JP2004092504A

JP2004092504A - ベーン式バキュームポンプ

Info

Publication number: JP2004092504A
Application number: JP2002254078A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Inaguma; 稲熊　義治; Susumu Honaga; 穂永　進
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2004-03-25

Abstract

【課題】ベーン式バキュームポンプのオルダムカップリングにおける潤滑油供給構造において、コスト低減可能な構造にする。
【解決手段】給油ジョイント２と、カップリング部材７の穴８と、シャフト１の二面幅部６の穴３とを、スナップリング１０で保持する構造にして、簡単な構成で潤滑油供給の構成を達成することができ、精度をラフにして、かつ部品点数が少なくなり、コストの低減をすることができる。
また、給油ジョイント２の先端の突起部２ａで、シャフト１の穴３と嵌合する簡単な構成で、シャフト１に対して給油ジョイント２を揺動するので、芯ずれ誤差の吸収と、組付け時のこじれの発生の抑制をして、組付け性能を向上することができる。
【選択図】　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ベーン式バキュームポンプの軸受構造に関するもので、特に潤滑用油の供給構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ディーゼルエンジンのブレーキアシスト用負圧として、またガソリンエンジンにおける排ガス対策や省エネのため、あるいはエンジン性能の改良のために、バキュームポンプを使用している。
【０００３】
このバキュームポンプは、エアによって負圧を発生させるものであり、その構造は、カムシリンダの内部でロータが回転し、そのロータに設けたスリット溝内をベーンが摺動するタイプの、いわゆる内カムベーンロータタイプが、通常用いられる。このベーン式バキュームポンプは、カムシリンダやベーンやロータ等の各部分に、少量のエンジンオイルを送り込んで、これらの個所のエアのシール性を確保している。
【０００４】
従来におけるエンジンオイルの給油部の、カムシャフトとポンプ軸の接続構造の一例を、図７に示す。
【０００５】
図７において、１０１は、エンジンのカムシャフトの一端に位置するカム軸であり、１０２は、バキュームポンプのポンプ軸を示す。また１０３は、これらカム軸１０１とポンプ軸１０２の芯ずれを吸収するために設けたオルダムカップリングである。このオルダムカップリング１０３は、カム軸１０１及びポンプ軸１０２に対して十字溝で結合する公知の構造であり、前記カム軸１０１の先端に設けられた係合部１０１ａと、カップリング１０３ａと、前記ポンプ軸１０２の先端に設けられた係合部１０２ａとから成り、両軸間の芯ずれを吸収しつつ、両軸を連結する働きをする。
【０００６】
また、カム軸１０１の端面には、円断面で止まり穴状の凹部１０４が設けられ、その凹部１０４の底部にカム軸１０１の内部を貫く油路１０５の一端が開口して、エンジンオイルが導かれている。
【０００７】
また、ポンプ軸１０２の、カム軸１０１と対向する端面には、円断面で止まり穴状の凹部１０６が設けられ、その凹部１０６の側面にポンプ軸１０２外周に連通する導入路１０７が開口している。また、ポンプ軸１０２の外周には、ポンプハウジングの軸受部１０８が位置していて、この軸受部１０８の、ポンプ軸１０２と接する面に設けた油溜まり部１０９に、導入路１０７の一端が開口している。この油溜まり部１０９に導かれたオイルが、図略のポンプのカムシリンダ等に送り込まれる。
【０００８】
また、１１０は、給油ジョイントである。その形状は、その両端に位置する大径部１１０ａと大径部１１０ｂ、及び中間に位置する小径部１１０Ｃからなり、かつ給油ジョイント１１０の内部を、油流通穴１１０ｄが貫通して設けられている。
【０００９】
また、１１１は、セットカラーである。このセットカラー１１１は、ポンプ軸１０２の凹部１０６に圧入されているが、カップリング１０３ａに対しては固定されておらず、カップリング１０３ａは、セットカラー１１１に対してぶら下がって取付けられた状態である。
【００１０】
連結パイプ１１０の大径部１１０ａは、カム軸１０１の凹部１０４の内部に挿入され、その外周を、Ｏリング１１２によりそれらの間の隙間をシールされている。また、大径部１１０ｂは、ポンプ軸１０２の凹部１０６の内部に挿入され、その外周は、止め輪１１３が嵌められている。この構成から、カム軸１０１とポンプ軸１０２の間の芯ずれを、大径部１１０ａと凹部１０４の間のＯリング１１２で吸収し、かつこれらの間をシールしているので、オイルの漏れを防止することができる。
【００１１】
このように、カム軸とポンプ軸の芯ずれをオルダムカップリングで吸収しつつ、給油ジョイントを介してバキュームポンプのポンプ部品にオイルを供給して、カムシリンダやベーン等の間のエアのシール性を確保している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来の構成は、セットカラー１１１を、ポンプ軸１０２に打込み（圧入）で固定しているため、圧入工程が必要になり、そのためにコストが大きくなる。
【００１３】
また、圧入の為、セットカラー１１１の外周及びポンプ軸１０２の凹部１０６の精度確保が必要なため、この製造コストが大きくなる。
【００１４】
さらに、給油ジョイント１１０の形状が複雑でコストが大きくなっている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
ハウジングの内部に形成される変形円形等の曲面からなる内周面を有するカムシリンダと、
このカムシリンダに対して偏心した位置で回転運動をするロータと、
このロータ内に設けたスリット溝内にあり、このスリット溝を摺動運動するとともに、その両端部が前記内周面を沿うように回転運動するベーンからなるベーン式バキュームポンプにあって、
このバキュームポンプのロータと一体に設けられたシャフトと、
このシャフトを回転駆動させる駆動軸と前記シャフトとの間に配設され、前記駆動軸から前記シャフトに潤滑油を送る貫通穴が形成されたジョイントと、
このジョイントが挿通され、かつ前記シャフトの端面と前記駆動軸の端面に係合するカップリング部材を有して、
このカップリング部材と、前記シャフトの端面と、前記駆動軸の端面から、オルダムカップリングを構成するようにしたベーン式バキュームポンプにおいて、
前記ジョイントの外周に１個のスナップリングを装着し、このスナップリングを前記カップリング部材および前記シャフトに係合させることにより、これらジョイント、カップリング部材およびシャフトを一体に連結したことを特徴とする。
【００１６】
また、上記記載のベーン式バキュームポンプにおいて、前記ジョイントの前記シャフト側先端に、前記シャフトに設けた穴と嵌合する突起部を設けたことを特徴とする。
【００１７】
さらに、上記記載のベーン式バキュームポンプにおいて、前記シャフトに設けた穴に対応する前記ジョイントの外周に、シール部材を嵌着したことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図１〜図５に基づいて説明する。
【００１９】
図１〜図３に示すように、バキュームポンプのロータ軸と一体のシャフト１の先端には、給油ジョイント２の一端が入る穴３が形成されている。この給油ジョイント２の他端は、エンジンのカムシャフトの一端であるカム軸４（駆動軸）に形成した穴４ａに挿入されて、カム軸４に対して、同軸で配置される。
【００２０】
この給油ジョイント２の内部には、給油穴５（貫通穴）が貫通して形成され、この給油穴５を介して、後述するポンプ部品の各部分の潤滑を行なうオイルが供給される。
【００２１】
また、シャフト１の先端（端面）には、二面幅部６が突出して形成され、その先端に配置されるカップリング部材７には、その二面幅部６が係合されるメス側の係合穴８が設けられている。また、これら２面幅部６に設けた穴３と係合穴８の、ジョイント２と接するそれぞれの円弧面の内部には、スナップリング溝９が、二面幅部６と係合穴８の組付状態で軸方向に同じ位置にくるように形成されて、このスナップリング溝９にスナップリング１０が嵌まり込むことで、給油ジョイント２の位置を保持する。
【００２２】
また、カップリング部材７には、シャフト１の反対側に、カム軸４の端面に形成したメス側の係合溝１１と係合させるための２面幅形状の突起部１２が設けられている。
【００２３】
シャフト１の二面幅部６とカップリング部材７の係合穴８の軸線（長手方向の中心軸線）と、カップリング部材７の突起部１２とカム軸４の係合溝１１の軸線（長手方向の中心軸線）は、直角に交わっていて、いわゆるオルダムカップリングを構成している。ポンプのシャフト１の軸と、それに接続するカムシャフト４のカム軸は、完全な同心に設定することは困難であり、両方の軸がずれていると、ポンプを駆動した場合、騒音や振動が発生するおそれがあるため、その芯ずれを吸収する構造が、このオルダムカップリングである。
【００２４】
給油ジョイント２の外周には、組付状態でシャフト１およびカップリング部材７と対応する位置に、スナップリング１０を装着するスナップリング溝１３が形成されている。この溝１３にスナップリング１０を装着して、スナップリング１０が、カップリング部材７とシャフト１に設けたスナップリング溝９に係合されることにより、給油ジョイント２とカップリング部材７とシャフト１とが連結され、お互いに軸方向に不動になる。
【００２５】
また、給油ジョイント２は、シャフト１に設けた穴３の内部に入る部分は、その外径が、先端部分を除けば、穴３の内径より小さく形成されている。またその先端部分には、全周にわたって円弧状で、穴３の内径とほぼ同じ外径からなる突起部２ａが構成される。そして両者を組付けると、この突起部２ａが穴３の内面に接触して、給油ジョイント２はシャフト１に対して、ほぼシール機能を保つことができ、かつその先端は両者の多少の傾きに対して自由度を有するようになる。
【００２６】
そして、給油ジョイント２のカム軸４に形成した穴４ａの内部に入る部分には、その外周に環状溝１４が形成され、その環状溝１４にＯリング１５を配置して、給油ジョイント２の一端が穴４ａに挿入された際のシールを行なっている。
【００２７】
以下に、この構成におけるオイルの流れを、主に図１と図２に基づいて説明する。
【００２８】
カムシャフトのカム軸４を経て、給油ジョイント２の給油穴５に達したオイルは、シャフト１に設けた穴３の内部から半径方向に設けた絞り穴２０を通り、ハウジング３０の内面の１８０度対称の位置に設けたオイルポケット２１及びオイルポケット２２に達して、シャフト１をスムーズに回転できるようにする。また、オイルポケット２２は、連通溝２３を介して、ポンプ室の内部と連通していて、この連通溝２３を経てオイルは、ポンプ室の内部に導かれる。
【００２９】
以下に、ポンプ部分の構成及びその作用を、図４と図５に基づいて説明する。ベーン式バキュームポンプは、ハウジング３０の内部に形成される変形円形等の曲面からなる内周面を有するカムシリンダ３１と、このカムシリンダ３１に対して偏心した位置で回転運動をするロータ３２と、このロータ３２内に設けたスリット溝３３内にあり、このスリット溝３３を摺動運動するとともにその両端部がカムシリンダ３１の内周面を沿うように回転運動するベーン３４と、このベーン３４の先端部に形成した凹溝内にあり、ロータ３２が回転運動を開始したときにこの回転運動に伴なってカムシリンダ３１の内周面上を転動運動するローラ３５から構成される。このようなバキュームポンプの構成部品は、ハウジング３０内に収納され、かつその一端は、Ｏリング３６を介してカバー３７がボルト等で取付けられて、これらポンプ部品が気密に保持されている。
【００３０】
そして、ロータ３２の回転運動により、スリット溝３３内に収納されるベーン３４が、図４の矢印に示す方向に回転運動をして、エアを吸入ポート３８から吸引し、排出ポート３９から排出して、ポンプ作用を行なう
その際、オイルは、連通溝２３を経てバキュームポンプの内部に供給され、ベーン３４の両側面や、ベーン３４とローラ３５の間のエアのシール性を確保する作用を行なう。
【００３１】
本発明は、従来技術の構成とは異なり、給油ジョイント２と、カップリング部材７に設けた穴８と、シャフト１の二面幅部６に設けた貫通穴３とを、スナップリング１０で保持する簡単な構成で、オルダムカップリング７における潤滑油供給の構成を達成することができ、精度をラフにして、コスト低減に寄与することができる。また、部品点数も少なくなり、コスト低減に寄与することができる。さらに給油ジョイントの形状が簡易になり、コスト低減ができる。
【００３２】
また、本発明では、給油ジョイント２の先端に突起部２ａを設けて、シャフト１の穴３と嵌合するようにしているので、このような簡単な構成で、シャフト１に対して給油ジョイント２を揺動することができ、これにより芯ずれ誤差を吸収して、かつ組付けにおいてこじりの発生を抑制し、組付性能を向上することができる。
【００３３】
他の実施形態例として、給油ジョイント２の先端に突起部２ａを設ける代わりに、図６に示すように、シャフト１と給油ジョイント２の間に、Ｏリング４０を設けた構成にしてもよい。この構成にすると、給油ジョイント２とシャフト１の間のシール性能を、さらに向上することができるとともに、給油ジョイント２の揺動がさらに有利になり、かつ組付性能をさらに向上することができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の構成は、給油ジョイントと、カップリング部材に設けた穴と、シャフトの二面幅部に設けた貫通穴とを、スナップリングで保持する簡単な構成で、オルダムカップリングにおける潤滑油供給の構成を達成することができる。したがって、精度をラフにし、コスト低減に寄与することができる。また、部品点数が少なくなり、コスト低減に寄与することができる。さらに給油ジョイントの形状が簡易になり、コスト低減ができる。
【００３５】
また、本発明では、給油ジョイントの先端に突起部を設けて、シャフトの穴と嵌合するようにしているので、このような簡単な構成で、シャフトに対して給油ジョイントを揺動することができ、これにより芯ずれ誤差を吸収して、かつ組付けにおいてこじりの発生を抑制し、組付性能を向上することができる。
【００３６】
さらに、他の発明では、給油ジョイントの先端に突起部を設ける代わりに、シャフトと給油ジョイントの間に、Ｏリングを設けた構成にしたので、給油ジョイントとシャフトの間のシール性能を、さらに向上することができるとともに、給油ジョイントの揺動がさらに有利になり、かつ組付性能をさらに向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の主要部である、カム軸とポンプ軸の接続構造を示す展開斜視図である。
【図２】本発明の主要部である、カム軸とポンプ軸の接続構造を示す断面図である。
【図３】図２のＡ矢視図である。
【図４】本発明におけるポンプの全体構成を示す図である。
【図５】本発明におけるポンプの全体構成を示す縦断面図である。
【図６】他の実施の形態における、カム軸とポンプ軸の接続構造を示す断面図である。
【図７】従来技術における、カム軸とポンプ軸の接続構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１　　シャフト
２　　給油ジョイント
２ａ　突起部
３　　穴
４　　カム軸
５　　給油穴
６　　２面幅部
７　　カップリング部材
８　　嵌合穴
９　　スナップリング溝
１０　　スナップリング
１１　　嵌合溝
１２　　突起部
３０　　ハウジング
３１　　カムリング
３２　　ロータ
３３　　スリット溝
３４　　ベーン
３５　　ローラ

Claims

ハウジングの内部に形成される変形円形等の曲面からなる内周面を有するカムシリンダと、
このカムシリンダに対して偏心した位置で回転運動をするロータと、
このロータ内に設けたスリット溝内にあり、このスリット溝を摺動運動するとともに、その両端部が前記内周面を沿うように回転運動するベーンからなるベーン式バキュームポンプにあって、
このバキュームポンプのロータと一体に設けられたシャフトと、
このシャフトを回転駆動させる駆動軸と前記シャフトとの間に配設され、前記駆動軸から前記シャフトに潤滑油を送る貫通穴が形成された給油ジョイントを備え、
前記給油ジョイントが挿通され、かつ前記シャフトの一端と前記駆動軸の一端に係合するカップリング部材を有して、
このカップリング部材と、前記シャフトの一端と、前記駆動軸の一端から、オルダムカップリングを構成するようにしたベーン式バキュームポンプにおいて、
前記給油ジョイントの外周にスナップリングを装着し、このスナップリングを前記カップリング部材および前記シャフトに係合させることにより、これらジョイント、カップリング部材およびシャフトを一体に連結したことを特徴とするベーン式バキュームポンプ。
請求項１頁記載のベーン式バキュームポンプにおいて、前記給油ジョイントの前記シャフト側先端に、前記シャフトに設けた穴と嵌合する突起部を設けたことを特徴とするベーン式バキュームポンプ。
請求項１項記載のベーン式バキュームポンプにおいて、前記シャフトに設けた穴に対応する前記ジョイントの外周に、シール部材を嵌着したことを特徴とするベーン式バキュームポンプ。