JPH08319947A - ピストン式バキュームポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピストンロッド１０の軸受１１の油切れを防
止して、ポンプの寿命を延ばす。 【構成】 シリンダヘッド３１に取付けたオイル供給手
段２９に連結したパイプ状の部材３２Ａをロワーケーシ
ング２に嵌入する。部材３２Ａの孔に連通してオイル通
路３３をロワーケーシング２に形成し、オイル通路３３
の下流を軸受１１の中間部１１ａに明けた孔に連通す
る。ピストンロッド１０の外周に設けたオイル溜まりと
しての溝１０ａは、ピストンロッド１０の上死点で前記
軸受１１の中間部１１ａに明けた孔と対向し、オイル通
路３３からの潤滑油の圧送を受ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車等の車輛に装備さ
れ、エンジン等により駆動され機能するピストン式バキ
ュームポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のポンプとして、デイーゼルエン
ジンのブレーキブースタに用いるバキュームポンプがあ
る（例えば、特開平５−１０６５５６号公報）。

【０００３】このバキュームポンプは、作動ピストンの
上下に形成されたポンプ上室とポンプ下室とを有し、ピ
ストンの外周に設けた環状溝に嵌合したシール部材がピ
ストンとシリンダとの間の摺動部として機能する。そし
て車輛のエンジンによってこのポンプが駆動されるよう
に、前記ピストンのロッドの一端に設けたローラが、エ
ンジンに連動する円板カムによって駆動されて、作動ピ
ストンが上下動する。

【０００４】そして、円板カムの回転に追従してピスト
ンロッドが追従できるように、ピストンロッドを下方に
付勢する圧縮スプリングを設けて、ローラを円板カムに
押し付けていた。

【０００５】前記特開平５ー１０６５５６号公報に記載
されているバキュームポンプを図３〜図５に示す。１は
バキュームポンプで、ロワーケーシング２とアッパーケ
ーシング３とを備え、ロワーケーシング２の下部におい
てエンジンのシリンダヘッドカバー４に固定されてい
る。

【０００６】５はロワーケーシング２に固定された円筒
形のシリンダ、６はシリンダ５内を上下動するピストン
で、その外周に設けた環状溝７にはＯリング８とテフロ
ンのピストンリング９が嵌合されている。Ｏリング８は
その弾力でピストンリング９をシリンダ５の内周面に押
圧するとともに、温度変化によるピストンリング９の寸
法変化を吸収する。

【０００７】ピストン６の下面中央部は上方にへこんだ
形状で、ピストン６の中央部の厚みを強度的に必要最小
限の厚みとすることで、ピストン６の質量を軽減してい
る。１０はピストンロッドで、ロワーケーシング２に設
けた軸受１１により上下に摺動可能に軸承され、その上
端はピストン６の中央に固着されている。

【０００８】１２はピストンロッド１０に嵌合するよう
にロワーケーシング２に設けられたテフロンのシールリ
ングで、特に図４、５に拡大図示するように、その内周
４箇所にオイル通路１２ａが形成されている。

【０００９】１３はシールリング１２の周りに設けたＯ
リングで、その弾力によってシールリング１２をピスト
ンロッド１０の外周に押圧するとともに温度変化による
シールリング１２の寸法変化を吸収する。

【００１０】１４と１５はそれぞれピストン６の上下に
形成されたポンプ上室とポンプ下室、１６はロワーケー
シング２に固定したパイプで、図示されてないブレーキ
ブースタに連通される。

【００１１】ポンプ下室１５の底面中央部を形成するロ
ワーケーシング２の部分は上方にふくらんだ形状に形成
され、このふくらんだ部分の中央に、前記シールリング
１２やＯリング１３等のシール部材を保持する軸シール
保持部が形成されている。

【００１２】１７、１８は吸入弁で、夫々パイプ１６と
ポンプ上室１４との間と、パイプ１６とポンプ下室１５
との間に配設されている。ポンプ上室１４とポンプ下室
１５は、夫々吐出弁１９、２０を経てシリンダヘッドカ
バー４内の空間に連通している。

【００１３】２１はピストンロッド１０の下端部に固定
されたピン、２２はピン２１に回動可能に嵌合された小
径ローラ、２３は小径ローラ２２の外周に嵌合する大径
ローラで、該大径ローラ２３はエンジンのカムシャフト
に形成された円板カム２５に当接している。２５ａはカ
ムシャフトの軸心を示す。

【００１４】２６はピストンロッド１０の下端近くに形
成されたフランジ、２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃはフランジ
２６とロワーケーシング２との間に配設された圧縮コイ
ルスプリングで、ピストンロッド１０を下方に付勢して
大径ローラ２３をカム２５に押圧当接している。

【００１５】このように構成された大径ローラ２３は、
カム２５に従動するポンプ駆動部として機能する。２４
は軸受１１の下方に位置する軸受開口部、２８はフラン
ジ２６に設けた連通孔である。２９はオイル供給手段
で、軸受開口部２４とポンプ駆動部である大径ローラ２
３の外周面へ潤滑油を供給するオイルノズル２９ａと２
９ｂを有する。

【００１６】オイル供給手段としてのオイルノズル２９
ａから噴出する潤滑油は、フランジ２６の連通孔２８を
通過し、直接軸受開口部２４に達し、さらに軸受１１と
ピストンロッド１０の隙間を通り、オイル通路１２ａを
経てポンプ下室１５へ吸入される。

【００１７】上記バキュームポンプで、エンジンに連動
して円板カム２５が矢印で示す反時計方向に回転する
と、円板カム２５がポンプ駆動部である大径ローラ２３
を駆動して、ピストンロッド１０とピストン６を上下動
させる。

【００１８】ピストン６が上昇すると、ポンプ上室１４
内の空気が吐出弁１９を経てシリンダヘッドカバー４内
の空間に吐出され、ポンプ下室１５には図示されてない
ブレーキブースタからパイプ１６、吸入弁１８を経て空
気が吸入される。同時に、オイル供給手段としてのオイ
ルノズル２９ａから連通孔２８を通って直接軸受開口部
２４に供給された潤滑油が、ポンプ下室１５の負圧によ
って、軸受１１とピストンロッド１０との隙間、及びオ
イル通路１２ａを経てポンプ下室１５内に吸入され、ポ
ンプ下室１５内に拡散する。

【００１９】ピストン６が上下に往復動を繰り返すこと
により、ポンプ下室１５内に潤滑油が流入し、ピストン
リング９とシリンダ５との摺動面に付着し、潤滑状態を
維持する。

【００２０】ピストン６の下降時には、ポンプ下室１５
内の空気は吐出弁２０を経てヘッドカバー４内の空間へ
吐出され、ポンプ上室１４には、ブレーキブースタから
パイプ１６と吸入弁１７を経て空気が吸入される。又、
ポンプ下室１５側のシリンダ５とピストンリング９付近
に付着した潤滑油は、ポンプ上室１４の負圧によりポン
プ下室１５からポンプ上室１４側へ流入し、ポンプ上室
１４内に拡散する。

【００２１】そしてピストン６が往復動を繰り返すこと
により、さらにポンプ上室１４に潤滑油が流入して、ピ
ストンリング９とシリンダ５の摺動面に付着し、潤滑状
態を維持する。このようにして、ピストン摺動面の潤滑
が行なわれる。

【００２２】ポンプ下室１５に連通するオイル通路１２
ａは流入する潤滑油が付着して、このオイル通路１２ａ
からポンプ下室１５への不要な空気の吸い込みを防止す
る。また、フランジ２６におけるピストンロッド１０の
根元部に付着した異物は、潤滑油と共に連通孔２８から
外部へ自然落下して排出される。

【００２３】前記特開平５−１０６５５６号公報記載の
バキュームポンプは本願出願人が提案したものである
が、出願人はその後、図６、図７に示す形状のバキュー
ムポンプ１を生産してきた。

【００２４】図６、図７に示すバキュームポンプの構成
は基本的に図３、図４及び図５で説明したバキュームポ
ンプと同じであるが、パイプ１６、吸入弁１７、１８及
び吐出弁１９、２０は図示を省略していて、示されてい
ない。

【００２５】また、断面を見る方向が、カムシャフトの
軸心２５ａに対し、逆方向から見ているので、見かけ
上、円板カム２５の回転方向が逆の時計方向となってい
る。同様にオイル供給手段２９は図６ではローラ２２、
２３の左下に配設されたかたちに画かれている。

【００２６】そして、ロワーケーシング２の軸受１１を
保持しているほぼ円筒の部分は、図７で符号２ａで示す
ように、下方にいく程小径となるわずかのテーパとなっ
ており、かつ符号２ｂで示す下端部は断面がＲの凸形と
なっている。

【００２７】図６、図７で、３０はオイルノズル２９ａ
から吐出されて、軸受開口部２４に向かって空間を飛ぶ
潤滑油を示すが、この潤滑油３０は前記ロワーケーシン
グ２の下端部２ｂに当たって、その大部分が図７で符号
３０ａで示すようにテーパ部２ａの外周方向に飛散し、
一部分だけが符号３０ｂで示すように軸受１１の下端と
ピストンロッド１０との隙間（クリアランス）に向かう
ように、ロワーケーシング２の円筒部下端面に沿って水
平に流れる。

【００２８】そして、潤滑油３０ｂのうちのその一部分
がバキュームポンプ１の下室１５の負圧によって、軸受
１１とロッド１０の隙間に吸入されて、摺動部を潤滑す
る。３１はシリンダヘッドである。

【００２９】３２は上端をロワーケーシング２に圧入固
定した円柱形の棒で、下端がロワーケーシング２から垂
下して、フランジ２６より下方まで延びている。そして
フランジ２６の外周の１箇所に設けた切欠２６ａの間を
通って下方に延びている。こうすることで、棒３２と切
欠２６ａが係合して、棒３２がフランジ２６つまりピス
トンロッド１０の回動を制限する回り止めピンとして作
用する。

【００３０】そのため、大径ローラ２３と円板カム２５
の相対的な姿勢が保持される。即ち、大径ローラ２３と
円板カム２５の両軸心の平行関係が維持され、円板カム
２５の外周カム面と大径ローラ２３の外周面の係合関係
が良好に維持される。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の技術では、
オイルノズル２９ａから吐出された潤滑油３０は、ロワ
ーケーシング２の断面Ｒの凸形部分２ｂに当たって、そ
のうちの大部分３０ａが軸受１１等の摺動部の潤滑には
役立たない方向に飛散してしまうばかりでなく、軸受１
１とピストンロッド１０の隙間に入った潤滑油は、ポン
プ室の負圧で上方に吸引されてポンプ下室１５に移動す
るため、特に軸受１１とピストンロッド１０の摺動部の
油膜切れが生じて、この摺動部の摩耗が大きく、バキュ
ームポンプの耐久性を損なうという問題点があった。

【００３２】そこで本発明は軸受１１とピストンロッド
１０の隙間の油膜切れを防止して、かかる問題を解消で
きるピストン式バキュームポンプを提供することを目的
とする。

【００３３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１のピストン式バキュームポンプは、軸受
（１１）とピストンロッド（１０）との隙間に給油され
た潤滑油を、ピストン（６）の往復運動で発生した負圧
によりポンプ室（１５、１４）に吸引してピストン
（６）とシリンダ（５）の摺動部分の潤滑を行うピスト
ン式バキュームポンプにおいて、オイル供給手段（２
９）から軸受（１１）の長手方向中間部（１１ａ）に潤
滑油を直接供給するオイル通路（３３）を設けたことを
特徴とするものである。

【００３４】この発明では、オイル供給手段（２９）か
らオイル通路（３３）を通じて軸受（１１）の長手方向
中間部（１１ａ）に潤滑油が供給され、この長手方向中
間部（１１ａ）から軸受（１１）の両端方向に向かって
潤滑油が分流し、軸受（１１）とピストンロッド（１
０）との間の全部の隙間に油膜を形成する。

【００３５】請求項２の発明は、請求項１記載のピスト
ン式バキュームポンプにおいて、軸受（１１）の前記長
手方向中間部（１１ａ）に対向するピストンロッド（１
０）の外周に、ピストンロッド（１０）の外周を取り巻
く溝（１０ａ）を形成してオイル溜まりとしたことを特
徴とするものである。

【００３６】この発明では、請求項１記載のピストン式
バキュームポンプの作用に加えて、溝（１０ａ）がオイ
ル溜まりとして働く。請求項３の発明は、請求項２記載
のピストン式バキュームポンプにおいて、ピストンロッ
ド（１０）の上死点又は下死点の位置において、軸受
（１１）の前記長手方向中間部（１１ａ）に前記溝（１
０ａ）が対向することを特徴とするものである。

【００３７】この発明では、ピストンロッド（１０）の
上死点又は下死点の位置で溝（１０ａ）に給油が行われ
るので、オイル通路（３３）の流体抵抗の悪影響を受け
ることが少なく、溝（１０ａ）に十分のオイルを溜める
ことができる。

【００３８】請求項４の発明は、請求項１に記載のピス
トン式バキュームポンプにおいて、軸受（１１）の前記
長手方向中間部（１１ａ）のロワーボデー（２）側にオ
イル溜り（３４）を形成したことを特徴とするものであ
る。

【００３９】この発明では、オイル溜まり（３４）への
給油量がピストンロッドの上下動によって変化しない。
請求項５の発明は、請求項１〜４の何れかに記載のピス
トン式バキュームポンプにおいて、オイル通路を構成す
る部材（３２Ａ）が、ピストンロッド（１０）のフラン
ジ（２６）に係合して、ピストンロッドの回り止めを兼
ねていることを特徴とするものである。

【００４０】この発明では、オイル通路を構成する部材
（３２Ａ）がピストンロッド（１０）の回り止めを兼ね
ているので、コンパクトに構成することができる。

【００４１】

【実施例】図１は本発明の第１実施例で、図６の従来技
術と同じ機能を果たす部分（要素）については、図６と
同じ符号を付けて、その説明を省略する。

【００４２】この第１実施例は図６と図７で説明した従
来技術と比較して、軸受１１とピストンロッド１０との
摺動部への潤滑油の給油系統が異なる。図１の第１実施
例で、２９はシリンダヘッド３１に取付られたオイル供
給手段で、オイルノズル２９ｂから吐出した潤滑油をポ
ンプ駆動部である大径ローラ２３の外周面へ供給する。

【００４３】オイル供給手段２９の残余の潤滑油は、パ
イプ状のオイル通路の一部を構成する部材３２Ａと、ロ
ワーケーシング２に設けたオイル通路３３を通過して、
軸受１１の長手方向（図示上下方向）中間部１１ａに明
けた孔から、ピストンロッド１０の環状溝１０ａに強制
的に圧送給油される。

【００４４】図の状態は、ピストン６が上死点にあると
きを示し、このようにピストン６とピストンロッド１０
が上死点位置にあるときに、ちょうど環状溝１０ａが軸
受１１の長手方向中間部１１ａに明けた孔に対向するよ
うに溝１０ａを設けている。

【００４５】こうして溝１０ａは一種のオイル溜まりと
して機能する。なお、このように上死点位置で環状溝１
０ａが軸受１１の長手方向中間部１１ａに明けた孔と対
向するように相対位置を定めておくと、最も移動速度が
遅い上死点位置でオイル通路３３からオイル溜りとして
の環状溝１０ａに給油が行われるので、オイル通路３３
の通路断面積が小さくても、溝１０ａに上死点の都度、
十分の潤滑油を満たすことができる。

【００４６】溝１０ａに満たされた潤滑油は、溝１０ａ
から軸受の上下両方向に向かって流れ、軸受１１とピス
トンロッド１０の隙間に油膜を形成する。尚、図１の第
１実施例では、ピストンロッド１０の下死点位置で溝１
０ａが中間部１１ａの孔と対向するようにしたが、ピス
トンロッド１０の上死点位置で両者が対向するようにし
ても、ピストンロッドの速度が零の時点でオイル溜まり
としての溝１０ａに給油が行われる利点は同じである。
但しこの場合は、１０ａの位置を図で下の方にずらす必
要があって、オイル通路３３の下流部分の形成加工の面
で第１実施例よりも不利な面が生じる。

【００４７】図２は本発明の第２実施例で、オイル溜ま
りとしての環状溝を、ピストンロッド１０の周りロワー
ケーシング２に形成した点が異なっている。環状溝を符
号３４で示すが、こうするために、軸受１１を、上部１
１Ａと下部１１Ｂとに２分し、両者の間に環状溝３４を
形成して、オイル通路３３と連通した。

【００４８】この第２実施例では、ピストンロッド１０
の上下動により、オイル溜まりとしての溝とオイル通路
との関係が変化しない点が第１実施例と相違する。な
お、両実施例とも、部材３２Ａが、フランジ２６の外周
の切欠２６ａと係合して、ピストンロッド１０の回り止
めの作用をしているため、部材３２Ａを従来技術の図６
における回り止め３２の位置に配置することで、オイル
通路用の部材３２Ａを新たに設けても全体をコンパクト
にまとめている。

【００４９】

【発明の効果】本発明のピストン式バキュームポンプは
上述のように構成されているので、軸受とピストンロッ
ドの摺動部に強制的に潤滑油を圧送給油できるため、軸
受部のオイル量が増大し、潤滑状態が良好に改善され、
オイル切れが生じにくくなる。そのため、バキュームポ
ンプの信頼性が向上し、耐久性が延びる等の効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の縦断面図である。

【図２】本発明の第２実施例の縦断面図である。

【図３】従来技術の縦断面図である。

【図４】図３の一部分を拡大した図である。

【図５】図４のシールリングの横断面図である。

【図６】別の従来技術の縦断面図である。

【図７】図６の一部分を拡大した図である。

【符号の説明】

１…ピストン式バキュームポンプ ２…ロワーケーシング ５…シリンダ ６…ピストン １０…ピストンロッド １０ａ…溝 １１…軸受 １１ａ…中間部 １４…ポンプ上室（ポンプ室） １５…ポンプ下室（ポンプ室） ２６…フランジ ２９…オイル供給手段 ３２Ａ…部材 ３３…オイル通路 ３４…オイル溜り

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸受とピストンロッドとの隙間に給油さ
   れた潤滑油を、ピストンの往復運動で発生した負圧によ
   りポンプ室に吸引してピストンとシリンダの摺動部分の
   潤滑を行うピストン式バキュームポンプにおいて、 オイル供給手段から軸受の長手方向中間部に潤滑油を直
   接供給するオイル通路を設けたことを特徴とするピスト
   ン式バキュームポンプ。
2. 【請求項２】 軸受の前記長手方向中間部に対向するピ
   ストンロッドの外周に、ピストンロッドの外周を取り巻
   く溝を形成してオイル溜まりとしたことを特徴とする請
   求項１記載のピストン式バキュームポンプ。
3. 【請求項３】 ピストンロッドの上死点又は下死点の位
   置において、軸受の前記長手方向中間部に前記溝が対向
   することを特徴とする請求項２記載のピストン式バキュ
   ームポンプ。
4. 【請求項４】 軸受の前記長手方向中間部のロワーボデ
   ー側にオイル溜りを形成したことを特徴とする請求項１
   記載のピストン式バキュームポンプ。
5. 【請求項５】 オイル通路を構成する部材が、ピストン
   ロッドのフランジに係合して、ピストンロッドの回り止
   めを兼ねていることを特徴とする請求項１〜４の何れか
   に記載のピストン式バキュームポンプ。