JP5195611B2 - バキュームポンプ - Google Patents

Description

本発明は、ベーン式のバキュームポンプに関する。

ベーン式のバキュームポンプは、例えば、特許文献１に示されるように、ケーシングの内周面に摺接するベーンがロータに取り付けられた構成となっている。このようなバキュームポンプでは、ケーシング内部の気密性を確保したり、ロータや、ベーンなどの摺動部分の潤滑性を確保したりするために、給油路を介して潤滑油がポンプ室内に供給される。

そして、エンジン等の駆動源から回転が伝達されてロータが回転すると、負圧が発生する一方で、圧縮空気がケーシングの排出口から外部へ排出される。この際、排出口からは潤滑油混じりの圧縮空気が排出される。ケーシングの排出口には、ケーシング内の気密性ならびに潤滑油の密封性を高めてロータの駆動トルクを軽減するために、例えば、リードバルブのような開閉弁が設けられる。

特開２００６−１１８４２４号公報

上述したように、ベーン式のバキュームポンプでは、給油路を介して潤滑油をポンプ室内に供給したり、排出口を介して潤滑油をポンプ室内から排出したりしている。しかし、ポンプ室内に存在する潤滑油の量に対するフリクション特性が、ロータ回転数の低い低回転域と、ロータ回転数の高い高回転域とでは異なるため、動力損失が大きくなる可能性があるという問題がある。

具体的に、低回転域では、ポンプ室内の潤滑油の量が不足すると、ベーンとケーシング（ハウジング）とのクリアランスから気密漏れが発生しやすくなる。このため、ロータの駆動トルクが増大して、動力損失が大きくなることが懸念される。

一方、高回転域では、ポンプ室内の潤滑油の量が多くなると、余剰の潤滑油の排出負荷が増大し、ポンプ室内の内圧が増大する。このため、フリクションが増大して、動力損失が大きくなることが懸念される。

本発明は、そのような問題点を鑑みてなされたものであり、低回転域でも、高回転域でも、動力損失の低減を図ることが可能なベーン式のバキュームポンプを提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、複数のポンプ室が内部に形成されるケーシングと、上記ケーシング内に偏心して設けられ、ベーンを摺動自在に保持するロータとを備え、上記ケーシング内には、給油路を介して潤滑油が供給される一方、ケーシング内からは、排出口を介して潤滑油が排出され、上記排出口には、排出される圧縮空気の圧力に応じてこの排出口を開閉する開閉弁が設けられたバキュームポンプであって、上記排出口からの潤滑油の排出タイミングおよび排出量の少なくとも一方を回転数に応じて可変とする変更機構を備え、上記変更機構は、高回転域では、低回転域の場合に比べ、排出タイミングを早く、排出量を多くするように構成されていることを特徴とするバキュームポンプ。

上記構成によれば、低回転域においては、高回転域の場合に比べ、排出口からの潤滑油の排出タイミングを遅くすることで、ポンプ室内で潤滑油が不足することを抑制できる。また、排出口からの潤滑油の排出量を少なくすることで、ポンプ室内で潤滑油が不足することを抑制できる。これにより、ベーンとケーシングとのクリアランスを確実にシールすることができ、気密漏れの発生を抑制できる。その結果、バキュームポンプにおいて、ロータの駆動トルクを低減することができ、動力損失の低減を図ることができる。

一方、高回転域においては、低回転域の場合に比べ、排出口からの潤滑油の排出タイミングを早くすることで、ポンプ室内の潤滑油を速やかに排出することができる。また、排出口からの潤滑油の排出量を多くすることで、ポンプ室内の潤滑油を速やかに排出することができる。これにより、余剰の潤滑油の排出負荷が増大することを抑制でき、ポンプ室内の内圧が増大することを抑制できる。その結果、バキュームポンプにおいて、フリクションを低減することができ、動力損失の低減を図ることができる。

本発明において、上記変更機構は、上記排出口の開閉弁の開き側の領域の開口面積を、高回転域では、低回転域の場合に比べ大きくするように構成されていることが好ましい。

この構成によれば、低回転域においては、高回転域の場合に比べ、排出口の上記開き側の領域の開口面積を小さくすることで、排出口からの潤滑油の排出タイミングを遅らせることができるので、ポンプ室内で潤滑油が不足することを抑制できる。また、排出口の上記開き側の領域の開口面積を小さくすることで、排出口からの潤滑油の排出量を少なくすることができるので、ポンプ室内で潤滑油が不足することを抑制できる。これにより、ベーンとケーシングとのクリアランスを確実にシールすることができ、気密漏れの発生を抑制できる。その結果、バキュームポンプにおいて、ロータの駆動トルクを低減することができ、動力損失の低減を図ることができる。

一方、高回転域においては、低回転域の場合に比べ、排出口の上記開き側の領域の開口面積を大きくすることで、排出口からの潤滑油の排出タイミングを早くすることができるので、ポンプ室内の潤滑油を速やかに排出することができる。また、排出口の上記開き側の領域の開口面積を大きくすることで、排出口からの潤滑油の排出量を多くすることができるので、ポンプ室内の潤滑油を速やかに排出することができる。これにより、余剰の潤滑油の排出負荷が増大することを抑制でき、ポンプ室内の内圧が増大することを抑制できる。その結果、バキュームポンプにおいて、フリクションを低減することができ、動力損失の低減を図ることができる。

本発明において、上記変更機構は、油圧により上記排出口の開閉弁の開き側の領域内へ出没する移動部材を備え、高回転域では、低回転域の場合に比べ、上記移動部材の、上記排出口の開閉弁の開き側の領域内への突出量を小さくするように構成されていることが好ましい。このような上記開閉弁としては、例えば、上記排出口を覆う板ばねを備えたリード弁が挙げられる。

上記構成によれば、低回転域では、高回転域の場合に比べ、移動部材の上記開き側の領域内への突出量が大きくなるので、排出口の上記開き側の領域の開口面積が小さくなる。このため、排出口からの潤滑油の排出タイミングを遅らせることができ、ポンプ室内で潤滑油が不足することを抑制できる。また、排出口からの潤滑油の排出量を少なくすることができ、ポンプ室内で潤滑油が不足することを抑制できる。これにより、ベーンとケーシングとのクリアランスを確実にシールすることができ、気密漏れの発生を抑制できる。その結果、バキュームポンプにおいて、ロータの駆動トルクを低減することができ、動力損失の低減を図ることができる。

一方、高回転域では、低回転域の場合に比べ、移動部材の上記開き側の領域内への突出量が小さくなるので、排出口の上記開き側の領域の開口面積が大きくなる。このため、排出口からの潤滑油の排出タイミングを早くすることができ、ポンプ室内の潤滑油を速やかに排出することができる。また、排出口からの潤滑油の排出量を多くすることができ、ポンプ室内の潤滑油を速やかに排出することができる。これにより、余剰の潤滑油の排出負荷が増大することを抑制でき、ポンプ室内の内圧が増大することを抑制できる。その結果、バキュームポンプにおいて、フリクションを低減することができ、動力損失の低減を図ることができる。

本発明によれば、ベーン式のバキュームポンプにおいて、低回転域でも、高回転域でも、動力損失の低減を図ることができる。

実施形態に係るバキュームポンプを示す断面図である。 図１のバキュームポンプのケーシング内部を示す正面図である。 図２のケーシングの排出口に設けられる開閉弁と、排出口からの潤滑油の排出タイミングを可変とする変更機構を模式的に示す図である。 図３の開閉弁の開放状態を低回転域と高回転域とに分けて示す図である。

本発明を具体化した実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

以下では、本発明のバキュームポンプを自動車等の車両に搭載される内燃機関に設置した例について説明する。内燃機関において、バキュームポンプは、例えば、カムシャフトの一端に設けられる。そして、内燃機関で発生された回転駆動力がタイミングチェーン等を介してカムシャフトに伝達されることで、バキュームポンプが駆動され、負圧が発生するようになっている。バキュームポンプにより発生された負圧は、例えば、車両に搭載されるブレーキブースタなどに利用される。

まず、実施形態に係るバキュームポンプ１０の概略構成について説明する。図１、図２に示すように、バキュームポンプ１０は、ベーン式のバキュームポンプとして構成されている。

バキュームポンプ１０は、内燃機関１の側面に固定されるハウジング１１を備えている。ハウジング１１は、段付き部を備えた筒状に形成されている。具体的に、ハウジング１１は、図１に示すように、大径のケーシング１１ａと、これに連続する小径の軸受部１１ｂとが一体的に形成された構成となっている。ハウジング１１の軸受部１１ｂは、内燃機関１の側面に形成された貫通孔１ａに内燃機関１の外側から嵌め込まれている。また、ハウジング１１のケーシング１１ａの前面開口部は、カバー１１ｃにより覆われている。

ハウジング１１内には、ロータ１２が収容されている。ハウジング１１の軸受部１１ｂの中央には、軸方向に嵌通する貫通孔１１ｄが形成されており、この貫通孔１１ｄにロータ１２のロータ軸１２ａが挿入されている。このロータ軸１２ａは、軸受部１１ｂに回転自在に支持されている。

ケーシング１１ａの内周面１１ｅの形状は、後述するベーン１３の両先端がそれぞれ接触する内周面１１ｅ上の２点間の距離がロータ１２の全回転位置において略一定となるように形成されている。具体的には、内周面１１ｅの形状は、楕円形あるいは変形円形となっている。

ロータ１２は、図２に示すように、ケーシング１１ａに対し、所定の偏心量で偏心した位置で回動するように配置されている。図２では、ロータ１２は、ケーシング１１ａに対し右方に偏心している。

ロータ１２のケーシング１１ａに収容される部分１２ｂは、図１に示すように、ロータ軸１２ａよりも大径に形成されており、この部分１２ｂには、径方向に延びるベーン溝１２ｃが形成されている。ベーン溝１２ｃには、図２に示すように、平板状のベーン１３が摺動自在に嵌め込まれている。ベーン１３は、その先端がケーシング１１ａの内周面１１ｅに沿って動くように、ロータ１２に出没自在に設けられている。なお、ベーン１３の両方の先端部には、シール部材１３ａがそれぞれ取り付けられている。

ベーン１３により、図２に示すように、ケーシング１１ａの内部が２つのポンプ室１４，１４に区画されている。具体的には、ベーン１３は、ロータ１２の回転にともなって（図２では回転方向を矢印Ｘ１で示す）、ベーン溝１２ｃから突出する方向に遠心力を受ける。これにより、ベーン１３の先端（シール部材１３ａ）とケーシング１１ａの内周面１１ｅとが摺接しつつ、ベーン１３は、ベーン溝１２ｃに対して出入りする。そして、互いに偏心したケーシング１１ａの内周面１１ｅとロータ１２の外周面との間に、周方向に沿って幅寸法が連続的に変化する密閉空間、つまり、２つのポンプ室１４，１４が形成される。

このように、ロータ１２の回転にともないベーン１３がＸ１方向に回転すると、ポンプ室１４，１４の容積が連続的に変化する。この場合、ポンプ室１４，１４のうち一方の容積が増大し、他方の容積が減少するようになっている。

ロータ１２のロータ軸１２ａは、図１に示すように、内燃機関１のカムシャフト（例えば、吸気カムシャフト）２の一端にカップリング３を介して一体回転可能に連結されている。カムシャフト２の内部には、潤滑油を供給する給油路２ａが形成されている。給油路２ａは、内燃機関１に設けられた潤滑油供給手段に接続されている。

ロータ軸１２ａには、径方向に貫通する貫通孔１２ｄが形成されている。また、ロータ軸１２ａの中央には、凹部１２ｅが形成され、この凹部１２ｅと貫通孔１２ｄとが連通されている。ロータ軸１２ａの凹部１２ｅには、内部に給油路１５ａが形成された給油パイプ１５の一端がＯリングを介して嵌合されている。さらに、給油パイプ１５の他端が、カムシャフト２の中央に形成された凹部２ｂにＯリングを介して嵌合されている。カムシャフト２の給油路２ａ、給油パイプ１５の給油路１５ａ、および、ロータ１２のロータ軸１２ａの貫通孔１２ｄは、常時連通されている。

また、ハウジング１１の軸受部１１ｂには、図１に示すように、内周面の略対角位置に軸方向に延びる一対の連通溝１１ｆ，１１ｆが形成されている。連通溝１１ｆ，１１ｆの一端は、軸方向でロータ軸１２ａの貫通孔１２ｄの位置まで延びている。そして、連通溝１１ｆ，１１ｆは、ロータ１２の回転にともない、ロータ軸１２ａの貫通孔１２ｄと間欠的に連通するようになっている。連通溝１１ｆ，１１ｆの他端は、ケーシング１１ａ内に連通されている。

バキュームポンプ１０では、これらの給油路２ａ，１５ａ、貫通孔１２ｄ、および、連通溝１１ｆを介して、ポンプ室１４内に潤滑油が供給されるようになっている。この場合、ロータ１２の貫通孔１２ｄと軸受部１１ｂの連通溝１１ｆとが連通したとき、貫通孔１２ｄから連通溝１１ｆを介して潤滑油がポンプ室１４内に供給される。このように、カムシャフト２の給油路２ａからポンプ室１４内への潤滑油の供給が間欠的に行われるようになっている。

ケーシング１１ａには、図２、図３に示すように、圧縮空気吐出用の排出口１６が設けられている。排出口１６は、ケーシング１１ａの底壁部に形成されている。排出口１６は、略直線状に延びる長孔に形成されており、ロータ１２とケーシング１１ａとが最接近する位置Ｐ１の近傍から、ベーン１３の回転方向の後ろ側（下流側）に向けて延びている。つまり、排出口１６は、容積が減少傾向にあるポンプ室１４の側に設けられている。排出口１６を介してポンプ室１４内の圧縮空気が内燃機関１の内部に排出される。なお、図３の断面は、図２のＸ２−Ｘ２線で切断した断面を示している。

排出口１６には、図３に示すように、ポンプ室１４における圧縮空気の圧力（内圧）の増減に応じて開閉する開閉弁１７が取り付けられている。この開閉弁１７としては、例えば、リードバルブのように、ポンプ室１４の内圧に応じて撓むように開くものが用いられる。開閉弁１７は、図３に示すように、排出口１６を覆う薄い板ばね１７ａを備えている。板ばね１７ａの長手方向の一端側（図３では、右端側）は、ねじ止めによってケーシング１１ａの底壁部に固定されているが、長手方向の他端側（図３では、左端側）は、ケーシング１１ａに対し自由に動けるようになっている。

開閉弁１７の閉鎖状態では、図３に示すように、排出口１６を塞ぐように板ばね１７ａが真っ直ぐに伸びた姿勢になる。開閉弁１７の開放状態では、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、排出口１６を開くように板ばね１７ａが撓んだ姿勢になる。そして、排出口１６からポンプ室１４内の潤滑油混じりの圧縮空気が内燃機関１の内部に排出される。このように、排出口１６を常時開放せずに、開閉弁１７を設けて排出口１６を間欠的に開放することによって、ポンプ室１４の気密性ならびに潤滑油の密封性を高めて、ポンプ性能を向上させるとともに、ロータ１２の駆動トルクを軽減することが可能になる。

また、ケーシング１１ａには、図２に示すように、負圧取り出し用の吸入ポート１８が設けられている。吸入ポート１８は、ロータ１２を挟んで排出口１６とは反対側、具体的には、ロータ１２とケーシング１１ａとが最接近する位置Ｐ１よりも、ベーン１３の回転方向の前側（上流側）に設けられている。つまり、吸入ポート１８は、容積が増大傾向にあるポンプ室１４の側に設けられている。吸入ポート１８は、吸入通路１８ａを介して、負圧を必要とする機器（例えば、ブレーキブースタ）に接続されている。

この実施形態では、バキュームポンプ１０に、ケーシング１１ａの排出口１６から潤滑油を排出する排出タイミングを可変とする変更装置２０が備えられている。この変更装置２０は、排出口１６の開閉弁１７の開き側（付け根側とは反対側）の領域（以下では、単に開き側領域と言う。）１６ａの開口面積を可変とすることで、排出口１６から潤滑油を排出する排出タイミングを変更するように構成されている。以下、この実施形態の特徴部分について詳しく説明する。

図３に示すように、変更装置２０は、ピストン（移動部材）２１とスプリング２２と油圧室２３を備えている。油圧室２３は、ケーシング１１ａの底壁部の内部に形成されており、排出口１６の開き側領域１６ａの近傍に設けられている。

ピストン２１は、油圧室２３内に挿入されており、その一端部（図３では、右端部）２１ａが排出口１６の開き側領域１６ａ内へ出没するように配置されている。ピストン２１の他端部（図３では、左端部）は、油圧室２３内に配設されたスプリング２２に連結されている。スプリング２２の付勢力は、ピストン２１の一端部２１ａの排出口１６の開き側領域１６ａ内への突出量を減少させる方向（図３では、左方向）に作用している。言い換えれば、スプリング２２の付勢力は、排出口１６の開き側領域１６ａの開口面積を大きくする方向に作用している。

ピストン２１は、スプリング２２の付勢力と、油圧室２３の油圧とのバランスによってスライド移動する。これにより、ピストン２１の排出口１６の開き側領域１６ａ内への突出量が変更され、排出口１６の開き側領域１６ａの開口面積が変更されるようになっている。

油圧室２３は、油路２４を介して、例えば、内燃機関１に設けられた潤滑油供給手段に接続されている。油路２４の途中には、ＥＣＵ３０により制御される制御弁２５が介在されている。ＥＣＵ３０は、演算を行うＣＰＵ、演算結果などの各種の情報を記憶するＲＡＭ、バッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、各種の制御プログラムやマップを格納しているＲＯＭなどを備える。

ＥＣＵ３０には、内燃機関１の回転数（エンジン回転数）を検出する回転数センサ３１が接続されている。ＥＣＵ３０は、回転数センサ３１により検出された内燃機関１の回転数に基づいて制御弁２５を制御する。そして、制御弁２５の制御により、油圧室２３に供給する油圧を制御することで、ピストン２１がスライド移動する。

具体的に、油圧室２３の油圧を高くすると、例えば、図４（ａ）に示すように、ピストン２１がスプリング２２の付勢力に抗して右方にスライド移動する。これにより、ピストン２１の排出口１６の開き側領域１６ａ内への突出量が大きくなる。そして、その突出量が大きくなった分だけ、排出口１６の開き側領域１６ａが閉鎖され、この開き側領域１６ａの開口面積が小さくなる。

逆に、油圧室２３の油圧を低くすると、例えば、図４（ｂ）に示すように、ピストン２１がスプリング２２の付勢力によって左方にスライド移動する。これにより、ピストン２１の排出口１６の開き側領域１６ａ内への突出量が小さくなる。そして、その突出量が小さくなった分だけ、排出口１６の開き側領域１６ａが開放され、この開き側領域１６ａの開口面積が大きくなる。

この実施形態では、変更装置２０により、排出口１６の開き側領域１６ａの開口面積を低回転時と高回転時とで変更するようにしている。なお、ロータ１２の回転数は、内燃機関１が４サイクル機関の場合、内燃機関１の回転数（クランクシャフトの回転数）の２分の１になる。このため、この実施形態では、回転数センサ３１により検出される内燃機関１の回転数に基づいて、排出口１６の開き側領域１６ａの開口面積を変更するようにしている。図４（ａ）、（ｂ）は、同じ圧力において開閉弁１７が開く様子を示している。

具体的には、ＥＣＵ３０は、回転数センサ３１により検出される内燃機関１の回転数が、予め設定された閾値Ｎ１未満である低回転域では、制御弁２５を制御して油圧室２３に供給する油圧を高くする。すると、図４（ａ）に示すように、ピストン２１が右方に移動する。図４（ａ）では、ピストン２１が最大限右方に移動した状態を示している。

これにより、排出口１６の開き側領域１６ａの開口面積が小さくなる。このため、後述する高回転域の場合に比べ、ベーン１３の回転にともなってポンプ室１４の内圧が上昇しても、図４（ａ）に示すように、板ばね１７ａが撓みにくくなる。つまり、開閉弁１７が開きにくくなり、開閉弁１７が開き始めるタイミングが遅くなる。したがって、排出口１６から潤滑油が排出される排出タイミングが遅くなる。

このように、低回転域においては、排出口１６の開き側領域１６ａの開口面積を小さくすることで、排出口１６からの潤滑油の排出タイミングを遅らせることができるので、ポンプ室１４内で潤滑油が不足することを抑制できる。これにより、ベーン１３とケーシング１１ａとのクリアランスを確実にシールすることができ、気密漏れの発生を抑制できる。その結果、バキュームポンプ１０において、ロータ１２の駆動トルクを低減することができ、動力損失の低減を図ることができる。

一方、ＥＣＵ３０は、回転数センサ３１により検出される内燃機関１の回転数が、上記閾値Ｎ１以上である高回転域では、制御弁２５を制御して油圧室２３に供給する油圧を低くする。すると、図４（ｂ）に示すように、ピストン２１が左方に移動する。図４（ｂ）では、ピストン２１が最大限左方に移動した状態を示しており、この状態では、ピストン２１の排出口１６の開き側領域１６ａへの突出量が「０」になっている。

これにより、排出口１６の開き側領域１６ａの開口面積が大きくなる。このため、上述した低回転域の場合に比べ、ベーン１３の回転にともなってポンプ室１４の内圧が上昇すると、図４（ｂ）に示すように、板ばね１７ａが撓みやすくなる。つまり、開閉弁１７が開きやすくなり、開閉弁１７が開き始めるタイミングが早くなる。したがって、排出口１６から潤滑油が排出される排出タイミングが早くなる。

このように、高回転域においては、排出口１６の開き側領域１６ａの開口面積を大きくすることで、排出口１６からの潤滑油の排出タイミングを早めることができ、ポンプ室１４内の潤滑油を速やかに排出することができる。これにより、余剰の潤滑油の排出負荷が増大することを抑制でき、ポンプ１４室内の内圧が増大することを抑制できる。その結果、バキュームポンプ１０において、フリクションを低減することができ、動力損失の低減を図ることができる。

以上では、変更装置２０によりケーシング１１ａの排出口１６から潤滑油を排出する排出タイミングを２段階に変更する例を挙げたが、排出口１６からの潤滑油の排出タイミングを、３段階以上に変更する構成としてもよい。また、排出口１６からの潤滑油の排出タイミングを、内燃機関１の回転数に応じて連続的に変更する構成としてもよい。この場合、内燃機関１の回転数が高くなるほど、排出口１６からの潤滑油の排出タイミングを早くすればよい。具体的には、内燃機関１の回転数が高くなるほど、排出口１６の開き側領域１６ａの開口面積が大きくなるように、油圧室２３の油圧を制御すればよい。

なお、変更装置２０は、排出口１６の開き側領域１６ａの開口面積を変更可能なものであれば、上記以外の構成であってもよい。例えば、排出口１６の開き側領域１６ａを覆う遮蔽板を設け、この遮蔽板を回動（移動）させることで、排出口１６の開き側領域１６ａの開口面積を変更するようにしてもよい。また、ピストン２１等の移動部材を移動させる手段として、油圧以外の手段を用いてもよい。

−他の実施形態−
以上、本発明の実施形態について説明したが、ここに示した実施形態は一例であり、さまざまに変形することが可能である。

（１）上記実施形態では、内燃機関１の回転数に応じて排出口１６からの潤滑油の排出タイミングを変更する例を挙げたが、内燃機関１の回転数に応じて排出口１６からの潤滑油の排出量を変更することで、バキュームポンプ１０において、低回転域でも高回転域でも動力損失の低減を図ることも可能である。

例えば、上記実施形態の変更装置２０と略同様の構成の変更装置を設け、この変更装置により、内燃機関１の回転数に応じて排出口１６の開口面積を変更すればよい。具体的には、排出口１６の開口面積を、高回転域では、低回転域の場合に比べ大きくすればよい。この場合、上記実施形態とは異なり、排出口１６の開き側領域１６ａ以外の領域の開口面積を変更してもよい。

そして、低回転域において、排出口１６の開口面積を小さくすることで、排出口１６からの潤滑油の排出量を少なくすることができるので、ポンプ室１４内で潤滑油が不足することを抑制できる。これにより、バキュームポンプ１０において、ロータ１２の駆動トルクを低減することができ、動力損失の低減を図ることができる。

一方、高回転域において、排出口１６の開口面積を大きくすることで、排出口１６からの潤滑油の排出量を多くすることができ、ポンプ室１４内の潤滑油を速やかに排出することができる。これにより、バキュームポンプ１０において、フリクションを低減することができ、動力損失の低減を図ることができる。

なお、排出口１６からの潤滑油の排出量を、３段階以上に変更する構成としてもよい。また、排出口１６からの潤滑油の排出量を、内燃機関１の回転数に応じて連続的に変更する構成としてもよい。この場合、内燃機関１の回転数が高くなるほど、排出口１６の開口面積が大きくすればよい。また、変更装置は、排出口１６からの潤滑油の排出量を変更可能な構成であればいかなる構成であってもよい。例えば、ピストン以外の他の移動部材を用いて潤滑油の排出量を変更させてもよいし、油圧以外の他の手段を用いて潤滑油の排出量を変更させてもよい。

（２）また、内燃機関１の回転数に応じて排出口１６からの潤滑油の排出タイミングおよび排出量を変更することで、バキュームポンプ１０において、低回転域でも高回転域でも動力損失の低減を図ることも可能である。例えば、上記実施形態の変更装置２０によれば、排出口１６からの潤滑油の排出タイミングに加え、排出量も変更される。

詳細には、低回転域では、図４（ａ）に示すように、ピストン２１の排出口１６の開き側領域１６ａ内への突出量が大きくなり、排出口１６の開口面積が小さくなる。このため、図４（ｂ）に示す高回転域の場合に比べ、同じ圧力であっても、開閉弁１７の開き度合いが小さくなる。したがって、排出口１６からの潤滑油の排出量が少なくなる。

このように、低回転域において、排出口１６の開き側領域１６ａの開口面積を小さくすることで、排出口１６からの潤滑油の排出タイミングを遅く且つ排出量を少なくすることができるので、ポンプ室１４内で潤滑油が不足することを抑制できる。これにより、バキュームポンプ１０において、ロータ１２の駆動トルクを低減することができ、動力損失の低減を図ることができる。

一方、高回転域では、図４（ｂ）に示すように、ピストン２１の排出口１６の開き側領域１６ａ内への突出量が小さくなり、排出口１６の開口面積が大きくなる。このため、図４（ａ）に示す低回転域の場合に比べ、同じ圧力であっても、開閉弁１７の開き度合いが大きくなる。したがって、排出口１６からの潤滑油の排出量が多くなる。

このように、高回転域において、排出口１６の開き側領域１６ａの開口面積を大きくすることで、排出口１６からの潤滑油の排出タイミングを早く且つ排出量を多くすることができ、ポンプ室１４内の潤滑油を速やかに排出することができる。これにより、バキュームポンプ１０において、フリクションを低減することができ、動力損失の低減を図ることができる。

（３）以上の実施形態では、排出口１６からの潤滑油の排出タイミングまたは排出量を変更する例を挙げたが、ケーシング１１ａ内に吸入される潤滑油の吸入タイミングまたは吸入量を内燃機関１の回転数に応じて変更することによって、低回転域でも高回転域でも動力損失の低減を図ることも可能である。例えば、高回転域では、ケーシング１１ａ内に吸入される潤滑油の吸入タイミングを、低回転域の場合に比べ遅くすることによってポンプ室１４内に存在する潤滑油の量を少なくして、フリクションの低減を図ることが可能である。あるいは、高回転域では、ケーシング１１ａ内に吸入される潤滑油の吸入量を、低回転域の場合に比べ少なくすることによってポンプ室１４内に存在する潤滑油の量を少なくして、フリクションの低減を図ることも可能である。

（４）以上では、バキュームポンプ１０の駆動源として内燃機関１を利用した例を挙げたが、内燃機関１とは別の駆動源によりバキュームポンプ１０を駆動する構成としてもよい。本発明に係るバキュームポンプ１０の使用対象は、車両のブレーキブースタのみに限定されず、負圧が必要となる適宜の機械等とすることができる。

本発明は、ベーン式のバキュームポンプに利用することができる。詳細には、本発明は、低回転域でも、高回転域でも、動力損失の低減を図る技術として有用である。

１０ バキュームポンプ
１１ ハウジング
１１ａ ケーシング
１２ ロータ
１３ ベーン
１４ ポンプ室
１６ 排出口
１６ａ 開き側領域
１７ 開閉弁
２０ 変更装置
２１ ピストン
２３ 油圧室
３１ 回転数センサ

Claims (4)

1. 複数のポンプ室が内部に形成されるケーシングと、
   上記ケーシング内に偏心して設けられ、ベーンを摺動自在に保持するロータとを備え、
   上記ケーシング内には、給油路を介して潤滑油が供給される一方、ケーシング内からは、排出口を介して潤滑油が排出され、上記排出口には、排出される圧縮空気の圧力に応じてこの排出口を開閉する開閉弁が設けられたバキュームポンプであって、
   上記排出口からの潤滑油の排出タイミングおよび排出量の少なくとも一方を回転数に応じて可変とする変更機構を備え、
   上記変更機構は、高回転域では、低回転域の場合に比べ、排出タイミングを早く、排出量を多くするように構成されていることを特徴とするバキュームポンプ。
2. 請求項１に記載のバキュームポンプにおいて、
   上記変更機構は、上記排出口の開閉弁の開き側の領域の開口面積を、高回転域では、低回転域の場合に比べ大きくするように構成されていることを特徴とするバキュームポンプ。
3. 請求項１または請求項２に記載のバキュームポンプにおいて、
   上記変更機構は、油圧により上記排出口の開閉弁の開き側の領域内へ出没する移動部材を備え、高回転域では、低回転域の場合に比べ、上記移動部材の、上記排出口の開閉弁の開き側の領域内への突出量を小さくするように構成されていることを特徴とするバキュームポンプ。
4. 請求項１、請求項２、または請求項３に記載のバキュームポンプにおいて、
   上記開閉弁は、上記排出口を覆う板ばねを備えたリード弁として構成されていることを特徴とするバキュームポンプ。

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