DE102020208795A1

DE102020208795A1 - Entlüftungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102020208795A1
Application number: DE102020208795.4A
Authority: DE
Inventors: Guodong Tan; Shinichi Ito; Yukihiko Ideshio; Masashi Ikemura; Takashi Iijima; Masamichi Yamaguchi; Keisuke Tanaka; Tetsuya Yamaguchi; Ryota Yoshimoto
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-07-17
Filing date: 2020-07-15
Publication date: 2021-01-21
Also published as: CN112240380A; US20210018085A1; US11073199B2; JP7136751B2; JP2021017903A

Abstract

Die Erfindung sieht eine Entlüftungsvorrichtung (50) vor, die ein Inneres und ein Äußeres eines Gehäuses in einer Höhenrichtung miteinander verbindet, mit einem zylindrischen Körper mit einem Hohlabschnitt, der sich in Höhenrichtung erstreckt, einem Stopper (54), der in den Hohlabschnitt eingefügt ist, und einem Blockierkörper, der sich in einem Raum befindet, der durch den Stopper (54) im Hohlabschnitt definiert ist, und eine Verbindungsbohrung (56f) blockiert, die in einem in Höhenrichtung gesehenen unteren Teil des zylindrischen Körpers vorgesehen ist. Die Verbindungsbohrung (56f) wird nicht mehr blockiert, wenn der Druck im Inneren des Gehäuses einen ersten vorbestimmten Wert überschreitet und der Blockierkörper sich im Raum in Höhenrichtung nach oben bewegt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Entlüftungsvorrichtung, durch die das Innere und Äußere eines Gehäuses miteinander verbunden sind.
Beschreibung des Stands der Technik
Beispielsweise ist eine Entlüftungsvorrichtung bekannt, durch die das Innere und Äußere eines Gehäuses miteinander verbunden sind, wie es in der ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung JPH04 - 4348 A beschrieben ist. In der Entlüftungsvorrichtung wird gewöhnlich eine Öffnung einer Verbindungsbohrung, die in einer Höhenrichtung mit dem Gehäuse in Verbindung steht, durch einen sphärischen Körper (eine Stahlkugel) blockiert, so dass Außenluft oder Fremdkörper daran gehindert werden, in das Innere des Gehäuses einzudringen, wohingegen die Blockierung bei steigendem Druck im Inneren des Gehäuses aufgehoben wird, um das Innere und Äußere des Gehäuses miteinander zu verbinden.
ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
In der in der JPH04 - 4348 A beschriebenen Entlüftungsvorrichtung wird die nach unten wirkende Vorspannkraft durch eine Feder auf den sphärischen Körper aufgebracht, um die Verbindungsbohrung zu blockieren. Die Luft kann daher nicht aus dem Inneren des Gehäuses ausgelassen werden, es sei denn, die durch den Druck im Inneren des Gehäuses auf den sphärischen Körper nach oben aufgebrachte Druckkraft übersteigt die Summe von dem Eigengewicht (der Schwerkraft) des sphärischen Körpers und der Vorspannkraft der Feder. Dementsprechend kann keine Luft ausgelassen werden, wenn der Druck im Inneren des Gehäuses gering ist.
Die Erfindung sieht eine Entlüftungsvorrichtung vor, durch die Luft aus einem Gehäuse ausgelassen werden kann, auch wenn der Druck im Inneren des Gehäuses niedrig ist.
Eine Entlüftungsvorrichtung nach einem Aspekt der Erfindung verbindet in einer Höhenrichtung ein Inneres und ein Äußeres eines Gehäuses miteinander und umfasst einen zylindrischen Körper mit einem in Höhenrichtung verlaufenden Hohlabschnitt, einen in den Hohlabschnitt eingefügten Stopper und einen Blockierkörper, der sich in einem durch den Stopper im Hohlabschnitt definierten Raum befindet und eine Verbindungsbohrung blockiert, die in einem in Höhenrichtung gesehen unteren Teil des zylindrischen Körpers vorgesehen ist. Die Verbindungsbohrung wird nicht mehr blockiert, wenn ein Druck im Inneren des Gehäuses einen ersten vorgegebenen Wert überschreitet und sich der Blockierkörper im Raum in Höhenrichtung nach oben bewegt.
Bei der vorstehenden Anordnung wird die Verbindungsbohrung nicht mehr blockiert, wenn die Druckkraft, die durch den Druck im Inneren des Gehäuses in Höhenrichtung nach oben auf den Blockierkörper aufgebracht wird, das Eigengewicht (die Schwerkraft) des Blockierkörpers übersteigt. Dementsprechend kann der erste vorgegebene Wert, bei dem Luft aus dem Inneren des Gehäuses austritt, auf einen niedrigeren Wert eingestellt werden, im Vergleich zu einem Fall, in dem eine vom Eigengewicht verschiedene Vorspannkraft auf den Blockierkörper aufgebracht wird. Somit kann Luft ausgelassen werden, wenn der Druck im Inneren des Gehäuses den auf einen relativ niedrigen Wert eingestellten ersten vorgegebenen Wert überschreitet. Der Blockierkörper blockiert die Verbindungsbohrung, wenn der Druck innerhalb des Gehäuses gleich wie oder niedriger als der erste vorgegebene Wert ist; daher wird verhindert, dass Luft von außen in das Innere des Gehäuses gesaugt wird.
Im vorstehenden Aspekt kann der zylindrische Körper einen Konusabschnitt mit einem Durchmesser aufweisen, der mit in Höhenrichtung zunehmendem Abstand von der Verbindungsbohrung nach oben zunimmt, und der Blockierkörper ein sphärischer Körper mit einem größeren Durchmesser als die Verbindungsbohrung sein. Der Blockierkörper kann so konfiguriert sein, dass er die Verbindungsbohrung blockiert, wenn er sich entlang des Konusabschnitts nach unten bewegt.
Bei der vorstehenden Anordnung ist der Blockierkörper in Form des sphärischen Körpers so konfiguriert, dass er sich entlang des Konusabschnitts nach unten bewegt, um die Verbindungsbohrung zu blockieren. Auf diese Weise kann die Verbindungsbohrung blockiert werden, auch wenn das Gehäuse geneigt ist.
Im vorstehenden Aspekt kann die Entlüftungsvorrichtung ferner einen Hauptkörper mit einem Durchgangsabschnitt aufweisen, der sich in Höhenrichtung durch den Hauptkörper erstreckt. Der zylindrische Körper kann in den Durchgangsabschnitt und der Stopper in den Hohlabschnitt eingefügt sein. Der zylindrische Körper kann so konfiguriert sein, dass er in Höhenrichtung beweglich ist. Die Verbindungsbohrung kann so konfiguriert sein, dass sie blockiert wird, wenn der Druck im Inneren des Gehäuses einen zweiten vorgegebenen Wert überschreitet, der höher als der erste vorgegebene Wert ist, und sich der zylindrische Körper in Höhenrichtung nach oben bewegt.
Wenn in der vorstehenden Anordnung Öl aus dem Inneren des Gehäuses in den Hohlabschnitt der Entlüftungsvorrichtung fließt und der Druck im Inneren des Gehäuses den zweiten vorgegebenen Wert überschreitet, bewegt sich der zylindrische Körper nach oben, so dass der Blockierkörper die Verbindungsbohrung blockiert. Somit wird ein Austreten von Öl nach außen aus dem Gehäuse über die Entlüftungsvorrichtung gehemmt.
In der oben beschriebenen Entlüftungsvorrichtung kann die Verbindungsbohrung einen kleineren Durchmesser haben als ein Abschnitt des Hohlabschnitts, in den der Stopper eingefügt ist.
Wenn in der vorstehend beschriebenen Anordnung das Öl aus dem Inneren des Gehäuses in den Hohlabschnitt der Entlüftungsvorrichtung fließt, kann der innere Öldruck als Öldruck des Öls im Hohlabschnitt des zylindrischen Körpers als Strömungsziel kleiner gemacht werden als der äußere Öldruck als Öldruck des Öls außerhalb des zylindrischen Körpers (auf der Innenseite des Gehäuses) als Strömungsursprung. Demzufolge werden die Druckkraft, die den zylindrischen Körper in Höhenrichtung nach oben bewegt (die Kraft, die durch Subtraktion des Produktes aus innerem Öldruck und der inneren Druckaufnahmefläche vom Produkt aus äußerem Öldruck und der äußeren Druckaufnahmefläche erhalten wird), und der zweite vorgegebene Wert, bei dem der Blockierkörper die Verbindungsbohrung blockiert, mit einem erhöhten Freiheitsgrad eingestellt.
In der wie vorstehend beschriebenen Entlüftungsvorrichtung kann der Durchmesser der Verbindungsbohrung ein Millimeter oder größer sein.
Wenn der Durchmesser der Verbindungsbohrung ein Millimeter oder größer ist, kann ölhaltige Luft leicht durch die Verbindungsbohrung hindurchströmen und die sich im Öl befindende Luft abgeleitet werden.
In der wie vorstehend beschriebenen Entlüftungsvorrichtung kann sich ein Volumen des Raums verringern, wenn sich der zylindrische Körper in Höhenrichtung nach oben bewegt.
Wenn das Volumen des Raums durch eine Aufwärtsbewegung des zylindrischen Körpers in Höhenrichtung verringert wird, steigert sich der Druck im Raum entsprechend. Infolgedessen bewegt sich der zylindrische Körper in Höhenrichtung nach oben, wobei seine Geschwindigkeit durch den Druck im Raum verringert wird; daher wird ein Aufschlag auf den Blockierkörper, wenn dieser mit dem zylindrischen Körper zusammenprallt, gemildert und die Haltbarkeit der Entlüftungsvorrichtung verbessert.
Bei dem vorstehenden Aspekt kann das Gehäuse ein Ölrohr bzw. eine Ölleitung sein, in die Öl mit einem durch eine Ölpumpe gesteigerten Öldruck gefördert wird.
In diesem Fall kann der Öldruck in der Ölleitung, in die das Öl von der Ölpumpe gefördert wird, schnell gesteigert und der Fluss des Öls aus der Ölleitung über die Entlüftungsvorrichtung nach außen gehemmt werden.
In dem vorstehenden Aspekt kann das Gehäuse ein Ölkammergehäuse einer Ölkammer in einem Aktor sein, der eine Bremse für ein Getriebe steuert.
In diesem Fall wird die Luft in der Ölkammer des Aktors schnell ausgelassen; dadurch wird die anfängliche Reaktion der Bremse für das Getriebe beschleunigt und das Schaltverhalten stabilisiert. Wenn das Schaltverhalten stabilisiert wird, wird der Fluss des Öls aus dem Ölkammergehäuse über die Entlüftungsvorrichtung nach außen gehemmt und ein Flussverlust des Öls in der Ölkammer des Aktors verringert.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile sowie die technische und industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der zugehörigen Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente kennzeichnen, und wobei

1 eine Darstellung ist, die die Konfiguration eines Fahrzeugs zeigt, an dem eine Entlüftungsvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung montiert ist;
2 eine Betriebstabelle ist, die Kombinationen von Betriebszuständen von Hydraulikreibeinrichtungen zeigt, die zum Einstellen jeder Gangschaltstellung in einem in einer Kraftübertragungsvorrichtung von 1 vorhandenen Schaltgetriebe verwendet werden;
3 eine Darstellung ist, die das äußere Erscheinungsbild einer elektrischen Ölpumpe aus 1 zeigt;
4 ein Schnitt der Umgebung eines Auslassanschlusses der in 3 gezeigten elektrischen Ölpumpe ist, der die Montageposition der Entlüftungsvorrichtung entsprechend der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
5 ein Schnitt ist, der einen die der Entlüftungsvorrichtung nach 4 in einem nicht betriebenen Zustand zeigt;
6 ein Schnitt ist, der einen Luftauslasszustand der Entlüftungsvorrichtung nach 4 zeigt;
7 ein Schnitt ist, der einen Ventilschließzustand der Entlüftungsvorrichtung nach 4 zeigt;
8 ein Schnitt ist, der einen geschlossenen Zustand der Entlüftungsvorrichtung aus 4 zeigt;
9 ist eine Darstellung zum Beschreiben der Ventilöffnungs-/-schließcharakteristik der in 4 gezeigten Entlüftungsvorrichtung ist; und
10 ein Schnitt ist, der die Konfiguration einer zweiten Bremse als Hydraulikreibeinrichtung des in 1 gezeigten Schaltgetriebes und die Montageposition einer Entlüftungsvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.

DETAILLIERTE ERLÄUTERUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Anhand der Zeichnungen werden einige Ausführungsformen der Erfindung ausführlich beschrieben. In den folgenden Ausführungsbeispielen sind die in den Zeichnungen dargestellten Teile oder Komponenten bedarfsweise vereinfacht oder verändert und das Verhältnis von Abmessungen, Form usw. der einzelnen Teile oder Komponenten nicht unbedingt genau dargestellt.
1 zeigt ein Beispiel für die Konfiguration eines Fahrzeugs 10, an dem eine Entlüftungsvorrichtung 50 nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung montiert ist. Das Fahrzeug 10 ist z. B. ein Hybridfahrzeug und umfasst einen Verbrennungsmotor 12, einen ersten Elektromotor MG1, einen zweiten Elektromotor MG2, eine Kraftübertragungsvorrichtung 14, einen Differenzialgetriebesatz 36, ein Paar Antriebsräder 38, eine elektrische Ölpumpe 40 und einen Hydrauliksteuerkreislauf 100. In 1 sind die Lagebeziehungen zwischen den jeweiligen Bestandteilen in Höhenrichtung nicht genau dargestellt.
Der Verbrennungsmotor 12 ist ein Verbrennungsmotor wie z. B. ein Ottomotor oder ein Dieselmotor.
Die Kraftübertragungsvorrichtung 14 ist in einem Konfigurationsschema von 1 dargestellt. Die Kraftübertragungsvorrichtung 14 ist im Wesentlichen symmetrisch zu einer Drehmittellinie C aufgebaut. Im Konfigurationsschema von 1 ist die untere Hälfte der Kraftübertragungsvorrichtung 14 unterhalb der Drehmittellinie C nicht dargestellt. Die in einem Gehäuse 20 aufgenommene Kraftübertragungsvorrichtung 14 ist zwischen dem Verbrennungsmotor 12 und einem Paar Antriebsräder 38 angeordnet und umfasst eine Antriebswelle 22, ein Differenzialgetriebe 16, ein Schaltgetriebe 18 und eine Abtriebswelle 26. Das Gehäuse 20 ist als drehfestes Element vorgesehen, das an einer Fahrzeugkarosserie montiert ist.
Die Antriebswelle 22 ist ein Antriebsdrehelement der Kraftübertragungsvorrichtung 14, die auf der gemeinsamen Drehmittellinie C im Gehäuse 20 angeordnet ist. Das Differenzialgetriebe 16 ist eine stufenlose Drehzahlveränderungsvorrichtung bzw. ein stufenloses Getriebe, das direkt an die Antriebswelle 22 angekoppelt oder indirekt z. B. über einen (nicht dargestellten) Pulsationsdämpfer mit der Antriebswelle 22 verbunden ist. Das Schaltgetriebe 18 ist über ein Übertragungselement 24 mit dem Differenzialgetriebe 16 verbunden. Die Abtriebswelle 26 ist ein Abtriebsdrehelement der Kraftübertragungsvorrichtung 14, die mit dem Schaltgetriebe 18 gekoppelt ist.
Das Differenzialgetriebe 16 verteilt die von der Antriebswelle 22 aufgenommene Leistung mechanisch auf den ersten Elektromotor MG1 und den zweiten Elektromotor MG2. Der zweite Elektromotor MG2 ist mit dem Übertragungselement 24 wirkgekoppelt, so dass er sich als Einheit mit diesem dreht. Der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2 sind jeweils über einen (nicht abgebildeten) Inverter mit einem Energiespeicher verbunden. Wenn der Inverter gesteuert wird, wird die Drehung des ersten Elektromotors MG1 und des zweiten Elektromotors MG2 gesteuert. Der erste Elektromotor MG1 und der zweite Elektromotor MG2 sind sogenannte Elektromotorgeneratoren, die jeweils als Elektromotor und als Generator fungieren. Das Differenzialgetriebe 16 besteht im Wesentlichen aus einem Verteilungseinzelritzelplanetengetriebesatz 28. Der erste Elektromotor MG1, der zweite Elektromotor MG2 und der Verteilungseinzelritzelplanetengetriebesatz 28 sind in der in 1 dargestellten Weise miteinander verbunden.
Das Schaltgetriebe 18 ist zwischen dem Übertragungselement 24 und der Abtriebswelle 26 vorgesehen. Das Schaltgetriebe 18 ist ein Mehrganggetriebe von der Art eines Planetengetriebes, das als Automatikgetriebe mit zwei oder mehr Gängen fungiert. Das Schaltgetriebe 18 umfasst einen ersten Einzelritzel-Planetengetriebesatz 30, einen zweiten Einzelritzel-Planetengetriebesatz 32, eine erste Kupplung C1, eine zweite Kupplung C2, eine erste Bremse B1, eine zweite Bremse B2 und eine Einwegkupplung F1. Der erste Planetengetriebesatz 30, der zweite Planetengetriebesatz 32, die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2, die erste Bremse B1, die zweite Bremse B2 und die Einwegkupplung F1 sind in der in 1 dargestellten Weise miteinander verbunden. Hierbei sind die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 Hydraulikreibeinrichtungen, die wahlweise ein- und ausgerückt werden, und die erste Bremse B1 und die zweite Bremse B2 Hydraulikreibeinrichtungen, die wahlweise mit dem Gehäuse 20 als drehfestes Teil ein- und ausgerückt werden. Das Schaltgetriebe 18 ändert die Drehzahl des Übertragungselementes 24 und gibt die resultierende Drehleistung an die Abtriebswelle 26 ab.
Die auf die Abtriebswelle 26 der Kraftübertragungsvorrichtung 14 übertragene Leistung wird über den Differenzialgetriebesatz 36 auf die Antriebsräder 38 übertragen.
Die elektrische Ölpumpe 40 ist eine bekannte elektrisch betriebene Ölpumpe mit Innen- oder Außenzahnrad, die z. B. von einem (nicht abgebildeten) elektrischen Elektromotor gedreht/angetrieben wird. Die elektrische Ölpumpe 40 umfasst einen Sauganschluss 40a, einen Drucksteigerungsabschnitt 40b mit Innen- oder Außenzahnrädern und einem Auslassanschluss 40c. Der Sauganschluss 40a ist eine Öffnung, durch die Öl 98 in die elektrische Ölpumpe 40 gesaugt wird. Der Drucksteigerungsabschnitt 40b steigert den Öldruck des aus dem Sauganschluss 40a eingeführten Öls 98. Der Auslassanschluss 40c ist eine Öffnung, durch die das Öl 98, dessen Öldruck im Drucksteigerungsabschnitt 40b 14 gesteigert worden ist, ausgelassen wird. Die elektrische Ölpumpe 40 ist ein Beispiel für die „Ölpumpe“ der Erfindung.
In einem Zustand, in dem die elektrische Ölpumpe 40 angetrieben wird, wird das Öl 98 (z. B. Automatikgetriebeöl (ATF)), das in einer Ölwanne 90 gespeichert wird, die sich in einem unteren Teil des Gehäuses 20 befindet, in dem die Kraftübertragungsvorrichtung 14 untergebracht ist, in den Sauganschluss 40a der elektrischen Ölpumpe 40 gesaugt, wie durch einen gestrichelten Pfeil in 1 angegeben ist. Genauer gesagt wird das in der Ölwanne 90 gespeicherte Öl 98 durch ein Ölsieb 92 und über eine Ölansaugleitung 42a in den Sauganschluss 40a gesaugt. Anschließend wird das Öl 98, dessen Öldruck durch den Drucksteigerungsabschnitt 40b der elektrischen Ölpumpe 40 gesteigert worden ist, vom Auslassanschluss 40c der elektrischen Ölpumpe 40 zum Hydrauliksteuerkreislauf 100 gefördert bzw. druckbeaufschlagt geleitet. Der Öldruck des dem Hydrauliksteuerkreislauf 100 druckbeaufschlagt zugeführten Öls 98 liefert den ursprünglichen Druck, der in der Steuerung zum Ändern der Gangschaltstellung des Schaltgetriebes 18 im Hydrauliksteuerkreislauf 100 und zum Versorgen der Kraftübertragungsvorrichtung 14 mit Schmieröl verwendet wird.
Der Hydrauliksteuerkreislauf 100 erhält von einer (nicht dargestellten) elektronischen Steuereinheit (ECU) ein hydraulisches Steuersignal zum Steuern der Drehzahländerung des Schaltgetriebes 18. Der Hydrauliksteuerkreislauf 100 erzeugt auf der Basis des empfangenen hydraulischen Steuersignals Steueröldrücke zum Ein- und Ausrücken der im Schaltgetriebe 18 vorgesehenen Hydraulikreibeinrichtungen (erste Kupplung C1, zweite Kupplung C2, erste Bremse B1 und zweite Bremse B2), wobei als ursprünglicher Druck der Öldruck des druckbeaufschlagt zugeführten Öls 98 verwendet wird. Anschließend überträgt der Hydrauliksteuerkreislauf 100 die Steueröldrücke auf Aktoren der jeweiligen Hydraulikreibeinrichtungen. Ferner erzeugt der Hydrauliksteuerkreislauf 100 zum Zuführen von Schmieröl einen Schmieröldruck, auf den der Öldruck des druckbeaufschlagt zugeführten Öls 98 als ursprünglicher Druck eingestellt wird, und fördert das Öl 98 als Schmieröl an die Kraftübertragungsvorrichtung 14 einschließlich des Schaltgetriebes 18.
2 ist eine Betriebstabelle, die Kombinationen von Betriebszuständen von Hydraulikreibeinrichtungen zum Einstellen jeder Getriebe- bzw. Gangschaltstellung des in der Kraftübertragungsvorrichtung 14 von 1 vorhandenen Schaltgetriebes 18 angibt. In der Betriebstabelle von 2 zeigt „O“ an, dass sich die betreffende Hydraulikreibeinrichtung in einem eingerückten Zustand befindet, und eine Leerstelle, dass sich die betreffende Vorrichtung in einem ausgerückten oder gelösten Zustand befindet.
In 2 zeigen „N“ und „D“ jeweils einen Neutralbereich und einen Antriebsbereich an, die alternativ durch manuelles Betätigen eines (nicht dargestellten) Schalthebels ausgewählt werden. Der Neutralbereich ist ein Haltebereich, der gewählt wird, so dass das Fahrzeug 10 am Fahren gehindert wird, und der Antriebsbereich ein Fahrbereich, der gewählt wird, so dass das Fahrzeug 10 vorwärtsfährt. Der Bereich und die Gangschaltstellung der Kraftübertragungsvorrichtung 14 werden entsprechend der in 2 dargestellten Kombination der ein- und ausgerückten Zustände der Hydraulikreibeinrichtungen geschaltet.
3 zeigt das äußere Erscheinungsbild der in 1 gezeigten elektrischen Ölpumpe 40. 4 ist ein Schnitt der Umgebung des Auslassanschlusses 40c der in 3 gezeigten elektrischen Ölpumpe 40. Die Montageposition der Entlüftungsvorrichtung 50 gemäß dieser Ausführungsform wird anhand 4 beschrieben.
Eine Auslassrohrleitung 44 mit einer Form, die im Wesentlich zylindrisch um eine zur Waagrechten parallele zweite Achse CL2 ist, ist an einem Ende von ihr mit dem Drucksteigerungsabschnitt 40b verbunden und an dem anderen Ende von ihr mit einem in ihr eingeschraubten Stopper 46 verschlossen. Oberhalb der Auslassrohrleitung 44 auf der zur Senkrechten parallelen ersten Achse CL1 ist die Entlüftungsvorrichtung 50 mit einer im Wesentlichen zylindrischen Form um die erste Achse CL1 montiert. Unterhalb der Auslassrohrleitung 44 ist der Auslassanschluss 40c mit einer im Wesentlichen kreisförmigen Form um die erste Achse CL1 vorgesehen. Das Öl 98, dessen Öldruck durch den Drucksteigerungsabschnitt 40b der elektrischen Ölpumpe 40 gesteigert wurde, wird in der Auslassrohrleitung 44 in einen Ölauslassweg 44a geleitet und dann aus dem Auslassanschluss 40c der elektrischen Ölpumpe 40 nach außen ausgelassen. Die Entlüftungsvorrichtung 50 ist in Höhenrichtung gesehen oberhalb der Auslassrohrleitung 44 in der Nähe des Auslassanschlusses 40c montiert. Somit ist die Entlüftungsvorrichtung 50 in Höhenrichtung gesehen über einem Ventilkörper 100a des Hydrauliksteuerkreislaufs 100 montiert. Die Auslassrohrleitung 44 in dieser Ausführungsform ist ein Beispiel für das „Gehäuse“ der Erfindung.
Das aus dem Auslassanschluss 40c austretende Öl 98 wird in den im Ventilkörper 100a des Hydrauliksteuerkreislaufes 100 ausgebildeten Ölauslassweg 44a geleitet. Somit fungiert der Ventilkörper 100a außerhalb der elektrischen Ölpumpe 40 als Auslassrohrleitung 44, in der der Ölauslassweg 44a im Inneren des Ventilkörpers 100a ausgebildet ist.
5 ist ein Schnitt der in 4 gezeigten Entlüftungsvorrichtung 50 und zeigt die Entlüftungsvorrichtung 50 in einem nicht betriebenen Zustand. 5 und die später beschriebenen 6 bis 8 sind Schnitte der Entlüftungsvorrichtung 50 in Richtung der ersten Achse CL1. In 5 bis 8 ist die erste Achse CL1 parallel zur Senkrechten und entspricht zum besseren Verständnis der Erfindung der Höhenrichtung.
Die Entlüftungsvorrichtung 50 umfasst einen Hauptkörper 52, einen Stopper 54, einen Kolben 56, einen Sprengring 58, einen sphärischen Körper 60 und eine Rückstellfeder 66.
Der Hauptkörper 52 ist ein allgemein zylindrischer Körper mit der ersten Achse CL1 als Mittelachse und ist in Richtung der ersten Achse CL1 gesehen oberhalb der Auslassrohrleitung 44 angeordnet. Die untere Seite des Hauptkörpers 52 in Richtung der ersten Achse CL1 ist ein mit der Auslassrohrleitung 44 einstückig ausgebildeter Basisendabschnitt 52a. Das bedeutet, der Hauptkörper 52 und die Auslassrohrleitung 44 sind aus demselben Element gebildet. Die Oberseite des Hauptkörpers 52 in Richtung der ersten Achse CL1 ist ein distaler Endabschnitt 52b. Ein radial innerer Abschnitt des Hauptkörpers 52 bildet einen Durchgangsabschnitt 52c, der sich zwischen dem Basisendabschnitt 52a und dem distalen Endabschnitt 52b durch den Hauptkörper 52 in Richtung der ersten Achse CL1 erstreckt. Der Durchgangsabschnitt 52c umfasst eine erste Durchgangsbohrung 52d, eine zweite Durchgangsbohrung 52e, eine Aufnahmebohrung 52f und eine dritte Durchgangsbohrung 52g, die in Richtung der ersten Achse CL1 vom Basisendabschnitt 52a zum distalen Endabschnitt 52b in dieser Reihenfolge angeordnet sind. Bei der ersten Durchgangsbohrung 52d, der zweiten Durchgangsbohrung 52e, der Aufnahmebohrung 52f und der dritten Durchgangsbohrung 52g handelt es sich jeweils um einen zylindrischen Hohlraum mit der ersten Achse CL1 als Mittelachse. Der Durchmesser der zweiten Durchgangsbohrung 52e ist größer als der der ersten Durchgangsbohrung 52d, der Durchmesser der Aufnahmebohrung 52f ist größer als der der zweiten Durchgangsbohrung 52e und der Durchmesser der dritten Durchgangsbohrung 52g ist größer als der der Aufnahmebohrung 52f. In Richtung der ersten Achse CL1 sind die Aufnahmebohrung 52f und die dritte Durchgangsbohrung 52g durch eine zulaufende Schräge miteinander verbunden, deren Durchmesser sich graduell konisch ändert. In der dritten Durchgangsbohrung 52g ist eine Ringnut 52h vorgesehen. Die erste Durchgangsbohrung 52d fungiert als innere Öffnung der Entlüftungsvorrichtung 50, die das Innere und Äußere der Auslassrohrleitung 44 miteinander verbindet. Die dritte Durchgangsbohrung 52g fungiert als äußere Öffnung der Entlüftungsvorrichtung 50, die das Innere und Äußere der Auslassrohrleitung 44 miteinander verbindet.
Der Kolben 56 ist ein im Wesentlichen zylindrischer Körper mit der ersten Achse CL1 als Mittelachse und ist in die Aufnahmebohrung 52f des Hauptkörpers 52 mit einem vorgegebenen Spiel zwischen sich und der Aufnahmebohrung 52f eingefügt. In Richtung der ersten Achse CL1 ist die Unterseite des Kolbens 56 ein Basisendabschnitt 56a und die Oberseite des Kolbens 56 ein distaler Endabschnitt 56b. Ein radial innerer Abschnitt des Kolbens 56 weist eine Aufnahmebohrung 56c und eine Verbindungsbohrung 56f auf, die sich zwischen dem Basisendabschnitt 56a und dem distalen Endabschnitt 56b durch den Kolben 56 in Richtung der ersten Achse CL1 erstrecken. Von der Aufnahmebohrung 56c und der Verbindungsbohrung 56f befindet sich die Verbindungsbohrung 56f näher am Basisendabschnitt 52a und die Aufnahmebohrung 56c näher am distalen Endabschnitt 52b. Die Verbindungsbohrung 56f ist ein zylindrischer Hohlraum mit der ersten Achse CL1 als Mittelachse. Die Aufnahmebohrung 56c erstreckt sich in Richtung der ersten Achse CL1. Ein sich näher am distalen Endabschnitt 56b befindender Abschnitt der Aufnahmebohrung 56c ist eine zylindrische Bohrung 56d, also ein zylindrischer Hohlraum mit der ersten Achse CL1 als Mittelachse, und ein sich näher am Basisendabschnitt 56a befindender Abschnitt der Aufnahmebohrung 56c ist eine Schrägung bzw. ein Konusabschnitt 56e mit einer Konusfläche (Kegelfläche) mit der ersten Achse CL1 als Mittelachse. Der Durchmesser der zylindrischen Bohrung 56d der Aufnahmebohrung 56c ist größer als der der Verbindungsbohrung 56f. Die Schrägfläche des Konusabschnitts 56e verbindet die zylindrische Bohrung 56d mit der Verbindungsbohrung 56f in Richtung der ersten Achse CL1. Der Kolben 56 ist somit mit dem Konusabschnitt 56e versehen, dessen Durchmesser mit zunehmendem Abstand von der Verbindungsbohrung 56f in Richtung der ersten Achse CL1 zunimmt. Der Kolben 56 ist ein Beispiel für den „zylindrischen Körper“ und die Aufnahmebohrung 56c ein Beispiel für den „Hohlabschnitt“ der Erfindung.
Der Stopper 54 ist ein im Wesentlichen säulenförmiger Körper mit der ersten Achse CL1 als Mittelachse. In Richtung der ersten Achse CL1 ist ein oberer Abschnitt des Stoppers 54 ein Flanschabschnitt 54a und ein unterer Abschnitt des Stoppers 54 ein Schaftabschnitt 54b. Der Flanschabschnitt 54a hat eine Scheibenform, und der Schaftabschnitt 54b in Form eines massiven Zylinders ragt in Richtung der ersten Achse CL1 von einem radialen Mittelabschnitt des Flanschabschnitts 54a nach unten. Der Flanschabschnitt 54a ist in die dritte Durchgangsbohrung 52g des Hauptkörpers 52 eingefügt und durch den in die Ringnut 52h eingefügten Federring 58 in einem Abschnitt von dieser, der sich in Richtung der ersten Achse CL1 unterhalb der Ringnut 52h befindet, aufgenommen. Der Flanschabschnitt 54a des Stoppers 54 wird durch die später beschriebene Rückstellfeder 66 gegen den Sprengring 58 dergestalt gedrückt, dass sich der Stopper 54 nicht in Richtung der ersten Achse CL1 bewegen kann. Ein unterer Endabschnitt des Schaftabschnitts 54b ist mit einem vorgegebenen Spiel in die zylindrische Bohrung 56d der Aufnahmebohrung 56c des Kolbens 56 eingefügt. Die zylindrische Bohrung 56d ist ein Beispiel für den „Abschnitt des Hohlabschnitts, in den der Stopper eingefügt ist“ der Erfindung.
In einer Außenumfangsfläche eines unteren Endabschnitts des Schaftabschnitts 54b, der in die Aufnahmebohrung 56c des Kolbens 56 eingefügt ist, sind in Umfangsrichtung in vorgegebenen Winkelabständen Nuten 54c vorgesehen, die sich in Richtung der ersten Achse CL1 erstrecken. Der Flanschabschnitt 54a weist Durchgangsbohrungen 54d auf, die in Umfangsrichtung in vorgegebenen Winkelabständen vorgesehen sind und sich durch den Flanschabschnitt 54a in Richtung der ersten Achse CL1 erstrecken. Der Kolben 56 ist entlang der ersten Achse CL1 beweglich, wenn er in Richtung der ersten Achse CL1 zwischen der Aufnahmebohrung 52f des Hauptkörpers 52 und dem unteren Endabschnitt des Schaftabschnitts 54b des Stoppers 54 gleitet. Das vorgegebene Spiel zwischen der Aufnahmebohrung 52f des Hauptkörpers 52 und dem Kolben 56 und das vorgegebene Spiel zwischen der zylindrischen Bohrung 56d des Kolbens 56 und dem unteren Endteil des Schaftabschnitts 54b sind groß genug, damit der Kolben 56 zwischen dem Hauptkörper 52 und dem Stopper 54 gleiten kann.
In einem zweiten Raum N im Durchgangsabschnitt 52c des Hauptkörpers 52, der durch den Stopper 54 und den distalen Endabschnitt 56b des Kolbens 56 definiert ist, ist die Rückstellfeder 66 zwischen dem Flanschabschnitt 54a des Stoppers 54 und dem distalen Endabschnitt 56b des Kolbens 56 vorgesehen, um den Kolben 56 nach unten in Richtung der ersten Achse CL1 vorzuspannen. Durch die Rückstellfeder 66 wird der Flanschabschnitt 54a des Stoppers 54 nach oben in Richtung der ersten Achse CL1 vorgespannt.
Der sphärische Körper 60 ist beispielsweise eine Stahlkugel. Der sphärische Körper 60 befindet sich in der Aufnahmebohrung 56c des Kolbens 56 in einem ersten Raum M, der teilweise durch den unteren Endabschnitt des Schaftabschnitts 54b des Stoppers 54 definiert ist. Der sphärische Körper 60 bewegt sich aufgrund seines Eigengewichts in Richtung der ersten Achse CL1 nach unten. Der sphärische Körper 60 stößt an den Konusabschnitt 56e des Kolbens 56 an, so dass er die Verbindungsbohrung 56f des Kolbens 56 blockiert. Der Durchmesser des sphärischen Körpers 60 ist größer als der der Verbindungsbohrung 56f. Die Verbindungsbohrung 56f ist in Richtung der ersten Achse CL1 gesehen unterhalb des ersten Raums M vorgesehen. Der erste Raum M ist ein Beispiel für den „Raum“ und der sphärische Körper 60 ein Beispiel für den „Blockierkörper“ der Erfindung.
Wie später beschrieben ist, wird, wenn der sphärische Körper 60 die Verbindungsbohrung 56f nicht blockiert, ein Auslassweg FL gebildet (siehe 6), der sich durch die erste Durchgangsbohrung 52d und die zweite Durchgangsbohrung 52e des Hauptkörpers 52, die Verbindungsbohrung 56f des Kolbens 56, den ersten Raum M, die Nut 54c des Stoppers 54, den zweiten Raum N, die Durchgangsbohrung 54d des Stoppers 54 und die dritte Durchgangsbohrung 52g des Hauptkörpers 52 erstreckt. Durch den so ausgebildeten Auslassweg FL verbindet die Entlüftungsvorrichtung 50 das Innere und Äußere der Auslassrohrleitung 44 miteinander.
Befindet sich die Entlüftungsvorrichtung 50 demgegenüber in einem wie in 5 gezeigten Ruhezustand, bewegen sich der Kolben 56 durch die Vorspannkraft der Rückstellfeder 66 entlang der ersten Achse CL1 und der sphärische Körper 60 in Richtung der ersten Achse CL1 nach unten, wobei der sphärische Körper 60 die Verbindungsbohrung 56f blockiert. Somit blockiert die Entlüftungsvorrichtung 50 eine Verbindung zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Auslassrohrleitung 44 und der Auslassweg FL wird nicht ausgebildet.
6 ist ein Schnitt der in 4 gezeigten Entlüftungsvorrichtung 50 und zeigt einen Luftauslasszustand der Entlüftungsvorrichtung 50. Wenn der Druck P in der Auslassrohrleitung 44 ansteigt und die Druckkraft f1 [N], die über die Verbindungsbohrung 56f in Richtung der ersten Achse CL1 nach oben auf den sphärischen Körper 60 aufgebracht wird, das Eigengewicht (die Schwerkraft) des sphärischen Körpers 60 übersteigt, bewegt sich dieser im ersten Raum M nach oben. Dadurch wird die Verbindungsbohrung 56f nicht mehr blockiert und der in 6 durch den gestrichelten Pfeil gekennzeichnete Auslassweg FL, so dass Luft aus dem Inneren der Auslassrohrleitung 44 nach außen entweicht. Dabei stellt ein erster Druckwert Pos1 [MPa] den Druck P innerhalb der Auslassrohrleitung 44 dar, der sich ergibt, wenn die Druckkraft f1, die durch den Druck P [MPa] (atmosphärischen Druck) innerhalb der Auslassrohrleitung 44 über die Verbindungsbohrung 56f nach oben in Richtung der ersten Achse CL1 auf den sphärischen Körper 60 aufgebracht wird, gleich dem Eigengewicht (der Schwerkraft) des sphärischen Körpers 60 ist. Ebenfalls werden das Eigengewicht des Kolbens 56, die durch die Rückstellfeder 66 erzeugte Vorspannkraft sowie die innere Druckaufnahmefläche A1 und die äußere Druckaufnahmefläche A2, die später beschrieben werden, bestimmt, so dass sich der Kolben 56 auch bei maximalem atmosphärischem Druck, der innerhalb der Auslassrohrleitung 44 erzeugbar ist, nicht nach oben in Richtung der ersten Achse CL1 bewegt. Der erste Druckwert Pos 1 ist ein Beispiel für den „ersten vorgegebenen Wert“ der Erfindung.
7 ist ein Schnitt der in 4 gezeigten Entlüftungsvorrichtung 50 und zeigt einen Ventilschließzustand der Entlüftungsvorrichtung 50. Wenn die Entlüftungsvorrichtung 50 das Ablassen der Luft abgeschlossen hat und der Ölspiegel des Öls 98 in der Auslassrohrleitung 44 ansteigt und eine Stirnfläche des Basisendabschnitts 56a des Kolbens 56 erreicht, erfährt der Kolben 56 durch den Öldruck des in die zweite Durchgangsbohrung 52e des Hauptkörpers 52 eingefüllten Öls 98 eine nach oben gerichtete Kraft in Richtung der ersten Achse CL1. Demzufolge bewegt sich der Kolben 56 nach oben in Richtung der ersten Achse CL1.
Die äußere Druckaufnahmefläche A2 [mm²] als Druckaufnahmefläche auf der Außenseite des Basisendabschnitts 56a des Kolbens 56 ist größer als die innere Druckaufnahmefläche A1 [mm²] als Druckaufnahmefläche auf der Innenseite des Basisendabschnitts 56a des Kolbens 56. In dieser Beschreibung meint die Druckaufnahmefläche eine Fläche, über die der Kolben 56 den Öldruck erfährt, der zu einer Schubkraft beiträgt, die den Kolben 56 nach oben oder unten in Richtung der ersten Achse CL1 drückt.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist der Durchmesser der Verbindungsbohrung 56f kleiner als der der zylindrischen Bohrung 56d der Aufnahmebohrung 56c. Wenn somit das Öl 98 durch die Verbindungsbohrung 56f des Kolbens 56 und einen Raum zwischen dem sphärischen Körper 60 und dem Konusabschnitt 56e in den ersten Raum M des Kolbens 56 fließt, wird der innere Öldruck P1 [MPa] als Öldruck des Öls 98 im ersten Raum M niedriger als der äußere Öldruck P2 [MPa] als Öldruck des Öls 98 in der zweiten Durchgangsbohrung 52e auf der Außenseite des Basisendabschnitts 56a des Kolbens 56.
Dementsprechend wird beim Öldruck des Öls 98 die durch „P2 × A2 - P1 × A1“ berechnete Druckkraft f2 [N] nach oben in Richtung der ersten Achse CL1 auf den Kolben 56 aufgebracht. Wenn die Druckkraft f2 die Summe von dem Eigengewicht des Kolbens 56 und der Vorspannkraft der Rückstellfeder 66 übersteigt, gleitet der Kolben 56 aufwärts in Richtung der ersten Achse CL 1. Ein zweiter Druckwert Pos2 [MPa] repräsentiert den Druck P in der Auslassrohrleitung 44, der sich ergibt, wenn die Druckkraft f2 gleich der Summe von dem Eigengewicht des Kolbens 56 und der Vorspannkraft der Rückstellfeder 66 ist. Der zweite Druckwert Pos2 kann auf der Grundlage der Druckkraft f2, des Eigengewichts des Kolbens 56 und der Vorspannkraft der Rückstellfeder 66 genau eingestellt werden. Der zweite Druckwert Pos2 ist ein Beispiel für den „zweiten vorgegebenen Wert“ der Erfindung.
Wenn sich in dem in 7 gezeigten Ventilschließzustand der Kolben 56 relativ schnell nach oben in Richtung der ersten Achse CL1 bewegt, steigt der Druck im ersten Raum M vorübergehend an, da die Nuten 54c, die den ersten Raum M mit dem zweiten Raum N verbinden, einen großen Strömungswiderstand gegenüber der Luft und dem Öl 98 haben. Daher verringert sich die Geschwindigkeit des sich in Richtung der ersten Achse CL1 nach oben bewegenden Kolbens 56 durch den Druck im ersten Raum M. Dementsprechend stößt der Kolben 56 an den sphärischen Körper 60, wobei seine Geschwindigkeit verringert wird.
8 ist ein Schnitt der in 4 gezeigten Entlüftungsvorrichtung 50 und zeigt einen geschlossenen Zustand der Entlüftungsvorrichtung 50. Die Aufwärtsbewegung des sphärischen Körpers 60 wird durch ein distales Ende des unteren Endabschnitts des Schaftabschnitts 54b des Stoppers 54 gestoppt. Wenn sich der Kolben 56 weiter nach oben in Richtung der ersten Achse CL1 bewegt, verringert sich das Spiel zwischen dem Konusabschnitt 56e des Kolbens 56 und dem sphärischen Körper 60, wodurch der Konusabschnitt 56e und der sphärische Körper 60 schließlich miteinander in Kontakt gebracht werden. Somit wird der Konusabschnitt 56e des Kolbens 56 durch den Öldruck des Öls 98 in der Auslassrohrleitung 44 gegen den sphärischen Körper 60 gedrückt (wobei der sphärische Körper 60 die Verbindungsbohrung 56f blockiert), so dass das Öl 98 daran gehindert wird, aus der Entlüftungsvorrichtung 50 nach außen auszutreten.
In dem in 8 dargestellten geschlossenen Zustand bewegen sich der Kolben 56 und der sphärische Körper 60 entlang der ersten Achse CL1 nach unten, wenn der Druck P in der Auslassrohrleitung 44 verringert wird, und die Entlüftungsvorrichtung 50 kehrt in den in 5 dargestellten Ruhezustand zurück.
9 ist eine Darstellung zum Beschreiben des Ventilöffnungs-/- schließverhaltens der in 4 gezeigten Entlüftungsvorrichtung 50. 9 dient zum Beschreiben des Ventilöffnungs-/-schließzustandes der Entlüftungsvorrichtung 50, wenn der Druck P innerhalb der Auslassrohrleitung 44 gesteigert wird.
Wenn der Druck P in der Auslassrohrleitung 44 gleich wie oder kleiner als der erste Druckwert Pos 1 ist, ist die Druckkraft f1, die durch den Druck P (atmosphärischen Druck) über die Verbindungsbohrung 56f nach oben in Richtung der ersten Achse CL1 auf den sphärischen Körper 60 ausgeübt wird, gleich wie oder kleiner als das Eigengewicht (die Schwerkraft) des sphärischen Körpers 60; daher blockiert der sphärische Körper 60 die Verbindungsbohrung 56f, und die Entlüftungsvorrichtung 50 befindet sich im geschlossenen Zustand.
Wenn der Druck P in der Auslassrohrleitung 44 den ersten Druckwert Pos 1 überschreitet und gleich wie oder kleiner als der zweite Druckwert Pos2 wird, ist die Druckkraft f1, die durch den Druck P (den atmosphärischen Druck) über die Verbindungsbohrung 56f nach oben in Richtung der ersten Achse CL1 auf den sphärischen Körper 60 ausgeübt wird, größer als das Eigengewicht (die Schwerkraft) des sphärischen Körpers 60; daher bewegt sich der sphärische Körper 60 im ersten Raum M nach oben. Somit wird die Verbindungsbohrung 56f nicht mehr blockiert und der Auslassweg FL gebildet, so dass die Entlüftungsvorrichtung 50 in den offenen Zustand versetzt wird. Da in diesem Zustand der Druck P gleich wie oder kleiner als der zweite Druckwert Pos2 ist, bewegt sich der Kolben 56 in diesem Zustand nicht in Richtung der ersten Achse CL1 nach oben.
Wenn der Druck P in der Auslassrohrleitung 44 den zweiten Druckwert Pos2 überschreitet, bewegt sich der Kolben 56 nach oben in Richtung der ersten Achse CL1, und die Verbindungsbohrung 56f des Kolbens 56 wird durch den sphärischen Körper 60 wieder blockiert; demzufolge wird die Entlüftungsvorrichtung 50 in den geschlossenen Zustand versetzt.
Gemäß dieser Ausführungsform umfasst die Entlüftungsvorrichtung 50 (a) den Kolben 56, in dem die sich in Höhenrichtung (Richtung der ersten Achse CL1) erstreckende Aufnahmebohrung 56c ausgebildet ist, (b) den in die Aufnahmebohrung 56c eingefügten Stopper 54 und (c) den sphärischen Körper 60, der sich im ersten durch den Stopper 54 definierten Raum M der Aufnahmebohrung 56c befindet und die in einem in Höhenrichtung gesehen unteren Teil des Kolbens 56 vorgesehene Verbindungsbohrung 56f blockiert, wobei (d) die Verbindungsbohrung 56f nicht mehr blockiert wird, wenn der Druck P in der Auslassrohrleitung 44 den ersten Druckwert Pos 1 überschreitet und sich der sphärische Körper 60 im ersten Raum M nach oben bewegt. Somit wird die Verbindungsbohrung 56f nicht mehr blockiert, wenn die Druckkraft f1, die durch den Druck P innerhalb der Auslassrohrleitung 44 auf den sphärischen Körper 60 in Höhenrichtung nach oben ausgeübt wird, das Eigengewicht (Schwerkraft) des sphärischen Körpers 60 übersteigt. Somit kann der erste Druckwert Pos1, bei dem die Luft aus der Auslassrohrleitung 44 ausströmt, auf einen niedrigeren Wert eingestellt werden als in dem Fall, in dem eine andere Vorspannkraft als das Eigengewicht auf den sphärischen Körper 60 wirkt, und die Luft kann ausströmen, wenn der Druck P in der Auslassrohrleitung 44 den auf einen relativ niedrigen Wert eingestellten ersten Druckwert Pos 1 überschreitet. Auch wenn der Druck P innerhalb der Auslassrohrleitung 44 gleich wie oder niedriger als der erste Druckwert Pos 1 ist, wird die Verbindungsbohrung 56f durch den sphärischen Körper 60 blockiert, so dass verhindert wird, dass Luft von außen in die Auslassrohrleitung 44 gesaugt wird.
Gemäß dieser Ausführungsform (a) weist der Kolben 56 den Konusabschnitt 56e auf, dessen Durchmesser mit zunehmendem Abstand von der Verbindungsbohrung 56f in Höhenrichtung nach oben zunimmt, und (b) wird die Verbindungsbohrung 56f blockiert, wenn sich der sphärische Körper 60 mit dem größeren Durchmesser als die Verbindungsbohrung 56f entlang des Konusabschnitts 56e nach unten bewegt. Somit ist der sphärische Körper 60 so konfiguriert, dass er sich entlang des Konusabschnitts 56e nach unten bewegt und die Verbindungsbohrung 56f blockiert, daher kann die Verbindungsbohrung 56f blockiert werden, auch wenn das Fahrzeug 10, also die Auslassrohrleitung 44, geneigt ist.
Gemäß dieser Ausführungsform (a) weist die Entlüftungsvorrichtung 50 den Hauptkörper 52 auf, in dem der sich durch den Hauptkörper 52 in Höhenrichtung erstreckende Durchgangsabschnitt 52c gebildet ist, (b) ist der Kolben 56 im Durchgangsabschnitt 52c und der Stopper 54 in der Aufnahmebohrung 56c montiert, so dass der Kolben 56 in Höhenrichtung beweglich ist, und (c) wird die Verbindungsbohrung 56f blockiert, wenn der Druck P in der Auslassrohrleitung 44 den zweiten Druckwert Pos2 überschreitet, der höher als der erste Druckwert Pos 1 ist, und sich der Kolben 56 in Höhenrichtung nach oben bewegt. Mit dieser Anordnung wird der Kolben 56 nach oben bewegt, wenn das Öl 98 vom Inneren der Auslassrohrleitung 44 in die Aufnahmebohrung 56c der Entlüftungsvorrichtung 50 fließt und der Druck P in der Auslassrohrleitung 44 den zweiten Druckwert Pos2 überschreitet, so dass der sphärische Körper 60 die Verbindungsbohrung 56f blockiert. Demzufolge wird das Ausströmen des Öls 98 aus der Auslassrohrleitung 44 über die Entlüftungsvorrichtung 50 gedämpft.
Nach der Ausführung ist der Durchmesser der Verbindungsbohrung 56f kleiner als der der zylindrischen Bohrung 56d der Aufnahmebohrung 56c, in die der Schaftabschnitt 54b des Stoppers 54 eingefügt ist. Wenn somit das Öl 98 aus der Auslassrohrleitung 44 zur Aufnahmebohrung 56c der Entlüftungsvorrichtung 50 fließt, kann der innere Öldruck P1 als Öldruck des Öls 98 in der Aufnahmebohrung 56c des Kolbens 56 als Strömungsziel kleiner gemacht werden als der äußere Öldruck P2 als Öldruck des Öls 98 außerhalb des Kolbens 56 (in der Auslassrohrleitung 44) als Strömungsursprung. Somit können die Druckkraft f2, die den Kolben 56 in Höhenrichtung nach oben bewegt (also die Kraft, die sich aus der Subtraktion des Produkts aus innerem Öldrucks P1 und der inneren Druckaufnahmefläche A1 vom Produkt aus äußerem Öldrucks P2 und der äußeren Druckaufnahmefläche A2 ergibt), und der zweite Druckwert Pos2, bei dem der sphärische Körper 60 die Verbindungsbohrung 56f blockiert, mit einem erhöhten Freiheitsgrad eingestellt werden.
Gemäß dieser Ausführungsform ist der Durchmesser der Verbindungsbohrung 56f gleich wie oder größer als ein Millimeter (mm). Wenn der Durchmesser der Verbindungsbohrung 56f gleich wie oder größer als ein Millimeter ist, kann die im Öl 98 enthaltene Luft leicht durch die Verbindungsbohrung 56f hindurchströmen, wodurch sie ausgelassen werden kann.
Gemäß dieser Ausführungsform verringert sich das Volumen des ersten Raums M, wenn sich der Kolben 56 in Höhenrichtung nach oben bewegt. Da sich das Volumen des ersten Raums M durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens 56 in Höhenrichtung verringert, steigert sich der Druck im ersten Raum M entsprechend. Somit bewegt sich der Kolben 56 in Höhenrichtung aufwärts, wobei seine Geschwindigkeit durch den Druck im ersten Raum M verringert ist; dadurch wird ein auf den sphärischen Körper 60 wirkender Aufprall, wenn dieser mit dem Kolben 56 zusammenstößt, gemildert und die Haltbarkeit der Entlüftungsvorrichtung 50 verbessert.
Gemäß dieser Ausführungsform verbindet die Entlüftungsvorrichtung 50 das Innere und Äußere der Auslassrohrleitung 44 miteinander, an die das Öl 98, dessen Öldruck durch die elektrische Ölpumpe 40 gesteigert worden ist, zugeführt wird. Dadurch wird der Öldruck in der Auslassrohrleitung 44, an die das Öl 98 von der elektrischen Ölpumpe 40 zugeführt wird, sofort gesteigert, und der Durchfluss des Öls 98 kann über die Entlüftungsvorrichtung 50 zur Außenseite der Auslassrohrleitung 44 gedrosselt werden. Im Allgemeinen ist es wahrscheinlich, dass sich unmittelbar nach dem Zusammenbau der elektrischen Ölpumpe 40 mit der Kraftübertragungseinrichtung 14 oder bei längerem Stillstand der elektrischen Ölpumpe 40 in der Ölansaugleitung 42a Luft ansammelt. Wird die elektrische Ölpumpe 40 in diesem Zustand in Betrieb genommen, saugt sie zunächst die in der Ölansaugleitung 42a gesammelte Luft an und leitet diese in den Ölauslassweg 44a. In einem Zustand, in dem sich Luft in der Ölansaugleitung 42a sammelt, kann es daher vorkommen, dass der Öldruck des aus dem Auslassanschluss 40c der elektrischen Ölpumpe 40 geförderten Öls 98 im Vergleich zu dem Fall nicht sofort gesteigert wird, in dem sich keine Luft in der Ölansaugleitung 42a sammelt. Wenn jedoch die Entlüftungsvorrichtung 50 für die Auslassrohrleitung 44 verwendet wird, wird Luft aus dem Inneren der Auslassrohrleitung 44 ausgelassen, wenn der Druck P im Inneren der Auslassrohrleitung 44 den auf einen relativ niedrigen Wert eingestellten ersten Druckwert Pos 1 überschreitet. Somit wird die Luft schnell aus der Auslassrohrleitung 44 ausgelassen. Demzufolge wird der Öldruck des vom Auslassanschluss 40c der elektrischen Ölpumpe 40 zugeführten Öls 98 schnell gesteigert, also die Reaktion des Öldrucks des Öls 98 beschleunigt, das zugeführt wird, wenn die elektrische Ölpumpe 40 gestartet wird.
10 ist ein Schnitt, der die Konfiguration der zweiten Bremse B2 als Hydraulikreibeinrichtung des in 1 gezeigten Schaltgetriebes 18 zeigt. Anhand 10 wird die Montageposition einer Entlüftungsvorrichtung 50A nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. 10 ist ein Teil des Schnitts der zweiten Bremse B2 in Richtung der Drehmittellinie C (siehe 1). Diese Ausführungsform hat im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie die erste Ausführungsform, unterscheidet sich aber von der ersten Ausführungsform dadurch, dass das Fahrzeug 10 anstelle der Entlüftungsvorrichtung 50 die Entlüftungsvorrichtung 50A aufweist. Die Entlüftungsvorrichtung 50A hat im Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie die Entlüftungsvorrichtung 50 der ersten Ausführungsform, unterscheidet sich aber in ihrer Montageposition von der Entlüftungsvorrichtung 50. Somit werden vorwiegend die Unterschiede beschrieben, Komponenten oder Teilen, die im Wesentlichen die gleichen Funktionen wie die der ersten Ausführungsform haben, mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und die Beschreibungen dieser Komponenten oder Teile gegebenenfalls weggelassen.
Ein Aktor 70 umfasst ein Ölkammergehäuse 72, ein Ringelement 74 und ein Feder 80.
Das Ölkammergehäuse 72 ist ein Teil des Gehäuses 20, in dem auf der Innenseite des Gehäuses 20 eine Ringnut 72a mit der Drehmittellinie C als Mittelachse ausgebildet ist.
Das Ringelement 74, das in der Ringnut 72a des Ölkammergehäuses 72 eingefügt ist, kann in Richtung der Drehmittellinie C gleiten, wobei es bezüglich des Ölkammergehäuse 72 drehfest um die Drehmittellinie C ist. Zwischen dem Ölkammergehäuse 72 und dem Ringelement 74 ist eine Ölkammer 78 gebildet. Ein Paar O-Ringe 84 sind zwischen dem Ringelement 74 und einer radial inneren Wand der Ringnut 72a sowie zwischen dem Ringelement 74 und einer radial äußeren Wand der Ringnut 72a angeordnet, um die Öldichtheit der Ölkammer 78 zu gewährleisten.
Die Feder 80 spannt das Ringelement 74 in eine Richtung (Löserichtung) vor, um die zweite Bremse B2, wie später beschrieben, zu lösen.
Ein Steueröldruck kann vom Hydrauliksteuerkreislauf 100 über eine im Ölkammergehäuse 72 (Gehäuse 20) ausgebildete Öldruckzuführungsbohrung 82 der Ölkammer 78 zugeführt werden. Wenn der Steueröldruck zum Einrücken der zweiten Bremse B2 vom Hydrauliksteuerkreislauf 100 der Ölkammer 78 zugeführt wird, wirkt die vom Steueröldruck erzeugte Druckkraft f3 [N] gegen die Vorspannkraft der Feder 80 auf das Ringelement 74, so dass dieses gegen Reibplatten der zweiten Bremse B2 gedrückt wird. Somit werden die Reibplatten der zweiten Bremse B2 gedrückt und in den eingerückten Zustand gebracht. Wenn der Steueröldruck zum Einrücken der zweiten Bremse B2 nicht aus dem Hydrauliksteuerkreislauf 100 der Ölkammer 78 zugeführt wird, wird das Ringelement 74 durch Vorspannkraft der Feder 80 von den Reibplatten der zweiten Bremse B2 entfernt. Demzufolge werden die Reibplatten der zweiten Bremse B2 nicht mehr gedrückt, wodurch diese in den gelösten Zustand gebracht wird.
Die Entlüftungsvorrichtung 50A befindet sich in Höhenrichtung gesehen in einem oberen Teil des Ölkammergehäuses 72 der Ölkammer 78 im Aktor 70, der die zweite Bremse B2 steuert, die Gangschaltstellungen des Schaltgetriebes 18 bestimmt. Die Entlüftungsvorrichtung 50A verbindet das Innere mit dem Äußeren des Ölkammergehäuses 72 des Aktors 70, der das Ein- und Ausrücken der zweiten Bremse B2 steuert. Somit befindet sich die Entlüftungsvorrichtung 50A in Höhenrichtung oberhalb der Ölkammer 78 des Aktors 70, der die zweite Bremse B2 steuert, die Gangschaltstellungen des Schaltgetriebes 18 bestimmt. In dieser Ausführungsform ist das Ölkammergehäuse 72 ein Beispiel für das „Gehäuse“ und die zweite Bremse B2 ein Beispiel für die „Bremse für ein Getriebe“ der Erfindung.
Gemäß dieser Ausführungsform verbindet die Entlüftungsvorrichtung 50A das Innere und das Äußere des Ölkammergehäuses 72 miteinander, das die Ölkammer 78 des Aktors 70 definiert, der das Ein- und Ausrücken der zweiten Bremse B2 steuert, die die Gangschaltstellungen des Schaltgetriebes 18 bestimmt. Mit dieser Anordnung wird die sich in der Ölkammer 78 des Aktors 70 befindende Luft schnell ausgelassen, so dass die anfängliche Reaktion der zweiten Bremse B2 beschleunigt und das Schaltverhalten stabilisiert wird. Wenn das Schaltverhalten stabilisiert wird, wird die Strömung des Öls 98 über die Entlüftungsvorrichtung 50A zur Außenseite des Ölkammergehäuses 72 gedämpft und ein Flussverlust des Öls 98 in der Ölkammer 78 des Aktors 70 verringert.
Obwohl die Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben wurden, kann die Erfindung auch in anderen Formen angewendet werden.
Obwohl die erste Achse CL1 in der ersten und zweiten Ausführungsform parallel zur Senkrechten verläuft, ist die Erfindung nicht auf diese Anordnung beschränkt. Beispielsweise kann die erste Achse CL1 um einen Winkel geneigt sein, der der Neigung einer Straße, auf der sich das Fahrzeug 10 befindet, relativ zur Senkrechten entspricht.
Obwohl der Kolben 56 als zylindrischer Körper in der ersten und zweiten Ausführungsform in Höhenrichtung beweglich konfiguriert ist, kann er auch unbeweglich konfiguriert sein. Beispielsweise können in der ersten Ausführungsform der Kolben 56 und der Hauptkörper 52 aus demselben Teil in einem Stück geformt sein und der zylindrische Körper kann in Höhenrichtung unbeweglich konfiguriert sein. In diesem Fall kann der zylindrische Körper die Funktion haben, den Stopper 54 zu fixieren, und der Stopper 54 anstelle des Sprengring 58 und der Rückstellfeder 66 durch ein anderes Verfahren wie z. B. Verschrauben so befestigt sein, dass er in Höhenrichtung unbeweglich ist. Da es nicht erforderlich ist, den Kolben 56 zu verschieben, muss das vorgegebene Spiel zwischen der zylindrischen Bohrung 56d des Kolbens 56 als integraler Bestandteil des Hauptkörpers 52 und dem unteren Endteil des Schaftabschnitts 54b nur kleiner sein als der Durchmesser des sphärischen Körpers 60, so dass der sphärische Körper 60 als Blockierkörper nicht aus der Entlüftungsvorrichtung 50 herausspringt.
Obwohl die Rückstellfeder 66 in der ersten und zweiten Ausführungsform für die Vorspannung des Kolbens 56 nach unten in Richtung der ersten Achse CL1 vorgesehen ist, muss sie nicht unbedingt vorgesehen sein. Die Rückstellfeder 66 muss nicht vorgesehen sein, wenn z. B. die Kraft, die den Kolben 56 nach unten in Richtung der ersten Achse CL1 drückt, durch das Eigengewicht (die Schwerkraft) des Kolbens 56 ausreichend groß ist.
Obwohl der unterhalb der Aufnahmebohrung 56c in Richtung der ersten Achse CL1 vorgesehene Konusabschnitt 56e in der ersten und zweiten Ausführung eine schräge (konisch zulaufende) Fläche mit konischer Form aufweist, ist er nicht auf darauf beschränkt. Zum Beispiel kann der unterhalb der Aufnahmebohrung 56c vorgesehene Konusabschnitt 56e elliptisch geformt sein, so dass sein Durchmesser graduell abnimmt. Insgesamt kann der Konusabschnitt 56e in beliebiger Form ausgebildet sein, vorausgesetzt, dass die Verbindungsbohrung 56f durch den sich entlang des Konusabschnitts 56e nach unten bewegenden sphärischen Körper 60 blockiert werden kann, auch wenn die Entlüftungsvorrichtung 50 geneigt ist.
Obwohl in der ersten und zweiten Ausführungsform der Konusabschnitt 56e unterhalb der Aufnahmebohrung 56c in Richtung der ersten Achse CL1 vorgesehen ist, kann er auch nicht vorgesehen sein. Wenn z. B. die gesamte Aufnahmebohrung 56c durch die zylindrische Bohrung 56d vorgesehen ist und der Schwerpunkt des sphärischen Körpers 60 in einem Querschnitt in Höhenrichtung gesehen die Verbindungsbohrung 56f überlappt, kann sich der sphärische Körper 60 unabhängig davon, wo er sich im ersten Raum M des Kolbens 56 befindet, durch sein Eigengewicht in der Verbindungsbohrung 56f nach unten bewegen und diese blockieren.
Obwohl der die Verbindungsbohrung 56f blockierende Blockierkörper in der ersten und zweiten Ausführungsform der sphärische Körper 60 ist, ist er nicht darauf beschränkt. Der Blockierkörper kann ein fester Gegenstand mit einer anderen Form sein, vorausgesetzt, dass er die Verbindungsbohrung 56f blockieren kann. Beispielsweise kann der Konusabschnitt 56e nicht vorgesehen sein und der Blockierkörper einen massiven Zylinderkörper aufweisen. Wenn der zylindrische Blockierkörper die Verbindungsbohrung 56f in einem Querschnitt in Höhenrichtung überspannt, unabhängig davon, wo es sich im ersten Raum M des Kolbens 56 befindet, bewegt er sich durch sein Eigengewicht in einen unteren Teil des ersten Raums M und kann die Verbindungsbohrung 56f blockieren.
Obwohl sich die Entlüftungsvorrichtung 50 in der ersten Ausführungsform in der Nähe des Auslassanschlusses 40c der Auslassrohrleitung 44 der elektrischen Ölpumpe 40 befindet, ist die Lage der Entlüftungsvorrichtung 50 nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann sich die Entlüftungsvorrichtung 50 relativ zum Auslassanschluss 40c an einer Ölleitung entweder auf der Innenseite oder auf der Außenseite der elektrischen Ölpumpe 40 befinden, vorausgesetzt, dass das Öl 98 vom Drucksteigerungsabschnitt 40b der elektrischen Ölpumpe 40 zur Ölleitung geleitet wird. Auch wenn die Ölpumpe eine elektrische Ölpumpe 40 mit Innenzahnrad oder Außenzahnrad ist, ist sie nicht auf diese Typen beschränkt. Die Ölpumpe kann z. B. ein anderer Typ wie z. B. eine Flügelzellenpumpe, eine Kolbenpumpe, oder eine mechanische Ölpumpe sein.
Obwohl die Entlüftungsvorrichtung 50A in Richtung der ersten Achse CL1 im oberen Teil des Ölkammergehäuses 72 der Ölkammer 78 des Aktors 70 der zweiten Bremse B2 als Hydraulikreibeinrichtung montiert ist, ist ihre Lage nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die Entlüftungsvorrichtung 50A in Höhenrichtung im oberen Teil eines Ölkammergehäuses montiert sein, das eine Ölkammer eines Aktors definiert, der eine andere Bremse für ein Getriebe steuert, wie z. B. die erste Bremse B1 als Hydraulikreibeinrichtung.
Obwohl der Basisendabschnitt 52a des Hauptkörpers 52 der Entlüftungsvorrichtung 50 einstückig mit der Auslassrohrleitung 44 aus demselben Element gebildet ist, kann der Hauptkörper 52 in der ersten Ausführung aus einem anderen Element als der Auslassrohrleitung 44 gebildet und die Entlüftungsvorrichtung 50 auf die Auslassrohrleitung 44 montiert sein.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind lediglich Beispiele, und die Erfindung kann auf der Grundlage der Kenntnisse von Fachleuten mit verschiedenen Änderungen oder Verbesserungen ausgeführt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP H044348 A [0002]

Claims

Entlüftungsvorrichtung (50), die das Innere und Äußere eines Gehäuses in einer Höhenrichtung miteinander verbindet, mit: einem zylindrischen Körper mit einem sich in Höhenrichtung erstreckenden Hohlabschnitt; einem in den Hohlabschnitt eingefügten Stopper (54); und einem Blockierkörper, der sich in einem durch den Stopper (54) definierten Raum im Hohlabschnitt befindet und eine in einem in Höhenrichtung gesehen unteren Teil des zylindrischen Körpers vorgesehene Verbindungsbohrung (56f) blockiert, wobei die Verbindungsbohrung (56f) nicht mehr blockiert wird, wenn ein Druck innerhalb des Gehäuses einen ersten vorgegebenen Wert überschreitet und sich der Blockierkörper in Höhenrichtung im Raum nach oben bewegt.
Entlüftungsvorrichtung (50) nach Anspruch 1, wobei der zylindrische Körper einen Konusabschnitt mit einem Durchmesser aufweist, der mit in Höhenrichtung zunehmendem Abstand von der Verbindungsbohrung (56f) nach oben zunimmt, und der Blockierkörper ein sphärischer Körper ist, der einen größeren Durchmesser als die Verbindungsbohrung (56f) aufweist und so konfiguriert ist, dass er die Verbindungsbohrung (56f) blockiert, wenn er sich entlang des Konusabschnitts nach unten bewegt.
Entlüftungsvorrichtung (50) nach Anspruch 1 oder 2, die einen Hauptkörper (52) mit einem in Höhenrichtung durch ihn hindurch erstreckenden Durchgangsabschnitt umfasst, wobei der zylindrische Körper in den Durchgangsabschnitt und der Stopper (54) in den Hohlabschnitt eingefügt sind, der zylindrische Körper so konfiguriert ist, dass er sich in Höhenrichtung bewegt, und die Verbindungsbohrung (56f) so konfiguriert ist, dass sie blockiert wird, wenn der Druck im Inneren des Gehäuses einen zweiten vorbestimmten Wert überschreitet, der höher als der erste vorbestimmte Wert ist, und sich der zylindrische Körper in Höhenrichtung nach oben bewegt.
Entlüftungsvorrichtung (50) nach Anspruch 3, wobei die Verbindungsbohrung (56f) einen kleineren Durchmesser hat als ein Abschnitt des Hohlabschnitts, in den der Stopper (54) eingefügt ist.
Entlüftungsvorrichtung (50) nach Anspruch 4, wobei der Durchmesser der Verbindungsbohrung (56f) gleich wie oder größer als ein Millimeter ist.
Entlüftungsvorrichtung (50) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei ein Volumen des Raums verringert wird, wenn sich der zylindrische Körper in Höhenrichtung nach oben bewegt.
Entlüftungsvorrichtung (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Gehäuse eine Ölleitung ist, in die Öl mit einem durch eine Ölpumpe gesteigerten Öldruck gefördert wird.
Entlüftungsvorrichtung (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Gehäuse ein Ölkammergehäuse einer Ölkammer in einem Aktor ist, der eine Bremse für ein Getriebe steuert.