JPH08232871A - 車両用バキュームポンプのオイルシール機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オイル漏れ防止の万全を図る。 【構成】 ポンプケーシング１の軸孔１Ａと、該軸孔１
Ａをポンプケーシング１内外に貫通すると共にポンプケ
ーシング１内の端部にロータ５を備えた伝動軸４との間
にシール材を配設した車両用バキュームポンプのオイル
シール機構３０において、前記シール材を、前記伝動軸
４に間隔をおいて配設した第１のシール材３１及び第２
のシール材３２とし、前記ポンプケーシング１に、前記
第１のシール材３１と第２のシール材３２との間に連通
するドレンポート３６を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用バキュームポン
プのオイルシール機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にディーゼルエンジン車では、ブレ
ーキの倍力装置の負圧発生源としてバキュームポンプが
用いられている（特開平１−１６４６７０号公報参
照）。

【０００３】図４は従来のベーン式バキュームポンプの
シール機構の構成を示す。このポンプでは、ケーシング
１内に、ベーン３を備えたロータ５が収容されている。
ロータ５は、伝動軸４にスプライン６で結合され、伝動
軸４がケーシング１の軸孔１Ａから、軸受７とシール機
構８を介して外部に導出されている。そして、伝動軸４
を回すことでロータ５が回転し、ベーン３がケーシング
１内を内接しながら回ることで負圧を発生するようにな
っている。なお、従来のシール機構では、シール材８が
１個だけ、軸孔１Ａの内周に嵌合固定されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の車
両用のポンプでは、潤滑、気密性保持、冷却等を目的と
してケーシング１内に供給するオイルを、エンジンオイ
ルと共用しているため、エンジンオイル中に含まれるカ
ーボン粒子によって、シール材８と軸４の摺接部に摩耗
が生じやすいという問題があった。特に、金属でできて
いる伝動軸４側の摩耗が意外に大きく、この摩擦によっ
てオイルがシール面から漏れ、漏れたオイルが、伝動軸
４を伝わって例えばエンジンルーム内に飛散する恐れが
あった。

【０００５】一方、シールの信頼性を高めるためには、
シール材８を複数設けるとよいが、シール材８の摺接箇
所（シール面）６ｂを大きく確保しなければならず、軸
４に対するスプライン６の切り始め部分６ａを考慮する
と軸方向の寸法が著しく大きくなってしまうという問題
もあった。

【０００６】本発明は、上記事情を考慮し、軸孔から伝
動軸を伝わってエンジンルーム内へオイルが飛散する可
能性を大幅に減少することができ、またポンプのコンパ
クト化が図れる車両用バキュームポンプのオイルシール
機構を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ポン
プケーシングの軸孔と、該軸孔をポンプケーシング内外
に貫通すると共にポンプケーシング内の端部にロータを
備えた伝動軸との間にシール材を配設した車両用バキュ
ームポンプのオイルシール機構において、前記シール材
を、前記伝動軸に間隔をおいて配設した第１のシール材
及び第２のシール材とし、前記ポンプケーシングに、前
記第１のシール材と第２のシール材との間に連通するド
レンポートを設けたことを特徴とする。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１記載の車両用
バキュームポンプのオイルシール機構であって、前記第
１のシール材を第２のシール材よりもロータ側に配置
し、前記第１のシール材に対応する位置の前記伝動軸の
外周に、少なくとも外周が伝動軸よりも硬質化されたス
リーブを液密的に嵌合し、このスリーブの外周に第１の
シール材の内周摺接部を密着させたことを特徴とする。

【０００９】請求項３の発明は、請求項２記載の車両用
バキュームポンプのオイルシール機構であって、前記第
１のシール材が前記ドレンポートの連通口を塞ぐ位置に
移動する手前で前記第１のシール材の内周摺接部が接す
る位置に、該内周摺接部との密着を解除するシール開放
部を設けたことを特徴とする。

【００１０】請求項４の発明は、請求項２または３記載
の車両用バキュームポンプのオイルシール機構であっ
て、前記ロータが前記伝動軸にスプライン結合され、且
つ伝動軸側のスプラインが前記スリーブとラップしてい
ることを特徴とする。

【００１１】

【作用】請求項１の発明では、ロータ側に位置する第１
のシール材のシール面がもし摩耗して、オイルが第２の
シール材側に漏れ出てきても、そのオイルはドレンポー
トに逃げる。

【００１２】請求項２の発明では、スリーブの硬質化し
た外周面に第１のシール材の内周摺接部を密着させたの
で、劣化オイルによる伝動軸側の摩耗が減少する。ま
た、スリーブ上にシール面を確保するので、その下側の
伝動軸に対して、シール材に近い位置からスプラインを
切り始めることができる。

【００１３】請求項３の発明では、オイルの圧力により
第１のシール材が第２のシール材側に押されて移動して
も、第１のシール材がドレンポートの連通口を塞ぐ手前
でオイルの正圧が抜け、第１のシール材がそれ以上動か
なくなる。そのとき、ドレンポートの連通口は第１のシ
ール材によって塞がれないので、第１のシール材を通過
したオイルは第２のシール材の手前で、ドレンポートに
逃げる。

【００１４】請求項４の発明では、スリーブとスプライ
ンをラップさせたので、第１のシール材の位置をロータ
側にできる限り近寄せることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を適用したベーン式
バキュームポンプを図面に基づいて説明する。

【００１６】図１はバキュームポンプの全体構成を示す
断面図、図２はその要部拡大図、図３は要部の寸法関係
を示す詳細図である。

【００１７】図１に示すように、このポンプでは、ケー
シング１内に、ベーン３を備えたロータ５が収容されて
いる。ロータ５は、伝動軸４にスプライン６で結合さ
れ、伝動軸４の一端がケーシング１の軸孔１Ａから、軸
受７とシール機構３０を介して外部に導出されている。
外部に導出された伝動軸４の一端部には、ベルト１１で
回転駆動されるプーリ１０が装着されている。また、ケ
ーシング１の側面開口はカバー９で塞がれ、カバー９内
の軸穴部に、伝動軸４の他端が軸受１７を介して支持さ
れている。

【００１８】カバー９には、ケーシング１内の特にロー
タ５にオイルを供給するための給油孔１９が穿設され、
給油孔１９の端部に設けた注油口１６から、給油孔１９
に対してエンジンオイルを供給できるようになってい
る。また、ケーシング１には、エアーの吸込口１４とエ
アー及びオイルの吐出口１３が設けられている。

【００１９】伝動軸４は、図２に示すようにシール機構
３０に対応する部分において、中径部４ｂ，４ｃと大径
部４ｄを有している。中径部４ｂ、４ｃはケーシング１
の内部側、大径部４ｄは外部側に形成されている。ロー
タ５を嵌合した部分４ａは、中径部４ｂ、４ｃと略同じ
径になっている。中径部４ｂ、４ｃにはＯリング溝４ｅ
が形成され、そのＯリング溝４ｅ内にＯリング４８が嵌
まっている。中径部４ｂ，４ｃは、このＯリング溝４ｅ
を境にして、両側に極めて僅かな寸法差が与えられてお
り、スプライン６側の部分４ｂより、大径部４ｄ側の部
分４ｃの方が若干径大になっている。

【００２０】中径部４ｂ、４ｃの外周には、スリーブ４
０が嵌合されている。スリーブ４０は、中径部４ｂ、４
ｃのうち、大径部４ｄ側の部分４ｃに圧入され、伝動軸
４と一体化されている。圧入部分の寸法は図２に示すＨ
１である。スリーブ４０と中径部４ｂ、４ｃの嵌合隙間
は、Ｏリング４８により液密に封じられている。スリー
ブ４０は、大径部４ｄと中径部４ｂ，４ｃの段差に相当
する肉厚を有し、大径部４ｄの端面４４に、自身の端面
を突き当てた状態で中径部４ｂ、４ｃに装着されてい
る。スリーブ４０は、外周面４２のみが表面硬化処理
（例えば硬質クロムメッキ）されている。スリーブ４０
の端面の内外周には面取部４３が設けられ、特に、大径
部４ｄ側の面取部４３と大径部４ｄの端面との間に、図
３に示すような環状凹溝部４５が確保されている。この
環状凹溝部４５は、後述するシール開放部となるところ
である。

【００２１】シール機構３０の主要素であるシール材と
しては、図１、図２に示すように第１のシール材３１及
び第２のシール材３２が設けられている。第１のシール
材３１及び第２のシール材３２は、ケーシング１の内部
側から外部側に向けてこの順に配列され、両者の間に所
定の間隔３４が保持されている。第１のシール材３１
は、前段側（ケーシング１の内部側）のシール材３１Ｂ
と後段側（同外部側）のシール材３１Ａの２段のシール
材からなる。

【００２２】そして、前段側シール材３１Ｂはスリーブ
と面接触するリップにより確実にシールする後段側シー
ル材３１Ａに対し、この後段側シール材３１Ａの負担を
小さくすると共に全体の軸方向寸法を小さくするため、
スリーブと線接触する小さなリップを有し、軸方向寸法
が後段側シール材３１Ａより小さく形成され、大きな粒
子を捕捉するように構成している。

【００２３】第１のシール材３１は、図２に示すよう
に、軸孔１Ａの奥端壁５１に突き当たるまで挿入され、
軸孔１Ａの内周面に嵌合されている。そして、第１のシ
ール材３１（前段側のシール材３１Ｂ及び後段側のシー
ル材３１Ａ）のリップ部３１ｐ_B ，３１Ｐ_A は、スリー
ブ４０の外周面４２に密着している。また、第２のシー
ル材３２は軸孔１Ａ内の所定位置に嵌合固定されてお
り、そのリップ部３２ｐが、伝動軸４の大径部４ｄの外
周面に直接密着している。

【００２４】そして第２のシール材３２は、その内外側
共大気にさらされた状態であるため、リップ部３２ｐは
大径部４ｄに対し軸方向に離れた２ヶ所で接触し、その
間にグリースを保持する凹部を有しており、このグリー
スによりリップ部３２ｐの大径部４ｄとの接触部の摩擦
を防止する様にしている。

【００２５】前述のように、第１のシール材３１と第２
のシール材３２は間隔３４をおいて配設されており、両
者の間に、スリーブ４０の端部が位置すると共に、ケー
シング１に形成されたドレンポート３６の連通口３６ａ
が開口している。この場合、連通口３６ａの位置は、ス
リーブ４０の端部に確保した環状凹溝部（シール開放
部）４５の位置との関係で次のように設定されている。
すなわち、第１のシール材３１のうち後段側のシール材
３１Ａが、連通口３６ａを塞ぐ位置に移動する手前で，
シール材３１Ａのリップ部３１ｐが環状凹溝部４５に位
置するようになっている。

【００２６】言い換えると、シール材３１Ａがケーシン
グ１内部のオイルの圧力に押されて移動し、そのリップ
部３１ｐが環状凹溝部４５に達した時点で、なおシール
材３１が連通口３６ａを完全に塞がないように、シール
材３１の端部から連通口３６ａの端部までの寸法Ｓ２
と、リップ部３１ｐから環状凹溝部４５までの寸法Ｓ１
とが、次の関係に設定されている。

【００２７】Ｓ２＝Ｓ１＋（１ｍｍ〜２ｍｍ） なお、前記ドレンポート３６の端部はそのまま開放して
おいてもよいが、接続管３６ｄを設けて、チューブ３７
を連結することにより、オイルをエンジンルーム下方の
特定個所やオイルパンに導くようにしてもよい。

【００２８】次に作用を説明する。

【００２９】このポンプのシール機構３０では、伝動軸
４の外周にスリーブ４０を嵌合し、スリーブ４０の硬質
化した外周面４２に第１のシール材３１（シール材３１
Ａ，３１Ｂ）のリップ部３１ｐを密着させたので、劣化
オイルによる伝動軸４側（実際はスリーブ４０）の摩耗
が減少し、オイル漏れの可能性が低減する。

【００３０】この場合、第２のシール材３２に接する部
分は硬化処理していないが、第２のシール材３２側には
劣化オイルがほとんど回らないので、全く問題ない。ま
た、伝動軸４自体を硬化処理するわけでないから、硬化
処理するためのコストもあまりかからない。

【００３１】また、スリーブ４０上に第１のシール材３
１（シール材３１Ａ及びシール材３２）のリップ部３１
ｐの摺接する面（シール面）を確保するので、その下側
の伝動軸４に対して、シール材３１に近い位置から、ス
リーブ４０とラップした状態でスプライン６を切り始め
ることができる。図中６ａがスプラインの切り始め部分
であり、スリーブ４とのラップ寸法Ｈ２を大きくとるこ
とができる。従って、軸方向のコンパクト化を図ること
ができるようになる。

【００３２】また、第１のシール材３１によるシール面
がもし摩耗して、オイルが第２のシール材３２側に漏れ
出てきても、第１のシール材３１と第２のシール材３２
の間にはドレンポート３６が連通しているので、そのオ
イルをドレンポート３６に逃がし、特定箇所に導くこと
ができる。従って、伝動軸４の端部のプーリ１０側への
オイル漏れを確実に阻止することができ、エンジンルー
ム内へのオイルの飛散の問題を解消することができる。
また、ドレンポート３６からのオイルの排出状態によ
り、大事に至る前に事前にオイル漏れを検知することが
できる。

【００３３】さらに、オイルの圧力により、もし第１の
シール材３１（特にシール材３１Ａ）が第２のシール材
３２側に押されて移動しても、第１のシール材３１がド
レンポート３６の連通口３６ａを塞ぐ手前で、リップ部
３１ｐが環状凹溝部４５に至るので、ここでオイルの正
圧が抜ける。従って、第１のシール材３１がそれ以上動
かなくなる。そのとき、ドレンポート３６の連通口３６
ａは第１のシール材３１によって塞がれないので、第１
のシール材３１を通過したオイルは第２のシール材３２
の手前で、ドレンポート３６に逃げる。そのため、第１
のシール材３１が動いた場合でも、確実にドレンポート
３６に漏れオイルを逃がすことができ、オイル漏れ防止
の万全を図ることができる。

【００３４】なお、上記実施例では、第１のシール材３
１を後段側と前段側の２段のシール材３１Ａ、３１Ｂで
構成したが、１段だけにしてもよい。

【００３５】また、表面硬化処理によりスリーブ４０の
外周面のみを伝動軸４よりも硬くしたが、全体を表面硬
化処理してもよいし、硬化処理する代わりに、材質的に
硬いものを選んでもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、シール材を第１のシール材と第２のシール材の
２段とし、もし第１のシール材からオイルが漏れても、
ドレンポートに逃がすようにしたので、ドレンポートか
ら特定の場所にオイルを導いたり、オイル漏れの早期発
見を行ったりすることができ、第２のシール材からのオ
イル漏れ防止の万全を図ることができる。従って、伝動
軸を伝わってエンジンルーム内にオイルが飛散する等の
事態を未然に回避することができる。

【００３７】請求項２の発明によれば、劣化オイルによ
る伝動軸側の摩耗が減少するので、オイル漏れの可能性
を低減することができる。また、伝動軸自体を硬質化す
るのではないから、硬質化するためのコストもあまり増
えない。また、伝動軸に対するスプラインの切り始め位
置をシール材に近付けることができるので、軸方向のコ
ンパクト化が可能になる。

【００３８】請求項３の発明によれば、第１のシール材
が動いた場合も、確実にドレンポートに漏れオイルを逃
がすことができ、伝動軸の端部側へのオイル漏れ防止の
万全を図ることができる。

【００３９】請求項４の発明によれば、スリーブとスプ
ラインをラップさせたので、ロータの位置と第１のシー
ル材の位置を近寄せることができ、ポンプのコンパクト
化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のシール機構を備えたベーン
型バキュームポンプの断面図である。

【図２】本発明の一実施例のシール機構の拡大断面図で
ある。

【図３】本発明の一実施例の要部詳細図である。

【図４】従来例の断面図である。

【符号の説明】 １ ケーシング １Ａ 軸孔 ４ 伝動軸 ５ ロータ ６ スプライン ３０ シール機構 ３１ 第１のシール材 ３１ｐ リップ部（内周摺接部） ３２ 第２のシール材 ３６ ドレンポート ３６ａ 連通口 ４０ スリーブ ４２ 表面硬化処理した外周面 ４５ 環状凹溝部（シール開放部）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプケーシングの軸孔と、該軸孔をポ
   ンプケーシング内外に貫通すると共にポンプケーシング
   内の端部にロータを備えた伝動軸との間にシール材を配
   設した車両用バキュームポンプのオイルシール機構にお
   いて、 前記シール材を、前記伝動軸に間隔をおいて配設した第
   １のシール材及び第２のシール材とし、 前記ポンプケーシングに、前記第１のシール材と第２の
   シール材との間に連通するドレンポートを設けたことを
   特徴とする車両用バキュームポンプのオイルシール機
   構。
2. 【請求項２】 請求項１記載の車両用バキュームポンプ
   のオイルシール機構であって、 前記第１のシール材を第２のシール材よりも前記ロータ
   側に配置し、 前記第１のシール材に対応する位置の前記伝動軸の外周
   に、少なくとも外周が前記伝動軸よりも硬質化されたス
   リーブを液密的に嵌合し、 このスリーブの外周に前記第１のシール材の内周摺接部
   を密着させたことを特徴とする車両用バキュームポンプ
   のオイルシール機構。
3. 【請求項３】 請求項２記載の車両用バキュームポンプ
   のオイルシール機構であって、 前記第１のシール材が前記ドレンポートの連通口を塞ぐ
   位置に移動する手前で前記第１のシール材の内周摺接部
   が接する位置に、該内周摺接部との密着を解除するシー
   ル開放部を設けたことを特徴とする車両用バキュームポ
   ンプのオイルシール機構。
4. 【請求項４】 請求項２または３記載の車両用バキュー
   ムポンプのオイルシール機構であって、 前記ロータが前記伝動軸にスプライン結合され、且つ伝
   動軸側のスプラインが前記スリーブとラップしているこ
   とを特徴とする車両用バキュームポンプのオイルシール
   機構。