えられ、この電動モータ４の出力軸４Ａと一体的に回転するクランクアーム５にコネクティングロッド６の基端を連結し、このコネクティングロッド６の先端にピストン２が連結している。このようにクランク機構Ｃは、クランクアーム５とコネクティングロッド６とを備えて構成されている。この構成から、電動モータ４の出力軸４Ａの回転駆動力をクランク機構Ｃが往復作動力に変換してピストン２に伝え、このピストン２を往復作動させる。
　駆動室Ｂは、ポンプハウジング３において側方に開放する空間をプレート状の閉塞部材７で閉塞した構造を有しており、閉塞部材７には通気口７Ａが穿設されている。この通気口７Ａと連通する内部空間を有する経路ブロック１５が閉塞部材７の外側に配置され、この経路ブロック１５と閉塞部材７とが固定ボルト８によりポンプハウジング３に連結固定されている。また、経路ブロック１５には、内部空間に連通する第２管部１６が弁ユニットＶの方向に突設している。
　弁ユニットＶは、弁ボディ２１の吸気空間２１Ａと連通する部位に吸気弁２２を備え、この弁ボディ２１の排気空間２１Ｂと連通する部位に排気弁２３を備えている。また、この弁ユニットＶは、吸気空間２１Ａと排気空間２１Ｂとを外部空間から隔絶するカバープレート２４を備え、このカバープレート２４には外部のブレーキブースターに負圧を作用させるチューブ２５が接続している。吸気弁２２はゴムや樹脂のように柔軟に変形し得る素材を用いて構成され、空気の流れを阻止する場合には外周のリップ部が弁ボディ２１に密着し、空気の流れを許す場合にはリップ部が弁ボディ２１から浮き上がり空気の流れを許す空間を形成する。また、排気弁２３は、バネ２３Ｓで閉塞方向に付勢される構成を有しており、空気の流れを阻止する場合にはバネ２３Ｓの付勢力により外周が弁ボディ２１に密着し、空気の流れを許す場合には、バネ２３Ｓの付勢力に抗して外周部分が弁ボディ２１から浮き上がり空気の流れを許す空間を形成する。尚、吸気弁２２と排気弁２３として、バネで閉じ方向に付勢されたボールやポペット等を用いることや、ヒンジによって作動する板状の部材を用いても良い。
　弁ボディ２１には、排気空間２１Ｂに連通する筒状の第１管部２６がポンプハウジング３の方向に向けて突設されている。この第１管部２６と第２管部１６とを連通状態で接続する筒状の接続管９が備えられ、この接続管９は、一端を第１管部２６に外嵌し、他端を第２管部１６に外嵌する形態で備えられる。
　弁ユニットＶは、弁ボディ２１とカバープレート２４との貫通孔に挿通する連結ボルト１０の先端をポンプハウジング３の雌ネジ部に螺合させる形態でポンプハウジング３に連結している。この連結は複数の連結ボルト１０により行われるものであり、連結時に弁ユニットＶとポンプハウジング３との間にシリンダ１を挟み込み、弁ユニットＶと経路ブロック１５との間に接続管９を挟み込むことで、これらが一体化される。
　通気口７Ａから経路ブロック１５の内部空間を通過し、経路ブロック１５の外面に穿設された開放口１５Ａに亘って通気経路Ｆが形成されている。また、弁ボディ２１の排気空間２１Ｂから接続管９を介して経路ブロック１５の内部空間に亘って排気経路Ｅが形成されている。通気経路Ｆは、フィルタ空間Ｇを介して開放口１５Ａに連通しており、このフィルタ空間Ｇにエアーフィルタ１７（流体フィルタの一例）が備えられている。
　特に、経路ブロック１５の内部にはフィルタ空間Ｇを取り囲むドーナツ状となる空洞型のサイレンサ１８が形成されている。サイレンサ１８を構成する空間と、フィルタ空間Ｇとは、閉塞部材７の外壁と経路ブロック１５の内壁との間に形成され、サイレンサ１８が排気経路Ｅと通気経路Ｆとを合流させる合流空間として機能する。フィルタ空間Ｇには閉塞部材７の外壁と経路ブロック１５の内壁とに密接する状態でエアーフィルタ１７が備えられている。このエアーフィルタ１７は除塵性能を有する羊毛フェルトや、紙材、ウレタンフォーム等が使用される。
〔ピストンリング〕
　図２及び図３に示すように、ピストン２の外面の全周に環状溝２Ｇが形成され、この環状溝２Ｇの溝幅より狭い幅で、環状溝２Ｇの内部で幅方向（ピストン２の作動方向）に変位自在にピストンリング３０が嵌め込まれている。また、ピストン２の外周にはピストンガイドブッシュ３１（図１参照）が嵌め込まれ、シリンダ１の内周面にはピストンリング３０とピストンガイドブッシュ３１とが接触し、ピストン２の両端の外周がシリンダ１の内周面に接触しないように構成されている。環状溝２Ｇは、負圧室側の第１側壁２Ｇａと駆動室側の第２側壁２Ｇｂと、これらに挟まれる位置の環状溝２Ｇの底部となる底壁２Ｇｃとを有している。ピストンリング３０は、内リング３０Ａと中間リング３０Ｂと外リング３０Ｃとの３種を重ね合わせた３重構造を有している。
　内リング３０Ａは、ステンレス鋼で成りリング部にスリットが形成されている。中間リング３０Ｂと外リング３０Ｃとは４フッ化エチレン樹脂で成り、リング部にスリットが形成されている。尚、内リング３０Ａと中間リング３０Ｂと外リング３０Ｃとのスリットは環状溝２Ｇに嵌め込む際に内径の拡大を容易にするために一般的に形成されるものと変わりはない。また、内リング３０Ａのスリットに対し中間リング３０Ｂのスリットの位置を１８０度異なる位置に配置し、この中間リング３０Ｂのスリットの位置に対し外リング３０Ｃのスリットを１８０度異なる位置に配置することでシール性能の向上が図られている。
　このピストンリング３０は、内リング３０Ａが半径を拡大する方向に付勢力を作用させており、この付勢力により外リング３０Ｃの外周をシリンダ１の内周面に接触させると共に、内リング３０Ａの内周面と環状溝２Ｇの底壁２Ｇｃとの間に隙間を形成している。
　環状溝２Ｇの底壁２Ｇｃとピストン２の内部とを連通させる複数の連通孔２Ｔが形成され、この連通孔２Ｔは駆動室Ｂに連通している。そして、ピストン２が吸気方向へ作動した場合には、図３に示すように、ピストンリング３０が第１側壁２Ｇａの方向に変位して第１側壁２Ｇａに当接し、負圧室Ａから連通孔２Ｔへの空気の流れを阻止する。これとは逆に、ピストン２が排気方向へ作動した場合には、図２に示すように、ピストンリング３０が第２側壁２Ｇｂの方向に変位して第２側壁２Ｇｂに当接し、このピストンリング３０と第１側壁２Ｇａとの間に隙間を形成するため負圧室Ａから連通孔２Ｔへの空気の流れを許す。
〔作動形態〕
　このような構成のため、ピストン２が吸気方向に作動する場合には、ピストンリング３０が第１側壁２Ｇａに当接（密接）する位置に変位するため負圧室Ａから駆動室Ｂへの空気の流れが阻止される。このピストン２の作動により吸気弁２２が開放してチューブ２５からの空気を負圧室Ａに吸引して負圧を作用させることになり、駆動室Ｂの空気が通気口７Ａから通気経路Ｆに送られ開放口１５Ａからポンプ外に排出される。
　また、ピストン２が排気方向に作動する際には、排気弁２３が開放して負圧室Ａからの空気が排気経路Ｅに送られる。これと同時に、ピストンリング３０が第２側壁２Ｇｂに当接する位置に変位するため負圧室Ａの空気がピストンリング３０と第１側壁２Ｇａとの間の隙間から連通孔２Ｔに送られる。この作動では駆動室Ｂが負圧状態に達するが、連通孔２Ｔから駆動室Ｂに空気が送り込まれるため負圧の程度は低く、通気口７Ａから駆動室Ｂに吸引される空気量は低減される。特に、通気口７Ａに空気を送る通気経路Ｆはサイレンサ１８の空間で排気経路Ｅと合流しているため、通気経路Ｆに対して排気経路Ｅからの空気を送ることが可能となり、負圧により駆動室Ｂに空気が吸引される場合でも、排気経路Ｅの空気と、開放口１５Ａで吸引された空気とが混合することになり、外気の吸引量を低減できる。尚、開放口１５Ａから空気が吸引される場合にはエアーフィルタ１７で濾過された空気が吸引されることになるので、塵埃や湿気（水分）がエアーフィルタ１７で除去され駆動室Ｂに侵入することがない。
　更に、排気方向にピストン２が作動する場合に、負圧室Ａの空気が連通孔２Ｔを介して直接的に駆動室Ｂに流れるため、この駆動室Ｂが負圧化を抑制して駆動負荷の変動を少なくして電動モータ４の駆動トルクを安定させる。また、電動モータ４を一定の負荷で駆動することにより電動モータ４に供給される電力を変動させず電動モータ４の耐久性を向上させる。ピストン２の往復作動時には排気経路Ｅと通気経路Ｆとの空気が間歇的に流れ、圧力変動に伴い騒音を発生させるが、サイレンサ１８が騒音を抑制する。
２．第２実施形態
　図４に示すように、駆動室Ｂから空気が送り出される場合には開放し、駆動室Ｂに空気を吸引する場合には閉塞するチェック弁３５が通気口７Ａに備えられ、このチェック弁３５を保持する保持部材３６が取り付けられている。このチェック弁３５は、前述した実施形態の吸気弁２２と同様にゴムや樹脂のように柔軟に変形し得る素材を用いて構成され、空気の流れを阻止する場合には外周のリップ部が閉塞部材７に密着し、空気の流れを許す場合には外周のリップ部が閉塞部材７から浮き上がり空気の流れを許す空間を形成する。尚、このチェック弁３５として、バネで閉じ方向に付勢されたボールやポペット等を用いることや、ヒンジによって作動する板状の部材を用いて構成しても良い。
　このように構成することにより、ピストン２が吸気方向に作動した場合には駆動室Ｂからの空気の排出を可能にしながら、ピストン２が排気方向に作動して駆動室Ｂが負圧状態に達した場合でも駆動室Ｂに対して外部からの空気の吸引を阻止し、駆動室Ｂへの塵埃や湿気の吸引を阻止でき、電動モータ４の駆動トルクの安定も実現する。
３．第３実施形態
　図５に本発明による気体ポンプの一例としてのレシプロ型の真空ポンプを示す。この真空ポンプは、円筒状のシリンダ１と、シリンダ１の内部に軸心Ｘに沿って往復移動可能に配置されたピストン２とを備える。シリンダ１内のシリンダヘッド側に負圧室Ａ（圧力操作室の一例）が配置され、軸心Ｘに沿って負圧室Ａと反対側に配置された駆動室Ｂには、ピストン２に往復駆動力を与えるクランク機構Ｃが収容されている。
　シリンダ１のシリンダヘッド側の端部には、ピストン２の往復作動に応じて負圧室Ａに対する空気（気体の一例）の給排を制御する弁ユニットＶを備えている。
　シリンダ１の他方の端部側に気密状に連結されたポンプハウジング３に、クランク機構Ｃを収容した駆動室Ｂが配置されている。
　ポンプハウジング３の外側にはクランク機構Ｃを駆動するための電動モータ４が配置されている。クランク機構Ｃは、電動モータ４の出力軸４Ａと一体回転するクランクアーム５、及び、クランクアーム５の出力軸とピストン２とを連結するコネクティングロッド６を有する。
　弁ユニットＶは、シリンダ１のシリンダヘッド側に連結された弁ボディ２１と、弁ボディ２１に形成された吸気空間２１Ａと排気空間２１Ｂとを外部から遮断するカバープレート２４とを含む。弁ボディ２１の吸気空間２１Ａと負圧室Ａとの間には吸気弁２２が配置され、排気空間２１Ｂには排気弁２３が配置されている。弁ボディ２１とカバープレート２４は、ポンプハウジング３に雄ネジ部を螺着した複数の連結ボルト１０によって、シリンダ１のシリンダヘッド側に密閉状に連結されている。
　カバープレート２４を介して吸気空間２１Ａと接続されたチューブ２５は外部の対象物（ブレーキブースターなど）と連通している。
　吸気弁２２はゴムや樹脂のように柔軟に変形し得る素材を用いて構成され、空気の流れを阻止する場合には弁ボディ２１に密着し、空気の流れを許す場合には弁ボディ２１との間に空気の流れを許す空間を形成するように弾性変形する。
　排気弁２３は、バネ２３Ｓで閉塞方向に付勢される構成を有しており、空気の流れを阻止する場合にはバネ２３Ｓの付勢力により外周が弁ボディ２１に密着し、空気の流れを許す場合には、バネ２３Ｓの付勢力に抗して外周部分が弁ボディ２１から浮き上がり空気の流れを許す空間を形成する。
　弁ボディ２１の排気空間２１Ｂを挟んで吸気空間２１Ａと反対側の位置からは、排気空間２１Ｂに連通する筒状の第１管部２６が、ポンプハウジング３に向けて突設されている。
　ポンプハウジング３の電動モータ４と反対側に形成された開口部はプレート状の閉塞部材７によって閉じることで駆動室Ｂが形成されている。駆動室Ｂは、閉塞部材７の軸心Ｘに沿って中心よりもピストン２と反対側に穿設された比較的小さな通気口７Ａのみを介して経路ブロック１５の内部空間と連通している。経路ブロック１５と閉塞部材７とはポンプハウジング３に対して複数の固定ボルト８により同時に連結固定されている。
　経路ブロック１５の下面の中心付近には、経路ブロック１５の内部空間をポンプ外の空間と連通させる比較的小さな開放口１５Ａが形成されている。
　また、経路ブロック１５には、経路ブロック１５の内部空間に連通する第２管部１６が弁ユニットＶに向かって突設されている。この経路ブロック１５の第２管部１６と、弁ボディ２１の第１管部２６とは弾性材料からなる接続管９によって接続されている。
　この真空ポンプを車両用のブレーキブースター（不図示）の負圧源として使用する場合、ピストン２の吸気方向（図１で右側）への作動により、負圧対象（ブレーキブースターなど）側から吸気弁２２を介して負圧室Ａに空気を吸引することで負圧が作られる。また、ピストン２の排気方向（図１で左側）への作動により、空気が負圧室Ａから排気弁２３を介してシリンダ１の外部に排出される。尚、この真空ポンプは自動車に使用されるものに限るものではなく、負圧を必要とする他の機器にも使用可能であり、流体として空気以外の気体を対象とするものでも良い。
　尚、ピストン２の吸気方向への作動に応じて駆動室Ｂの気圧が瞬間的に上昇するが、駆動室Ｂの空気の真空ポンプの外への排出を、閉塞部材７の通気口７Ａと経路ブロック１５の開放口１５Ａとによって許すことで、駆動室Ｂの気圧が異常に高まることが抑制されている。
　すなわち、ピストン２の排気方向への作動時には、負圧室Ａの空気が経路ブロック１５を介して開放口１５Ａから真空ポンプの外へ排出されるが、ピストン２の吸気方向への作動時にも、駆動室Ｂの空気が経路ブロック１５を介して開放口１５Ａから真空ポンプの外へ排出される。
　ピストン２の排気方向への作動に関しては、負圧室Ａから弁ボディ２１の排気空間２１Ｂ、接続管９、経路ブロック１５の内部空間を経て、開放口１５Ａに向かう排気経路Ｅが形成される。
　また、ピストン２の吸気方向への作動に関しては、駆動室Ｂから通気口７Ａ、経路ブロック１５の内部空間を経て、開放口１５Ａに向かう通気経路Ｆが形成されている。
　負圧室Ａの空気と駆動室Ｂの空気とは基本的に全て排気経路Ｅと通気経路Ｆとの合流空間Ｇに配置されたエアーフィルタ１７を通じて開放口１５Ａに向かうように構成されている。
　経路ブロック１５の内部空間は、弁ユニットＶ及び通気口７Ａから排出される排気を装置外に排出する排気部を構成し、同時に、ピストン２の往復移動に伴う排気騒音を消音するためのサイレンサ室Ｓを構成している。
　サイレンサ室Ｓはエアーフィルタ１７を環状に取り囲むドーナツ状の空間によって構成されている。エアーフィルタ１７には除塵性能を有する羊毛フェルトや、紙材、ウレタンフォーム等が使用されている。
（圧力解放機構）
　何らかの原因、例えば、通気口７Ａ、開放口１５Ａまたはエアーフィルタ１７に位置する水分の氷結或いは粉塵などによる目詰まりなどによって、駆動室Ｂまたはサイレンサ室Ｓの圧力が所定範囲を逸脱したときに、その逸脱した圧力によって駆動室Ｂおよびサイレンサ室Ｓの少なくともいずれか一方の圧力を調整する圧力解放機構が設けられている。
　図５に示す真空ポンプに設けられた圧力解放機構は、サイレンサ室Ｓの圧力が所定範囲を逸脱したときに、その逸脱した圧力によってサイレンサ室Ｓの圧力を調整する圧力解放機構が、弁ボディ２１の第１管部２６と経路ブロック１５の第２管部１６とを気密状に接続する接続管９によって構成されている。
　特に、接続管９の一端が弁ボディ２１の第１管部２６から強制的に接続解除されるのに要するサイレンサ室Ｓの内部圧力が、接続管９の他端が経路ブロック１５の第２管部１６から強制的に接続解除されるのに要するサイレンサ室Ｓの内部圧力の値よりも確実に小さくなるように、経路ブロック１５の第２管部１６の先端にのみ接続管９の抜け止め手段として環状の拡径部１６Ａを設けている。
　開放口１５Ａまたはエアーフィルタ１７の異常に基づくサイレンサ室Ｓの内部圧力の異常な高まりに対して、圧力解放機構としての接続管９が弁ボディ２１の第１管部２６から抜け落ち、以後、ピストン２の排気側への移動による負圧室Ａからの排気が、サイレンサ室Ｓを介さずに、弁ボディ２１の第１管部２６から外部に直接排気されるため、排気音が消音されることなく外部に直接漏れることで、開放口１５Ａまたはエアーフィルタ１７の異常が示される。
　この実施形態では、通気口７Ａの異常に基づく駆動室Ｂの内部圧力の異常な高まりに対しては圧力解放機構の作用が見られない。
　図５に示す例では、弁ボディ２１の第１管部２６と経路ブロック１５の第２管部１６とは互いに軸心を共有するように互いに対向配置され、第１及び第２管部２６，１６どうしは直線状の接続管９によって接続されている。
　しかし、余分な長さを備えた接続管９を用いることで、中間部付近などで湾曲した接続管９が、互いに対向配置された第１と第２管部２６，１６どうしを接続している形態で実施してもよい。この湾曲した接続管９の構成では、サイレンサ室Ｓの過剰な内部圧力によって接続管９の一端がより確実に第１管部２６または第２管部１６から接続解除される。
　尚、ピストン２の排気側への移動に際して負圧室Ａの空気の一部を駆動室Ｂに移動させる作用を備えたピストンリング３０が省略された真空ポンプの場合にも、接続管９（圧力解放機構）の効果が得られる。
　すなわち、ピストンリング３０が省略された真空ポンプにおいては、ピストン２の排気側への移動によって負圧室Ａの圧力が高まる傾向は、ピストンリング３０を備えた真空ポンプ以上に、開放口１５Ａまたはエアーフィルタ１７の異常に基づいて著しくなる傾向が見られるからである。
　また、図５では、ポンプハウジング３のピストン２と対向する壁面に圧力解放孔３Ｈが形成されており、この圧力解放孔３Ｈを閉じるように設置されたリリーフ弁ＲＶが、駆動室Ｂの圧力が一定値を超えたときに一時的に開放される圧力解放機構を構成している。
　図６及び７に示すように、リリーフ弁ＲＶは、圧力解放孔３Ｈの雌ネジ部に螺合された筒状本体３２と、筒状本体３２の内部空間３２Ｖの出口付近に固定されたディスク状のカバー部材３３と、内部空間３２Ｖのカバー部材３３よりも駆動室Ｂ寄りに配置された弁体３４（閉鎖手段の一例）と、カバー部材３３と弁体３４との間に介装されたコイルばね３８とを有する。
　カバー部材３３の中心には貫通孔３３Ｈが備えられており、コイルばね３８は弁体３４を内部空間３２Ｖに形成された環状の閉鎖面３２Ｆに押付ける付勢力を与えている。
　通気口７Ａ、開放口１５Ａ及びエアーフィルタ１７に異常がない状況では、ピストン２の吸気方向の作動によって駆動室Ｂが一時的に高圧になっても、或いは、ピストン２の排気方向の作動によってサイレンサ室Ｓが一時的に高圧になっても、リリーフ弁ＲＶは弁体３４によって閉鎖された状態が維持される。
　他方、通気口７Ａ、開放口１５Ａまたはエアーフィルタ１７の異常によって、駆動室Ｂの圧力がコイルばね３８の付勢力によって規定される或る所定値を超えると（逸脱した圧力の一例）、弁体３４がコイルばね３８の付勢力に抗して閉鎖面３２Ｆから外側に押し上げられ、駆動室Ｂの空気の一部がカバー部材３３の貫通孔３３Ｈから外部に排出される。
　この排出によって駆動室Ｂの圧力が前記所定値付近を下回ると、再びリリーフ弁ＲＶは弁体３４によって閉じられるため、通気口７Ａ、開放口１５Ａまたはエアーフィルタ１７の異常が継続している間は、弁体３４と閉鎖面３２Ｆとの間で生じる衝突音が繰り返されることで、通気口７Ａ、開放口１５Ａまたはエアーフィルタ１７の異常が示されることになる。
　尚、カバー部材３３の軸心Ｘに沿って位置調整に基づいて、リリーフ弁ＲＶが開放される圧力の閾値を変更可能に構成してもよい。例えば、カバー部材３３を筒状本体３２の内面に形成した雌ネジに螺合する形態で設けておくことで、カバー部材３３の外部からの回転操作に基づいてカバー部材３３を軸心Ｘに沿って位置調整することが可能となる。
　尚、ピストン２の排気側への移動に際して負圧室Ａの空気の一部を駆動室Ｂに移動させる作用を備えたピストンリング３０が省略された真空ポンプの場合にも、リリーフ弁ＲＶ（圧力解放機構）の効果が得られる。
　すなわち、ピストンリング３０が省略された真空ポンプにおいても、ピストン２の吸気側への移動によって駆動室Ｂの圧力が高まる傾向は、通気口７Ａ、開放口１５Ａまたはエアーフィルタ１７の異常に基づいて著しくなる。
　尚、図５の真空ポンプは、圧力解放機構として、リリーフ弁ＲＶと接続管９とを同時に備えた形態で記載されているが、これらは双方が同時に備えられても良く、また、いずれか一方のみを備えた形態としてもよい。
（圧縮ポンプ）
　図５に示す弁ボディ２１を、外部の対象物と連通したチューブ２５が弁ボディ２１の排気空間２１Ｂに接続され、第１管部２６が吸気空間２１Ａと連通された別の弁ボディ２１に変更し、ピストンリング３０を省略することで、圧縮ポンプ（気体ポンプの一例）として用いることが可能である。
　第１管部２６から外気を吸入させるべく接続管９は省略し、サイレンサ室Ｓから突出された第２管部１６は閉じればよい。
　尚、ピストンリング３０を省略する代わりに、ピストン２の吸気側への移動に際して開き、ピストン２の排気側への移動に際して閉じる開閉弁（不図示）をピストン２のピストンヘッドなどに設けてもよい。
　圧縮ポンプとして用いる場合には、通気口７Ａ、開放口１５Ａまたはエアーフィルタ１７に異常があれば、ピストン２の排気側への移動（図１の左向き）の繰り返しによって、駆動室Ｂの圧力が異常に低下することで、ピストン２の往復駆動に影響が生じる虞がある。
　したがって、図５に示す圧力解放孔３Ｈに、リリーフ弁ＲＶの代わりに、駆動室Ｂの圧力が大気圧よりも低い所定の下限値よりも下がったときに開放されて、外気を駆動室Ｂの中に吸入する負圧作動型のリリーフ弁（不図示）を圧力解放機構として取り付けることができる。
４．第４実施形態
　図８に例示した変形例では、サイレンサ室Ｓの所定の内部圧力に基づいて、接続管９が確実に第１管部２６から抜け落ちるように、経路ブロック１５の第２管部１６と弁ボディ２１の第１管部２６とが互いに対向しないように、平面視で左右に変位した位置となるように設けられている。
　すなわち、図８に二点鎖線で示すように、開放口１５Ａまたはエアーフィルタ１７の異常に基づくサイレンサ室Ｓの内部圧力の異常な高まりに対して、圧力解放機構としての接続管９が弁ボディ２１の第１管部２６から抜け落ち、以後、ピストン２の排気側への移動による負圧室Ａからの排気が、サイレンサ室Ｓを介さずに、弁ボディ２１の第１管部２６から外部に直接排気されるため、排気音が消音されることなく外部に直接漏れることで、開放口１５Ａまたはエアーフィルタ１７の異常が示される。
　或いは、サイレンサ室Ｓの過剰な内部圧力によって接続管９の一端がより確実に第１管部２６または第２管部１６から接続解除されるように、第１及び第２管部２６，１６を互いに同じ方向を向くように、例えば下向き或いは側方向きで互いに概して平行となるように配置し、これらの第１及び第２管部２６，１６どうしを必然的に中間部付近などで湾曲した接続管９が接続している形態で実施してもよい。
　図９に示す真空ポンプでは、駆動室Ｂまたはサイレンサ室Ｓの圧力が所定範囲を逸脱したときに、逸脱した圧力を調整する圧力解放機構が、駆動室Ｂと連通する第１管部４６と、サイレンサ室Ｓと連通する第２管部４７と、第１管部４６と第２管部４７とを駆動室Ｂの外部で接続する外部中継ホース４０とによって構成されている。
　外部中継ホース４０の一端４０Ａが第１管部４６から強制的に接続解除されるのに要する駆動室Ｂの内部圧力の値が、外部中継ホース４０の他端４０Ｂが第２管部４７から強制的に接続解除されるのに要するサイレンサ室Ｓの内部圧力の値よりも十分に高くなるように、第１管部４６の先端にのみ環状に拡径された抜け止め４６Ａが形成されている。
　通気口７Ａ、開放口１５Ａまたはエアーフィルタ１７に異常がなければ、第１管部４６と第２管部４７とは外部中継ホース４０によって連通接続されており、ピストン２の吸気側への移動に際して、駆動室Ｂの空気は狭い通気口７Ａよりも外部中継ホース４０を介してサイレンサ室Ｓに進入し、開放口１５Ａから外部に排出される。
　したがって、駆動室Ｂとサイレンサ室Ｓとが通気口７Ａのみによって連通している図５などの形態に比して、ピストン２の吸気側への移動によって駆動室Ｂが高圧になる傾向が少なく、したがってピストン２の往復移動に要するエネルギーも小さくて済む。
　開放口１５Ａまたはエアーフィルタ１７に異常が生じた場合は、ピストン２の吸気側への移動の繰り返しによって駆動室Ｂ及びサイレンサ室Ｓが高圧化するが、サイレンサ室Ｓの内部圧力が所定値を超えると、その逸脱した圧力によって外部中継ホース４０の他端４０Ｂが第２管部４７から強制的に接続解除される。以後、ピストン２の排気側への移動による負圧室Ａからの排気が、サイレンサ室Ｓを介さずに、外部中継ホース４０から外部に直接排気されるため、排気音が消音されることなく外部に直接漏れることで、開放口１５Ａまたはエアーフィルタ１７の異常が示される。
　尚、ピストン２の排気側への移動に際して負圧室Ａの空気の一部を駆動室Ｂに移動させる作用を備えたピストンリング３０が省略された真空ポンプの場合にも、外部中継ホース４０（圧力解放機構）の効果が得られる。
　すなわち、ピストンリング３０が省略された真空ポンプにおいても、ピストン２の吸気側への移動によって駆動室Ｂの圧力が高まる傾向は、通気口７Ａ、開放口１５Ａまたはエアーフィルタ１７の異常に基づいて著しくなる。
　第１管部４６と第２管部４７とは、概して同じ向きとなるように平行に配置されているため、外部中継ホース４０は必然的に中間部付近などで湾曲した状態でこれらの第１及び第２管部２６，１６どうしを接続することになり、サイレンサ室Ｓの過剰な内部圧力によって接続管９の他端がより確実に第２管部４７から接続解除される。
５．第５実施形態
　図１０～図１６は、本発明による真空ポンプとしての、例えば自動車のブレーキブースター（図示せず）の負圧源として使用されるレシプロ型の真空ポンプを示す。
　尚、本発明による真空ポンプは自動車に使用されるものに限らず、負圧を必要とする他の機器にも使用可能であり、流体として空気以外のガスを対象にしても良い。
　真空ポンプは、図１０，図１１に示すように、ガスケット１ａを挟んでシリンダヘッド４１を一端側にボルト固定してあるシリンダ１と、シリンダ１の内部で往復移動自在に設けられた有底筒状のピストン２と、シリンダ１の他端側にボルト連結してあるポンプハウジング３とを備えている。
　ピストン２は、シリンダ１の内部を、シリンダヘッド４１の側の負圧室Ａと、負圧室Ａの側とは反対側であるポンプハウジング３の側の駆動室Ｂとに仕切っている。
　駆動室Ｂは、ピストン２及びピストン２よりもポンプハウジング３の側のシリンダ部分と、ポンプハウジング３と、後述するエアーフィルタ１７とで囲繞された空間であり、ピストン２に駆動力を伝達するクランク機構Ｃを収容してある。
　ポンプハウジング３は、平面視で略円筒状に形成してあり、筒軸芯Ｙと同芯状に回転する出力軸４Ａを備えた電動モータ４を筒軸芯方向一端側に一体に装備してある。
　ポンプハウジング３は、内部がシリンダ１の内部に連通するように、筒軸芯Ｙがシリンダ軸芯（軸芯）Ｘに対して直交する姿勢でシリンダ１の他端側に連結固定してある。
　駆動室Ｂから外部空間（真空ポンプの設置空間）への空気排出経路の途中にエアーフィルタ１７を装備してある。
　エアーフィルタ１７は、羊毛フェルトや、紙材、ウレタンフォーム等から形成されたフィルタ材４４を内装してあり、ポンプハウジング３の筒軸芯方向他端側にボルト固定してある。
　ポンプハウジング３の外周部には、真空ポンプを防振ブッシュ５５を介して支持する三つの支持部５６が設けられている。
　エアーフィルタ１７には、空気流入孔１７ａと空気排出孔１７ｂ（夫々、第１実施形態における通気口７Ａ、開放口１５Ａに相当）とを設けてあり、駆動室Ｂの空気は、空気流入孔１７ａからエアーフィルタ１７に流入して、空気排出孔１７ｂから外部空間に排出される。
　したがって、エアーフィルタ１７は、駆動室Ｂから外部空間に排出する空気の排気音をフィルタ材４４で軽減するサイレンサ１８として機能する。
　クランク機構Ｃは、電動モータ４の出力軸４Ａと一体回転するクランクアーム５と、基端部をクランクアーム５に連結してあるコネクティングロッド６とを備え、コネクティングロッド６の先端部をピストン２に連結してある。
　したがって、クランク機構Ｃは、電動モータ４の回転駆動力を往復作動力に変換してピストン２を往復作動させる。
　真空ポンプは、図１２に示すようにピストン２をシリンダヘッド４１から離間する吸気方向に作動させることにより、負圧室Ａに負圧を作り出して流体としての空気を吸気空間２１Ａから吸入し、図１４に示すようにピストン２をシリンダヘッド４１に近接する排気方向に作動させることにより、負圧室Ａの空気を駆動室Ｂ及びエアーフィルタ１７を介して外部に排出する。
　シリンダヘッド４１には、ピストン２の吸気方向への作動時に負圧室Ａへの空気の供給のみを許可する弁ユニットＶを設けてある。
　弁ユニットＶは、シリンダ１の一端側にボルト固定されたシリンダヘッド４１と一体の弁ボディ２１と、弁ボディ２１に形成した吸気空間２１Ａと、ピストン２の吸気方向への作動時に吸気空間２１Ａから負圧室Ａに空気を供給する常閉型の吸気弁２２とを備えている。
　吸気弁２２は、ゴムや樹脂などの柔軟に変形し得る弾性素材で環状に形成されたリップ部２２ｃを備えた弁体２２ａを弁ボディ２１に装着して構成してある。
　弁体２２ａは、ピストン２が吸気方向に作動しないときには、図１４に示すように、リップ部２２ｃが全周に亘って弁ボディ２１に密着して弁ボディ２１に形成した通気孔２２ｂを塞ぐことにより、吸気空間２１Ａから負圧室Ａへの空気の供給を阻止している。
　そして、図１２に示すように、ピストン２の吸気方向への作動時にリップ部２２ｃが弁ボディ２１から浮き上がるように弾性変形することにより、通気孔２２ｂを開放して、吸気空間２１Ａから負圧室Ａへの空気の供給が可能になる。
　ピストン２には、図１６にも示すように、ピストンリング装着用の環状溝２Ｇを外面全周に亘って一連に形成してあり、環状溝２Ｇと外部空間とを駆動室Ｂを介して連通する複数の排気用連通孔（連通孔）２Ｔを貫通形成してある。
　環状溝２Ｇには、環状溝２Ｇの溝幅より狭い幅を有するピストンリング３０を、環状溝２Ｇの内部で溝幅方向（ピストン２の往復作動方向）に変位自在に嵌め込んである。
　ピストン２の環状溝２Ｇよりもポンプハウジング３の側の外周にはピストンガイドブッシュ３１を嵌め込んである。
　したがって、シリンダ１の内周面にはピストンリング３０とピストンガイドブッシュ３１とが接触し、ピストン２の両端の外周面とシリンダ１の内周面との間に隙間４７ａが形成されている。
　図１３，図１５に示すように、環状溝２Ｇは、負圧室Ａの側の第１側壁２Ｇａと、負圧室Ａの側とは逆側の第２側壁２Ｇｂと、これらの側壁２Ｇａ，２Ｇｂに挟まれる位置の環状溝２Ｇの底面を形成する底壁２Ｇｃとを有している。
　連通孔２Ｔは、底壁２Ｇｃに開口するように、ピストン２の駆動室Ｂに連通する内周側と環状溝２Ｇとに亘ってピストン径方向に貫通形成してある。
　ピストンリング３０は、内リング３０Ａと中間リング３０Ｂと外リング３０Ｃとを重ね合わせた３重構造を有している。
　内リング３０Ａは、ピストンリング３０がシリンダ１の内周面に対して摺動移動するように中間リング３０Ｂと外リング３０Ｃを拡径方向に付勢すると共に、内リング３０Ａの内周面と環状溝２Ｇの底壁２Ｇｃとの間に隙間４７ｂを形成するもので、ステンレス鋼などの金属材料で形成されている。
　中間リング３０Ｂと外リング３０Ｃとは４フッ化エチレン樹脂などの樹脂材料で形成されている。
　内リング３０Ａ、中間リング３０Ｂ及び外リング３０Ｃは、環状溝２Ｇに嵌め込む際に弾性的に容易に拡径変形させることができるスリットを備えたＣ形に形成してある。
　内リング３０Ａ、中間リング３０Ｂ及び外リング３０Ｃを、隣り合うリングどうしのスリット位置が１８０度の角度差で異なる位置となるように環状溝２Ｇに装着して、シール性能の向上を図ってある。
　真空ポンプは、図１２～図１５に示すように、ピストン２の排気方向への作動時に負圧室Ａから駆動室Ｂを介した外部空間への空気の排出を許可する弁装置Ｄを備えている。
　弁装置Ｄは、ピストン２の吸気方向への作動に伴うピストンリング３０の移動により連通孔２Ｔと負圧室Ａとの連通を遮断し、ピストン２の排気方向への作動に伴うピストンリング３０の移動により連通孔２Ｔと負圧室Ａとを連通させる。
　連通孔２Ｔは、環状溝２Ｇの内部と外部空間とを、駆動室Ｂ及びエアーフィルタ１７の内部を介して連通する。
　そして、図１２に示すようにピストン２が吸気方向へ作動した場合には、図１３に示すように、ピストンリング３０が全周に亘って第１側壁２Ｇａに当接するように変位して、連通孔２Ｔから負圧室Ａへの空気の流入を阻止する。
　これとは逆に、図１４に示すようにピストン２が排気方向へ作動した場合には、図１５に示すように、ピストンリング３０が全周に亘って第２側壁２Ｇｂに当接するように変位して、ピストンリング３０と第１側壁２Ｇａとの間に隙間４７ｃを形成する。
　これにより、ピストン２の外周面とシリンダ１の内周面との隙間４７ａ及びピストンリング３０と環状溝２Ｇとの隙間４７ｂ，４７ｃを通した負圧室Ａから連通孔２Ｔへの空気の流入を許容する。
　したがって、ピストン２が吸気方向に作動する際には、図１２，図１３に示すように、リップ部２２ｃが負圧室Ａの側に弾性変形して吸気弁２２が開放され、吸気空間２１Ａから負圧室Ａに空気が供給されると共に、駆動室Ｂの空気がエアーフィルタ１７を通して外部空間に排出される。
　また、ピストン２が排気方向に作動する際には、図１４，図１５に示すように、リップ部２２ｃが弁ボディ２１に密着するように復帰変形して、吸気空間２１Ａから負圧室Ａへの空気の供給が阻止されると共に、負圧室Ａの空気が連通孔２Ｔを通して駆動室Ｂに流入し、エアーフィルタ１７を通して外部空間に排出される。
６．第６実施形態
　図１７は本発明の第６実施形態におけるピストン２を示す。
　本実施形態では、連通孔２Ｔを、環状溝２Ｇの底壁２Ｇｃの側とピストン２の内側（駆動室Ｂ）とを連通する溝長手方向に長い単一又は複数の長孔で構成してある。
　その他の構成は第５実施形態と同様である。
７．第７実施形態
　図１８，図１９は本発明の別実施形態を示す。
　本実施形態では、連通孔２Ｔを、環状溝２Ｇの底壁２Ｇｃとピストンリング３０の内周面との間の位置において第１側壁２Ｇａに開口するように形成してある。
　そして、弁装置Ｄは、ピストン２の吸気方向への作動に伴うピストンリング３０の移動により、図１８に示すように連通孔２Ｔと負圧室Ａとの連通を遮断し、ピストン２の排気方向への作動に伴うピストンリング３０の移動により、図１９に示すように連通孔２Ｔと負圧室Ａとを連通させる。
　尚、図示しないが、連通孔２Ｔを、環状溝２Ｇの底壁２Ｇｃとピストンリング３０の内周面との間の位置において第２側壁２Ｇｂに開口するように形成してあってもよい。
　その他の構成は第５実施形態と同様である。
８．別実施形態
　本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（この別実施形態では前記実施形態と同じ機能を有するものには、前記実施形態と共通の番号、符号を付している）。
（ａ）上記第２実施形態のチェック弁３５に代えて、ピストン２が排気方向に作動した場合に、駆動室Ｂに対する空気の流入を制限する構成の弁体を備える。その一例として別実施形態（ａ）のチェック弁３５の一部にオリフィスとして機能する開口を形成した構成が考えられる。このような構成を採用することにより、ピストン２が吸気方向に作動した場合には駆動室Ｂからの空気の排出を実現しながら、ピストン２が排気方向に作動して駆動室Ｂが負圧状態に達した場合にはチェック弁３５のオリフィスが駆動室Ｂへの空気の吸気量を制限する作動が実現する。
　尚、この弁体として、バネで閉じ方向に付勢されたボールやポペット等の部材を用いることや、ヒンジによって作動する板状の部材を用いることも可能であり、何れの構成であっても完全な閉じ状態に達しない構成が採用される。これにより、ピストン２が吸気方向に作動した場合には駆動室Ｂからの空気の排出を可能にしながら、ピストン２が排気方向に作動して駆動室Ｂが負圧状態に達した場合には駆動室Ｂに対して外部から吸引する空気量を低減することで駆動室Ｂへの塵埃や湿気の吸引を抑制し、電動モータ４の駆動トルクの安定も実現する。
（ｂ）本発明の真空ポンプは弁ユニットＶの構成や配置は任意に設定でき、排気経路Ｅと通気経路Ｆとをポンプハウジング３と一体的に形成する等、各部材の構成や配置は任意に設定できる。
（ｃ）本発明による真空ポンプは、上記第５実施形態において、バネで閉じ方向に付勢されたボールやポペット等の部材や、ヒンジによって作動する板状の部材を弁体２２ａとして備えた吸気弁２２を弁ボディ２１に装着してある弁ユニットを備えていてもよい。
　本発明は、シリンダの内部でピストンが作動する構成の真空ポンプ全般に利用することができる。
　１　　　　　　シリンダ
　２　　　　　　ピストン
　２Ｇ　　　　　環状溝
　２Ｇｃ　　　　底部（底壁）
　２Ｔ　　　　　連通孔
　７Ａ　　　　　通気口
　１５Ａ　　　　開放口
　１７　　　　　流体フィルタ（エアーフィルタ）
　１８　　　　　合流空間（サイレンサ）
　２３　　　　　排気弁
　３０　　　　　ピストンリング
　３５　　　　　チェック弁
　４１　　　　　シリンダヘッド
　４４　　　　　フィルタ材（エアーフィルタ）
　Ａ　　　　　　負圧室
　Ｂ　　　　　　駆動室
　Ｄ　　　　　　弁装置
　Ｅ　　　　　　排気経路
　Ｆ　　　　　　通気経路
　Ｖ　　　　　　弁ユニット

Claims (13)

  1. 　シリンダと、
    　当該シリンダの内部をシリンダヘッドの側の負圧室と前記負圧室と反対側の駆動室とに仕切りつつ、シリンダの内部で往復作動自在に設けられたピストンと、
    　前記ピストンの外面全周に形成された環状溝に嵌め込まれた前記環状溝の幅よりも狭い幅を有するピストンリングと、
    　前記ピストンの往復作動時に前記負圧室への流体の供給を制御すると共に前記シリンダヘッドに設けられた弁ユニットと、
    　前記環状溝の底部と前記駆動室とを連通する連通孔と、
    　前記駆動室と外部空間とを連通する通気口と、
    を備えている真空ポンプ。
  2. 　前記弁ユニットは、前記ピストンの吸気方向への作動時に閉塞し、前記ピストンの排気方向への作動時に開放する排気弁を備え、
    　前記排気弁に連通する排気経路と、
    　前記通気口に連通する通気経路と、
    　前記排気経路と前記通気経路とを合流させる合流空間をポンプ外の空間に連通させる開放口と、
    　前記合流空間と前記開放口との中間に設けられた流体フィルタと、
    を備えている請求項１記載の真空ポンプ。
  3. 　前記ピストンの吸気方向への作動時に前記駆動室の流体を前記通気口から送り出し、前記ピストンの排気方向への作動時に前記通気口から前記駆動室への流体の流れを抑制するチェック弁を備えている請求項１又は２記載の真空ポンプ。
  4. 　前記弁ユニットから排出される排気を前記真空ポンプ外に排出する排気部としてのサイレンサ室と、
    　前記駆動室または前記サイレンサ室の圧力が所定範囲外となったときに、前記駆動室または前記サイレンサ室の圧力を所定範囲内に調整する圧力解放機構と、
    を備えている請求項１又は２記載の真空ポンプ。
  5. 　前記圧力解放機構が、
    　前記駆動室及び前記サイレンサ室の少なくともいずれか一方と外部とを連通させる圧力解放孔と、
    　前記所定範囲外の圧力によって一時的に係合解除されると共に前記所定範囲内の圧力においては前記圧力解放孔を閉鎖する閉鎖手段と、
    を備えている請求項４記載の真空ポンプ。
  6. 　前記圧力解放機構が、
    　前記弁ユニットと連通する第１管部と、
    　前記サイレンサ室と連通すると共に前記負圧室の外部で前記第１管部と接続される第２管部と、
    　前記サイレンサ室の過剰な内部圧力によって一端が前記第１管部または前記第２管部から接続解除されるホースと、
    を備えている請求項４記載の真空ポンプ。
  7. 　前記ホースの一端と前記第１管部との間の連結力と、前記ホースの他端と前記第２管部との間の連結力とが、互いに異なる請求項６記載の真空ポンプ。
  8. 　前記第１管部と前記第２管部とが互いに正対して配置されている請求項６または７記載の真空ポンプ。
  9. 　前記ホースが屈曲して配置されている請求項６から８のいずれか一項に記載の真空ポンプ。
  10. 　前記圧力解放機構が、
    　前記駆動室と連通する第１管部と、
    　前記サイレンサ室と連通すると共に前記駆動室の外部で前記第１管部と接続される第２管部と、
    　前記駆動室または前記サイレンサ室の過剰な内部圧力によって一端が前記第１管部または前記第２管部から接続解除されるホースと、
    を備えている請求項４記載の真空ポンプ。
  11. 　前記ホースの一端と前記第１管部との間の連結力と、前記ホースの他端と前記第２管部との間の連結力とが、互いに異なる請求項１０記載の真空ポンプ。
  12. 　前記弁ユニットが、前記ピストンの吸気方向への作動時に前記負圧室への流体の供給のみを許可するように構成され、
    　前記連通孔が前記環状溝と外部空間とを前記駆動室を介して連通し、
    　前記ピストンの吸気方向への作動に伴う前記ピストンリングの移動により前記連通孔と前記負圧室との連通を遮断し、前記ピストンの排気方向への作動に伴う前記ピストンリングの移動により前記連通孔と前記負圧室とを連通させる弁装置を備えている請求項１記載の真空ポンプ。
  13. 　前記駆動室から前記外部空間への流体排出経路の途中にエアーフィルタを装備してある請求項１２記載の真空ポンプ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109690077A (zh) * 2016-11-16 2019-04-26 阿特拉斯·科普柯克雷佩尔股份有限公司 往复式压缩机

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3116534A1 (de) * 1981-04-25 1982-11-18 Pierburg Gmbh & Co Kg, 4040 Neuss Kolbenvakuumpumpe
JPS6271384U (ja) * 1985-10-24 1987-05-07
JPH06249147A (ja) * 1993-02-17 1994-09-06 Zeo Tech Zeolith Technol Gmbh 手動操作可能な真空ポンプ
JP2007291940A (ja) * 2006-04-25 2007-11-08 Teijin Pharma Ltd 真空ポンプ
JP2011007118A (ja) * 2009-06-26 2011-01-13 Aisin Seiki Co Ltd 真空ポンプ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3116534A1 (de) * 1981-04-25 1982-11-18 Pierburg Gmbh & Co Kg, 4040 Neuss Kolbenvakuumpumpe
JPS6271384U (ja) * 1985-10-24 1987-05-07
JPH06249147A (ja) * 1993-02-17 1994-09-06 Zeo Tech Zeolith Technol Gmbh 手動操作可能な真空ポンプ
JP2007291940A (ja) * 2006-04-25 2007-11-08 Teijin Pharma Ltd 真空ポンプ
JP2011007118A (ja) * 2009-06-26 2011-01-13 Aisin Seiki Co Ltd 真空ポンプ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109690077A (zh) * 2016-11-16 2019-04-26 阿特拉斯·科普柯克雷佩尔股份有限公司 往复式压缩机

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