JP3377809B2 - 回転ポンプおよび連続可変変速機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は特に連続可変変速機に使
用される回転ポンプであって、駆動軸を有するロータ、
該ロータの溝内で運動し得る押しのけ要素、特にロー
ラ、前記ロータを包囲するカムリングを設けられ、前記
押しのけ要素が前記カムリングの半径方向内側に沿って
摺動しそしてそれによりポンプ室を包囲し、端面が前記
ロータとの境界をその両側で画成し、端板が前記端面の
少なくとも一つと前記ロータの側面との間に設けられ、
そして１個または複数の供給および排出開口が設けられ
たものに関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】その
ような回転ポンプは英国特許（ＧＢ−Ａ−）２１１８２
４７号に開示されておりそして特に車両のパワーステア
リングポンプとして使用される。そのような用途におい
て、回転ポンプはいかなる他の油圧系統からも独立して
いる。既知の回転ポンプはそのような用途において満足
されている。端板は端面とロータとの間に若干の遊びを
残して取付けられる。この遊びは、ポンプの漏れ損失を
無くしそしてポンプ能力を増すために、端板が流体によ
ってロータに対して最適の態様で圧接され得ることを意
味する。しかし、この遊びを通じて端面と端板との間に
おいて多少の漏れ損失が生じ得る。

【０００３】もし既知の回転ポンプがより複雑な油圧系
統であって複数の油圧管路が互いに近接して据付けられ
るものにおいて使用されるならば、端面と端板との間の
間隙を通じるポンプまたはその他の油圧系統の漏れ損失
はおそらく望ましくない。従って、そのレイアウトを理
由として、もし回転ポンプが連続可変変速機において使
用されるならば、例えばトルクコンバータまたはそこで
使用されるプーリの油圧シリンダの供給および／または
排出管路はロータ／駆動軸結合部に沿って取付けられ得
る。この場合において、トルクコンバータおよび／また
は油圧シリンダは端板と端面との間の間隙を通じて漸次
的に乾燥状態になる、またはポンプによって吸い出され
て乾燥するおそれがある。これによって変速機およびポ
ンプは始動困難にされ、そして空気が系統内に入る可能
性がある。また、トルクコンバータのための圧力はロッ
クアップ状態になるのに十分なほど高くならないおそれ
もある。そのような漏れ損失の場合においては、より大
きい能力を備えたポンプがおそらく必要とされる。

【０００４】本発明の目的は上に言及されて諸欠点を無
くしそして特に複雑な装置において使用するのに好適で
ある回転ポンプを提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前文において言及された
回転ポンプは、本発明によれば、端板と端面との間の漏
れを防止するために供給および／または排出開口を密閉
するため、１個または複数個のシールが端面と端板との
間に配置されることを特徴とする。

【０００６】本発明による回転ポンプにおいて、回転ポ
ンプは従って他の油圧系統、特にロータ／駆動軸結合部
の位置における油圧媒体、から油圧的に完全に遮断され
る。

【０００７】英国特許（ＧＢ−Ａ−）２１１８２４７号
においては、シールは端面および端板の位置に設けられ
るが、これはポンプまたは圧力室を遮断する問題であ
り、供給および排出開口を密閉するそれではない。

【０００８】本発明のさらなる特徴によれば、もしシー
ルがロータの駆動軸の近くで端面と端板との間に配置さ
れるならば、単一のシールで十分である。シールは環状
であり得そしてロータに対して同軸に配置され得る。

【０００９】供給および排出開口を個別に密閉すること
も可能であり、それはまた供給開口と排出開口との間に
接続が存在しないことを保証し、その結果として、漏れ
損失はさらに減少され、そしてポンプ能力が増大する。

【００１０】シールは例えば加硫によって端板上に有利
に配置され得る。本発明によれば、またシールは端面の
凹所内に配置され得、この凹所は環状であり、シールを
半径方向に固定するため軸方向長手方向面を有する。こ
れはシールが過剰荷重をかけられて時期尚早に破れるこ
とを防止する。

【００１１】また、本発明は本発明による回転ポンプを
設置されそれにより極めてコンパクトで効率的な伝動が
達成され得る連続可変変速機に関する。

【００１２】本発明は以下において図面および複数の実
施例を参照して説明される。

【００１３】

【実施例】図１による回転ポンプは駆動軸１を有し、そ
れにロータ２が取付けられている。ロータ２は多数の溝
３を有し、溝３には押しのけ要素４が配置されている。
図示された回転ポンプにおいて、これら押しのけ要素は
ローラの形式にされているが、例えば、バッフルのごと
き他の要素も考えられ得る。また、カムリング５が設け
られる。ロータ２、押しのけ要素４およびカムリング５
は、多数のポンプ室を包囲し、ポンプ室の容積はロータ
の回転間増減する。流体の供給および排出は２組の供給
開口６および２組の排出開口７によって起こる。

【００１４】図１による回転ポンプは、相当な出力を以
て高圧を生じさせ得るから、連続可変変速機において使
用するのに本質的に極めて好適である。しかし、そのよ
うな回転ポンプの実際の使用は、その配置即ちレイアウ
トを理由として、これまで不可能と考えられた。連続可
変変速機における他の油圧系統に対する不適切な密閉即
ちシーリングが生じ得るからである。

【００１５】連続可変変速機の作動および設計の様式は
ここでは既知であると仮定される。図２によれば変速機
１１のプライマリプーリの一部分のみが、その間に駆動
ベルト１３を締付けられて図示されるに過ぎない。プラ
イマリプーリは２個のシーブ１２，１４を有し、それら
のうちシーブ１４は軸１５に沿って摺動し得る。この運
動はシリンダ１６へのそしてシリンダ１６からの軸１５
と軸１７との間を通る流体の供給および排出によって達
成される。軸１５は軸１７を中心として同軸に配置さ
れ、軸１７上に回転ポンプ１９のロータ１８が取付けら
れる。回転ポンプ１９は供給開口２０を通じて流体を供
給され、該流体はここには図示されていない排出開口を
通じて、やはりここには示されない油圧制御系統へ排出
される。この油圧制御系統は管路２１によってそして軸
１５，１７の間を通ってシリンダ１６へ戻され得るまた
はシリンダ１６から移転され得る流体を提供する。ま
た、前記油圧制御系統は管路２２によって中空の軸１７
へ流体を提供する。種々の油圧系統は注意深く分離され
た状態に維持されなくてはならないことは明らかであろ
う。特に、図２の細部Ａの位置においては、この場合、
一方において、回転ポンプ１９から流体が漏れ、従って
相当な能率損失を生じさせ得るリスクがあり、他方にお
いては、流体はまた回転ポンプ１９によってシリンダ１
６から漏れ出るまたは吸い出されもする可能性がある。
これは変速機１１が適正に機能することを恐らく不可能
にする。

【００１６】図３はやはり回転ポンプ１９を有する連続
可変変速機１１を図示しており、関連する同等部品はこ
こでは図２におけるそれらに一致する符号を以て示され
る。また、変速機は同等または反対の回転方向に軸１５
および軸３１を駆動するためのＤＮＣグループ３０を設
けられている。軸１５は軸３１のまわりに部分的に同軸
に配置される。シリンダ１６は油圧制御系統（図示せ
ず）および回転ポンプ１９によって軸１５，３１および
管路３２によって作動される。トルクコンバータ４０が
連続可変変速機１１とは対面しない回転ポンプ１９の側
に配置される。その作用の態様が既知であると仮定され
る前記トルクコンバータ４０は、進入する被動軸４１ａ
に結合されたポンプ部分４１、ステータ４２、タービン
４３およびロックアップ手段を有する。ポンプ部分４１
は回転ポンプ１９のロータ１８の駆動軸４５に結合され
る。タービン４３は軸３１上に取付けられる。ステータ
４２は固定された軸４６上に取付けられる。ロックアッ
プ位置に存在しないとき、トルクコンバータ４０は油圧
制御系統（図示されない）、同軸に配置された軸３１と
軸４６との間の管路４８、そして次いで軸３１を介して
回転ポンプ１９によって補給される。ロックアップ位置
に在るときは、トルクコンバータ４０はやはり回転ポン
プ１９および油圧制御系統（図示されない）によって、
同軸に配置された軸４６と駆動軸４５との間の管路４７
を介して補給される。この複雑な配置においては、種々
の油圧系統の密閉即ちシーリングはその達成がさらにい
っそう困難であることは明らかであろう。特に、図３の
細部Ｂにおいては、流体が回転ポンプ１９によってトル
クコンバータ４０から漏れ出るまたは吸い出されるリス
クがある。変速機の始動はこれによって困難または不可
能にされるおそれがある。特に、ロックアップ手段４４
のために予定された流体はやはり漏れ出る可能性があ
り、その結果、トルクコンバータ４０は恐らくロックア
ップ状態になり得ない。図２および図３に示される本発
明による回転ポンプを設置される連続可変変速機の設計
は、また極めて有利でありそして変速機の極めてコンパ
クトな構造を許す。

【００１７】図４において第１の実施例に示される回転
ポンプ５０は、ハウジング５１，５２、駆動軸５４上に
配置されたロータ５３、押しのけ要素５５およびカムリ
ング５６を有する。ロータ５３は両側において端面５
７，５８の間に囲まれる。端板６８が漏れ損失を防ぐ目
的を以てロータ５３との良好な結合を得るために据付け
られる。端板６８は、この場合、ロータ５３とは対面し
ない側における過剰油圧が端板６８をロータ５３に対し
押付けるように、若干の遊びによって浮動状態にされ
る。また、回転ポンプ５０は開口５９を設けられる。開
口５９は回転ポンプ５０が通路６０および供給開口６１
を通じて流体を吸い込むことを可能にする。さらに、複
数の開口（図示されない）が通路６３および排出開口６
２を通じて圧力下の流体の排出を許すように存在する。
ロータ５３の駆動軸５４は軸６４を中心として同軸に配
置される。駆動軸５４と軸６４との間には流体のための
通路６５が画成され、通路６５はハウジング５２内の通
路６６と接続される。通路６５，６６は、図２および図
３にそれぞれ関連して、例えば、連続可変変速機または
トルクコンバータの油圧シリンダへのそして油圧シリン
ダからの流体の供給および排出のために使用され得る。
図４において認められるように、各種の油圧系統からの
流体が、既に説明された必然的に生じるすべての関連す
る不利にもかかわらず、参照符号６７の位置において互
いに接触することが原理的に起こり得る。この問題は端
板６８が、良好な機能の発揮を保証するために、特に端
面５７とロータ５３との間に若干の遊びを残して据付け
られなくてはならない事実を通じて生じさせられる。し
かし、本発明によれば、シール６９が有利に取付けられ
得る。このシール６９によって、端板６８は良好な機能
の発揮が保証されるように、シールの弾性圧縮によっ
て、十分な遊びを保持する。他方において、異なる油圧
系統間の漏れを防止するため効果的なシールが設けられ
た。図４によるシール６９はロータ５３の駆動軸５４の
近くにそれと同軸に配置される。

【００１８】図５は本発明の第２の実施例を示し、そし
て図４の諸部品に相当する図５の諸部品は同じ参照符号
によって表される。図５においては複数個のシールが回
転ポンプのすべての供給および排出開口６１，６２に沿
って取付けられる。図５に示される実施例と比較される
とき不利な点は、複数個のシール７０，７１が取付けら
れなくてはならないことであるが、他方において、これ
は供給開口６１と排出開口６２との間により良いシール
がポンプそれ自体において得られ、それによって回転ポ
ンプ５０の内部損失が減じられるという利点を有する。

【００１９】図６の（ａ）はシーリングの一可能実施例
であって、この場合は供給開口６１のまわりに、シール
７３が端面５７の溝７６に取付けられるものを図示す
る。シール７３は端板６８に対して端面５７を密閉す
る。この実施例は多くの場合において極めて好適である
が、シール７３が僅かにより大きい荷重がかかるとき内
方へ押圧されるリスクがある。従って、シール７３はも
はや満足され得ない。この理由によって、図６の（ｂ）
による実施例であって、この場合はシール７４が環状の
溝７７に配置されるものが極めて有利である。前記環状
の溝７７は半径方向内側及び外側に軸方向に隆起した長
手方向面を有するから、シール７４が溝から押し出され
てその効果を少なくとも部分的に失うリスクは無くされ
る。本発明は諸図面に示された実施例に限定されないこ
とと、本発明の範囲内に入ると見なされる多くのその他
の実施例が本発明の範囲内で考えられ得ることとは明ら
かであろう。かくして、図６の（ｃ）はシール７５が例
えば加硫によって端板６８上に固定され得ることを示
す。

【図面の簡単な説明】

【図１】横断面を以て示される回転ポンプの概略図。

【図２】回転ポンプを設けられた連続可変変速機を示す
概略図。

【図３】回転ポンプに加えて連結変圧器を設けられた連
続可変変速機を示す概略図。

【図４】本発明による回転ポンプの第１の実施例を示す
横断面図。

【図５】本発明による回転ポンプの第２の実施例を示す
横断面図。

【図６】本発明による回転ポンプのシールの若干の細部
実施例を示す横断面図。

【符号の説明】

１１ 連続可変変速機 １３ 駆動ベルト １５ 軸 １６ シリンダ １７ 軸 １８ ロータ １９ 回転ポンプ ３１ 軸 ４０ トルクコンバータ ４１ ポンプ部分 ４２ ステータ ４５ 駆動軸 ４６ 軸 ５０ 回転ポンプ ５３ ロータ ５５ 押しのけ要素 ５７ 端面 ６１ 供給開口 ６４ 軸 ６８ 端板 ７１ シール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−390（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−11958（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭60−5796（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭62−19595（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 57/02 F04C 2/344 F04C 15/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動ベルト／プーリ型の連続可変変速機
   （１）にして、そのプーリは２個のシーブ（１２，１
   ４）をもち、そのうちの少なくとも１個は油圧シリンダ
   （１６）によりプーリ軸に対して軸方向に変位可能であ
   り、またトルクコンバータ（４０）を備えた駆動軸（１
   ７、４５）をもった回転ポンプ（１９）を有し、トルク
   コンバータ（４０）のタービン（４３）は被動タービン
   軸（３１）によってプーリの軸（１５）に結合され、ト
   ルクコンバータ（４０）のポンプ部分（４１）は少なく
   とも部分的にプーリの軸（１５）および／またはタービ
   ン軸（３１）の周りに同軸に置かれる回転ポンプ（１
   ９）の駆動軸（１７，４５）に連結された連続可変変速
   機（１１）において、駆動軸（１７，４５）とプーリの
   軸（１５）またはタービン軸（３１）との間の間隙は圧
   油が循環する通路を形成し、回転ポンプ（１９）はロー
   タ（１８）の溝内を移動し得る押しのけ要素を備えたロ
   ータ（１８）と、ロータ（１８）を包囲するカムリング
   （５）とを有し、前記押しのけ要素（４）はカムリング
   （５）の半径方向内側に沿って摺動し、それによってポ
   ンプ室を包囲し、端面が両側においてロータ（１８）と
   の境界を画成し、１個または複数個の供給開口（６）お
   よび排出開口（７）を備えた端板（６８）が前記端面の
   少なくとも一つとロータ（１８）の側面との間に設けら
   れ、前記端板（６８）と端面との間の漏洩を防止するた
   めに前記供給開口（６）を密閉する１個または複数個の
   シール（７０，７１，７３，７４，７５）が端面と端板
   （６８）との間に配置されることを特徴とする連続可変
   変速機。
2. 【請求項２】 前記シール（７０，７１，７３，７４，
   ７５）は環状であり駆動軸（１７、４５）に対して同軸
   に配置されることを特徴とする請求項１に記載の連続可
   変変速機に使用される回転ポンプ。
3. 【請求項３】 前記シール（７０、７１、７３、７４、
   ７５）は供給開口（６）の周りに設けられることを特徴
   とする請求項１に記載の連続可変変速機に使用される回
   転ポンプ。
4. 【請求項４】 プーリの油圧シリンダ（１６）は駆動軸
   （１７，４５）とプーリの軸（１５）またはタービン軸
   （３１）との間の間隙によって形成される通路を通して
   供給されることを特徴とする請求項１に記載の連続可変
   変速機。
5. 【請求項５】 駆動軸（１７、４５）はトルクコンバー
   タ（４０）のステータ（４２）に結合されたステータ軸
   （４６）の周りに少なくとも部分的に同軸に置かれ、ト
   ルクコンバータ（４０）のロックアップ位置において、
   タービン（４３）とポンプ部分（４１）が機械的に連結
   されるとき、トルクコンバータは駆動軸（１７，４５）
   とステータ軸（４６）との間の通路を通して供給される
   ことを特徴とする請求項１または４に記載の連続可変変
   速機。
6. 【請求項６】 ステータ軸（４６）はタービン軸（３
   １）の周りに少なくとも部分的に同軸に置かれ、トルク
   コンバータ（４０）がロックアップ位置にないときにお
   いて、タービン（４３）とポンプ部分（４１）が油圧的
   に連結されるとき、トルクコンバータはステータ軸（４
   ６）とタービン軸（３１）との間の通路を通して供給さ
   れることを特徴とする請求項５に記載の連続可変変速
   機。