JPH08319951A - ピストン式バキュームポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポンプ内部の摺動部分の潤滑を良くして、ポ
ンプ寿命を延長する。 【構成】 オイル供給手段２９のオイルノズル２９ａか
ら吐出された潤滑油３０は、ロワーケーシング２の円錐
面上の凹み２ｄに当って、軸受１１の下端部１１ａに集
中する。この潤滑油３０はピストン６の上下往復運動に
よるポンプ負圧で軸受１１とピストンロッド１０の隙間
に吸引される。更にシールリング１２のオイル通路１２
ａを通ってポンプ下室１５とポンプ上室１４内に拡散す
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、ディーゼルエン
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
付勢する圧縮コイル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５−１０６５５６号公報に記載
されているバキュームポンプを図５〜図７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６、７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、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を円板カム２５に押圧当接している。

【００１５】この圧縮コイルスプリング２７Ａ、２７
Ｂ、２７Ｃは、ピストン６の質量を小さくした分、その
荷重が小さくしてある。このように構成された大径ロー
ラ２３は、円板カム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２３の外周面へ潤滑油を供給するオイルノ
ズル２９ａと２９ｂ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、ポンプロッド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を経てシリンダヘッドカバー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は流入する潤滑オイルが付着して、このオイル通路１
２ａ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。

【００２３】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。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
８、図９に示す形状のバキュームポンプ１を生産してき
た。

【００２４】図８、図９に示すバキュームポンプの構成
は、基本的に図５、図６及び図７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、１
８、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８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９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８、図９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に当って、その大部分が図９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
ロッド１０との隙間（クリアランス）に向うように、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１
１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】

【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、軸受
１１の下端付近を狙っているつもりであるが、実際に
は、ロワーケーシング２の断面Ｒの凸形部分２ｂに当っ
て、その大部分３０ａが摺動部の潤滑には役立たない方
向に飛散してしまうため、軸受１１とロッド１０との摺
動部等、バキュームポンプ内部の潤滑が十分でなく、油
切れによる摩耗が発生してポンプ寿命に悪影響を与える
という問題点があった。

【００３０】そこで、本発明はかかる問題点を解消して
信頼性の高い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。

【００３１】

【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、エンジ
ンに設けられたオイルノズル（２９ａ）から吐出された
潤滑油（３０）を、ピストン（６）の往復運動で発生し
た負圧によりピストンロッド（１０）とその軸受（１
１）との隙間から吸引してポンプ内部を潤滑するピスト
ン式バキュームポンプ（１）において、軸受（１１）を
保持するケーシング（２）の一部分であり、かつオイル
ノズル（２９ａ）から吐出された前記潤滑油（３０）が
当る部分（２ｄ）を凹形に形成したことを特徴とするも
のである。

【００３２】この発明では、オイルノズル（２９ａ）か
ら吐出された潤滑油（３０）が、ケーシング（２）の凹
形に形成された部分（２ｄ）の奥に入り込むように流れ
て、軸受（１１）の端部（１１ａ）に導かれる。

【００３３】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、凹形に形成した部分
（２ｄ）が上方に凹んだ円錐面であることを特徴とする
ものである。

【００３４】この発明では、オイルノズル（２９ａ）か
ら吐出された潤滑油（３０）がケーシング（２）の円錐
面（２ｄ）の内面に沿って流れて、軸受（１１）の端部
（１１ａ）に導かれる。

【００３５】請求項３の発明は、エンジンに設けられた
オイルノズル（２９ａ）から吐出された潤滑油（３０）
を、ピストン（６）の往復運動で発生した負圧によりピ
ストンロッド（１０）とその軸受（１１）との隙間から
吸引してポンプ内部を潤滑するピストン式バキュームポ
ンプ（１）において、軸受（１１）を保持するケーシン
グ（２）の一部であり、かつオイルノズル（２９ａ）か
ら吐出された前記潤滑油（３０）が当る部分（２ｅ）を
平面に形成したことを特徴とするものである。

【００３６】この発明では、オイルノズル（２９ａ）か
ら吐出された潤滑油（３０）が、ケーシング（２）の平
面（２ｅ）に当って向きを変え、その平面（２ｅ）に沿
って流れて軸受（１１）の端部（１１ａ）へ導かれる。

【００３７】

【実施例】図１と図２は本発明の第１実施例で、図１は
前記従来技術の図８の場合と同様に、パイプ、吸入弁及
び吐出弁の図示を省略してある。

【００３８】図１と図２において、１はピストン式バキ
ュームポンプ、２はロワーケーシング、３はアッパーケ
ーシングで、このバキュームポンプ１はロワーケーシン
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。

【００３９】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内を上下に往復動するピ
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。

【００４０】１０はピストンロッドで、ロワーケーシン
グ２に設けた円筒形の軸受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。１１ａは軸受１１の下端部である。

【００４１】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、前記従来技術の図６、図７で説明したように、
その内周４箇所にオイル通路１２ａが形成されている。

【００４２】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。

【００４３】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で、ポンプ上室１４
はそれぞれ図示されてない吸入弁と吐出弁とを介してブ
レーキブースタとシリンダヘッドカバー４内の空間に連
通している。また、ポンプ下室１５は、それぞれ図示さ
れてない別の吸入弁と吐出弁とを介してブレーキブース
タとシリンダヘッドカバー４内の空間に連通している。

【００４４】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に回勤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、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の外周カム面に当接している。
２５ａはカムシャフトの軸心を示す。

【００４５】２４は軸受１１の下方に位置する軸受開口
部、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、２７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、同心に配設
した２本の圧縮コイルスプリング２７Ａ、２７Ｂとから
なり、ピストンロッド１０を下方に付勢して大径ローラ
２３を円板カム２５の外周カム面に押圧当接している。

【００４６】このように構成された大径ローラ２３は、
円板カム２５に従動するポンプ駆動部として機能する。
２８はフランジ２６に設けた連通孔である。２９はシリ
ンダヘッド３１に設けたオイル供給手段で、軸受開口部
２４とポンプ駆動部である大径ローラ２３の外周面へ潤
滑油を供給するオイルノズル２９ａと２９ｂを有する。

【００４７】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。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。

【００４８】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。２ｃはロワーケーシング２の軸受保持部を構成する
円筒形部分で、この円筒形部分２ｃの下端を上方に凹ん
だ円錐面の部分２ｄに形成してある。

【００４９】従って、オイルノズル２９ａから斜め上方
の空間に吐出された潤滑油３０は、軸受開口部２４に向
かって飛しょうして、ロワーケーシング２の円筒形部分
２ｃの下端円錐面からなる凹形にくぼんだ部分２ｄに当
り、円錐面の内面に沿って、凹形に形成された部分２ｄ
の奥に入り込むように導かれて流れ、軸受１１の下端部
１１ａに集中する。

【００５０】そしてピストン６の往復上下動によるポン
プ下室１５の負圧により吸引されて、軸受１１とピスト
ンロッド１０の隙間に入り、更にオイル通路１２ａを通
って、ポンプ下室１５とポンプ上室１４内に拡散し、ピ
ストンリング９とシリンダ５の摺動部に付着する。

【００５１】こうして、潤滑油３０は、軸受１１とピス
トンロッド１０の摺動部、シールリング１２とピストン
ロッド１０の摺動部、及びピストンリング９とシリンダ
５の摺動部等、ポンプ１の内部を潤滑する。

【００５２】なお、この第１実施例では、軸受１１の下
端部１１ａは、ロワーケーシング２の円筒形部分２ｃの
下端に形成した円錐面からなるくぼみ部分２ｄの上端最
奥部に位置を合わせてある。こうすることで、円錐面２
ｄに沿って潤滑油３０が軸受１１の下端部１１ａに集中
し、効果的に軸受１１とピストンロッド１０との隙間に
吸引される。

【００５３】次に図３と図４に示す本発明の第２実施例
について説明する。この第２実施例は、ロワーケーシン
グ２の円筒形部分２ｃの下端部２ｅがピストンロッド１
０の軸心と直角な平面に形成され、この平面の位置にそ
ろえて軸受１１の下端部１１ａの長さ（位置）が設定さ
れている点が前記図１と図２で説明した第１実施例と異
なる。

【００５４】この第２実施例ではオイルノズル２９ａか
ら空間へ吐出した潤滑油３０は、軸受開口部２４に向か
って飛しょうし、平面２ｅに当って方向を変え、平面２
ｅに沿って軸受１１の下端部１１ａに流れ、軸受１１と
ピストンロッド１０との隙間へポンプ負圧によって吸引
されて、ポンプ内部を潤滑する。

【００５５】

【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、オイルノズルか
ら吐出して軸受開口部に向かって飛しょうする潤滑油
が、ロワーケーシングの円筒形部分の下端に形成された
凹形の部分や、平面に当って、軸受の下端部に導かれる
ので、ポンプ負圧によってポンプ内部の潤滑に活用され
る潤滑油の割合が多くなり、ポンプ摺動部の潤滑が改善
され、ポンプの寿命を延長することができる。

【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】図１の一部を拡大した図である。

【図３】本発明の第２実施例の縦断面図である。

【図４】図３の一部を拡大した図である。

【図５】従来技術の縦断面図である。

【図６】図５の一部を拡大した図である。

【図７】図６のシールリングの横断面図である。

【図８】従来技術の縦断面図である。

【図９】図８の一部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 ２ａ 円筒形部分 ２ｄ 凹んだ円錐面 ２ｅ 平面 ６ ピストン １０ ピストンロッド １１ 軸受 １１ａ 軸受１１の下端部 ２９ａ オイルノズル ３０ 潤滑油

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンに設けられたオイルノズルから
   吐出された潤滑油を、ピストンの往復運動で発生した負
   圧によりピストンロッドとその軸受との隙間から吸引し
   てポンプ内部を潤滑するピストン式バキュームポンプに
   おいて、 軸受を保持するケーシングの一部分であり、かつオイル
   ノズルから吐出された前記潤滑油が当る部分を凹形に形
   成し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】 凹形に形成した部分が上方に凹んだ円錐
   面であることを特徴とする請求項１に記載のピストン式
   バキュームポンプ。
3. 【請求項３】 エンジンに設けられたオイルノズルから
   吐出された潤滑油を、ピストンの往復運動で発生した負
   圧によりピストンロッドとその軸受との隙間から吸引し
   てポンプ内部を潤滑するピストン式バキュームポンプに
   おいて、 軸受を保持するケーシングの一部であり、かつオイルノ
   ズルから吐出された前記潤滑油が当る部分を平面に形成
   したことを特徴とするピストン式バキュームポンプ。