| 【発明の名称】 |
変速機用オイルポンプ装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】山中 淳史
【氏名】久原 啓司
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| 【要約】 |
【課題】オイルポンプの内部にキャビテーションが生じることを可及的に防止することが可能な変速機用オイルポンプ装置を提供する。
【解決手段】エンジン等によって回転駆動され、吸入通路１６から吸入ポート１２を介して吸入した作動油を、吐出ポート１３から吐出通路２０に吐出するオイルポンプ１を設ける。前記吐出ポート１３から吐出通路２０に吐出される作動油のうち、余剰油を、還流通路２３を介して吸入ポート１２に還流させる流量制御弁２４を設けた。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 エンジン等によって回転駆動され、吸入通路から吸入ポートを介して吸入した作動油を、吐出ポートから吐出通路に吐出するオイルポンプと、前記吐出通路に吐出される作動油のうち、余剰油を、還流通路を介して吸入ポートに還流させる流量制御弁と、を備えたことを特徴とする、変速機用オイルポンプ装置。
【請求項２】 前記オイルポンプが、内歯歯車とこの内歯歯車に所定の噛合い隙間をもって噛合う外歯歯車とを備え、これら内歯歯車と外歯歯車との回転に伴って噛合い隙間が増加する領域に臨んで吸入ポートが形成され、同じく噛合い隙間が減少する領域に吐出ポートが形成されてなり、前記還流通路が、吸入ポートにおいて内歯歯車と外歯歯車の回転方向前方側に位置して開口していることを特徴とする、請求項１記載の変速機用オイルポンプ装置。
【請求項３】 前記流量制御弁よりも下流側の還流通路の長さは、吸入通路の長さよりも短いことを特徴とする、請求項１記載の変速機用オイルポンプ装置。
【請求項４】 前記流量制御弁よりも下流側の還流通路は、直線状に形成されてなることを特徴とする、請求項１記載の変速機用オイルポンプ装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動変速機等のパワーソースとして用いられる変速機用オイルポンプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、変速機用オイルポンプ装置は、エンジン等の低回転数領域から高回転数領域までの広範な領域に亘って比較的大流量からなる所定の流量を供給することが望まれる。即ち、エンジン等のアイドリング回転時においても所定流量が確保される必要があるから、エンジン等によって回転駆動されるオイルポンプの回転数が増加すると、オイルポンプが吸入及び吐出する作動油流量が所定流量以上に増加することになる。
【０００３】そこで、この種のオイルポンプ装置として、例えば特開平７−２７９８５６号公報には、エンジン等によって回転駆動され、吸入通路から吸入ポートを介して吸入した作動油を、吐出ポートを介して吐出通路に吐出するオイルポンプと、吐出通路から吐出される作動油のうち、余剰油を、還流通路を介して吸入通路に還流させる流量制御弁とを備えたオイルポンプ装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記エンジン等によって回転駆動されるオイルポンプの吐出量が増加することは、オイルポンプの吸入量も増加することになる。このため、前記オイルポンプの吸入領域はオイルポンプの吸入量が増加すると負圧傾向が大きくなり、オイルポンプ内部にキャビテーションが生じる虞がある。とりわけ、前記吸入通路の通路抵抗が大きい場合に、オイルポンプの内部にキャビテーションが生じ易くなることが容易に考えられる。
【０００５】つまり、前記オイルポンプの吸入領域に生じる負圧は、吸入通路の通路抵抗が大きい場合にその絶対値が大きくなることが考えられる。このため、前記従来例において余剰油をオイルポンプの吸入通路に還流させることは、変速機に導く作動油の流量を制御することには効果があるが、オイルポンプ内部でのキャビテーションの発生を抑制することには効果が期待できない。
【０００６】本発明は前記従来の実情に鑑みて案出されたもので、オイルポンプの内部にキャビテーションが生じることを可及的に防止することが可能な変速機用オイルポンプ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで、請求項１記載の発明は、エンジン等によって回転駆動され、吸入通路から吸入ポートを介して吸入した作動油を、吐出ポートから吐出通路に吐出するオイルポンプと、前記吐出通路に吐出される作動油のうち、余剰油を、還流通路を介して吸入ポートに還流させる流量制御弁と、を備えた構成にしてある。
【０００８】また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、前記オイルポンプが、内歯歯車とこの内歯歯車に所定の噛合い隙間をもって噛合う外歯歯車とを備え、これら内歯歯車と外歯歯車との回転に伴って噛合い隙間が増加する領域に臨んで吸入ポートが形成され、同じく噛合い隙間が減少する領域に吐出ポートが形成されてなり、前記還流通路が、吸入ポートにおいて内歯歯車と外歯歯車の回転方向前方側に位置して開口している構成にしてある。
【０００９】また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、前記流量制御弁よりも下流側の還流通路の長さは、吸入通路の長さよりも短い構成にしてある。
【００１０】また、請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、前記流量制御弁よりも下流側の還流通路は、直線状に形成されてなる構成にしてある。
【００１１】斯かる構成においては、前記オイルポンプがエンジン等によって回転駆動され、これによって、オイルパン等の貯油室内の作動油が、吸入通路から吸入ポートを介して吸入され、オイルポンプ内で加圧された後、吐出ポートから吐出通路に吐出される。
【００１２】前記吐出ポートから吐出通路に吐出される作動油は、流量制御弁による流量制御の下に、所定流量の作動油が変速機に導かれる一方、余剰油が還流通路を介して吸入ポートに還流される。具体的には、前記吐出ポートまたは吐出通路と吸入ポートとの間に還流通路が跨設され、この環流通路に流量制御弁が設けられて、この流量制御弁によって、吐出通路から変速機に導かれる作動油の流量が所定流量に制御されると共に、余剰油が還流通路を介して吸入ポートに還流される。
【００１３】ここで、前記余剰油は吸入ポートに還流されるから、オイルポンプの吸入量が増加して吸入領域に生じる負圧の絶対値が大きくなる場合に、その負圧傾向が吸入ポートに還流される余剰油によって抑制される。この場合に、前記余剰油は吸入通路の通路抵抗の影響を受けることなく、また、吸入通路の通路抵抗が大きい場合においてもオイルポンプの吸入領域に生じる負圧の絶対値を低下させる。加えて、前記還流通路から吸入ポートに還流される作動油は所定の圧力を持っているから、負圧が効果的に抑制される。これによって、前記オイルポンプの内部にキャビテーションが生じることが可及的に抑制される。
【００１４】したがって、オイルポンプの内部にキャビテーションが生じることを可及的に防止することが可能な変速機用オイルポンプ装置が得られる。
【００１５】また、請求項２記載の発明によれば、前記内歯歯車と外歯歯車との回転に伴って噛合い隙間が増加する領域に臨んで吸入ポートが形成され、還流通路が、吸入ポートにおいて内歯歯車と外歯歯車の回転方向前方側に位置して開口している。即ち、前記吸入ポートにおいて内歯歯車と外歯歯車との噛合い隙間が大きい位置に還流通路が開口していることになるから、最もキャビテーションが生じ易い位置で、負圧（の絶対値）が増加することを効果的に抑制することができる。
【００１６】また、請求項３記載の発明によれば、前記流量制御弁よりも下流側の還流通路の長さが、吸入通路の長さよりも短くしてあるから、吸入通路に比較して、還流通路の通路抵抗を可及的に小さくすることができる。
【００１７】また、請求項４記載の発明によれば、前記流量制御弁よりも下流側の還流通路が直線状に形成してあるから、還流通路の通路抵抗を可及的に小さくすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳述する。
【００１９】図１は本発明の実施の形態を示す変速機用オイルポンプ装置の説明図、図２は図１に示すオイルポンプの断面図で、図３のＡ−Ｏ−Ａ線に沿って見た図面、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。
【００２０】図において、付番１で示されるのはオイルポンプで、このオイルポンプ１は、ポンプハウジング２に形成された凹部３内にポンプユニット４を収容して構成してあり、このポンプユニット４は、この実施の形態において環状の内歯歯車５とこの内歯歯車５に噛合う外歯歯車６とからなる内接歯車ポンプとなっている。
【００２１】前記内歯歯車５に形成された内歯７及び外歯歯車６に形成された外歯８は、トロコイド曲線を基本とした高次関数曲線からなる歯型形状を有している。また、前記外歯歯車６の歯数は内歯歯車５の歯数よりも少なくしてあり、これによって、内歯歯車５と外歯歯車６とは回転中心が所定寸法ｅだけ相互に偏心した状態で、これら内歯歯車５と外歯歯車６との間に所定の噛合い隙間をもって回転するようになっている。
【００２２】前記ポンプハウジング２は、凹部３が形成されたハウジング部材１０と、このハウジング部材１０に重ね合わせて配置され、凹部３を覆うボディ部材１１とから構成してある。前記ポンプハウジング２の凹部３には、吸入ポート１２と吐出ポート１３が形成してある。
【００２３】前記吸入ポート１２は、内歯歯車５及び外歯歯車６の回転（図１の矢印方向への回転）に伴って、これら内歯歯車５の内歯７と外歯歯車６の外歯８との間の噛合い隙間が増加する吸入領域に臨んで形成してあり、吐出ポート１３は同じく噛合い隙間が減少する吐出領域に臨んで形成してある。
【００２４】前記吸入ポート１２はポンプハウジング２（のボディ部材１１）に形成した吸入通路１６に連通しており、この吸入通路１６は作動油の貯油タンク１９に連通している。
【００２５】一方、前記吐出ポート１３はポンプハウジング２（のボディ部材１１）に形成した吐出通路２０に連通しており、この吐出通路２０はオリフィス２１を介して変速機の作動油圧回路（図示せず）に連通している。
【００２６】また、前記吸入ポート１２と吐出ポート１３との間には還流通路２３が跨設されている。前記還流通路２３は、吸入ポート１２において内歯歯車５と外歯歯車６の回転方向（図１に矢印で示す方向）前方側に位置して開口しており、吐出ポート１３において内歯歯車５と外歯歯車６の回転方向前方側に位置して開口している。また、前記還流通路２３の途中には流量制御弁２４が設けられており、この流量制御弁２４よりも下流側の還流通路２３の長さは、吸入通路１６の長さよりも短くしてある。尚、前記還流通路２３は、吸入ポート１２とオリフィス２１よりも上流側の吐出通路２０との間に跨設する構成とすることも可能である。
【００２７】前記流量制御弁２４は、ポンプハウジング２（のボディ部材１１）に還流通路２３の一部を成す弁収容穴２５を形成して、この弁収容穴２５内に還流通路２３を連通及び遮断するスプール弁２６を摺動自在に収容して構成してある。
【００２８】即ち、前記弁収容穴２５に、上流側（吐出ポート１３側）の還流通路２３及び下流側（吸入ポート１２側）の還流通路２３を開口させると共に、オリフィス２１よりも下流側の吐出通路２０から分岐した圧力通路２７を開口させ、この弁収容穴２５内に収容したスプール弁２６の一端側に上流側の還流通路２３の圧力を作用させる一方、他端側に圧力通路２７の圧力を作用させて、スプール弁２６の胴部で下流側の還流通路２３を開閉制御することにより、還流通路２３を連通及び遮断可能としてある。
【００２９】また、前記圧力通路２７の圧力が作用するスプール弁２６の他端側にはばね部材２８が設けられ、このばね部材２８のばね力が圧力通路２７の圧力に加担するようになっている。
【００３０】これによって、前記スプール弁２６は吐出通路２０に設けたオリフィス２１の前後差圧と、ばね部材２８のばね力との釣り合いによって弁収容穴２５内を移動し、還流通路２３を連通及び遮断することになる。
【００３１】また、前記上流側の還流通路２３の圧力が作用するスプール弁２６の一端側には窪み２９が形成してあると共に、窪み２９の内外に連通する半径方向の貫通孔３０が形成してある。前記窪み２９及び貫通孔３０は、後述するようにスプール弁２６が還流通路２３を連通状態にするとき、還流通路２３の一部を構成することになる。尚、前記弁収容穴２５の開口端はばね２８のばね受けを兼ねるプラグ３１によって封止してある。
【００３２】一方、前記ポンプハウジング２の略軸心位置にはステータシャフト３５が設けられており、このステータシャフト３５はボディ部材１１に一体に形成され、外歯歯車６を貫通している（図２参照）。また、前記ステータシャフト３５の外周側には中空状の駆動軸（図示せず）が配置されて外歯歯車６の内径側に挿入され、この図外の駆動軸によって外歯歯車６が回転駆動されるようになっている。
【００３３】斯かる構成において、前記図外の駆動軸によって外歯歯車６が回転駆動され、この外歯歯車６に噛合う内歯歯車５が回転される。前記内歯歯車５及び外歯歯車６が回転することによって、貯油タンク１９内の作動油が吸入通路１６を介して吸入ポート１２から吸入され、吐出ポート１３から吐出通路２０に吐出される。即ち、前記吸入ポート１２が歯車５，６の回転に伴って噛合い隙間が増加する吸入領域に開口しており、吸入ポート１２に導かれた作動油は吸入領域で吸入された後、噛合い隙間が減少する吐出領域に移送され、この吐出領域に開口する吐出ポート１３から吐出通路２０に吐出される。
【００３４】前記吐出ポート１３から吐出通路２０に吐出される作動油は、流量制御弁２４による流量制御の下に、所定流量の作動油が変速機の作動油圧回路（図示せず）に導かれる一方、余剰油が還流通路２３を介して吸入ポート１２に還流される。
【００３５】即ち、前記内歯歯車５及び外歯歯車６の回転速度が小さく、吐出ポート１３から吐出通路２０に吐出される作動油の流量が所定流量以下の場合は、吐出通路２０のオリフィス２１の前後に生じる差圧は小さいから、流量制御弁２４のスプール弁２６に作用するばね部材２８のばね力が勝り、スプール弁２６はばね部材２８のばね力によって付勢されてその胴部で還流通路２３の連通を遮断している（図４（ａ）参照）。このため、前記吐出ポート１３から吐出通路２０に吐出される作動油の全量が吐出通路２０から変速機の作動油圧回路（図示せず）に導かれる。
【００３６】一方、前記内歯歯車５及び外歯歯車６の回転速度が大きく、吐出ポート１３から吐出通路２０に吐出される作動油の流量が所定流量を超えた場合は、吐出通路２０のオリフィス２１の前後に生じる差圧が大きくなり、流量制御弁２４のスプール弁２６はばね部材２８のばね力に抗して移動し、還流通路２３の遮断を解除して還流通路２３を連通させる。即ち、前記スプール弁２６は、このスプール弁２６に形成した窪み２９及び貫通孔３０を介して流量制御弁２４の上流側の還流通路２３と下流側の還流通路２３とを連通させる（図４（ｂ）参照）。このため、前記吐出ポート１３から吐出通路２０に吐出される作動油の一部が余剰油として還流通路２３を介して吸入ポート１２に還流され、所定流量が変速機の作動油圧回路（図示せず）に導かれる。
【００３７】ここで、前記余剰油は吸入ポート１２に還流されるから、オイルポンプ１の吸入量が増加して吸入領域に生じる負圧の絶対値が大きくなる場合に、その負圧傾向が吸入ポート１２に還流される余剰油によって抑制される。この場合に、前記余剰油は吸入通路１６の通路抵抗の影響を受けることなく、また、吸入通路１６の通路抵抗が大きい場合においてもオイルポンプ１の吸入領域に生じる負圧の絶対値を低下させる。加えて、前記還流通路２３から吸入ポート１２に還流される作動油は所定の圧力を持っているから、負圧が効果的に抑制される。これによって、前記オイルポンプ１の内部にキャビテーションが生じることが可及的に抑制される。
【００３８】したがって、前記オイルポンプ１の内部にキャビテーションが生じることを可及的に防止することが可能な変速機用オイルポンプ装置が得られる。
【００３９】また、前記内歯歯車５と外歯歯車６との回転に伴って噛合い隙間が増加する領域に臨んで吸入ポート１２が形成され、還流通路２３が、吸入ポート１２において内歯歯車５と外歯歯車６の回転方向（図１に矢印で示す方向）前方側に位置して開口している。即ち、前記吸入ポート１２において内歯歯車５と外歯歯車６との噛合い隙間が大きい位置に還流通路２３が開口していることになるから、最もキャビテーションが生じ易い位置で、負圧（の絶対値）が増加することを効果的に抑制することができる。
【００４０】また、前記流量制御弁２４よりも下流側の還流通路２３の長さが、吸入通路１６の長さよりも短くしてあるから、吸入通路１６に比較して、還流通路２３の通路抵抗を可及的に小さくすることができる。
【００４１】図５は本発明の別の実施の形態を示す図面で、この実施の形態が前記実施の形態と変わるところは、前記流量制御弁２４よりも下流側の還流通路２３を直線状に形成した点である。
【００４２】即ち、前記還流通路２３が、流量制御弁２４よりも上流側において弁収容穴２６の軸方向に直線状に形成され、流量制御弁２４よりも下流側において吸入ポート１２に向かって直線状に形成してある。尚、その他の構成は前記実施の形態と同様であるから、前記実施の形態と同一構成部分には同一符号を付し、その重複する説明を省略する。
【００４３】斯く構成しても、前記実施の形態で述べたと同様の作用及び効果が得られる。加えて、前記流量制御弁２４よりも下流側の還流通路２３が直線状に形成してあるから、還流通路２３の通路抵抗を可及的に小さくすることができる。
【００４４】以上、実施の形態を図面に基づいて説明したが、具体的構成はこの実施の形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。例えば、前記ポンプユニット４が所謂内接歯車ポンプである実施の形態について述べたが、これに限ることなく、各種形式のポンプユニットを備えた変速機用オイルポンプ装置に適用可能である。
【００４５】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明によれば、オイルポンプの内部にキャビテーションが生じることを可及的に防止することが可能な変速機用オイルポンプ装置が得られる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１６７４０６
【氏名又は名称】株式会社ユニシアジェックス
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| 【出願日】 |
平成１１年１２月２７日（１９９９．１２．２７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８３９５４
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 輝夫
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１８２６６４（Ｐ２００１−１８２６６４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年７月６日（２００１．７．６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３７０４２３ |
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