(57)【要約】  本発明は，エンジンの下部領域，例えばエンジンのオイルサンプ内に取り付け可能な真空ポンプ（10）は，そのケーシング（12）が可動部材（18）を収めたキャビティ（14）を有する。可動部材（18）は，入口（32）を経てキャビティ（14）内に流体を流入させ，かつ，出口（34）を経てキャビティ（14）から流体を流出させて入口（32）に減圧を生じさせるように変位可能である。真空ポンプ（10）は，キャビティ（14）に対してオイルを供給するためのオイル供給路（84）を具える。さらに，オイル供給路（84）は，真空ポンプ（10）の不作動時にキャビティ（14）へのオイルの流入を阻止するバルブ（86）を具える。
2009533598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの下部領域，例えばエンジンのオイルサンプ内に取り付け可能な真空ポンプであって，該真空ポンプが，可動部材を収めたキャビティを有するケーシングを含み，該キャビティが入口及び出口を有し，前記可動部材が前記入口を経て前記キャビティ内に流体を流入させ，かつ，前記出口を経て前記キャビティから流体を流出させて前記入口に減圧を生じさせるように変位可能であり，さらに，前記真空ポンプに，前記キャビティに対してオイルを供給するためのオイル供給路が設けられ，該オイル供給路には，前記真空ポンプの不作動時に前記キャビティへのオイルの流入を阻止するバルブが設けられてなる真空ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の真空ポンプであって，前記オイル供給路のバルブが可動バルブ部材を含み，該可動バルブ部材が開放位置と閉鎖位置との間で変位可能である真空ポンプ。
【請求項３】
請求項２に記載の真空ポンプであって，前記オイル供給路のバルブは，前記真空ポンプが作動を停止する際に，前記可動バルブ部材を前記閉鎖位置に向けて附勢する弾性手段を更に具える真空ポンプ。
【請求項４】
請求項３に記載の真空ポンプであって，前記弾性手段が，別体の弾性部材である真空ポンプ。
【請求項５】
請求項４に記載の真空ポンプであって，前記弾性手段が，前記可動バルブ部材の弾性部分である真空ポンプ。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の真空ポンプであって，前記オイル供給路のバルブが前記ケーシング内に配置されている真空ポンプ。
【請求項７】
請求項１〜５の何れか一項に記載の真空ポンプであって，前記オイル供給路のバルブが，前記ケーシングから分離したオイル供給路部分内に配置されている真空ポンプ。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項に記載の真空ポンプであって，前記キャビティの入口に，前記ポンプの不作動時に閉じる入口バルブが設けられている真空ポンプ。
【請求項９】
請求項８に記載の真空ポンプであって，前記入口バルブが導管部材内に配置され，該導管部材が前記ケーシングに結合され，かつ，前記キャビティの入口に連通している真空ポンプ。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の真空ポンプであって，前記入口バルブが，開放位置と閉鎖位置との間で移動可能な可動バルブ部材を含む真空ポンプ。
【請求項１１】
請求項１０に記載の真空ポンプであって，前記入口バルブは，前記ポンプが作動を停止する際に前記バルブ部材を前記閉鎖位置に向けて附勢する弾性手段を含む真空ポンプ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の真空ポンプであって，前記弾性手段が，ばね等で構成された別体の弾性部材を含む真空ポンプ。
【請求項１３】
請求項１１に記載の真空ポンプであって，前記弾性手段が，前記バルブ部材における弾性部分で構成されている真空ポンプ。
【請求項１４】
請求項１〜１３の何れか一項に記載の真空ポンプであって，前記オイル供給路が，外部から前記ケーシングを貫通して前記キャビティまで延在する真空ポンプ。
【請求項１５】
請求項１〜１３の何れか一項に記載の真空ポンプであって，前記オイル供給路が，前記ポンプにおける可動部材を経て前記キャビティまで延在する真空ポンプ。
【請求項１６】
請求項１〜１５の何れか一項に記載の真空ポンプであって，前記オイル供給路が，前記ポンプのオイルギャラリーと連通し，該オイルギャラリーがオイルを前記キャビティに供給する真空ポンプ。
【請求項１７】
請求項１６に記載の真空ポンプであって，前記オイルギャラリーが，前記ポンプの可動部材と前記ケーシングとの間に限定されている真空ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は真空ポンプに関し，特に，自動車用の真空ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
真空ポンプは，制動性能を高めるために，燃料噴射型の火花点火エンジンまたは圧縮点火エンジンを有する道路車両に取り付けることができる。概して，真空ポンプは，エンジンのカムシャフトによって駆動されるため，ポンプをエンジンの上部領域に配置することが必要となる。エンジンの全体寸法を可能な限り小さくし，車体におけるエンジンの位置決め自由度を高めることが有利である。そのため，真空ポンプをエンジンの下部領域，例えばエンジンのオイルサンプ内に配置することが提案されている。真空ポンプをより下側に移設することは，車両の重心を低下させ，車両乗員を衝撃に対して確実に保護する上で有効である。
【発明の開示】
【０００３】
本発明は，エンジンの下部領域，例えばエンジンのオイルサンプ内に取り付け可能な真空ポンプを提案するものであって，該真空ポンプが，可動部材を収めたキャビティを有するケーシングを含み，該キャビティが入口及び出口を有し，前記可動部材が前記入口を経て前記キャビティ内に流体を流入させ，かつ，前記出口を経て前記キャビティから流体を流出させて前記入口に減圧を生じさせるように変位可能であり，さらに，前記真空ポンプに，前記キャビティに対してオイルを供給するためのオイル供給路が設けられ，該オイル供給路には，前記真空ポンプの不作動時に前記キャビティへのオイルの流入を阻止するバルブが設けられてなる構成とされている。
【０００４】
オイル供給路にバルブを設けたことにより，不作動時，例えば真空ポンプが結合されたエンジンを停止させる際にキャビティへのオイルの流入を防止することができる。すなわち，バルブは，オイルが，キャビティ内の残留負圧によって，又はポンプよりも高い位置にあるオイル供給路の部位からの重力下での排出作用によってキャビティ内に引き込まれるのを防止する。このような問題が，ポンプをエンジン上の，又はエンジン内の下側位置まで移設する際に生じるものであることは，言うまでもない。その結果，ポンプの作動が再開されたときにロータ及びベーンにより，キャビティ内に溜まっているオイルを出口から排出する必要がなくなる。このようなオイルの排出は，特にオイルの粘性が増加した場合，ベーンに対して，これを早期に磨耗させる力を及ぼすものである。このような状況は，真空ポンプの停止時と再始動時との間で外気温度が顕著に降下した場合に生じることがある。
【０００５】
好適には，オイル供給路のバルブが可動バルブ部材を含み，該可動バルブ部材が開放位置と閉鎖位置との間で変位可能である。好適には，オイル供給路のバルブは，真空ポンプが作動を停止する際に，可動バルブ部材を前記閉鎖位置に向けて附勢する弾性手段を更に具える。その弾性手段は，別体の弾性部材で構成することができる。代替的に，弾性手段を前記可動バルブ部材の弾性部分で構成することもできる。オイル供給路のバルブは，ケーシング内に配置することができる。代替的に，オイル供給路のバルブは，ケーシングから分離したオイル供給路部分内に配置することもできる。
【０００６】
好適な実施形態においては，キャビティの入口に，ポンプの不作動時に閉じる入口バルブが設けられている。この入口バルブは，ポンプの作動によって，ポンプ入口よりも上流側に位置する流路内に生じる減圧状態を維持する機能を有する。好適には，入口バルブが導管部材内に配置され，該導管部材がケーシングに結合され，かつ，キャビティの入口に連通している。好適には，入口バルブが，開放位置と閉鎖位置との間で移動可能な可動バルブ部材を含む。好適には，入口バルブは，ポンプが作動を停止する際にバルブ部材を閉鎖位置に向けて附勢する弾性手段を含む。好適には，弾性手段は，ばね等で構成された別体の弾性部材を含む。代替的に，弾性手段をバルブ部材における弾性部分で構成することもできる。
【０００７】
オイル供給路は，外部からケーシングを貫通してキャビティまで延在する構成とすることができる。代替的に，オイル供給路は，ポンプにおける可動部材を経てキャビティまで延在する構成とすることもできる。オイル供給路が，前記ポンプのオイルギャラリーと連通し，該オイルギャラリーがオイルを前記キャビティに供給する成とすることができる。このような実施形態において，オイルギャラリーは，ポンプの可動部材とケーシングとの間に限定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下，本発明を図示の好適な実施形態に基づいて更に詳述する。
【０００９】
図１及び２は，全体を参照数字10で表わした本発明に係る真空ポンプを示し，この真空ポンプ10はエンジンのオイルサンプ内に配置可能としたものである。図1の縦断面は図2のA-A線に沿っており，図2の横断面は図1のB-B線に沿うものである。ポンプ10は，内部にキャビティ14が限定されているケーシング12を含む。キャビティ14内には，ローター16及びベーン18が配置されている。ベーン18は，ローター16のスロット20内に摺動可能に配置され，矢印22で示すようにローター16に対して摺動変位可動である。また，ローター16は，矢印24で示すように，ケーシング12に対して回動可能である。ベーン18の端部26にシール部材28が設けられ，ローター16によりベーン18を回転させる際にベーン18とキャビティ14の壁30との間に流体シールを維持可能とする。後述するとおり，シール部材28のシール機能は，キャビティ14内に存在するオイルにより生成される流体シールにより支援されるものである。
【００１０】
キャビティ14は，入口32及び出口34を有する。入口32は導管36に接続し，導管36は車両（図示せず）のブレーキブースタ装置に接続している。キャビティ14の出口34は，ケーシング12を外部まで貫通し，かつ，エンジンのクランクケースチャンバ内に至る導管38と連通している。キャビティ14の出口34から離隔した導管38の端部に，リード弁96と，リード弁96の開度を制約するストッパ98が設けられている。ポンプ10が作動を停止すると，リード弁96は，クランクケースチャンバ内の空気及び／又は濾過されていないオイルがキャビティ14内に引き込まれるのを防止する。キャビティ14はプレート52によって閉じられ，プレート52はねじ付きファスナ54でケーシング12に取り付けられる。
【００１１】
入口管32は，参照数字40で表わしたチェックバルブを具える。チェックバルブ40は，ばね46により導管36の受座44に対して圧接される球面バルブ部材42を具える。ばね46のばね力は，ローター16及びベーン18の回転により導管36内で入口32に向けて生じる流れ（矢印48参照）によってばね46が圧縮され，バルブ部材42がその受座44から離間移動するように設定する。流れ48が停止すると，バルブ部材42は受座44に向けて押し戻され，これにより導管36を閉じる。図示の実施例において，導管36は，入口32を包囲するケーシング12の凹部53に取り付けたエルボ形状の管状部材50によって限定される。受座44は，管状部材50における環状の肩部によって限定される。チェックバルブとして，異なる形式又は構成のものを使用しても良いことは，言うまでもない。
【００１２】
ローター16は，その軸部分56が，キャビティ14の後面60に設けられた開口58を貫通し，したがってローター軸部分56の端部62はケーシング12から突出している。ローター軸部分56に駆動継手64を設け，この駆動継手64により，使用時に，ローター16を駆動源（図示せず）に連結可能とする。ローター軸部分56は，ケーシング12の環状凹部68内に配置されるオイルシール部材66により包囲する。オイルシール部材66は，分割リング70によって凹部68内に保持される。
【００１３】
ロータ軸部分56及び駆動継手64は，それぞれ貫通開口72，74を有する中空構造であり，これらの開口72，74は何れもローター16の回転軸線76と整合している。ロータ軸部分56の開口72は，オイル供給管80を嵌合可能とした大径部分78を有する。オイル供給管80は，エラストマ材料製のＯリング82よりなる環状シール部材を具え，供給管80とロータ軸部分56との間を流体シール下で接続可能としている。オイル供給管80はオイル供給路84に接続され，他方，オイル供給路84はろ過されたオイルの供給源に接続されている。例えば，オイル供給路84は，本発明に係る真空ポンプ10が取り付けられたエンジンにおけるオイルフィルタ装置の出口からオイルを供給する構成とすることができる。オイル供給路84内には，全体を参照数字86で表わしたチェックバルブが設けられている。このチェックバルブ86は，バルブ部材，ばね及び受座を有する点で，キャビティの入口32に配置したチェックバルブ40と同様の構成とすることができる。代替的に，異なる形式又は構成のチェックバルブを使用しても良いことは，言うまでもない。オイル供給路84は，チェックバルブ86の両側に下流部84a及び上流部84bを有するものと想定することができる。ここに，「上流部」及び「下流部」との用語は，チェックバルブ86を通過するオイルの流れ方向に関して解釈すべきものである。
【００１４】
使用時に，ろ過されたオイルは，矢印88で示すように，オイル供給路84を経てオイル供給管80に供給される。オイルは，さらに，オイル供給管80からローター軸部分56の開口72と，軸部分56の半径方向流路90とを経てオイルギャラリー92に供給される。オイルギャラリー92は，軸部分56が装着される開口58内の凹部によって限定されるものである。オイルギャラリー92に存在するオイルは，ローター16と，キャビティ14の後面60との間を経てキャビティ14に流入することが可能である。キャビティ14内に存在するオイルは，焼き付きを防止するために，ポンプ10の摺動面を潤滑する。ローターシール部材28が回転する際，少量のオイル94がローターシール部材28に先行して押出される。オイル94は，出口34及び出口管38を経てキャビティ14から排出される。すなわち，ローター16及びベーン18が回転する際，キャビティ14から出口34を経て排出されるオイルを補充するため，キャビティ14に定量のオイルを流入させることが必要である。
【００１５】
オイルを他の流路を経由してキャビティに供給できることは，言うまでもない。例えば，オイル供給路84の下流部84aからオイルを，矢印91で示すようにケーシング12内に設けられた流路を経て供給することもできる。
【００１６】
以下，図示の実施例に係る真空ポンプ10の作動について説明する。ローター16及びベーン18は，ポンプ駆動部材64に連結している駆動源によって回転駆動される。その回転により，空気が入口32及び入口管36を経てキャビティ14に吸い込まれる。チェックバルブ40は，上述した方法で開放される。これにより入口管36内に，そして，入口管36に接続されている各構成部分内に減圧が生じる。キャビティ14に吸い込まれた空気は，ベーン18によって伴出されるオイルと共に，出口34及び出口管38を経てキャビティ14から排出される。空気及びオイルは，リード弁96を開放することによって出口管38から排出されるものである。上述したとおり，ろ過されたオイルは，オイル供給路84, 88を経てキャビティ14に供給される。
【００１７】
ローター16及びベーン18の回転が止まると，入口チェックバルブ40は閉じられる。その結果，入口管36の減圧状態が確実に維持される。オイル供給路のチェックバルブ86も閉じ，その結果として，ろ過されたオイルがキャビティ14内の残留減圧によってオイルギャラリー92内に，そして次にチャンバ14内に引き込まれるのを防止する。オイル供給路のチェックバルブ86がなければ，チャンバ14は，経時的にオイルで充満される。その場合，ローター16及びベーン18の回転が再開される際に，オイルは出口34を経てキャビティ14から排出する必要がある。その結果，ベーン18及びシール部材28に対して過度の応力が作用し，早期の磨耗や故障を生じかねないことは前述したとおりである。
【００１８】
以上の記述においては，本発明を，単一摺動ベーン型の真空ポンプに関連して説明した。しかし，本発明を，例えば複数のベーン含む形式の真空ポンプや，ピストン型の真空ポンプにも等しく適用できることは，言うまでもない。真空ポンプはエンジンにおける回転部材，例えばクランクシャフト又はカムシャフトによって，直接的又は間接的に駆動することができる。また，代替的な実施形態において，真空ポンプを電気的に駆動可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る真空ポンプの縦断面図である。
【図２】図１に示す真空ポンプの横断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
10  真空ポンプ
14  キャビティ
18  可動部材
32  入口
34  出口
40  入口管のチェックバルブ
84  オイル供給路
86  オイル供給路のチェックバルブ
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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