负压供给单元的制作方法
【专利摘要】本发明提供能够谋求简化构造、并且缩短分支部分的配管长度来降低压力损失的负压供给单元。负压供给单元（19）具有真空泵（18），将在真空泵中生成的负压或者进气管负压中的任一者供给到制动助力器（12），该真空泵包括配置在壳体（130）中的马达部（110）、与马达部连动地驱动的泵部（120）、封闭壳体的上盖（140），上盖包括向泵部中吸入流体的吸入通路（141）、将从泵部喷出来的流体排出的排出通路（142）、自吸入通路分支且连接于进气管（32）的分支通路（144），在排出通路中设有仅容许流体向排出方向流动的第1止回阀（151），在分支通路中设有仅容许流体从吸入通路向进气管流动的第2止回阀（152）。
【专利说明】负压供给单元
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于向汽车等车辆的制动助力器的负压室供给负压的负压供给单元。
【背景技术】
[0002]汽车用的制动装置包括利用发动机的进气管负压将制动力放大的制动助力器。近年来，鉴于低燃烧消耗率的要求，降低了泵送损失，因此，倾向于使进气管负压减小。此外，在混合动力车辆、电力汽车、或者带有怠速停止功能的车辆的情况下，存在无法获得发动机的进气管负压的情况。
[0003]因此，使用电动真空泵生成向制动助力器供给的负压。此外，在搭载不会产生进气管负压的柴油发动机的车辆中，也使用电动真空泵来生成负压。
[0004]作为包含这样的电动真空泵的负压供给装置的一例子，例如存在专利文献I所述的负压供给装置。在该负压供给装置中，在喷嘴的下游侧配置扩散器，具有将吸引口开设在上述喷嘴和扩散器之间的喷射器，在扩散器的出口连接真空泵的吸入口，从喷射器的吸引口供给负压。
[0005]专利文献1:日本特开2005 - 155610号公报
[0006]但是，专利文献I所述的负压供给装置存在结构复杂这样的问题。此外，在将该负压供给装置应用于制动系统的情况下，也存在这样的问题:在使通向制动助力器的负压供给路径分支为进气管侧和真空泵侧的分支部分使用配管，配管的零件件数增加。因此，存在向车辆搭载该负压供给装置的搭载性变差、并且由于配管长度的增加而导致压力损失增加的可能性。
[0007]并且，在将该负压供给装置应用于带有增压器的车辆的情况下，在发动机进行驱动时，利用增压器使发动机的进气系统成为了正压状态时，若真空泵的排气经由喷出通路流入到发动机的进气系统内，则有可能在制动助力器的负压室中无法获得充分的负压。
【发明内容】
[0008]因此，本发明即是为了解决上述问题点而做成的，其目的在于，提供一种能够谋求简化构造、并且缩短分支部分的配管长度来降低压力损失的负压供给单元。
[0009]为了解决上述课题而做成的本发明的一个技术方案是一种负压供给单元，其具有电动真空泵，用于将在上述电动真空泵中生成的负压或者发动机的进气管负压中的任一者供给到制动助力器的负压室，该电动真空泵包括具有内部空间的树脂制的壳体、配置在上述壳体的内部空间内的马达部、与上述马达部连动地驱动的泵部、以及用于从上述泵部侧封闭上述壳体的内部空间的盖构件，该负压供给单元的特征在于，上述盖构件包括:吸入通路，其用于从制动助力器的负压室向上述泵部中吸入流体；排出通路，其用于将从上述泵部喷出来的流体向泵外部排出；以及分支通路，其自上述吸入通路分支且连接于发动机的进气系统，在上述排出通路中设有仅容许流体向排出方向流动的第I止回阀，在上述分支通路中设有仅容许流体从上述吸入通路向上述进气系统流动的第2止回阀。
[0010]在该负压供给单元中，将分支通路与吸入通路及排出通路一同集约地一体化于盖构件，该分支通路相当于使通向制动助力器的负压供给路径分支为进气管侧和真空泵侧的分支部分。这样一来，能够谋求简化构造，能够缩短分支部分的配管长度。作为其结果，能够通过缩短配管长度来降低压力损失，并且，能够通过简化构造来提高向车辆搭载该负压供给单元的搭载性,而且也能够谋求降低成本。
[0011]在此，在上述负压供给单元中，可以使上述排出通路的出口开放于大气。
[0012]由此，在发动机停止时，能够将从泵部排出的排气开放于大气。这样，通过在广为普遍使用的制动系统中应用该负压供给单元，能够谋求制动系统的小型化和低成本化。
[0013]此外，在上述负压供给单元中，也可以将上述排出通路在比上述第2止回阀靠上述进气系统侧的位置连接于上述分支通路。
[0014]通过这样构成，泵部的吸入通路侧和排出通路侧之间的压力差变小，因此，能够减小马达部的驱动转矩。由此，能够谋求提高向制动助力器的负压室填充负压的填充性能(即，缩短使制动助力器负压化的时间)、进一步提高在制动助力器的负压室中能够达到的负压、谋求降低马达部的消耗电力。
[0015]在这种情况下，优选的是，负压供给单元具有自上述排气通路分支且出口开放于大气的大气开放通路，在上述大气开放通路中设有仅容许流体向排出方向流动的第3止回阀，上述第3止回阀的开阀压力被设定得低于上述第I止回阀的开阀压力。
[0016]通过这样构成，在发动机驱动的过程中的、发动机的进气系统内是正压的情况下，由于排出通路开放于大气，因此，来自泵部的排气不会流入到发动机的进气系统内。因此，即使发动机的进气系统内是正压，也能够使制动助力器的负压室内成为负压。此外，在发动机停止时，由于排出通路开放于大气，因此，能够将来自泵部的排气开放于大气。因此，在发动机停止时，能够防止发动机的进气系统内的燃料蒸气、油雾被放出到大气。
[0017]采用本发明的负压供给单元，像上述那样，能够谋求简化构造，并且能够缩短分支部分的配管长度来降低压力损失。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是表示包含第I实施方式的负压供给单元的制动系统的概略结构的图。
[0019]图2是表示包含第I实施方式的负压供给单元的制动系统的控制系统的框图。
[0020]图3是第I实施方式的负压供给单元的主视图。
[0021]图4是第I实施方式的负压供给单元的俯视图。
[0022]图5是图4所示的A — A的剖视图。
[0023]图6是表示包含第2实施方式的负压供给单元的制动系统的概略结构的图。
[0024]图7是第2实施方式的负压供给单元的剖视图。
[0025]图8是表示制动助力器的负压室内的压力的时间经过的图。
[0026]图9是表示相对于进气管内的负压的、向制动助力器的负压室填充负压的填充性能的图。
[0027]图10是表示相对于进气管内的负压的消耗电力的图。
[0028]图11是表示相对于进气管内的负压的、在制动助力器的负压室内能够达到的负压的图。
[0029]图12是表示包含第3实施方式的负压供给单元的制动系统的概略结构的图。
[0030]图13是第3实施方式的负压供给单元的剖视图。
【具体实施方式】
[0031]下面，根据附图详细地说明将本发明的负压供给单元具体化而成的实施方式。在本实施方式中，对将本发明的负压供给单元应用于制动系统的情况进行说明。
[0032]第I实施方式
[0033]因此，首先，参照图1、图2说明第I实施方式的制动系统。图1是表示包含第I实施方式的负压供给单元的制动系统的概略结构的图。图2是表示包含第I实施方式的负压供给单元的制动系统的控制系统的框图。
[0034]如图1、图2所示，第I实施方式的制动系统I包括制动踏板10、制动助力器12、主缸14、负压传感器16、包含电动真空泵18 (图中标记为“电动VP”)的负压供给单元19、止回阀20、ECU24、进气管压力检测部件26、以及发动机停止判定部件28等。
[0035]如图1所示，制动助力器12设置在制动踏板10和主缸14之间。该制动助力器12相对于制动踏板10的踏力以预定的增力比产生助力。
[0036]制动助力器12的内部被隔膜(未图示)划分，设有被划分在主缸14侧的负压室(未图示)、和能够导入大气的变压室(未图示)。而且，制动助力器12的负压室经由第I通路L1、负压供给单元19、以及第2通路L2连接于发动机的进气管32。S卩，第I通路LI连接于制动助力器12的负压室和负压供给单元19，第2通路L2连接于负压供给单元19和进气管32。由此，能够向制动助力器12的负压室供给在发动机进行驱动时与节气门34的开度相应地在进气管32内产生的负压或者利用负压供给单元19生成的负压。
[0037]主缸14利用制动助力器12的动作提高制动主体(未图示)的液压，在制动主体中产生制动力。负压传感器16用于检测制动助力器12的负压室内的负压。
[0038]如图1所示，在负压供给单元19中，吸入通路141经由第I通路LI连接于制动助力器12的负压室,排出通路142开放于大气。
[0039]此外，如图2所示，负压供给单元19所具有的电动真空泵18经由继电器36连接于E⑶24。于是，利用由E⑶24实现的继电器的开启-关闭(ON-OFF)动作来控制电动真空泵18的驱动。
[0040]止回阀20设置在第I通路LI中，其构成为仅在进气管32侧的负压高于制动助力器12的负压室侧的负压的情况下成为开阀状态，仅容许流体从制动助力器12的负压室侧向负压供给单元19流动。这样一来，制动系统I能够利用止回阀20在制动助力器12的负压室内封入负压。另外，在本实施方式中，将止回阀20设置在第I通路LI中，但也并不一定必须在第I通路LI中设置止回阀20。
[0041]E⑶24例如由微型计算机构成，其包括用于存储控制程序的ROM、用于存储运算结果等的能够读写的RAM、计时器、计数器、输入接口、以及输出接口。如图2所示，在该ECU24上连接有负压传感器16、电动真空泵18、进气管压力检测部件26、发动机停止判定部件28、继电器36等。
[0042]在此，参照图3?图5说明负压供给单元。图3是第I实施方式的负压供给单元的主视图，图4是第I实施方式的负压供给单元的俯视图，图5是图4所示的A — A剖视图。
[0043]如图3和图4所示，负压供给单元19呈圆筒形状，在其上端设有吸入通路141和排出通路142，在其下端设有连接器118。负压供给单元19包括电动真空泵18，该电动真空泵18具有马达部110、泵部120、树脂制的壳体130、树脂制的上盖140、以及树脂制的下盖160。而且，如图4所示，马达部110和泵部120配置在壳体130内，收容马达部110和泵部120的壳体130被上盖140和下盖160封闭。
[0044]马达部110包括电动马达112、金属制的马达壳体114、旋转轴116、以及连接器118。电动马达112收容在马达壳体114内，其具有定子112a和转子112b。定子112a固定于马达壳体114，转子112b与该定子112a空开间隙地以能够旋转的方式配置在该定子112a的内侧。
[0045]而且，在该转子112b上安装有旋转轴116。此外，在下盖160上设有连接器118，该连接器118包括用于向电动马达112 (定子112a)供电的端子118a、118a。
[0046]由此，在马达部110中，利用经由连接器118连接的外部电源驱动电动马达112，驱动旋转轴116而使其旋转。另外，利用固定于马达壳体114的轴承将旋转轴116支承为能够旋转。
[0047]泵部120由叶片式真空泵构成，在壳体130内配置在马达部110的上部。在此，叶片式真空泵具有这样的构造:在以偏心状态配设在呈圆柱形状的泵室内的转子上设有槽，多枚叶片以能够沿着转子径向移动的方式插入到该槽中。在转子旋转时，叶片在离心力的作用下自槽突出，叶片与泵室内周面滑动接触，从而能够维持相邻的泵室之间的气密。与此同时，通过被叶片划分的封闭空间的容积增减，进行空气的吸入、压缩、排出，在泵室内产生负压。
[0048]具体地讲，在泵部120中包括内周面形成为大致圆筒形状的外壳121。另外，内周面为大致圆筒形状的意思是指，外壳的截面并不限于正圆形、椭圆形，而是由曲线围成的圆形。外壳121的两端被圆形形状的盖构件122a、122b封堵，由外壳121的内周面和各盖构件122a、122b形成泵室123。而且，外壳121固定于壳体130。
[0049]圆柱形的转子124以相对于泵室123的中心轴线偏心的轴线为中心轴线旋转自由地收容在泵室123的内部。该转子124连结于电动马达112的旋转轴116。由此，转子124经由旋转轴116与电动马达112的旋转驱动连动地旋转。
[0050]而且，转子124具有自其轴线沿着径向以放射状形成的多个叶片槽。在各叶片槽中以沿着圆柱形的转子124的径向进退的方式滑动自由地嵌合有形成为平板形状的叶片125。上述叶片125以放射线状等间隔地配置。叶片125的径向外侧端部在转子124旋转时赋予叶片125的离心力的作用下与外壳121的内周面滑动接触。叶片125的上下端面分别与盖构件122a、122b接触。这样一来，叶片125将泵室123内划分。
[0051]泵室123利用吸入口 126和喷出口 127与外部相连通。吸入口 126以连通于泵室123的方式设置于盖构件122a。吸入口 126气密地连接于吸入通路，其能够将泵外部的空气吸入到泵室123内。同样，喷出口 127也以连通于泵室123的方式设置于盖构件122a。于是，来自喷出口 127的排气能够经由排出通路142向泵外部排出。
[0052]上盖140是用于将收容上述马达部110和泵部120的壳体130的上部开口端封闭的树脂构件，是本发明的“盖构件”的一例子。也就是说，上盖140从泵部侧封闭壳体130。[0053]在该上盖140中包括用于从泵外部向泵部120中吸入空气的吸入通路141、连通于泵部120的喷出口 127且用于将从泵部120排出来的排气向泵外部排出的排出通路142、以及自吸入通路141分支且连接于发动机的进气管32的分支通路144。
[0054]而且，上述吸入通路141、排出通路142以及分支通路144与上盖140 —同一体成形。由此，不使用螺钉等而利用熔接就能够与收容马达部110的壳体130接合。在本实施方式中，利用超声波熔接将上盖140和壳体130的外周端面彼此接合。其结果，能够削减负压供给单元19的零件件数并提高生产率，能够谋求削减成本。
[0055]此外，在排出通路142中设有仅容许排气向排出方向流动的第I止回阀151，排出通路142的出口开放于大气。在分支通路144中设有仅容许流体从吸入通路141侧向进气管32流动的第2止回阀152，分支通路144经由第2通路L2连接于进气管32。而且，上述止回阀151、152设置在上盖140内。
[0056]这样，在负压供给单元19中，将分支通路144与吸入通路141及排出通路142 —同集约地一体化于上盖140，该分支通路144相当于使通向制动助力器12的负压供给路径分支为进气管侧和真空泵侧的分支部分。这样一来，能够谋求简化负压供给单元19的构造，能够缩短分支部分的配管长度。由此，能够通过缩短配管长度来降低压力损失，并且，能够通过简化构造来提高向车辆搭载该负压供给单元19的搭载性，而且也能够谋求降低成本。
[0057]而且，由于排出通路142的出口开放于大气，因此，在发动机停止时能够将从泵部120排出的排气开放于大气。这样，通过在普遍使用的制动系统中应用负压供给单元19，能够谋求制动系统19的小型化和低成本化。
[0058]下盖160是用于将收容上述马达部110和泵部120的壳体130的下部开口端封闭的树脂构件，其从马达部侧封闭壳体130。
[0059]在该下盖160中利用一体成形设有包括自马达部110延伸设置的端子118a的连接器118。由此，不使用螺钉等而利用熔接就能够与收容马达部110的壳体130接合。在本实施方式中，利用超声波熔接将下盖160和壳体130的外周端面彼此接合。其结果，能够削减负压供给单元19的零件件数并提高生产率，能够谋求削减成本。
[0060]具有这样的结构的负压供给单元19在通过从外部供电驱动电动马达112而使电动马达112旋转时，转子124与该电动马达112连动地旋转。于是，在离心力的作用下，叶片125沿着叶片槽滑动，叶片125的端面抵接于外壳121的内周面，并保持着该状态地沿着外壳121的内周面旋转。各泵室123的体积随着该转子124的旋转而膨胀或者被压缩，由此，从吸入口 126向泵室123内吸入空气，并且从喷出口 127排出泵室123内的空气。利用该动作，能够在泵室123内产生负压。
[0061]S卩，在制动系统I中，基于来自E⑶24的驱动开始信号，开启继电器36，开始驱动负压供给单元19所具有的电动真空泵18，从吸入通路141经由第I通路LI向制动助力器12的负压室内供给负压。此外，基于来自ECU24的驱动停止信号，关闭继电器36，停止驱动负压供给单元19所具有的电动真空泵18，停止从吸入通路141经由第I通路LI向制动助力器12的负压室内供给负压。
[0062]于是，在制动系统I中，在发动机运转而产生了进气管负压的情况下，即使停止电动真空泵18，也能够将进气管32内的负压经由第2通路L2、分支通路144、吸入通路141的一部分、以及第I通路LI供给到制动助力器12的负压室内来调整制动助力器12的负压室内的负压。此外，在ECU判定为发动机停止的情况、负压不足时的情况下，ECU24通过开启继电器，能够驱动电动真空泵18而将在泵部120中产生的负压经由吸入通路141、第I通路LI供给到制动助力器12的负压室内来调整制动助力器12的负压室内的负压。
[0063]像以上详细说明的那样，采用第I实施方式的负压供给单元19，将分支通路144与吸入通路141及排出通路142 —同集约地一体化于上盖140，该分支通路144相当于使通向制动助力器12的负压供给路径分支为进气管侧和真空泵侧的分支部分。这样，通过谋求简化构造并缩短分支部分的配管长度，能够通过缩短配管长度来降低压力损失，并且，能够通过简化构造来提高向车辆搭载该负压供给单元19的搭载性，而且也能够谋求降低成本。
[0064]第2实施方式
[0065]接着，说明第2实施方式。第2实施方式与第I实施方式的基本结构是相同的，但如图6所示，排出通路不开放于大气而连接于分支通路这一点与第I实施方式不同。因此，下面，以与第I实施方式不同的结构为中心进行说明，对于相同的结构适当地省略说明。另夕卜，图6是表示包含第2实施方式的负压供给单元的制动系统的概略结构的图。
[0066]因此，参照图6、图7说明第2实施方式的负压供给单元。图7是第2实施方式的负压供给单元的剖视图。
[0067]如图7所示，第2实施方式的负压供给单元19a的排出通路142的出口连接于分支通路144。更详细地讲，排出通路142在比第2止回阀152靠进气系统侧(第2通路L2侧)的位置连接于分支通路144。而且，在该连接部分配置有第I止回阀151。
[0068]由此，在制动系统Ia中，如图6所示，排出通路142经由分支通路144的一部分和第2通路L2连接于进气管32。其结果，在进气管32内是负压时，能够减小电动真空泵18的吸入口 126和喷出口 127之间的压力差，因此，马达部110的驱动转矩减小。因此，如图8?图11所示，与比较例相比，制动系统Ia能够谋求提高向制动助力器12的负压室填充负压的填充性能(即，缩短使制动助力器12负压化的时间)、进一步提高在制动助力器12的负压室中能够达到的负压(进一步增大制动助力器12的负压室中的负压与大气压之差)、降低电力消耗。在此，图8?图11中的“比较例”是与第I实施方式同样的制动系统。
[0069]这样，采用第2实施方式的负压供给单元19a，除了在第I实施方式中获得的效果之外，还能够谋求提高向制动助力器12的负压室填充负压的填充性能(即，缩短使制动助力器12负压化的时间)、进一步提高在制动助力器12的负压室中能够达到的负压、降低电力消耗。
[0070]第3实施方式
[0071]最后，说明第3实施方式。第3实施方式与第2实施方式的基本结构是相同的，但如图12所示，在将排出通路连接于分支通路的情况和将该排出通路开放于大气的情况之间进行切换这一点与第2实施方式不同。因此，下面，以与第2实施方式不同的结构为中心进行说明，对于相同的结构适当地省略说明。另外，图12是表示包含第3实施方式的负压供给单元的制动系统的概略结构的图。
[0072]因此，参照图12、图13说明第3实施方式的负压供给单元。图13是第3实施方式的负压供给单元的剖视图。
[0073]如图13所示，第3实施方式的负压供给单元19b的排出通路142连接于分支通路144，并且开放于大气。更详细地讲，设有自排出通路142分支的大气开放通路145，在该大气开放通路145中配置有第3止回阀153。第3止回阀153仅容许排气向排出方向流动。而且，第3止回阀153的开阀压力被设定得低于第I止回阀151的开阀压力。
[0074]由此，在制动系统Ib中，如图12所示，排出通路142经由分支通路144的一部分(包含第I止回阀151)和第2通路L2连接于进气管32，并且经由大气开放通路145 (包含第3止回阀153)开放于大气。其结果，在驱动电动真空泵18时，即使进气管32为正压，第3止回阀153也会先于第I止回阀151打开，因此，来自泵部120的排气不会流入到进气管32中。由此，即使进气管32内是正压，制动系统Ib也能够使制动助力器12的负压室内成为负压。此外，在发动机停止时，由于排出通路142开放于大气，因此，能够使来自泵部120的排气开放于大气。因此，在发动机停止时，能够防止发动机的进气管32内的燃料蒸气、油雾被放出到大气中。
[0075]这样，采用第3实施方式的负压供给单元19b，除了在第2实施方式中获得的效果之外，即使进气管32内是正压，也能够使制动助力器12的负压室内成为负压。此外，在发动机停止时，能够防止发动机的进气管32内的燃料蒸气、油雾被放出到大气中。
[0076]另外，上述实施方式只不过是例示，并不对本发明有任何限定，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种改良、变形是不言而喻的。
[0077]附图标记说明
[0078]1、制动系统；10、制动踏板；12、制动助力器；14、主缸；18、电动真空泵；19、负压供给单元；24、ECU ;32、进气管；110、马达部；120、泵部；126、吸入口 ；127、排出口 ；130、壳体；140、上盖；141、吸入通路；142、排出通路；144、分支通路；145、大气开放通路；151、第I止回阀；152、第2止回阀；153、第3止回阀；160、下盖。
【权利要求】
1.一种负压供给单元，其具有电动真空泵，用于将在上述电动真空泵中生成的负压或者发动机的进气管负压中的任一者供给到制动助力器的负压室，该电动真空泵包括具有内部空间的树脂制的壳体、配置在上述壳体的内部空间内的马达部、与上述马达部连动地驱动的泵部、以及用于从上述泵部侧封闭上述壳体的内部空间的盖构件，该负压供给单元的特征在于， 上述盖构件包括: 吸入通路，其用于从制动助力器的负压室向上述泵部中吸入流体； 排出通路，其用于将从上述泵部喷出来的流体向泵外部排出；以及 分支通路，其自上述吸入通路分支且连接于发动机的进气系统， 在上述排出通路中设有仅容许流体向排出方向流动的第I止回阀， 在上述分支通路中设有仅容许流体从上述吸入通路向上述进气系统流动的第2止回阀。
2.根据权利要求1所述的负压供给单元，其特征在于， 上述排出通路的出口开放于大气。
3.根据权利要求1所述的负压供给单元，其特征在于， 上述排出通路在比上述第2止回阀靠上述进气系统侧的位置连接于上述分支通路。
4.根据权利要求3所述的负压供给单元，其特征在于， 该负压供给单元具有自上述排气通路分支且出口开放于大气的大气开放通路， 在上述大气开放通路中设有仅容许流体向排出方向流动的第3止回阀， 上述第3止回阀的开阀压力被设定得低于上述第I止回阀的开阀压力。
【文档编号】F04B35/04GK103790804SQ201310503998
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年10月23日 优先权日:2012年10月26日
【发明者】杉本笃, 牧野胜彦, 山中翔太 申请人:爱三工业株式会社