JP2004116358A - 自動変速機用オイルポンプ - Google Patents
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Abstract
【課題】自動変速機のオイルポンプに装備した対のレギュレータの余剰油をオイルパンに連通する油路に戻すが、これらの油路からのオイルの流れがぶつかりキャビテーション限界を低くし、高速回転時の異音発生原因となっている。
【解決手段】ポンプボデー（２）に設けた第２の油路（２３）を出口（２６）を介して吸入口（１５）に直結させる。第２の油路（２２）の出口（２４）に突部（２７）を設け、第２の油路（２２）からのオイルの流れＢをオイルパンに通じる開口部（１９）からのオイルの流れＡに沿わせる。第３の油路（２３）からのオイルの流れＣはオイルの流れＡとＢとにぶつからない。
【選択図】 図１
【解決手段】ポンプボデー（２）に設けた第２の油路（２３）を出口（２６）を介して吸入口（１５）に直結させる。第２の油路（２２）の出口（２４）に突部（２７）を設け、第２の油路（２２）からのオイルの流れＢをオイルパンに通じる開口部（１９）からのオイルの流れＡに沿わせる。第３の油路（２３）からのオイルの流れＣはオイルの流れＡとＢとにぶつからない。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機のクラッチやブレーキへの高圧作動油及び歯車機構等の潤滑油の供給源であるオイルポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機のオイルポンプは、トルクコンバータのポンプインペラに結合されかつブッシュを介してポンプボデーに回転自在に支承されたポンプドライブハブにより駆動されるドライブギヤと、ドライブギヤの軸心とは偏心して配されかつドライブギヤと噛み合うドリブンギヤとを有す。
これらギヤは、変速機のケースに固定されたポンプボデーと、ポンプボデーに固定されたポンプカバーの側面に配されるとともに、同じくポンプボデーに固定されたポンププレートとにより画定される空間（ポンプ室）内をポンプドライブハブにより回転させられ、吸入口からの低圧（例えば−０．１ＭＰａ）オイルを高圧（例えば１．８ＭＰａ）オイルとして吐出口より各所へ供給している。
【０００３】
ポンプボデーとポンププレート並びにポンププレートと、ポンプカバーとの合わせ面には吐出口に通じる油路及びオイルパンから吸入口へオイルを供給するための油路が多数形成されている。
【０００４】
ポンプボデー並びにポンプカバー及びポンププレートにはクラッチ、ブレーキ或いは各種バルブのためのサーボに通じる油路が複雑に形成されている。
自動変速機では変速ショックを低減するためにこれら各油路の油圧を細かく正確に制御する必要がある。この要望を満たす一つの手段として各サーボまでの油路を大径にかつ短くすることが好ましいが、限られたスペースにこの手段は採用できない。場合によっては、細かくかつ長い油路を採用せざるを得ないが、これは応答遅れや油圧振動の原因ともなる。
【０００５】
このような応答遅れや油圧振動への対応策として、コントロールバルブから各サーボまでの油路を短くするとともに、バルブボデー内の油路を可能な限り太くすることが望まれる。このため、オイルポンプに第１と第２のレギュレータ（圧力制御機構）を設け、バルブボデー内の油路を大径とさせ、該レギュレータを取り付けていた位置にコントロールバルブを配備し、各サーボからコントロールバルブまでの油路を短くしている。
【０００６】
オイルポンプ内に第１と第２のレギュレータを設けることから、特に、高回転中各レギュレータに発生した余剰油をオイルポンプに形成されかつオイルパンに通じるオイル口に戻している。この構成は、たとえば、下記の非特許文献に開示されるが、該構成を図４を参照して説明する。
図４に従来のオイルポンプのポンプボデー１０１の側面を示す。ポンプボデー１０１は、オイルパンに通じるオイル口１０２、これにつづく第１の油路１０３、オイル吸入口１０４、ポンプ室内のドライブギヤにより昇圧したオイルを各種機器に供給するオイル吐出口１０５、第１のレギュレータに接続されかつ余剰油を第１の油路１０３に戻す第２の油路１０６、第２のレギュレータに通じかつ余剰油を第１の油路１０３に戻すための第３の油路１０７が形成されている。１０８はポンプドライブハブ、１０９はオイル回収油路を示す。
オイルパンからのオイルはＡに示す流れとなって第１の油路１０３に流れ、第１のレギュレータからの第２の油路のオイル流はＢに示す流れとなって油路１０３に入り、さらに、第２のレギュレータからの第３の油路１０７のオイル流はＣに示す流れとなって油路１０３に入る。即ち、各レギュレータからの余剰油はオイルパンに直接戻すことなく、オイルの流れＡに合流させている。
【非特許文献１】
「”ＰＲＩＮＣＩＰＬＥＳ ＯＦ ＯＰＥＲＡＴＩＯＮ” １０００／２０００／２４００ Ｓｅｒｉｅｓ ｏｎ ｈｉｇｈｗａｙ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ”ＰＯ３０６５ＥＮ”」，（米国），Ｇｅｎｅｒａｌ Ｍｏｔｏｒｓ Ｃｏｒｐ．，１９９９年３月，ｆｏｌｄｏｕｔ １５−１６
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このオイルの流れＡ、Ｂ、Ｃは、図４で見て、オイルの流れＡは油路１０３方向に真っ直ぐに、オイルの流れＢとＣは下向きの成分を含みつつ、オイルの流れＡに横方向からぶつかる流れとなっている。このため、３つのオイルの流れＡ、Ｂ、Ｃによる乱流が生じ、キャビテーションの限界を低くさせ、高速回転時の異音発生の原因となっている。
本発明は、前述した従来技術の不具合を解消させることを解決すべき課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述した課題を解決するために、第３の油路を吸入口に接続する技術的手段を採用する。
この手段の採用は、第３の油路をオイルの流れを乱すことなく吸入口へ接続可能とし、第３の油路を短くさせ、特に高速回転時には吸入口に充分なオイルを供給し、キャビテーションの限界を高くさせることができる。
【０００９】
さらに、本発明では、第２の油路の第１の油路への開口部に第１の油路のオイルの流れに沿うオイルの流れを作るための突部を形成する。これにより、第２の油路のオイルの流れと第１のオイルの流れとのぶつかりを減少させ得る。
【００１０】
本発明によれば、ポンプ室を有するポンプボデーと、ポンプボデーと対向して配されるポンプカバーと、ポンプ室に配されかつトルクコンバータからの駆動力により回転させられるインナロータを有するポンプとを有し、ポンプ吸入口と吐出口を備えるポンプボデーがオイルパンからのオイルをポンプ吸入口に供給する第１の油路、第１のレギュレータの余剰オイルを第１の油路に戻す第２の油路、第２のレギュレータの余剰オイルをポンプ吸入口に戻す出口を備える第３の油路を有することを特徴とする自動変速機用オイルポンプを提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図３を参照する。自動変速機用オイルポンプ１は、ポンプボデー２の側面に形成されたポンプ室５内に収容されるインナロータとしてのドライブギヤ３と、ドライブギヤ３の軸心とは偏心して配されかつドライブギヤ３と噛み合うアウタロータとしてのドリブンギヤ４を有す。
ポンプ室５はポンププレート８により画定されるが、このポンププレート８はポンプカバー７の側面に配される。ポンプカバー７の内周には、ステータシャフト６が圧入固定されている。ポンプカバー７は、ボルト９を用いてポンププレート８とともに、ポンプボデー２に固定される。
【００１２】
ポンププレート８とポンプボデー２との合わせ面及びポンププレート８とポンプカバー７との合わせ面には常法により複数の油路が形成される。知られる如く、これら油路はクラッチやブレーキ、各種バルブに接続される。尚、１０はポンプカバー７に支持された調圧バルブを示す。
ステータシャフト６内には、図示しないトルクコンバータからの出力軸１１が回転自在に配される。
【００１３】
ポンプ室５内のインナロータとしてのドライブギヤ３は、図示しないトルクコンバータのポンプインペラに接続されたポンプドライブハブ１２に結合される。ポンプドライブハブ１２の円筒部１３は、ポンプボデー２のボス部とステータシャフト６との間を延在しかつポンプボデー２の内周に配されるブッシュ２６により支承され、その先端の２面幅を、ドライブギヤ３の中央内周面の対向突部に係合させる。かくして、ポンプドライブハブ１２の回転は、ドライブギヤ３に直接伝達され、ドライブギヤ３を同回転させる。
ドライブギヤ３の回転は、これと噛み合いかつ歯数の異なるドリブンギヤ４を回転させ、両ギヤ間の回転数の差により両ギヤ間の空間に充満するオイルを昇圧させる。
吸入口１５からポンプ室５に入ったオイルは吐出口１６から昇圧して外部へ送り出される。吸入口１５はポンプボデー２とポンプカバー７とにより画定される油路１７に通じ、この油路１７はオイルパン（図示なし）に接続される。
図示例ではオイルポンプとして対のギヤからなるポンプを用いたが、他の形式の公知のポンプを用いても良い。
【００１４】
図１にポンプボデー２に設けた吸入口１５と吐出口１６を示す。開口部１９はオイルパン（図示なし）に通じる。
図２に、ポンププレート８に設けた吸入口１５と吐出口１６を示す。開口部１８は油路１７に通じる。
【００１５】
図１にポンプボデー２に設けたレギュレータに関係する油路２２，２３を示す。
第２の油路２２は、その一端に第１のレギュレータ（図示なし）に通じる開口２２′と他端に第１の油路１７に解放される出口２４を有し、第１のレギュレータ（図示なし）からの余剰油を第１の油路１７に戻す。
第３の油路２３は、その一端に第２のレギュレータ（図示なし）に通じる開口２５と他端に吸入口１５に解放される出口２６を有し、第２のレギュレータ（図示なし）からの余剰油を吸入口１５に戻す。
【００１６】
第２の油路２２はやや円弧を描きながら、第１の油路１７に連通するか、その出口２４は、オイルの流れＢを第１の油路１７のオイルの流れＡに沿わせるための突部２７を有す。突部２７の対向する部分は末広がりのテーパ面２８となっている。突部２７とテーパ面２８はオイルの流れＢをオイルの流れＡに沿わせ、２つのオイルの流れＡ、Ｂのぶつかりを解消させる。
【００１７】
第３の油路２３は、吸入口１５を外側より囲むやや円弧状をなす細長い油路となっており、その出口側の端部には吸入口１５に通じる出口２６を有す。
第１の油路１７は、吸入口１５へと幅広となっているが、出口２６はこの幅広の部分の一部に通じるようにしたが、出口２６を独立した通路を介して吸入口１５に連通させるようにしてもよい。
出口２６による吸入口１５への直結は、第３の油路２３を短くすることで、特に高速回転時には吸入口１５に充分なオイルが供給されてキャビテーションの限界が高くなる。また、この油路形状によると、吸入口１５におけるオイルの流れを妨げないような角度でオイルが吸入口１５内に供給されるので、より一層キャビテーションの限界を高めることができる。
ポンプボデー２に設けた突部２７と同形状の突部２９を設ける。
突部２７と突部２９とにより第２の油路２２からのオイルの流れＢは第１の油路１７のオイルの流れＡとのぶつかりを最小とし、この部分でのオイルの乱流を防止する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例のポンプボデーの正面図である。
【図２】本発明の一例のポンププレートの正面図である。
【図３】オイルポンプの例を示す断面図である。
【図４】従来のポンプボデーの正面図である。
【符号の説明】
１ オイルポンプ
２ ポンプボデー
５ ポンプ室
７ ポンプカバー
８ ポンププレート
１１ 出力軸
１２ ポンプドライブハブ
１５ 吸入口
１６ 吐出口
１７ 第１の油路
２２ 第２の油路
２３ 第３の油路
２４，２６ 出口
２７，２９ 突部
２８ テーパ面
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機のクラッチやブレーキへの高圧作動油及び歯車機構等の潤滑油の供給源であるオイルポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機のオイルポンプは、トルクコンバータのポンプインペラに結合されかつブッシュを介してポンプボデーに回転自在に支承されたポンプドライブハブにより駆動されるドライブギヤと、ドライブギヤの軸心とは偏心して配されかつドライブギヤと噛み合うドリブンギヤとを有す。
これらギヤは、変速機のケースに固定されたポンプボデーと、ポンプボデーに固定されたポンプカバーの側面に配されるとともに、同じくポンプボデーに固定されたポンププレートとにより画定される空間（ポンプ室）内をポンプドライブハブにより回転させられ、吸入口からの低圧（例えば−０．１ＭＰａ）オイルを高圧（例えば１．８ＭＰａ）オイルとして吐出口より各所へ供給している。
【０００３】
ポンプボデーとポンププレート並びにポンププレートと、ポンプカバーとの合わせ面には吐出口に通じる油路及びオイルパンから吸入口へオイルを供給するための油路が多数形成されている。
【０００４】
ポンプボデー並びにポンプカバー及びポンププレートにはクラッチ、ブレーキ或いは各種バルブのためのサーボに通じる油路が複雑に形成されている。
自動変速機では変速ショックを低減するためにこれら各油路の油圧を細かく正確に制御する必要がある。この要望を満たす一つの手段として各サーボまでの油路を大径にかつ短くすることが好ましいが、限られたスペースにこの手段は採用できない。場合によっては、細かくかつ長い油路を採用せざるを得ないが、これは応答遅れや油圧振動の原因ともなる。
【０００５】
このような応答遅れや油圧振動への対応策として、コントロールバルブから各サーボまでの油路を短くするとともに、バルブボデー内の油路を可能な限り太くすることが望まれる。このため、オイルポンプに第１と第２のレギュレータ（圧力制御機構）を設け、バルブボデー内の油路を大径とさせ、該レギュレータを取り付けていた位置にコントロールバルブを配備し、各サーボからコントロールバルブまでの油路を短くしている。
【０００６】
オイルポンプ内に第１と第２のレギュレータを設けることから、特に、高回転中各レギュレータに発生した余剰油をオイルポンプに形成されかつオイルパンに通じるオイル口に戻している。この構成は、たとえば、下記の非特許文献に開示されるが、該構成を図４を参照して説明する。
図４に従来のオイルポンプのポンプボデー１０１の側面を示す。ポンプボデー１０１は、オイルパンに通じるオイル口１０２、これにつづく第１の油路１０３、オイル吸入口１０４、ポンプ室内のドライブギヤにより昇圧したオイルを各種機器に供給するオイル吐出口１０５、第１のレギュレータに接続されかつ余剰油を第１の油路１０３に戻す第２の油路１０６、第２のレギュレータに通じかつ余剰油を第１の油路１０３に戻すための第３の油路１０７が形成されている。１０８はポンプドライブハブ、１０９はオイル回収油路を示す。
オイルパンからのオイルはＡに示す流れとなって第１の油路１０３に流れ、第１のレギュレータからの第２の油路のオイル流はＢに示す流れとなって油路１０３に入り、さらに、第２のレギュレータからの第３の油路１０７のオイル流はＣに示す流れとなって油路１０３に入る。即ち、各レギュレータからの余剰油はオイルパンに直接戻すことなく、オイルの流れＡに合流させている。
【非特許文献１】
「”ＰＲＩＮＣＩＰＬＥＳ ＯＦ ＯＰＥＲＡＴＩＯＮ” １０００／２０００／２４００ Ｓｅｒｉｅｓ ｏｎ ｈｉｇｈｗａｙ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ”ＰＯ３０６５ＥＮ”」，（米国），Ｇｅｎｅｒａｌ Ｍｏｔｏｒｓ Ｃｏｒｐ．，１９９９年３月，ｆｏｌｄｏｕｔ １５−１６
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このオイルの流れＡ、Ｂ、Ｃは、図４で見て、オイルの流れＡは油路１０３方向に真っ直ぐに、オイルの流れＢとＣは下向きの成分を含みつつ、オイルの流れＡに横方向からぶつかる流れとなっている。このため、３つのオイルの流れＡ、Ｂ、Ｃによる乱流が生じ、キャビテーションの限界を低くさせ、高速回転時の異音発生の原因となっている。
本発明は、前述した従来技術の不具合を解消させることを解決すべき課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述した課題を解決するために、第３の油路を吸入口に接続する技術的手段を採用する。
この手段の採用は、第３の油路をオイルの流れを乱すことなく吸入口へ接続可能とし、第３の油路を短くさせ、特に高速回転時には吸入口に充分なオイルを供給し、キャビテーションの限界を高くさせることができる。
【０００９】
さらに、本発明では、第２の油路の第１の油路への開口部に第１の油路のオイルの流れに沿うオイルの流れを作るための突部を形成する。これにより、第２の油路のオイルの流れと第１のオイルの流れとのぶつかりを減少させ得る。
【００１０】
本発明によれば、ポンプ室を有するポンプボデーと、ポンプボデーと対向して配されるポンプカバーと、ポンプ室に配されかつトルクコンバータからの駆動力により回転させられるインナロータを有するポンプとを有し、ポンプ吸入口と吐出口を備えるポンプボデーがオイルパンからのオイルをポンプ吸入口に供給する第１の油路、第１のレギュレータの余剰オイルを第１の油路に戻す第２の油路、第２のレギュレータの余剰オイルをポンプ吸入口に戻す出口を備える第３の油路を有することを特徴とする自動変速機用オイルポンプを提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図３を参照する。自動変速機用オイルポンプ１は、ポンプボデー２の側面に形成されたポンプ室５内に収容されるインナロータとしてのドライブギヤ３と、ドライブギヤ３の軸心とは偏心して配されかつドライブギヤ３と噛み合うアウタロータとしてのドリブンギヤ４を有す。
ポンプ室５はポンププレート８により画定されるが、このポンププレート８はポンプカバー７の側面に配される。ポンプカバー７の内周には、ステータシャフト６が圧入固定されている。ポンプカバー７は、ボルト９を用いてポンププレート８とともに、ポンプボデー２に固定される。
【００１２】
ポンププレート８とポンプボデー２との合わせ面及びポンププレート８とポンプカバー７との合わせ面には常法により複数の油路が形成される。知られる如く、これら油路はクラッチやブレーキ、各種バルブに接続される。尚、１０はポンプカバー７に支持された調圧バルブを示す。
ステータシャフト６内には、図示しないトルクコンバータからの出力軸１１が回転自在に配される。
【００１３】
ポンプ室５内のインナロータとしてのドライブギヤ３は、図示しないトルクコンバータのポンプインペラに接続されたポンプドライブハブ１２に結合される。ポンプドライブハブ１２の円筒部１３は、ポンプボデー２のボス部とステータシャフト６との間を延在しかつポンプボデー２の内周に配されるブッシュ２６により支承され、その先端の２面幅を、ドライブギヤ３の中央内周面の対向突部に係合させる。かくして、ポンプドライブハブ１２の回転は、ドライブギヤ３に直接伝達され、ドライブギヤ３を同回転させる。
ドライブギヤ３の回転は、これと噛み合いかつ歯数の異なるドリブンギヤ４を回転させ、両ギヤ間の回転数の差により両ギヤ間の空間に充満するオイルを昇圧させる。
吸入口１５からポンプ室５に入ったオイルは吐出口１６から昇圧して外部へ送り出される。吸入口１５はポンプボデー２とポンプカバー７とにより画定される油路１７に通じ、この油路１７はオイルパン（図示なし）に接続される。
図示例ではオイルポンプとして対のギヤからなるポンプを用いたが、他の形式の公知のポンプを用いても良い。
【００１４】
図１にポンプボデー２に設けた吸入口１５と吐出口１６を示す。開口部１９はオイルパン（図示なし）に通じる。
図２に、ポンププレート８に設けた吸入口１５と吐出口１６を示す。開口部１８は油路１７に通じる。
【００１５】
図１にポンプボデー２に設けたレギュレータに関係する油路２２，２３を示す。
第２の油路２２は、その一端に第１のレギュレータ（図示なし）に通じる開口２２′と他端に第１の油路１７に解放される出口２４を有し、第１のレギュレータ（図示なし）からの余剰油を第１の油路１７に戻す。
第３の油路２３は、その一端に第２のレギュレータ（図示なし）に通じる開口２５と他端に吸入口１５に解放される出口２６を有し、第２のレギュレータ（図示なし）からの余剰油を吸入口１５に戻す。
【００１６】
第２の油路２２はやや円弧を描きながら、第１の油路１７に連通するか、その出口２４は、オイルの流れＢを第１の油路１７のオイルの流れＡに沿わせるための突部２７を有す。突部２７の対向する部分は末広がりのテーパ面２８となっている。突部２７とテーパ面２８はオイルの流れＢをオイルの流れＡに沿わせ、２つのオイルの流れＡ、Ｂのぶつかりを解消させる。
【００１７】
第３の油路２３は、吸入口１５を外側より囲むやや円弧状をなす細長い油路となっており、その出口側の端部には吸入口１５に通じる出口２６を有す。
第１の油路１７は、吸入口１５へと幅広となっているが、出口２６はこの幅広の部分の一部に通じるようにしたが、出口２６を独立した通路を介して吸入口１５に連通させるようにしてもよい。
出口２６による吸入口１５への直結は、第３の油路２３を短くすることで、特に高速回転時には吸入口１５に充分なオイルが供給されてキャビテーションの限界が高くなる。また、この油路形状によると、吸入口１５におけるオイルの流れを妨げないような角度でオイルが吸入口１５内に供給されるので、より一層キャビテーションの限界を高めることができる。
ポンプボデー２に設けた突部２７と同形状の突部２９を設ける。
突部２７と突部２９とにより第２の油路２２からのオイルの流れＢは第１の油路１７のオイルの流れＡとのぶつかりを最小とし、この部分でのオイルの乱流を防止する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例のポンプボデーの正面図である。
【図２】本発明の一例のポンププレートの正面図である。
【図３】オイルポンプの例を示す断面図である。
【図４】従来のポンプボデーの正面図である。
【符号の説明】
１ オイルポンプ
２ ポンプボデー
５ ポンプ室
７ ポンプカバー
８ ポンププレート
１１ 出力軸
１２ ポンプドライブハブ
１５ 吸入口
１６ 吐出口
１７ 第１の油路
２２ 第２の油路
２３ 第３の油路
２４，２６ 出口
２７，２９ 突部
２８ テーパ面
Claims (4)
- ポンプ室を有するポンプボデーと、ポンプボデーと対向して配されるポンプカバーと、ポンプ室に配されかつトルクコンバータからの駆動力により回転させられるインナロータを有するポンプとを有し、ポンプ吸入口と吐出口を備えるポンプボデーがオイルパンからのオイルをポンプ吸入口に供給する第１の油路、第１のレギュレータの余剰オイルを第１の油路に戻す第２の油路、第２のレギュレータの余剰オイルをポンプ吸入口に戻す出口を備える第３の油路を有することを特徴とする自動変速機用オイルポンプ。
- 第３の油路がポンプの吸入口を外側から囲む略円弧状をなし、その出口が第１の油路側の端部に形成されている請求項１に記載の自動変速機用オイルポンプ。
- 第２の油路の出口に突部が形成され、該出口からのオイルの流れを第１の油路のオイルの流れに沿わせる請求項２に記載の自動変速機用オイルポンプ。
- ポンプボデーとポンプカバーとの合わせ面に配されかつポンプ室の開口を閉じるポンププレートとを有し、ポンプ吸入口と吐出口とを備えるポンププレートがオイルパンからのオイルをポンプ吸入口に供給する第１の油路及びポンプボデーの第２の油路の出口に設けた突部と対接する突部を有する請求項３に記載の自動変速機用オイルポンプ。
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