JP2020045802A - 車両用オイルポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】吐出ポートと歯間室とが連通を開始する際の急激な圧力差を抑制することができる車両用オイルポンプを提供する。【解決手段】吐出ポート４６の開口のうち、回転方向Ａの後方側に位置する端部４６ａのうちの外周側端縁６０は、内周歯３０の回転方向Ａの後方側の歯形３０ａに沿って形成され、後方側に位置する端部４６ａのうちの内周側端縁６２は、外周歯２８の回転方向の後方側の歯形２８ａに沿って形成されている。これにより、車両用オイルポンプ１０は、歯形２８ａおよび歯形３０ａに沿って形成される曲線状の穴を通して吐出ポート４６と歯間室５０とが連通を開始するので、吐出ポート４６と歯間室５０とが連通した際の連通面積を大きくすることができる。そのため、車両用オイルポンプ１０は、吐出ポート４６と歯間室５０とが連通した際の急激な圧力差が抑制される。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用オイルポンプに関し、特に車両用オイルポンプの歯間室からの作動油を吐出する吐出ポートの形状に関するものである。

複数の外周歯を有し、一軸心まわりに回転可能に設けられたインナーロータと、前記複数の外周歯に噛み合わされた複数の内周歯を有して前記一軸心から偏心した偏心軸心まわりに回転可能に設けられ、前記インナーロータにより回転駆動されるアウターロータと、前記インナーロータおよび前記アウターロータが収容されるポンプ室が形成されたポンプハウジングと、前記外周歯と前記内周歯との噛合隙間により周方向に形成される複数の歯間室と、前記複数の歯間室のうち、前記インナーロータおよび前記アウターロータの回転に伴って容積が減少する歯間室に連通するように開口し、前記容積が減少する歯間室からの作動油を吐出する吐出ポートと、前記複数の歯間室のうち、前記インナーロータおよび前記アウターロータの回転に伴って容積が増加する歯間室に連通するように開口し、前記容積が増加する歯間室へ作動油を供給する吸入ポートと、を備えた車両用オイルポンプが知られている。たとえば、特許文献１に記載の車両用オイルポンプである。特許文献１に記載の車両用オイルポンプでは、前記吐出ポートの開口のうち、前記インナーロータおよび前記アウターロータの回転方向の後方側に位置する端部には、前記開口の外周側から回転方向の後方側へ伸びる外周溝が形成され、前記開口の内周側から回転方向の後方側へ伸びる内周溝が形成されている。

特開２０１７−１３７８２１号公報

ところで、上記特許文献１に記載の車両用オイルポンプでは、たとえばトランスアクスルケース内を循環することによって撹拌された作動油が吸入ポートから歯間室へ供給されるため、歯間室内の作動油には気泡が含まれる。気泡が含まれた状態の作動油を歯間室から吐出ポートへ吐出する場合に、たとえば歯間室と吐出ポートとの連通によって急激な圧力差が歯間室に生じると、歯間室には、材料表面の脱離いわゆるエロージョンが発生する可能性があり、車両用オイルポンプの性能が低下する可能性があった。上記特許文献１に記載の車両用オイルポンプでは、歯間室と吐出ポートとを連通させる場合に、吐出ポートの開口の端部に形成された外周溝と内周溝とを先に歯間室に連通させることによって減圧し、気泡との衝突あるいは気泡の消滅による衝撃力を緩和させてエロージョンの発生を抑制している。しかしながら、上記特許文献１に記載の車両用オイルポンプでは、歯間室と外周溝の先端とが交差する点または歯間室と内周溝の先端とが連通することで形成される微小な点状の穴を通して連通が開始しているため、狭小な連通面積で歯間室と吐出ポートとの連通が開始されて急激な局所的圧力差が生じて、エロージョンによりポンプハウジングやインナーロータ或いはアウターロータの内壁面が損なわれて車両用オイルポンプの性能の低下が十分に抑制することができない可能性がある。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、吐出ポートと歯間室とが連通を開始する際の急激な圧力差を抑制することができる車両用オイルポンプを提供することにある。

本発明の要旨とするところは、複数の外周歯を有し、一軸心まわりに回転可能に設けられたインナーロータと、前記複数の外周歯に噛み合わされた複数の内周歯を有して前記一軸心から偏心した偏心軸心まわりに回転可能に設けられ、前記インナーロータにより回転駆動されるアウターロータと、前記インナーロータおよび前記アウターロータが収容されるポンプ室が形成されたポンプハウジングと、前記外周歯と前記内周歯との噛合隙間により周方向に形成される複数の歯間室と、前記複数の歯間室のうち、前記インナーロータおよび前記アウターロータの回転に伴って容積が減少する歯間室に連通するように開口し、前記容積が減少する歯間室からの作動油を吐出する吐出ポートと、前記複数の歯間室のうち、前記インナーロータおよび前記アウターロータの回転に伴って容積が増加する歯間室に連通するように開口し、前記容積が増加する歯間室へ作動油を供給する吸入ポートと、を備えた車両用オイルポンプであって、前記吐出ポートの開口のうち、前記インナーロータおよび前記アウターロータの回転方向の後方側に位置する端部のうちの外周側端縁は、前記内周歯の前記回転方向の後方側の歯形に沿って形成され、前記後方側に位置する端部のうちの内周側端縁は、前記外周歯の前記回転方向の後方側の歯形に沿って形成されていることにある。

本発明の車両用オイルポンプによれば、前記吐出ポートの開口のうち、前記インナーロータおよび前記アウターロータの回転方向の後方側に位置する端部のうちの外周側端縁は、前記内周歯の前記回転方向の後方側の歯形に沿って形成され、前記後方側に位置する端部のうちの内周側端縁は、前記外周歯の前記回転方向の後方側の歯形に沿って形成されている。これにより、車両用オイルポンプは、前記外周歯の前記回転方向の後方側の歯形および前記内周歯の前記回転方向の後方側の歯形に沿って形成される曲線状の穴を通して、前記吐出ポートと前記容積が減少する前記歯間室とが連通を開始するので、たとえば前記外周側端縁および前記内周側端縁がそれぞれ前記歯形に沿うように形成されていない場合と比較して、前記吐出ポートと前記歯間室とが連通した際の連通面積を大きくすることができる。そのため、車両用オイルポンプは、前記吐出ポートと前記歯間室とが連通した際の急激な圧力差が抑制されるので、急激な局所的圧力差によるエロージョンによって車両用オイルポンプの性能が低下することを抑制することができる。

本発明が適用される車両用オイルポンプを示す断面図である。 車両用オイルポンプに設けられたロータの構造の要部を示す図であり、図１のII−II断面図である。 吐出ポートの要部を拡大して示す図であり、図２のＳ部を拡大して示す拡大図である。 本発明の他の実施例における吐出ポートの要部を拡大して示す拡大図である。

本発明の一実施形態において、前記吐出ポートは、前記歯間室と前記吐出ポートとの連通が開始した際に、前記歯間室内の作動油が前記吐出ポートに吐出可能な連通面積が徐々に変化するように形成されている。これにより、前記連通面積が急激に大きくなることを抑制し、たとえば前記歯間室の作動油の吐出効率の低下を抑制することができる。

本発明は、エンジン駆動車両や、走行用の駆動力源としてエンジンの他に走行用電動モータを有するハイブリッド型自動車、或いは駆動力源として電動モータのみを備えている電気自動車など、種々の車両用の動力伝達装置に適用され得る。

以下、本発明の一実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が適用された内接歯車型の車両用オイルポンプ１０を示す断面図である。車両用オイルポンプ１０は、たとえばトルクコンバータや自動変速機等を有する動力伝達装置が備えられた車両に設けられる。具体的には、車両用オイルポンプ１０は、図１に示すように、上記トルクコンバータを収容するトランスアクスルハウジング１２と、上記自動変速機等を収容するトランスアクスルケース１４との間に設けられる。

車両用オイルポンプ１０は、図１に示すように、トランスアクスルケース１４に固設されたポンプハウジング１８を有している。ポンプハウジング１８は、トランスアクスルケース１４に複数のボルト１６によって固設されるポンプカバー３２と、そのポンプカバー３２に対してトランスアクスルケース１４とは反対側に隣接して配設されて複数のボルト３４によりポンプカバー３２に固設されるポンプボデー３６とから構成されている。ポンプボデー３６には、ポンプカバー３２側の側面に開口する有底の円穴状のポンプ室４０が形成されている。ポンプ室４０は、インナーロータ２４とアウターロータ２６とから構成されるロータ２０が収容可能に形成されている。

ポンプカバー３２は、略円板状の本体部３２ａを有し、本体部３２ａの厚さ方向の両側面のうちの一方の側面３２ｂに形成された嵌合部３２ｃがトランスアクスルケース１４の円筒状の内周面１４ａに嵌合された状態でトランスアクスルケース１４に固設されている。ポンプカバー３２は、一方の側面３２ｂから円筒状に突出した円筒部３２ｄを有している。円筒部３２ｄの内周穴は、一軸心である軸心Ｃ１方向にポンプカバー３２を貫通するように形成されている。円筒部３２ｄの内周穴には、たとえば一端部が図示しないトルクコンバータのステータ翼車に連結された円筒状のステータシャフト３８の他端部が、一体的に嵌め着けられている。

ポンプボデー３６は、短円筒状に形成されている。ポンプボデー３６は、ポンプ室４０に収容されたロータ２０が脱落しないようにポンプ室４０を覆うポンプカバー３２に固設されている。ポンプボデー３６には、軸心Ｃ１方向に貫通する内周穴が形成されており、ステータシャフト３８が挿通されるとともに、後述するポンプ軸２２が挿入される。円筒部３２ｄの内周穴およびポンプボデー３６内周穴は軸心Ｃ１に略同心に形成されている。

図２は、車両用オイルポンプ１０に設けられたロータ２０の構造の要部を示す図であり、図１のII−II断面図である。図１および図２に示すように、車両用オイルポンプ１０は、図示しないトルクコンバータのポンプ翼車の内周端部から軸心Ｃ１方向に突設された円筒状のポンプ軸２２の先端部の爪部２２ａに係合し、そのポンプ軸２２と共に軸心Ｃ１まわりに回転可能にポンプ室４０に収容されたインナーロータ２４を有している。インナーロータ２４には、複数個の外周歯２８が形成されており、本実施例では９個の外周歯２８が形成されている。また、車両用オイルポンプ１０は、外周歯２８に噛み合わされた複数個の内周歯３０を有して、軸心Ｃ１から偏心した偏心軸心Ｃ２まわりに回転可能にポンプ室４０に収容された円環状のアウターロータ２６を有している。アウターロータ２６には、本実施例では１０個の内周歯３０が形成されている。

インナーロータ２４およびアウターロータ２６は、外周歯２８および内周歯３０が車両下方で互いに噛み合わされている。インナーロータ２４は、ポンプ軸２２により軸心Ｃ１まわりの図２に矢印Ａで示す所定の回転方Ａ向に回転駆動される。アウターロータ２６は、インナーロータ２４により偏心軸心Ｃ２まわりの回転方向Ａに回転駆動されるようになっている。

車両用オイルポンプ１０には、噛み合わされている外周歯２８と内周歯３０との隙間すなわち外周歯２８と内周歯３０との噛合隙間によってポンプ室４０の周方向に複数個の歯間室５０が形成されている。本実施例では、車両用オイルポンプ１０には９個の歯間室５０が形成されている。歯間室５０は、インナーロータ２４およびアウターロータ２６の回転に伴ってその容積Ｖが連続的に変化させられつつ回転方向Ａに移動させられる。

車両用オイルポンプ１０は、ポンプ室４０に形成された歯間室５０に開口して作動油を供給する吸入ポート４４と、歯間室５０に開口して歯間室５０からの作動油を吐出する吐出ポート４６とを有している。吸入ポート４４は、ポンプ室４０の底面すなわち軸心Ｃ１に直交するように形成されたポンプボデー３６の内壁面３６ａに周方向に延伸して開口させられており、吸入ポート４４の開口縁を図２の破線で示している。吐出ポート４６は、吸入ポート４４とは周方向に所定の間隔を隔てて、ポンプボデー３６の内壁面３６ａに周方向に延伸して開口させられており、吐出ポート４６の開口縁を図２の破線で示している。図２に示すように、外周歯２８および内周歯３０が互いに噛み合わされた状態において、吐出ポート４６の開口縁の外周側は、たとえばアウターロータ２６の歯底円に沿うような円弧形状で形成されており、吐出ポート４６の開口縁の内周側は、たとえばインナーロータ２４の歯底円に沿うような円弧形状で形成されている。また、車両用オイルポンプ１０は、図１に示すように、ポンプカバー３２の本体部３２ａの厚さ方向の両側面のうちの他方の側面３２ｅに周方向に延伸して開口させられる第２の吐出ポート４８を有している。さらに、車両用オイルポンプ１０は、図示しないが第２の吐出ポート４８とは周方向に所定の間隔を隔てて、ポンプカバー３２の本体部３２ａの厚さ方向の両側面のうちの他方の側面３２ｅに周方向に延伸して開口させられる第２の吸入ポートを有している。

図２において、吸入ポート４４は、インナーロータ２４およびアウターロータ２６の回転に伴って回転方向Ａに移動させられる歯間室５０の容積Ｖが増加する周方向範囲たとえば図２におけるポンプ室４０の紙面右側半円における周方向範囲において、歯間室５０の容積Ｖが増加させられる過程でその容積Ｖが増加する歯間室５０に連通させられる。吐出ポート４６は、インナーロータ２４およびアウターロータ２６の回転に伴って回転方向Ａに移動させられる歯間室５０の容積Ｖが減少する周方向範囲たとえば図２におけるポンプ室４０の紙面左側半円における周方向範囲において、歯間室５０の容積Ｖが減少させられる過程でその容積Ｖが減少する歯間室５０に連通させられる。

図３は、図２の二点鎖線で囲まれるＳ部を拡大して示す拡大図である。図２および図３に示すように、回転方向Ａの後方側すなわち回転方向Ａの上流側に位置する吐出ポート４６の開口の端部４６ａには、外周側端縁６０と外周側端縁６０に対して溝６４を隔てて内周側端縁６２とが形成されている。外周側端縁６０は、アウターロータ２６に形成された内周歯３０の回転方向Ａの後方側の歯形３０ａ、具体的にはアウターロータ２６の歯底７２から回転方向Ａに歯先７４へ向かう歯形３０ａの一部分に沿うように形成されている。内周側端縁６２は、インナーロータ２４に形成された外周歯２８の回転方向Ａの後方側の歯形２８ａ、具体的にはインナーロータ２４の歯底７６から回転方向Ａに歯先７８へ向かう歯形２８ａの一部分に沿うように形成されている。すなわち、たとえばインナーロータ２４およびアウターロータ２６が回転方向Ａに回転させられた場合に、図２および図３に示すようなロータ２０の正面視において、内周歯３０の歯形３０ａは外周側端縁６０に線状に重なり、外周歯２８の歯形２８ａは内周側端縁６２に線状に重なる。

本実施例では、図２および図３に示すようなロータ２０の正面視において、インナーロータ２４およびアウターロータ２６の回転に伴って移動させられる歯間室５０が吐出ポート４６の外周側端縁６０および内周側端縁６２にそれぞれ接触する際に、歯間室５０と外周側端縁６０および内周側端縁６２がそれぞれ線状に重なって、内周歯３０と外周側端縁６０とによって形成される曲線状の穴、および外周歯２８と内周側端縁６２とによって形成される曲線状の穴を通して、歯間室５０と吐出ポート４６との連通が開始される。すなわち、車両用オイルポンプ１０は、歯形３０ａおよび歯形２８ａの形状に沿って歯間室５０と吐出ポート４６との連通が開始され、歯間室５０内の作動油が吐出ポート４６に吐出される。これによって、車両用オイルポンプ１０は、たとえば外周側端縁６０および内周側端縁６２が形成されずに、歯間室５０と吐出ポート４６の端部とが交差する点で重なって歯間室５０と吐出ポート４６とが連通する場合と比べて、歯間室５０と吐出ポート４６との連通が開始した際に歯間室５０内の作動油が吐出ポート４６に吐出可能に連通した面積すなわち連通面積が大きくなっている。そのため、歯間室５０と吐出ポート４６との連通が開始した際の局所的な圧力差を抑制することができる。

このような本実施例の車両用オイルポンプ１０では、吐出ポート４６の開口のうち、インナーロータ２４およびアウターロータ２６の回転方向Ａの後方側に位置する端部４６ａのうちの外周側端縁６０は、内周歯３０の回転方向Ａの後方側の歯形３０ａに沿って形成され、後方側に位置する端部４６ａのうちの内周側端縁６２は、外周歯２８の回転方向の後方側の歯形２８ａに沿って形成されている。これにより、車両用オイルポンプ１０は、外周歯２８の回転方向の後方側の歯形２８ａおよび内周歯３０の回転方向の後方側の歯形３０ａに沿って形成される曲線状の穴を通して、吐出ポート４６と容積が減少する歯間室５０とが連通を開始するので、たとえば外周側端縁６０および内周側端縁６２がそれぞれ歯形３０ａおよび２８ａに沿うように形成されていない場合と比較して、吐出ポート４６と歯間室５０とが連通した際の前記連通面積を大きくすることができる。そのため、車両用オイルポンプ１０は、吐出ポート４６と歯間室５０とが連通した際の急激な圧力差が抑制されるので、急激な局所的圧力差によるエロージョンによって性能が低下することを抑制することができる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、前述の実施例１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図４は、本発明の他の実施例における吐出ポートの要部を拡大して示す拡大図であり、実施例１の図３に対応する図である。図４に示すように、本実施例の車両用オイルポンプ１０は、インナーロータ２４およびアウターロータ２６の回転に伴って移動させられる歯間室５０が吐出ポート４６の外周側端縁６０および内周側端縁６２にそれぞれ線状に重なって、歯間室５０と吐出ポート４６との連通が開始された後に、前記連通面積が徐々に変化するように吐出ポート４６が形成されている。具体的には、吐出ポート４６は、外周側端縁６０の外周側の角部を面取りするように、吐出ポート４６の外周と外周側端縁６０とを結ぶ連結部１００が図４の紙面において略水平に形成されており、さらに、内周側端縁６２の内周側の角部を面取りして内周側端縁６２を小さくするように、吐出ポート４６の内周と内周側端縁６２とを結ぶ直線状の連結部１０２が形成されている。すなわち、吐出ポート４６は、端部４６ａにおける吐出ポート４６の開口を小さくして、たとえば歯間室５０の移動によって形成される前記連通面積の増加量が急激に大きくなることを抑制し、前記連通面積が徐々に変化して大きくなるような形状となっている。これにより、本実施例の車両用オイルポンプ１０では、前記連通面積が急激に大きくなることが抑制されるので、たとえば歯間室５０の作動油の吐出効率の低下を抑制することができる。

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。

たとえば、前述の実施例においては、吐出ポート４６の開口縁の外周は、たとえばアウターロータ２６の歯底円に沿うような円弧形状で形成されており、吐出ポート４６の開口縁の内周は、たとえばインナーロータ２４の歯底円に沿うような円弧形状で形成されているが、必ずしもこれに限らない。

また、前述の実施例においては、外周側端縁６０は、歯形３０ａの一部分に沿うように形成されているが、歯形３０ａの一部分に限らず、歯形３０ａの全体の形状に沿うように形成されていてもよい。さらに、内周側端縁６２は、歯形２８ａの一部分に沿うように形成されているが、歯形２８ａの一部分に限らず、歯形３０ａの全体の形状に沿うように形成されていてもよい。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両用オイルポンプ
１８：ポンプハウジング
２４：インナーロータ
２６：アウターロータ
２８：外周歯
２８ａ：歯形
３０：内周歯
３０ａ：歯形
４０：ポンプ室
４４：吸入ポート
４６：吐出ポート
４６ａ：端部
５０：歯間室
６０：外周側端縁
６２：内周側端縁
Ｃ１：軸心（一軸心）
Ｃ２：偏心軸心
Ａ：回転方向

Claims (1)

1. 複数の外周歯を有し、一軸心まわりに回転可能に設けられたインナーロータと、前記複数の外周歯に噛み合わされた複数の内周歯を有して前記一軸心から偏心した偏心軸心まわりに回転可能に設けられ、前記インナーロータにより回転駆動されるアウターロータと、前記インナーロータおよび前記アウターロータが収容されるポンプ室が形成されたポンプハウジングと、前記外周歯と前記内周歯との噛合隙間により周方向に形成される複数の歯間室と、前記複数の歯間室のうち、前記インナーロータおよび前記アウターロータの回転に伴って容積が減少する歯間室に連通するように開口し、前記容積が減少する歯間室からの作動油を吐出する吐出ポートと、前記複数の歯間室のうち、前記インナーロータおよび前記アウターロータの回転に伴って容積が増加する歯間室に連通するように開口し、前記容積が増加する歯間室へ作動油を供給する吸入ポートと、を備えた車両用オイルポンプであって、
   前記吐出ポートの開口のうち、前記インナーロータおよび前記アウターロータの回転方向の後方側に位置する端部のうちの外周側端縁は、前記内周歯の前記回転方向の後方側の歯形に沿って形成され、前記後方側に位置する端部のうちの前記内周側端縁は、前記外周歯の前記回転方向の後方側の歯形に沿って形成されている
   ことを特徴とする車両用オイルポンプ。

Images