JP2002364543A - Pump - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pump with a cylinder liner and a piston, producing a reduction in wear of a sliding part to prevent the seizure. SOLUTION: The pump comprises the cylinder liner 12 mounted on an inner periphery portion of a housing 10 and the piston to be reciprocated while sliding on the inner periphery face of the cylinder liner, the piston being adapted for reciprocation involving the suction and exhaustion of gas, wherein a cooling passage 15 through which the gas passes is provided between the inner periphery portion of the housing and the outer periphery face of the cylinder liner. The sliding part is cooled by the gas flowing through the cooling passage to suppress the temperature rise of the sliding part.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ピストンの往復動
に伴って気体を吸入し排出するポンプに関するもので、
特に真空ポンプに好適である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pump for sucking and discharging gas as a piston reciprocates.
Particularly, it is suitable for a vacuum pump.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来の真空ポンプは、ハウジングに装着
されたシリンダライナ内にピストンを配置し、クランク
軸に連結されたコンロッドにてピストンを往復動させる
ことにより、気体を吸入し外部に排出するようにしてい
る（例えば、実公昭６１−３４９２３号公報参照）。2. Description of the Related Art In a conventional vacuum pump, a piston is arranged in a cylinder liner mounted on a housing, and the piston is reciprocated by a connecting rod connected to a crankshaft, whereby gas is sucked and discharged to the outside. (For example, see Japanese Utility Model Publication No. 61-34923).

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のポンプは、シリンダライナとピストンとの摺動によ
り発生した摺動部の熱の一部はハウジングを介して外部
に放出されるが、この放熱が良好に行われないと摺動部
の温度が上昇し、摺動部の摩耗や焼き付きが発生すると
いう問題があった。特に、ハウジングを樹脂製にした場
合摺動部の放熱性が損なわれるため、上記の問題が顕著
になる。However, in the above-mentioned conventional pump, a part of the heat of the sliding portion generated by the sliding between the cylinder liner and the piston is released to the outside through the housing. If this is not performed satisfactorily, there is a problem that the temperature of the sliding portion rises and wear and seizure of the sliding portion occur. In particular, when the housing is made of resin, the heat dissipation of the sliding portion is impaired, so that the above-mentioned problem becomes remarkable.

【０００４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、シリンダライナとピストンを備えるポンプにおい
て、摺動部の摩耗を低減し、焼き付きを防止することを
目的とする。[0004] The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to reduce wear of a sliding portion and prevent seizure in a pump having a cylinder liner and a piston.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、ハウジング（１０）の
内周面に装着されたシリンダライナ（１２）と、シリン
ダライナの内周面を摺動しつつ往復動されるピストン
（２０）とを備え、ピストンの往復動に伴って気体が吸
入・排出されるポンプにおいて、ハウジングの内周面と
シリンダライナの外周面との間に、気体が通過する冷却
用通路（１５）を設けたことを特徴とする。According to the first aspect of the present invention, a cylinder liner (12) mounted on an inner peripheral surface of a housing (10) and an inner peripheral surface of the cylinder liner are provided. A piston (20) which reciprocates while sliding on the piston, and wherein a gas is sucked and discharged with the reciprocation of the piston, wherein a pump is provided between an inner peripheral surface of the housing and an outer peripheral surface of the cylinder liner. A cooling passage (15) through which gas passes is provided.

【０００６】これによると、冷却用通路を流れる気体に
よって摺動部が冷却されて、摺動部の温度上昇が抑制さ
れるため、摺動部の摩耗を低減し、焼き付きを防止する
ことができる。According to this, the sliding portion is cooled by the gas flowing through the cooling passage, and the temperature rise of the sliding portion is suppressed, so that the wear of the sliding portion can be reduced and seizure can be prevented. .

【０００７】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。[0007] The reference numerals in parentheses of the above means indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.

【０００８】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す一実施形
態に基づいて説明する。なお、図１は真空ポンプの全体
構成を示す断面図である。このポンプは、例えば車両用
制動装置のバキュームブースタに負圧を供給する真空ポ
ンプとして用いられる。また、本実施形態のポンプは図
１において紙面上方が上部になるような姿勢で車両に搭
載される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to an embodiment shown in the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing the overall configuration of the vacuum pump. This pump is used, for example, as a vacuum pump that supplies a negative pressure to a vacuum booster of a vehicle braking system. Further, the pump of the present embodiment is mounted on a vehicle in such a manner that the upper side of the paper in FIG.

【０００９】図１において、真空ポンプは、電動モータ
（以下、モータという）１００と、モータ１００により
駆動されて空気を吸入し吐出するポンプ部Ｐとからな
る。このポンプ部Ｐは例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレ
フタレート）製のハウジング１０を備え、このハウジン
グ１０には、上下方向に延びる円柱穴形状のピストン収
納室１１が図中上端側に形成され、このピストン収納室
１１には、後述するピストンが摺動する例えばステンレ
ス製の薄肉円筒状のシリンダライナ１２が装着されてい
る。In FIG. 1, the vacuum pump comprises an electric motor (hereinafter, referred to as a motor) 100 and a pump section P driven by the motor 100 to suck and discharge air. The pump portion P includes a housing 10 made of, for example, PBT (polybutylene terephthalate). The housing 10 is formed with a piston storage chamber 11 having a cylindrical hole shape extending vertically and formed at the upper end side in the figure. A thin-walled cylindrical liner 12 made of, for example, stainless steel, on which a piston described later slides, is attached to 11.

【００１０】ピストン収納室１１の図中下方側にはクラ
ンク室１３が形成され、またハウジング１０の図中右側
の平面部にモータ１００がねじ１０２によって取り付け
られている。モータ１００の回転軸１０１の一端はクラ
ンク室１３まで延び、回転軸１０１の一端にクランク軸
４０が結合されている。このクランク軸４０には、クラ
ンク軸４０および回転軸１０１の回転中心に対して偏芯
して配置された偏芯軸４１が備えられている。さらに、
クランク軸４０には、偏芯軸４１の質量分をバランスさ
せるバランスウエイト４２が一体に設けられている。A crank chamber 13 is formed below the piston storage chamber 11 in the figure, and a motor 100 is mounted on the flat surface of the housing 10 on the right side in the figure by screws 102. One end of a rotating shaft 101 of the motor 100 extends to the crank chamber 13, and a crankshaft 40 is connected to one end of the rotating shaft 101. The crankshaft 40 is provided with an eccentric shaft 41 eccentrically arranged with respect to the rotation center of the crankshaft 40 and the rotation shaft 101. further,
The crankshaft 40 is integrally provided with a balance weight 42 for balancing the mass of the eccentric shaft 41.

【００１１】ピストン収納室１１には、ポンプ部Ｐの主
要構成要素であるピストン２０が配置されている。ピス
トン２０は、例えばアルミニウム製の略円柱状のピスト
ン本体２１の外周に、略円筒状の含油軸受２２が装着さ
れ、ピストン本体２１と含油軸受２２とによって形成さ
れたリング溝に例えばＰＴＦＥ（四フッカエチレン）製
のピストンリング２３が装着され、ピストン２０の往復
動時には、ピストンリング２３がシリンダライナ１２の
内周面を気密を保ちつつ摺動する。In the piston storage chamber 11, a piston 20, which is a main component of the pump section P, is disposed. The piston 20 has, for example, a substantially cylindrical oil-impregnated bearing 22 mounted on the outer periphery of a substantially cylindrical piston body 21 made of aluminum, and has, for example, PTFE (four hookers) A piston ring 23 made of ethylene) is attached, and when the piston 20 reciprocates, the piston ring 23 slides on the inner peripheral surface of the cylinder liner 12 while maintaining airtightness.

【００１２】例えば樹脂製のコンロッド３０は、その一
端がベアリング３１を介してクランク軸４０の偏芯軸４
１に連結され、他端がベアリング３２を介してピン２４
によりピストン本体２１に連結されており、コンロッド
３０はクランク軸４０の回転運動を往復運動に変換して
ピストン２０に伝達するようになっている。For example, one end of a connecting rod 30 made of resin is connected to the eccentric shaft 4 of the crankshaft 40 via a bearing 31.
1 and the other end via a bearing 32
, The connecting rod 30 converts the rotational movement of the crankshaft 40 into a reciprocating movement and transmits the reciprocating movement to the piston 20.

【００１３】ハウジング１０の上端部には、ピストン収
納室１１の上端開口部を閉塞するようにして例えば樹脂
製の円盤状のエンドプレート５０が装着され、このエン
ドプレート５０とシリンダライナ１２とピストン２０と
によってポンプ室６０が形成されている。さらに、ハウ
ジング１０の上端部には、パイプ部７１を有する例えば
樹脂製の略円盤状のカバー７０が装着されている。A disk-shaped end plate 50 made of, for example, resin is mounted on the upper end of the housing 10 so as to close the upper end opening of the piston storage chamber 11. The end plate 50, the cylinder liner 12, and the piston 20 Thus, a pump chamber 60 is formed. Further, a substantially disk-shaped cover 70 made of, for example, resin and having a pipe portion 71 is attached to an upper end portion of the housing 10.

【００１４】ポンプ室６０とパイプ部７１内はエンドプ
レート５０に形成された吸入穴５１を介して連通可能に
なっており、ポンプ室６０とパイプ部７１内との間は、
エンドプレート５０とカバー７０の間に配置された耐熱
性に富むゴムよりなる板状の吸入弁８０により開閉され
るようになっている。The pump chamber 60 and the inside of the pipe portion 71 can communicate with each other through a suction hole 51 formed in the end plate 50.
It is opened and closed by a plate-shaped suction valve 80 made of rubber having high heat resistance and disposed between the end plate 50 and the cover 70.

【００１５】また、カバー７０を凹ませてエンドプレー
ト５０との間に形成された吐出室７２は、エンドプレー
ト５０に形成された吐出穴５２を介してポンプ室６０と
連通可能になっており、ポンプ室６０と吐出室７２との
間は、エンドプレート５０とカバー７０の間に配置され
た耐熱性に富むゴムよりなる板状の吐出弁８１により開
閉されるようになっている。A discharge chamber 72 formed between the end plate 50 and the cover 70 by recessing the cover 70 can communicate with the pump chamber 60 through a discharge hole 52 formed in the end plate 50. The space between the pump chamber 60 and the discharge chamber 72 is opened and closed by a plate-shaped discharge valve 81 made of rubber having high heat resistance and disposed between the end plate 50 and the cover 70.

【００１６】エンドプレート５０およびカバー７０の各
外周面とハウジング１０の上端部の内周面との間には、
略全周にわたって第１通路１４が形成され、また、シリ
ンダライナ１２の外周面とハウジング１０の内周面との
間には、略全周にわたって第２通路１５が形成されてい
る。Between the outer peripheral surfaces of the end plate 50 and the cover 70 and the inner peripheral surface of the upper end of the housing 10,
A first passage 14 is formed over substantially the entire circumference, and a second passage 15 is formed over substantially the entire circumference between the outer peripheral surface of the cylinder liner 12 and the inner peripheral surface of the housing 10.

【００１７】そして、カバー７０に形成された連通路７
３は、吐出室７２から径外方に向かって第１通路１４ま
で延びており、この連通路７３によって吐出室７２と第
１通路１４とを連通させるようになっている。また、第
１通路１４は、エンドプレート５０に形成された環状の
溝部５３を介して第２通路１５と連通されており、さら
に、この第２通路１５は、ピストン収納室１１、クラン
ク室１３、および図示しない連通穴を介してモータ１０
０の内部に連通されている。The communication path 7 formed in the cover 70
3 extends radially outward from the discharge chamber 72 to the first passage 14, and the communication passage 73 connects the discharge chamber 72 to the first passage 14. The first passage 14 communicates with the second passage 15 via an annular groove 53 formed in the end plate 50. The second passage 15 further communicates with the piston storage chamber 11, the crank chamber 13, And the motor 10 through a communication hole (not shown).
0 is communicated inside.

【００１８】上記構成になるポンプの作動について説明
する。このポンプは、カバー７０のパイプ部７１が図示
しない車両用制動装置のバキュームブースタ内の圧力室
に接続されて用いられ、バキュームブースタ内の圧力室
の圧力が、設定負圧より小さい負圧（大気圧側に近い負
圧）ないしは大気圧になると、モータ１００に通電され
て運転が開始される。The operation of the pump having the above configuration will be described. This pump is used by connecting a pipe portion 71 of a cover 70 to a pressure chamber in a vacuum booster of a vehicle braking device (not shown), and a pressure of the pressure chamber in the vacuum booster is smaller than a set negative pressure (high pressure). When the pressure becomes negative (negative pressure close to the atmospheric pressure side) or atmospheric pressure, the motor 100 is energized and operation starts.

【００１９】そして、モータ１００への通電によりクラ
ンク軸４０が回転し、クランク軸４０の回転運動がコン
ロッド３０により往復運動に変換されてピストン２０に
伝達され、ピストン２０は図１において上下方向に往復
動する。When the motor 100 is energized, the crankshaft 40 rotates, and the rotational motion of the crankshaft 40 is converted into reciprocating motion by the connecting rod 30 and transmitted to the piston 20, and the piston 20 reciprocates vertically in FIG. Move.

【００２０】ピストン２０が図１の下方に向かって移動
すると、ポンプ室６０の容積が増加してポンプ室６０の
圧力が低下し、ポンプ室６０の圧力がパイプ部７１側の
圧力よりも低くなった時点で吸入弁８０が開弁し、バキ
ュームブースタの圧力室の空気が、パイプ部７１および
エンドプレート５０の吸入穴５１を介してポンプ室６０
に吸入される。When the piston 20 moves downward in FIG. 1, the volume of the pump chamber 60 increases, the pressure in the pump chamber 60 decreases, and the pressure in the pump chamber 60 becomes lower than the pressure on the pipe 71 side. At this point, the suction valve 80 opens, and air in the pressure chamber of the vacuum booster flows through the pipe portion 71 and the suction hole 51 of the end plate 50.
Inhaled.

【００２１】次に、ピストン２０が下端位置から上方に
向かって上端位置まで移動する間は空気の排出が行われ
る。すなわち、ピストン２０が上方に向かって移動する
と、ポンプ室６０の容積が縮小されてポンプ室６０の圧
力が上昇し、ポンプ室６０の圧力が吐出室７２側の圧力
よりも高くなった時点で吐出弁８１が開弁し、ポンプ室
６０内の空気が、エンドプレート５０の吐出穴５２を介
して吐出室７に排出される。さらに、吐出室７に排出さ
れた空気は、連通路７３、第１通路１４、溝部５３、第
２通路１５、ピストン収納室１１、クランク室１３、お
よびモータ１００の内部を通過して、大気中に排出され
る。Next, air is discharged while the piston 20 moves upward from the lower end position to the upper end position. That is, when the piston 20 moves upward, the volume of the pump chamber 60 is reduced, the pressure in the pump chamber 60 increases, and the discharge is performed when the pressure in the pump chamber 60 becomes higher than the pressure in the discharge chamber 72. The valve 81 is opened, and the air in the pump chamber 60 is discharged to the discharge chamber 7 through the discharge hole 52 of the end plate 50. Further, the air discharged to the discharge chamber 7 passes through the communication passage 73, the first passage 14, the groove 53, the second passage 15, the piston storage chamber 11, the crank chamber 13, and the motor 100, and Is discharged.

【００２２】以上の作動により、バキュームブースタの
圧力室の圧力が設定負圧より大きい負圧（真空側に近い
負圧）になると、モータ１００への通電が停止され、ポ
ンプが停止される。With the above operation, when the pressure in the pressure chamber of the vacuum booster becomes a negative pressure larger than the set negative pressure (negative pressure close to the vacuum side), the power supply to the motor 100 is stopped, and the pump is stopped.

【００２３】本実施形態によると、シリンダライナ１２
とピストンリング２３との摺動により発生した摺動部の
熱は、シリンダライナ１２の外周側に形成された第２通
路１５を空気が通過する際に空気に伝達される。そし
て、本実施形態では摺動部と空気との間で直接熱交換が
行われるため、従来のポンプのように摺動部の熱がハウ
ジングを介して外部に放出される場合よりも、摺動部の
放熱（冷却）が良好に行われる。従って、第２通路１５
を流れる空気によって摺動部が良好に冷却されて摺動部
の温度上昇が抑制されることにより、樹脂製のピストン
リング２３の摩耗が低減されると共に、摺動部の焼き付
きが防止される。According to the present embodiment, the cylinder liner 12
When the air passes through the second passage 15 formed on the outer peripheral side of the cylinder liner 12, the heat of the sliding portion generated by the sliding between the piston ring 23 and the piston ring 23 is transmitted to the air. In this embodiment, heat is directly exchanged between the sliding portion and the air. The heat radiation (cooling) of the part is performed well. Therefore, the second passage 15
By cooling the sliding portion satisfactorily by the air flowing through and suppressing the rise in the temperature of the sliding portion, wear of the piston ring 23 made of resin is reduced and seizure of the sliding portion is prevented.

【００２４】なお、本発明のポンプは、上記実施形態で
例示した車両用制動装置以外の用途にも適用可能であ
る。また、空気以外の気体を取り扱うポンプとしても使
用可能である。また、本発明は、ハウジングを樹脂製に
したポンプに好適であるが、ハウジングを金属製にした
ポンプにも適用可能である。It should be noted that the pump of the present invention is applicable to uses other than the vehicle braking device exemplified in the above embodiment. Further, it can be used as a pump for handling gases other than air. Further, the present invention is suitable for a pump in which the housing is made of resin, but is also applicable to a pump in which the housing is made of metal.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明になるポンプの一実施形態を示す断面図
である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a pump according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０…ハウジング、１２…シリンダライナ、１５…冷却
用通路、２０…ピストン。Reference numeral 10: housing, 12: cylinder liner, 15: cooling passage, 20: piston.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 ハウジング（１０）の内周面に装着され
たシリンダライナ（１２）と、前記シリンダライナの内
周面を摺動しつつ往復動されるピストン（２０）とを備
え、前記ピストンの往復動に伴って気体が吸入・排出さ
れるポンプにおいて、 前記ハウジングの内周面と前記シリンダライナの外周面
との間に、気体が通過する冷却用通路（１５）を設けた
ことを特徴とするポンプ。A cylinder liner mounted on an inner peripheral surface of a housing; and a piston reciprocating while sliding on the inner peripheral surface of the cylinder liner. A pump for sucking / discharging gas in accordance with the reciprocation of the cylinder, wherein a cooling passage (15) through which gas passes is provided between an inner peripheral surface of the housing and an outer peripheral surface of the cylinder liner. And pump. 【請求項２】 前記ピストンの往復動に伴って排出され
る気体が前記冷却用通路（１５）を通過するように構成
されていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。2. The pump according to claim 1, wherein gas discharged as the piston reciprocates moves through the cooling passage.