(57)【要約】      （修正有）【課題】稼動時に大気連通穴から空気を吸い込まず、作動効率が低下しないバキュームポンプを提供する。【解決手段】ロータ３と、前記ロータ３とともに回転するベーンと、前記ロータ３および前記ベーンを収容するハウジングと、を備え、前記ベーンによって区画された複数の作動空間がそれぞれ収縮又は拡大することによって空気を吸い込むバキュームポンプ１において、前記ハウジングの内部につながる潤滑油通路１１と、前記ハウジングの内部につながる大気連通穴１３と、を設けるとともに、前記潤滑油通路１１と前記大気連通穴１３のいずれか一方を塞ぐバルブ機構２０を具備し、前記バルブ機構２０は、潤滑油圧力が低い状態のときに前記潤滑油通路１１を塞ぐとともに前記大気連通穴１３を開放し、潤滑油圧力が高い状態のときに前記潤滑油通路１１を開放するとともに前記大気連通穴を塞ぐ、とした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータと、
前記ロータとともに回転するベーンと、
前記ロータおよび前記ベーンを収容するハウジングと、を備え、
前記ベーンによって区画された複数の作動空間がそれぞれ収縮又は拡大することによって空気を吸い込むバキュームポンプにおいて、
前記ハウジングの内部につながる潤滑油通路と、
前記ハウジングの内部につながる大気連通穴と、を設けるとともに、
前記潤滑油通路と前記大気連通穴のいずれか一方を塞ぐバルブ機構を具備し、
前記バルブ機構は、潤滑油圧力が低い状態のときに前記潤滑油通路を塞ぐとともに前記大気連通穴を開放し、潤滑油圧力が高い状態のときに前記潤滑油通路を開放するとともに前記大気連通穴を塞ぐ、ことを特徴としたバキュームポンプ。
【請求項２】
前記バルブ機構は、
前記ロータに形成されたスリーブに収容されるバルブと、
前記スリーブに収容された状態で前記バルブを付勢するスプリングと、で構成され、
前記スリーブに前記潤滑油通路および前記大気連通穴がつながっており、
前記バルブは、潤滑油圧力が低い状態のときに前記スプリングに押されて一方へ摺動するため前記潤滑油通路を塞ぐとともに前記大気連通穴を開放し、潤滑油圧力が高い状態のときに潤滑油に押されて他方へ摺動するため前記潤滑油通路を開放するとともに前記大気連通穴を塞ぐ、ことを特徴とした請求項１に記載のバキュームポンプ。
【請求項３】
前記バルブは、前記潤滑油通路を塞ぐとともに前記大気連通穴を開放した状態を基準とし、潤滑油圧力が高くなると前記潤滑油通路を開放するとともに前記大気連通穴を塞いだ状態に切り替わる、ことを特徴とした請求項２に記載のバキュームポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バキュームポンプの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、負圧源として機能するバキュームポンプが知られている（特許文献１参照）。このようなバキュームポンプは、ロータと、ロータとともに回転するベーンと、ロータおよびベーンを収容するハウジングと、を備えている。そして、バキュームポンプは、ベーンによって区画された複数の作動空間がそれぞれ収縮又は拡大することによって空気を吸い込むのである。
【０００３】
ところで、特許文献１に記載のバキュームポンプには、稼働時にハウジングの内部を潤滑すべく、該ハウジングの内部につながる潤滑油通路が設けられている。また、特許文献１に記載のバキュームポンプには、停止時にハウジングの内部に潤滑油が溜まるのを防ぐべく、該ハウジングの内部につながる大気連通穴が設けられている。しかし、このようなバキュームポンプは、稼動時に大気連通穴から空気を吸い込んでしまい、作動効率が低下するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−６７７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
稼動時に大気連通穴から空気を吸い込まず、作動効率が低下しないバキュームポンプを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第一の発明は、
ロータと、
前記ロータとともに回転するベーンと、
前記ロータおよび前記ベーンを収容するハウジングと、を備え、
前記ベーンによって区画された複数の作動空間がそれぞれ収縮又は拡大することによって空気を吸い込むバキュームポンプにおいて、
前記ハウジングの内部につながる潤滑油通路と、
前記ハウジングの内部につながる大気連通穴と、を設けるとともに、
前記潤滑油通路と前記大気連通穴のいずれか一方を塞ぐバルブ機構を具備し、
前記バルブ機構は、潤滑油圧力が低い状態のときに前記潤滑油通路を塞ぐとともに前記大気連通穴を開放し、潤滑油圧力が高い状態のときに前記潤滑油通路を開放するとともに前記大気連通穴を塞ぐ、としたものである。
【０００７】
第二の発明は、第一の発明に係るバキュームポンプにおいて、
前記バルブ機構は、
前記ロータに形成されたスリーブに収容されるバルブと、
前記スリーブに収容された状態で前記バルブを付勢するスプリングと、で構成され、
前記スリーブに前記潤滑油通路および前記大気連通穴がつながっており、
前記バルブは、潤滑油圧力が低い状態のときに前記スプリングに押されて一方へ摺動するため前記潤滑油通路を塞ぐとともに前記大気連通穴を開放し、潤滑油圧力が高い状態のときに潤滑油に押されて他方へ摺動するため前記潤滑油通路を開放するとともに前記大気連通穴を塞ぐ、としたものである。
【０００８】
第三の発明は、第二の発明に係るバキュームポンプにおいて、
前記バルブは、前記潤滑油通路を塞ぐとともに前記大気連通穴を開放した状態を基準とし、潤滑油圧力が高くなると前記潤滑油通路を開放するとともに前記大気連通穴を塞いだ状態に切り替わる、としたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の技術的思想を応用したバキュームポンプは、稼動時に大気連通穴から空気を吸い込まないので、作動効率が低下しない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係るバキュームポンプを示す図である。
【図２】Ａ−Ａ断面を示す図である。
【図３】バルブ機構を示す図である。
【図４】バルブ機構の動作態様を示す図である。
【図５】停止時における空気の流れを示す図である。
【図６】稼動時における潤滑油の流れを示す図である。
【００１１】
図１および図２を参照して、本発明の一実施形態に係るバキュームポンプについて説明する。バキュームポンプ１は、例えばエンジンの側面に固定され、ブレーキ倍力装置などの負圧源として機能する。
【００１２】
バキュームポンプ１は、楕円形のポンプ室２Ａを有するハウジング２と、ポンプ室２Ａ内に配置されるとともにポンプ室２Ａの中心に対して偏心した位置に軸支されるロータ３と、ポンプ室２Ａ内に配置されるとともにロータ３の一端に取り付けられるベーン４と、ハウジング２における大径部２Ｂの開口、すなわちポンプ室２Ａの開口部を閉鎖するカバー５と、を備えている。
【００１３】
ハウジング２は、その内部がポンプ室２Ａとなる大径部２Ｂと、大径部２Ｂに隣接して形成された中径部２Ｃと、中径部２Ｃに隣接して形成された小径部２Ｄと、を備えている。大径部２Ｂは、ベーン４を回転自在に収容している。中径部２Ｃおよび小径部２Ｄは、ロータ３を回転自在に軸支している。なお、大径部２Ｂには、ブレーキ倍力装置からポンプ室２Ａへ空気を吸い込むための吸引通路６が設けられている。吸引通路６の上流には、ブレーキ倍力装置の負圧を維持するために逆止弁が設けられている。また、中径部２Ｃには、ポンプ室２Ａから外部へ空気を押し出すための排出通路７が設けられている。ハウジング２には、所要時に排出通路７を開閉するリードバルブ８が設けられている。
【００１４】
ロータ３は、その一端に直径方向のガイド溝３Ａが形成されている。ガイド溝３Ａは、板状のベーン４を挟み込んだ状態で直径方向に摺動自在に支持している。ベーン４の先端部分には、ポンプ室２Ａの内周面に接するキャップ４Ａ・４Ａが取り付けられている。ベーン４が回転する際には、各キャップ４Ａ・４Ａがポンプ室２Ａの内周面と気密を保持して摺動する。また、ベーン４が回転する際には、ベーン４の側面４Ｂ・４Ｂがカバー５の内壁面若しくはポンプ室２Ａの内壁面と気密を保持して摺動する。なお、ロータ３は、その外周面の一部がポンプ室２Ａの内周面に接している（図１の点Ｘ参照）。そのため、ポンプ室２Ａは、三つの作動空間２ａ〜２ｃに区画される。作動空間２ａ〜２ｃは、ベーン４の回転に伴ってそれぞれ収縮又は拡大する。具体的に説明すると、作動空間である正圧室２ａと負圧室２ｂと圧縮室２ｃは、ベーン４の回転に伴ってそれぞれ収縮又は拡大する。
【００１５】
このような構造により、エンジンに連動してロータ３が回転すると、該ロータ３とともにベーン４も回転する。すると、ブレーキ倍力装置内の空気は、吸引通路６を介して負圧室２ｂ内へ吸引される。同時に、正圧室２ａ内の空気は、排出通路７を介して外部へ排出される。このように、バキュームポンプ１は、空気の吸引と排出を連続的に繰り返すことで、負圧源として機能するのである。
【００１６】
加えて、本バキュームポンプ１は、ハウジング２の内部につながる潤滑油通路１１が設けられている（図３参照）。つまり、本バキュームポンプ１は、ポンプ室２Ａ内につながる潤滑油通路１１が設けられている。潤滑油通路１１は、複数の通路が組み合わされて構成されている。また、本バキュームポンプ１においては、潤滑油通路１１の一部にバルブ機構２０が配置されている。潤滑油は、給油パイプ１２を通った後に通路３Ｂを介してバルブ機構２０へ供給される。その後、潤滑油は、バルブ機構２０が所定の作動状態であることを条件に、該バルブ機構２０を通った後に通路３Ｃと通路２Ｅを介してポンプ室２Ａへ供給される（図６の矢印Ｆｏ参照）。
【００１７】
更に加えて、本バキュームポンプ１は、ハウジング２の内部につながる大気連通穴１３が設けられている（図３参照）。つまり、本バキュームポンプ１は、ポンプ室２Ａ内につながる大気連通穴１３が設けられている。大気連通穴１３は、複数の通路が組み合わされて構成されている。また、本バキュームポンプ１においては、大気連通穴１３の一部にバルブ機構２０が配置されている。空気は、通路２Ｆを通った後に通路３Ｃを介してバルブ機構２０へ供給される。その後、空気は、バルブ機構２０が所定の作動状態であることを条件に、該バルブ機構２０を通った後に通路３Ｃと通路２Ｅを介してポンプ室２Ａへ供給される（図５の矢印Ｆａ参照）。
【００１８】
次に、図３および図４を参照して、バルブ機構２０について詳しく説明する。バルブ機構２０は、潤滑油圧力に応じて作動状態が切り替わり、潤滑油および空気の流れを変更する。
【００１９】
バルブ機構２０は、バルブ２１と、バルブ２１を付勢するスプリング２２と、で構成されている。
【００２０】
バルブ２１は、ロータ３に形成されたスリーブ３Ｓの内部に配置されて摺動自在となっている。また、スプリング２２は、スリーブ３Ｓの内部に配置された状態でバルブ２１を付勢している。バルブ２１には、その一端面から外周面に貫通した油孔２１Ａが形成されている。油孔２１Ａは、その入口部分が潤滑油通路１１を構成する通路３Ｂに対して偏心した位置に形成されている。また、油孔２１Ａは、その出口部分がバルブ２１の外周面に形成されている。なお、本バルブ機構２０において、スリーブ３Ｓは、ロータ３に設けられた空間である。但し、バルブ２１およびスプリング２２を収容できるバレルを備え、該バレルをロータ３に挿入するとしてもよい。
【００２１】
このような構造により、バルブ機構２０は、潤滑油圧力に応じて作動状態が切り替わる。具体的に説明すると、潤滑油圧力が低い状態においては、スプリング２２の付勢力によってバルブ２１が一方へ摺動するため、該バルブ２１が潤滑油通路１１を塞ぐのである（図４の（Ａ）参照）。このとき、大気連通穴１３は、バルブ２１の上流側と下流側で通路３Ｃがつながって連通することとなる。従って、潤滑油は、バルブ機構２０から下流へ流れないが、空気は、バルブ機構２０から下流へ流れることとなる。すなわち、空気のみがポンプ室２Ａまで流動可能となるのである（図５の矢印Ｆａ参照）。反対に、潤滑油圧力が高い状態においては、スプリング２２の付勢力に対抗してバルブ２１が他方へ摺動するため、該バルブ２１が大気連通穴１３を塞ぐのである（図４の（Ｂ）参照）。このとき、潤滑油通路１１は、通路３Ｂと油孔２１Ａと通路３Ｃがつながって連通することとなる。従って、空気は、バルブ機構２０から下流へ流れないが、潤滑油は、バルブ機構２０から下流へ流れることとなる。すなわち、潤滑油のみがポンプ室２Ａまで流動可能となるのである（図６の矢印Ｆｏ参照）。
【００２２】
以下に、エンジンの運転状況に基づいて説明する。
【００２３】
エンジンが稼働している状態から停止する場合、該エンジンの油圧ポンプも停止することとなる。そのため、バキュームポンプ１に送られる潤滑油は、圧力が低い状態となる。従って、バルブ２１は、スプリング２２の付勢力によって一方へ摺動した状態となり、潤滑油通路１１を塞ぐこととなる（図４の（Ａ）参照）。このとき、大気連通穴１３は連通しているため、負圧室２ｂの負圧によって空気のみがポンプ室２Ａ内へ吸い込まれる（図５の矢印Ｆａ参照）。従って、ポンプ室２Ａ内に潤滑油が溜まることはない。
【００２４】
エンジンが停止している状態から稼働する場合、該エンジンの油圧ポンプも稼働することとなる。そのため、バキュームポンプ１に送られる潤滑油は、圧力が高い状態となる。すると、バルブ２１は、スプリング２２の付勢力に対抗して他方へ摺動した状態となり、大気連通穴１３を塞ぐこととなる（図４の（Ｂ）参照）。このとき、潤滑油通路１１は連通しているため、潤滑油のみがポンプ室２Ａ内へ供給される（図６の矢印Ｆｏ参照）。従って、ポンプ室２Ａ内を潤滑することができる。
【００２５】
以上のように、本バキュームポンプ１は、稼動時に大気連通穴１３から空気を吸い込まないので、作動効率が低下しない。また、本バキュームポンプ１は、空気の排出ロスが少ないので作動抵抗を低減できる。更に、本バキュームポンプ１は、稼動時に大気連通穴１３から空気を吸い込まないので、空気の排出音が低減するという効果も奏する。
【符号の説明】
【００２６】
１    バキュームポンプ
２    ハウジング
２ａ  作動空間
２ｂ  作動空間
２ｃ  作動空間
３    ロータ
３Ｓ  スリーブ
４    ベーン
１１  潤滑油通路
１３  大気連通穴
２０  バルブ機構
２１  バルブ
２２  スプリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2016138506.tif 000006
【図５】
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【図６】
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