JPS6321005B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポンプ組立体に関する。

最近製造されている自動車は、パワーブレーキ
（power−assisted brakes）、クルーズ制御器、
空調制御器、加熱制御器、EGR弁制御器の如き
多くの空気作動型制御器又は装置を含んでいる。
これらの制御器又は装置が適切に作動するために
は真空源を要し、この真空源は乗り物に動力を供
給する内燃機関の吸気マニホルドから歴史的に取
り出されている。空気作動型制御器又は装置は、
充分な吸気マニホルド真空が存すれば信頼できる
ものであり、比較的廉価であることが判明してい
る。しかしながら、より小さい機関（エンジン）
を有する燃費の良い自動車の導入に伴ない、総て
の空気作動型制御器又は装置特にパワーブレーキ
を機関速度及び負荷の全範囲にわたつて最早信頼
できるように作動することのできない点まで吸気
マニホルドの真空のレベルが減少した。したがつ
て、そのような乗り物に廉価な空気作動型制御器
又は装置を用いるとすれば、吸気マニホルド以外
の真空源を設けることは不可欠である。

最近、本願出願人は吸気マニホルド真空以外の
信頼できる真空源を供する真空ポンプ組立体を複
数製造した。そのようなポンプ組立体の一つは往
復動自在のポンプ部材を有し、このポンプ部材は
一ストロークの間、機関のクランク軸より駆動さ
れる偏心カムを介して作動され、バネ手段により
他の即ち復帰ストロークを通して移動させられ
る。このポンプ組立体は実質的に公知のもの（例
えば米国特許第4156416号）と同様のものである。

もう一つのそのようなポンプ組立体は公知のも
の（例えば米国特許第4156416号）と類似するが、
機関クランク軸ではなく電気モータにより、偏心
駆動を介して駆動される。

上述のこれら２つのポンプ組立体は作動におい
て非常に満足のいくものであつたが、乗り物の機
関により駆動せねばならない又は電気モータによ
り別個に駆動せねばならないという欠点を有して
いる。

これまでに、ダイアフラム作動式燃料ポンプが
供されており（例えば米国特許第3238886号及び
3250224号）これらの燃料ポンプは機関のクラン
クケース又は吸気マニホルドいずれから取り出さ
れた圧力脈動により作動される。

流体を圧送する（pumping）ための往復動ポン
プであつて、それに駆動連結されている別個の作
動手段により往復動され、この作動手段が往復動
自在のダイアフラムを有し、このダイアフラムの
両側が機関の吸気マニホルドからの真空に交互に
曝される往復動ポンプは公知である（例えば米国
特許第3244357号及び第3339830号）。

乗り物の内燃機関からか又は電気モータの如き
別個のモータ手段により駆動されるポンプ組立体
の必要性を除去するには、ポンプ組立体を作動す
るのに内燃機関からの排ガスが使用できることは
有益である。排ガスをポンプ組立体を作動する原
動力として用いることにより、内燃機関の作動に
いかなる影響も与えずそれを損ねず、さらに自動
車の電気システムに更なる負担を要しないという
利点が供せられる。

内燃機関からの排ガス脈動により、特に内燃機
関からの排ガスを用いてダイアフラムをたわませ
ることによりポンプ組立体を作動させ、空気を排
ガスがアフターバーナに入る前に排ガス内へ圧送
又は引きよせることは公知である（例えば米国特
許第3106821号）。しかしながら、上記米国特許第
3106821号の第１図には内燃機関からの排ガスの
圧力脈動により作動されるダイアフラム作動式空
気ポンプが大まかに示されているが、該ポンプは
エンジン速度及び負荷の全範囲にわたつて、特に
広く開いたスロツトル状態での高速度及び／又は
高負荷で流体圧力又は真空ポンプとして作動でき
ない。

複シリンダ内燃機関からの排ガスの圧力輪郭を
検討すると、排ガスは圧力脈動として放出され、
脈動の圧力、振動数及び振幅は、循環正弦波に近
似しているときに、機関速度及び作動状態にした
がつて著しく変化する。循環作動の振動数は典型
的には30ヘツルから150ヘルツのオーダーである。
圧力脈動の振幅は、サイクルの平均圧力が実質的
に大気圧以上であつても各サイクルの短期間即ち
一部にわたつて各排ガス脈動に通常は存する亜大
気圧に対して充分なものである。典型的な内燃機
関排ガスシステムにおいては、これらの亜大気圧
期間は殆んどの機関速度及び負荷の際に種々の程
度で生じるが、圧力脈動の全サイクルが大気圧以
上である高機関速度及び負荷では生じない。

本発明は、内燃機関から放出される排ガスの圧
力脈動により作動され高機関速度及び負荷を包含
する機関速度及び負荷の広範囲にわたつて流体を
有効に圧送すべく可変率のばね手段を有する、流
体を圧送するポンプ組立体を提供することに関す
る。

この目的のために、本発明によるポンプ組立体
は流体を圧送するポンプ手段が設けられ、該ポン
プ手段が第１及び第２ストロークを通して可動な
往復動自在ポンプ部材を有し；往復動自在の作動
部材を備える作動手段が設けられ、該作動部材が
第１及び第２ストロークを通して可動でありかつ
前記ポンプ部材に連結して該ポンプ部材をその第
１及び第２ストロークを通して動かし、前記作動
部材の一側が前記排ガスと連通するようになされ
ており、前記排ガスの圧力脈動が、それらの各脈
動サイクルにおける圧力増加位相の間に、前記作
動部材及び前記ポンプ部材をそれらの第１ストロ
ークにわたつて動かし、またそれらの各脈動サイ
クルにおける圧力減少位相の間に、前記作動部材
及び前記ポンプ部材がそれらの第２ストロークに
わたつて動かされることを許容し；第１バネ手段
が前記作動部材又は前記ポンプ部材と協働すべく
配置されて前記内燃機関の総ての作動速度の間に
前記作動部材及び前記ポンプ部材をそれらの第２
ストロークにわたつて動かし；前記第１バネ手段
よりも高いバネ率を有する第２バネ手段が設けら
れ、該第２バネ手段が前記第１バネ手段と共に、
所定の速度以上の内燃機関速度の間に、前記作動
部材及び前記ポンプ部材をそれらの第２ストロー
クにわたつて動かすことを特徴とする。

そのようなポンプ組立体は、圧力脈動サイクル
の一部即ち一期間が大気圧以下の際の機関速度及
び負荷の間に、又圧力脈動サイクルが総て大気圧
以上の際の機関速度及び負荷の間にも流体を圧送
すべく潜在的に作動可能である。

機関の低速度作動の間、ポンプ組立体はその能
力を高めるべくその固有振動数付近で作動でき
る。

第１バネ手段は空気バネ手段でもよく、第２バ
ネ手段は機械的バネ手段でもよい。

また、第１バネ手段は可変バネ率を有する空気
バネ手段でもよく、第２バネ手段は第１バネ手段
よりも高い可変バネ率を有する空気バネ手段でも
よい。

ポンプ手段は、往復動自在のポンプ部材が、第
１ストロークの間にその片側に隣接する第１室内
へ流体を引き込み、その他側に隣接する第２室か
ら流体を放出すべく作動可能であり、第２ストロ
ークの間に流体が第２室内へ引き込まれ、第１室
から放出され、それによりポンプ手段が作動の各
ストロークの際に流体を圧送できる二重作動ポン
プ手段であつてもよい。

本発明は内燃機関から出る排ガス圧力の脈動に
より作動される新規なポンプ組立体、好ましくは
真空ポンプ組立体として使用されるポンプ組立体
を提供する。

第１図の概略図によると、新規なポンプ組立体
１０は、内燃機関１２及びブレーキブースタ匡体
１４、EGR弁１６、クルーズ制御装置１８及び
真空だめ２０のような複数の真空作動型制御器も
しくは装置と相互連結されている。真空作動型制
御装置１４，１６，１８及び２０はともに所定の
真空制御容積を画成する。真空ポンプ組立体１０
は、導管手段２４を介し、そしてブレーキブース
タ１４の場合には一方向逆止弁２６をも介して真
空制御装置１４，１６，１８及び２０の各々と連
通する入口２２を含んでいる。又真空ポンプ組立
体１０は大気もしくは第１図に示されるように、
導管手段３２を介し内燃機関１２の吸入マニホル
ド３０のいずれかと連通できる出口２８をも含ん
でいる。

真空ポンプ組立体１０は内燃機関１２から出る
排ガスによつて作動されるようになつている。こ
の目的のために真空ポンプ組立体１０は導管手段
４０を介し内燃機関１２の排ガスマニホルド３８
と連通する第２入口３６を含んでいる。

この点において、複シリンダ内燃機関用の排ガ
スの圧力輪郭の研究によれば、圧力、振動数及び
振幅を、周期的正弦波に近似するとき、機関速度
及び作動状態に従つて大きく変化する圧力脈動と
して排ガスが出ることが示されていることに注目
しなければならない。圧力輪郭は内燃機関のシリ
ンダの数、及び大きさ、排気系の形状、及び、排
気系内の圧力輪郭が測定される位置によつてもい
くぶん変化する。第１図の説明概略図において新
規なポンプ組立体１０に使用する排ガス圧力脈動
は排ガスマニホルド３８とテールパイプ４２との
結合部近くの位置よりとりだされる。もちろんい
くつかの適用例において排ガス圧力脈動を取り出
すのに他の位置がより好ましいことも理解されよ
う。

一般に、排ガス圧力脈動の周期的作動の振動数
は、典型的には30〜150ヘルツのオーダーである。
圧力脈動の振幅には、たとえサイクルの平均圧力
が実質的に大気圧以上であつても、殆んどの機関
速度及び負荷に対し各サイクルの短い期間、亜大
気圧が各排ガス圧力脈動サイクル内に存在する。
そのような亜大気圧力期間が、ほとんどの機関速
度及び負荷の間、変化する度におこるがそれら
は、全サイクルの間圧力脈動の圧力が大気圧以上
の圧力である高機関速度及び高機関負荷の期間中
には現われない。

説明的例として第２Ａ〜２Ｄ図は周期的正弦波
に近似するときの2.5リツトル４シリンダ内燃機
関から放出される排ガスの排ガス圧力パルス輪郭
を示す。第２Ａ図はアイドル速度（ほぼ650rpm）
における排ガス圧力輪郭を示し、第２Ｂ図はほぼ
1200rpmで半分の負荷における排ガス輪郭を示
し、第２Ｃ図はほぼ1800rpmで全負荷における排
ガス圧力輪郭を示し、そして第２Ｄ図はほぼ
4200rpmで全負荷又は広開スロツトルにおける排
ガス圧力輪郭を示している。第２Ａ図−２Ｄ図の
各グラフの縦軸はキロパスカル（kpa）で圧力を
示し、横軸は秒で時間を示している。大気圧はほ
ぼ101kpaでグラフ２Ａ−２Ｄの各々の水平に伸
びている点線４５により示されている。

第２Ａ図わらわかるように、ほぼアイドル速度
における排ガス圧力脈動は95kpaから110kpaの間
で変化する振幅と0.05秒間毎にほぼ２サイクルの
周波数を有している。ほぼ1200rpm（第２Ｂ図）
では、圧力脈動の圧力変動は、ほぼアイドル速度
におけるものと同じであるがその周波数はアイド
ル速度のものの２倍であり、すなわち0.05秒間毎
に約４サイクルである。1800rpm（第２Ｃ図）で
は圧力脈動の圧力はほぼ90kpaから140kpaの間で
変化するが、圧力パルスサイクルの振動数は
1200rpm（第２Ｂ図において示されるものからわ
ずかに減少する。4200rpm（第２Ｄ図）では圧力
脈動はほぼ120kpaから160kpaの間で変化し、パ
ルスサイクルの振動数は1800rpm（第２Ｃ図）に
示されるもののほぼ２倍である。

各圧力脈動の各サイクルは圧力増加位相４６と
圧力減少位相４７とを有するものであり、各サイ
クルは一振動数を構成する。第２Ａ−２Ｃ図のグ
ラフからわかるように、各圧力脈動の作動の各サ
イクル期間、その一部すなわち、短い期間は点線
４５により示される大気圧以下の圧力にある。こ
の亜大気圧期間は機関速度が1800rpmよりいくぶ
ん高い機関速度まで増加するにつれて、徐々に程
度が少なくなつて生じこの数字以上の高負荷機関
速度では完全に生じなくなる。このことは第２Ｄ
図に示されており、そこでは、ほぼ4200rpmにお
ける各圧力脈動に対する作動の全サイクルが点線
４５により示される大気圧を実質的に越える圧力
で発生している。

上述より、排ガス圧力脈動を真空ポンプ組立体
を作動するための動力として利用するためには、
ポンプ組立体はたとえ排ガス脈動の圧力が幅広く
変化し、種々の機関速度で圧力脈動が大気部分又
は亜大気期間を含んでおりかつ他の機関速度では
圧力脈動が全体に大気圧以上であつても作動する
ように設計されなければならないことは明らかで
ある。本発明の新規なポンプ組立体１０はこの基
準に合致するものである。

第５図によると、新規なポンプ組立体１０は、
一般的に二重作動ポンプ手段５０、作動手段５
４、入口手段３６、可変バネ率の第１バネ手段及
び可変バネ率の第２バネ手段を有し、該二重作動
ポンプ手段５０は、作動の各ストロークの間に真
空制御装置１４，１６，１８及び２０から空気を
引きだし吸気マニホルド３０へ空気を追出すよう
に第１ストローク及び第２ストロークを通して可
動な往復動自在なポンプ部材又はピストン組立体
５２を有し、作動手段５４は往復動自在なピスト
ン組立体５２に駆動連結されている往復動自在な
作動部材又はダイアフラム組立体５６を有し、こ
の組立体５６は第１及び第２ストロークを通して
動いてピストン組立体５２をその第１及び第２ス
トロークを通して動かすことができ、入口手段３
６は、排ガスを往復動自在なダイアフラム組立体
５６の一方の側に連通し排ガス圧力脈動はその圧
力増大位相の間ダイヤフラム組立体５６とピスト
ン組立体５２とをそれらの第１ストロークを通し
て動かしめ、各圧力脈動の圧力減少位相の間ピス
トン組立体５２とダイアフラム組立体５６とがそ
れらの第２ストロークを通して動かされるのを許
容し、可変率の第１バネ手段６０は機関の低速度
及び負荷作動中各圧力脈動の圧力減少位相の間ダ
イヤフラム組立体５６及びピストン組立体５２の
それらの第２ストロークを通しての動きを助け、
もしくは動かし、可変の第２バネ手段６２は第１
バネ手段６０と一致して動作可能でポンプ部材５
２及び駆動部材５６を機関の高速度及び高負荷中
各圧力パルス作動の圧力減少位相の間それらの第
２ストロークを通して戻す。

真空制御装置１４，１６，１８及び２０から内
燃機関１２の吸気マニホルド３０へ空気を圧送す
るポンプ手段５０は、ポンプ本体組立体６６とカ
バー組立体６８とを備えるポンプ匡体手段６４を
含んでいる。第５図に示されるようにポンプ本体
組立体６６は一体成形プラスチツク匡体部材７０
を含んでいる。匡体部材７０は略円筒状に形づく
られ、第５図で見て対向して面した略カツプ状の
上端部７２及び略カツプ状の下端部７３と、匡体
部材７０の上端及び下端の中間に配置され半径方
向に伸びている共通壁７４とを有している。カツ
プ状の上端部７２は円筒状に形づくられた内側壁
面７５を有しカツプ状下端部７３は内側壁面７５
より大きい直径の円筒状に形づくられた内側壁面
７６を有している。匡体７０の上端部７２及び下
端部７３は、略円筒形状の共通外壁面７７を有
し、この壁面７７は内側壁面７５及び７６から半
径方向外方に離間され、内側壁面７５及び７６と
共に略円筒形状の区画すなわち所与の半径方向厚
さの壁７８を画成する。カツプ状上端部７２の内
側環状壁面７５内に、アルミニユームの円筒状に
形づくられた管状のライナー８０が摺動可能に受
容されており、このライナー８０の下方端は匡体
７０の半径方向に延びている共通壁７４と当接し
かつ密封係合状態にある。

又ポンプ匡体手段６４は、本体匡体７０のカツ
プ状端部７２の上に横たわるカバー組立体６８も
含んでいる。カバー組立体６８は略円筒状に形づ
くられた側壁８７と底壁８８とを有する一体成形
プラスチツクのカツプ状カバー部材８６を含んで
いる。ガスケツト８９は第５図に見られるように
本体匡体７０のカツプ状部分７２の上端部とカバ
ー組立体６８の底壁８８との間にはさみ込まれて
いる。ガスケツト８９はカバー匡体８６、本体匡
体７０及びライナー８０の頂部の間に外側周密封
を提供する。

ポンプ手段５０は、さらにピストン組立体５２
を含む。ピストン組立体５２は、往復動自在なピ
ストン手段９０とピストンロツド９２とを含む。
第５図にもつともよく示されるように、ピストン
手段９０は好ましくはポリテトラフルオルエチレ
ンよりなる環状シール９４とカバー板９６と保持
板９８とを含む。カバー板９６及び保持板９８は
好ましくはステンレスシート鋼よりつくられ、そ
して環状シール９４は、シート材料よりつくられ
る。環状シール９４はカバー板９６と保持板９８
との間にさし込まれており、これら３つのものは
環状に離間した配置に型押加工され（stamped）、
第５図に見られるようにほぼ波打つた断面を提供
し、カバー板９６と保持リング９８の半径方向外
方に延びている外側端９９においてシールをも
つ。この波打形状はピストン５２の剛性を増加さ
せ、環状シール９４は、円筒ライナー８０の内径
よりわずかに大きい外径を有し、ピストン５２が
ライナー８０内に摺動可能に受容されるとき環状
シール９４が湾曲しかつライナー８０の内側面に
係合するよう自己付勢される。又ピストン５２は
下側に適切な粘着性をもつて固定された環状のウ
オツシヤ形状のゴムのバンパー１００を有し、ピ
ストン組立体５２が匡体６６の壁７４に係合する
とき雑音を減らし軸９２への衝撃をやわらげる。

ピストン組立体５２はピストンロツド９２の一
端に固定されている。ピストンロツド９２は、匡
体部材６６の壁７４と一体であるハブ部１０３内
で中央開口１０２を経て摺動可能に受容された中
空金属スリーブを含んでいる。ピストン５２は適
切なねじ式ボルト１０６により中空ピストンロツ
ド９２の一端に固定されている。

前に述べたようにピストン組立体５２は匡体６
６のカツプ状部分７２に担持されたライナー８０
内の摺動可能に受容されるようになつている。第
５図に見られるように、ピストン５２は、カツプ
状匡体部７２と端部カバー組立体６８とにより画
成された空間を上方室１１０及び下方室１１２に
分割する。

ポンプ本体匡体６６及びカバー組立体６８は、
作動手段５４の匡体組立体１２０及び外胴すなわ
ち匡体１２２により互に組立られた関係で保持さ
れている。匡体組立体１２０は亜鉛メツキ鋼板か
らつくられ、第５図に示す形状に型押しされた一
体の外胴すなわち匡体１２４を含んでいる。匡体
１２４は略カツプ状に形づくられ、環状の段付側
壁１２６と略平担な基部１２８とを含んでいる。
第５図に示すように基部１２８はその中央で、中
央貫通開口１３２を備える軸線方向下方に延びて
いる中空部１３０を供するように、型押しされて
いる。環状側壁１２６はその基部１２８に隣接し
て第１の軸線方向に延びる部分１３４と半径方向
に延びる部分１３６とを含み、第１の段を画成す
る。ポンプ手段５０の本体匡体６６は、そのカツ
プ状端部７３において半径方向内方に延びている
環状の肩１４０が端部７３上で匡体１２４の基部
１２８と係合するまで匡体１２４の軸線方向に延
びる部分１３４を越え、摺動可能に受容されてい
る。匡体の肩１４０と基部１２８との間にさし込
まれるのは適切なガスケツトシール１４２であ
る。カツプ状の端部７３と環状の肩１４０は匡体
１２４上で、匡体６６の位置を定め、匡体１２４
に関する半径方向の動きに対し匡体６６を保持す
るようになつている。

ポンプ組立体５０は、外胴１２２により匡体部
材１２４の基部１２８と係合状態に付勢的に保持
される。外胴１２２は略カツプ状に形づくられ円
筒状の側壁部分１５０と、平担端部壁部１５２と
を含み平担端部分１５２と側壁部分１５０との間
に略Ｓ字状の端壁部分１５４を含む。匡体部材１
２２の端壁部分１５２は１対の離間された中空ニ
ツプルを適切に担持もしくは固定しポンプ手段５
０の出口２８及び入口２２を画成する。匡体１２
２の端壁部分１５２の内面とポンプ手段５０のカ
バー組立体６８の環状最上端部との間にさし込ま
れているものは、第５図においてみられるよう
に、適切なガスケツトシール１５８である。匡体
部材１２２の側壁１５０は半径方向外方に延びて
いるフランジ１５９をその自由端すなわち下側端
で含み、このフランジ１５９は匡体１２４に対し
て当接し匡体１２２を匡体組立体１２０に固定す
るようになつており、詳細は後述する。

外胴１２２は、組立てられた関係において、か
つ匡体組立体１２０の基部１２８に対して、ポン
プ手段５０を付勢的に保持するようになされてい
る。この目的のため、外胴１２２は好ましくはバ
ネ鋼より型押しされＳ字状部分１５４は、バネと
して働き、第５図に見られるように、ポンプ手段
５０のカバー組立体６８に対して下側に付勢する
力を働かせる。このＳ字状部分１５４は次にポン
プ匡体６６に対しカバー組立体６８を保持し、さ
らに匡体組立体１２０の基部１２８に対し匡体６
６を保持する。第５図においてもつともよく示さ
れるように、匡体１２０のＳ字状部分は通常点線
１６０で示されるように自由状態位置を有してい
る。組立中匡体部材１２２の平担端部すなわち基
部１５２はポンプ手段５０に係合しその自由状態
すなわち参照番号１６０で示される点線位置から
第５図に示される実線位置へ片寄せられる。この
ことはポンプ手段５０に対して下側へ自己付勢力
を働かせ、組立てられた関係においてポンプ手段
５０を維持し又それぞれのガスケツトシール１５
８，８９及び１４２によりポンプ手段５０の内側
とポンプ手段５０の外側との間の密封を確実にす
るようにする。さらに外側外胴１２２の自己付勢
力は、例えばポンプ組立体１０の使用寿命中の老
化によるプラスチツクカバー部材８６及びポンプ
手段５０の本体匡体６６のいかなる収縮も吸収す
るように機能する。

第５図にもつともよく示されるように、ポンプ
手段５０が作動手段５４との組立てられた関係で
保持されているとき、カツプ状カバー組立体６８
はガスケツト１５８及び匡体１２２の端壁部分１
５２と共に、１対の室１７０及び１７２を画成す
る。第５図及び第８図にもつともよく示されるよ
うに、室１７０及び室１７２は直径方向に延びて
いるリブ１７４によつて互に分離され、このリブ
１７４はカツプ状匡体部材８６の底壁８８から上
方に伸び底壁８８と一体であり、そしてガスケツ
ト１５８と密封係合している上端部を有する。室
１７０は入口ニツプルと直接連通状態にあり、室
１７２は出口ニツプル２８と直接連通状態にあ
る。同様にポンプ匡体６６の端部分７３は、ガス
ケツト１４２と匡体１２０の端壁部１２８と共
に、一対の室１７６及び１７８を画成する。第５
図及び第７図においてよく示されるように、室１
７６及び１７８は半径方向に延びる１対のリブ１
８０により互に分離されそれらのリブ１８０は底
壁７４と一体であり、ハブ部分１０３からポンプ
本体匡体の外側側壁まで直径方向に整列させられ
て延びている。これらのリブ１８０はそれらの下
端部においてガスケツト１４２を密封するように
係合している。

室１７０及び室１７６は軸線方向にかつアーク
状に伸びているスロツト１８２及び１８３を介
し、互に直接連通状態にあり、スロツト１８２及
びスロツト１８３はそれぞれカバー組立体６８の
側壁８７及びポンプ匡体６６の側壁７８内にあ
る。スロツト１８２及びスロツト１８３はそれぞ
れ整列させられ、貫通開口を画成し、室１７０と
室１７６とを連通させている。同様に室１７２及
び室１７８もカバー組立体６８の側壁８７及びポ
ンプ匡体６６の側壁７８内にそれぞれ形成された
軸線方向でかつアーク状に伸びて整列されたスロ
ツト１８６及びスロツト１８８を介して、互いに
直接連通状態にある。スロツト１８２，１８３，
１８６及び１８８の整列を保証しカバー部材８６
とポンプ匡体６６との間での相対回転を防止する
ため、カバー部材８６はアーク状に離間し軸線方
向に伸びる複数のロケータとリテナーピン１９０
を含み、これらは第６図、第８図及び第９図によ
く示されるようにポンプ匡体６６において開口１
８３及び開口１８８の両端に受容されている。

又、ポンプ手段５０は室１１０、室１１２と入
口２２間の連通を制御し、かつ室１１０，室１１
２の出口２８間の連通を制御するための複数の一
方向性逆止弁手段をも含んでいる。この目的のた
め、ポンプカバー部材８６は入口２２と室１１０
間の連通を制御するための逆止弁手段２００と、
室１１０と出口ニツプル２８間の連通を制御する
逆止弁手段２０２とを有している。同様にポンプ
匡体６６は室１１２と室１７６間の連通を制御す
る逆止弁手段２０４と、室１７８と室１１２間の
連通を制御する一方向逆止弁手段２０６とを有し
ている。好ましくは逆止弁２００，２０２，２０
４及び２０６は各々３つのアーク状に離間された
逆止弁を含む。

各逆止弁手段２００，２０２，２０４、及び２
０６の各逆止弁は軸線方向に伸び環状に離された
複数の開口２１０を含み、開口２１０はカバー部
材８６の底壁８８もしくはポンプ匡体６６の壁７
４を貫通して伸びている。逆止弁手段２００，２
０２，２０４及び２０６の各逆止弁は又適当に弾
性的エラストーマー材料からつくられた傘状の弁
を含んでいる。各傘状弁はカバー部分２１１と一
体頭部を備える棒部分２１２とを含み、この棒部
２１２は、カバー部材８６内又はポンプ匡体６６
の底壁７４の開口２１３内に受容され、そこで適
切に保持されている。傘状弁のカバー部分２１１
は開口２１０の上に横たわつており、閉位置へ自
己付勢されており、その閉位置では、傘状弁は開
口２１０の上に横たわりカバー部材８６、もしく
はポンプ匡体６６の底壁７４と係合している。

動作において、ピストン組立体５２がポンプ匡
体６６に対し、その第１ストロークを通して第５
図に示される位置から第６図に示される位置に向
けて上方に動かされるとき、空気は入口２２、室
１７０を経て真空作動型装置１４，１６，１８及
び２０から引かれ、そこから開口１８２及び１８
３を経て室１７６内へ引かれる。ピストン組立体
５２が上方に動き室１１２内の圧力を減少させる
ので、逆止弁２０４は空気を室１７６から室１１
２へ開口２１０を経て流すように開く。同時に室
１１０内に含まれた空気は加圧され、逆止弁２０
２を通り、室１７２内そして室１７２から出口２
８へと押しだされる。ピストン組立体５２のこの
上昇動作期間中、逆止弁２０６は閉鎖状態にとど
まり室１７８と室１１２との間の連通を阻止す
る。これは、室１７８内の圧力が室１１２内の圧
力を越えるからである。そして逆止弁２００は閉
鎖状態にとどまり室１１０と室１７０との間の連
通を阻止する。これは室１１０内の圧力が室１７
０内の圧力を越えるからである。

第６図に示される位置から第２ストロークを通
して第５図に示される位置へ向かうピストン組立
体５２の反対のすなわち下方への動作期間中、空
気は真空作動装置１４，１６，１８及び２０から
入口２２を経て室１７０内へ引かれ、そして逆止
弁２００を通過し開口２１０を介して室１１０内
に引かれる。室１１２に含まれる空気は逆止弁２
０６を介し室１７８内へ押しだされる。ここから
空気は開口１８６及び１８８を経て室１７２内に
押しだされ、出口２８を経て押し出される。この
反対のすなわち下方への動作期間中、室１７２内
の圧力が室１１０内の圧力を越えるので逆止弁２
０２は閉鎖状態にとどまり室１７２及び室１１０
内の連通を阻止する。又室１１２内の圧力が室１
７６内の圧力を越えるので逆止弁２０４は閉鎖状
態にとどまる。ポンプ手段５０の動作がピストン
組立体５２の動作の各ストローク中空気が引かれ
かつ押し出される２重駆動型ポンプの動作である
ことは明らかである。

ピストン組立体５２は、作動手段５４により第
１及び第２ストロークを通して往復運動されるよ
うになされている。作動手段５４は匡体組立体１
２０とボンネツト組立体２２０とダイアフラム組
立体５６とを含んでいる。ボンネツト組立体２２
０は、第５図に示されるように、略段付カツプ状
の形状に型押しされたステンレス鋼匡体２２２を
含んでいる。ボンネツト匡体２２２は、第５図で
見てその上方外側端近くで段がつけられ、第１及
び第２の軸線方向に離間した環状フランジ部分２
２３及び２２４を提供し、フランジ部分２２４の
外側周辺端で環状のクリンプリング２２５を設け
られている。ボンネツト匡体２２２の環状フラン
ジ部分２２３の上に横たわつているのは容易に変
形可能な適当な材料からつくられた環状の段付ク
ランプリング２２７である。

ダイアフラム組立体５６は、外側周辺部分２３
２を備える布含浸弾性エラストマーダイアフラム
（fabric−impregnated elastomeric flexible
diapragm）２３０を含み、この外側周辺部分２
３２は、クランプリンク２２７の上に横たわつて
いる。匡体組立体１２０の外胴１２４は、環状で
軸線方向に離間した第１及び第２のフランジ部分
２２８及び２２９を備える段付外周部分を含み、
フランジ部分２２８及び２２９はそれぞれボンネ
ツト匡体２２２のフランジ部分２２３及び２２４
に対して補完的に形づくられ、それらの上に横た
わつている。ハウジング１２４のフランジ部２２
９上に、外胴部材１２２の半径方向に延びる環状
フランジ１５９が横たわつている。ボンネツト匡
体２２２の外側フランジ部分２２３及び２２４
と、段付クランプリング２２７と、ダイアフラム
２３０の外周部分２３２と、匡体１２４のフラン
ジ部分２２８及び２２９と、匡体１２２のフラン
ジ１５９とはともに組立てられ、そしてボンネツ
ト匡体１２２の環状クリンプ翼２２５は湾曲させ
られフランジ１５９を越えて内側に折たたまれ
て、それらを組立てられた関係にかしめて保持す
る。段付フランジとクリンプ接続のこの型式は確
実にダイアフラム組立体５６の外側部分２３２を
定位置に締めつけ、又匡体１２４とボンネツト組
立体２２０との間にすぐれた密封を提供する。

ボンネツト匡体２２２はその最も底の壁部分２
４０ちかくで軸線上に伸びている貫通開口２４２
を設けられ、適切なそれに溶接された開口２４２
を囲むナツト又は取付部２４４を担持している。
ナツト２４４と開口２４２は入口３６を画成す
る。導管４０は適切な圧縮取付部２４６によつて
ナツト２４４に適切に固定され、この圧縮取付部
２４６はねじ係合的に受容されナツト２４４に固
定されている。さらにボンネツト組立体２２０
は、それに適切に溶接され、ポンプ組立体１０を
適当なブラケツトすなわち自動車に担持された支
持（不図示）に装着するための環状ブラケツト２
５０を有している。

又、ダイアフラム部材２３０とは別にダイアフ
ラム組立体５６はそれぞれその両側に留められた
環状ステンレスカバー２５２と環状リテナー２５
４とを含んでいる。このカバー２５２及びリテナ
ー２５４はダイアフラムより小さい直径であり、
そしてダイアフラムはまがることができ、またカ
バー及びリテナ２５２と２５４はリベツト２５６
によりダイアフラム２３０に固定されている。ダ
イアフラム組立体５６は波型環状うね２５８を供
するように第５図に示される形状に型押しされ、
ダイアフラム組立体５６の強度を増加させる。ダ
イアフラム組立体５６はその中点でねじ付ボルト
２７０によりピストンロツド９２の下端に留めら
れる。

ダイアフラム組立体５６は、作動手段５４を一
対の室２７２及び室２７４に分割する。室２７２
は、ボンネツト匡体２２２とダイアフラム組立体
５６とによつて画成され、いつでも入口手段３６
を介して排ガスと連通状態にある。室２７４はダ
イアフラム組立体５６及び匡体組立体１２０によ
り画成される。室２７４はいつでも匡体部材１２
４に含まれる開口２７８を介して室２７６と連通
状態にある。室２７６は外側外胴１２２と、ポン
プ手段５０の外側と、匡体部材１２４とにより画
成される。室２７４及び室２７６はともに第１バ
ネ率可変空気バネ手段を画成し、これはバネ手段
６０である。

ポンプ組立体１０が作動していないとき、ダイ
アフラム組立体５６は第５図に示されるように、
軽い圧縮バネ２８０により実際位置へ通常付勢さ
れている。圧縮バネ２８０は室２７４内に配置さ
れ、ダイアフラム組立体５６のリテナー２５４と
当接係合状態にある一端を有し、その他端は第２
バネ率可変機械的バネ手段６２の平担端壁２８２
と当接係合状態にある。可変バネ率バネ手段６２
は、１体の耐温度エラストマー材料からつくら
れ、略カツプ状に形づくられ平坦な底壁２８２と
軸線方向に伸びている環状側壁２８３を画成す
る。底壁２８２はそこを貫通する開口２８４を有
し、そこを通つて匡体部材１２４の管状部分１３
０が延びている。バネ手段６２は匡体部材１２４
の基部１２８に結合されており、圧縮バネ２８０
の上端は、匡体部材１２４の管状部分１３０を囲
み、圧縮バネ２８０の横方向の動きを防止してい
る。バネ手段６２の環状側壁２８３は、底壁と一
体となつている円筒状部分２８３Ａと、まるめら
れた自由端２８５で終端するテーパ状部分２８３
Ｂとを含んでいる。テーパ状部分２８３Ｂは円筒
状部分２８３Ａから自由端２８５へ向けてしだい
に減少する半径方向壁厚を有している。側壁２８
３は圧縮バネ２８０及び匡体部材１２４の管状部
分１３０から半径方向に離間した内側環状面を有
し、その結果、ダイアフラム組立体５６が自由端
２８５に係合するとき、環状側壁２８３はダイア
フラム組立体５６により匡体部材１２４の基部１
２８に対したわみ、押しつけられる。側壁のたわ
み可能性は軸線方向に伸びる開口又はくぼみを側
壁２８３内に設けることにより増加することがで
きる。

ピストンロツド９２は匡体部材１２４の管状部
分１３０を貫通して延び、管状部分１３０により
適切に担持された環状ベアリング２９０により最
少の摩擦をもつて往復可能に動くために摺動可能
に支持されている。環状のウオツシヤ形状のテフ
ロン（商品名）シール２９１は駆動手段５４の室
２７４とポンプ手段５０との間の流体もれを防止
又は最小にするために、設けられる。シール２９
１はピストンロツド９２の外径より小さい内径を
有するテフロン（商品名）管の端からうすいウオ
ツシヤを切断することによりつくられる。ウオツ
シヤ状シール２９１は、そこでピストンロツド９
２をおおつて冷間形成又は圧力ばめされ、その結
果その内側周辺部分は第５図及び第６図に見られ
るように偏向又は湾曲させられる。シール２９１
はその外周近くにおいて、匡体部材１２４の管状
部分１３０と、ポンプ本体匡体６６のハブ部分１
０３との間に、その位置を定めその場所に保持す
るように、ガスケツト１４２を介して締めつけら
れる。

上に述べたシール２９１は可撓性であり、それ
が平坦である通常の自由状態に向けて自己付勢さ
れる。そして、シール２９１は常にピストンロツ
ド９２と密封係合する。シール２９１は、うすい
ウオツシヤ状でありテフロン（商品名）からつく
られているのでシールは最小の摩擦でピストン９
２と密封係合する。シール２９１の別の利点はそ
の通常の自由状態へ向う自己付勢力がそのまわり
の温度が増加するにつれて増加し、このようにピ
ストンロツドとの密封係合がポンプ組立体１０の
高温及び高圧動作中高まることである。

ダイアフラム組立体５６に対し排ガスが直接な
いし正面衝撃となるのを防止するため、ボンネツ
ト匡体２２２に適切に溶接されたバツフル板２９
２が設けられている。バツフル板２９２は反転さ
れたカツプ状すなわちＵ字状の中央部分２９３
と、ボンネツト匡体２２２の近隣部分と相補的に
形づくられ、そこに適切に溶接された段付外側環
状フランジ付部分２９４とを有している。中央部
分２９３は皿状の底部と、環状に離隔された貫通
開口２９５を設けられた環状側壁を有している。
中央部分２９３は、開口２９５をななめに通り導
管４０から出る排ガスを室２７２へ偏向させもし
くは導びくようになつている。バツフル板２９２
は、このようにダイアフラム組立体５６に対する
熱い排ガスの直接もしくは正面衝撃を防止する。

又、バツフル板２９２は熱放出手段として働
き、排ガスの熱をボンネツト組立体２２０の匡体
２２２へ放出する。バツフル板２９２のこの熱放
出機能は、ダイアフラム組立体５６の寿命を長く
するのをたすける。これは、高熱がダイアフラム
の寿命に有害な影響を与えるからである。

第１０図は第５図及び第６図に関連して記載さ
れているポンプ組立体１０の概略図であり、同じ
参照番号は対応する部分を示すように用いてあ
る。ポンプ組立体１０の動作は以下に述べてい
く。第５図及び第６図又は第１０図に示す概略図
のいづれかに言及する。

動作において、内燃機関１２から出る排ガスは
圧力脈動の形態である。排ガスは導管４０を経て
入口３６を通つて流れ、バツフル板２９２により
偏向させられ開口２９５を通り室２７２内に流れ
る。低機関速度から中間機関速度の間でダイアフ
ラム組立体５６の面積かける室２７２内の排ガス
圧力と、ピストン組立体５２の面積かけるポンプ
手段５０の室１１２内の圧力との和が、ダイアフ
ラム組立体５６の面積かける室２７４内の圧力
と、ピストン組立体５２の面積かける室１１０内
の圧力と、軽い圧縮バネ２８０の付勢力と、動き
に対する総ての摩擦及び抵抗との結合力を越える
とき、各パルスサイクルの圧力増加位相中の排ガ
スにおける圧力脈動により、ダイアフラム組立体
５６が第５図で見て上方に片寄せられる。このダ
イアフラム組立体の上方への動きはすべて上述し
たようにポンプ手段５０をその第１ストロークを
経て動かしめ、室１１０から空気を追い出し室１
１２内に引き込ませる。又、ダイアフラム組立体
５６のこの上方への動きは、室２７４及び室２７
６内の空気が圧縮されることを開始させ、以つて
ダイアフラム組立体５６上に反対の付勢力をはた
らかせる。ダイアフラム組立体５６のこの上方へ
の動きは、圧力脈動がその圧力増加位相の最大に
到達するまで継続する。

この点でダイアフラム組立体５６及びピストン
組立体５２がそれぞれそれらのストロークを通し
て動かされるときは、いつでも、あるわずかな更
なる動きがピストンサイクルが、そのピーク又は
底部にあるときそれらの位置を越えて通常発生す
ることを明記するべきである。このことは組立体
５６及び５２とピストンロツド９２上に働く慣性
力もしくは慣性効果によるものである。簡潔さの
ために慣性効果は以下に続くポンプ組立体の動作
記載において再度言及しない。

排ガス圧力脈動が各サイクルの圧力減少位相を
開始するとき、軽い圧縮バネ２８０に加えて室２
７４及び室２７６内のいま圧縮された空気により
画成された空気バネ手段は、ダイアフラム組立体
５６及びピストン組立体５２を、第５図及び第１
０図で見て、それらの第２ストロークを通して下
方に動かしめる。この動きは、ダイアフラム組立
体５６の面積かける室２７４内の圧力とピストン
組立体５２の面積かける室１１０内の圧力と、軽
い圧縮バネ２８０の付勢力との和がダイアフラム
組立体５６の面積かける室２７２内の圧力と、ピ
ストン組立体５２の面積かける室１１２内の圧力
と、総ての摩擦力との和を越えるとき、おこる。
この下方への動きの間すべて上述したごとく空気
はポンプ手段５０の入口室１１０内に引かれ、空
気はポンプ手段５０の室１１２からおしだされ
る。ダイアフラム組立体５６のこの下方への動き
は、次の圧力脈動が、その圧力増加位相中ダイア
フラム組立体５６を上方に動かそうとするまで、
圧力減少位相を通して継続する。

機関の低速から中位速度動作中、排ガス圧力脈
動の圧力が、第５図及び第１０図で見て、作動手
段５６の下端近くに生じる振幅もしくは移動スト
ロークを通してダイアフラム組立体を上下に片寄
せそしてピストン組立体５２をポンプ手段５０の
下端近くの変位を通して前後に往復動させるよう
なものであることを明記しなければならない。こ
のようにこれらの動作状態中、ポンプ手段５０は
室１１０でなく室１１２を経て圧送された流体の
大部分を圧送するように動作する。又はこれらの
動作状態中、空気バネ手段の抵抗は、ダイアフラ
ム組立体５６が十分な移動ストロークを通してた
わめられ、中位機関速度で真空装置１４，１６，
１８及び２０を作動するに、必要とされる真空を
供給しアイドルもしくは低機関速度及び低負荷で
吸気マニホルドの真空に関連して十分な真空を供
給するに十分なポンプ動作をおこなわせるように
軽い。又これらの機関速度及び負荷の期間、第２
の可変バネ率バネ手段６２は、ダイアフラム組立
体５６により係合されず、かつダイアフラム組立
体５２をその第２ストロークを通してもどること
を助けない。

内燃機関１２の機関が、２分の１の負荷で
1800rpmのような中間の機関速度及び中間負荷の
間作動しているとき、圧力脈動の圧力は低速もし
くは中位機関速度における圧力を越える。そのよ
うな機関速度動作の間、ダイアフラム組立体５６
は、各圧力脈動の圧力増加位相中、第６図に示さ
れるように上方に片寄せられ、機械的バネ手段６
２に係合しそれを片寄らせ、半径方向にふくらま
せる。機関速度及び負荷動作のこの範囲の間、ダ
イアフラム組立体５６及びピストン組立体５２の
変位ストロークは最大値にもしくは最大値近くに
あり、ダイアフラム組立体５６及びピストン組立
体５２の第１もしくは上方へのストロークの最後
の部分及び第２もしくは下方へのストロークの最
初の部分の間、可変バネ率機械的バネ手段６２は
可変バネ率空気バネ手段２７４及び空気バネ手段
２７６と共同して作動し、ダイアフラム組立体５
６及びピストン組立体５２をそれらの第２ストロ
ークを通してもどすのを助ける。動作のこのモー
ドの間、ポンプ手段５０のピストン組立体５２は
その最大もしくは最大近くの変位もしくはストロ
ークを経て進行し、ポンプ動作が室１１０及び室
１１２の両方から交互にほぼ同一の比率でおこ
る。

最大負荷もしくは広く開いたスロツトルでの
4000−4200rpmのような機関１２の高速度動作
中、ダイアフラム組立体５６は、上方に変位し可
変バネ率機械的バネ手段６２とその作動サイクル
にわたつて係合状態にある。高速度及び高負荷動
作間のダイアフラム組立体５６とピストン組立体
５２の移動は中間速度及び中間負荷のものよりも
小さく、空気バネ手段２７４及び空気バネ手段２
７６、及び機械的バネ手段６２は、すべての時に
ダイアフラム組立体５６の上方への運動に対し比
較的硬く、もしくは高い付勢力を共同して発揮す
るように動作する。この動作モードの間、ダイア
フラム組立体５６及びピストン組立体５２は、そ
れらのそれぞれの匡体１２４及び匡体６６の上端
近くで往復運動する。これは排ガス圧力がいつで
も第２Ｄ図に示すように大気圧以上であるからで
ある。高機関速度動作中ポンプ効果の大部分は、
室１１２ではなく室１１０を介しておこる。同時
に空気バネ手段２７４、空気バネ手段２７６及び
機械的バネ手段６２の結合動作によりダイアフラ
ム組立体５６及びピストン組立体５２がたとえ排
ガス圧力脈動が常に大気圧以上であるとしても、
それらの第２もしくはもどりストロークを通して
動かされ得ることが保証される。

これまで記載した新規なポンプ組立体１０の別
の特徴は、このポンプ組立体が補償手段３００を
含み、異つた外側の周囲圧力及び温度でポンプ組
立体１０の動作を補償し、空気バネ手段６０内の
圧力が、けつして周囲の大気圧より小さくないこ
とを保証することである。この目的のために、第
４図にもつともよく示されるように、ポンプ匡体
６６は軸線方向にその周辺側壁７８を通つて延び
る開口３０１及び開口３０１Ａを含んでいる。開
口３０１Ａは空気バネ手段と連通状態にありかつ
開口３０１と連通状態にある。開口３０１は、端
部カバー匡体８６と一体的に形成されたニツプル
もしくは管３０３において、開口３０２と連通状
態にある。管３０３は匡体１２２の端壁部分１５
２の開口を貫通して延びている。フイルタ３０４
が開口３０１内に配置され、ポンプ匡体６６は適
当な一方向可撓性傘型逆止弁３１０を担持し、こ
の逆止弁３１０は第４図に示されるように閉鎖位
置に向つて通常自己付勢されており、その閉鎖位
置ではこの逆止弁３１０は、開口３０１Ａの上に
横たわつている。さらにポンプ匡体部材７０はい
つも室２７６と開口３０１とを連通させている非
常に小さい直径のバイパス抽気孔３０５を有して
いる。周囲の圧力が室２７６内の圧力を越えると
き、逆止弁３１０は開き空気を大気から内方に引
き込む。この特徴によりダイアフラム組立体５６
は室２７６内の負圧により第２ストロークを通し
て動くことが妨げられないように保証され抽気孔
３０５により、ポンプ組立体はすべての環境温度
及び周囲圧力状態下で同じように動作することが
保証される。

作動手段５４が、ダイアフラム組立体５６を含
むように記載されているが、ポンプ手段５０のピ
ストン組立体５２のようなピストンもしくはピス
トン組立体形式の往復動部材を、もし所望である
ならばその場所で用いることができることを明記
しなければならない。そのような場合、匡体１２
４及び匡体２２２は、ポンプ手段５０と共に使用
されるライナー８０のような円筒状ライナを含む
ように変形させられるピストン手段を摺動可能に
受容する。

上述の如く構成され、以下の概略寸法を有する
ポンプ組立体は、典型的４シリンダ機関乗用車で
使用するのが適していることは数学的モデル及び
ある実際の試験のたすけより判明している。

概略ポンプ寸法 ダイアフラム組立体56の直径＝0.101メートル ピストン組立体52の直径＝0.0453メートル バネ手段62のバネ定数＝105070ニユートン／メー
トル バネ手段62のバネ予負荷＝0.0 逆止弁200、202、204及び206の流れ面積 ＝0.0001556平方メートル 室272の体積（初期）＝0.000148立方メートル 室112の体積（初期）＝0.000006528立方メートル 室110の体積（初期）＝0.0000172立方メートル 空気バネ274、276の体積（初期） ＝0.0005809立方メートル 開口301流れ面積＝0.000000785平方メートル 新規なポンプ組立体１０は、プレーキブースタ
２０へ十分に真空を供給しほぼ1200rpm以上のす
べての機関速度でパワーブレーキシステムを十分
に作動するように作動可能であることを明記しな
ければならない。アイドル速度（650rpm）のよ
うにより低い機関速度では、アイドル速度でもポ
ンプ手段を適切な大きさにすれば十分に作動する
が、十分に満足される動作のため通常吸気マニマ
ルドからの助けが必要とされる。

第１１図は、本発明の新規なポンプ組立体３１
５の別の実施例を示す。ポンプ組立体３１５は、
第１１図に概略的な形で示され、以下に述べる点
を除き、構成及び動作において第５図及び第１０
図に示されるポンプ組立体１０と同じである。ポ
ンプ組立体１０の部分と同一又は実質的に同一で
あるポンプ組立体３１５の部分は同じ参照番号を
付してある。

第１１図に示されるポンプ組立体３１５は第５
図及び第１０図に示されるものと第２空気バネ手
段３１７が第５図及び第１０図に示される機械的
バネ手段６２の代りに設けられている点で異つて
いる。

第１１図に見られるように作動手段５４は、一
対に匡体３２０及び３２２を含んで設けられてい
る。匡体３２０は、匡体３２０が円筒状の形状で
あり第２のダイアフラム組立体３２４が端部壁を
含んでいる点を除いて、第５図に示す匡体１２４
と同様である。匡体３２０はその下端部で第１の
ダイアフラム組立体５６をボンネツト組立体２２
０へしめつけている。ボンネツト組立体２２０と
ともにダイアフラム組立体５６の下側は、室２７
２を画成する。第２のダイアフラム組立体３２４
は、匡体３２０の上端部と第２の匡体３２２の下
端との間にしめつけられている。本実施例では、
匡体３２２は、その上平担端部３２５で往復運動
可能のためピストンロツド９２を摺動自在に受容
及び支持する軸受及びシール組立体３２６の一端
部を担持する。ダイアフラム組立体３２４はその
内側周辺近くで適切に密封可能に軸受及びシール
組立体３２６に固定されている。

本実施例において、匡体３２０と共にダイアフ
ラム組立体５６及びダイアフラム組立体３２４は
第１空気バネ手段もしくは室３２８を画成し、ダ
イアフラム組立体３２４、匡体３２２及びベアリ
ングとシール組立体３２６は、第２空気バネ手段
もしくは室３１７を画成する。匡体３２０は適切
な抽気孔３２７と逆止弁手段３２７Ａとを設けら
れ、ポンプ組立体１０の抽気孔３０５及び逆止弁
３１０に関して説明したのと同様の態様で周囲温
度及び周囲圧力変動を補償する。第１空気バネ手
段３２８は所与のバネ率を有する可変バネ率空気
バネであり、第２空気バネ手段３１７は、より高
いもしくは硬いバネ率を有する可変バネ率バネで
ある。

第２ダイアフラム組立体３２４は、適切なエラ
ストマーもしくは布含浸エラストマー材料からつ
くられ、その内側、及び外側の両方の周辺近く
で、容易にたわむ可撓性ダイアフラム３２９を含
んでいる。ダイアフラム組立体３２４は、その内
側及び外側周辺部の中間で環状の剛性部材３３０
を担持し、剛性部材３３０はそこを通つて伸びて
いる複数の開口３３１を有し、通常第１空気バネ
手段３２８と第２空気バネ手段３１７とを連通し
ている。後者の連通はピストンロツド９２に固定
された静止環状・閉鎖部材又は板３３２により制
御される。閉鎖部材３３２は、ダイアフラム組立
体３２４において開口３３１から通常離間されて
いるが、機関の高速度及び高負荷動作中、環状部
材３３０に係合し開口３３１を閉鎖し空気バネ３
２８と空気バネ３１７との間の連通を阻止する。

ポンプ組立体３１５の基本的動作は第５図及び
第１０図に示すポンプ組立体１０に関連して前述
したものと同じである。すなわち、低速からなだ
らかな機関速度及び／又は低負荷動作中、ダイア
フラム組立体５６は、排ガス圧力脈動によりたわ
められピストン組立体５２を往復運動させ、空気
バネ３２８及び空気バネ３１７は、ダイアフラム
組立体５６の動きに対し、その第１もしくは上方
へのストロークを通し各圧力パルスサイクルの圧
力増加位相の間、ほんのわずかな抵抗をもたらす
が、その上方への動きの間、空気バネ３２８及び
空気バネ３１７内の圧力増加は、ダイアフラム組
立体５６を、その第２のストロークを通し各圧力
パルスサイクルの圧力減少位相の間、もどしもし
くは動かすのに十分である。この動作中、ポンプ
手段５０は、ポンプ組立体１０に関連して記載し
たと同様に動作する。

機関１２の中間速度及び／又は中間負荷動作
中、排ガス圧力脈動はダイアフラム組立体５６及
びピストン組立体５２をそれらの最大ストローク
もしくはその近くで往復運動させ、先ずダイアフ
ラム組立体５６が空気バネ３２８内の空気をその
第１ストロークの最初の部分の間圧縮し、その第
１のストロークの後の部分の間、板３３２が第２
ダイアフラム組立体３２４と係合し、空気バネ３
２８と空気バネ３１７との間の流体連通を阻止
し、ダイアフラム組立体３２４を第１１図で見て
上方に片寄らせ、空気バネ３１７内の空気を圧縮
する。より小さな容積により、第２空気バネ３１
７は、第１の空気バネ３１７よりも、動きに対し
て硬い抵抗を提供する。ダイアフラム組立体５６
のその第２もしくは下方へのストロークを通して
の移動中、これと反対の動きがおこる。このよう
に空気バネ３２８及び３１７は、第１ストローク
の後半部分及び第２ストロークの最初の部分の
間、一緒に動作する。この動作中、ポンプ手段５
０はポンプ組立体１０と関連して前述したと同様
に動作する。

機関１２の高速度及び／又は高負荷作動中、排
ガス圧力脈動の圧力は、板３３２が、いつでもダ
イアフラム組立体３２４と係合状態にあり、第２
空気バネ３１７がいつでも第１空気バネ３２８と
一致して動作し、ピストン組立体５２及びダイア
フラム組立体を速い往復的動作を、第１１図で見
て、それらの匡体の上端近くで行なわすようにな
つている。

前述のことから、異なつた可変バネ率を有する
２つの空気バネを単一の可変バネ率空気バネ及び
第２の可変バネ率機械的バネの代りに使用し、ポ
ンプ組立体に対し同じ動作結果を達成することが
できることは明らかである。

数字的モデルの助けによつて、以下に記された
適切な寸法を有する第１１図に示されたポンプ組
立体と同様の組立体が４シリンダ内燃機関への使
用に対して適切であることが決定された。

ダイアフラム組立体56の直径＝0.101メートル ピストン組立体52の直径＝0.0453メートル ダイアフラム組立体324の外側直径 ＝0.0906メートル ダイアフラム組立体324の内側直径 ＝0.0309メートル ダイアフラム組立体324と閉鎖部材332との間の間
隔（初期） ＝0.008メートル 逆止弁200、202、204及び206の流れ面積 ＝0.0001554平方メートル 室272の容積（初期）＝0.000148立方メートル 室112の容積（初期）＝0.0000062528立方メートル 室110の容積（初期）＝0.0000172立方メートル 空気バネ328の容積（初期）＝0.0005809立方メー
トル 空気バネ317の容積（初期）＝0.000057立方メート
ル 開口331の流れ面積＝0.000000785平方メートル 抽気孔327の流れ面積＝0.000000785平方メートル 第１２図は本発明の新規なポンプ組立体３５０
のもう１つ別の実施例の概略図を示す。本実施例
は、ここで可変バネ率コイルバネとして示される
１対の機械的可変バネ率３５２及び３５４が用い
られている点を除いて第５図に示す実施例と同様
であり、ポンプ組立体１０に示す部分に対応する
部分は、同じ参照番号を付している。バネ３５２
は、匡体１２０の側壁に固定され当接係合状態に
ある一端とダイアフラム組立体５６に当接係合状
態にある他端を有している。バネ３５４は、バネ
３５２より小さな直径であり、匡体１２０の端壁
１２８に固定され当接係合状態にある一端を有し
ている。バネ３５４は、バネ３５２の中央空間内
に配置され、バネ３５２より高い、すなわち硬い
可変バネ率を有している。本実施例において、室
２７４はいつでも大きい開口３５５を介して大気
と連通されている。

ポンプ組立体３５０の動作は機関１２の低速度
から中速度及び／又は負荷範囲の間、可変バネ率
機械的バネ手段３５２のみがその第２ストローク
を通してダイアフラム組立体５６をもどすように
していこことと、高速度及び／又は負荷動作の間
第２可変バネ率機械的バネ３５４が第１バネ手段
３５２に関連して動作し、大きく硬い可変バネ率
を供し、その第２ストロークを通してダイアフラ
ム組立体５６を動かすことを除きポンプ組立体１
０に関して前に記載したものと同一である。２つ
の機械的バネ３５２及び３５４を使用することに
より、いかなる空気バネ手段に対する必要性も除
かれる。

前述のように、圧力脈動の圧力又は力、及びそ
の振動数は、高機関速度よりも低機関速度の方が
低い。このことはより低い機関速度ですくないポ
ンプ能力を有するポンプ組立体となる。しかし、
これらの速度でのポンプ能力は、自動車内の空気
制御機器を動作するに十分な能力に保証するよう
に高められる。従つて本発明のポンプ組立体の重
要な特徴は、低速度（ほぼ800〜1200rpmの範囲）
におけるポンプ組立体の能力もしくは動作が、ポ
ンプをデザインすることにより高められもしくは
実質的に最大となされ、ポンプ組立体が、機関速
度の低速範囲間排ガス圧力の振動数に動作的に同
調されうるという認識及び発見にある。これを達
成するマナーを、第３−１０図に示されるポンプ
組立体の好ましい実施例を参照して記載する。

ポンプ組立体１０は、初期もしくは第１バネ手
段６０が低速度範囲にわたつて所定の平均バネ率
を有し、かつピストン組立体５２，ダイアフラム
組立体５６及びロツドもしくは軸９２が、低機関
速度の間、排ガス圧力脈動により組立体５２及び
組立体５６を固有振動数付近の振動数で振動させ
られるような結合質量を有するように構成及び設
計される。このことは、組立体５２及び組立体５
６のストロークの長さを最大にする。そしてこの
ことは、ポンプ手段５０の能力を高め、もしくは
最大にし、排ガス圧力によりはたらかされる力の
量に相当する流体を圧送する。低機関速度の間振
動している組立体５２及び組立体５６の固有振動
数をほぼ排ガス圧力脈動の振動数に同調させるこ
とによりピストン組立体５２のストロークもしく
は振幅の長さが、高速のときにもつているストロ
ークの実質的長さにまで増加させることができる
ことがわかる。

減衰振動している本体の固有もしくは共振振動
数は以下の式による。

ここでf_o（通常ωnとして言及される）は固有振
動数、Ｋは第１の空気バネ手段６０のバネ率、そ
してＭはピストン組立体５２、ダイアフラム組立
体５６及びロツド９２の結合質量である。組立体
５２及び５６がそれらの固有振動数で振動させら
れているとき、振動のストロークの振幅もしくは
長さは最大となる。このことは、第１３図に示す
ようにグラフ的に描くことができる。グラフの縦
軸は、ふれ、もしくは振動の振幅を示し横軸は振
動数を示している。点線は振動本体の固有振動数
を示し、この振動本体はピストン組立体５２、ダ
イアフラム組立体５６及びロツド９２の結合質量
である。もし振動本体が減衰しないならば、その
ふれの振幅は、固有振動数で振動されるとき参照
番号４００で示されるように無限に近ずく。しか
しポンプ組立体１０は、減衰させられるので、曲
線は参照番号４１０により示されるようになる。

ポンプ組立体１０は、粘性減衰及び摩擦減衰の
両方にさらされる。粘性減衰は逆止弁２０２及び
２０６のオリフイスにより引きおこされるポンプ
手段５０からの出口流の拘束から主に生じる。こ
れは、逆止弁のオリフイス面積を最大にすること
によりいくぶんすくなくすることができる。摩擦
的な減衰は、組立体５２、及び５６及びロツド９
２が、それぞれの匡体に対して往復運動すると
き、それらにより生じた摩擦力によるものであ
る。

このように上述した減衰力により、達成し得る
ピストン組立体５２の最大のストローク長さ、も
しくは振幅は、振動組立体５２及び５６が、曲線
４１０の最大値により示されるように、固有振動
数でふらされたとき発生するものである。空気バ
ネ手段６０を所与のバネ率をもつように設計、構
成し、ピストン組立体５２、ダイアフラム組立体
５６及びロツド９２を所与の質量をもつように構
成することにより振動組立体もしくは部品の固有
振動数を、例えば第１３図に仮想線（一点鎖線）
で示されるように、機関速度の低速範囲の間に出
される排ガス脈動の振動数に近づけることができ
る。これが達成されると、機関の低速動作中ピス
トン組立体５２のストロークもしくは振幅は、そ
の最大値に近づき、ポンプ手段５０の能力を高め
もしくは最大にする。

振動部品又は組立体５２及び５６、及びロツド
９２の固有振動数はより高い機関速度（1800rpm
以上）で増加する。これは、第１の空気バネ手段
６０のバネ率が増加し、高速度でのダイアフラム
組立体５６により係合されふらされるバネ手段の
バネ率が高くなるからである。又、バネ手段６２
が係合されるとき、その質量の一部が振動部品の
結合質量の一部になる。このように、高機関速度
で排ガス脈動の振動数は、低機関速度におけるも
のを実質的に越えて増加させられるけれども、ピ
ストン組立体５２のストロークの振幅におけるこ
のより高い振動数の効果は、ポンプ組立体の固有
振動数が、より高速度においても増加するため、
有意な範囲へと最小化される。高機関速度におけ
る振動結合質量の固有振動数は、第１３図上の参
照番号４３０で示す線の間のバンドによりグラフ
的に示されている。しかし、すぐれた、もしくは
適当なポンプ能力は、たとえポンプ組立体１０の
固有振動数が固有振動数近くになかつたとして
も、ポンプ組立体が動作させられる振動数である
ので高機関速度でなされることを明記しなければ
ならない。しかし、より高い機関速度で、ポンプ
組立体１０の固有振動数を増加することによつて
も、これらの機関速度におけるポンプ能力は、高
められる。

ポンプ組立体１０を参照して記載されたポンプ
能力を高めることは第１１図及び第１２図にそれ
ぞれ示されるポンプ組立体３１５及びポンプ組立
体３５０でもつても達成されることは明らかであ
る。

上述のことより、機関動作状態の幅広い範囲に
わたつて、内燃機関の排ガスにより駆動され得る
新規なポンプ組立体が提供されていることは明ら
かである。２つの異なつた可変バネ率バネ手段を
含むことにより、ポンプ組立体が、サイクル中、
排ガスの圧力脈動が亜大気部分を含んでいるとき
及び圧力脈動がサイクル中常に大気圧以上の圧力
であるときでも、動作することも明らかである。

本発明の新規なポンプ組立体が内燃機関に使用
する真空ポンプ組立体として使用されるように記
載してあるが、当業者にとつては、このポンプ組
立体が、空気緩衝器、空気バネタイヤ、及び水平
制御器用及び／又は自動車のウインドスクリーン
もしくは自動車のヘツドランプへの洗浄流体の圧
送用の圧縮空気のような正圧力下で流体を圧送す
るよう使用され得ることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、内燃機関及び真空制御装置と使用す
る、本発明に従うポンプ組立体の好ましい実施例
を示す概略図；第２Ａ−２Ｄ図は、異つた機関速
度において、周期的正弦波に近似したときの排ガ
ス圧力輪郭を示すグラフ図；第３図は、本発明の
新規なポンプ組立体の好ましい実施例の上面図；
第４図は、第３図に示されるポンプ組立体を第３
図の４−４線にほぼ沿つて見た正面断面図；第５
図は、第３図に示されるポンプ組立体を第３図の
５−５線にほぼ沿つて切断して見た正面断面図；
第６図は、種々の部品が異つた位置にある場合の
第５図に示されるものの断面図；第７図は、第５
図に示されるポンプ組立体の第５図の矢印７−７
の方向に見た端立面図；第８図は、第５図に示さ
れるポンプ組立体の第５図の矢印８−８の方向に
見た端立面図；第９図は、第５図に示されるポン
プ組立体の第８図の矢印９−９の方向に見た拡大
断面図；第１０図は、第５図に示すポンプ組立体
の概略図；第１１図は、本発明のポンプ組立体の
第２の実施例の概略図；第１２図は、本発明の新
規なポンプ組立体の第３の実施例の概略図；第１
３図は、ふれ対振動数のグラフ図である。 〔主要部分の符号の説明〕、１２……内燃機関、
１０……ポンプ組立体、５０……ポンプ手段、５
２……ポンプ部材、５４……作動手段、５６……
作動部材、６０……第１バネ手段、６２……第２
バネ手段、３０……吸気マニホルド、２０……
源、２７４，２７６……可変バネ率空気バネ手
段、９２……ロツド手段、３５２，３５４……機
械バネ、３２８……第１空気バネ手段、３１７…
…第２空気バネ手段、３２９……可撓性ダイアフ
ラム、３３１……開口手段、３３２……板部材、
１１２……第１室、１１０……第２室、２００〜
２０６……逆止弁手段、７２……ポンプ匡体手
段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 異なるエンジン速度で圧力、振動数及び振幅
   が変化する圧力脈動を有する排ガスを発生する内
   燃機関と共に用いるポンプ組立体であつて、該内
   燃機関からの排ガス圧力脈動により作動されるポ
   ンプ組立体において；流体を圧送するポンプ手段
   が設けられ、該ポンプ手段が第１及び第２ストロ
   ークを通して可動な往復動自在ポンプ部材を有
   し；往復動自在の作動部材を備える作動手段が設
   けられ、該作動部材が第１及び第２ストロークを
   通して可動でありかつ前記ポンプ部材に連結して
   該ポンプ部材をその第１及び第２ストロークを通
   して動かし、前記作動部材の一側が前記排ガスと
   連通するようになされており、前記排ガスの圧力
   脈動が、それらの各脈動サイクルにおける圧力増
   加位相の間に、前記作動部材及び前記ポンプ部材
   をそれらの第１ストロークにわたつて動かし、ま
   たそれらの各脈動サイクルにおける圧力減少位相
   の間に、前記作動部材及び前記ポンプ部材がそれ
   らの第２ストロークにわたつて動かされることを
   許容し；第１バネ手段が前記作動部材又は前記ポ
   ンプ部材と協働すべく配置されて前記内燃機関の
   総ての作動速度の間に前記作動部材及び前記ポン
   プ部材をそれらの第２ストロークにわたつて動か
   し；前記第１バネ手段よりも高いバネ率を有する
   第２バネ手段が設けられ、該第２バネ手段が前記
   第１バネ手段と共に、所定の速度以上の内燃機関
   速度の間に、前記作動部材及び前記ポンプ部材を
   それらの第２ストロークにわたつて動かすことを
   特徴とするポンプ組立体。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のポンプ組立体に
   おいて、前記第１及び第２バネ手段が非直線的、
   可変バネ率を有するバネであることを特徴とする
   ポンプ組立体。 ３ 特許請求の範囲第２項記載のポンプ組立体に
   おいて、低機関速度の範囲にわたる前記第１及び
   第２バネ手段の平均バネ定数と前記ポンプ部材及
   び前記作動部材の結合質量との間の関係は、前記
   ポンプ部材及び前記作動部材が機関速度の低範囲
   の間の排ガス脈動によりそれらの固有振動数に近
   ずく振動数で往復動させられ、それにより前記ポ
   ンプ部材及び前記作動部材のストロークの振幅が
   それらが固有振動数で有するストローク振幅に近
   づく関係であり、ポンプ組立体が前記機関速度の
   低範囲の間に発生する排ガス脈動振動数に対して
   実質的に最大能力で流体を圧送すべく作動するこ
   とを特徴とするポンプ組立体。 ４ 特許請求の範囲第３項記載のポンプ組立体に
   おいて、前記ポンプ部材と前記作動部材と前記第
   １バネ手段と前記第２バネ手段との結合質量は、
   前記ポンプ部材及び前記作動部材が高機関速度の
   範囲の間の排ガス脈動によりそれらの固有振動数
   に近い振動数で往復動させられ、それにより前記
   ポンプ部材及び前記作動部材のストロークの振幅
   がそれらが固有振動数で有するストローク振幅に
   近づく高機関速度の範囲にわたる平均ばね定数を
   供して、ポンプ組立体が前記高機関速度の範囲の
   間に実質的に最大能力で作動することを特徴とす
   るポンプ組立体。 ５ 特許請求の範囲第２項記載のポンプ組立体に
   おいて、前記圧力脈動がそれらの各振幅の圧力増
   大位相の間に前記作動部材と前記ポンプ部材とを
   それらの第１ストロークを通して動かし、それら
   の各振幅の圧力減少位相の間に前記作動部材と前
   記ポンプ部材とがそれらの第２ストロークを通し
   て動かされることを許容し、前記第１及び第２バ
   ネ手段は前記作動部材及び前記ポンプ部材のそれ
   らの第１ストロークを通しての動きに対抗し、前
   記圧力脈動の各振幅の圧力減少位相の間に前記作
   動部材及び前記ポンプ部材をそれらの第２ストロ
   ークを通して動かし、前記非直線的、可変バネ率
   を有するバネ手段は、機関速度の増加に伴ない前
   記排ガス脈動の圧力が増加するにつれて漸次より
   高い付勢力を発し、それによりポンプ組立体は、
   機関速度の広範囲にわたつてかつ前記圧力脈動の
   振幅の一部が亜大気圧にあるときの機関速度の間
   及び前記圧力脈動の全振幅が総て大気圧以上にあ
   るときの機関速度の間に流体を圧送できることを
   特徴とするポンプ組立体。 ６ 特許請求の範囲第２項記載のポンプ組立体に
   おいて、前記第１バネ手段が前記作動部材と協働
   すべく配置されていることを特徴とするポンプ組
   立体。 ７ 特許請求の範囲第６項記載のポンプ組立体で
   あつて、吸気マニホルドを備える内燃機関と共に
   用いるポンプ組立体において、前記ポンプ手段が
   二重作用ポンプであり、その往復動自在ポンプ部
   材が第１及び第２ストロークを通して可動であり
   各ストロークの間に空気を源から前記吸気マニホ
   ルドへと圧送し、前記第１バネ手段が可変バネ率
   空気バネ手段であり、前記第２バネ手段が可変バ
   ネ率機械的バネであることを特徴とするポンプ組
   立体。 ８ 特許請求の範囲第６項記載のポンプ組立体で
   あつて吸気マニホルドを有する内燃機関と共に用
   いるポンプ組立体において、前記ポンプ手段が二
   重作用ポンプであり、その往復動自在ポンプ部材
   が第１及び第２ストロークを通して可動であり各
   ストロークの間に空気を源から前記吸気マニホル
   ドへと圧送し、前記組立体の往復動自在作動部材
   がロツド手段により前記ポンプ部材に連結され、
   前記第１及び第２可変バネ率バネ手段がそれぞれ
   機械的バネを有していることを特徴とするポンプ
   組立体。 ９ 特許請求の範囲第６項記載のポンプ組立体で
   あつて、吸気マニホルドを有する内燃機関と共に
   用いるポンプ組立体において、前記ポンプ手段が
   二重作用ポンプであり、その往復動自在ポンプ部
   材が第１及び第２ストロークを通して可動であり
   各ストロークの間に空気を源から前記吸気マニホ
   ルドへと圧送し、前記組立体の往復動自在作動部
   材がロツド手段により前記ポンプ部材に連結さ
   れ、前記第１及び第２可変バネ率バネがそれぞれ
   空気バネ手段を有し、該第２の空気バネ手段が前
   記第１空気バネ手段の空気容積よりも小さい空気
   容積を有してよい高い可変バネ率を与え、前記第
   １及び第２空気バネ手段の前記空気容積は可撓性
   ダイアフラムにより分離されており、該ダイアフ
   ラムはそれを通る開口手段を有して前記第１及び
   第２空気バネ手段の前記空気容積を相互接続し、
   板部材が前記ロツド手段により担持され、該板部
   材はポンプ組立体が休止しているときには前記ダ
   イアフラムの前記開口手段から離間されている
   が、前記作動部材が所定距離変位しているときに
   は前記第１及び第２空気バネ手段の前記空気容量
   の間の連通を遮断すべく前記ダイアフラムと係合
   可能であり、前記第１空気バネ手段が前記作動部
   材と連通しており、前記機関の全作動速度の間に
   前記作動部材及び前記ポンプ部材をそれらの第２
   ストロークを通して動かし、前記板部材が前記機
   関の中間速度での作動の際の前記作動部材の第１
   及び第２ストロークの一部の間に前記ダイアフラ
   ムと係合し、それにより前記第２空気バネ手段が
   前記作動部材のストロークの一部の間に前記第１
   空気バネ手段と一致して作動し、前記板部材が前
   記機関の高速度での作動の間に前記ダイアフラム
   と常に係合しており、それにより前記第２空気バ
   ネ手段が前記作動部材の全ストロークの間に前記
   第１空気バネ手段と一致して作動することを特徴
   とするポンプ組立体。 １０ 特許請求の範囲第６項のポンプ組立体であ
   つて、吸気マニホルドを有する内燃機関と共に用
   いるポンプ組立体において、前記ポンプ手段が二
   重作用ポンプであり、その往復動自在ポンプ部材
   が第１及び第２ストロークを通して可動であり、
   前記ポンプ部材の各ストロークの間に空気を源か
   ら前記吸気マニホルドへと空気を圧送して前記源
   で負圧を発生し、前記ポンプ手段が第１及び第２
   端部を備える匡体手段を有し、前記ポンプ部材が
   該匡体手段に対して可動であり該匡体手段を第１
   及び第２室に分割し、逆止弁が前記ポンプ匡体手
   段により担持されて前記ポンプ部材の第１及び第
   ２ストロークの間に前記第１及び第２室を前記源
   及び前記吸気マニホルドへ選択的に連通し、それ
   により前記ポンプ手段が前記ポンプ部材の各スト
   ロークの間に空気を前記源から前記吸気マニホル
   ドへと圧送し、前記作動手段が第１及び第２端部
   を備える匡体手段と第１及び第２ストロークを通
   して前記匡体手段に対して可動な往復動自在作動
   部材とを有し、前記第１可変バネ率バネ手段が、
   機関速度の低範囲の間に前記作動部材と協働して
   該作動部材と前記ポンプ部材とをそれらの第２ス
   トロークを通して動かすべく配置されており、前
   記可変バネ率を有する第２バネ手段が前記第１バ
   ネ手段よりも高いバネ率を有し、該第２バネ手段
   は前記可変バネ率第１バネ手段と関連して作動し
   て機関速度の中間及び高範囲の間に前記作動部材
   及び前記ポンプ部材をそれらの第２ストロークを
   通して動かし、前記作動部材及び前記ポンプ部材
   は、前記機関の低速度範囲の間にそれらのそれぞ
   れの匡体手段の第１端部に隣接して位置する変位
   ストロークを通して可動であり、それにより前記
   ポンプ部材によるポンプ作用の大部分が前記ポン
   プ匡体手段の第１端部に隣接する前記第１室を通
   して生じ、前記作動部材及び前記ポンプ部材がそ
   れらのそれぞれの匡体手段内の最大変位ストロー
   ク近くを通して可動であり、前記作動部材は前記
   機関作動の中間速度範囲の際の各ストローク変位
   の一部の間に前記第２バネ手段と係合し、それに
   より前記ポンプ部材によるポンプ作用がその前記
   第１及び第２室の各々を通してほぼ等しく生じ、
   前記作動部材及び前記ポンプ部材がそれらのそれ
   ぞれの匡体手段の第２端部に隣接する変位ストロ
   ークを通して可動であり、前記作動部材が前記機
   関の作動の高速度範囲の間に前記第２ばね手段と
   つねに係合し、それにより前記ポンプ部材による
   ポンプ作用の大部分が前記ポンプ匡体手段の第２
   端部に隣接する前記第２室を通して生じることを
   特徴とするポンプ組立体。 １１ 特許請求の範囲第１０項によるポンプ組立
   体において、前記第１バネ手段が可変バネ率空気
   バネ手段であり、前記第２バネ手段が可変バネ率
   機械バネ手段であることを特徴とするポンプ組立
   体。 １２ 特許請求の範囲第１１項に記載のポンプ組
   立体において、前記第１バネ手段が低機関速度範
   囲にわたつて平均バネ定数を有し、前記ポンプ部
   材及び前記作動部材は、該ポンプ部材及び該作動
   部材がそれらの固有振動数に近づく振動数で低機
   関速度の範囲の間に排ガス脈動により往復動され
   るようになされ、それにより前記ポンプ部材と前
   記作動部材のストロークの振幅がそれらの固有振
   動数でのストロークの振幅に近づく結合質量を有
   し、ポンプ組立体が低機関速度の範囲の間に発生
   する排ガス脈動振動数に対して実質的に最大能力
   で前記流体を圧送することを特徴とするポンプ組
   立体。