JP2013148063A - 負圧ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】カバー体との共振音を消音することができる負圧ポンプを提供することを課題とする。
【解決手段】カバー体７０のフランジ部７３に穴７５が設けられ、これらの穴７５にカラー７６が挿入される。フランジ部７３に金属リング３０を当て、金属リング３０及びカラー７６にビス３６を通してボディ部４０に締め付けることで、カバー体７０はボディ部４０に取付けられる。カバー体は、弾性を有するゴム材で形成される。電動負圧ポンプはエンジンルーム内に設置されることを想定しているため、耐熱性、耐寒性、耐候性、耐薬品性の高い材料が望ましく、特にエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）が望ましい。
【効果】ゴム材は弾性を有するので、ボディ部からの振動をカバー体自体で吸収する。結果、カバー体との共振音を消音することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、負圧ポンプ、例えば車両に備えられる負圧ブースタの負圧室内を負圧にする負圧ポンプに関する。

負圧ポンプの一種として、ベーン付きロータにより負圧を発生させる負圧ポンプが提案されている（例えば、特許文献１（第１図）参照。）。

この特許文献１の技術を図面に基づいて以下に説明する。
図１０は従来の負圧ポンプ２００の断面図であり、モータ２０１を稼働させてロータ２０２及びベーンを回転させると、吸気口２０３から空気がポンプ部２０４に吸入され、ベーンで加圧された空気が吐出口を介してカバー体２０５内部の排気室２０６に吐出される。排気室２０６に吐出された空気は、排気口２０７から排出される。

カバー体２０５は、排気室２０６を形成する部材であると共に外部から排気室２０６へコンタミ（汚れ）や水分が浸入することを防ぐカバーの役割や、ポンプ部２０４で発生するポンプ音を遮断する役割を果たす部材である。
ポンプ部２０４を覆うカバー体２０５は、コンタミや水分がポンプ部２０４内に混入することを防止するため及び遮音のために、一般的にアルミニウムや樹脂等で形成される。

しかし、カバー体２０５をアルミニウムや樹脂で形成すると、ボディ部２０８からの振動により、カバー体が共振し共振音が発生するおそれがある。すなわち、カバー体との共振音を消音することができる負圧ポンプが求められている。

特開２０１０−２３６５０３公報

本発明は、カバー体との共振音を消音することができる負圧ポンプを提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、基盤としてのボディ部と、このボディ部の一方の側面に取付けられるポンプ部と、このポンプ部を囲う収容室を有し前記ボディ部の一方の側面に取付けられるカバー体とからなる負圧ポンプにおいて、カバー体は、弾性を有するゴム材で形成されることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、カバー体は、ボディ部に接するフランジ部が設けられ、このフランジ部に、金属リングを当て、この金属リングを介してフランジ部をボディ部に取付けることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、ポンプ部を囲う収容室を有しボディ部の一方の側面に取付けられるカバー体とからなる負圧ポンプにおいて、カバー体は、弾性を有するゴム材で形成される。
ゴム材は弾性を有するので、ボディ部からの振動をカバー体自体で吸収する。結果、カバー体との共振音を消音することができる。

請求項２に係る発明では、カバー体は、ボディ部に接するフランジ部が設けられ、このフランジ部に金属リングを当て、この金属リングを介してフランジ部をボディ部に取付ける。
フランジ部を金属リングで挟み込むので、フランジ部に入る振動の変位を抑制でき、より効果的に防振することができる。
加えて、金属リングをボルトで抑える際、ボルト部以外の部分もフランジ部をボディ部に密着させることができ、空気の漏れも防止でき、遮音性が向上する。

本発明に係る負圧ポンプの配置例を示す図である。 負圧ポンプの分解斜視図である。 ポンプ部の分解斜視図である。 負圧ポンプの断面図である。 フランジ部の断面図である。 金属リングの取付状態を説明する図である。 負圧ポンプの作用を説明する図である。 図５の別態様を説明する図である。 図８の９−９線断面図である。 従来の負圧ポンプの原理図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

先ず、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本発明の負圧ポンプ１０は、車両に備えられる負圧ブースタ１１の負圧室１２内を、負圧にする真空ポンプの一種である。
負圧ポンプ１０を作動させると、負圧管１３、負圧室１２内及び変圧室１４内が負圧になっている。この状態でブレーキペダル１６を踏むと負圧室１２と変圧室１４とが遮断され、変圧室１４に空気が導入され、負圧室１２と変圧室１４との差圧により、ダイヤフラム１７がリターンばね１８を圧縮させる側へ変形し、プッシュロッド１９を押し出す。結果、小さな踏力で大きな制動力が得られる。負圧ポンプ１０は、車両の側のブラケット２１にボルト２２で固定される。

負圧ポンプ１０の構造を以下に詳しく述べる。
図２に示すように、負圧ポンプ１０は、吸入ポート２４を上部に有するボディ部４０と、このボディ部４０の一方の側面３８に設けられている複数（この例では４個）の雌ねじ穴３１に長いボルト３２をねじ込むことで取付けられるポンプ部８０と、吸入ポート２４にフィルタ部材３３を介して接続される接続管６０と、ポンプ部８０を覆うと共に、ボディ部４０の一方の側面３８に設けられている複数（この例では４個）の雌ねじ穴３４にビス３６をねじ込むことで金属リング３０を介して取付けられるカバー体７０と、ボディ部４０の他方の側面３９に複数（この例では２本）のビス２６で取付けられ、モータ軸２７がインボリュートスプライン軸であるモータ２８と、からなる。カバー体７０は、弾性を有するゴム材で形成される（詳細後述）。

モータ２８の側部に、モータ２８へ給電する中間コネクタ３７が設けられる。
ボディ部４０は、モータ２８をマウントするため及び車両に接続するための基盤であるため、厚くて剛性に富む、例えば鋳物などの金属製とすることが望まれる。ボディ部４０の底面に、車両側のブラケット（図１、符号２１）にブッシュを介して取付けられる一対の固定部４１が下方に突出して設けられる。ボディ部４０の中心部にモータ軸２７が挿入される軸穴４２が設けられる。

ボディ部４０のうちポンプ部８０が取付けられる側面を、一方の側面３８と呼ぶことにする。この一方の側面３８に、一方の側面３８の外周に沿ってＯリングなどのシール材４４が設けられる。

また、一方の側面３８に、軸穴４２の上方から下方にかけて、軸穴４２を中心とする半円形の吸気溝４６が設けられており、この吸気溝４６を囲うようにＯリングなどのシール材４７が一方の側面３８に設けられる。

さらに、一方の側面３８に複数（実施例では４室）のチャンバー５１〜５４が設けられる。複数のチャンバー５１〜５４は、ボディ部４０の上下方向中央に配置され、ボディ部４０の外周に沿って形成される第１チャンバー５１と、この第１チャンバー５１と軸穴４２との間に配置され、第１チャンバー５１に第１連通溝５５を介して連通する第２チャンバー５２と、軸穴４２の下方に配置され、第２チャンバー５２に第２連通溝５６を介して連通する第３チャンバー５３と、この第３チャンバー５３の直下にて第３連通溝５７を介して連通するとともにボディ部４０の外周に沿って形成された第４チャンバー５４とからなる。

接続管６０は、ボディ部４０の上面に設けられている複数（この例では２個）の雌ねじ穴６１にビス６２をねじ込むことで締結される締結部６３と、この締結部６３から上方に突出する基部６５と、この基部６５からモータ軸２７の軸方向６７に延びるホース差込部６６とを主要素とし、Ｏリングなどのシール材６８を介して吸入ポート２４に接続される。

カバー体７０は、有底円筒であり、一方の側面３８に対向する底部７１と、この底部７１から一方の側面３８に向けて延びる筒部７２と、この筒部７２の端部に鍔状に形成されるフランジ部７３とからなる。

図３はポンプ部８０の分解斜視図であり、ポンプ部８０は、非円断面のロータ室８１及び複数（この例では４個）のボルト穴８２が設けられるケース８３と、複数のベーン溝８４が放射状に設けられ、中心にインボリュートスプライン穴８５が設けられ、非円断面のロータ室８１に回転自在に収納されるロータ８６と、複数のベーン溝８４に各々移動自在に収納されるベーン８７と、複数（この例では４個）のボルト穴９１及び上下２個の吸気孔９２、９３を有する吸気プレート９４と、複数（この例では４個）のボルト穴９５及び上下２個の排気孔９６、９７を有する排気プレート９８と、ボルト穴９５、８２、９１に通される複数（この例では４本）のボルト３２とからなる。

負圧ポンプの各部の構成を図４に基づいて、さらに詳細に説明する。
図４は、図２及び図３に基づいて組立てられた負圧ポンプ１０の断面図である。
図４に示すように、軸穴４２に転がり軸受１０２が設けられており、この軸受１０２にモータ軸２７が支持される。モータ軸２７の先端部は、ロータ８６のインボリュートスプライン穴８５に嵌り、先端が排気プレート９８の近傍まで達する。

カバー体７０のフランジ部７３はシール材４４の全周に接しており、このシール材４４によってカバー体７０内の気密性が確保される。
一方、シール材４７の全周に吸気プレート９４の表面が接しており、このシール材４７と吸気プレート９４で吸気溝４６の開口が塞がれ、吸気通路１０３が形成される。結果、接続管６０、吸入ポート２４、吸気通路１０３及び２個の吸気孔（図３、符号９２、９３）からなる吸気経路が形成される。

第４チャンバー室５４から排出ポート５８に排気を通す連通孔５９が設けられる。カバー体７０の内側に、ポンプ部８０を収容する収容室７４が形成される。

次にカバー体７０の取付けについて詳しく説明する。
図５に示すように、カバー体７０のフランジ部７３に穴７５が設けられ、これらの穴７５にカラー７６が挿入される。フランジ部７３に金属リング３０を当て、金属リング３０及びカラー７６にビス３６を通してボディ部４０に締め付けることで、カバー体７０はボディ部４０に取付けられる。

なお、カバー体は、弾性を有するゴム材で形成される。ゴム材は、天然ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、クロロブレンゴム、ニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム及びスチレンブタジエンゴム等で構成される。電動負圧ポンプはエンジンルーム内に設置されることを想定しているため、耐熱性、耐寒性、耐候性、耐薬品性の高い材料が望ましく、特にエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）が望ましい。また、動バネ定数が小さい材料ほど伝達振動及び固有伝達音が小さくなり、制振効果及び静音効果を得ることができる。

次に金属リング３０の作用を説明する。
図６に示すように、カバー体７０のフランジ部７３全体の上から金属リング３０が当てられる。フランジ部７３全体を金属リング３０で挟み込むので、フランジ部７３に入る振動の変位を抑制でき、より効果的に防振することができる。
加えて、金属リング３０をビス３６（ボルト３６）で抑える際、ビス３６部以外の部分もフランジ部７３をボディ部４０に密着させることができ、空気の漏れも防止でき、遮音性が向上する。

以上に述べた負圧ポンプの作用を次に述べる。
図７に示すように、モータ（図２、符号２８）が作動すると、ポンプ部８０の吸引作用により、外気が接続管６０内に吸入され、吸入ポート２４に流れる（矢印（１））。

吸入ポート２４に入った吸気は、吸気孔９２からポンプ部８０に入り、加圧されて排気孔９６から排出される（矢印（２））、又は、吸気通路１０３を通って吸気孔９３からポンプ部８０に入り、加圧されて排気孔９７から排出される（矢印（３））。上下の排気孔９６、９７から排出された排気は、カバー体７０内に流入する。

カバー体７０は、弾性を有するゴム材で形成される。ゴム材は弾性を有するので、ボディ部４０からの振動をカバー体７０自体で吸収する。結果、カバー体７０との共振音を消音することができる。

次に図５の別態様について説明する。なお、図５に示した構成と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
図８に示すように、カバー体７０の内側には、複数の凸部１１２が設けられる。凸部１１２を設けることで、吸音面積が広がり、吸音性を向上させることができる。

図９に示すように、カバー体７０の底部７１に複数の凸部１１２が設けられる。凸部１１２の大きさ及び配置は実施例に限定されず、吸音性を有すれば凸部１１２の大きさ及び配置は実施例と異なっても差し支えない。

尚、実施の形態では負圧ポンプとしてベーンポンプを説明したが、負圧ポンプはベーンポンプに限られるものではない。
さらには、本発明の負圧ポンプは、車両に備えられる負圧ブースタの負圧室内を、負圧にするための車両用の負圧ポンプに好適であるが、用途を格別に限定するものではなく、一般機械用、汎用機械用、一般設備用に適用することは差し支えない。

本発明の負圧ポンプは、車両に備えられる負圧ブースタの負圧室内を、負圧にするための車両用の負圧ポンプに好適である。

１０…負圧ポンプ、３０…ボディ部、３４…一方の側面（上面）、５０…カバー体、５１…収容室、５３…区画室（消音室）、７０…モータ、７２…モータの軸、７５…モータケース、８０…ポンプ部、１０４…排気経路、１０５…連通路、１０６…空気通路、１０７…入口、１０８…隙間、１０９…土手部。

Claims (2)

1. 基盤としてのボディ部と、このボディ部の一方の側面に取付けられるポンプ部と、このポンプ部を囲う収容室を有し前記ボディ部の一方の側面に取付けられるカバー体とからなる負圧ポンプにおいて、
   前記カバー体は、弾性を有するゴム材で形成されることを特徴とする負圧ポンプ。
2. 請求項１記載の負圧ポンプにおいて、
   前記カバー体は、前記ボディ部に接するフランジ部が設けられ、このフランジ部に、金属リングを当て、この金属リングを介して前記フランジ部を前記ボディ部に取付けることを特徴とする負圧ポンプ。

Images