JP2009216046A - Oil pump structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、オイルポンプ構造に関し、特にフレッティング現象防止が得られるオイルポンプ構造に関する。 The present invention relates to an oil pump structure, and more particularly to an oil pump structure that can prevent fretting phenomenon.
例えば自動変速機に組み込まれるオイルポンプは、自動変速機の内部機構を潤滑し、油圧制御回路を作動させ、クラッチ等の内部機構を油圧駆動させる。 For example, an oil pump incorporated in an automatic transmission lubricates an internal mechanism of the automatic transmission, operates a hydraulic control circuit, and hydraulically drives an internal mechanism such as a clutch.
この種のオイルポンプの一例を、図6を参照して説明する。図6はトランスミッションケース内に収容されたオイルポンプ101の概要を示す断面図である。
An example of this type of oil pump will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a sectional view showing an outline of the
オイルポンプ101は、ハウジング102の中央部に凹設された側面103a及び周面103bを有するロータ収容部103内に、インナロータ111及びアウタロータ112を噛み合わせて配置し、カバー105と共にトランスミッションケース内を区画する隔壁100aに固定される。
The
カバー105はハウジング102に凹設されたロータ収容部103の側面103aに対向する側面103cを有すると共に、側面103cに開口する吸入ポート107及び吐出ポート108が形成される。ロータ収容部103の周面103bはアウタロータ112をインナロータ111に対して偏心状態に位置決めして回転自在に保持する。アウタロータ112はロータ収容部103の側面103aとカバー105の側面103cとの間及び周面103bによって囲まれた収容部103内でインナロータ111に噛み合って従動回転する。
The
ハウジング102及びカバー105の中央にそれぞれ形成された軸支孔104、106にニードルベアリング104a、106aを介して駆動軸110の一端側をロータ収容部103内を貫通させて回転自在に軸支する。ロータ収容部103を貫通する駆動軸110にはインナロータ111の軸孔111aが貫通すると共に半月キー113によって相対回転を拘束する。
One end side of the
ハウジング102の軸支孔104から突出する駆動軸110の他端側は一対のボールベアリング115a、115bを介してトランスミッションケースに形成された軸支部100bに回転自在に支持されると共に、スプロケット116が固設され、チェーン117を介して図示しないトルクコンバータのスリーブ等によって回転駆動される。
The other end side of the
このように構成されたオイルポンプ101は、トルクコンバータのスリーブ等の回転に伴ってチェーン117及びスプロケット116を介して駆動軸110が回転駆動されてインナロータ111が回転する。インナロータ111の回転に伴って互いに回転するインナロータ111の歯部とアウタロータ112の歯部によって形成される閉込部によって吸入ポート107からオイルが吸引され、インナロータ111の歯部とアウタロータ112の歯部との間の閉込部内に囲い込まれたオイルはインナロータ111及びアウタロータ112の回転に伴って吐出ポート108側へ運ばれ、吐出ポート108から各部に送油される。
In the
一方、吸入ポート107から吐出ポート108に至るまでのインナロータ111とアウタロータ112よって形成される閉込部内の油圧変動が大きく、かつ駆動軸110の回転駆動に伴って、駆動軸110に発生する軸方向aの移動及び振動は、駆動軸110の端部110aが対向するトランスミッションケースの隔壁100aとの当接及び駆動軸110を回転自在に支持するボールベアリング115a、115bによって規制される。しかし、円滑な駆動軸110の回転を確保するために駆動軸110の端部110aと隔壁100aとの間に微細な隙間を要し、かつベアリング115a、115bのアウタレース及びインナレースに形成された転動溝とボールとの間に微細な間隙を要求される。これらの微細な間隙に起因して駆動軸110には周期的な軸方向aの振動が発生する。駆動軸110の軸方向aの振動に伴って駆動軸110に固設されたインナロータ111及びインナロータ111に噛合するアウタロータ112が軸方向aに振動して収容部103の側面103a及び103cに繰り返し接触し、インナロータ111、アウタロータ112及びロータ収容部103の側面103a、103cにフレッティング現象が発生することが懸念される。特に軽量化のためにハウジング102及びカバー105がアルミニウム合金等によって形成されオイルポンプにあってはフレッティング現象による損傷が発生する。
On the other hand, the hydraulic pressure fluctuation in the confining portion formed by the
なお、ギヤポンプのフレッティング現象防止に関しては、特許文献1のオイルポンプ構造がある。この特許文献1のオイルポンプ装置について要部断面図を示す図7を参照して説明する。 In addition, there exists an oil pump structure of patent document 1 regarding prevention of the fretting phenomenon of a gear pump. The oil pump device of Patent Document 1 will be described with reference to FIG.
駆動機121のケーシング122とオイルポンプ125のケーシングフランジ126との嵌合及び駆動機121の駆動軸123とオイルポンプ125のポンプ軸127との嵌合によって駆動機121に結合されるオイルポンプ装置120において、駆動機121のケーシング122とオイルポンプフランジ126との嵌合面のはめあい隙間を、駆動軸123とポンプ軸127との嵌合面128のはめあい隙間より小さく形成して、駆動軸123とポンプ軸127との軸間相対接触を防止することによって該部のフレッティング現象を防止するものである。しかし、ロータとロータ収容部との接触によるフレッティング現象に対しては考慮されていない。
The
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、駆動軸の軸方向の振動を抑制して、フレッティング現象を有効的に防止できるオイルポンプ構造を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention made in view of such a point is to provide an oil pump structure capable of effectively preventing a fretting phenomenon by suppressing vibration in the axial direction of a drive shaft.
上記目的を達成する請求項1に記載のオイルポンプ構造の発明は、アウタロータとインナロータを収容する第1のケース部材と、上記アウタロータインナロータを側面からカバーする第2ケース部材と、上記インナロータを支持する駆動軸とを備えたオイルポンプにおいて、上記第2ケース部材の側面に吸入ポート及び吐出ポートが開口し、上記駆動軸は、第1ケース部材に形成された軸支孔に支持部材を介して軸支される第1軸部と、上記インナロータを支持するロータ軸部と、上記第2ケース部材に形成された軸支孔に軸支される第2軸部が形成されると共に、上記ロータ軸部の一端に上記吐出ポート側から吸入ポート側に流れるオイルの油圧が作用する受圧面が形成され、他端に上記支持部材に当接する当接部が形成されたことを特徴とする。 The invention of the oil pump structure according to claim 1, which achieves the above object, includes a first case member that accommodates the outer rotor and the inner rotor, a second case member that covers the outer rotor inner rotor from a side surface, and the inner rotor. In the oil pump including the drive shaft, the suction port and the discharge port are opened on the side surface of the second case member, and the drive shaft is inserted into a shaft support hole formed in the first case member via a support member. A first shaft portion that is pivotally supported, a rotor shaft portion that supports the inner rotor, a second shaft portion that is pivotally supported by a shaft support hole formed in the second case member, and the rotor shaft The pressure receiving surface on which the oil pressure of the oil flowing from the discharge port side to the suction port side acts is formed at one end of the portion, and the contact portion that contacts the support member is formed at the other end. To.
この発明によると、第2ケース部材の側面に沿って吐出ポートの開口部側から吸入ポートの開口部側に流れるオイルの油圧が、駆動軸の受圧面に作用し、駆動軸に形成された当接部が第1ケース部材に配置された支持部材に押圧付勢されて駆動軸の軸方向の振動が防止される。これにより駆動軸の軸方向の振動に起因するインナロータの軸方向の振動発生が抑制されてインナロータ及びアウタロータと第1ケース部材及び第2ケース部材の側面との間の繰り返し接触がなくなり、インナロータ、アウタロータ及び第1ケース部材及び第2ケース部材の側面との間に発生するフレッティング現象の発生が有効的に防止できる。 According to the present invention, the oil pressure of the oil flowing from the opening side of the discharge port along the side surface of the second case member to the opening side of the suction port acts on the pressure receiving surface of the driving shaft and is formed on the driving shaft. The contact portion is pressed and urged by the support member disposed on the first case member, so that vibration in the axial direction of the drive shaft is prevented. As a result, the occurrence of axial vibration of the inner rotor due to the axial vibration of the drive shaft is suppressed, and repeated contact between the inner rotor and the outer rotor and the side surfaces of the first case member and the second case member is eliminated, and the inner rotor and outer rotor are eliminated. In addition, it is possible to effectively prevent the fretting phenomenon that occurs between the side surfaces of the first case member and the second case member.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のオイルポンプ構造において、上記ロータ軸部にインナロータが2面嵌合で嵌合支持されたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the oil pump structure according to the first aspect, an inner rotor is fitted and supported on the rotor shaft portion by two-surface fitting.
この発明によると、駆動軸のロータ軸部とインナロータが2面嵌合して駆動軸とインナロータが強固に結合され、インナロータとアウタロータよって形成される閉込部内の油圧変動が大きいときでも安定したインナロータ及びアウタロータの回転駆動が確保され、良好なポンプ機能が維持できる。また、ロータ軸部と第2軸部との間に形成される受圧面の受圧面積が効率的に確保できる。 According to the present invention, the rotor shaft portion of the drive shaft and the inner rotor are fitted into two surfaces so that the drive shaft and the inner rotor are firmly coupled, and the inner rotor is stable even when the hydraulic pressure fluctuation in the confinement portion formed by the inner rotor and the outer rotor is large. And the rotation drive of an outer rotor is ensured and a favorable pump function can be maintained. Further, the pressure receiving area of the pressure receiving surface formed between the rotor shaft portion and the second shaft portion can be efficiently ensured.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2のオイルポンプ構造において、上記第1ケース部材の軸支孔に配置される支持部材は、アウタレースが該軸支孔に嵌合支持されたボールベアリングであり、上記当接部が該ボールベアリングのインナレースに当接することを特徴とする。
The invention according to
この発明は、第1ケース部材に配置されるベアリングをボールベアリングとすることで、駆動軸の当接部をボールベアリングのインナレースによって効率的に受け止めることができる。 According to the present invention, since the bearing disposed on the first case member is a ball bearing, the contact portion of the drive shaft can be efficiently received by the inner race of the ball bearing.
請求項4に記載の発明は、請求項3のオイルポンプ構造において、第1ケース部材の軸支持孔にクリップ係止溝が形成され、該クリップ係止溝にボールベアリングのアウタレースを係止保持するクリップが装着されたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the oil pump structure of the third aspect, a clip locking groove is formed in the shaft support hole of the first case member, and the outer race of the ball bearing is locked and held in the clip locking groove. A clip is attached.
この発明によると、ボールベアリングのアウタレースがクリップ係止溝に装着したクリップによって確実に保持され、駆動軸の当接部をボールベアリングのインナレースによって効率的に受け止めることができる。 According to this invention, the outer race of the ball bearing is securely held by the clip mounted in the clip locking groove, and the contact portion of the drive shaft can be efficiently received by the inner race of the ball bearing.
本発明によると、第2ケース部材の側面に沿って吐出ポートの開口部側から吸入ポートの開口部側に流れるオイルの油圧が、駆動軸の受圧面に作用し、駆動軸に形成された当接部が第1ケース部材に配置されたベアリングに押圧付勢されて駆動軸の軸方向の振動が防止され、駆動軸の軸方向の振動に起因するインナロータ及びアウタロータと第1ケース部材及び第2ケース部材の側面との間に発生するフレッティング現象の発生が有効的に防止できる。 According to the present invention, the hydraulic pressure of the oil flowing from the discharge port opening side to the suction port opening side along the side surface of the second case member acts on the pressure receiving surface of the drive shaft and is formed on the drive shaft. The contact portion is pressed and urged by a bearing disposed on the first case member to prevent the axial vibration of the drive shaft, and the inner rotor, the outer rotor, the first case member, and the second due to the axial vibration of the drive shaft. It is possible to effectively prevent the fretting phenomenon occurring between the side surface of the case member.
本発明に係るオイルポンプ構造の実施の形態を、自動変速機のトランスミッションケース内に配置される内接型オイルポンプを例に、図1乃至図5を参照して説明する。 An embodiment of an oil pump structure according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5 by taking an inscribed oil pump disposed in a transmission case of an automatic transmission as an example.
図1はオイルポンプの断面図、図2は図1のA部拡大図、図3は図2のI−I線断面図、図4は図2のII−II線断面図、図5は駆動軸の斜視図である。 1 is a cross-sectional view of an oil pump, FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along a line II in FIG. 2, FIG. It is a perspective view of a shaft.
オイルポンプ1は、第1ケース部材となるハウジング11の中央部に凹設された平面状の側面13及び円筒状の周面14を有するロータ収容部12内に、外周面に歯部31aが形成されたインナロータ31及び内周面に歯部33aが形成されたアウタロータ32が、互いの歯部31aと33aとを噛み合わされた状態で配置され、第2ケース部材となるカバー16と共にトランスミッションケース内を区画する隔壁61にボルト19によって固定される。これらハウジング11及びカバー16によってロータ収容部12内に配置されたインナロータ31及びアウタロータ32を軸方向aの両側から側面13と側面17によって挟み込むポンプハウジング10を構成する。
In the oil pump 1, a
カバー16は、ハウジング11に凹設されたロータ収容部12の側面13と対向する側面17を有すると共に、側面17に対向して開口部21a及び22aが開口する吸入ポート21及び吐出ポート22が形成される。
The
ロータ収容部12の周面14は、アウタロータ33をインナロータ31に対して偏心状態に位置決めしてアウタロータ33の外周面を回転自在に保持する。アウタロータ33はロータ収容部12の側面13とカバー16の側面17との間及び周面14によって囲まれたロータ収容部13内でインナロータ31に噛み合って従動回転する。
The
ハウジング11及びカバー16のそれぞれの中央に、駆動軸41をボールベアリング38及びニードルベアリング39を介在して回転自在に軸支する軸支孔15、18が形成される。ハウジング11の軸支孔15はロータ収容部12に連続形成されて後述する駆動軸41のロータ軸部44が摺動可能に嵌合する軸保持孔15aと、軸保持孔15aに段部15bを介して連続形成されてボールベアリング38のアウタレース38aが嵌合するベアリング保持孔15cとが連続形成される。ベアリング保持孔15cには、ベアリング保持孔15cに収容されたボールベアリング38のアウタレース38aに当接してボールベアリング38を保持するクリップ20が嵌合するクリップ係止溝15dが形成されている。
In the center of each of the
駆動軸41は、図2に示すと共に図5に斜視図を示すように、ニードルベアリング39を介在してカバー16の軸支孔18に回転自在に嵌合する第2軸部42と、第2軸部42に受圧面となる段面部43を介して連続形成された第2軸部42より大径のロータ軸部44と、ロータ軸部44の端部に当接面となる段部45を介してボールベアリング38のインナレース38bに嵌挿する第1軸部46とが基端41aから先端41b側に一体に連続形成される。駆動軸41のロータ軸部44は、外周面44aに平行に一対面取りされた2面部44bを有し、図3に示すようにインナロータ31の2面部32aを有する軸孔32に嵌合して駆動軸41とインナロータ31の相対回転を拘束する。ボールベアリング38から突出する駆動軸41の先端41bには、中心軸に沿ってスプライン孔47が穿設される。
As shown in FIG. 2 and a perspective view in FIG. 5, the
一方、トランスミッションケースに形成された軸支部62に一対のボールベアリング63a、63bを介して駆動軸41と同軸上に延在する入力軸51の基端部51aが回転自在に支持されている。入力軸51の先端51bに駆動軸41のスプライン孔47に嵌合するスプライン歯52が形成され、入力軸51の先端51bと駆動軸41の先端41bが互いに軸方向の相対移動が許容され、かつ動力伝達可能にスプライン嵌合する。更に、入力軸51は、その基端部51aにスプロケット53が固設され、チェーン54を介して図示しないトルクコンバータのスリーブ等によって回転駆動される。
On the other hand, a
このように構成されたオイルポンプ1は、トルクコンバータのスリーブ等の回転に伴ってチェーン54及びスプロケット53を介して入力軸51が回転駆動される。入力軸51の回転によって入力軸51とスプライン嵌合する駆動軸41が回転し、回転するインナロータ31の歯部31aに歯部33aが噛み合うアウタロータ33が回転する。
In the oil pump 1 configured as described above, the
互いに回転するインナロータ31の歯部31aとアウタロータ33の歯部33aによって形成される閉込部34によって吸入ポート21の開口部21aからオイルが閉込部34内に吸入され、インナロータ31の歯部31aとアウタロータ33の歯部33aとの間の閉込部34内に囲み込まれたオイルはインナロータ31及びアウタロータ33の回転に伴い吐出ポート22の開口部22aへ運ばれ、吐出ポート22から各部に送り出される。
Oil is sucked into the confining
一方、インナロータ31の側面31b及びアウタロータ33の側面33bとカバー16の側面17との間にはインナロータ31及びアウタロータ33の円滑な回転を確保するため微小な隙間が形成され、吐出ポート22と吸入ポート21の圧力差に伴って図4に矢印Fで示すようにカバー16の側面17に沿って吐出ポート22の開口部22a側から吸入ポート21に開口部21aに駆動軸41に沿うオイルの流れが発生する。
On the other hand, a minute gap is formed between the
このカバー16の側面17に沿ってインナロータ31及びアウタロータ33の側面31b、33bとカバー16の側面17との隙間を流れるオイルの油圧Pが、受圧面となる駆動軸41の段面部43に作用し、駆動軸41を入力軸51側に押動して当接部となる段部45がクリップ20によってアウタレース38aが保持されて軸方向aの移動が規制されたボールベアリング38のインナレース38bに押圧付勢されて駆動軸41の軸方向aの振動が防止される。
The oil pressure P of oil flowing along the
この段部45がボールベアリング38のインナレース38bに押圧付勢された駆動軸41は軸方向aの振動が防止され、駆動軸41の振動に起因するインナロータ31の軸方向の振動の発生が抑制されてインナロータ31及びアウタロータ33とロータ収容部12の側面13、17との間の繰り返し接触がなくなり、インナロータ31、アウタロータ33及びロータ収容部12の側面13、17との間に発生するフレッティング現象の発生が有効的に防止できる。
The
また、駆動軸41のロータ軸部44とインナロータ31の軸孔32が2面嵌合して駆動軸41とインナロータ31が強固に支持され、インナロータ31とアウタロータ33よって形成される閉込部34内の油圧が変動が大きいときでも安定したインナロータ31及びアウタロータ33の回転駆動が確保され、良好なポンプ機能が維持できる。また、ロータ軸部44と第2軸部42との間に形成される受圧面となる断面部43の面積が確保でき、オイルの受圧面積が効率的に確保できる。
Further, the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば上記実施の形態ではロータ軸部44とインナロータ31の軸孔32とを、互いに係合する2面部32a、44bを備えた2面嵌合により嵌合したが、第2軸部42より大径のスプライン軸によりロータ軸部44を形成し、ロータ軸部44とインナロータ31の軸孔32をスプライン孔による形成し互いにスプライン嵌合することもできる。この場合第2軸部42とスプライン軸によって形成されロータ軸部44との間の段差部43が受圧面となる。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of invention. For example, in the above-described embodiment, the
1 オイルポンプ
10 ポンプハウジング
11 ハウジング(第1ケース部材)
12 ロータ収容部
13 側面
14 周面
15 軸支孔
15c ベアリング保持孔
15d クリップ係止溝
16 カバー(第2ケース部材)
17 側面
18 軸支孔
20 クリップ
21 吸入ポート
21a 開口部
22 吐出ポート
22a 開口部
31 インナロータ
31a 歯部
32 軸孔
33 アウタロータ
33a 歯部
34 閉込部
38 ボールベアリング
38a アウタレース
38b インナレース
39 ニードルベアリング
41 駆動軸
42 第2軸部
43 段差部(受圧面)
44 ロータ軸部
45 段部(当接部)
46 第1軸部
1
12
17
44
46 1st shaft
Claims (4)
上記第2ケース部材の側面に吸入ポート及び吐出ポートが開口し、
上記駆動軸は、第1ケース部材に形成された軸支孔に支持部材を介して軸支される第1軸部と、上記インナロータを支持するロータ軸部と、上記第2ケース部材に形成された軸支孔に軸支される第2軸部が形成されると共に、上記ロータ軸部の一端に上記吐出ポート側から吸入ポート側に流れるオイルの油圧が作用する受圧面が形成され、他端に上記支持部材に当接する当接部が形成されたことを特徴とするオイルポンプ構造。 In an oil pump comprising: a first case member that accommodates an outer rotor and an inner rotor; a second case member that covers the outer rotor and the inner rotor from a side surface; and a drive shaft that supports the inner rotor.
A suction port and a discharge port are opened on a side surface of the second case member;
The drive shaft is formed in a first shaft portion that is supported via a support member in a shaft support hole formed in the first case member, a rotor shaft portion that supports the inner rotor, and the second case member. A second shaft portion that is pivotally supported by the shaft support hole is formed, and a pressure receiving surface is formed at one end of the rotor shaft portion to which oil pressure of oil flowing from the discharge port side to the suction port side acts. An oil pump structure in which an abutting portion that abuts on the support member is formed.
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