JP2017206965A - Pump device - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書において開示する本開示の発明は、ポンプ装置に関する。 The invention of the present disclosure disclosed in the present specification relates to a pump device.
従来、この種のポンプ装置としては、内周面にカム面を有するカムリングと、放射状にベーン収容溝が複数形成されたロータと、各ベーン収容溝に挿入されロータの回転に伴って径方向外側へ移動して先端部がカム面に摺動するベーンと、カムリングのカム面とロータの外周面とベーンとサイドプレートとにより画成されるポンプ室と、ロータの回転に伴ってポンプ室の容積が拡大する吸入区間においてポンプ室と連通する吸入ポートと、ロータの回転に伴ってポンプ室の容積が縮小する吐出区間においてポンプ室と連通する吐出ポートと、ベーンの背圧側のベーン収容溝に画成される背圧室とを有するベーンポンプにおいて、吐出ポートから吐出された油圧(ライン圧)を絞りを介して入力し、減圧してから背圧室へ供給する減圧弁を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。減圧弁は、ライン圧を受圧する受圧面が形成されたバルブスプールと、受圧面の受圧の方向とは逆方向にバルブスプールを付勢するリターンスプリングとを有するスプリング式の減圧弁として構成されており、ロータの回転数が低く受圧面に作用する油圧がスプリングの付勢力よりも低いときには、スプリングの付勢力によりバルブスプールが開弁する方向へ移動し、ロータの回転数が高く受圧面に作用する油圧がスプリングの付勢力に打ち勝つときには、バルブスプールが閉弁する方向へ移動する。これにより、遠心力のみでベーンをカム面に押し付ける力が作用するロータ高回転時には、減圧弁が閉弁して背圧室へ供給する油圧を遮断することができ、ベーンとカム面との摺動抵抗を低下させて燃費の向上を図ることができる、とされている。 Conventionally, this type of pump device includes a cam ring having a cam surface on the inner peripheral surface, a rotor having a plurality of radial vane receiving grooves, and a radially outer side inserted into each vane receiving groove as the rotor rotates. A pump chamber defined by the vane whose tip moves to the cam surface, the cam surface of the cam ring, the outer peripheral surface of the rotor, the vane and the side plate, and the volume of the pump chamber as the rotor rotates. The suction port communicates with the pump chamber in the suction section where the pressure increases, the discharge port communicates with the pump chamber in the discharge section where the volume of the pump chamber decreases as the rotor rotates, and the vane receiving groove on the back pressure side of the vane. In a vane pump having a back pressure chamber formed, a pressure reducing valve that inputs hydraulic pressure (line pressure) discharged from a discharge port through a throttle, reduces the pressure, and then supplies the pressure to the back pressure chamber is provided. It has been proposed (e.g., see Patent Document 1). The pressure reducing valve is configured as a spring-type pressure reducing valve having a valve spool having a pressure receiving surface for receiving line pressure and a return spring for biasing the valve spool in a direction opposite to the pressure receiving direction of the pressure receiving surface. When the rotor pressure is low and the hydraulic pressure acting on the pressure receiving surface is lower than the spring biasing force, the spring biasing force moves the valve spool in the valve opening direction, and the rotor speed is high and acts on the pressure receiving surface. When the hydraulic pressure to overcome the urging force of the spring, the valve spool moves in the closing direction. As a result, the hydraulic pressure supplied to the back pressure chamber can be shut off and the hydraulic pressure supplied to the back pressure chamber can be shut off at the time of high rotation of the rotor where the force that presses the vane against the cam surface only by centrifugal force is applied. It is said that fuel resistance can be improved by reducing dynamic resistance.
また、ポンプ装置として、吐出区間の背圧室と連通する吐出側背圧ポートと、吸入区間の背圧室と連通する吸入側背圧ポート(吸込側背圧ポート)とを有するものも提案されている(例えば、特許文献2参照)。吐出側背圧ポートは、吐出区間の全域に亘って形成され、吸入側背圧ポートは、吐出側背圧ポートと細溝を介して連通し吸入区間の前半領域に形成される低圧ポートと、吸入区間の後半領域に形成される高圧ポートとに分割されている。吐出ポートから吐出された作動油は、まず、高圧ポートへ導かれ、更に細溝を介して吐出側背圧ポートへ導かれる。高圧ポートおよび吐出側背圧ポートに導かれた作動油は、それぞれ吸入区間の終了直前の背圧室および吐出区間の背圧室へ導かれ、ベーンをカム面に向けて押圧する。一方、低圧ポートには、吸入ポートに接続される吸入通路の作動油が導かれ、低圧ポートに導かれた作動油は、吸入区間の背圧室へと導かれる。 A pump device having a discharge side back pressure port communicating with the back pressure chamber of the discharge section and a suction side back pressure port (suction side back pressure port) communicating with the back pressure chamber of the suction section is also proposed. (For example, refer to Patent Document 2). The discharge-side back pressure port is formed over the entire discharge section, the suction-side back pressure port communicates with the discharge-side back pressure port through the narrow groove, and the low-pressure port formed in the first half area of the suction section; It is divided into a high-pressure port formed in the second half region of the suction section. The hydraulic oil discharged from the discharge port is first guided to the high pressure port and further guided to the discharge side back pressure port via the narrow groove. The hydraulic fluid guided to the high pressure port and the discharge side back pressure port is guided to the back pressure chamber immediately before the end of the suction section and the back pressure chamber of the discharge section, respectively, and presses the vane toward the cam surface. On the other hand, the hydraulic oil in the suction passage connected to the suction port is guided to the low pressure port, and the hydraulic oil guided to the low pressure port is guided to the back pressure chamber in the suction section.
しかしながら、前者のポンプ装置では、吸入区間および吐出区間の何れにおいても一律に背圧室への作動油の給排が行なわれるため、吸入区間においてはベーンの押し付け力が過剰となって摺動抵抗が増大し、吐出区間においてはベーンの押し付け力が不足して吐出能力が低下する場合が生じる。また、後者のポンプ装置では、吸入通路が吸入区間の背圧室と連通するため、吸入区間の背圧室には背圧が作用せず、ロータ低回転時に吸入区間においてベーンの押し付け力が不足し、吐出能力が低下する場合が生じる。 However, in the former pump device, since the hydraulic oil is uniformly supplied to and discharged from the back pressure chamber in both the suction section and the discharge section, the vane pressing force is excessive in the suction section and the sliding resistance is increased. In the discharge section, the vane pressing force may be insufficient and the discharge capacity may be reduced. In the latter pump device, since the suction passage communicates with the back pressure chamber in the suction section, no back pressure acts on the back pressure chamber in the suction section, and the vane pressing force is insufficient in the suction section when the rotor rotates at a low speed. However, the discharge capacity may be reduced.
本開示のポンプ装置は、吸入区間および吐出区間のそれぞれにおいて、背圧室に供給する流体圧を適切に調整して、吐出性能の低下を抑制すると共にフリクションロスを低減することを主目的とする。 The main purpose of the pump device of the present disclosure is to appropriately adjust the fluid pressure supplied to the back pressure chamber in each of the suction section and the discharge section to suppress a decrease in discharge performance and reduce friction loss. .
本開示のポンプ装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The pump device of the present disclosure employs the following means in order to achieve the above-described main object.
本開示のポンプ装置は、
スリットが放射状に複数形成されたロータと、前記スリットの各々に移動可能に収容されたベーンと、前記ロータを囲むように配置され前記ベーンの先端部が摺動可能なカム面を含むカムリングと、前記ロータと前記ベーンと前記カムリングとにより画成され前記ロータの回転によって容積が変化するポンプ室と、前記ロータの回転に伴って容積が拡大する吸入区間において前記ポンプ室と連通する吸入ポート、前記ロータの回転に伴って容積が縮小する吐出区間において前記ポンプ室と連通する吐出ポートと、前記スリットにおける前記ベーンの基端部側により画成される背圧室と、を含むベーンポンプを有するポンプ装置であって、
前記吐出ポートから吐出された第1流体圧である作動流体を入力し、該作動流体を前記第1流体圧よりも小さい圧力である第2流体圧に減圧して出力する減圧弁と、
吸入区間において前記背圧室と連通し、前記減圧弁より出力された前記第2流体圧の作動流体が供給される吸入側背圧ポートと、
吐出区間において前記背圧室と連通し、前記吐出ポートから吐出された前記第1流体圧の作動流体が供給される吐出側背圧ポートと、
を備えることを要旨とする。
The pump device of the present disclosure includes:
A rotor having a plurality of radially formed slits, a vane movably accommodated in each of the slits, and a cam ring including a cam surface that is disposed so as to surround the rotor and on which a tip of the vane can slide. A pump chamber defined by the rotor, the vane, and the cam ring, the volume of which changes as the rotor rotates, and a suction port that communicates with the pump chamber in a suction section whose volume increases as the rotor rotates, A pump device having a vane pump including a discharge port communicating with the pump chamber in a discharge section whose volume is reduced as the rotor rotates, and a back pressure chamber defined by a base end side of the vane in the slit. Because
A pressure reducing valve that inputs a working fluid that is a first fluid pressure discharged from the discharge port, and outputs the working fluid by reducing the pressure to a second fluid pressure that is a pressure lower than the first fluid pressure;
A suction-side back pressure port that communicates with the back pressure chamber in a suction section and that is supplied with the working fluid of the second fluid pressure output from the pressure reducing valve;
A discharge-side back pressure port that communicates with the back pressure chamber in a discharge section and is supplied with the working fluid of the first fluid pressure discharged from the discharge port;
It is a summary to provide.
この本開示のポンプ装置では、ロータとベーンとカムリングとポンプ室と背圧室とを有するベーンポンプに、吸入区間においてポンプ室と連通する吸入ポートと、吐出区間においてポンプ室と連通する吐出ポートと、吸入区間において背圧室と連通する吸入側背圧ポートと、吐出区間において背圧室と連通する吐出側背圧ポートとを設ける。更に、吐出ポートから吐出された第1流体圧である作動流体を入力し、当該作動流体を第1流体圧よりも小さい圧力である第2流体圧に減圧して出力する減圧弁を設け、減圧弁より出力された第2流体圧の作動流体を吸入側背圧ポートに供給し、吐出ポートから吐出された第1流体圧の作動流体を吐出側背圧ポートに供給するように構成する。これにより、吐出区間の背圧室に対して高圧(第1流体圧)を供給することにより、ベーンに働く遠心力が小さくなるロータ低回転時に、吐出区間においてベーンにカム面への十分な押し付け力を作用させて、吐出性能が低下するのを抑制することができる。また、吸入区間の背圧室に対して減圧弁から安定した低圧(第2流体圧)を供給することができるため、ベーンのカム面への押し付け力が過剰となるのを抑制し、フリクションロスを低減することができる。これらの結果、吸入区間および吐出区間のそれぞれにおいて、背圧室に供給する流体圧を適切に調整して、吐出性能の低下を抑制すると共にフリクションロスを低減することができる。 In the pump device of the present disclosure, a vane pump having a rotor, a vane, a cam ring, a pump chamber, and a back pressure chamber, a suction port communicating with the pump chamber in the suction section, a discharge port communicating with the pump chamber in the discharge section, A suction side back pressure port communicating with the back pressure chamber in the suction section and a discharge side back pressure port communicating with the back pressure chamber in the discharge section are provided. In addition, a pressure reducing valve is provided for inputting the working fluid that is the first fluid pressure discharged from the discharge port, reducing the working fluid to a second fluid pressure that is lower than the first fluid pressure, and outputting the reduced pressure. The working fluid with the second fluid pressure output from the valve is supplied to the suction side back pressure port, and the working fluid with the first fluid pressure discharged from the discharge port is supplied to the discharge side back pressure port. As a result, by supplying a high pressure (first fluid pressure) to the back pressure chamber in the discharge section, the centrifugal force acting on the vane is reduced, and at the time of low rotation of the rotor, the vane is sufficiently pressed against the cam surface in the discharge section. It is possible to suppress the discharge performance from being lowered by applying a force. In addition, since a stable low pressure (second fluid pressure) can be supplied from the pressure reducing valve to the back pressure chamber in the suction section, it is possible to suppress excessive pressing force of the vane against the cam surface, and to reduce friction loss. Can be reduced. As a result, in each of the suction section and the discharge section, the fluid pressure supplied to the back pressure chamber can be appropriately adjusted to suppress a decrease in discharge performance and reduce a friction loss.
次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。 Next, embodiments for carrying out the invention of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
図1は、本開示の実施形態に係るポンプ装置を含む油圧制御装置10の構成の概略を示す構成図であり、図2は、オイルポンプ20の構成の概略を示す構成図である。油圧制御装置10は、例えば、エンジンからの動力を駆動輪に伝達する動力伝達装置に含まれるロックアップクラッチ付きのトルクコンバータや自動変速機の作動に必要な油圧を制御するものであり、トルクコンバータのロックアップクラッチに対して係合(ロックアップ)と解放(ロックアップ解除)とを行なうよう作動油を給排可能に構成されると共に、自動変速機の変速段を切り替えるための複数の係合要素(クラッチやブレーキ)に対して作動油を給排可能に構成される。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a
油圧制御装置10は、図1に示すように、エンジンからの動力を用いてオイルパン11から吸入用油路L1を介して作動油を吸引してライン圧用油路L2に吐出するオイルポンプ20と、オイルポンプ20からライン圧用油路L2に吐出された作動油の圧力を調整してライン圧PLを生成するプライマリレギュレータバルブ12と、プライマリレギュレータバルブ12からセカンダリ圧用油路L3へドレンされたドレン圧を調圧してセカンダリ圧Psecを生成するセカンダリレギュレータバルブ13と、ライン圧PLを減圧して略一定のモジュレータ圧Pmodをモジュレータ圧用油路L4に供給するモジュレータバルブ30と、モジュレータ圧Pmodを調圧してプライマリレギュレータバルブ12およびセカンダリレギュレータバルブ13を駆動するための制御圧Psltを生成するリニアソレノイドSLTと、セカンダリ圧用油路L3のセカンダリ圧Psecからロックアップクラッチを係合するための制御圧Pluclを生成するロックアップコントロールバルブ14と、トルクコンバータT/Cに対して給排する作動油の経路を切り替えるロックアップリレーバルブ15と、モジュレータ圧Pmodを調圧してロックアップコントロールバルブ14およびロックアップリレーバルブ15を駆動するための制御圧Psluを生成するリニアソレノイドSLUと、を備える。また、油圧制御装置10は、図示しないが、ライン圧PLを元圧として自動変速機が備えるクラッチ等の油圧サーボに作動油を給排するためのリニアソレノイドや、モジュレータ圧Pmodを元圧として他のリレーバルブを作動させるためのオンオフソレノイド等も備えている。
As shown in FIG. 1, the
オイルポンプ20は、平衡形ベーンポンプとして構成されており、図2に示すように、複数(10個)のスリット21aが径方向に且つ放射状に形成されたロータ21と、各スリット21aに対して径方向に往復動自在に挿入されたベーン22と、ロータ21を囲むように配置され内周面にベーン22の先端部が摺動可能なカム面23aが形成されたカムリング23と、ロータ21およびカムリング23の側部に配置されロータ21とベーン22とカムリング23と共に複数のポンプ室RPを画成するサイドプレート(図示せず)とを有する。
The
また、オイルポンプ20は、ロータ21の回転(図中、反時計回り)によりベーン22がロータ21からカム面23aへ向かって突出してポンプ室RPの容積が拡大する第1および第2吸入区間においてそれぞれポンプ室RPと連通する第1および第2吸入ポート24a,24bと、ロータ21の回転によりベーン22がカム面23aからロータ21内に押し込まれてポンプ室RPの容積が縮小する第1および第2吐出区間においてそれぞれポンプ室RPと連通する第1および第2吐出ポート25a,25bとを有する。なお、第1吸入区間と第1吐出区間との間および第2吸入区間と第2吐出区間との間には、それぞれ第1吸入ポート24aおよび第2吸入ポート24bと、第1吐出ポート25aおよび第2吐出ポート25bの何れにも連通しない第1閉じ込み区間および第2閉じ込み区間を有する。本実施形態では、第1および第2吸入ポート24a,24bには、吸入用油路L1に接続されており、第1および第2吐出ポート25a,25bには、ライン圧用油路L2に接続されている。したがって、オイルポンプ20は、吸入用油路L1から第1および第2吸入ポート24a,24bを介して作動油を吸入し、第1および第2吐出ポート25a,25bを介してライン圧用油路L2に吐出するように構成されている。なお、オイルポンプ20としては、第1吐出ポート25aと第2吐出ポート25bとでそれぞれ異なる大きさの油圧を吐出可能に構成し、高圧を吐出する吐出ポートにライン圧用油路L2を接続し、低圧を吐出する吐出ポートにセカンダリ圧用油路L3を接続するものとしてもよい。
Further, the
更に、オイルポンプ20は、スリット21aにおけるベーン22の基端部側の空間により画成される背圧室RBを有する。オイルポンプ20は、第1吸入区間にある背圧室RBと連通するように形成される第1吸入側背圧ポート26aと、第1閉じ込み区間および第1吐出区間にある背圧室RBと連通するように形成される第1吐出側背圧ポート27aと、第2吸入区間にある背圧室RBと連通するように形成される第2吸入側背圧ポート26bと、第2閉じ込み区間および第2吐出区間にある背圧室RBと連通するように形成される第2吐出側背圧ポート27bとを有する。本実施形態では、第1および第2吸入側背圧ポート26a,26bと第1および第2吐出側背圧ポート27a,27bは、サイドプレートに形成されており、第1吸入側背圧ポート26aは、第1吸入区間のほぼ全域をカバーするようにロータ21の回転軸を中心とした円弧状に形成され、第1吐出側背圧ポート27aは、第1吐出区間のほぼ全域に加えて第1閉じ込み区間もカバーするようにロータ21の回転軸を中心とした円弧状に形成され、第2吸入側背圧ポート26bは、第2吸入区間のほぼ全域をカバーするようにロータ21の回転軸を中心とした円弧状に形成され、第2吐出側背圧ポート27bは、第2吐出区間のほぼ全域に加えて第2閉じ込み区間もカバーするようにロータ21の回転軸を中心とした円弧状に形成される。第1および第2吸入側背圧ポート26a,26bには、モジュレータ圧用油路L4が接続されており、第1および第2吐出側背圧ポート27a,27bには、ライン圧用油路L2が接続されている。したがって、第1および第2吸入区間においては背圧室RBに供給されるモジュレータ圧Pmodによってカム面23aに対するベーン22の押し付け力が補助され、第1および第2閉じ込み区間と第1および第2吐出区間とにおいては背圧室RBに供給されるライン圧PLによってカム面23aに対するベーン22の押し付け力が補助される。
Further, the
プライマリレギュレータバルブ12は、リニアソレノイドSLTからの制御圧Psltとスプリングの付勢力とフィードバック圧とによりライン圧PLを調圧する調圧バルブである。リニアソレノイドSLTは、アクセル開度に応じてモジュレータ圧Pmodを調圧して制御圧Psltを生成し、生成した制御圧Psltをプライマリレギュレータバルブ12に出力する。図3は、ライン圧PLとエンジン回転速度Neとの関係を示す説明図である。上述したように、オイルポンプ20はエンジンの動力により駆動されて第1および第2吐出ポート25a,25bからライン圧用油路L2へ作動油を圧送するよう構成される。このため、ライン圧PLは、図示するように、エンジン回転速度Neが上昇するにつれて上昇し、リニアソレノイドSLTからの制御圧Psltに基づきプライマリレギュレータバルブ12によって所定圧PL*に保持される。また、リニアソレノイドSLTからの制御圧Psltは、セカンダリレギュレータバルブ13にも出力される。セカンダリレギュレータバルブ13は、制御圧Psltとプライマリレギュレータバルブ12からドレンされたドレン圧とフィードバック圧とによりセカンダリ圧Psecを調圧する調圧バルブとして構成されている。
The
モジュレータバルブ30は、スプリングの付勢力とフィードバック圧とによりライン圧PLを略一定の油圧に減圧する減圧バルブであり、各種ポートが形成されたスリーブ32と、対応するポート間の連通と遮断とを行なうスプール34と、スプール34を一方向に付勢するスプリング36とを備える。スリーブ32には、各種ポートとして、ライン圧用油路L2が接続される入力ポート32aと、モジュレータ圧用油路L4が接続される出力ポート32bと、モジュレータ圧Pmodをフィードバック圧として入力しスプール34の受圧面に対してスプリング36の付勢力に対抗する力を作用させるフィードバックポート32cとを有する。モジュレータバルブ30は、フィードバック圧がスプリング36の付勢力に打ち勝つ油圧である設定圧Pset未満のときには、入力ポート32aと出力ポート32bとを連通(開弁)し、フィードバック圧が設定圧Pset以上のときには、入力ポート32aと出力ポート32bとの連通を遮断(閉弁)する。図4は、モジュレータ圧Pmodとエンジン回転速度Neとの関係を示す説明図である。図示するように、モジュレータ圧Pmodは、フィードバック圧が設定圧Psetに達するまでは、ライン圧PLの上昇に伴って上昇し、フィードバック圧が設定圧Psetに達すると、略一定圧に保持される。
The
図5は、閉じ込み区間および吐出区間におけるベーン押し付け力とエンジン回転速度Neとの関係を示す説明図である。吐出側背圧ポート(第1吐出側背圧ポート27a、第2吐出側背圧ポート27b)はライン圧用油路L2に接続されており、閉じ込み区間(第1閉じ込み区間,第2閉じ込み区間)および吐出区間(第1吐出区間,第2吐出区間)において、ベーン22には、ロータ21の回転に応じた遠心力による押し付け力と、ライン圧PLに基づく背圧による押し付け力とが作用する。このため、図5に示すように、閉じ込み区間および吐出区間において、ベーン22をカム面23aに密着させるのに必要な押し付け力(必要押し付け力)は、エンジン回転速度Neが低いときには、主にライン圧PLに基づく背圧によって賄われ、エンジン回転速度Neが高くなると、ライン圧PLに基づく背圧と遠心力とによって賄われることになる。これにより、吐出区間とその直前の閉じ込み区間において、ベーン22を十分な押し付け力によりカム面23aに密着させて、ポンプの吐出性能を発揮させることができる。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the vane pressing force and the engine rotational speed Ne in the closed section and the discharge section. The discharge side back pressure ports (the first discharge side back
図6は、吸入区間におけるベーン押し付け力とエンジン回転速度Neとの関係を示す説明図である。吸入側背圧ポート(第1吸入側背圧ポート26a、第2吸入側背圧ポート26b)はモジュレータ圧用油路L4に接続されており、吸入区間(第1吸入区間,第2吸入区間)において、ベーン22には、ロータ21の回転に応じた遠心力による押し付け力と、モジュレータ圧Pmodに基づく背圧による押し付け力とが作用する。このため、図6に示すように、吸入区間において、ベーン22をカム面23aに密着させるのに必要な押し付け力(必要押し付け力)は、エンジン回転速度Neが低いときには、主にモジュレータ圧Pmodに基づく背圧によって賄われ、エンジン回転速度Neが高くなると、モジュレータ圧Pmodに基づく背圧と遠心力とによって賄われることになる。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the vane pressing force and the engine rotational speed Ne in the intake section. The suction side back pressure ports (first suction side back
ここで、吸入区間(第1吸入区間,第2吸入区間)においては、閉じ込み区間(第1閉じ込み区間,第2閉じ込み区間)および吐出区間(第1吐出区間,第2吐出区間)に比して、ポンプ室RPの圧力が低いため、吐出区間や閉じ込み区間と同様に、背圧室RBにライン圧PLを供給するものとすると、必要押し付け力を超える過大な押し付け力がベーン22に作用し、ベーン22の摺動抵抗が増大してポンプの駆動効率が低下する(図6中、点線参照)。本実施形態では、モジュレータバルブ30でライン圧PLを減圧したモジュレータ圧Pmodを吸入区間の背圧室RBへ供給することで、ベーン22に作用する押し付け力を必要押し付け力に近づけることができ、ポンプの駆動効率をより向上させることができる(図6中、実線参照)。モジュレータ圧Pmodを生成するモジュレータバルブ30は、フィードバック圧が設定圧Pset未満のときに開弁し、フィードバック圧が設定圧Pset以上のときに閉弁するよう構成されている。このため、エンジン回転速度Neが低く、エンジンの動力により駆動されるオイルポンプ20からの吐出圧が低いときには、ライン圧用油路L2とモジュレータ圧用油路L4とが連通し、吸入区間のベーン22にはそのときのライン圧PLと同等の圧力が背圧として作用する。これにより、ベーン22に働く遠心力が小さいロータ低回転時において、吸入区間のベーン22に適度な押し付け力を作用させることができ、ポンプの吐出性能が低下するのを抑制することができる。
Here, in the suction section (first suction section, second suction section), it is divided into a closed section (first closed section, second closed section) and a discharge section (first discharge section, second discharge section). On the other hand, since the pressure in the pump chamber RP is low, if the line pressure PL is supplied to the back pressure chamber RB as in the discharge section and the closed section, an excessive pressing force exceeding the required pressing force is applied to the
以上説明した本開示のポンプ装置によれば、ベーンポンプとしてのオイルポンプ20に、閉じ込み区間(第1閉じ込み区間,第2閉じ込み区間)および吐出区間(第1吐出区間,第2吐出区間)にある背圧室RBと連通する吐出側背圧ポート(第1吐出側背圧ポート27a,27b)を、ライン圧用油路L2に接続し、吸入区間(第1吸入区間,第2吸入区間)にある背圧室RBと連通する吸入側背圧ポート(第1吐出側背圧ポート26a,26b)を、モジュレータ圧用油路L4に接続する。すなわち、吐出区間および閉じ込み区間にある背圧室RBには吐出ポート25a,25bから吐出された油圧を供給し、吸入区間にある背圧室RBには吐出ポート25a,25bから吐出された油圧をモジュレータバルブ30で減圧してから供給するのである。これにより、吐出区間にある背圧室RBに対して高圧のライン圧PLが供給されるため、ベーン22に働く遠心力が小さくなるロータ21の低回転時に、吐出区間のベーン22にカム面23aへの十分な押し付け力を作用させて、吐出性能が低下するのを抑制することができる。また、吸入区間にある背圧室RBに対してモジュレータバルブ30から安定した低圧が供給されるため、ベーン22のカム面23aへの押し付け力が過剰となるのを抑制し、フリクションロスを低減することができる。
According to the pump device of the present disclosure described above, the
また、本開示のポンプ装置によれば、吸入区間においてベーン22に背圧を作用させるための減圧弁として、フィードバック圧が設定圧Pset未満のときには開弁し、フィードバック圧が設定圧Pset以上のときには閉弁するよう構成されるモジュレータバルブ30を用いる。これにより、ベーン22に働く遠心力が小さいロータ低回転時において、吸入区間のベーン22に適度な押し付け力を作用させることができ、ポンプの吐出性能が低下するのを抑制することができる。
Further, according to the pump device of the present disclosure, as a pressure reducing valve for applying a back pressure to the
さらに、本開示のポンプ装置によれば、吸入区間においてベーン22に背圧を作用させるための減圧弁を、プライマリレギュレータバルブ12やセカンダリレギュレータバルブ13を作動させるためのモジュレータバルブ30と共用するから、吸入区間においてベーン22に背圧を作用させるためだけに専用の減圧弁を設ける必要がなく、装置が大型化するのを防止することができる。
Further, according to the pump device of the present disclosure, the pressure reducing valve for applying the back pressure to the
本実施形態では、吸入区間(第1吸入区間,第2吸入区間)において背圧室RBに作動油を供給するための減圧弁を、プライマリレギュレータバルブ12やセカンダリレギュレータバルブ13を作動させる制御圧Psltの元圧であるモジュレータ圧Pmodを生成するためのモジュレータバルブ30と共用するものとしたが、専用の減圧弁を用いるものとしてもよい。
In the present embodiment, the pressure reducing valve for supplying hydraulic oil to the back pressure chamber RB in the suction section (first suction section, second suction section) is used as the control pressure Pslt for operating the
本実施形態では、オイルポンプ20を、平衡形のベーンポンプとして構成するものとしたが、これに限定されるものではなく、非平衡形のベーンポンプとして構成するものとしてもよい。
In the present embodiment, the
以上説明したように、本開示のポンプ装置は、スリット(21a)が放射状に複数形成されたロータ(21)と、前記スリット(21a)の各々に摺動可能に収容されたベーン(22)と、前記ロータ(21)を囲むように配置され前記ベーン(22)の先端部が摺動可能なカム面(23a)を含むカムリング(23)と、前記ロータ(21)と前記ベーン(22)と前記カムリング(23)とにより画成され前記ロータ(21)の回転によって容積が変化するポンプ室(RP)と、前記ロータ(21)の回転に伴って容積が拡大する吸入区間において前記ポンプ室(RP)と連通する吸入ポート(24a,24b)、前記ロータ(21)の回転に伴って容積が縮小する吐出区間において前記ポンプ室(RP)と連通する吐出ポート(25a,25b)と、前記ベーン(22)の基端部側のスリット(21a)に形成された背圧室(RB)と、を含むベーンポンプ(20)を有するポンプ装置であって、前記吐出ポート(25a,25b)から吐出された第1流体圧である作動流体を入力し、該作動流体を前記第1流体圧よりも小さい圧力である第2流体圧に減圧して出力する減圧弁(30)と、吸入区間において前記背圧室(RB)と連通し、前記減圧弁(30)より出力された前記第2流体圧の作動流体が供給される吸入側背圧ポート(26a,26b)と、吐出区間において前記背圧室(RB)と連通し、前記吐出ポート(25a,25b)から吐出された前記第1流体圧の作動流体が供給される吐出側背圧ポート(27a,27b)と、を備えることを要旨とするものである。
As described above, the pump device of the present disclosure includes the rotor (21) in which a plurality of slits (21a) are radially formed, and the vane (22) slidably accommodated in each of the slits (21a). A cam ring (23) disposed around the rotor (21) and including a cam surface (23a) on which a tip of the vane (22) is slidable; the rotor (21) and the vane (22); The pump chamber (RP) defined by the cam ring (23) and having a volume that changes as the rotor (21) rotates, and the pump chamber (RP) in a suction section in which the volume increases as the rotor (21) rotates. RP) and a discharge port (25a) communicating with the pump chamber (RP) in a discharge section in which the volume decreases as the rotor (21) rotates. 25b) and a back pressure chamber (RB) formed in the slit (21a) on the base end side of the vane (22), the pump device having a vane pump (20), the discharge port (
この本開示のポンプ装置では、ロータ(21)とベーン(22)とカムリング(23)とポンプ室(RP)と背圧室(RB)とを有するベーンポンプ(20)に、吸入区間においてポンプ室(RP)と連通する吸入ポート(24a,24b)と、吐出区間においてポンプ室(RP)と連通する吐出ポート(25a,25b)と、吸入区間において背圧室(RB)と連通する吸入側背圧ポート(26a,26b)と、吐出区間において背圧室(RB)と連通する吐出側背圧ポート(27a,27b)とを設ける。更に、吐出ポート(25a,25b)から吐出された第1流体圧である作動流体を入力し、当該作動流体を第1流体圧よりも小さい圧力である第2流体圧に減圧して出力する減圧弁(30)を設け、減圧弁により出力された第2流体圧の作動流体を吸入側背圧ポート(26a,26b)に供給し、吐出ポート(25a,25b)から吐出された第1流体圧の作動流体を吐出側背圧ポート(27a,27b)に供給するように構成する。これにより、吐出区間の背圧室(RB)に対して高圧(第1流体圧)を供給することにより、ベーン(22)に働く遠心力が小さくなるロータ低回転時に、吐出区間においてベーン(22)にカム面(23a)への十分な押し付け力を作用させて、吐出性能が低下するのを抑制することができる。また、吸入区間の背圧室(RB)に対しては減圧弁(30)から安定した低圧(第2流体圧)を供給することができるため、ベーン(22)のカム面(23a)への押し付け力が過剰となるのを抑制し、フリクションロスを低減することができる。これらの結果、吸入区間および吐出区間のそれぞれにおいて、背圧室(RB)に供給する流体圧を適切に調整して、吐出性能の低下を抑制すると共にフリクションロスを低減することができる。 In the pump device of the present disclosure, a vane pump (20) having a rotor (21), a vane (22), a cam ring (23), a pump chamber (RP), and a back pressure chamber (RB) is connected to a pump chamber ( Suction port (24a, 24b) communicating with RP), discharge port (25a, 25b) communicating with pump chamber (RP) in the discharge section, and suction side back pressure communicating with back pressure chamber (RB) in the suction section Ports (26a, 26b) and discharge-side back pressure ports (27a, 27b) communicating with the back pressure chamber (RB) in the discharge section are provided. Further, the working fluid that is the first fluid pressure discharged from the discharge ports (25a, 25b) is input, and the pressure is reduced by outputting the working fluid to the second fluid pressure that is a pressure lower than the first fluid pressure. A first fluid pressure provided from the discharge port (25a, 25b) by supplying the working fluid having the second fluid pressure output from the pressure reducing valve to the suction side back pressure port (26a, 26b). The working fluid is supplied to the discharge-side back pressure ports (27a, 27b). Thus, by supplying a high pressure (first fluid pressure) to the back pressure chamber (RB) in the discharge section, the centrifugal force acting on the vane (22) is reduced, and the vane (22 ) Can be exerted with a sufficient pressing force on the cam surface (23a) to prevent the discharge performance from deteriorating. In addition, since a stable low pressure (second fluid pressure) can be supplied from the pressure reducing valve (30) to the back pressure chamber (RB) in the suction section, the vane (22) is supplied to the cam surface (23a). An excessive pressing force can be suppressed and friction loss can be reduced. As a result, in each of the suction section and the discharge section, it is possible to appropriately adjust the fluid pressure supplied to the back pressure chamber (RB), thereby suppressing a decrease in discharge performance and reducing friction loss.
こうした本開示のポンプ装置において、前記吸入区間と前記吐出区間との間に、前記吸入ポート(24a,24b)および前記吐出ポート(25a,25b)の何れも前記ポンプ室(RP)と連通しない閉じ込み区間を有し、前記吐出側背圧ポート(27a,27b)は、前記吐出区間および前記閉じ込み区間において前記背圧室(RB)と連通するよう構成されているものとすることもできる。こうすれば、吐出区間の直前の閉じ込み区間においても、ベーン(22)に比較的大きな押し付け力を作用させることができ、ベーンポンプ(20)の吐出性能の低下を抑制することができる。 In such a pump device of the present disclosure, between the suction section and the discharge section, the suction port (24a, 24b) and the discharge port (25a, 25b) are closed so as not to communicate with the pump chamber (RP). The discharge side back pressure ports (27a, 27b) may be configured to communicate with the back pressure chamber (RB) in the discharge section and the closed section. If it carries out like this, a comparatively big pressing force can be made to act on a vane (22) also in the closed area immediately before a discharge area, and the fall of the discharge performance of a vane pump (20) can be suppressed.
また、本開示のポンプ装置において、前記減圧弁(30)は、減圧した流体圧をフィードバックし、フィードバック圧が設定圧未満のときには開弁し、前記フィードバック圧が前記設定圧以上のときには閉弁するよう構成されているものとすることもできる。これにより、ベーン(22)に働く遠心力が小さいロータ低回転時においては、フィードバック圧が設定圧未満となって吐出ポート(25a,25b)から吐出された作動流体が吸入区間の背圧室(RB)へ供給されるため、ベーン(22)のカム面(23a)への押し付け力を補助し、流体圧を素早く立ち上げて応答性を向上させることができる。もとより、ベーン(22)に働く遠心力が大きくなるロータ高回転時においては、フィードバック圧が設定圧以上となって吐出ポート(25a,25b)から吐出される作動流体の流体圧が減圧弁(30)で遮断されるため、ベーン(22)のカム面(23a)への押し付け力が過剰となるのを抑制し、フリクションロスを低減することができる。 In the pump device of the present disclosure, the pressure reducing valve (30) feeds back the reduced fluid pressure, and opens when the feedback pressure is lower than the set pressure, and closes when the feedback pressure is equal to or higher than the set pressure. It can also be comprised as follows. Thereby, at the time of the rotor low rotation with a small centrifugal force acting on the vane (22), the feedback pressure becomes less than the set pressure, and the working fluid discharged from the discharge ports (25a, 25b) flows into the back pressure chamber ( RB), the pressing force of the vane (22) against the cam surface (23a) can be assisted, and the fluid pressure can be quickly raised to improve the responsiveness. Of course, at the time of high rotor rotation at which the centrifugal force acting on the vane (22) increases, the feedback pressure becomes equal to or higher than the set pressure, and the fluid pressure of the working fluid discharged from the discharge ports (25a, 25b) is reduced. ), The excessive pressing force of the vane (22) against the cam surface (23a) can be suppressed, and the friction loss can be reduced.
この場合、ポンプ装置は、自動変速機に併設されるものであり、前記吐出ポート(25a,25b)から吐出された作動流体の流体圧を調圧して前記自動変速機の摩擦係合要素の作動に必要なライン圧を生成するレギュレータバルブ(12)を備え、前記減圧弁(30)は、前記ライン圧を減圧して前記レギュレータバブル(12)を作動させるための制御圧の元圧であるモジュレータ圧を生成するモジュレータバルブであり、前記第1流体圧は、前記ライン圧とされ、前記第2流体圧は、前記モジュレータ圧とされるものとすることもできる。減圧弁(30)を、レギュレータバルブ(12)の作動に用いるモジュレータバルブと共用するから、専用の減圧弁を設ける必要がなく、装置が大型化するのを防止することができる。 In this case, the pump device is attached to the automatic transmission, and adjusts the fluid pressure of the working fluid discharged from the discharge ports (25a, 25b) to operate the friction engagement element of the automatic transmission. A regulator valve (12) for generating a line pressure required for the regulator, and the pressure reducing valve (30) is a modulator that is a source pressure of a control pressure for reducing the line pressure and operating the regulator bubble (12) A modulator valve that generates pressure, wherein the first fluid pressure may be the line pressure, and the second fluid pressure may be the modulator pressure. Since the pressure reducing valve (30) is shared with the modulator valve used for the operation of the regulator valve (12), it is not necessary to provide a dedicated pressure reducing valve, and the apparatus can be prevented from being enlarged.
以上、本開示の発明の実施の形態について説明したが、本開示の発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本開示の発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the embodiment of the invention of the present disclosure has been described, the invention of the present disclosure is not limited to such an embodiment and can be implemented in various forms without departing from the gist of the invention of the present disclosure. Of course you can.
本開示の発明は、ポンプ装置の製造産業に利用可能である。 The invention of the present disclosure can be used in the manufacturing industry of pump devices.
10 油圧制御装置、11 オイルパン、12 プライマリレギュレータバルブ、13 セカンダリレギュレータバルブ、14 ロックアップコントロールバルブ、15 ロックアップリレーバルブ、20 オイルポンプ、21 ロータ、21a スリット、22 ベーン、23 カムリング、23a カム面、24a 第1吸入ポート、24b 第2吸入ポート、25a 第1吐出ポート、25b 第2吐出ポート、26a 第1吸入側背圧ポート、26b 第2吸入側背圧ポート、27a 第1吐出側背圧ポート、27b 第2吐出側背圧ポート、30 モジュレータバルブ、32 スリーブ、32a 入力ポート、32b 出力ポート、32c フィードバックポート、34 スプール、36 スプリング、RP ポンプ室、RB背圧室、T/C トルクコンバータ、SLT,SLU リニアソレノイド、L1 吸入用油路、L2 ライン圧用油路、L3 セカンダリ圧用油路、L4 モジュレータ圧用油路。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記吐出ポートから吐出された第1流体圧である作動流体を入力し、該作動流体を前記第1流体圧よりも小さい圧力である第2流体圧に減圧して出力する減圧弁と、
吸入区間において前記背圧室と連通し、前記減圧弁より出力された前記第2流体圧の作動流体が供給される吸入側背圧ポートと、
吐出区間において前記背圧室と連通し、前記吐出ポートから吐出された前記第1流体圧の作動流体が供給される吐出側背圧ポートと、
を備えるポンプ装置。 A rotor having a plurality of radially formed slits, a vane movably accommodated in each of the slits, and a cam ring including a cam surface that is disposed so as to surround the rotor and on which a tip of the vane can slide. A pump chamber defined by the rotor, the vane, and the cam ring, the volume of which changes as the rotor rotates, and a suction port that communicates with the pump chamber in a suction section whose volume increases as the rotor rotates, A pump device having a vane pump including a discharge port communicating with the pump chamber in a discharge section whose volume is reduced as the rotor rotates, and a back pressure chamber defined by a base end side of the vane in the slit. Because
A pressure reducing valve that inputs a working fluid that is a first fluid pressure discharged from the discharge port, and outputs the working fluid by reducing the pressure to a second fluid pressure that is a pressure lower than the first fluid pressure;
A suction-side back pressure port that communicates with the back pressure chamber in a suction section and that is supplied with the working fluid of the second fluid pressure output from the pressure reducing valve;
A discharge-side back pressure port that communicates with the back pressure chamber in a discharge section and is supplied with the working fluid of the first fluid pressure discharged from the discharge port;
A pump device comprising:
前記吸入区間と前記吐出区間との間に、前記吸入ポートおよび前記吐出ポートの何れも前記ポンプ室と連通しない閉じ込み区間を有し、
前記吐出側背圧ポートは、前記吐出区間および前記閉じ込み区間において前記背圧室と連通するよう構成されている
ポンプ装置。 The pump device according to claim 1,
Between the suction section and the discharge section, there is a closed section where neither the suction port nor the discharge port communicates with the pump chamber,
The discharge-side back pressure port is configured to communicate with the back pressure chamber in the discharge section and the closed section.
前記減圧弁は、減圧した流体圧をフィードバックし、フィードバック圧が設定圧未満のときには開弁し、前記フィードバック圧が前記設定圧以上のときには閉弁するよう構成されている
ポンプ装置。 The pump device according to claim 1 or 2,
The pressure reducing valve feeds back the reduced fluid pressure, and opens when the feedback pressure is lower than a set pressure, and closes when the feedback pressure is equal to or higher than the set pressure.
前記吐出ポートから吐出された作動流体の流体圧を調圧して前記自動変速機の摩擦係合要素の作動に必要なライン圧を生成するレギュレータバルブを備え、
前記減圧弁は、前記ライン圧を減圧して前記レギュレータバブルを作動させるための制御圧の元圧であるモジュレータ圧を生成するモジュレータバルブであり、
前記第1流体圧は、前記ライン圧とされ、
前記第2流体圧は、前記モジュレータ圧とされる、
ポンプ装置。 The pump device according to claim 3, wherein the pump device is attached to the automatic transmission.
A regulator valve that regulates the fluid pressure of the working fluid discharged from the discharge port to generate a line pressure necessary for the operation of the friction engagement element of the automatic transmission;
The pressure reducing valve is a modulator valve that generates a modulator pressure that is a source pressure of a control pressure for reducing the line pressure and operating the regulator bubble.
The first fluid pressure is the line pressure,
The second fluid pressure is the modulator pressure;
Pump device.
Priority Applications (1)
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- 2016-05-16 JP JP2016097818A patent/JP2017206965A/en active Pending
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