CN104214091B - 车辆的吸油装置 - Google Patents

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Abstract

提供车辆的吸油装置，其能够减小利用从车辆的驱动源传递的旋转来驱动的机械式油泵的驱动扭矩，能够有效地减少带给驱动源的损失。具备空气吸入阀(20)，该空气吸入阀(20)设在到油存储部(2)的油被吸入到油泵(10)为止的吸入区间。空气吸入部(20)具备：第1连通路(21)，其与大气侧(100)连通；第2连通路(22)，其与油泵(10)的吸入口(11)连通；以及阀机构(23)，其能够对第1连通路(21)和第2连通路(22)之间的开闭进行切换，空气吸入部(20)构成为，当油泵(10)的吸油压力(P)为预定压力(P1)以下的负压时打开阀机构(23)，从而使从空气吸入阀(20)吸入的空气混入到从油存储部(2)吸入至吸入管(30)的油中。

Description

车辆的吸油装置
技术领域
本发明涉及具备机械式油泵的车辆的吸油装置，所述机械式油泵是利用从发动机等车辆的驱动源传递的旋转来驱动的。
背景技术
在过去，在搭载于车辆的变速器等中，作为用于齿轮和旋转轴等的润滑以及冷却用的油(润滑油或工作油)的输送的油泵，具有利用从发动机等车辆的驱动源传递的旋转来驱动的机械式油泵(齿轮泵)。在这种油泵的设计中，当设定必要的流量时，根据过去的实际效果和经验值设定具有安全率的流量，以便能够在比规定转速低的旋转区域确保必要的油的流量。因此，在超过规定转速的高旋转区域，抽取超过需要的流量的油。因此，在这样的机械式油泵中，在超过规定转速的高旋转区域，产生无用的驱动扭矩(泵驱动力)，由此，该驱动扭矩成为对于发动机等驱动源的损失。
关于这方面，作为用于降低机械式油泵的驱动扭矩的机构，通常采用使流量变化的机构或使泵转速降低的机构。作为使流量变化的机构，例如，如专利文献1所示的那样，提出有由油压感应式滑阀与减压回路的组合构成的机构(带减压回路的可变流量泵)。此外，作为控制泵转速的机构，例如，如专利文献2所示的那样，提出有借助行星齿轮使泵转速降低的机构。
然而，在上述的带减压回路的可变流量泵中，部件数量多且要求高的尺寸精度，因此有可能导致结构的复杂化以及重量增加和成本增加。此外，由于结构复杂，在针对油中含有的金属粉等微小异物(污物)的抗性方面也存在有课题。此外，在为利用行星齿轮使泵的输入转速降低的机构的情况下，也存在该机构复杂而造成装置大型化的问题。
专利文献1：日本特开平7-233787号公报
专利文献2：日本特开2005-207357号公报
发明内容
本发明正是鉴于上述方面而完成的，其目的在于提供一种吸油装置，该吸油装置能够利用将部件数量抑制得少的简单的结构，来减小利用从车辆的驱动源传递的旋转来驱动的机械式油泵的驱动扭矩，能够有效地减少带给驱动源的损失。
为了解决上述课题，本发明的车辆的吸油装置1具备利用从车辆的驱动源传递的旋转来驱动的机械式油泵10，吸油装置1将油存储部2的油吸入到油泵10而进行压送，吸油装置1具备空气吸入部20，空气吸入部20设在到油存储部2的油被吸入到油泵10的吸入部11为止的吸入区间，空气吸入部20具备：第1连通路21，其与大气侧100连通；第2连通路22，其与油泵10的吸入部11连通；以及开闭机构23，其能够对第1连通路21和第2连通路22之间的开闭进行切换，空气吸入部20构成为，当油泵10的吸油压力P为预定压力P1以下的负压时打开开闭机构23，从而使从空气吸入部20吸入的空气混入到从油存储部2吸入至吸入管30的油中。
在本发明的车辆的吸油装置中，构成为，在到油存储部的油被油泵的吸入部吸入为止的吸入区间设置了上述的空气吸入部，由此，当油泵的吸入压力为预定压力以下的负压时，利用该空气吸入部使空气吸入到油泵中而使其驱动扭矩减小。由此，特别是，在超过规定转速的高旋转区域，能够与成为了剩余的排出量相应地使泵驱动扭矩减小。因此，能够使将旋转传递至油泵的驱动源的驱动扭矩减小，能够有效地减少带给驱动源的损失。
上述的空气吸入部构成为与吸油压力相应地对吸入到油泵的空气的有无进行切换。因此，当油泵的转速在高旋转的区域而吸入负压上升时，能够使空气混入到被吸入至油泵的油中。因此，能够抑制油泵在高旋转区域的吸入油量的增加，得到降低泵驱动力的效果和降低吸入负压的效果。由此，能够利用简单的结构使驱动源的驱动扭矩减小。
此外，在上述的吸油装置中，也可以是，开闭机构23具备：阀体25，其对第1连通路21和第2连通路22之间进行开闭；以及施力单元26，其对阀体25向闭位置施力，开闭机构23构成为，当油泵10的吸油压力P为预定压力P1以下的负压时，阀体25克服施力单元26的作用力而从闭位置移动到开位置。
根据该结构，能够利用将部件数量抑制得少的简单的结构，在油泵的吸入压力为预定值以上时使空气吸入到该油泵中。
另外，上述的括弧内的标号是将后述的实施方式中的结构要素的标号作为本发明的一个例子而示出的。
发明效果
根据本发明的吸油装置，能够利用将部件数量抑制得少的简单的结构，使利用从车辆的驱动源传递的旋转来驱动的机械式油泵的驱动扭矩减小，能够有效地减少带给驱动源的损失。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的吸油装置的概略图。
图2是示出油泵的图，其中，(a)是示出油泵的整体结构的图，(b)是示出沿(a)中的A-A箭头的截面的图，是示出空气吸入阀的图。
图3是用于说明空气吸入阀的动作的图。
图4是示出油泵的转速与泵吸入压力之间的关系的曲线图。
图5是示出油泵的转速与泵扭矩之间的关系的曲线图。
图6是示出油泵的转速与泵流量之间的关系的曲线图。
标号说明
1：吸油装置；
2：油槽(油存储部)；
10：油泵；
10a：吸入端；
10b：排出端；
11：吸入口(吸入部)；
12：壳体；
13：排出口；
15：泵部；
16：外转子；
17：内转子；
20：空气吸入阀(空气吸入部)；
21：第1连通路；
22：第2连通路；
23：阀机构(开闭机构)；
24：收纳部；
25：阀体；
26：螺旋弹簧(施力单元)；
27：阀座部；
30：吸入管；
60：排出管；
100：大气侧；
N：泵转速；
N1：规定转速；
P：泵吸入压力；
P1：规定(预定)压力。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1是示出本发明的一个实施方式的吸油装置的概略图。并且，图2是示出油泵的图，其中，(a)是示出油泵的整体结构的图，(b)是示出沿(a)中的A-A箭头的截面的图，是示出空气吸入阀的图。如图1所示，吸油装置1具备：机械式油泵10，其是利用从车辆的驱动源即发动机(未图示)传递的旋转来驱动的；吸入管30，其与油泵的吸入端10a侧连接以吸入油槽(油存储部)2内的油；以及排出管60，其与油泵的排出端10b侧连接。
在车辆用的变速器中，油泵10是用于齿轮等机械结构的润滑以及冷却用的工作油的输送的油泵。该油泵10是机械式油泵，利用发动机的驱动力来旋转的曲轴(未图示)的旋转被传递至该油泵10，从而该油泵10旋转，该油泵10具备：泵部15，其用于压送油；吸入口(吸入部)11，其用于将油从吸入管30吸入到泵部15；以及排出口13，其用于将油从泵部15排出到排出管60。泵部15是容积型的次摆线泵，其具备：外转子16，其被旋转自如地支承于壳体12内；以及内转子17，其在该外转子16的内侧被支承成能够自如旋转。在该油泵10中，基于泵部15的油的压送量与从发动机传递的旋转的增减相应地增减。
并且，本实施方式的油泵10具备设在大气侧100和吸入口11之间的空气吸入阀(空气吸入部)20。空气吸入阀20构成为具备：第1连通路(大气开放部)21，其与大气侧100连通；第2连通路22，其与吸入口11连通；以及阀机构(开闭机构)23，其在油泵10的吸入压力为预定压力(规定压力)以下的负压时使第1连通路21和第2连通路22之间连通。阀机构23具备：收纳部24，其形成于第1连通路21和第2连通路22之间；球形状的阀体25，其被收纳于该收纳部24；以及螺旋弹簧(施力单元)26，其对阀体25施力。阀体25能够在收纳部24内从落座于在第1连通路21的周围形成的阀座部27时的闭位置、和与该阀座部27间隔开的开位置之间移动。螺旋弹簧26对阀体25向落座于阀座部27时的闭位置施力。并且，当油泵10的吸油压力为预定压力以下的负压时，阀体25克服螺旋弹簧26的作用力而从闭位置移动到开位置。
图3是用于说明空气吸入阀20的动作的图。在油泵10的吸油压力比预定压力大的状态下，螺旋弹簧26施加于阀体25的作用力和从吸入口11的工作油施加的力的合力比经由第1连通路21而从大气侧100施加的力大。因此，阀体25在利用螺旋弹簧26的作用力而落座于阀座部27的状态下，将第1连通路21和第2连通路22之间封闭。并且，在油泵10的吸油压力由于负压状态而成为预定压力以下时，经由第1连通路21而从大气侧100施加的力，变得比螺旋弹簧26施加于阀体25的作用力和从吸入口11的工作油施加的力的合力大。这样一来，阀体25克服螺旋弹簧26的作用力而从阀座部27离开，从而第1连通路21和第2连通路22之间被打开。由此，与油泵10对油槽2内的油产生的吸入压力相应地切换第1吸入工作状态和第2吸入工作状态，其中，在所述第1吸入工作状态下，只从吸入管30吸入油槽2的油，在所第2吸入工作状态下，在从吸入管30吸入油槽2的油的同时从空气吸入阀20吸入空气。
在第1吸入工作状态下，利用油泵10的运转，只从吸入管30吸入油，不从空气吸入阀20吸入空气。在该第1吸入工作状态下，空气没有被吸入到油泵10，从而得到与油泵10的转速大致成正比例的线形的油流量的增加。在第2吸入工作状态下，利用油泵10的运转，从吸入管30吸入油，并且从空气吸入阀20吸入空气。从空气吸入阀20吸入的空气混入到油泵10内，从而(与未混入空气的状态相比)能够将泵负压和泵驱动力的增加抑制得更低。即，在本实施方式的吸油装置1中，利用该空气混入，使空气混入到向油泵10吸入的油中，由此能够限制吸油量，使油泵10的油压动力降低。这样，使从空气吸入阀20吸入的空气混入到从油槽2吸入的油中，由此，特别地，能够将高旋转区域的相对于油泵10的转速的吸油量抑制得低，能够有效地降低油泵10的驱动损失。
图4至图6是用于对本实施方式的吸油装置1与现有结构的吸油装置之间的性能比较进行说明的图，图4是示出油泵10的转速(输入转速)与泵吸入压力之间的关系的曲线图，图5是示出油泵10的转速与泵扭矩之间的关系的曲线图，图6是示出油泵10的转速与泵流量之间的关系的曲线图。在图5和图6的曲线图中，用实线示出现有结构的吸油装置的线，用虚线示出本实施方式的吸油装置1的线。这里的现有结构的吸油装置是不具备本实施方式的空气吸入阀20的结构。
在本实施方式的油泵10中，如图4所示，在泵转速N小于规定转速N1的区域中，泵吸入压力P为比预定压力(规定负压)P1大的状态(P＞P1)，在泵转速N小于规定转速N1的区域中，泵吸入压力P为规定压力(规定负压)P1以下(P≦P1)的负压。因此，在泵转速N小于规定转速N1的区域中，为只从吸入管30吸入油的第1吸入工作状态，在泵转速N为规定转速N1以上的区域中，为使从空气吸入阀20吸入的空气混入到从吸入管30吸入的油中的第2吸入工作状态(空气混入状态)。由此，如图5的曲线图所示，在规定转速N1以上的高旋转区域中，与现有结构的吸油装置相比，能够抑制被吸入的油流量的增加(将增加率抑制得低)。因此，如图6所示，得到了降低泵扭矩的效果。由此，能够使泵损失和传递损失降低。
如以上说明的那样，在本实施方式的吸油装置1中，在具备利用从车辆的驱动源传递的旋转来驱动的机械式油泵10的吸油装置1中，在油泵10的吸入口11设置有空气吸入阀20。该空气吸入阀20具备：第1连通路21，其与吸入口11连通；第2连通路22，其与大气侧100连通；以及阀机构(开闭机构)23，其能够对第1连通路21和第2连通路22之间的开闭进行切换，该空气吸入阀20构成为，在油泵10的吸油压力为预定压力以下的负压时打开阀机构23，由此使被空气吸入阀20吸入的空气混入到从油槽2吸入至吸入管30的油中。
在本实施方式的吸油装置1中，构成为，在到油槽2的油被吸入到油泵10为止的吸入区间设置了上述的空气吸入阀20，由此，当油泵10的吸入压力为预定压力以下的负压时，利用该空气吸入阀20使空气吸入到油泵10中而使其驱动扭矩减小。由此，特别地，在超过规定转速的高旋转区域，能够与成为了剩余的排出量相应地使泵驱动扭矩减小。因此，能够使将旋转传递至油泵10的驱动源的驱动扭矩减小，能够有效地降低带给驱动源的损失。
这样，构成为，在到油槽2内的油被吸入到油泵10为止的吸入区间，设置了空气吸入阀20，作为使油槽2内的油的吸入量和空气的吸入量之间的分配可变的(分开吸入空气和油)机构，由此，通过使空气吸入到油泵10而有目的地使其驱动扭矩减小。即，通过在油泵10的吸入路径上设置用于吸入空气的单元，能够在油泵10的吸入压力为预定值以下的负压时限制该油泵10的油的剩余吸入量，能够使油泵10的驱动所需要的扭矩减小。由此，特别是，在超过规定转速的高旋转区域，能够与成为了剩余的排出量相应地使泵驱动扭矩减小。其结果是，能够有效地使驱动油泵10的发动机(驱动源)的驱动扭矩减小。
此外，在上述的吸油装置中，空气吸入阀20具备：阀体25，其对第1连通路21和第2连通路22之间进行开闭；以及螺旋弹簧(施力单元)26，其对阀体25向闭位置施力，空气吸入阀20构成为，当油泵10的吸油压力为预定值以下的负压时，利用施加于阀体25的力克服螺旋弹簧26的作用力而使阀体25从闭位置移动到开位置。
根据该结构，能够利用将部件数量抑制得少的简单的结构，在油泵10的吸入压力为预定值以上时使空气吸入到该油泵10中。
以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式，在记载于权利要求书、说明书和附图的技术思想的范围内能够进行各种变形。例如，上述实施方式的空气吸入阀20的具体的结构为一个例子，本发明的吸油装置所具备的空气吸入部只要是能够与油泵的吸入压力相应地进行开闭的切换的结构，则不限于上述的空气吸入阀20那样的结构，也可以是其它结构。此外，在上述实施方式中，例示了将空气吸入阀设在油泵的吸入口的情况，但本发明的空气吸入部只要是设在到油存储部的油被吸入到油泵(泵部)为止的吸入区间，则也可以设在上述实施方式所示的位置以外的位置。

Claims (1)

1.一种车辆的吸油装置，该吸油装置具备机械式的在壳体内具有泵部的油泵，该油泵是利用从车辆的驱动源传递的旋转来驱动的，所述吸油装置将油存储部的油吸入到所述油泵而进行压送，其特征在于，
所述吸油装置具备空气吸入部，该空气吸入部设在到所述油存储部的油被吸入到所述油泵的吸入部为止的吸入区间，
所述空气吸入部具备：
第1连通路，其与大气侧连通；
第2连通路，其与所述油泵的吸入部连通；以及
开闭机构，其能够对所述第1连通路和所述第2连通路之间的开闭进行切换，
所述空气吸入部构成为，当所述油泵的吸油压力为预定压力以下的负压时打开所述开闭机构，从而使从所述空气吸入部吸入的空气混入到从所述油存储部吸入至吸入管的油中，
所述空气吸入部作为所述油泵的一部分而以不与所述油泵的排出口关联的方式被设置在所述大气侧和所述吸入部之间，
所述开闭机构具备：
球形状的阀体，其对所述第1连通路和所述第2连通路之间进行开闭；以及
施力单元，其对所述阀体向闭位置施力，
当所述油泵的吸油压力为所述预定压力以下的负压时，所述阀体克服所述施力单元的作用力而从所述闭位置移动到开位置，
所述泵部、所述吸入部、所述空气吸入部以及所述开闭机构被一体地构成在所述油泵的壳体内。
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