| 【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】オイルポンプの作動油が高温となった場合には流量制御弁の作動応答性を低下させ、流量特性を安定化させ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流量を制御する流量制御弁２４を設ける。前記流量制御弁２４が弁収容穴２５内に摺動自在に収容されたスプール弁２７を備え、弁収容穴２５をスプール弁２７よりも線膨張係数の大きい材料から形成した。 |
【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流量を制御する流量制御弁とを備えた変速機用オイルポンプ装置において、前記流量制御弁が弁収容穴内に摺動自在に収容されたスプール弁を備え、前記弁収容穴がスプール弁よりも線膨張係数の大きい材料から形成されてなることを特徴とする、変速機用オイルポンプ装置。
【請求項２】 前記吐出通路の途中にオリフィスが設けられ、前記流量制御弁のスプール弁がオリフィスの前後差圧によって作動して流量制御を司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】 前記流量制御弁は、吐出ポートから吐出された作動油に浸漬されるように配置され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４】 前記流量制御弁の弁収容穴が、オイルポンプのポンプユニットを収容するポンプハウジングに形成され、このポンプハウジングがアルミニウム合金材料から形成されると共に、前記スプール弁が鉄系材料から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。
【請求項５】 前記ポンプハウジングが、ポンプユニットを収容する凹部が形成されたハウジング部材と、このハウジング部材の凹部を覆うボディ部材とからなり、前記ボディ部材がアルミニウム合金材料から形成され、このボディ部材に弁収容穴が形成されてなることを特徴とする、請求項４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、例えば実開平４−５５７２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、吐出ポートから吐出通路に吐出するオイルポンプと、吐出通路に吐出される作動油の流量を制御す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。前記流量制御弁は弁収容穴内に摺動自在に収容されたスプール弁を備え、吐出ポートから吐出される作動流体の流量が増加すると弁収容穴内を摺動してドレン通路を開き、余剰油をオイルパン等に還流させることによって吐出通路に吐出される作動油の流量を制御するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に変速機用オイルポンプ装置は、変速機の作動油圧回路がオイルポンプの近傍に配置されるために、作動油圧回路までの吐出通路が比較的短く、オイルポンプの脈動が吐出通路の抵抗等によって減衰されることが少ない。このため、前記流量制御弁が脈圧の影響を受けて流量特性が安定しなくなる虞がある。そのためには、前記流量制御弁が流量制御している状態、即ち、オイルポンプの回転速度が高く、作動油が高温となって流量制御弁が余剰油をドレンポートに還流する状態では、流量制御弁の作動応答性（感度）を低下させ、流量特性を安定化させることが考えられる。
【０００５】しかしながら、前記従来例においては流量制御弁の流量特性の安定化に対して格別工夫されるところがない。
【０００６】本発明は前記従来の実状に鑑みて案出されたもので、オイルポンプの作動油が高温となった場合には流量制御弁の作動応答性を低下させ、流量特性を安定化させ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流量を制御する流量制御弁とを備えた変速機用オイルポンプ装置において、前記流量制御弁が弁収容穴内に摺動自在に収容されたスプール弁を備え、前記弁収容穴がスプール弁よりも線膨張係数の大きい材料から形成されてなる構成にしてある。
【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、前記吐出通路の途中にオリフィスが設けられ、前記流量制御弁のスプール弁がオリフィスの前後差圧によって作動して流量制御を司る構成にしてある。
【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、前記流量制御弁は、吐出ポートから吐出された作動油に浸漬されるように配置されている構成にしてある。
【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、前記流量制御弁の弁収容穴が、オイルポンプのポンプユニットを収容するポンプハウジングに形成され、このポンプハウジングがアルミニウム合金材料から形成されると共に、前記スプール弁が鉄系材料から形成されてなる構成にしてある。
【００１１】また、請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明の構成において、前記ポンプハウジングが、ポンプユニットを収容する凹部が形成されたハウジング部材と、このハウジング部材の凹部を覆うボディ部材とからなり、前記ボディ部材がアルミニウム合金材料から形成され、このボディ部材に弁収容穴が形成されてなる構成にしてある。
【００１２】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ることにより、オイルパン等の貯油タンク内の作動油が、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。
【００１３】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、余剰油がオイルパン等に還流される。具体的には、前記吐出通路に流量制御弁が設けられて、この流量制御弁が弁収容穴内に摺動自在に収容されたスプール弁を備えており、スプール弁の作動によって、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、余剰油がドレン通路を介してオイルパン等に還流される。
【００１４】ここで、前記流量制御弁が弁収容穴内に摺動自在に収容されたスプール弁を備えており、弁収容穴がスプール弁よりも線膨張係数の大きい材料から形成されているから、流量制御弁が流量制御している状態、即ちオイルポンプの回転速度が高く、作動油が高温となって流量制御弁が余剰油をオイルパン等に還流する状態では、弁収容穴がスプール弁よりも大きく膨張して、弁収容穴とスプール弁との間の摺動隙間が大きくなる。このため、前記作動油の一部は摺動隙間を容易に通過することが可能となるから、スプール弁の作動が鈍化して流量制御弁の作動応答性（感度）が低下し、流量特性が安定化することになる。
【００１５】したがって、オイルポンプの作動油が高温となった場合には流量制御弁の作動応答性を低下させ、流量特性を安定化させることが可能な変速機用オイルポンプ装置が得られる。
【００１６】また、請求項２記載の発明によれば、前記吐出通路の途中にオリフィスが設けられ、前記流量制御弁のスプール弁がオリフィスの前後差圧によって作動して流量制御を司るようにしてあるから、弁収容穴とスプール弁との摺動隙間が増大するとスプール弁の作動を鈍化させることができる。
【００１７】また、請求項３記載の発明によれば、前記流量制御弁は吐出ポートから吐出された作動油に浸漬されるように配置されているから、オイルポンプの回転が高回転となり、作動油が高温となって流量制御弁が余剰油をオイルパン等に還流する状態では、流量制御弁が作動油によって加熱される。このため、前記流量制御弁の弁収容穴とスプール弁との間の摺動隙間を増大させることが容易となる。
【００１８】また、請求項４記載の発明によれば、前記流量制御弁の弁収容穴が、オイルポンプのポンプユニットを収容するポンプハウジングに形成され、このポンプハウジングがアルミニウム合金材料から形成されると共に、前記スプール弁が鉄系材料から形成されているから、作動油の高温時に弁収容穴とスプール弁との間の摺動隙間を大きくすることができると共に、オイルポンプの軽量化を図ることができる。
【００１９】また、請求項５記載の発明によれば、前記ポンプハウジングが、ポンプユニットを収容する凹部が形成されたハウジング部材と、このハウジング部材の凹部を覆うボディ部材とからなり、前記ボディ部材がアルミニウム合金材料から形成され、このボディ部材に弁収容穴が形成されているから、ポンプユニットを収容するハウジング部材をアルミニウム合金よりも高強度の材料から形成することができ、効率よくオイルポンプの軽量化を図ることができる。
【００２０】
【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。
【００２１】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−Ａ線に沿って見た図面、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は図１に示す流量制御弁の作動状態を、スプール弁がドレン通路を遮断した状態（ａ）、スプール弁がドレン通路を開口した状態（ｂ）で示す断面図である。
【００２２】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。
【００２３】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。
【００２４】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。前記ハウジング部材１０は、好ましくは鉄系材料から形成され、ボディ部材１１はアルミニウム合金材料から形成してある。
【００２５】また、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。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。
【００２６】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。
【００２７】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は流量制御弁２４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。
【００２８】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に吐出通路２０の一部を成す弁収容穴２５を形成して、ドレン通路２６を開口させると共に、この弁収容穴２５内にドレン通路２６を開閉制御するスプール弁２７を摺動自在に収容して構成してある。即ち、前記弁収容穴２５には、上流側（吐出ポート１３側）の吐出通路２０及び下流側（変速機の作動油圧回路側）の吐出通路２０を開口させると共に、吸入通路１６に連通するドレン通路２６を開口させ、この弁収容穴２５内に収容したスプール弁２７の胴部でドレン通路２６を開閉可能としてある。尚、前記ドレン通路２６は、この実施の形態においては吸入通路１６に連通しているけれども、貯油タンク１９に直接連通させてもよく、或いは吸入ポート１２に連通させてもよいものである。
【００２９】前記弁収容穴２５は、ポンプハウジング２のボディ部材１１がアルミニウム合金材料から形成されているから、アルミニウム合金材料から形成されていることになる。また、前記弁収容穴２５内に収容されるスプール弁２７は鉄系材料から形成されている。
【００３０】前記弁収容孔２５に開口する吐出通路２０は、上流側（吐出ポート１３側）の吐出通路２０が弁収容孔２５の軸方向に開口しており、下流側（変速機の作動油圧回路側）の吐出通路２０は弁収容穴２５の半径方向に開口している。また、前記ドレン通路２６は、弁収容孔２５の軸方向長さの略中央位置に、半径方向に開口している。
【００３１】前記弁収容孔２５の開口端はプラグ２８によって封止してある。前記プラグ２８には軸方向の盲穴２９及びこの盲穴２９に連通する半径方向の貫通孔３０が形成してあり、これら盲穴２９及び貫通孔３０を介して、弁収容孔２５に開口する上流側の吐出通路２０と下流側の吐出通路２０が連通するようになっている。
【００３２】前記スプール弁２７は略有底筒状に形成され、胴部に半径方向の貫通孔３１が複数個形成してあると共に、底部に軸方向に貫通するオリフィス３２が形成してある。前記オリフィス３２はスプール弁２７が弁収容穴２５内に収容された状態において吐出通路２０内に設けられていることになるから、作動油がオリフィス３２を通過するとき、このオリフィス３２の前後に差圧を生じ、スプール弁２７の一端側には上流側の吐出通路２０の圧力が作用する一方、他端側には下流側の吐出通路２０の圧力が作用することになる。
【００３３】また、前記スプール弁２７の他端側、即ちオリフィス３２よりも下流側の吐出通路２０の圧力が作用する側にはばね部材３３が設けられ、このばね部材３３のばね力がオリフィス３２よりも下流側の吐出通路２０の圧力に加担するようになっている。尚、この場合に、前記弁収容穴２５の開口端を封止するフラグ２８はばね部材３３のばね受けを兼ねている。
【００３４】これによって、前記スプール弁２７は吐出通路２０内に設けたオリフィス３２の前後差圧と、ばね部材３３のばね力との釣り合いによって弁収容穴２５内を移動し、ドレン通路２６を開閉制御することになる。
【００３５】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。
【００３６】また、斯かる構成の変速機用ポンプ装置は、変速機（図示せず）内に組込まれた使用状態において、流量制御弁２４が重力方向の下側に配置され、吐出ポート１３から吐出された作動油に浸漬されるように配置される。
【００３７】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。
【００３８】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、余剰油がドレン通路２６を介して吸入通路１６に還流される。
【００３９】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内に設けたオリフィス３２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２７に作用するばね部材３３のばね力が勝り、スプール弁２７はばね部材３３のばね力によって付勢されてその胴部でドレン通路２６を閉塞している（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。
【００４０】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内に設けたオリフィス３２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２７はばね部材３３のばね力に抗して移動し、ドレン通路２６を開口する。即ち、前記スプール弁２７は、このスプール弁２７に形成した貫通孔３１をドレン通路２６に連通させる（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ドレン通路２６から吸入通路１６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。
【００４１】ここで、前記流量制御弁２４が弁収容穴２５内に摺動自在に収容されたスプール弁２７を備え、弁収容穴２５がアルミニウム合金材料から形成され、スプール弁２７が鉄系材料から形成されているから、即ち、弁収容穴２５がスプール弁２７よりも線膨張係数の大きい材料から形成されているから、オイルポンプ１の回転速度が高く、作動油が高温となって流量制御弁２４が余剰油をドレン通路２６に還流する状態では、弁収容穴２５がスプール弁２７よりも大きく膨張して、弁収容穴２５とスプール弁２７との間の摺動隙間が大きくなる。このため、前記作動油の一部は摺動隙間を容易に通過することが可能となるから、スプール弁２７の作動が鈍化して流量制御弁２４の作動応答性（感度）が低下し、流量特性が安定化することになる。
【００４２】したがって、オイルポンプ１の作動油が高温となった場合には流量制御弁２４の作動応答性を低下させ、流量特性を安定化させることが可能な変速機用オイルポンプ装置が得られる。
【００４３】また、前記吐出通路２０の途中にオリフィス３２が設けられ、流量制御弁２４のスプール弁２７がオリフィス３２の前後差圧によって作動して流量制御を司るようにしてあるから、弁収容穴２５とスプール弁２７との摺動隙間が増大するとスプール弁２７の作動を鈍化させることができる。
【００４４】また、前記流量制御弁２４は、吐出ポート１３から吐出された作動油に浸漬されるように配置されているから、オイルポンプ１の回転が高回転となり、作動油が高温となって流量制御弁２４が余剰油を吸入通路１６に還流する状態では、流量制御弁２４が作動油によって加熱される。このため、前記流量制御弁２４の弁収容穴２５とスプール弁２７との間の摺動隙間を増大させることが容易となる。
【００４５】また、前記流量制御弁２４の弁収容穴２５が、オイルポンプ１のポンプユニット４を収容するポンプハウジング２に形成され、このポンプハウジング２がアルミニウム合金材料から形成されると共に、スプール弁２７が鉄系材料から形成されているから、作動油の高温時に弁収容穴２５とスプール弁２７との間の摺動隙間を大きくすることができると共に、オイルポンプ１の軽量化を図ることができる。
【００４６】また、前記ポンプハウジング２が、ポンプユニット４を収容する凹部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の凹部３を覆うボディ部材１１とからなり、ボディ部材１１がアルミニウム合金材料から形成され、このボディ部材１１に弁収容穴２５が形成されているから、ポンプユニット４を収容するハウジング部材１０をアルミニウム合金よりも高強度の材料、例えば鉄系材料から形成することができ、効率よくオイルポンプ１の軽量化を図ることができる。
【００４７】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。
【００４８】また、前記流量制御弁２４が、吐出通路２０内に設けたオリフィス３２の前後差圧に基づいて作動するスプール弁２７を備えた実施の形態について述べたが、これに限ることなく、電磁コイル等で作動するスプール弁を備えた流量制御弁とすることも可能である。
【００４９】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明によれば、オイルポンプの作動油が高温となった場合には流量制御弁の作動応答性を低下させ、流量特性を安定化させ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２００１−１８２６６７（Ｐ２００１−１８２６６７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年７月６日（２００１．７．６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３７０１０３ |
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