CN103032311A - 油泵装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供油泵装置。在泵壳体组装有内齿轮、外齿轮以及马达部，在套筒的外周面与内齿轮之间构成进行从套筒侧向内齿轮侧的动力传递、而切断相反方向的动力传递的单向联动机构，马达部通过一体地保持转子与外齿轮、并将定子保持于泵壳体的构成来配设于外齿轮的外周部，马达部构成为通过供给电流来使转子相对于定子旋转、而向外齿轮传递驱动力，并通过由发动机引起的驱动力与由马达部引起的驱动力使内齿轮与外齿轮相对旋转，来产生泵作用。

Description

油泵装置

技术领域

本发明涉及油泵装置。

背景技术

以往，当车辆的发动机动作时，为了供给用于进行各种机构的润滑、动作、控制等的油，在自动变速器上组装机动泵（例如，参照日本实开平6-73387号公报、日本特开平9-25809号公报）。

另外，公知搭载有怠速停止系统的车辆，当车辆暂时停止时，该怠速停止系统使发动机暂时停止。在搭载有这样的怠速停止系统的车辆中，由于机动泵随着发动机的暂时停止（怠速停止）而停止，所以无法向自动变速器内的离合器机构等供给油。

因此，除了以往的发动机驱动，还提出了当发动机暂时停止时能够进行马达的驱动的油泵装置，即使是安装有怠速停止系统的车辆，当发动机暂时停止时也能向自动变速器内的离合器机构等供给油（例如，日本特开2010-71394号公报）。

然而，基于日本特开2010-71394号公报的油泵装置是如下构造，即，利用发动机驱动、马达驱动以及内齿轮驱动，来使外齿轮旋转而产生泵作用。即，在马达配置于内齿轮的内周面的关系方面，配设空间的制约显著。对于配设空间的制约而言，作为马达的构成的线圈的卷线空间的制约也严格，卷线的直径、卷数也受到制约，而难以构成输出大的马达。

因此，根据油的供给量，需要向马达供给大电流来进行驱动，从而有导致马达效率降低的问题。另外，若内齿轮转速变高，则滑动阻力变大，而有马达的驱动力的损失增加的趋势。

发明内容

本发明的目的之一在于提供如下油泵装置，即，能够确保马达的配设空间，并能够抑制马达驱动时的滑动阻力，而能够抑制马达的驱动力的损失。

本发明的一个方式的油泵装置的构成上的特征在于，在具有吸入口与排出口的泵壳体的泵组装空间内组装有：内齿轮，其在外周面具有外齿，且外嵌于发动机的输出轴的外周面；外齿轮，其在内周面具有与所述内齿轮的外齿啮合的内齿；以及马达部，其具备在周向配设多个磁极的转子、与在周向配设多个线圈的定子，在所述发动机的输出轴的外周面与内齿轮之间配设有单向联动机构，该单向联动机构进行从所述发动机的输出轴侧向所述内齿轮侧的动力传递、而切断从所述内齿轮侧向所述发动机的输出轴侧的动力传递，所述马达部通过如下的构成而配设于所述外齿轮的外周部，该构成为将所述转子与所述外齿轮一体地保持，并将所述定子保持于所述泵壳体，所述马达部构成为，若对其供给电流，则所述转子相对于所述定子旋转，从而向外齿轮传递驱动力，通过由所述发动机的输出轴产生的驱动力与由所述马达部产生的驱动力使所述内齿轮与外齿轮相对旋转，来形成泵作用。

附图说明

通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述，本发明的其它特征、优点会变得更加清楚，其中，附图标记表示本发明的要素，其中：

图1是表示本发明的实施方式的油泵装置的剖视图。

图2是放大表示本发明的实施方式的油泵装置的剖视图。

图3是表示本发明的实施方式的油泵装置的内齿轮、外齿轮以及马达部的主视图（图1的III-III线剖视图）。

图4是表示来自本发明的实施方式的油泵装置的套筒的驱动力经由单向联动机构而向内齿轮传递的状态的放大图。

图5是表示本发明的实施方式的油泵装置的内齿轮相对于套筒空转的状态的放大图。

图6是表示在本发明的实施方式的油泵装置的外齿轮上构成的流体动压轴承的立体图。

图7是图6的VII部的局部放大立体图。

图8是表示作为本发明的实施方式的油泵装置的流体动压轴承的变形例1、在壳体侧构成流体动压轴承的状态的剖视图（图2的VIII-VIII线剖视图）。

图9是表示作为本发明的实施方式的油泵装置的流体动压轴承的变形例1、在壳体侧构成流体动压轴承的状态的主视图（图2的IX-IX线剖视图）。

具体实施方式

根据图1～图7，对本发明的实施方式的油泵装置进行说明。

如图1所示，油泵装置组装于自动变速器的液力变矩器1。在油泵装置中，泵壳体10利用螺栓而固定于自动变速器的外壳（未图示）。泵壳体10构成为利用螺栓9将图1中左右分割的第一壳体11与第二壳体12结合。在第一壳体11与第二壳体12之间，形成泵组装空间13。更具体而言，泵组装空间13由在第一壳体11的与第二壳体12对置的内壁面的中心部向轴向凹下形成的组装凹部、以及第二壳体12的与第一壳体11对置的内壁面形成。

在第一壳体11与第二壳体12的对置内壁面，分别形成有吸入口15、17与排出口16、18。

在第二壳体12的中心部，以朝向液力变矩器1的套筒2内的方式配置形成有定子主轴5。

如图2所示，在泵壳体10的泵组装空间13内，组装有将机动泵与电动泵一体化的内啮合齿轮泵20。当发动机动作时驱动上述机动泵。当发动机暂时停止时驱动上述电动泵。该内啮合齿轮泵20具备马达部30并组装在泵组装空间13的第一壳体11侧。上述马达部30具有内齿轮21、外齿轮23、定子31以及转子33。

如图3所示，内齿轮21在外周面的周向上具有外齿21T。内齿轮21具有以能够经由后述的单向联动机构（单向超越离合器）50而传递液力变矩器1的套筒2的动力的方式结合的中心孔。上述中心孔可旋转地嵌插于后述的单向联动机构50的筒部件51的外周面。

在内齿轮21的内周面，且以周向的规定间隔开口形成有多处销收容空间21A。上述销收容空间21A是收容后述的单向联动机构50的联动销52以及弹簧53的部位。在本实施方式中，在内齿轮21的内周面，以72°的间隔形成有销收容空间21A。

本实施方式的例子中，以10个齿为例对外齿21T进行说明。如图3所示，内齿轮21绕Zi旋转，旋转轴Zi与液力变矩器1的套筒2的旋转轴ZC相同。单向联动机构50如后详述。

如图3所示，外齿轮23绕与内齿轮21的旋转中心偏心（图3中，以偏心量A的大小偏心）的位置的旋转轴Zo旋转。在外齿轮23的内周面的周向上，形成有多个与内齿轮21的多个外齿21T啮合的内齿23T。本实施方式的例子中，以11个齿为例子来对内齿23T进行说明。在内齿轮21的外齿21T与外齿轮23的内齿23T之间形成有困油部25。

如图2所示，在内啮合齿轮泵20的外齿轮23的一个侧面（与第一壳体11的组装凹部的底面对置的面），形成有第一环状凸部23a。在第一壳体11的组装凹部的底面形成有第一环状凹部11a，该第一环状凹部11a供上述第一环状凸部23a嵌入而卡合。内啮合齿轮泵20组装于泵组装空间13内。由于第一环状凸部23a与第一环状凹部11a可旋转地嵌入而卡合，从而内啮合齿轮泵20的外齿轮23很稳定地支承于第一壳体11。

同样，在外齿轮23的与第一环状凸部23a相反的方向的轴向侧面（与第二壳体12的内壁面对置的面），形成有第二环状凸部23b。在第二壳体12的内壁面形成有第二环状凹部12a，该第二环状凹部12a供上述第二环状凸部23b可旋转地嵌入而卡合。内啮合齿轮泵20组装于泵组装空间13内，由于第二环状凸部23b与第二环状凹部12a可旋转地嵌入而卡合，从而内啮合齿轮泵20的外齿轮23很稳定地支承于第二壳体12。

上述第一环状凸部23a与第一环状凹部11a、第二环状凸部23b与第二环状凹部12a是为了实施来自外齿轮23的径向的旋转支承而构成。即，如图2所示，在上述的外齿轮23的外周面，设有后述的马达部30的转子33。并以从上述转子33向径向外侧离开的方式配置构成有定子31。因此，通过构成第一环状凸部23a与第一环状凹部11a、第二环状凸部23b与第二环状凹部12a，来从径向支承外齿轮23旋转。

另外，如图2、图6、图7所示，在构成于外齿轮23的第一环状凸部23a与第一壳体11的第一环状凹部11a所滑动的第一滑动面60上，构成流体动压轴承，即、利用相对滑动运动而使润滑流体膜产生动压力，从而支承径向的负荷。

详细而言，如图6、图7所示，在外齿轮23的第一环状凸部23a的外周面的整周上，邻接地形成有多个V字形的槽62。此处，V字形的槽62形成为，谷部64配置于外齿轮23的旋转方向的后方侧。沿该V字形的槽62流动的油在谷部64积聚，而产生动压力。

同样，如图2、图6、图7所示，在构成于外齿轮23的第二环状凸部23b与第二壳体12的第二环状凹部12a所滑动的第二滑动面70上，构成流体动压轴承，即、利用相对滑动运动而使润滑流体膜产生动压力，从而支承径向的负荷。

详细而言，如图6、图7所示，在外齿轮23的第二环状凸部23b的外周面的整周上，邻接地形成有多个V字形的槽72。此处，V字形的槽72形成为，谷部74配置于外齿轮23的旋转方向的后方侧。沿该V字形的槽72流动的油在谷部74积聚，而产生动压。

如图2与图3所示，马达部30在泵组装空间13内组装于外齿轮23的外周部（径向外侧），并具备定子31与转子33。

马达部30的定子31具备铁心部32a与多个线圈32b。上述多个线圈32b被安装在形成于上述铁心部32a的内周面的周向的多个线圈安装部上，并以与转子33的外周面对置的方式配置。本实施方式的说明中，对相对于转子33的8极的磁极数而具有12个线圈32b的定子31的例子进行说明。

以由紧固第一壳体11与第二壳体12的螺栓9产生的过盈量将定子31固定于第一壳体11与第二壳体12之间。在定子31的铁心部32a的外周面的多处位置（与多个线圈32b的对应的位置），形成有圆弧状的切口凹部31a。当利用多个螺栓9来紧固第一壳体11与第二壳体12时，这些多个螺栓9的螺纹部贯通切口凹部31a，而多个螺栓9的螺纹部与多个切口凹部31a卡合。利用多个螺栓9的螺纹部与多个切口凹部31a的卡合力，来稳固地使定子31无法转动。

即，在利用多个螺栓9来紧固第一壳体11与第二壳体12的同时，能够进行定子31的固定。通过使多个螺栓9的螺纹部贯通切口凹部31a，能够抑制包括第一壳体11与第二壳体12在内的整体的直径尺寸过大，从而能够容易确保马达部30的配置空间。

马达部30的转子33在周向交替地排列有多个与线圈32b对应的S极与N极的磁铁。上述转子33的内周部与外齿轮23的外周面可传递动力地固定。由此，转子33与外齿轮23一体旋转。本实施方式的说明中，以相对于定子31的12个线圈32b而具有8个磁极数（N极与S极合计）的转子33的例子进行说明。

接下来，结合图3~图5，对单向联动机构50的构造进行说明。

该单向联动机构50构成为配置在液力变矩器1的套筒2（相当于本发明的发动机的输出轴）的外周面与内齿轮21之间。该单向联动机构50是进行从套筒2侧向内齿轮21侧的动力传递、而切断从内齿轮21侧向套筒2侧的动力传递的机构。

该单向联动机构50具有筒部件51、联动销52以及弹簧53。

筒部件51具有内周面可传递动力地与液力变矩器1的套筒2结合的中心孔。另外，在筒部件51的外周面、且在与内齿轮21的内周面的销收容空间21A对置的位置上沿周向以规定间隔形成有多个联动槽51A，该联动槽51A能够与联动销52卡合、分离。在本实施方式中，沿周向以72°的间隔形成有联动槽51A。

对于联动槽51A而言，在一个旋转方向（图4的例子中为顺时针方向）的面上，形成有从联动槽51A的底面51D朝向筒部件51的外周面倾斜的倾斜面51C。另外，在另一个旋转方向（图4的例子中为逆时针方向）的面上，以从联动槽51A的底面51D朝向筒部件51的外周面的方式形成有垂直面51B。

在内齿轮21的销收容空间21A内，收容有作为施力机构的弹簧53与联动销52。利用弹簧53以使其向内齿轮21的径向内侧突出的方式来对上述联动销52施力。换言之，利用弹簧53，朝向套筒2的旋转轴ZC（即，内齿轮21的旋转轴Zi）的方向对联动销52施力。联动销52能够从销收容空间21A向旋转轴ZC的方向突出，并且能够收容在销收容空间21A内。

根据上述的构成，如图4所示，在套筒2相对于内齿轮21而向顺时针方向（图4的Ri方向）旋转的情况下，通过使联动销52与联动槽51A的垂直面51B卡合，来使套筒2与内齿轮21一体旋转。即，内齿轮21受到来自液力变矩器1的套筒2的动力传递而旋转，与此相伴，外齿轮23追随旋转，从而产生泵作用。

如图5所示，在外齿轮23相对于内齿轮21而向顺时针方向（图5的Ro方向）旋转的情况下，与此相伴地内齿轮21向顺时针方向追随旋转，从而产生泵作用。此时，联动销52能够克服弹簧53的作用力而在联动槽51A的倾斜面51C上移动，并能够向筒部件51的外周面移动，从而内齿轮21相对于套筒2空转。

根据以上的构成，在液力变矩器1的套筒2旋转的情况下，即使不使马达部30旋转，通过卡合单向联动机构50来机械式地驱动内齿轮21旋转，也能够使外齿轮23随着内齿轮21的旋转而追随旋转。因此，在液力变矩器1的套筒2旋转的情况下，内啮合齿轮泵20作为被套筒2机械式地驱动旋转的机动泵而动作。

在液力变矩器1的套筒2的旋转停止（怠速停止）的情况下，未图示的马达控制机构在适当的时机对定子31的多个线圈32b各个进行通电，来电驱动转子33（即外齿轮23）旋转。而且，内齿轮21随着外齿轮23的驱动旋转而追随旋转。此时，利用单向联动机构50，使内齿轮21相对于套筒2空转。因此，在液力变矩器1的套筒2的旋转停止（怠速停止）的情况下，内啮合齿轮泵20作为被未图示的马达控制机构电驱动旋转的电动泵而动作。

此外，即使在套筒2旋转的情况下，也能够电驱动转子33使之以比由套筒2引起的机械式旋转速度快的速度旋转，此时，机动泵与电动泵配合动作。

这样，根据本实施方式的油泵装置，马达部30通过如下的构成而配设于外齿轮23的外周部，即、将转子33与外齿轮23一体地保持、并将定子31保持于泵壳体10。马达部30构成为，若对其供给电流，则转子33相对于定子31旋转，由此向外齿轮23传递驱动力。

此处，对于内齿轮21的外齿21T与外齿轮23的内齿23T而言，外齿轮23的齿数较多。因此，对于旋转一圈所排出油的量而言，外齿轮23比内齿轮21多。换言之，如果排出相同的油量，则驱动外齿轮23相比驱动内齿轮21，转速小。即，通过设为低旋转，能够抑制马达部30的驱动时的滑动阻力。其结果，能够抑制马达部30的驱动力的损失，从而能够提高马达效率。马达部30配设于外齿轮23的外周部。与内齿轮21的内周部相比，外齿轮23的外周部能够确保更大的马达部30的配设空间。因此，线圈32b的卷线空间、卷线的直径、卷数等难以受到制约，从而能够配设高输出的马达部30。另外，由于能够确保更大的马达部30的配设空间，从而能提高设计的自由度。

在外齿轮23的外周部一体地保持有马达部30的转子33，定子31与上述转子33对应地保持于泵壳体10。需要考虑转子33、定子31的配设位置来进行外齿轮23的径向的支承。通过如下的构成，即、外齿轮23的第一环状凸部23a与第一壳体11的第一环状凹部11a卡合、以及第二环状凸部23b与第二壳体12的第二环状凹部12a卡合的构成，来对外齿轮23进行支承，使其可相对泵壳体10旋转。由此，能够容易地在外齿轮23的外周部配设马达部30，并能够容易地进行外齿轮23的径向的旋转支承。

在外齿轮23的第一环状凸部23a的外周面的整周上（第一滑动面60），形成有作为流体动压轴承而构成的V字形的槽62。同样，在外齿轮23的第二环状凸部23b的外周面的整周上（第二滑动面70），形成有作为流体动压轴承而构成的V字形的槽72。因此，通过在作为滑动轴承的部位使润滑流体膜产生动压力，能够防止第一滑动面60与第二滑动面70的部位的烧结。另外，由于能够利用流体动压轴承的V字形的槽62、72的构成获得更高的刚性，从而能够提高可靠性，并能够扩大油泵装置的设计应用范围。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明的油泵装置不限定于本实施方式，能够以其它各种的方式来实施。

例如，外齿轮以及内齿轮的齿数不限定于本实施方式中说明的齿数，而能够应用各种齿数。

另外，转子的磁极数、定子的线圈的数量能够设为各种数量。

另外，本发明的油泵装置例如能够作为车辆所使用的各种油泵装置加以利用之外，也可以作为进行各种流体的吸入与排出的各种机械泵来利用。

另外，上述实施方式所表示的流体动压轴承的构成不限定于V字形的槽62、72。图8以及图9表示本实施方式的变形例1。

例如，如图2、图8所示，也可以在第一壳体11的第一环状凹部11a的内周面沿周向构成多个楔状的槽80。该楔状的槽80形成有朝向外齿轮23的旋转方向的前方侧渐渐封闭的倾斜面82，通过在该倾斜面82与外齿轮23之间积聚油，来产生动压力。

同样，如图2、图9所示，也可以在第二壳体12的第二环状凹部12a的内周面沿周向构成多个楔状的槽90。该楔状的槽90形成有朝向外齿轮23的旋转方向的前方侧渐渐封闭的倾斜面92，通过在该倾斜面92与外齿轮23之间积聚油，来产生动压力。

本发明通过采用上述各发明的机构，能够提供如下油泵装置，即，能确保马达的配设空间，并且能抑制马达驱动时的滑动阻力，从而能抑制马达的驱动力的损失。

Claims (2)

1.一种油泵装置，其特征在于，在具有吸入口与排出口的泵壳体的泵组装空间内组装有：

内齿轮，其在外周面具有外齿，且外嵌于发动机的输出轴的外周面；

外齿轮，其在内周面具有与所述内齿轮的外齿啮合的内齿；以及

马达部，其具备在周向配设多个磁极的转子、与在周向配设多个线圈的定子，

在所述发动机的输出轴的外周面与内齿轮之间配设有单向联动机构，该单向联动机构进行从所述发动机的输出轴侧向所述内齿轮侧的动力传递、而切断从所述内齿轮侧向所述发动机的输出轴侧的动力传递，

所述马达部通过如下的构成而配设于所述外齿轮的外周部，该构成为将所述转子与所述外齿轮一体地保持，并将所述定子保持于所述泵壳体，

所述马达部构成为，若对其供给电流，则所述转子相对于所述定子旋转，从而向外齿轮传递驱动力，

通过由所述发动机的输出轴产生的驱动力与由所述马达部产生的驱动力使所述内齿轮与外齿轮相对旋转，来形成泵作用。

2.根据权利要求1所述的油泵装置，其特征在于，

在所述外齿轮的轴向侧面中的至少一个侧面上，形成沿轴向突出的环状凸部，

在与所述环状凸部对应的泵壳体上，形成供所述环状凸部嵌入而卡合的环状凹部，

通过使所述环状凸部与环状凹部卡合，来对所述外齿轮进行支承，使其可相对所述泵壳体旋转。

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