(57)【要約】【課題】高負圧に達した時でも、ポンプ室内でリードバルブを押し開くことのできる圧力を発生させることにより、最大到達負圧を向上させることができるバキュームポンプを提供する。【解決手段】電動ポンプ１０は、ハウジング１１と、モータ部２０と、開口部が板状のカバー部材３２で閉塞されることにより、その内部にポンプ室Ｐが形成される筒状のケーシング３１と、ポンプ室Ｐの内部で回動可能に配設されたロータ４１と、ポンプ室Ｐを複数の作動空間に区画するベーン４２と、を備え、カバー部材３２にはポンプ室Ｐの内部と外部とを連通する第一通気孔３２ａ及び第二通気孔３２ｂとが開口されるとともに、第一通気孔３２ａ及び第二通気孔３２ｂを開閉する板状部材である第一リードバルブ３４及び第二リードバルブ３５が配設され、リードバルブ３４は、通気孔３２ａに挿入されるとともに通気孔３２ａの内部空間に充填される突起部が形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空のハウジングと、
前記ハウジングの内部に配設された駆動部と、
一方の開口部が前記ハウジングの一端面に固定され、他方の開口部が板状のカバー部材で閉塞されることにより、その内部にポンプ室が形成される、筒状のケーシングと、
前記駆動部により前記ポンプ室の内部で回動可能に配設されたロータと、
前記ロータから進退可能に設けられて前記ポンプ室を複数の作動空間に区画するベーンと、を備えるバキュームポンプにおいて、
前記カバー部材には、前記ポンプ室の内部と外部とを連通する第一通気孔と、該第一通気孔よりも前記ベーンの回動方向の下流側に配設されて前記ポンプ室の内部と外部とを連通する第二通気孔と、が開口されるとともに、前記ポンプ室の外側の面に、前記第一通気孔を開閉する板状部材である第一リードバルブと、前記第二通気孔を開閉する板状部材である第二リードバルブと、が配設され、
前記第一リードバルブには、前記第一通気孔に挿入されるとともに前記第一通気孔の内部空間に充填される突起部が形成される、ことを特徴とする、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、駆動部によりロータ及びベーンをポンプ室内で回動させるバキュームポンプの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用のエンジンに取付けられる真空ポンプとして使用されるベーン式のバキュームポンプが知られている。そして、このようなバキュームポンプにおいて、ポンプ室からの排気を行う通気孔に、板状部材であるリードバルブを設ける技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２６４２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術の如く構成されたバキュームポンプでは、特に高負圧時において、差圧の影響によって通気孔で気体が逆流することを防ぐことができる。このようなバキュームポンプにおいて、バキュームポンプが低負圧の場合は、ベーンの回転（図６（ａ）中の矢印ｒ０を参照）によってポンプ室内で圧縮される気体の密度が高いため、図６（ａ）中の矢印Ｐ０に示す如くリードバルブを押し開く程度の気圧を発生させることができる。しかし、バキュームポンプが高負圧に達した時は、ベーンによってポンプ室内で圧縮される気体の密度が低くなる。このため、ベーンが通気孔に到達する前にポンプ室内でリードバルブを押し開く程度の気圧を発生させることができない。これにより、ベーンが図６（ｂ）中の矢印ｒ０に示す如く回転して通気孔に到達し、図６（ｂ）中の矢印Ｆに示す如く、気体が通気孔を通じて隣のポンプ室に流入してしまい、最大到達負圧を向上させることができなかった。本発明は、高負圧に達した時でも、ポンプ室内でリードバルブを押し開くことのできる圧力を発生させることにより、最大到達負圧を向上させることが可能なバキュームポンプを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００６】
即ち、請求項１においては、中空のハウジングと、前記ハウジングの内部に配設された駆動部と、一方の開口部が前記ハウジングの一端面に固定され、他方の開口部が板状のカバー部材で閉塞されることにより、その内部にポンプ室が形成される、筒状のケーシングと、前記駆動部により前記ポンプ室の内部で回動可能に配設されたロータと、前記ロータから進退可能に設けられて前記ポンプ室を複数の作動空間に区画するベーンと、を備えるバキュームポンプにおいて、前記カバー部材には、前記ポンプ室の内部と外部とを連通する第一通気孔と、該第一通気孔よりも前記ベーンの回動方向の下流側に配設されて前記ポンプ室の内部と外部とを連通する第二通気孔と、が開口されるとともに、前記ポンプ室の外側の面に、前記第一通気孔を開閉する板状部材である第一リードバルブと、前記第二通気孔を開閉する板状部材である第二リードバルブと、が配設され、前記第一リードバルブには、前記第一通気孔に挿入されるとともに前記第一通気孔の内部空間に充填される突起部が形成されるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【０００８】
すなわち、本発明に係るバキュームポンプによれば、高負圧に達した時でも、ポンプ室内でリードバルブを押し開くことのできる圧力を発生させることにより、最大到達負圧を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動ポンプを示した断面図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図。
【図３】サイレンサをハウジングに組付ける状態を示した斜視図。
【図４】本発明の一実施形態に係る電動ポンプのカバー部材及びポンプ室を示した平面図。
【図５】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、高負圧時と低負圧時における図４のＸ−Ｘ線断面図。
【図６】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、従来技術における高負圧時と低負圧時とのリードバルブの状態を示した断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明のバキュームポンプの一実施形態に係る電動ポンプ１０を、図１から図５を用いて説明する。なお、各図中に示す矢印で電動ポンプ１０の方向を規定している。電動ポンプ１０は、図３に示す如く略円筒形状に形成されており、ハウジング１１、サイレンサ１５、電動ポンプ１０の駆動部であるモータ部２０、ケーシング３１、ロータ４１、ベーン４２・４２・・等を主な構成要素として備えている。以下、各構成要素について順に説明する。
【００１１】
ハウジング１１は中空の円筒状部材であり、モータ部２０を収容するモータ収容部１２とポンプ部３０が配設されるポンプ配設部１３とを備える。モータ収容部１２は一方が開口する有底筒状に形成されている。ポンプ配設部１３は略円板状に形成されており、モータ収容部１２の開口部を閉塞する。ポンプ配設部１３は外周縁部に、半径方向外側に延出された固定フランジ１３ａが形成されている。
【００１２】
モータ部２０はモータ収容部１２の内部に配設された電動モータであり、その構成要素としてシャフト２１、軸受２２・２２、ブラシ２３、整流子２４、コイル２５、磁石２６等を備えている。シャフト２１は、モータ収容部１２に固定された軸受２２・２２により回転可能に支持されている。磁石２６は、モータ収容部１２の内周面に固定されている。そして、磁石２６の半径方向内側に隙間を空けて、コイル２５がシャフト２１に回転可能に配置されている。
【００１３】
整流子２４は、シャフト２１に一体的に取り付けられ、コイル２５と電気的に接続されている。ブラシ２３は、整流子２４の外周面の外側に配置され、整流子２４に対して相対的に摺動接触しながら通電をする。このように構成されたモータ部２０では、外部電源よりブラシ２３及び整流子２４を介してコイル２５に電圧が印加されて、シャフト２１が回転駆動されるようになっている。なお、本実施形態において、駆動部として電動モータを用いる構成としたが、本発明に係る駆動部はロータ４１を回転駆動させる構成であれば他の機構であっても差し支えない。
【００１４】
ケーシング３１、カバー部材３２、ロータ４１、ベーン４２等は、電動ポンプ１０におけるポンプ部３０を構成する。本実施形態におけるポンプ部３０はベーン式バキュームポンプであり、ポンプ配設部１３に配設される。
【００１５】
ケーシング３１は円筒状部材であり、下方の開口部がポンプ配設部１３の上端面に固定されている。そして、ケーシング３１の上方の開口部が板状のカバー部材３２で閉塞されることにより、ケーシング３１の内部に円柱形状のポンプ室Ｐが形成される。ケーシング３１及びカバー部材３２は、固定具である二個のボルト３３によりポンプ配設部１３に固定される。
【００１６】
ポンプ部３０におけるロータ４１は、キー２７を介してシャフト２１の先端と相対回転不能に連結されている。即ち、ロータ４１はモータ部２０におけるシャフト２１の回転駆動によりポンプ室Ｐの内部で回動可能に配設されている。本実施形態においては図４中の矢印Ｒに示す如く、ロータ４１は平面視で反時計回りに回動するように構成されている。ロータ４１は、ポンプ室Ｐの内部に偏心状態で配設される。そして、図４に示す如く、ロータ４１に形成された溝に四枚のベーン４２・４２・・・がロータ４１の半径方向に移動可能に挿入される。モータ部２０の駆動によりロータ４１が回転すると、遠心力によりベーン４２・４２・・・が溝から突出する。そして、ベーン４２・４２・・・の先端部がポンプ室Ｐの内周面と摺接し、ベーン４２・４２・・・上下端面がそれぞれカバー部材３２とポンプ配設部１３とに接触する。これにより、ポンプ室Ｐが複数の作動空間に区画され、隣り合う作動空間の気密が維持される。そして、ベーン４２・４２・・・により区画された作動空間の容積がロータ４１の回転に伴って増減することで、気体（例えば、空気）の吸入、圧縮、排出（吐出）が行われ、ポンプ室Ｐの内部に負圧が発生するようになっている。
【００１７】
ポンプ室Ｐは、ポンプ配設部１３に形成された吸引通路１３ｂにより、その内部とハウジング１１の外部とが連通される。吸引通路１３ｂには右側方に延出される吸気管１４に連通される。これらの吸引通路１３ｂ及び吸気管１４が電動ポンプ１０における気体の吸気経路として機能する。
【００１８】
カバー部材３２には、ポンプ室Ｐの内部と外部とを連通する第一通気孔３２ａと、第一通気孔３２ａよりもベーン４２・４２・・・の回動方向の下流側（図３及び図４における右側）に配設されてポンプ室Ｐの内部と外部とを連通する第二通気孔３２ｂと、が開口される。即ち、ポンプ室Ｐは、カバー部材３２に開口された第一通気孔３２ａと第二通気孔３２ｂとにより、その内部であるカバー部材３２の下面と、その外部であるカバー部材３２の上面とが連通される。
【００１９】
カバー部材３２の上面（ポンプ室Ｐの外側の面）には、第一通気孔３２ａを開閉する板状部材である第一リードバルブ３４と、第二通気孔３２ｂを開閉する板状部材である第二リードバルブ３５と、が配設される。第一リードバルブ３４及び第二リードバルブ３５（以下、「リードバルブ３４・３５」と記載する）は、それそれベーン４２の回動方向における上流側（図３及び図４における左側）が固定具３４ｂ・３５ｂによりカバー部材３２に固定されている。リードバルブ３４・３５はバネ性を有して第一通気孔３２ａ及び第二通気孔３２ｂ（以下、「通気孔３２ａ・３２ｂ」と記載する）を閉塞する側（ポンプ室Ｐの側）に付勢されており、ポンプ室Ｐ内で圧縮された気体の圧力が高まることにより開放側に弾性変形する（図５を参照）。このように、本実施形態においては、ポンプ室Ｐから通気孔３２ａ・３２ｂを介して気体が排出される際にリードバルブ３４・３５が開閉することにより、通気孔３２ａ・３２ｂを気体が逆流することを防止している。本実施形態におけるリードバルブ３４・３５は金属製の板状部材で構成されているが、リードバルブ３４・３５を樹脂製等、他の素材で構成することも可能である。また、通気孔を三個以上開口し、それぞれにリードバルブを配設する構成とすることも可能である。
【００２０】
サイレンサ１５は上側が閉塞され、下側が開口された有底筒状に形成された部材であり、図３中の矢印Ｄに示す如く、ケーシング３１及びカバー部材３２の外側を被覆してポンプ配設部１３に配設される。サイレンサ１５は底面部１５ａ、側面部１５ｂ、及び、固定フランジ１５ｃを備える。サイレンサ１５の固定フランジ１５ｃと、ポンプ配設部１３の固定フランジ１３ａとを当接させた状態でボルト及びナットからなる複数の固定具１７で固定することにより、サイレンサ１５がポンプ配設部１３の上端面に固定される。固定フランジ１３ａには環状溝１３ｃが形成され、この環状溝１３ｃにシール部材１６が嵌入されている。これにより、固定フランジ１５ｃと固定フランジ１３ａとの間にシール部材１６が介挿され、ポンプ室Ｐの内部空間の気密性が確保される。
【００２１】
サイレンサ１５をポンプ配設部１３に配設した際には、サイレンサ１５の内周面と、ケーシング３１及びカバー部材３２との間に間隙が形成される。具体的には、サイレンサ１５の底面部１５ａはカバー部材３２との間に間隙を設けて対向し、サイレンサ１５の側面部１５ｂはケーシング３１の外周面との間に間隙を設けて対向する。これにより、カバー部材３２に開口された通気孔３２ａは、カバー部材３２と底面部１５ａとの間隙と、ポンプ室Ｐの内部とを連通するのである。
【００２２】
また、カバー部材３２には、底面部１５ａとの間隙と連通するとともにカバー部材３２を貫通するカバー排気孔３２ｃが開口されている。そして、ケーシング３１には、カバー排気孔３２ｃと連通するとともにケーシング３１を貫通するケーシング排気経路３１ａが形成されている。さらに、ハウジング１１のポンプ配設部１３には、ケーシング排気経路３１ａとハウジング１１の外部とを連通するハウジング排気経路１３ｄが形成されている。これらの通気孔３２ａ・３２ｂ、カバー排気孔３２ｃ、ケーシング排気経路３１ａ、及び、ハウジング排気経路１３ｄが、ポンプ室Ｐから排出された電動ポンプ１０における気体の排気経路として機能する。
【００２３】
このように構成された電動ポンプ１０において、モータ部２０の駆動によりロータ４１が回転すると、吸引通路１３ｂ及び吸気管１４からなる吸気経路を経由して気体がポンプ室Ｐの内部に吸気される。そして、ポンプ室Ｐ内で圧縮された気体は、通気孔３２ａ・３２ｂからサイレンサ１５とカバー部材３２との間隙に排出される。さらに、カバー排気孔３２ｃ、ケーシング排気経路３１ａ、及び、ハウジング排気経路１３ｄからなる排気経路を経由して気体が電動ポンプ１０の外部に排気される。この際、気体をサイレンサ１５とカバー部材３２との間隙に流通させることにより、外部に漏れる音を低減させている。
【００２４】
本実施形態に係る電動ポンプ１０において、第一リードバルブ３４には、第一通気孔３２ａに挿入されるとともに第一通気孔３２ａの内部空間に充填される突起部３４ａが形成されている。
【００２５】
本実施形態に係る電動ポンプ１０において、低負圧の場合はベーン４２の回転（図５（ａ）中の矢印ｒ１を参照）によってポンプ室Ｐの内部で圧縮される気体の密度が高いため、図５（ａ）中の矢印Ｐ１に示す如くリードバルブ３４・３５の両方を押し開く程度の気圧が発生する。即ち、ポンプ室Ｐ内の気圧が高い時は、通気口３２ａ・３２ｂを充分に開放することができる。一方、高負圧に達した時は、ベーン４２によってポンプ室Ｐの内部で圧縮される気体の密度が低くなる。この際、ベーン４２が通気孔３２ａに到達しても、突起部３４ａが通気孔３２ａに充填されているため、気体が通気孔３２ａを通じて隣のポンプ室Ｐに流入することがない。そして、ベーン４２が図５（ｂ）中の矢印ｒ１に示す如く回転して気体をさらに圧縮すると、ポンプ室Ｐ内の気圧が高まり、第二リードバルブ３５を押し開くことができるのである。このように、高負圧の場合でも、突起部３４ａが通気孔３２ａの上流部分を閉塞しているため、図５（ｂ）中の矢印Ｐ２に示す如くベーン４２によって気体を充分に圧縮し、第二リードバルブ３５を押し開く程度の気圧が発生させることができる。即ち、電動ポンプ１０における最大到達負圧を向上させることが可能となるのである。
【００２６】
１０    電動ポンプ（バキュームポンプ）
１１    ハウジング
１３    ポンプ配設部
３１    ケーシング
３２    カバー部材
３２ａ  第一通気孔
３２ｂ  第二通気孔
３４    第一リードバルブ
３４ａ  突起部
３５    第二リードバルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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