JP2023093012A - 統合ポンプ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】電動オイルポンプと油圧パーキングロックアクチュエータとが一体に構成された統合ポンプ装置において、オイル消費器への経路に設けられた部品からの油漏れ等による油圧パーキングロックアクチュエータの作動不良を防止する統合ポンプ装置を提供する。【解決手段】統合ポンプ装置は、モータ10と、モータ10の駆動力により回転するオイルポンプ30と、油圧パーキングロックアクチュエータ60、70と、が一体に構成されたモジュールをなしている。油圧パーキングロックアクチュエータ60、70は、オイルポンプ30から供給される油圧により、進み状態と戻し状態とを切り替えるように作動し、進み状態で自動車のパーキングロック機構80をロックし、戻し状態でパーキングロック機構80をロック解除する。オイルポンプ30は、油圧パーキングロックアクチュエータ60、70を経由して、冷却又は潤滑用の油をオイル消費器39に供給可能である。【選択図】図1

Description

本発明は、統合ポンプ装置に関する。
従来、モータ及び電動オイルポンプと、パーキングロックを油圧作動させるアクチュエータとを統合したシステムが知られている。
例えば特許文献1に開示されたパーキングロックを作動させるための油圧作動システムでは、オイルポンプからの油圧供給方向を切り替えてシリンダ式アクチュエータを作動させることで、パーキングロックをロック位置及び解放位置に移動させている。また、この油圧作動システムでは、アクチュエータの上流の油供給管路から分岐して油冷機器や潤滑油供給部に接続される冷却油又は潤滑油の供給区間に制御弁及びオリフィスが設けられている。
特許第6603276号公報
特許文献1の油圧作動システムにおいて、オイルポンプがパーキングロックをロックする方向に油圧を供給しているとき、冷却油又は潤滑油の供給区間には負圧が発生する。供給区間に設けられた制御弁やオリフィスから油漏れが生じた場合、オイルポンプからアクチュエータに供給される油圧の供給ロスが増加する。その結果、アクチュエータの作動不良に至るおそれがある。
本発明の目的は、電動オイルポンプと油圧パーキングロックアクチュエータとが一体に構成された統合ポンプ装置において、オイル消費器への経路に設けられた部品からの油漏れ等による油圧パーキングロックアクチュエータの作動不良を防止する統合ポンプ装置を提供することにある。
本発明の統合ポンプ装置は、モータ(10)と、オイルポンプ(30)と、油圧パーキングロックアクチュエータ(60、70)と、が一体に構成されたモジュールをなしている。ここで、例えば自動車に搭載される統合ポンプ装置において「一体に構成されたモジュール」とは、必ずしも一部品として自動車メーカーに納入されるものに限らない。パーツ毎に納入され、自動車に取り付けられた後に一体構成をなすものも「一体に構成されたモジュール」に含まれると解釈する。
オイルポンプは、モータの駆動力により回転し、オイルパン(31)から吸入した油を吐出する。油圧パーキングロックアクチュエータは、オイルポンプから供給される油圧により、進み状態と戻し状態とを切り替えるように作動し、進み状態で自動車のパーキングロック機構(80)をロックし、戻し状態でパーキングロック機構をロック解除する。
油圧パーキングロックアクチュエータは、間接供給油路(68)を介してオイル消費器(39)に接続されている。オイルポンプは、油圧パーキングロックアクチュエータを経由して、冷却又は潤滑用の油をオイル消費器に供給可能である。
例えば油圧パーキングロックアクチュエータとして、ベーン室に収容されたベーンロータが回転する回転式アクチュエータや、シリンダ内をピストンが往復するシリンダ式アクチュエータが用いられる。
本発明では、油圧パーキングロックアクチュエータの下流側に配置されたオイル消費器に対し、オイルポンプは、油圧パーキングロックアクチュエータを経由して、冷却又は潤滑用の油を供給する。間接供給油路に設けられた制御弁やオリフィス等の部品から油漏れが生じても、オイルポンプから油圧パーキングロックアクチュエータへの油圧供給には影響が及ばない。したがって、油圧パーキングロックアクチュエータの作動不良を防止することができ、信頼性が向上する。
本実施形態による統合ポンプ装置の基本構成図。 第1~第5実施形態による回転式アクチュエータを用いた統合ポンプ装置及びパーキングロック機構の構成図。 回転式アクチュエータの外観図。 ロック解除時(戻し状態)、及びロック時(進み状態)における図3のIV-IV線断面図。 第1実施形態によるロック解除時(戻し状態)の油圧経路図。 第1実施形態によるロック時(進み状態)の油圧経路図。 第2実施形態によるロック解除時(戻し状態)の油圧経路図。 第2実施形態によるロック時(進み状態)の油圧経路図。 第3実施形態によるロック解除時(戻し状態)の油圧経路図。 第3実施形態によるロック時(進み状態)の油圧経路図。 第4実施形態によるロック解除時(戻し状態)の油圧経路図。 第4実施形態によるロック時(進み状態)の油圧経路図。 第5実施形態によるロック解除時(戻し状態)の油圧経路図。 第5実施形態によるロック時(進み状態)の油圧経路図。 第6~第8実施形態によるシリンダ式アクチュエータを用いた統合ポンプ装置及びパーキングロック機構の構成図。 ロック解除時(戻し状態)、及びロック時(進み状態)におけるシリンダ式アクチュエータの模式図。 第6実施形態によるロック解除時(戻し状態)の油圧経路図。 第6実施形態によるロック時(進み状態)の油圧経路図。 第7実施形態によるロック解除時(戻し状態)の油圧経路図。 第7実施形態によるロック時(進み状態)の油圧経路図。 第8実施形態によるロック解除時(戻し状態)の油圧経路図。 第8実施形態によるロック時(進み状態)の油圧経路図。
以下、本発明による統合ポンプ装置の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。複数の実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。第1~第8実施形態を包括して「本実施形態」という。本実施形態の統合ポンプ装置は、モータ及び電動オイルポンプと油圧パーキングロックアクチュエータとが一体に構成されたモジュールをなしている。
図1に、本実施形態の統合ポンプ装置90に共通する基本構成を示す。統合ポンプ装置90は、モータ10、オイルポンプ30及び油圧パーキングロックアクチュエータ60、70が一体に構成されている。オイルポンプ30は、モータ10の駆動力により回転する電動オイルポンプであり、オイルパンから吸入した油を吐出する。以下の図中、モータ10を「M」、オイルポンプ30を「EOP」と記す。
油圧パーキングロックアクチュエータ60、70は、自動車のパーキングロック機構80を作動させる油圧アクチュエータである。油圧パーキングロックアクチュエータ60、70は、オイルポンプ30から供給される油圧により、進み状態と戻し状態とを切り替えるように作動する。ここで、「進み状態」及び「戻し状態」は、相対する二極状態を便宜上区別する用語に過ぎず、いずれの状態を進み状態又は戻し状態と定義してもよい。
油圧パーキングロックアクチュエータ60、70は、進み状態でパーキングロック機構80をロックし、戻し状態でパーキングロック機構をロック解除するように作動力を与える。シフトレンジがPレンジに操作されたときがロック時に相当し、notPレンジに操作されたときがロック解除時に相当する。ここでnotPレンジは、2ポジション構成では一つのレンジである。また、多段変速レンジ等を含む構成ではPレンジ以外の複数のレンジを包括してnotPレンジと解釈すればよい。
また、油圧パーキングロックアクチュエータ60、70は、間接供給油路68を介してオイル消費器39に接続されている。オイルポンプ30は、油圧パーキングロックアクチュエータ60、70を経由して、冷却又は潤滑用の油をオイル消費器39に供給可能である。本実施形態では、オイル消費器39の例としてモータジェネレータを示す。以下の明細書中及び図中でモータジェネレータを「MG」と記す。「オイル消費器」としてのMG39は、ステータにおいて通電により発熱するコイルを冷却するように油が吹き付けられる。
「オイル消費器」は、特許文献1(特許第6603276号公報)の図2に開示された油圧作動システムの油冷機器(16)及び注油点(すなわち潤滑油供給部)(17)に相当する。特許文献1の油圧作動システムでは、アクチュエータ(5)の上流の油供給管路から分岐して油冷機器(16)や潤滑油供給部(17)に接続される冷却油又は潤滑油の供給区間(13)に制御弁(11)及びオリフィス(11’)が設けられている。
この油圧作動システムにおいて、オイルポンプ(1)がパーキングロックをロックする方向(S側)に油圧を供給しているとき、冷却油又は潤滑油の供給区間(13)には負圧が発生する。供給区間(13)に設けられた制御弁(11)やオリフィス(11’)から油漏れが生じた場合、オイルポンプ(1)からアクチュエータ(5)に供給される油圧の供給ロスが増加する。その結果、アクチュエータ(5)の作動不良に至るおそれがある。
これに対し本実施形態では、油圧パーキングロックアクチュエータ60、70の下流側に配置されたオイル消費器39に対し、オイルポンプ30は、油圧パーキングロックアクチュエータ60、70を経由して、冷却又は潤滑用の油を供給する。油圧パーキングロックアクチュエータ60、70とオイル消費器39との間の間接供給油路68に設けられた制御弁やオリフィス等の部品から油漏れが生じても、オイルポンプ30から油圧パーキングロックアクチュエータ60、70への油圧供給には影響が及ばない。したがって、油圧パーキングロックアクチュエータ60、70の作動不良を防止することができ、信頼性が向上する。
続いて各実施形態の統合ポンプ装置90の具体的な構成を説明する。各実施形態の統合ポンプ装置の符号は、「90」に続く3桁目に実施形態の番号を付す。第1~第5実施形態の統合ポンプ装置901-905は、油圧パーキングロックアクチュエータが回転式アクチュエータ60で構成されている。第6~第8実施形態の統合ポンプ装置906-908は、油圧パーキングロックアクチュエータがシリンダ式アクチュエータ70で構成されている。大きく、この二つのグループに分けて説明する。
明細書中の油圧パーキングロックアクチュエータの記載に関し、回転式又はシリンダ式に特有の説明では「回転式アクチュエータ60」又は「シリンダ式アクチュエータ70」と記す。回転式アクチュエータを用いた統合ポンプ装置の説明部分においても両方の方式に共通する説明では、「油圧パーキングロックアクチュエータ60」と記す。
[回転式アクチュエータを用いた統合ポンプ装置]
図2~図14を参照し、油圧パーキングロックアクチュエータが回転式アクチュエータ60で構成された統合ポンプ装置901-905について説明する。図2に、統合ポンプ装置901-905及びパーキングロック機構80を示す。統合ポンプ装置901-905は、モータ10、オイルポンプ30及び回転式アクチュエータ60が一体に構成されている。図2の例では三部品が同軸且つ直列に並んで一体に構成されているが、軸がずれた状態で直列に並んで一体に構成されてもよいし、並列に並んで一体に構成されてもよい。
パーキングロック機構80は、ディテントシャフト81、ディテントプレート82、ディテントスプリング83、切替ロッド84、パーキングロッド85、円錐体86、パーキングロックポール87、パーキングギヤ88等を有する。ディテントシャフト81は油圧アクチュエータ60の出力軸であり、油圧アクチュエータ60の作動により所定角度範囲で両方向に回転する。ディテントプレート82は、ディテントシャフト81に固定されており、ディテントシャフト81と共に回転する。
ディテントプレート82のディテントスプリング83側には、複数の凹部823が形成されている。ディテントプレート82に所定以上の回転力が加わると、ディテントスプリング83が弾性変形し、先端に設けられたディテントローラ833がいずれかの凹部823に嵌まり込むことで、ディテントプレート82の回転が規制される。ディテントプレート82の板面から突出するピン824は、切替ロッド84の先端に形成された溝に係合する。なお、入力の構成によっては、ピン824及び切替ロッド84は無くてもよい。
パーキングロッド85は、略L字形状に形成され、一端851側がディテントプレート82に固定されている。パーキングロッド85の他端852側には、他端852に近づくに従って縮径する円錐体86が設けられている。ディテントローラ833がPレンジに対応する凹部に嵌まり込む方向にディテントプレート82が回転すると、円錐体86が矢印Pの方向に移動する。
パーキングロックポール87は、円錐体86の円錐面と当接し、軸部877を中心に揺動可能である。パーキングロックポール87には、パーキングギヤ88と噛み合い可能な凸部878が設けられている。円錐体86が矢印P方向に移動すると、パーキングロックポール87が押し上げられ、凸部878とパーキングギヤ88とが噛み合い、ロック状態となる。円錐体86が矢印notP方向に移動すると、凸部878がパーキングギヤ88から離れ、ロック状態が解除される。
次に図3、図4を参照し、回転式アクチュエータ60の構成例について説明する。図4の上側には、シフトレンジがPレンジからnotPレンジに操作されたロック解除時における作動完了状態を示し、図4の下側には、シフトレンジがnotPレンジからPレンジに操作されたロック時における作動完了状態を示す。
回転式アクチュエータ60は、回転軸Oを中心とする円筒状のハウジング61と、ハウジング61に同軸に収容されたベーンロータ63とを備える。ハウジング61は、周方向に例えば四つのベーン室621-624を有する。ベーン室621-624は、径方向外側の内壁が円弧状に形成された扇形状を呈している。図ではベーン室621-624の符号の引き出し線を径方向外側の内壁から引き出している。
ベーンロータ63は、ベーン室621-624に対応する例えば四つのベーン641-644が外周に設けられている。四つのベーン641-644のうち一つのベーン641は、回転限界を規制するストッパ部645、646が周方向両端に設けられており、他の三つのベーン642、643、644よりも大きく形成されている。他の三つのベーン642、643、644は、油圧室の容積を確保するため、比較的小さく形成されている。各ベーン641-644の径方向外壁の摺動部にはシール材が設けられている。
各ベーン641-644は、対応するベーン室621-624において周方向に回動可能である。ベーン室621-624におけるベーン641-644の周方向の一方に進み側油圧室651-654が形成される。また、ベーン641-644の周方向の他方に戻し側油圧室661-664が形成される。図示しないが、進み側油圧室651-654は、分配油路を経由して共通の進み側ポートに接続されている。同様に戻し側油圧室661-664は、分配油路を経由して共通の戻し側ポートに接続されている。
例えばベーン641が作動するベーン室621は、進み側油圧室651と戻し側油圧室661との回転方向の中間部に連通口67が形成されている。図5~図14に示すように、連通口67は間接供給油路68に連通し、間接供給油路68を介してMG39に接続されている。連通口67は、一つのベーン室621に限らず、複数のベーン室に形成されてもよい。
図4の上側に示すロック解除時、破線ハッチングを付した戻し側油圧室661-664に油圧が供給される。これにより、ベーンロータ63が図の反時計回り方向に回転して戻し状態となり、パーキングロック機構80がロック解除される。進み側油圧室651-654からは油が排出される。ここで、ロック解除時の状態は、ロック時におけるベーンロータ63の回転初期状態でもある。図3の二点鎖線矢印は、ロック状態からロック解除状態に移行するときの油の流れを模式的に表す。
ロック解除時、ベーンロータ63の回転初期には、「オイルポンプ30から油圧が供給される側の油圧室」である戻し側油圧室661においてベーン641が連通口67を閉塞している。ベーンロータ63の回転開始後、ある回転位置で、戻し側油圧室661において連通口67が開放される。すると、オイルポンプ30から戻し側油圧室661に供給された油の少なくとも一部は連通口67から流出し、間接供給油路68を経由してMG39に供給される。
図4の下側に示すロック時、破線ハッチングを付した進み側油圧室651-654に油圧が供給される。これにより、ベーンロータ63が図の時計回り方向に回転して進み状態となり、パーキングロック機構80がロックされる。戻し側油圧室661-664からは油が排出される。ここで、ロック時の状態は、ロック解除時におけるベーンロータ63の回転初期状態でもある。図3の一点鎖線矢印は、ロック解除状態からロック状態に移行するときの油の流れを模式的に表す。
ロック時、ベーンロータ63の回転初期には、「オイルポンプ30から油圧が供給される側の油圧室」である進み側油圧室651においてベーン641が連通口67を閉塞している。ベーンロータ63の回転開始後、ある回転位置で、進み側油圧室651において連通口67が開放される。すると、オイルポンプ30から進み側油圧室651に供給された油の少なくとも一部は連通口67から流出し、間接供給油路68を経由してMG39に供給される。
(第1実施形態)
図5、図6を参照し、第1実施形態について説明する。第1実施形態の統合ポンプ装置901は、油圧パーキングロックアクチュエータ60の作動方向を切り替える油圧回路の構成として、方向切替弁56を用いる。オイルポンプ30の回転方向は一定であり、オイルパン31から吸入油路32を経由して吸入された油は、吸入口342から吐出口343への一方向に流れる。オイルポンプ30と油圧パーキングロックアクチュエータ60との間には、オイルポンプ30から進み側油圧室651-654及び戻し側油圧室661-664への油の流れを切り替える方向切替弁56が設けられている。
例えば2ポジションの方向切替弁56において、流入ポートはオイルポンプ30の吐出口343に連通するポンプ油路360に接続されており、排出ポートはオイルパン31に連通する排出油路363に接続されている。油圧パーキングロックアクチュエータ60側の二つのポートは、それぞれ、進み側油圧室651-654に連通するアクチュエータ油路365、及び、戻し側油圧室661-664に連通するアクチュエータ油路366に接続されている。なお、3ポジション以上の方向切替弁56のうち2ポジションが用いられてもよい。
また、間接供給油路68の途中には、MG39から油圧パーキングロックアクチュエータ60への油の逆流を防止する消費側逆流防止弁691が設けられている。消費側逆流防止弁691は、一つに限らず、複数設けられてもよい。
図5に示すロック解除時、方向切替弁56は、戻し側油圧室661-664がポンプ油路360に連通し、進み側油圧室651-654が排出油路363に連通する位置に操作される。オイルポンプ30の吐出口343から吐出された油は、ポンプ油路360及びアクチュエータ油路366を経由して戻し側油圧室661-664に供給される。また、進み側油圧室651-654からアクチュエータ油路365及び排出油路363を経由してオイルパン31に油が戻される。油圧パーキングロックアクチュエータ60は戻し状態となり、パーキングロック機構80がロック解除される。
また、ロック解除時、ベーンロータ63の回転初期には戻し側油圧室661において連通口67が閉塞される。ベーンロータ63の回転開始後、戻し側油圧室661において連通口67が開放される。よって、オイルポンプ30から油圧パーキングロックアクチュエータ60の戻し側油圧室661を経由し、さらに間接供給油路68を経由して、冷却又は潤滑用の油がMG39に供給される。
図6に示すロック時、方向切替弁56は、進み側油圧室651-654がポンプ油路360に連通し、戻し側油圧室661-664が排出油路363に連通する位置に操作される。オイルポンプ30の吐出口343から吐出された油は、ポンプ油路360及びアクチュエータ油路365を経由して進み側油圧室651-654に供給される。また、戻し側油圧室661-664からアクチュエータ油路366及び排出油路363を経由してオイルパン31に油が戻される。油圧パーキングロックアクチュエータ60は進み状態となり、パーキングロック機構80がロックされる。
また、ロック時、ベーンロータ63の回転初期には進み側油圧室651において連通口67が閉塞される。ベーンロータ63の回転開始後、進み側油圧室651において連通口67が開放される。よって、オイルポンプ30から油圧パーキングロックアクチュエータ60の進み側油圧室651を経由し、さらに間接供給油路68を経由して、冷却又は潤滑用の油がMG39に供給される。
第1実施形態では、油圧パーキングロックアクチュエータ60の作動方向の切り替えに関して、方向切替弁56を用いることで確実な切り替えができる。
また、間接供給油路68の途中に設けられた消費側逆流防止弁691から油漏れが生じても、オイルポンプ30から油圧パーキングロックアクチュエータ60への油圧供給には影響が及ばない。したがって、油圧パーキングロックアクチュエータ60の作動不良を防止することができ、信頼性が向上する。この効果は第2、第3実施形態についても同様である。
(第2実施形態)
図7、図8を参照し、第2実施形態について説明する。第2実施形態の統合ポンプ装置902は、第1実施形態に対し、油圧パーキングロックアクチュエータ60の作動方向を切り替える油圧回路の構成が異なる。オイルポンプ30はモータ10と共に正転及び逆転可能であり、正転時と逆転時とで吸入口と吐出口とが交替する。すなわち、正転時吸入口342は逆転時吐出口であり、逆転時吸入口343は正転時吐出口である。以下、正逆転可能なオイルポンプ30の回転方向について、第1実施形態の回転方向、すなわち、正転時吐出口343から油が吐出される回転方向を正転とする。
正転時吸入油路32及び逆転時吸入油路33には、選択遮断弁59が設けられている。選択遮断弁59は、オイルポンプ30の正転時に正転時吸入油路32を導通して逆転時吸入油路33を遮断し、オイルポンプ30の逆転時に逆転時吸入油路33を導通して正転時吸入油路32を遮断する。選択遮断弁59は、統合ポンプ装置902のモジュールとして一体に構成されてもよい。
図7、図8に示す選択遮断弁59は、操作圧によりスプールの位置が切り替わるスプール弁式の油圧切替弁で構成されている。スプール弁式の選択遮断弁59において、流入ポートはオイルパン31に連通する共通吸入油路319に接続されており、二つの流出ポートは、それぞれ正転時吸入油路32及び逆転時吸入油路33に接続されている。スプールの一端に作用する操作圧による力と他端に作用するばね力とのバランスによってスプールが移動し、流路が切り替わる。
なお、選択遮断弁59はスプール弁式に限らず、ソレノイドへの通電により流路が切り替わる電磁弁で構成されてもよい。また、油圧パーキングロックアクチュエータ60の連通口67からMG39に至る間接供給油路68には消費側逆流防止弁691が設けられている。
図7に示すロック解除時、オイルポンプ30が正転すると、正転時吐出口343から吐出された油は、アクチュエータ油路368を経由して油圧パーキングロックアクチュエータ60の戻し側油圧室661-664に供給される。また、操作圧油路369に導入された操作圧Foは、選択遮断弁59のスプールの一端に作用し、ばね力に抗してスプールを図の右方向に押し戻す。これにより、オイルパン31から共通吸入油路319及び正転時吸入油路32を経由して正転時吸入口342に油が吸入される。
このとき選択遮断弁59は、「×」印で示すように逆転時吸入油路33を遮断する。また、油圧アクチュエータ60の進み側油圧室651-654からアクチュエータ油路367を経由して正転時吸入油路32に油が戻される。油圧パーキングロックアクチュエータ60は戻し状態となり、パーキングロック機構80がロック解除される。
また、ロック解除時、ベーンロータ63の回転初期には戻し側油圧室661において連通口67が閉塞される。ベーンロータ63の回転開始後、戻し側油圧室661において連通口67が開放される。よって、オイルポンプ30から油圧パーキングロックアクチュエータ60の戻し側油圧室661を経由し、さらに間接供給油路68を経由して、冷却又は潤滑用の油がMG39に供給される。
図8に示すロック時、オイルポンプ30が逆転すると、選択遮断弁59のスプールへの操作圧Foが低下し、スプールは、ばね力によって図の左方向に移動する。これにより、オイルパン31から共通吸入油路319及び逆転時吸入油路33を経由して逆転時吸入口343に油が吸入される。逆転時吐出口342から吐出された油は、アクチュエータ油路367を経由して油圧アクチュエータ60の進み側油圧室651-654に供給される。
このとき選択遮断弁59は、「×」印で示すように、正転時吸入油路32を遮断する。また、油圧アクチュエータ60の戻し側油圧室661-664からアクチュエータ油路368を経由して逆転時吸入油路33に油が戻される。油圧パーキングロックアクチュエータ60は進み状態となり、パーキングロック機構80がロックされる。
また、ロック時、ベーンロータ63の回転初期には進み側油圧室651において連通口67が閉塞される。ベーンロータ63の回転開始後、進み側油圧室651において連通口67が開放される。よって、オイルポンプ30から油圧パーキングロックアクチュエータ60の進み側油圧室651を経由し、さらに間接供給油路68を経由して、冷却又は潤滑用の油がMG39に供給される。
第2実施形態では、オイルポンプ30の正転又は逆転の切り替え、及び、それに伴う選択遮断弁59の切り替えにより、オイルポンプ30から進み側油圧室651-654又は戻し側油圧室661-664への油の流れが切り替わる。よって、第1実施形態に対し方向切替弁56を削減することができる。
(第3実施形態)
図9、図10を参照し、第3実施形態について説明する。第3実施形態の統合ポンプ装置903は、第1、第2実施形態に対し、油圧パーキングロックアクチュエータ60の作動方向を切り替える油圧回路の構成が異なる。第2実施形態と同様に、オイルポンプ30はモータ10と共に正転及び逆転可能であり、正転時と逆転時とで吸入口と吐出口とが交替する。
正転時吸入口342は、アクチュエータ油路367を経由して油圧アクチュエータ60の進み側油圧室651-654に接続されている。正転時吸入口342に接続される正転時吸入油路32には、オイルポンプ30側からオイルパン31側への逆流を防止する吸入側逆流防止弁57が設けられている。
逆転時吸入口343は、アクチュエータ油路368を経由して油圧アクチュエータ60の戻し側油圧室661-664に接続されている。逆転時吸入口343に接続される逆転時吸入油路33には、オイルポンプ30側からオイルパン31側への逆流を防止する吸入側逆流防止弁58が設けられている。なお、吸入側逆流防止弁57、58は、各吸入油路32、33に一つに限らず、複数設けられてもよい。
図示例では、オイルパン31に接続された共通吸入油路319から正転時吸入油路32及び逆転時吸入油路33が分岐している。これに限らず、正転時吸入油路32及び逆転時吸入油路33は、独立してオイルパン30に連通してもよい。また、油圧パーキングロックアクチュエータ60の連通口67からMG39に至る間接供給油路68には消費側逆流防止弁691が設けられている。
図9に示すロック解除時、オイルポンプ30が正転すると、オイルパン31から正転時吸入油路32を経由して正転時吸入口342に油が吸入される。正転時吐出口343から吐出された油は、アクチュエータ油路368を経由して油圧パーキングロックアクチュエータ60の戻し側油圧室661-664に供給される。
このとき吸入側逆流防止弁58は、「×」印で示すように、逆転時吸入油路33を通ってオイルパン31側に油が逆流することを防止する。また、油圧アクチュエータ60の進み側油圧室651-654からアクチュエータ油路367を経由して正転時吸入油路32に油が戻される。油圧パーキングロックアクチュエータ60は戻し状態となり、パーキングロック機構80がロック解除される。
また、ロック解除時、ベーンロータ63の回転初期には戻し側油圧室661において連通口67が閉塞される。ベーンロータ63の回転開始後、戻し側油圧室661において連通口67が開放される。よって、オイルポンプ30から油圧パーキングロックアクチュエータ60の戻し側油圧室661を経由し、さらに間接供給油路68を経由して、冷却又は潤滑用の油がMG39に供給される。
図10に示すロック時、オイルポンプ30が逆転すると、オイルパン31から逆転時吸入油路33を経由して逆転時吸入口343に油が吸入される。逆転時吐出口342から吐出された油は、アクチュエータ油路367を経由して油圧パーキングロックアクチュエータ60の進み側油圧室651-654に供給される。
このとき吸入側逆流防止弁57は、「×」印で示すように、正転時吸入油路32を通ってオイルパン31側に油が逆流することを防止する。また、油圧アクチュエータ60の戻し側油圧室661-664からアクチュエータ油路368を経由して逆転時吸入油路33に油が戻される。油圧パーキングロックアクチュエータ60は進み状態となり、パーキングロック機構80がロックされる。
また、ロック時、ベーンロータ63の回転初期には進み側油圧室651において連通口67が閉塞される。ベーンロータ63の回転開始後、進み側油圧室651において連通口67が開放される。よって、オイルポンプ30から油圧パーキングロックアクチュエータ60の進み側油圧室651を経由し、さらに間接供給油路68を経由して、冷却又は潤滑用の油がMG39に供給される。
第3実施形態では、オイルポンプ30の正転又は逆転の切り替えにより、オイルポンプ30から進み側油圧室651-654又は戻し側油圧室661-664への油の流れが切り替わる。よって、第1実施形態に対し方向切替弁56を削減することができる。
(第4、第5実施形態)
図11~図14を参照し、第4、第5実施形態について説明する。第4実施形態の統合ポンプ装置904は、間接供給油路68の途中に、間接供給油路68の連通又は遮断を切り替える供給切替弁692が設けられている。第5実施形態の統合ポンプ装置905は、間接供給油路68の途中に、間接供給油路68の流路径を絞るオリフィス693が設けられている。第4、第5実施形態では、MG39に供給される冷却又は潤滑用の油量が調整され、また、逆流が防止される。
ここで、間接供給油路68の途中に設けられた供給切替弁692又はオリフィス693から油漏れが生じても、オイルポンプ30から油圧パーキングロックアクチュエータ60への油圧供給には影響が及ばない。したがって、油圧パーキングロックアクチュエータ60の作動不良を防止することができ、信頼性が向上する。
なお、図11~図14には、油圧パーキングロックアクチュエータ60の作動方向を切り替える構成として、正逆転可能なオイルポンプ30と吸入側逆流防止弁57、58とを用いる、第3実施形態の構成が例示されている。これに代えて、第1実施形態や第2実施形態の間接供給油路68の途中に、供給切替弁692又はオリフィス693が設けられてもよい。
[シリンダ式アクチュエータを用いた統合ポンプ装置]
図15~図22を参照し、油圧パーキングロックアクチュエータがシリンダ式アクチュエータ70で構成された統合ポンプ装置906-908について説明する。図15に、統合ポンプ装置906-908及びパーキングロック機構80を示す。統合ポンプ装置906-908は、モータ10、オイルポンプ30及びシリンダ式アクチュエータ70が一体に構成されている。図15の例では三部品が同軸且つ直列に並んで一体に構成されているが、軸がずれた状態で直列に並んで一体に構成されてもよいし、並列に並んで一体に構成されてもよい。
シリンダ式油圧アクチュエータ70は、シリンダ71と、シリンダ71内を往復移動するピストン73とを備える。シリンダ71内におけるピストン73の軸方向の一方に進み側油圧室75が形成され、ピストン73の軸方向の他方に戻し側油圧室76が形成されている。シリンダ71は、進み側油圧室75と戻し側油圧室76との移動方向の中間部に連通口77が形成されている。図17~図22に示すように、連通口77は間接供給油路68に連通し、間接供給油路68を介してMG39に接続されている。
図15に太線矢印で示すように、ピストン73は、パーキングロック機構80のパーキングロッド85に連結されている。ピストン73の往復移動に伴ってパーキングロッド85が移動することで、PレンジとnotPレンジとが切り替えられる。この例では、ピストン73が前進した状態がロック動作を行う進み状態であり、ピストン73が後退した状態がロック解除動作を行う戻し状態である。つまり、ピストン73の基端側に進み側油圧室75が形成され、ピストン73のロッド先端側に戻し側油圧室76が形成される。
図16の上側に示すロック解除時、破線ハッチングを付した戻し側油圧室76に油圧が供給されることにより、ピストン73が図の右方向に移動して戻し状態となり、パーキングロック機構80がロック解除される。進み側油圧室75からは油が排出される。ここで、ロック解除時の状態は、ロック時におけるピストン73の移動初期状態でもある。
ロック解除時、ピストン73の移動初期には、「オイルポンプ30から油圧が供給される側の油圧室」である戻し側油圧室76においてピストン73が連通口77を閉塞している。ピストン73の移動開始後、ある位置で、戻し側油圧室76において連通口77が開放される。すると、オイルポンプ30から戻し側油圧室76に供給された油の少なくとも一部は連通口77から流出し、間接供給油路68を経由してMG39に供給される。
図16の下側に示すロック時、破線ハッチングを付した進み側油圧室75に油圧が供給されることにより、ピストン73が図の左方向に移動して進み状態となり、パーキングロック機構80がロックされる。戻し側油圧室76からは油が排出される。ここで、ロック時の状態は、ロック解除時におけるピストン73の移動初期状態でもある。
ロック時、ピストン73の移動初期には、「オイルポンプ30から油圧が供給される側の油圧室」である進み側油圧室75においてピストン73が連通口77を閉塞している。ピストン73の移動開始後、ある位置で、進み側油圧室75において連通口77が開放される。すると、オイルポンプ30から進み側油圧室75に供給された油の少なくとも一部は連通口77から流出し、間接供給油路68を経由してMG39に供給される。
(第6~第8実施形態)
図17~図22に、シリンダ式アクチュエータ70を用いた第6、第7、第8実施形態の統合ポンプ装置906、907、908を示す。第6、第7、第8実施形態は、それぞれ回転式アクチュエータ60の第1、第2、第3実施形態に対応し、構成及び作用効果は同様であるため、重複する説明を省略する。また、間接供給油路68の途中の消費側逆流防止弁691は、第4、第5実施形態に準じて供給切替弁692又はオリフィス693に置き換えられてもよい。
(その他の実施形態)
(1)オイルポンプ30からの油の供給対象である「オイル消費器」はMG39に限らず、冷却又は潤滑用の油を消費するどのような装置や部分であってもよい。
(2)回転式アクチュエータ60におけるベーンロータのベーンの数は、図4に例示した四つに限らず、受圧面積を確保することができれば一つ以上いくつでもよい。ハウジングのベーン室はベーンの数に対応して設定される。また、回転限界を規制するストッパ部をベーンに設けるのでなく、ベーンロータ本体とハウジングとの間に設けてもよい。
(3)シリンダ式アクチュエータ70のピストン73は、パーキングロッド85でなく切替ロッド84に連結されてもよい。切替ロッド84の先端部は、ディテントプレート82に設けられたピン824に係合しており、切替ロッド84が往復移動すると、ピン824を介してディテントプレート82が回転し、PレンジとnotPレンジとが切り替えられる。その場合、図15に示す例とは逆に、ピストン73が後退した状態がロック動作を行う進み状態となり、ピストン73が前進した状態がロック解除動作を行う戻し状態となる。つまり、ピストン73のロッド先端側に進み側油圧室75が形成され、ピストン73の基端側に戻し側油圧室76が形成される。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
10・・・モータ、
30・・・オイルポンプ、 31・・・オイルパン、
39・・・MG(オイル消費器)、
60・・・回転式アクチュエータ(油圧パーキングロックアクチュエータ)、
68・・・間接供給油路、
70・・・シリンダ式アクチュエータ(油圧パーキングロックアクチュエータ)、
90(901-908)・・・統合ポンプ装置。

Claims (7)

  1. モータ(10)と、
    前記モータの駆動力により回転し、オイルパン(31)から吸入した油を吐出するオイルポンプ(30)と、
    前記オイルポンプから供給される油圧により、進み状態と戻し状態とを切り替えるように作動し、前記進み状態で自動車のパーキングロック機構(80)をロックし、前記戻し状態で前記パーキングロック機構をロック解除する油圧パーキングロックアクチュエータ(60、70)と、
    が一体に構成されたモジュールをなしており、
    前記油圧パーキングロックアクチュエータは、間接供給油路(68)を介してオイル消費器(39)に接続されており、
    前記オイルポンプは、前記油圧パーキングロックアクチュエータを経由して、冷却又は潤滑用の油を前記オイル消費器に供給可能である統合ポンプ装置。
  2. 前記油圧パーキングロックアクチュエータ(60)は、
    一つ以上のベーン室(621-624)を有するハウジング(61)と、
    前記ハウジングに収容され、前記ベーン室に対応する一つ以上のベーン(641-644)が設けられたベーンロータ(63)と、を備え、
    前記ベーン室における前記ベーンの周方向の一方に進み側油圧室(651-654)が形成され、前記ベーンの周方向の他方に戻し側油圧室(661-664)が形成され、
    前記進み側油圧室に油圧が供給されたとき前記ベーンロータが一方向に回転して前記進み状態となり、前記戻し側油圧室に油圧が供給されたとき前記ベーンロータが他方向に回転して前記戻し状態となる回転式アクチュエータであり、
    少なくとも一つの前記ベーン室は、前記進み側油圧室と前記戻し側油圧室との回転方向の中間部に、前記間接供給油路に連通する連通口(67)が形成されており、
    前記ベーンロータの回転初期には、前記オイルポンプから油圧が供給される側の油圧室において前記ベーンが前記連通口を閉塞しており、
    前記ベーンロータの回転開始後、前記オイルポンプから油圧が供給される側の油圧室において前記連通口が開放されると、前記オイルポンプから前記油圧パーキングロックアクチュエータに供給された油が前記間接供給油路を経由して前記オイル消費器に供給される請求項1に記載の統合ポンプ装置。
  3. 前記油圧パーキングロックアクチュエータ(70)は、
    シリンダ(71)と、
    前記シリンダ内を往復移動するピストン(73)と、を備え、
    前記シリンダ内における前記ピストンの軸方向の一方に進み側油圧室(75)が形成され、前記ピストンの軸方向の他方に戻し側油圧室(76)が形成され、
    前記進み側油圧室に油圧が供給されたとき前記ピストンが一方向に移動して前記進み状態となり、前記戻し側油圧室に油圧が供給されたとき前記ピストンが他方向に移動して前記戻し状態となるシリンダ式アクチュエータであり、
    前記シリンダは、前記進み側油圧室と前記戻し側油圧室との移動方向の中間部に、前記間接供給油路に連通する連通口(77)が形成されており、
    前記シリンダの移動初期には、前記オイルポンプから油圧が供給される側の油圧室において前記ピストンが前記連通口を閉塞しており、
    前記シリンダの移動開始後、前記オイルポンプから油圧が供給される側の油圧室において前記連通口が開放されると、前記オイルポンプから前記油圧パーキングロックアクチュエータに供給された油が前記間接供給油路を経由して前記オイル消費器に供給される請求項1に記載の統合ポンプ装置。
  4. 前記オイルポンプから前記進み側油圧室及び前記戻し側油圧室への油の流れを切り替える方向切替弁(56)が設けられている請求項2または3に記載の統合ポンプ装置。
  5. 前記オイルポンプは正転及び逆転可能であり、正転時と逆転時とで吸入口と吐出口とが交替し、逆転時吐出口である正転時吸入口(342)は前記進み側油圧室に接続され、正転時吐出口である逆転時吸入口(343)は前記戻し側油圧室に接続されており、
    前記オイルパンと前記正転時吸入口とを接続する正転時吸入油路(32)、及び、前記オイルパンと前記逆転時吸入口とを接続する逆転時吸入油路(33)に対し、前記オイルポンプの正転時に前記正転時吸入油路を導通して前記逆転時吸入油路を遮断し、前記オイルポンプの逆転時に前記逆転時吸入油路を導通して前記正転時吸入油路を遮断する選択遮断弁(59)が設けられており、
    前記オイルポンプの正転又は逆転の切り替え、及び、それに伴う前記選択遮断弁の切り替えにより、前記オイルポンプから前記進み側油圧室又は前記戻し側油圧室への油の流れが切り替わる請求項2または3に記載の統合ポンプ装置。
  6. 前記オイルポンプは正転及び逆転可能であり、正転時と逆転時とで吸入口と吐出口とが交替し、逆転時吐出口である正転時吸入口(342)は前記進み側油圧室に接続され、正転時吐出口である逆転時吸入口(343)は前記戻し側油圧室に接続されており、
    前記正転時吸入口に接続される正転時吸入油路(32)、及び、前記逆転時吸入口に接続される逆転時吸入油路(33)には、それぞれ前記オイルポンプ側から前記オイルパン側への逆流を防止する吸入側逆流防止弁(57、58)が設けられており、
    前記オイルポンプの正転又は逆転の切り替えにより、前記オイルポンプから前記進み側油圧室又は前記戻し側油圧室への油の流れが切り替わる請求項2または3に記載の統合ポンプ装置。
  7. 前記間接供給油路の途中に、
    前記オイル消費器から前記油圧パーキングロックアクチュエータへの油の逆流を防止する消費側逆流防止弁(691)、
    前記間接供給油路の連通又は遮断を切り替える供給切替弁(692)、又は、
    前記間接供給油路の流路径を絞るオリフィス(693)が設けられている請求項2または3に記載の統合ポンプ装置。
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