JPH09287556A - エアポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポンプ部作動時における圧力スイッチの誤作
動の発生を極力少なく抑えて、圧力スイッチの耐久性の
向上を実現し、例えば、車両のリヤディファレンシャル
ロックシステムに用いる際には、ディファレンシャルを
フリー状態からロック状態に円滑に移行させることがで
きるようにする。 【解決手段】 ポンプケース１０と、ポンプケース１０
内に収納されてモータ２の出力により作動するポンプ部
２０と、ポンプケース１０内にポンプ部２０と連通状態
で収納されてポンプ部２０で生じる圧力が所定圧力以上
となった段階でモータ２への電源供給を遮断する方向に
作動する圧力スイッチ３５を有する圧力スイッチ部３０
を備えたエアポンプ１において、ポンプ部２０と圧力ス
イッチ３５との間に、ポンプ部２０から圧力スイッチ部
３０に送給する空気量を絞るオリフィス３６を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、車両のリ
ヤディファレンシャルロックシステムにおいて、リヤデ
ィファレンシャル本体に内蔵したアクチュエータを作動
させるのに利用されるエアポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、上記したような車両のリ
ヤディファレンシャルロックシステムにおいて使用され
るエアポンプとしては、ポンプケースと、このポンプケ
ース内に収納されてモータの出力により作動するポンプ
部と、ポンプケースに形成された流路を介してポンプ部
と連通しかつポンプ部で生じる圧力が所定圧力以上とな
った段階でモータへの電源供給を遮断する方向に作動す
る圧力スイッチを具備した圧力スイッチ部を備えた構成
をなすものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来のエアポンプにあっては、ポンプ部で生じる圧力に比
して、圧力スイッチの作動圧力がかなり小さい場合、ポ
ンプ部を作動させるとき（リヤディファレンシャル本体
に内蔵したアクチュエータを作動させてディファレンシ
ャルをフリー状態からロック状態に移行させるとき）の
ポンプ部の脈動により、ポンプ部で生じる圧力が所定圧
力以下であるにもかかわらず、圧力スイッチが誤作動し
てモータへの電源供給を遮断してしまう可能性がないと
は言えず、このように圧力スイッチが誤作動すると、デ
ィファレンシャルをフリー状態からロック状態に円滑に
移行させることができないばかりか、モータが直流モー
タである場合には、モータの起動電流が圧力スイッチに
頻繁に流れることとなって、圧力スイッチの耐久性が著
しく低下してしまうという問題があり、この問題を解決
することが従来の課題となっていた。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、上記した従来の課題に着目し
てなされたもので、ポンプ部作動時における圧力スイッ
チの誤作動の発生を極力少なく抑えて、圧力スイッチの
耐久性の向上を実現し、例えば、車両のリヤディファレ
ンシャルロックシステムにおいて使用する場合には、デ
ィファレンシャルをフリー状態からロック状態に円滑に
移行させることができ、その結果、信頼性を高めること
が可能であるエアポンプを提供することを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係わ
る発明は、ポンプケースと、前記ポンプケース内に収納
されてモータの出力により作動するポンプ部と、前記ポ
ンプケース内にポンプ部と連通状態で収納されて前記ポ
ンプ部で生じる圧力が所定圧力以上となった段階で前記
モータへの電源供給を遮断する方向に作動する圧力スイ
ッチを有する圧力スイッチ部を備えたエアポンプにおい
て、前記ポンプ部と圧力スイッチとの間には、前記ポン
プ部から圧力スイッチ部に送給する空気量を絞るオリフ
ィスを設けた構成としたことを特徴としており、このよ
うなエアポンプの構成を前述した従来の課題を解決する
ための手段としている。

【０００６】また、本発明の請求項２に係わるエアポン
プにおいて、ポンプ部と連通する圧力スイッチ部はポン
プケースとは別体をなすスイッチ被覆体を有し、オリフ
ィスは前記スイッチ被覆体に設けてある構成としてい
る。

【０００７】さらに、本発明の請求項３に係わるエアポ
ンプにおいて、ポンプケースはポンプ部と圧力スイッチ
部とを連通する流路を有し、オリフィスは前記流路上に
設けてある構成としている。

【０００８】ここで、本発明の請求項２および３に係わ
るエアポンプにおいて、圧力スイッチ側に流入する空気
量を絞るオリフィスの口径は、流路の口径を３ｍｍとし
た場合、０．６ｍｍから０．８ｍｍとすることが望まし
く、より好ましくは、０．７ｍｍとすることが望まし
い。

【０００９】

【発明の作用】本発明の請求項１に係わるエアポンプで
は、ポンプ部で生じる圧力に比して、圧力スイッチの作
動圧力がかなり小さくても、ポンプ部を作動させた場合
には、オリフィスによりポンプ部から圧力スイッチ側に
送給する空気量が絞られるので、ポンプ部の脈動による
圧力スイッチの誤作動が生じにくくなり、すなわち、ポ
ンプ部で生じる圧力が所定圧力以下の段階でモータへの
電源供給を遮断してしまうようなことがほとんどなくな
り、その結果、圧力スイッチにモータの起動電流が頻繁
に流れなくなって、圧力スイッチの耐久性の向上が図ら
れ、例えば、このエアポンプを車両のリヤディファレン
シャルロックシステムにおいて使用する場合には、ポン
プ部を作動させると、ディファレンシャルがフリー状態
からロック状態に円滑に移行することとなって、信頼性
の向上が図られることとなる。

【００１０】また、本発明の請求項２に係わるエアポン
プでは、ポンプケースとは別体をなすスイッチ被覆体に
オリフィスを設けているので、オリフィスを形成する際
の孔開け作業が簡単なものとなり、一方、本発明の請求
項３に係わるエアポンプでは、ポンプ部と圧力スイッチ
部とを連通する流路上にオリフィスを設けていることか
ら、ポンプケースに対して圧力スイッチ部を着脱可能と
した場合、このエアポンプにおける圧力スイッチ部の転
用がなされることとなる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。

【００１２】図１ないし図３は本発明に係わるエアポン
プの一実施例を示すものであり、この実施例では、本発
明に係わるエアポンプが車両のリヤディファレンシャル
ロックシステムにおけるアクチュエータ駆動用のエアポ
ンプである場合を示す。

【００１３】車両のリヤディファレンシャルロックシス
テムは、図３に示すように、アクチュエータを内蔵した
リヤディファレンシャルロック部５０と、車両Ｃの運転
席に配置されるディファレンシャルロックスイッチ６
１，リヤディファレンシャルロック部５０に設けられる
ロック検出スイッチ６２，車両Ｃの後部に配置されるエ
アポンプ１およびコントロールユニット６３を具備した
電子制御部６０と、リヤディファレンシャルロック部５
０のアクチュエータと電子制御部６０のエアポンプ１と
を連通させるエア配管部７０とから主として構成されて
いる。

【００１４】リヤディファレンシャルロック部５０のア
クチュエータに空気を圧送するエアポンプ１は、図１お
よび２に示すように、略箱形をなすポンプケース１０
と、このポンプケース１０の底部（図示下部）に収納さ
れて側部に設けたモータ２の出力により作動するポンプ
部２０と、ポンプケース１０内でかつポンプ部２０の上
側に位置する圧力スイッチ部３０を備えており、圧力ス
イッチ部３０は、ポンプケース１０のポンプ部２０およ
び圧力スイッチ部３０の間に設けた隔壁１１とポンプケ
ース１０のキャップ１２側に設けたプリントベース１３
との間の空間に収納してあって、ポンプ部２０および圧
力スイッチ部３０は、隔壁１１に設けられてエア配管部
７０への連結部となる連結流路１４ａを有する流路１４
を介して連通している。

【００１５】ポンプ部２０は、略ダックビル状をなす逆
止バルブ３を介して流路１４と連通しさらにはリヤディ
ファレンシャルロック部５０のアクチュエータと連通す
るアクチュエータ側空間Ｓｎおよびポンプケース１１の
ポンプ部収納部分に設けた吸排気ダクト１５を介して大
気側に連通する大気側空間Ｓａの間に設けたダイヤフラ
ム２１と、このダイヤフラム２１の中心部分を表裏から
挟み込むプレート２２，２３とからなるポンプ可動部分
２４を備えており、ポンプ可動部分２４の中心には吸気
バルブ２５が設けてある。この場合、ダイヤフラム２１
はその周縁部分をポンプケース１０およびポンプカバー
１６との間に挟み込ませた状態で固定してあり、ポンプ
可動部分２４は、図示上側のプレート２２の中心に一体
で設けたコンロッド２２ａの先端部分をベアリング４を
介してモータ２の出力軸２ａに連結し、ベアリング４と
出力軸２ａとの間に偏心ブッシュ５を介在させることに
より、モータ２の出力で図２上下方向に往復動するよう
になっている。

【００１６】吸気バルブ２５は、一端がプレート２２の
下面中心で開口しかつ他端がコンロッド２２ａの下側部
分で開口する貫通孔２２ｂと、ダイヤフラム２１の中心
に設けられて貫通孔２２ｂの一端側を開閉する弁体２６
を備えており、プレート２３には、弁体逃げ部２３ａが
形成してあると共に、この弁体逃げ部２３ａとアクチュ
エータ側空間Ｓｎとの連通孔２３ｂが形成してある。

【００１７】一方、圧力スイッチ部３０は、中空状をな
すスイッチケース３１と、このスイッチケース３１の下
側開口にスイッチ用ダイヤフラム３２を介して装着され
かつ中心に下向き筒状部３３ａを有するスイッチカバー
３３（スイッチ被覆体）と、スイッチケース３１に上下
方向に摺動可能に収納されかつスイッチ用ダイヤフラム
３２から突出する先端（図示下端）に設けた棒状受圧部
３４ａをスイッチカバー３３における下向き筒状部３３
ａの空気流入路３３ｂに同じく上下方向に摺動可能に挿
入したピストン３４と、スイッチケース３１内に設けら
れてピストン３４に下向きの力を付与する圧縮コイルば
ね３７と、ピストン３４の上昇によりモータ２への電源
供給を遮断しかつピストン３４の下降によりモータ２へ
の電源供給を再開させる圧力スイッチ３５を備えてい
る。

【００１８】この圧力スイッチ部３０は、圧力スイッチ
３５の端子をプリントベース１３上の回路に電気的に接
続すると共に、スイッチカバー３３の下向き筒状部３３
ａを隔壁１１に形成した嵌合凹部１１ａにＯリング６を
介して嵌合することにより、プリントベース１３および
隔壁１１の間に固定するようにしてあって、スイッチカ
バー３３における下向き筒状部３３ａの空気流入路３３
ｂをポンプケース１０に設けた流路１４を介してリヤデ
ィファレンシャルロック部５０のアクチュエータおよび
アクチュエータ側空間Ｓｎに連通させており、ポンプ部
２０で生じる圧力が所定の圧力以上となった段階でピス
トン３４が上昇して圧力スイッチ３５を押圧し、これに
より、モータ２への電源供給を遮断するようになってい
る。

【００１９】この場合、スイッチカバー３３の下向き筒
状部３３ａの先端における空気流入路３３ｂの開口部分
を当該空気流入路３３ｂの口径よりも小さい口径とした
オリフィス３６として形成してあり、ポンプ部２０から
圧力スイッチ部３０に送給される空気量を絞るようにし
ている。

【００２０】また、このエアポンプ１は、隔壁１１とプ
リントベース１３との間に、圧力スイッチ部３０と並べ
てリリースバルブとしてのソレノイドバルブ４０を設け
ている。

【００２１】このソレノイドバルブ４０は、中空部分を
有するボビン４１と、このボビン４１に巻き付けたコイ
ル４２と、流路４３を中心に有しかつボビン４１の中空
部分の下端側に密着固定した弁座４４と、この弁座４４
に当接離間する図示上方向に付勢された弁体４５と、ボ
ビン４１の中空部分の上端側に形成した弁体摺動部４６
と、この弁体摺動部４６の長手方向に沿って設けた流路
４７と、から主として構成されており、このソレノイド
バルブ４０は、ボビン４１の上端をプリントベース１３
に形成した嵌合孔１３ａに嵌合すると共に、弁座４４の
下端を隔壁１１に形成した嵌合凹部１１ｂにＯリング６
を介して嵌合することにより、圧力スイッチ部３０と同
様にプリントベース１３および隔壁１１の間に固定する
ようにしてある。

【００２２】このソレノイドバルブ４０は、弁座４４側
の流路４３をポンプケース１０に設けた流路１４を介し
てリヤディファレンシャルロック部５０のアクチュエー
タおよびアクチュエータ側空間Ｓｎに連通させると共
に、弁体摺動部４６側の流路４７をポンプケース１１の
内部および吸排気ダクト１５を介して大気側に連通させ
ており、リヤディファレンシャルをフリー状態とする段
階において作動して、リヤディファレンシャルロック部
５０のアクチュエータに連通する流路１４を大気に開放
するものとなっている。

【００２３】このエアポンプ１では、ディファレンシャ
ルロックスイッチ６１を入れると、電子制御部６０のコ
ントロールユニット６３からの指令によりこのエアポン
プ１のモータ２が作動してポンプ部２０において吸引動
作が開始される。

【００２４】このとき、ソレノイドバルブ４０は閉塞状
態となっており、ポンプ部２０のポンプ可動部分２４が
上下往復動作を開始すると、吸排気ダクト１５を介して
吸引された空気が吸気バルブ２５を通して大気側空間Ｓ
ａからアクチュエータ側空間Ｓｎに送り込まれ、アクチ
ュエータ側空間Ｓｎに送給された空気は、流路１４，連
結流路１４ａおよびエア配管部７０を介してリヤディフ
ァレンシャルロック部５０のアクチュエータに圧送さ
れ、ディファレンシャルはフリー状態からロック状態に
移行することとなる。

【００２５】この間、流路１４を介して圧力スイッチ部
３０のスイッチカバー３３における下向き筒状部３３ａ
の空気流入路３３ｂにも空気が送給されており、ポンプ
部２０で生じる圧力が所定の圧力以上となった段階でピ
ストン３４が上昇して圧力スイッチ３５を押圧すること
によりモータ２への電源供給が遮断され、一方、圧力が
所定の圧力以下となった段階でピストン３４が下降して
モータ２への電源供給を再開させることから、ポンプ部
２０で生じる圧力は所定の大きさに維持されることとな
る。

【００２６】そして、ポンプ部２０が作動している間、
圧力スイッチ部３０のスイッチカバー３３における下向
き筒状部３３ａの空気流入路３３ｂに送給される空気量
は、オリフィス３６によって少なく絞られるので、ポン
プ部２０で生じる圧力と比べて圧力スイッチ３５の作動
圧力がかなり小さい場合であったとしても、ポンプ部２
０の脈動によるピストン３４の上下動が生じなくなって
圧力スイッチ３５に誤作動が発生しにくくなり、すなわ
ち、ポンプ部２０で生じる圧力が所定圧力以下の段階で
モータ２への電源供給を遮断してしまうようなことがな
くなり、したがって、圧力スイッチ３５にモータ２の起
動電流が頻繁に流れなくなって、圧力スイッチ３５の耐
久性の向上が図られ、加えて、ディファレンシャルがフ
リー状態からロック状態に円滑に移行することとなっ
て、信頼性の向上も図られることとなる。

【００２７】一方、ディファレンシャルロックスイッチ
６１を切ると、電子制御部６０のコントロールユニット
６３からの指令により、エアポンプ１のモータ２が停止
してポンプ部２０における吸引動作が停止すると共に、
ソレノイドバルブ４０が開放状態となってリヤディファ
レンシャルロック部５０のアクチュエータに連通する流
路１４を大気に開放することから、リヤディファレンシ
ャルのロック状態が解除されることとなる。

【００２８】このエアポンプ１では、ポンプケース１０
とは別体をなすスイッチカバー３３にオリフィス３６を
設けているので、このオリフィス３６を形成する際の孔
開け作業が簡単なものとなる。

【００２９】図４は本発明に係わるエアポンプの他の実
施例を示すものであり、この実施例においても、本発明
に係わるエアポンプが車両のリヤディファレンシャルロ
ックシステムにおけるアクチュエータ駆動用のエアポン
プである場合を示す。

【００３０】図４に部分的に示すように、この実施例に
おけるエアポンプ８１が先の実施例によるエアポンプ１
と異なるところは、オリフィス８６を流路１４上に設け
ている、すなわち、流路１４の圧力スイッチ部３０との
連通部分をオリフィス８６として形成した点にあり、他
の構成は先の実施例のエアポンプ１と同じである。

【００３１】このエアポンプ８１では、流路１４の圧力
スイッチ部３０との連通部分をオリフィス８６として形
成していることから、この実施例のように、ポンプケー
ス１０に対して圧力スイッチ部３０を着脱可能とした場
合、このエアポンプ８１における圧力スイッチ部３０の
転用がなされることとなる。

【００３２】なお、本発明に係わるエアポンプの詳細な
構成は、上記した実施例の構成に限定されるものではな
い。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係わるエアポンプでは、上記した構成としたから、ポ
ンプ部で生じる圧力と比べて圧力スイッチの作動圧力が
かなり小さい場合であったとしても、ポンプ部作動時の
脈動によって圧力スイッチが誤作動するのを阻止でき、
したがって、圧力スイッチにモータの起動電流が頻繁に
流れなくなることから、圧力スイッチの耐久性の向上を
実現できるうえ、例えば、このエアポンプを車両のリヤ
ディファレンシャルロックシステムに使用する場合に
は、ディファレンシャルをフリー状態からロック状態に
円滑に移行させることが可能となって、信頼性を向上さ
せることができるという非常に優れた効果がもたらされ
る。

【００３４】また、本発明の請求項２に係わるエアポン
プでは、上記した構成としたため、オリフィスを形成す
る際の孔開け作業を簡単に行うことができ、さらに、本
発明の請求項３に係わるエアポンプでは、上記した構成
としたことにより、ポンプケースに対して圧力スイッチ
部を着脱可能とした場合には、エアポンプにおける圧力
スイッチ部の転用が可能になるという非常に優れた効果
がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるエアポンプの一実施例を示す断
面説明図である。

【図２】図１に示したエアポンプの右方向からの断面説
明図である。

【図３】図１のエアポンプを備えたリヤディファレンシ
ャルロックシステムの車両における配置状態を説明する
斜視図である。

【図４】本発明に係わるエアポンプの他の実施例を示す
オリフィスの部分における拡大断面説明図である。

【符号の説明】

１，８１ エアポンプ ２ モータ １０ ポンプケース １４ 流路 ２０ ポンプ部 ３０ 圧力スイッチ部 ３３ スイッチカバー（スイッチ被覆体） ３５ 圧力スイッチ ３６，８６ オリフィス

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプケースと、前記ポンプケース内に
   収納されてモータの出力により作動するポンプ部と、前
   記ポンプケース内にポンプ部と連通状態で収納されて前
   記ポンプ部で生じる圧力が所定圧力以上となった段階で
   前記モータへの電源供給を遮断する方向に作動する圧力
   スイッチを有する圧力スイッチ部を備えたエアポンプに
   おいて、前記ポンプ部と圧力スイッチとの間には、前記
   ポンプ部から圧力スイッチ部に送給する空気量を絞るオ
   リフィスを設けたことを特徴とするエアポンプ。
2. 【請求項２】 ポンプ部と連通する圧力スイッチ部はポ
   ンプケースとは別体をなすスイッチ被覆体を有し、オリ
   フィスは前記スイッチ被覆体に設けてある請求項１に記
   載のエアポンプ。
3. 【請求項３】 ポンプケースはポンプ部と圧力スイッチ
   部とを連通する流路を有し、オリフィスは前記流路上に
   設けてある請求項１に記載のエアポンプ。