JP2022018805A - Drive device of oil pump - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、オイルポンプの駆動装置に関する。 The present disclosure relates to a drive device for an oil pump.
従来、車両に搭載されるトランスミッションやトランスファーなどの駆動伝達系に潤滑油を供給するためのオイルポンプが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, an oil pump for supplying lubricating oil to a drive transmission system such as a transmission or a transfer mounted on a vehicle is known (see, for example, Patent Document 1).
オイルポンプには、カムシャフトやクランクシャフトから動力を受けて駆動する機械式オイルポンプ、または、電動モーターから動力を受けて駆動する電動式オイルポンプがある。 The oil pump includes a mechanical oil pump that is driven by receiving power from a camshaft or a crankshaft, or an electric oil pump that is driven by receiving power from an electric motor.
機械式オイルポンプは、カムシャフトなどから動力を受ける分だけ、カムシャフトなどの回転抵抗になる。 The mechanical oil pump has a rotational resistance of the camshaft or the like as much as it receives power from the camshaft or the like.
これに対して、電動式オイルポンプは、カムシャフトなどから動力を受けないため、カムシャフトなどの回転抵抗にならない。 On the other hand, since the electric oil pump does not receive power from the camshaft or the like, it does not become a rotational resistance of the camshaft or the like.
ところで、電動式オイルポンプが失陥した場合、駆動伝達系へ潤滑油を供給することが困難になって、走行不能などの不具合が発生するおそれがある。 By the way, if the electric oil pump fails, it becomes difficult to supply lubricating oil to the drive transmission system, and there is a possibility that problems such as inability to travel may occur.
電動式オイルポンプが失陥した場合であっても、駆動伝達系へ潤滑油を供給することができるフェイルセーフを考慮したシステムが要望されている。 There is a demand for a fail-safe system that can supply lubricating oil to the drive transmission system even if the electric oil pump fails.
本開示の目的は、電動オイルポンプが失陥した場合であっても、駆動伝達系へ潤滑油を供給するとともに、ポンプの過度な高速回転を抑制することが可能なオイルポンプの駆動装置を提供することである。 An object of the present disclosure is to provide a drive device for an oil pump capable of supplying lubricating oil to a drive transmission system and suppressing excessive high-speed rotation of the pump even when the electric oil pump fails. It is to be.
本開示の一態様に係るオイルポンプの駆動装置は、
動力源の動力を伝達する駆動伝達系に潤滑油を供給するオイルポンプの駆動装置であって、
前記オイルポンプのローターを回転させる電動機と、
前記ローターに連動する第1回転部材、および、前記駆動伝達系に駆動される第2回転部材を有し、前記第2回転部材の回転数が前記第1回転部材の回転数より高い場合に、前記第2回転部材の回転力を前記第1回転部材に伝達する伝達経路を接続し、前記第2回転部材の回転数が所定の閾値を超えた場合、前記伝達経路を切断するワンウェイクラッチと、を備える。
The oil pump drive device according to one aspect of the present disclosure is
A drive device for an oil pump that supplies lubricating oil to a drive transmission system that transmits the power of a power source.
The motor that rotates the rotor of the oil pump and
When it has a first rotating member interlocked with the rotor and a second rotating member driven by the drive transmission system, and the rotation speed of the second rotating member is higher than the rotation speed of the first rotating member. A one-way clutch that connects a transmission path that transmits the rotational force of the second rotating member to the first rotating member and disconnects the transmission path when the rotation speed of the second rotating member exceeds a predetermined threshold. To prepare for.
本開示によれば、電動オイルポンプが失陥した場合であっても、駆動伝達系へ潤滑油を供給するとともに、ポンプの過度な高速回転を抑制することができる。 According to the present disclosure, even when the electric oil pump fails, it is possible to supply lubricating oil to the drive transmission system and suppress excessive high-speed rotation of the pump.
以下、本開示の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, one embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings.
まず、本開示の一実施の形態に係るオイルポンプの駆動装置を含む車両の構成について説明する。 First, the configuration of the vehicle including the drive device of the oil pump according to the embodiment of the present disclosure will be described.
図1には、X軸が描かれている。図1における左右方向をX方向といい、左方向を「X1方向」、「左方向」又は「左側」といい、右方向を「X2方向」、「右方向」又は「右側」という。また、X軸から離れる方向を「遠心方向」又は「遠心側」という。X軸に向かう方向を「求心方向」又は「求心側」という。 The X-axis is drawn in FIG. The left-right direction in FIG. 1 is referred to as the X direction, the left direction is referred to as "X1 direction", "left direction" or "left side", and the right direction is referred to as "X2 direction", "right direction" or "right side". Further, the direction away from the X-axis is referred to as "centrifugal direction" or "centrifugal side". The direction toward the X-axis is referred to as "centripetal direction" or "centripetal side".
車両には、内燃機関(エンジン、図示略。本開示の「動力源」に対応)の出力を駆動輪に分配するための機構であるトランスファー1(本開示の「駆動伝達系」に対応)が設けられている。トランスファー1は、ハウジング2、および、出力軸3を有している。ハウジング2は、軸支部(図示略)を介して出力軸3を回転可能に支持している。出力軸3は、X軸に沿って配置されている。出力軸3は、変速機(図示略)を介してエンジンのクランク軸(図示略)に接続されている。なお、本実施の形態では、出力軸3はメカポンプ軸20(後述する)である。
The vehicle is equipped with a transfer 1 (corresponding to the "drive transmission system" of the present disclosure), which is a mechanism for distributing the output of an internal combustion engine (engine, not shown; corresponding to the "power source" of the present disclosure) to the drive wheels. It is provided. The
オイルポンプ10は、例えば、トランスファー1の軸支部に潤滑油を供給する。オイルポンプ10は、例えば、トロコイド式のオイルポンプである。オイルポンプ10は、ポンプケーシング部11、インナーローター12(本開示の「第1回転部材」に対応)、および、アウターローター13を備えている。
The
ポンプケーシング部11は、出力軸3を遠心方向から覆う筒状部11aを有している。筒状部11aの左側端口は、円板部11bにより塞がれている。筒状部11aの右側端口は、開放されている。筒状部11aは、インナーローター12およびアウターローター13を収容している。筒状部11aは、アウターローター13を回転自在に支持している。
The
インナーローター12は、アウターローター13の求心側に配置されている。インナーローター12は、アウターローター13に噛合するように配置されている。
The
インナーローター12とアウターローター13との間には、ポンプ室(図示略)が形成される。ポンプ室には、吸入路15および吐出路16が連結されている。吸入路15は潤滑油貯留部(図示略)に連通している。吐出路16はメカポンプ軸20の中空孔21に連通している。インナーローター12が一方向(例えば、X1方向から見て時計回りの方向、以下、単に「時計回りの方向」という)に回転することにより、ポンプ室が拡大、縮小を繰り返す。これにより、潤滑油貯留部内の潤滑油が吸入路15からポンプ室に吸入され、かつ、ポンプ室内の潤滑油が吐出路16から中空孔21へ吐出される。
A pump chamber (not shown) is formed between the
図2は、本実施の形態に係るオイルポンプ10の駆動装置100の構成を概略的に示す図である。図2に示すように、オイルポンプ10の駆動装置100は、メカポンプ軸20と、電動モーター30と、ワンウェイクラッチ40とを備えている。
FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the
メカポンプ軸20は、出力軸3と一体的に設けられている。このため、メカポンプ軸20(出力軸)の回転数は、車速や駆動輪の回転数に応じて変動する。
The
電動モーター30は、モーターケーシング部31、ローター32、および、ステーター33を備えている。電動モーター30は、例えば、ローター32が強磁性の鉄心のみで構成されるリラクタンスモーターである。リラクタンスモーターにおいては、ステーター33の回転磁界による極とローター32の突極との磁気吸引力によって生ずるトルク(リラクタンストルク)が用いられる。リラクタンスモーターが用いられることにより、以下の利点がある。ローター32に永久磁石が用いられないため、フェイルセーフ時(出力軸3によりインナーローター12を回転させる時)にローター32側から出力軸3にかかる負荷が小さい。また、耐久性が向上する。また、小型化が図れる。
The
モーターケーシング部31は、ポンプケーシング部11の右側(X2方向)に配置されている。モーターケーシング部31は、出力軸3を遠心方向から覆う環状部31aを有している。環状部31aの右側端口は、円板部31bにより塞がれている。環状部31aの左側端口は、開放されている。
The
環状部31aは、ローター32、および、ステーター33を収容している。環状部31aの左側端口縁と筒状部11aの右側端口縁とは互いに結合されている。
The
ローター32は、インナーローター12と一体的に回転可能に構成されている。ローター32は、インナーローター12を右方向(X2方向)に延在したものである。以下、ローター32をインナーローター12という場合がある。
The
ステーター33は、インナーローター12(ローター32)の遠心側に配置されている。ステーター33は、環状部31aに固定されている。
The
ワンウェイクラッチ40には、公知のワンウェイクラッチが用いられる。図3は、ワンウェイクラッチ40の一例を概略的に示す図である。図3に示すように、ワンウェイクラッチ40は、インナーローター12に連動する第1回転部材と、トランスファー1に駆動される第2回転部材と、カム45とを有している。なお、ここでは、第1回転部材をインナーローター12とする。また、第2回転部材を出力軸3とする。以下の説明において、インナーローター12(第1回転部材)を「外輪」という場合がある。また、出力軸3(第2回転部材)を「内輪」という場合がある。
A known one-way clutch is used for the one-
図3に示すように、出力軸3(内輪)は、インナーローター12(外輪)に対して偏心した位置に配置されている。カム45は、出力軸3(内輪)とインナーローター12(外輪)との間に配置される。
As shown in FIG. 3, the output shaft 3 (inner ring) is arranged at a position eccentric with respect to the inner rotor 12 (outer ring). The
ワンウェイクラッチ40においては、外輪が内輪に対して一方向に回転する場合、カム45と外輪との接触面圧が低くなり、カム45と外輪とが相互に滑る。これにより、内輪から外輪へのトルク伝達経路が切断される。つまり、外輪は、内輪に対して一方向に空転する。これに対し、外輪が内輪に対して他方向に回転する場合、例えば、外輪が回転停止し、内輪が一方向に回転した場合、カム45と外輪との接触面圧が高くなり、カム45と外輪とが相互に滑らない。これにより、内輪から外輪へのトルク伝達経路が接続される。これにより、外輪は、ワンウェイクラッチ40を介して一方向の回転を継続する。
In the one-way clutch 40, when the outer ring rotates in one direction with respect to the inner ring, the contact surface pressure between the
次に、通常時のオイルポンプ10の駆動装置100の動作について説明する。
イグニッションスイッチがオンした場合、電動モーター30へ通電し、インナーローター12(外輪)が出力軸3(内輪)よりも速く一方向(時計回りの方向)へ回転する。これにより、出力軸3(内輪)からインナーローター12(外輪)へのトルク伝達経路が切断される。つまり、インナーローター12(外輪)は、所定の回転速度で一方向に回転し、オイルポンプ10による潤滑が開始される。
Next, the operation of the
When the ignition switch is turned on, the
車両が前進を開始した場合においても、図3に示すように、インナーローター12(外輪)は、出力軸3(内輪)の回転速度よりも+αだけ大きい回転速度で一方向に回転する。これにより、出力軸3(内輪)からインナーローター12(外輪)へのトルク伝達経路が切断される。つまり、オイルポンプ10による潤滑が継続される。
Even when the vehicle starts moving forward, as shown in FIG. 3, the inner rotor 12 (outer ring) rotates in one direction at a rotation speed that is + α larger than the rotation speed of the output shaft 3 (inner ring). As a result, the torque transmission path from the output shaft 3 (inner ring) to the inner rotor 12 (outer ring) is cut off. That is, lubrication by the
電動モーター30が失陥した場合、電動モーター30によってインナーローター12(外輪)を一方向(時計回りの方向)へ回転させることが不能となる。しかし、車両前進時において、出力軸3(内輪)は一方向(時計回りの方向)に回転している。そのため、インナーローター12が出力軸3に対し他方向(反時計回りの方向)に回転する。これにより、出力軸3からインナーローター12へのトルク伝達経路が接続される。その結果、インナーローター12の一方向への回転を継続させることが可能となる。以上により、電動モーター30が失陥した場合であっても、オイルポンプ10による潤滑を継続させることが可能となる。
If the
出力軸3(内輪)からインナーローター12(外輪)へのトルク伝達経路が接続される場合において、出力軸3の回転数に応じて、インナーローター12の回転数が上昇する。それにより、オイルポンプ10が過度な高速回転となるおそれがある。
When the torque transmission path from the output shaft 3 (inner ring) to the inner rotor 12 (outer ring) is connected, the rotation speed of the
本実施の形態におけるワンウェイクラッチ40は、遠心切り離し式のワンウェイクラッチである。図4Aは、遠心切り離し式のワンウェイクラッチ40の一例を示す部分拡大図である。遠心切り離し式のワンウェイクラッチ40は、インナーローター12(外輪)と、出力軸3(内輪)と、カム45との他に、スプリング46を有している。
The one-way clutch 40 in the present embodiment is a centrifugal disconnection type one-way clutch. FIG. 4A is a partially enlarged view showing an example of a centrifugal disconnection type one-
図4Aに、回転中心から遠ざかる方向である遠心方向の線L1を示す。図4Aに示すように、カム45の外輪との接点位置Aとカム45の重心位置Gとは、遠心方向の線L1上に配置されていない。カム45は、遠心力が作用した場合、接点位置Aを中心に時計方向のモーメントを受ける。また、カム45は、スプリング46によるモーメントを受ける。
FIG. 4A shows the line L1 in the centrifugal direction, which is the direction away from the center of rotation. As shown in FIG. 4A, the contact position A of the
内輪の回転速度が所定の閾値以下である場合、遠心力によるモーメントがスプリング46によるモーメントを上回らない。これにより、カム45は、浮き上がらず内輪軌道面に接している。
When the rotation speed of the inner ring is equal to or less than a predetermined threshold value, the moment due to the centrifugal force does not exceed the moment due to the
図4Bは、遠心切り離し式のワンウェイクラッチ40の動作を示す部分拡大図である。図4Bに示すように、内輪の回転速度が所定の閾値を超える場合、遠心力によるモーメントがスプリング46によるモーメントを上回ることで、カム45は浮き上がり内輪軌道面から離れる。これにより、内輪から外輪へのトルク伝達経路が切断される。その結果、ポンプの過度な高速回転を抑制することができる。
FIG. 4B is a partially enlarged view showing the operation of the centrifugal disconnection type one-
以上のように、本実施の形態に係るオイルポンプ10の駆動装置100は、オイルポンプ10のインナーローター12を回転させる電動モーター30と、トランスファー1の出力軸3と、出力軸3の回転数がインナーローター12の回転数よりも高い場合、出力軸3の回転力をインナーローター12に伝達し、出力軸3の回転数が所定の閾値を超えた場合、出力軸3からインナーローター12へのトルク伝達経路を切断するワンウェイクラッチ40とを備える。
As described above, in the
上記構成により、電動モーター30が失陥した場合、出力軸3からインナーローター12へのトルク伝達経路が接続される。これにより、オイルポンプ10を作動させることが可能となる。以上により、電動モーター30が失陥した場合であっても、オイルポンプ10の作動を継続させることが可能となるため、走行不能などの不具合の発生を回避することができる。
With the above configuration, when the
また、出力軸3の回転数が所定の閾値を超えた場合、遠心力によるモーメントがスプリング46によるモーメントを上回ることで、カム45は浮き上がり内輪軌道面から離れる。これにより、出力軸3からインナーローター12へのトルク伝達経路が切断される。その結果、オイルポンプ10の過度な高速回転を抑制することができる。また、通常時、インナーローター12の回転速度を出力軸3の回転速度よりも速くする必要がないため、出力軸3の回転に依存しないオイルポンプ10の駆動が可能となる。ひいては、オイルポンプ10の過剰な供給油量を抑制することが可能となり、また、オイルポンプ10を保護するためのリリーフ弁が不要となる。
Further, when the rotation speed of the
また、上記実施の形態では、メカポンプ軸20が出力軸3と一体的に設けられている。これにより、駆動装置100の小型化を図ることができる。
Further, in the above embodiment, the
なお、上記実施の形態に係るオイルポンプ10の駆動装置100においては、メカポンプ軸20をトランスファー1の出力軸3と同軸に配置したが、本開示はこれに限定されず、例えば、メカポンプ軸20を、出力軸3と異なる軸上に配置し、無端ベルトやチェーン等を介して出力軸3に連結させてもよい。その際、例えば、メカポンプ軸20をインナーローター12に連結し、ワンウェイクラッチ40を出力軸3と同軸に配置し、メカポンプ軸20を無端ベルト及びワンウェイクラッチ40を介して出力軸3に連結すればよい。
In the
また、上記実施の形態におけるオイルポンプ10の駆動装置100では、潤滑を供給する対象としてトランスファー1を挙げたが、本開示はこれに限らず、例えば、トランスミッションであってもよい。また、上記実施の形態におけるオイルポンプ10の駆動装置100の適用範囲は、車両に限定されない。
Further, in the
その他、上記実施の形態は、何れも本開示を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 In addition, the above embodiments are merely examples of the embodiment of the present disclosure, and the technical scope of the present disclosure should not be construed in a limited manner by these. That is, the present disclosure can be implemented in various forms without departing from its gist or its main characteristics.
本開示のオイルポンプ10の駆動装置100は、電動オイルポンプが失陥した場合であっても、駆動伝達系へ潤滑油を供給するとともに、ポンプの過度な高速回転を抑制することが要求される車両用の潤滑システムとして有用である。
The
1 トランスファー
2 ハウジング
3 出力軸
10 オイルポンプ
11 ポンプケーシング部
11a 筒状部
11b 円板部
12 インナーローター
13 アウターローター
15 吸入路
16 吐出路
20 メカポンプ軸
30 電動モーター
31 モーターケーシング部
31a 環状部
31b 円板部
32 ローター
33 ステーター
40 ワンウェイクラッチ
45 カム
46 スプリング
100 駆動装置
1
Claims (3)
前記オイルポンプのローターを回転させる電動機と、
前記ローターに連動する第1回転部材、および、前記駆動伝達系に駆動される第2回転部材を有し、前記第2回転部材の回転数が前記第1回転部材の回転数より高い場合に、前記第2回転部材の回転力を前記第1回転部材に伝達する伝達経路を接続し、前記第2回転部材の回転数が所定の閾値を超えた場合、前記伝達経路を切断するワンウェイクラッチと、を備える、
オイルポンプの駆動装置。 A drive device for an oil pump that supplies lubricating oil to a drive transmission system that transmits the power of a power source.
The motor that rotates the rotor of the oil pump and
When it has a first rotating member interlocked with the rotor and a second rotating member driven by the drive transmission system, and the rotation speed of the second rotating member is higher than the rotation speed of the first rotating member. A one-way clutch that connects a transmission path that transmits the rotational force of the second rotating member to the first rotating member and disconnects the transmission path when the rotation speed of the second rotating member exceeds a predetermined threshold. Equipped with
Oil pump drive.
請求項1に記載のオイルポンプの駆動装置。 The second rotating member is arranged coaxially with the output shaft of the drive transmission system.
The oil pump drive device according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020122169A JP2022018805A (en) | 2020-07-16 | 2020-07-16 | Drive device of oil pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020122169A JP2022018805A (en) | 2020-07-16 | 2020-07-16 | Drive device of oil pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022018805A true JP2022018805A (en) | 2022-01-27 |
Family
ID=80203452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020122169A Pending JP2022018805A (en) | 2020-07-16 | 2020-07-16 | Drive device of oil pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022018805A (en) |
-
2020
- 2020-07-16 JP JP2020122169A patent/JP2022018805A/en active Pending
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