JPH1162864A - 自動車用真空ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生産コストの低廉化並びに重量軽減を図りつ
つ、騒音の低減、並びに耐久性の向上を有効に図れる構
造を実現する。 【解決手段】 回転軸１５の内側に、一端を給油ポンプ
に通じさせ、他端を基板１ａに形成した通孔１２の内周
面に開口させた第一給油通路２０を設ける。この通孔１
２の内周面には、凹溝２１を円周方向に関して不連続に
形成し、構成各部材同士の互いに摺動する部分に連通さ
せる。上記回転軸１５の回転に伴って、上記第一給油通
路２０の他端と上記凹溝２１とが間欠的に連通する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明に係る自動車用真空ポ
ンプは、自動車の走行用エンジンに組み付けて真空タン
ク内の空気を排出するのに利用する。

【０００２】

【従来の技術】トラック、バス等の大型自動車のブレー
キに組み込まれる真空倍力装置の場合、この真空倍力装
置のブースタシリンダ内を負圧にする為、例えば真空タ
ンク内に溜めてある負圧をこのブースタシリンダに導入
する。この為、上記真空タンク内の空気を走行用のエン
ジンで駆動される真空ポンプにより排出して、上記真空
タンク内を常に一定以上の負圧に保持している。

【０００３】この様な用途に使用される従来の自動車用
真空ポンプの１例として、実開平５−５８８９１号公報
に、図５〜６に示す様な自動車用真空ポンプが記載され
ている。この自動車用真空ポンプは、自動車用エンジン
の側面に固定される基板１と、この基板１の外側面（図
５の下側面）に固定される有底円筒状のハウジング２
と、自動車用エンジンのクランクシャフトの回転に同期
して回転自在な駆動軸３と、この駆動軸３の中間部でハ
ウジング２の内側に存在する部分に固定したロータ４と
をそれぞれ備える。上記駆動軸３は、上記ハウジング２
の内周面に対し偏心した状態で設けている。

【０００４】上記駆動軸３の回転に伴って上記ロータ４
が回転すると、このロータ４の外周面から複数のベーン
５、５が出入りする。これに伴い、上記基板１とハウジ
ング２とロータ４とベーン５、５とにより囲まれた複数
の密閉空間６ａ、６ｂ、６ｃの容積がそれぞれ変化す
る。又、上記ハウジング２の一部には、上記ロータ４の
回転に伴って、上記ハウジング２の内周面と上記ロータ
４の外周面とにより構成される隙間の幅が広がる部分に
連通させた吸気口７と、同じく隙間の幅が狭まる部分に
連通させた排気口８とをそれぞれ設けている。従って、
上記吸気口７を真空タンクに連通させれば、上記駆動軸
３の回転に伴って、この真空タンク内を負圧にできる。
そして、この真空タンク内から吸い出された空気は、上
記排気口８から上記基板１に設けた通孔９を通って自動
車用エンジンのギヤトレーン内に送り込まれ、このギヤ
トレーンから大気中に放出される。

【０００５】ところが、上述の様に構成され作用する、
前記公報に記載された従来の自動車用真空ポンプの場
合、構造が複雑で、多くの構成部品が必要になる。即
ち、上記従来の自動車用真空ポンプは、自動車用エンジ
ンに設けた駆動歯車をクランクシャフトにより駆動し、
従動歯車１０、駆動軸３を介してロータ４を回転させる
為、駆動機構が複雑であり、多くの構成部品が必要とな
る。又、この自動車用真空ポンプ内に潤滑油を供給する
為には、エンジンの内部を潤滑する潤滑油を吐出する為
の給油ポンプ及び供給経路とは別の供給経路が必要とな
る。この結果、前記公報に記載された従来の自動車用真
空ポンプの場合、自動車用真空ポンプ全体の生産コスト
の上昇及び重量増を招く可能性があった。

【０００６】これらの問題を解決する手段として、例え
ば特願平９−６５３７号公報に開示された発明がある。
この公報に開示された自動車用真空ポンプの場合、前述
した従来構造と異なり、駆動歯車、従動歯車１０（図５
参照）及び給油ポンプの吐出口に通じる給油通路１１
（図５参照）に相当するものを設けていない。その代わ
り、カムシャフト等の一部をエンジンの内部から突出さ
せ、回転軸としている。そして、この回転軸の一部でハ
ウジングの内側に存在する部分に、ロータを固定してい
る。又、上記回転軸の内側に、自動車用真空ポンプ内を
潤滑する潤滑油を供給する為の給油通路を形成してい
る。この給油通路の一端は、上記回転軸を構成するカム
シャフト等の一部でエンジンの内部に存在する部分に開
口させ、エンジン内部を潤滑する潤滑油の供給手段に通
じさせている。そして、上記給油通路の他端は、上記回
転軸の外周面で、基板に設けた通孔の内周面に全周に亙
り形成した凹溝と対向する部分に開口させている。この
凹溝は上記基板の外側面に開口させる事により、上記給
油通路内に送り込まれた潤滑油が、上記回転軸の回転に
拘らず常に、上記凹溝を通じて、ベーンとベーン溝との
間部分、及び上記ベーンの外周面とハウジングの内周面
との間部分等の、互いに摺動する部分に送られる様にし
ている。

【０００７】この様に構成する上記特願平９−６５３７
号公報に開示された自動車用真空ポンプの場合、駆動機
構を簡略化すると共に、自動車用真空ポンプ内の互いに
摺動する間部分と潤滑油供給手段とを、簡略化した供給
系統により通じさせる事ができる。この結果、自動車用
真空ポンプ全体の生産コストの低廉化並びに重量軽減を
図れる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成され作用する上記特願平９−６５３７号公報に開示
された自動車用真空ポンプの場合、次の様な問題が生じ
る可能性がある。即ち、カムシャフト等により構成する
回転軸の内側に形成した給油通路は、上記回転軸の回転
に拘らず常に、上記ベーン溝とベーンとの間部分、及び
このベーンの外周面とハウジングの内周面との間部分等
の互いに摺動する部分に通じさせている。従って、これ
ら各部分に供給される潤滑油の給油量は調整されない。
即ち、この潤滑油は、エンジンの内部を潤滑する潤滑油
の供給経路の一部を分岐させて送られる。エンジンの内
部で必要とする潤滑油の給油量は、真空ポンプの内部で
必要とする潤滑油の給油量よりもはるかに多い。従っ
て、真空ポンプの内部に送られる潤滑油の給油量は、必
要とする潤滑油の給油量よりも過剰に送られる傾向にな
り易い。この結果、上記真空ポンプの騒音が大きくなっ
たり、この真空ポンプを構成するカーボン製のベーンが
潤滑油を多量に吸収したりする可能性があり、騒音の低
減、並びに耐久性の向上の為、更なる改善の要望があ
る。

【０００９】本発明の自動車用真空ポンプは上述の様な
問題を解消すべく、自動車用真空ポンプ全体の生産コス
ト低減並びに重量軽減を図りつつ、騒音の低減、並びに
耐久性の向上を有効に図れる構造を実現すべく考えたも
のである。

【００１０】

【課題を解決する為の手段】本発明の自動車用真空ポン
プは、自動車用エンジンの側面に固定される基板と、こ
の基板に形成された通孔と、円筒形の内周面を有する筒
部の外端開口部を塞ぎ板部により塞いで成り、上記基板
の外側面に固定された有底円筒状のハウジングと、上記
通孔の内側を挿通し、上記ハウジングの内周面に対し偏
心した状態で回転自在に支持された回転軸と、この回転
軸の一部で上記筒部の内側部分に、この回転軸と共に回
転自在に支持されたロータと、このロータの外周面に開
口する状態でほぼ放射方向に形成された、少なくとも１
個のベーン溝と、このベーン溝に、ほぼ放射方向に亙る
摺動を自在として嵌装されたベーンと、上記ロータの回
転方向に関してこのロータの外周面と上記筒部の内周面
との間の隙間の幅が次第に広がる部分に設けられ、一端
をこの隙間に、他端を負圧を利用する部分に、それぞれ
通じさせた吸気口と、上記ロータの回転方向に関して上
記両周面間の隙間の幅が次第に狭くなる部分に設けら
れ、一端をこの隙間に、他端を上記自動車用エンジンの
内部に、それぞれ通じさせた排気口と、上記回転軸の内
側に形成され、潤滑油供給手段にその一端を通じさせた
第一給油通路とを備え、この第一給油通路の他端と、構
成各部材同士が互いに摺動する部分とを、上記回転軸の
回転に伴って間欠的に連通自在としている。

【００１１】

【作用】上述の様に構成される本発明の自動車用真空ポ
ンプによれば、駆動機構及び潤滑油の供給系統を簡略化
して、構成部品を少なくし、自動車用真空ポンプ全体の
生産コストの低廉化並びに重量軽減を図れる。更に、本
発明の自動車用真空ポンプの場合には、回転軸の内側
に、潤滑油供給段にその一端を通じさせた第一給油の他
端と、構成各部材同士の互いに摺動する部分とを、上記
回転軸の回転に伴って間欠的に連通自在としている為、
自動車用真空ポンプの内部を潤滑する潤滑油の給油量
を、構造を複雑にする事なく簡易に調整する事ができ
る。この結果、本発明の自動車用真空ポンプは、自動車
用真空ポンプ全体の生産コストの低廉化並びに重量軽減
を図りつつ、運転時に発生する騒音の低減、並びに耐久
性の向上を有効に図れる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１〜３は、請求項１及び２に対
応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本
発明の自動車用真空ポンプは、自動車用エンジンの側面
に固定される基板１ａと、この基板１ａの中央部に形成
した通孔１２と、上記基板１ａの外側面（図１の下側
面）に固定した有底円筒状のハウジング２ａと、上記通
孔１２の内側を挿通した回転軸１５とを、それぞれ備え
る。このうちのハウジング２ａは、円筒形の内周面を有
する筒部１３の外端開口部を塞ぎ板部１４により塞いで
成る。又、上記回転軸１５は、上記ハウジング２ａを構
成する筒部１３の内周面１３ａに対し偏心した位置に設
けた上記通孔１２に挿通した状態で、回転自在に支持し
ている。尚、上記回転軸１５は、エンジンのカムシャフ
ト、或はバランスシャフトの先端を延長し、この延長部
分をエンジン内部から突出させる事により構成してい
る。即ち、この回転軸１５には、前述した従来構造の第
１例の場合と異なり、クランクシャフトと同期して回転
する駆動歯車、従動歯車１１（図５）等を設ける必要は
ない。

【００１３】又、上記回転軸１５の先端部（図１の下端
部）には、ロータ４を固定している。本例の場合、上記
回転軸１５とロータ４とはスプライン結合により、互い
の回転を同期させた状態で結合している。そして、この
ロータ４の外周面に、複数のベーン溝１６、１６を、こ
のロータ４の外周面４ａに開口する状態で、放射方向に
形成している。これら複数のベーン溝１６、１６には、
それぞれベーン５、５を一枚ずつ、放射方向に亙る摺動
を自在に嵌装している。この様なベーン５、５は、上記
ロータ４の回転に伴って、通常時には遠心力により上記
ベーン溝１６、１６から突出する方向の力を受け続ける
事で、それぞれの外周縁５ａ、５ａと上記筒部１３の内
周面１３ａとを摺接させつつ、上記各ベーン溝１６、１
６に出入りする。

【００１４】又、互いに偏心した筒部１３の内周面１３
ａとロータ４の外周面４ａとの間には、図２に示す様
に、円周方向に亙って連続的に幅寸法が変化する隙間１
７を形成している。そして、上述の様に各ベーン溝１
６、１６から出入りするベーン５、５により、上記隙間
１７を複数の密閉空間１８ａ、１８ｂ、１８ｃに分割し
ている。

【００１５】又、上記ハウジング２ａを構成する筒部１
３の一部で、上記ロータ４の回転方向に関してこのロー
タ４の外周面４ａと上記筒部１３の内周面１３ａとの間
の隙間の幅が次第に広がる部分に、真空タンクに通じさ
せる吸気口７を、同じく隙間の幅が次第に狭くなる部分
に、自動車用エンジンの内部に通じさせる排気口に相当
する通孔１９を、それぞれ上記筒部１３又は基板１ａに
設けている。尚、上記ベーン溝１６、１６及びベーン
５、５は、それぞれ複数である必要は必ずしもなく、そ
れぞれ単数であっても良く、更に、上記ベーン溝１６、
１６の方向は、放射方向に対し多少傾斜させても良い。

【００１６】又、上記回転軸１５の内側に、自動車用真
空ポンプ内を潤滑する潤滑油を供給する為の第一給油通
路２０を形成している。この第一給油通路２０の一端
（図１の上端）を、エンジンの内部で加圧された潤滑油
が存在する部分に通じさせている。又、上記第一給油通
路２０の他端を、上記回転軸１５の外周面で、上記基板
１ａに設けた通孔１２の内周面に対向する部分に開口さ
せている。

【００１７】特に、本発明の自動車用真空ポンプの場
合、上記第一給油通路２０の他端と対向する上記通孔１
２の内周面に凹溝２１を、この通孔１２の円周方向に関
して不連続に形成している。本例の場合は、図３に示す
様に、この凹溝２１は上記通孔１２の円周方向に関して
一部にのみ形成している。そして、上記回転軸１５の回
転に伴い、上記凹溝２１と第一給油通路２０の他端とが
間欠的に連通する様にしている。上記凹溝２１に送られ
た潤滑油は、上記ロータ４と基板１ａの外側面に突出す
る状態で設けた凸部２２との間部分に存在する第二給油
通路２３を介して、上記ベーン溝１６、１６とベーン
５、５との間部分、及びこのベーン５、５の外周縁５
ａ、５ａと筒部１３の内周面１３ａとの間部分等の互い
に摺動する部分に送られる様にしている。尚、上記凹溝
２１に送り込まれた潤滑油の一部は、上記回転軸１５の
外周面と前記通孔１２の内周面との間部分により存在す
る、微小なラビリンス隙間にも送り込まれる。このラビ
リンス隙間に送り込まれた潤滑油は、上記通孔１２の内
側での上記回転軸１５の回転を円滑に行わせる。

【００１８】上述の様に構成される本発明の自動車用真
空ポンプにより、自動車用エンジンに設けたカムシャフ
ト等の回転軸１５を駆動すると、上記ロータ４が回転
し、上記密閉空間１８ａ、１８ｂ、１８ｃの容積が連続
的に変化する。この容積変化は、上記吸気口７部分では
増大傾向となり、上記排気口に通じる通孔１９部分では
減少傾向となる。従って、上記吸気口７を真空タンクに
連通させれば、この真空タンク内を負圧にできる。そし
て、真空タンク内から吸い出された空気は、上記通孔１
９より上記排気口を通じて上記自動車用エンジンのギヤ
トレーン内に送り込まれ、このギヤトレーンから大気中
に放出される。更に、本発明の自動車用真空ポンプの場
合、駆動機構を簡略化すると共に、自動車用真空ポンプ
内の互いに摺動する部分と、潤滑油を吐出する為の潤滑
油供給手段とを、簡略化した供給系統により通じさせる
事ができる。従って、組立部品を少なくして、自動車用
真空ポンプ全体の生産コスト低減並びに重量軽減を図れ
る。

【００１９】特に、本発明の自動車用真空ポンプの場
合、前記第一給油通路２０の他端と対抗させる凹溝２１
を、上記通孔１２の円周方向に関して不連続に形成して
いる。従って、上記ベーン５、５とベーン溝１６、１６
との間部分等の互いに摺動する部分とエンジンの内部と
が、上記回転軸１５の回転に伴って間欠的に連通自在に
なる。これにより、自動車用真空ポンプの内部を潤滑す
る潤滑油の給油量を、構造を複雑にする事なく、簡易に
調整する事ができる。即ち、上記通孔１２の内周面に円
周方向に関して不連続に切削加工を施して上記凹溝２１
を形成するのみで、上記第一給油通路２０の他端と上記
間部分等とを、上記回転軸１５の回転に伴って間欠的に
連通自在にできる。そして、自動車用真空ポンプの内部
を潤滑する潤滑油の給油量を、適正に抑える事ができ
る。この結果、本発明の自動車用真空ポンプは、自動車
用真空ポンプ全体の生産コスト低減並びに重量低減を図
りつつ、騒音の低減、並びに耐久性の向上を有効に図れ
る。尚、上記凹溝２１は、上記通孔１２の内周面に、円
周方向に関して不連続に形成されていれば、複数個設け
ても良く、円周方向に関して不連続部分が占める割合
は、真空ポンプの内部で必要とする潤滑油の給油量に応
じて設計的に定める。

【００２０】又、上記筒部１３の内側面１３ａの一部で
上記排気口に通じる通孔１９に対向する部分には、凹み
２４を形成している。従って、上記部分の空気を上記凹
み２４に逃がす事により、上記回転軸１５の回転に伴
い、上記通孔１９に対向する部分の空気を圧縮し過ぎ
ず、前記べ−ン５、５の背圧が過度に上昇する事を防止
して、上記回転軸１５を回転させる為に要するトルクが
過度に上昇する事も防止できる。

【００２１】次に、図４は請求項１及び３に対応する本
発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合、
回転軸１５の内側に形成する第一給油通路２０ａの他端
（図４の下端）を、上記回転軸１５の先端面（図４の下
端面）でこの回転軸１５の中心から直径方向外方に外れ
た位置に開口させている。そして、この回転軸１５の先
端面と密接若しくは近接する様に、ハウジング２ａを構
成する塞ぎ板部１４ａの内側面（図４の上側面）の一部
で中心から少しずれた部分に、短柱状の突部２５を設け
ている。この突部２５の外径ｄは、上記回転軸１５の外
径Ｒよりも少しだけ小さく（ｄ＜Ｒ）して、この突部２
５の外周面と、スプライン孔であるロータ４の内周面と
の干渉を防止している。

【００２２】又、この突部２５の先端面には、円周方向
に関して不連続に形成した受け溝２６を設けている。こ
の受け溝２６は、上記突部２５の先端面と先端部外周面
とに連通させる様に、これら両面に開口させた、切り欠
き状としている。そして、上記回転軸１５の回転に伴
い、上記第一給油通路２０ａの他端開口と受け溝２６と
が、間欠的に連通する様にしている。そして、上記突部
２５とロータ４との間に、この受け溝２６にその一端
を、ベーン５、５とベーン溝１６、１６との間部分等の
互いに摺動する部分にその他端を、それぞれ連通させた
第三給油通路２７を設けている。即ち、この第三給油通
路２７は、上記回転軸１５に固定したロータ４の内周面
に形成したスプライン溝と上記突部２５の外周面との
間、及び上記ロータ４の外側面（図４の下側面）内径寄
り部分に形成した凹部と塞ぎ板部１４ａの内側面との間
に存在する隙間により構成している。従って、上記第一
給油通路２０ａの他端と、上記ベーン５、５とベーン溝
１６、１６との間部分等の互いに摺動する部分とは、上
記回転軸１５の回転に伴って間欠的に連通する。その他
の構成及び作用に就いては、前述した第１例の場合と同
様である。

【００２３】

【発明の効果】本発明の自動車用真空ポンプは、以上の
様に構成され作用する為、自動車用真空ポンプ全体の生
産コストの低廉化並びに重量低減を図りつつ、騒音の低
減、並びに耐久性の向上を有効に図れる構造を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す断面図。

【図２】同じく、図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】同じく、図１のＢ−Ｂ断面図。

【図４】本発明の実施の形態の第２例を示す断面図。

【図５】従来構造の１例を示す断面図。

【図６】図５のＣ−Ｃ断面図。

【符号の説明】

１、１ａ 基板 ２、２ａ ハウジング ３ 駆動軸 ４ ロータ ４ａ 外周面 ５ ベーン ６ａ、６ｂ、６ｃ 密閉空間 ７ 吸気口 ８ 排気口 ９ 通孔 １０ 従動歯車 １１ 給油通路 １２ 通孔 １３ 筒部 １３ａ 内周面 １４、１４ａ 塞ぎ板部 １５ 回転軸 １６ ベーン溝 １７ 隙間 １８ａ、１８ｂ、１８ｃ 密閉空間 １９ 通孔 ２０、２０ａ 第一給油通路 ２１ 凹溝 ２２ 凸部 ２３ 第二給油通路 ２４ 凹み ２５ 突部 ２６ 受け溝 ２７ 第三給油通路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車用エンジンの側面に固定される基
   板と、この基板に形成された通孔と、円筒形の内周面を
   有する筒部の外端開口部を塞ぎ板部により塞いで成り、
   上記基板の外側面に固定された有底円筒状のハウジング
   と、上記通孔の内側を挿通し、上記ハウジングの内周面
   に対し偏心した状態で回転自在に支持された回転軸と、
   この回転軸の一部で上記筒部の内側部分に、この回転軸
   と共に回転自在に支持されたロータと、このロータの外
   周面に開口する状態でほぼ放射方向に形成された、少な
   くとも１個のベーン溝と、このベーン溝に、ほぼ放射方
   向に亙る摺動を自在として嵌装されたベーンと、上記ロ
   ータの回転方向に関してこのロータの外周面と上記筒部
   の内周面との間の隙間の幅が次第に広がる部分に設けら
   れ、一端をこの隙間に、他端を負圧を利用する部分に、
   それぞれ通じさせた吸気口と、上記ロータの回転方向に
   関して上記両周面間の隙間の幅が次第に狭くなる部分に
   設けられ、一端をこの隙間に、他端を上記自動車用エン
   ジンの内部に、それぞれ通じさせた排気口と、上記回転
   軸の内側に形成され、潤滑油供給手段にその一端を通じ
   させた第一給油通路とを備え、この第一給油通路の他端
   と、構成各部材同士が互いに摺動する部分とを、上記回
   転軸の回転に伴って間欠的に連通自在とした自動車用真
   空ポンプ。
2. 【請求項２】 基板に形成された通孔の内周面に円周方
   向に関して不連続に形成され、且つ、回転軸の外周面に
   開口させた第一給油通路の他端と対向自在な凹溝と、一
   端をこの凹溝に、他端を構成各部材同士が互いに摺動す
   る部分に、それぞれ連通させた第二給油通路とを備え
   た、請求項１に記載した自動車用真空ポンプ。
3. 【請求項３】 回転軸の先端面と密接若しくは近接する
   塞ぎ板部の内側面に円周方向に関して不連続に形成さ
   れ、且つ、上記回転軸の先端面で中心から外れれた位置
   に開口させた第一給油通路の他端と対向自在な受け溝
   と、一端をこの受け溝に、他端を構成各部材同士が互い
   に摺動する部分に、それぞれ連通させた第三給油通路と
   を備えた、請求項１に記載した自動車用真空ポンプ。