(57)【要約】【課題】吸引性能の向上と駆動トルクの低減とを実現するバキュームポンプを提供する。【解決手段】ベーンポンプ（バキュームポンプ）は、ポンプ室を有するハウジングと、ポンプ室の内周面に接した状態で回転する外周面を有するロータ３と、ロータ３によって支持され、ロータ３の回転に伴ってポンプ室を負圧室及び圧縮室を含む複数の作動空間に区画するベーンとを備え、ポンプ室内に潤滑油が供給されるものであって、ロータ３は、圧縮室と負圧室とを連通する連通溝３Ｇを有し、連通溝３Ｇは、圧縮室におけるロータ３の外周面のベーンとの接部３Ｈから負圧室方向へロータ３の軸を中心として所定角度だけ設けられる構成とする。【選択図】図３
2016133019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ室を有するハウジングと、
前記ポンプ室の内周面に接した状態で回転する外周面を有するロータと、
前記ロータによって支持され、前記ロータの回転に伴って前記ポンプ室を負圧室及び圧縮室を含む複数の作動空間に区画するベーンとを備え、
前記ポンプ室内に潤滑油が供給されるバキュームポンプにおいて、
前記ロータは、前記圧縮室と前記負圧室とを連通する連通路を有することを特徴とするバキュームポンプ。
【請求項２】
前記連通路は、前記ロータの外周面に設けられた連通溝であることを特徴とする請求項１に記載のバキュームポンプ。
【請求項３】
前記連通溝は、前記圧縮室における前記ロータの外周面の前記ベーンとの接部から前記負圧室方向へ前記ロータの軸を中心として所定角度だけ設けられることを特徴とする請求項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、バキュームポンプに関し、詳しくはバキュームポンプのロータの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から自動車用のバキュームポンプとして使用されるベーンポンプがある（特許文献１参照）。一般的なベーンポンプでは、略円形のポンプ室内に偏心させてロータを設け、ロータの径方向に形成されたスリットでベーンを支持する。ベーンは、ロータのスリットに対して摺動可能に支持されており、その両端はポンプ室の内周面と接触した状態が維持されるように構成される。そして、ロータを回転駆動させることで、ベーン及びロータによって区画されたポンプ室内の作動空間の容積を拡縮することでバキュームポンプとしての機能を発現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
ポンプ室には潤滑油が供給されるが、近年、燃費向上のために供給される潤滑油量を少なくする傾向にある。しかしながら、ポンプ室内の潤滑油量を少なくすると、潤滑油が作動空間を密閉するシールとしての役割を果たせず、吸引性能が低下するという問題が生じる。加えて、潤滑油の本来の潤滑性能が発揮できず、駆動トルクが増大するという問題も生じる。
【０００５】
また、従来のベーンポンプの構成ではポンプ室内で空気が圧縮される際に駆動トルクが増大するという問題もある。
【０００６】
そこで、本発明は係る課題に鑑み、吸引性能の向上と駆動トルクの低減とを実現するバキュームポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ポンプ室を有するハウジングと、前記ポンプ室の内周面に接した状態で回転する外周面を有するロータと、前記ロータによって支持され、前記ロータの回転に伴って前記ポンプ室を負圧室及び圧縮室を含む複数の作動空間に区画するベーンとを備え、前記ポンプ室内に潤滑油が供給されるバキュームポンプにおいて、前記ロータは、前記圧縮室と前記負圧室とを連通する連通路を有することを特徴とする。
【０００８】
上記のバキュームポンプにおいて、前記連通路は、前記ロータの外周面に設けられた連通溝とすることができる。
【０００９】
また上記のバキュームポンプにおいて、前記連通溝は、前記圧縮室における前記ロータの外周面の前記ベーンとの接部から前記負圧室方向へ前記ロータの軸を中心として所定角度だけ設けられることとすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、ロータに連通路を設けることにより、バキュームポンプの吸引性能の向上と駆動トルクの低減とを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態におけるベーンポンプの平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるロータの斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるロータの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１及び図２を参照して本発明のバキュームポンプの一実施形態であるベーンポンプについて説明する。ベーンポンプ１は、例えば、エンジンルームの側面に固定され、ブレーキ倍力装置の負圧源として機能する。
【００１３】
ベーンポンプ１は、略円形のポンプ室２Ａを有する段付円筒状のハウジング２と、ポンプ室２Ａ内に配置されるとともにポンプ室２Ａの中心に対して軸心を偏心させて配置され、ポンプ室２Ａの内周面に接した状態で回転する外周面を有するロータ３と、ポンプ室２Ａ内に配置され、ロータ３とともに図１に示した矢印方向に回転されてポンプ室２Ａ内を常時複数の作動空間に区画するベーン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の一端開口を閉鎖するカバー５とを備えている。図１において、作動空間は正圧室２ａと負圧室２ｂと圧縮室２ｃとに区画されている。
【００１４】
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の端面の隣接位置に形成された中径部２Ｃと、中径部２Ｃの隣接位置となる小径部２Ｄとを備えており、中径部２Ｃおよび小径部２Ｄの内周面によってロータ３を回転自在に軸支している。ハウジング２の大径部２Ｂには、ブレーキ倍力装置からポンプ室２Ａへ気体（空気）を吸引するための吸引通路６が設けられおり、この吸引通路６の上流には、ブレーキ倍力装置の負圧を維持するための逆止弁９が設けられている。
【００１５】
また、ポンプ室２Ａの最下部に隣接する中径部２Ｃには、ポンプ室２Ａからハウジング２端面まで貫通する軸方向の貫通孔が穿設されており、この貫通孔が、ポンプ室２Ａからハウジング２の外部へ気体を排出するための排出通路７となっている。また、ハウジング２端面には、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。
【００１６】
ポンプ室２Ａ内となるロータ３の軸方向の一端には直径方向のガイド溝３Ａが形成されており、このガイド溝３Ａに板状のベーン４が直径方向に摺動自在に取り付けられている。ベーン４の両先端にはポンプ室２Ａの内周面と摺動するキャップ４Ａが取り付けられている。図１に示すように、ロータ３とベーン４が矢印方向に回転される際には、両キャップ４Ａがポンプ室２Ａの内周面と気密を保持して摺動するとともに、ベーン４の軸方向の両端面４Ｂ、４Ｂはカバー５の内壁面およびポンプ室２Ａの内壁面と摺動し、かつ、ロータ３の外周面の一部がポンプ室２Ａの内周面と接触した状態に維持される。それによって、ポンプ室２Ａ内が拡縮可能な正圧室２ａと負圧室２ｂと圧縮室２ｃとに区画されるようになっている。
【００１７】
また、ロータ３の他端側の軸部とハウジング２の内周面とにわたっては、給油通路１１が形成されている。給油通路１１は、ロータ３の軸部に穿設されるとともに給油パイプ１２が接続される軸方向孔３Ｂと、軸方向孔３Ｂの他端から連続する直径方向孔３Ｃと、さらに、ロータ３が矢印方向に回転される際に直径方向孔３Ｃと間欠的に連通するハウジング２の軸方向溝２Ｅとから構成されている。
【００１８】
そして、エンジンが駆動されると、エンジンの駆動に連動してロータ３およびベーン４が図１の矢印方向に回転されるので、３つの作動空間２ａ〜２ｃの容積が拡縮される。これにともなって吸引通路６を介して負圧室２ｂ内へブレーキ倍力装置内の気体（空気）が吸引されるとともに正圧室２ａ内の気体は、排出通路７および開放された状態のリードバルブ８を介してポンプ室２Ａの外部であるエンジンルーム内へ排出されるようになっている。
【００１９】
また、このようにロータ３とベーン４が回転される作動時には、給油通路１１を介してポンプ室２Ａ内とベーン４の摺動部分に潤滑油が供給されるようになっている。そして、ポンプ室２Ａ内に流入した潤滑油はポンプ室２Ａ内の下部に一次貯溜された後に、回転されるベーン４とそのキャップ４Ａによって移動されてから排出通路７と開放状態のリードバルブ８を介してポンプ室２Ａの外部であるエンジンルーム内へ排出されるようになっている。
【００２０】
次に、図３及び図４を参照してロータ３の構造について詳しく説明する。ロータ３の軸部は、大径の第１軸部３Ｄと、中径の第２軸部３Ｅと、小径の第３軸部３Ｆが連設された段付き形状に形成される。
【００２１】
第１軸部３Ｄには、ガイド溝３Ａが形成されるとともに、連通溝３Ｇが外周面の２箇所に形成されている。連通溝３Ｇは軸方向断面がコ字型であり、切削加工などで形成できる。連通溝３Ｇは、第１軸部３Ｄの外周面のベーン４と接触する部分である接部３Ｈから負圧室２ｂ方向（外周面に沿ってベーン４から離れる方向）へロータ３の軸を中心として所定角度θ（図４参照）だけ設けられる。図３では、連通溝３Ｇは水平方向に直線状に延在しているが、外周面に沿っていれば斜め方向でも曲線状であってもよい。
【００２２】
このような構成により、ロータ３とベーン４が回転される作動時において、ポンプ室２Ａ内に供給された潤滑油の一部が連通溝３Ｇに貯溜される。そして、図１のような状態のときに圧縮室２ｃが形成され、連通溝３Ｇによって圧縮室２ｃと負圧室２ｂとが連通される。このとき、連通溝３Ｇに貯溜されている潤滑油が圧縮室２ｃと負圧室２ｂとの圧力差によって負圧室２ｂへ排出される（逃がされる）。
【００２３】
その結果、圧縮室２ｃの圧力が下がり、ロータ３の駆動トルクが低減される。また、ポンプ室２Ａ内に供給された潤滑油の一部を排出通路７から排出する前に連通溝３Ｇに貯溜して負圧室２ｂへ供給することにより、ポンプ室２Ａ内で潤滑油が再利用されるので、潤滑性能を発揮するのに十分な量の潤滑油を確保でき、駆動トルクが低減される。さらに、潤滑油が作動空間を密閉するシールとしての役割を十分に果たし、吸引性能が向上する。
【００２４】
また別の観点によれば、ポンプ室２Ａへの潤滑油の供給量を減らすこともできる。これにより、燃費向上等を目的としてポンプ室２Ａ内に供給する潤滑油量を少なくしても、ベーンポンプ１の作動に必要な潤滑油量を確保できるので駆動トルクを抑えることができる。また、潤滑油が作動空間を密閉するシールとしての役割を果たして吸引性能を維持することもできる。
【００２５】
上記のような作用効果を奏するために、所定角度θは少なくとも圧縮室２ｃと負圧室２ｂとを連通できるような角度とする必要がある。また、所定角度θが大き過ぎると潤滑油だけでなく空気も負圧室２ｂに逃げてしまい、作動効率が低下する。加えて、所定角度θが大き過ぎると圧縮室２ｃが形成される前に正圧室２ａと負圧室２ｂとが連通してしまい、作動効率が低下する。これらを考慮すると、例えば、本実施形態のベーンポンプ１では、θ＝３０°前後であることが好ましい。
【００２６】
なお、上記の実施形態では連通溝３Ｇの一端を接部３Ｈまで設ける形状としたが、接部３Ｈ近傍まで設ける形状であってもよい。また、上記の実施形態では連通溝３Ｇの軸方向断面をコ字型としたが、その断面形状に限定はなく、例えば、Ｕ字型やＶ字型などとしてもよい。また、連通溝３Ｇの上下方向の幅、上下方向の位置及び深さは潤滑油量を考慮して適宜設計することができる。また、連通溝３Ｇの数にも限定はなく、連通溝３Ｇの幅及び深さを考慮して複数本の溝としてもよい。
【００２７】
また、上記の実施形態では連通溝３Ｇとしたが、圧縮室２ｃと負圧室２ｂとを連通できれば溝形状以外の連通路であってもよい。例えば、連通溝３Ｇの両端部の位置を開口部とする貫通孔等でもよい。この場合も上記の連通溝３Ｇと同様の作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１    ベーンポンプ（バキュームポンプ）
２    ハウジング
２Ａ  ポンプ室
２ｂ  負圧室
２ｃ  圧縮室
３    ロータ
３Ａ  ガイド溝
３Ｇ  連通溝（連通路）
３Ｈ  接部
４    ベーン
【図１】
2016133019.tif 000003
【図２】
2016133019.tif 000004
【図３】
2016133019.tif 000005
【図４】
2016133019.tif 000006