JP3775912B2 - Hydraulic pump for automobile - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車に搭載された油圧作動装置への供給油圧を発生すべく、エンジンにより駆動される自動車用油圧ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年の自動車は、動力舵取装置、自動変速装置等、油圧により作動する種々の装置を備えており、これらの装置へ供給する油圧を発生する油圧ポンプを搭載している。
【0003】
このような自動車用油圧ポンプの多くは、車載エンジンの発生動力の一部を利用し、例えば、前記エンジンのクランクシャフトの端部に設けた動力取り出し用のプーリを介してのベルト伝動により駆動されているが、このような単純な伝動構成とした場合、エンジンの回転速度が高い高速走行時に、油圧ポンプの駆動のための動力損失が大きく、燃費の低下を招くという不都合があり、この動力損失を軽減すべく油圧ポンプの仕様を決定した場合、エンジンの回転速度が低い低速走行時又は停車時に、油圧ポンプの能力が不足し、十分な作動油圧が得られないという問題がある。
【0004】
このように、自動車に搭載された油圧作動装置への供給油圧を発生すべく用いられる自動車用油圧ポンプにおいては、必要時に十分な作動油圧を確保しつつ、駆動源となるエンジンの無為な動力損失を軽減することが要求されており、この要求に応えるべく、従来から以下の如き2通りの構成が開示されている。
【0005】
第1の構成は、例えば、操舵に必要な力を油圧により補助する油圧式の動力舵取装置においては、操舵時にのみ油圧の供給が必要である等、自動車に装備される油圧作動装置の多くが、作動油圧の供給を常時必要としないことに着目したものであり、特開昭57-15064号公報等に動力舵取装置用として開示されている如く、作動油圧の供給のための油圧ポンプを一対備え、一方の油圧ポンプへの伝動系の中途にクラッチを介装して、該クラッチを、エンジンの回転速度、操舵状況等、走行状態の検出結果に応じて係断制御し、通常時には1つ、必要時にのみ2つの油圧ポンプを駆動する構成としたものである。
【0006】
この構成において一方の油圧ポンプを常時駆動するのは、作動油の流れを常時生ぜしめることにより、外気温が低い時期に作動油が高粘度化することを防止するために必要なものであり、常時駆動する油圧ポンプを小容量のものとすることにより、動力損失の可及的な軽減を図ることができる。
【0007】
第2の構成は、特開平7-133854号公報等に開示されている如く、エンジンに連動連結された入力軸と油圧ポンプのロータ軸との間にリングコーン式の無段変速機を配し、この無段変速機の変速リングを、入力軸の回転に応じた遠心力の作用により半径方向に移動する押圧体により押圧移動せしめて変速比を変更して、エンジンの低速回転時には、この回転をそのまま油圧ポンプに伝え、エンジンの高速回転時には、所定の減速を経た後に油圧ポンプに伝えることにより、高速走行時における動力損失の軽減と、低速走行時における作動油不足の解消とを同時に実現するようにしたものである。
【0008】
入力軸とロータ軸との間に配する無段変速機としては、前述したリングコーン式の無段変速機に代えて、可変ピッチプーリ式等、他の形式の無段変速機を用いることができ、また、変速比の変更は、エンジンの回転速度、操舵の状況等、自動車の走行状態の検出結果に応じて動作する適宜のアクチュエータを用いて実現でき、このような構成とした自動車用油圧ポンプもまた提案されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、第1の構成においては、2つの油圧ポンプ、これら夫々とエンジンとの伝動系、及び一方の伝動系に介装されるクラッチを必要とし、更には、走行状態を検出するためのセンサ、該センサの検出結果に基づいて前記クラッチを係断制御する制御装置を必要として、全体構成が複雑化すると共に、外部ノイズの影響による誤作動の虞れがある。
【0010】
一方第2の構成においては、入力軸とロータ軸との間の変速比が、遠心力の作用による機械的な手段により変更されることから、外部ノイズの影響による誤作動の虞れがない利点を有する反面、前記変速手段を含めた無段変速機の小型化が難しいという問題があり、小型化を図るべく、リングコーン式の無段変速機に代えて、他の形式の無段変速機を用いた場合、変速比の変更のために多大の力を要し、遠心力の作用による機械的な変速手段の実現が難しいという問題がある。
【0011】
また、この構成においては、エンジンの回転速度の高低に応じた変速比の変更が行われるに過ぎず、作動油圧の供給先となる油圧作動装置の動作状態が反映されないことから、油圧供給が不要な走行状態においてエンジンに無為な動力損失を強いるという問題があった。
【0012】
この問題は、前述した如く、自動車の走行状態の検出結果に応じて動作する適宜のアクチュエータを変速の実現のために用いることにより解消され、この種のアクチュエータを用いた変速は、リングコーン式以外の形式の無段変速装置を用いて実現可能であるが、このようにした場合、第1の構成におけると同様に、走行状態を検出するセンサ、及び該センサの検出結果に基づいて前記アクチュエータを制御する制御装置が必要となり、全体構成の複雑化と、外部ノイズの影響による誤作動の虞れとを招来する。
【0013】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、油圧作動装置の動作状態に応じた変速と、駆動源となるエンジンの回転速度に応じた変速とを、走行状態を検出するセンサ及びこの検出結果に応じた制御手段を必要とせず、機械的な手段により併せて実現することができ、必要時にのみ十分な供給油圧を確保しつつ、駆動源となるエンジンの無為な動力損失を可及的に軽減することを可能とした自動車用油圧ポンプを提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る自動車用油圧ポンプは、エンジンの出力端に連動連結された入力軸からの伝動により回転するロータを備え、自動車に搭載された油圧作動装置への供給油圧を発生する自動車用油圧ポンプにおいて、前記入力軸と前記ロータとの間に配してあり、両者間の変速比を、前記入力軸の回転を前記ロータに等速伝動する等速位置と前記入力軸の回転を前記ロータに減速伝動する減速位置とに切換える変速手段と、前記油圧作動装置の動作に応じて上昇する前記供給油圧の作用により、前記変速手段に前記等速位置への切換え動作を行わせる油圧クラッチとを具備することを特徴とする。
【0015】
この発明においては、自動車用油圧ポンプの発生油圧が、供給先となる油圧作動装置の動作状態に応じて変化し、動作中には上昇し、非動作中には低下することを利用する。油圧供給が必要な油圧作動装置の動作中には、これに伴って上昇する供給油圧の作用により油圧クラッチが動作し、エンジンからの入力軸とロータの回転軸との間に配した変速手段が等速位置に切換わり、ロータの回転速度が入力軸と等しい高速度となって十分な供給油圧を確保する。また、油圧供給が不要な油圧作動装置の非動作中には、これに伴って低下する供給油圧の作用により前記変速手段が減速位置に切換わり、ロータの回転速度が入力軸の回転速度よりも低下して、駆動源となるエンジンの動力損失を軽減する。
【0016】
また前記入力軸の回転に伴う遠心力の作用により移動し、前記油圧クラッチへの作用圧を解放して、前記等速位置への切換え動作を禁じる遠心スプールを備えることを特徴とする。
【0017】
この発明においては、エンジンの出力端に連動連結された入力軸の回転が過大となった場合、この回転に伴う遠心力の作用により遠心スプールが移動し、変速手段の等速位置への切換え動作が禁じられて、ロータの回転速度の過度の増大を防ぎ、駆動源となるエンジンの動力損失を軽減する。このときロータには、入力軸の回転速度が変速手段により減速されて伝達されるが、入力軸の回転速度自体が高いことから、ロータの回転速度は、ある程度高く維持され、油圧作動装置への供給油圧は十分に確保される。
【0018】
また前記作用圧の解放油路は、前記遠心スプールの一部に形成された制御エッジにより絞り面積を変える可変絞りと、該可変絞りを通過した圧油に所定の絞り抵抗を付加する固定絞りとを備えることを特徴とする。
【0019】
この発明においては、入力軸の回転速度の増加に応じて遠心スプールが移動した場合、油圧クラッチへの作用圧は、遠心スプールに形成された制御エッジにより絞り面積を変える可変絞りを通過し、更に固定絞りを通過して解放される。これにより、前記作用圧の急峻な変化が緩和されて油圧クラッチの切換動作が急激に行われず、油圧ポンプの吐出側での圧力特性の不連続性が解消されて滑らかな圧力特性が得られる。この変化態様は、前記制御エッジ、及び固定絞りの追加加工により容易に調整することができ、所望の圧力特性を得ることができる。
【0020】
更に前記変速手段は、前記ロータの回転軸と一体回転するキャリッジに保持された遊星体と、前記回転軸と前記入力軸との間に同軸的に配してあり、前記遊星体の夫々に内側から転接する太陽円板と、該太陽円板と前記入力軸との間に介装され、前記太陽円板の先行回転を許容する一方向クラッチとを備え、前記油圧クラッチは、前記キャリッジと一体回転するクラッチ板と、前記入力軸に回転を拘束され、前記供給油圧の作用により軸長方向に移動して前記クラッチ板に押し付けられるピストンとを備えることを特徴とする。
【0021】
この発明においては、入力軸とロータとの間の変速手段を、前記遊星体と前記太陽円板とを備え、通常時には、入力軸の回転を、太陽円板、遊星体及びこれらのキャリッジを介して減速してロータの回転軸に伝える遊星ローラ変速機、又は遊星歯車変速機として、入力軸とロータとの間にコンパクトに構成する。この変速手段の高速側への切換えは、前記キャリッジと一体回転するクラッチ板と、入力軸に回転を拘束され、供給油圧の作用により軸長方向に移動して前記クラッチ板に押し付けられるピストンを備え、変速手段の一側にコンパクトに構成された油圧クラッチの動作により、前記クラッチ板と一体回転するキャリッジを介してロータの回転軸を拘束し、入力軸と等速回転させることにより実現する。なお、前記キャリッジの拘束に伴って遊星体に転接する太陽円板に入力軸に対して生じる先行回転は、該太陽円板と入力軸との間に介装された一方向クラッチによって許容する。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図1は、本発明に係る自動車用油圧ポンプの第1の実施の形態を示す縦断面図である。
【0023】
図示の自動車用油圧ポンプは、複数枚のベーンを半径方向への進退自在に備える短寸円筒形のロータ10と、偏肉環状をなすカムリング11とを備えるベーンポンプとして構成されたポンプ本体1を備えている。カムリング11は、これの一側に同軸的に位置決めされたプレッシャプレート12と共にポンプハウジング14の内部に収納され、該ポンプハウジング14の他側を閉塞するエンドプレート13と前記プレッシャプレート12との間に挾持固定されている。
【0024】
ロータ10は、プレッシャプレート12及びカムリング11の軸心部を貫通し、その先端をエンドプレート13に支持させたロータ軸2の中途部にスプライン結合されており、該ロータ軸2を回転軸として、プレッシャプレート12とエンドプレート13とに挾まれたカムリング11の内側にて回転するようになしてある。
【0025】
カムリング11の内側には、周方向に複数の凹所が設けられており、これらの凹所とロータ10の外周面との間にポンプ室が構成されている。ロータ10に保持された複数枚のベーンは、圧力室17に発生する油圧の作用により半径方向外向きに付勢され、各ポンプ室の内側を含めて、カムリング11の内周面に押し付けられており、ロータ軸2の回転に伴うロータ10の回転は、各ベーンの押し付け状態を保って行われるようになしてある。
【0026】
前記ポンプ室の夫々は、ポンプハウジング14の周壁及びエンドプレート13に形成された吸込油路16を介して、ポンプハウジング14の外側に取り付けた吸込管15に連通させてあり、またプレッシャプレート12の背面側に形成された圧力室17、及びポンプハウジング14に穿設された吐出室18を介して図示しない吐出管に連通させてあり、この吐出管は、動力舵取装置等、油圧の供給先となる適宜の油圧作動装置に、また前記吸込管15は、油圧作動装置の作動油を収納する油タンクに夫々接続されている。
【0027】
而して、ロータ軸2の回転に伴ってロータ10が回転した場合、該ロータ10の外側に並ぶ各ポンプ室の内部には、吸込管15及び吸込油路16を経て作動油が導入されることとなり、この導入油は、相隣するベーン間に封止されてロータ10と共に回転せしめられつつ昇圧し、圧力室17及び吐出室18を経て吐出管に吐出され、適宜の油圧作動装置に供給される。
【0028】
ロータ10の回転軸であるロータ軸2は、圧力室17の側にてポンプハウジング14を貫通し、外部に適長突出させてある。同側のポンプハウジング14の端部には、伝動ハウジング19が同軸的に組み付けられており、該伝動ハウジング19には、前ロータ軸2と同軸上での回転自在に入力軸3が支承されている。入力軸3の一端は、伝動ハウジング19の外側に適長突出させてあり、この突出端に嵌着固定されたVプーリ30、及びこのVプーリ30に巻装されたVベルトを介して図示しないエンジンの出力端に連結されている。
【0029】
伝動ハウジング19内に延設された入力軸3の他端部は、ポンプハウジング14から突出する前記ロータ軸2の端部に突き合わせてあり、これらの周囲には、円形断面を有する伝動室4が同軸をなして形成されており、この伝動室4の内部に、本発明の特徴となる変速手段5及び油圧クラッチ6が構成されている。
【0030】
図示の変速手段5は、太陽ローラ50、遊星ローラ51及び固定リング52を備える遊星ローラ減速機を備えている。太陽ローラ50は、適宜の厚さを有する円板であり、ロータ軸2と入力軸3との突き合わせ端部間に介装され、厚さ方向の両側に突出する支軸を両軸2,3の軸心部に保持させて、これらと同軸上に支承されている。
【0031】
ロータ軸2側での太陽ローラ50の支持は、ロータ軸2の軸心部に嵌着固定されたブッシュにより、相対回転可能になされている。一方、入力軸3側の太陽ローラ50の支持部には、該太陽ローラ50の先行回転を許容する一方向クラッチ20が介装されている。これにより太陽ローラ50は、入力軸3の回転が先行する通常時には、一方向クラッチ20の係合により入力軸3の回転に応じて回転する一方、後述の如く、自身の回転が入力軸3の回転に先行する状態となった場合には、一方向クラッチ20の係合解除により、ロータ軸2と入力軸3との間にてこれら両者に拘束されることなく自在に遊転することができる。
【0032】
前記固定リング52は、太陽ローラ50の配設位置と軸長方向に略整合する位置にて伝動室4の内側に嵌着固定されており、この固定リング52と太陽ローラ50との間に複数の遊星ローラ51,51…が、周方向に略等配をなして配設されている。これらの遊星ローラ51,51…は、ロータ軸2の端部に同軸的にスプライン結合された円板状のキャリッジ53の一面に突設された各別の支軸に回転自在に取付け、太陽ローラ50の外周面と固定リング52の内周面とに転接させてあり、これらに対する転動により各別の支軸の回りに自転しつつ、前記キャリッジ53と共に、ロータ軸2の軸回りに公転するようになしてある。
【0033】
而して、図示しないエンジンからの伝動により入力軸3が回転駆動された場合、この回転は、一方向クラッチ20を介して太陽ローラ50に伝達され、該太陽ローラ50が軸回りに回転し、これの外周に転接する遊星ローラ51,51…が回転して、これらのキャリッジ53が公転し、この公転速度にてロータ軸2及びロータ10が回転駆動される。このときロータ軸2には、入力軸3の回転が減速されて伝達されることとなり、ロータ軸2及びロータ10は、入力軸3の回転速度よりも低速度にて駆動される。
【0034】
一方、キャリッジ53に突設された各遊星ローラ51,51…の支軸の先端部には、円板状をなすクラッチ板60が一体的に取付けてあり、該クラッチ板60と、対向配置されたクラッチピストン61とにより、前記油圧クラッチ6が構成されている。
【0035】
クラッチピストン61は、その内径側を入力軸3の中途部外周に形成されたスプラインに噛合させ、該入力軸3に回転を拘束されると共に、軸長方向への移動可能に取付けてあり、クラッチ板60との対向側において入力軸3の先端部に係着されたばね受け62との間にコイルばね63を介装し、該コイルばね63のばね力により、クラッチ板60から離反する向きに付勢されている。
【0036】
このように取付けられたクラッチピストン61は、クラッチ板60との非対向側に同軸的に突設された小径部 61aを備え、クラッチピストン61の外径側は、伝動室4を構成する伝動ハウジング19の内側空洞部に、また前記小径部 61aは、伝動室4の同側に連設された嵌合孔に、各別のシールリング64,65を介して嵌合されており、クラッチ板60との非対向側に、前記シールリング64,65により両側を液密に封止されたシリンダ室66(図2参照)を形成している。
【0037】
前記シリンダ室66は、伝動ハウジング19及びポンプハウジング14に穿設された導油路67により、ポンプ本体1の吐出室18に連通され、また、クラッチ板60の他側は、ポンプハウジング14に穿設された還流油路68により、ポンプ本体1の吸込油路16に連通されている。これによりシリンダ室66には、ポンプ本体1の内部でのロータ10の回転により吐出室18内に発生し、図示しない油圧作動装置に供給される油圧が導油路67を介して導入される。一方このとき、クラッチピストン61の他側は、吸込油路16との連通により低圧状態に保たれていることから、クラッチピストン61は、油圧作動装置への供給油圧の作用によりクラッチ板60に向けて押圧され、この押圧力が前記コイルばね63のばね力を上回ると共にクラッチ板60に向けて移動し、該クラッチ板60に押し付けられる。
【0038】
図2は、油圧クラッチ6の動作説明図であり、シリンダ室66に導入される前述した供給油圧の作用により、クラッチピストン61がクラッチ板60に押し付けられた状態を示している。このような状態となったとき、クラッチ板60は、入力軸3に回転を拘束されたクラッチピストン61と等速度にて回転することになり、前記クラッチ板60が遊星ローラ51,51…の支軸の先端部に一体的に取付けてあることから、前記遊星ローラ51,51…のキャリッジ53、及びこれを保持するロータ軸2は、入力軸3と等速度にて回転するようになる。一方このとき、前記太陽ローラ50は、これの外周面上での遊星ローラ51,51…の転動に応じて高速回転するが、この回転は、入力軸3との間に介装された一方向クラッチ20により許容され、入力軸3及びロータ軸2の回転を阻害することはない。
【0039】
以上の如く油圧クラッチ6は、シリンダ室66への導入油圧の作用により、遊星ローラ減速機及び一方向クラッチ 20 を備える変速手段5を、ロータ軸2が入力軸3と等速度にて回転する等速位置に切り換える動作をなす。この切換え動作は、ポンプ本体1の動作により吐出側に発生し、シリンダ室66に導入される油圧が高くなることにより行われる。
【0040】
ポンプ本体1の吐出側に発生する油圧は、これの供給先となる油圧作動装置の動作状態に応じて変化し、例えば、自動車の操舵に必要な力を油圧により補助する油圧式の動力舵取装置においては、該装置への供給油圧は、操舵に伴って上昇する。本発明に係る自動車用油圧ポンプを用いた場合、以上の如く上昇する供給油圧の作用によりクラッチピストン61が移動してクラッチ板60に押し付けられ、変速手段5の等速位置への切換えが行われる結果、ロータ軸2及びロータ10の回転速度が増大し、ポンプ本体1の吐出側の発生油圧が更に上昇することとなり、この油圧の供給による油圧作動装置の動作を確実に行わせることができる。
【0041】
一方、操舵の停止に伴って動力舵取装置への供給油圧が低下した場合、クラッチピストン61は、コイルばね63のばね力により逆向きに押圧され、図1に示す如くクラッチ板60から離反する。このとき入力軸3の回転は、前述の如く、変速手段5による減速を経てロータ軸2及びロータ10に伝達され、ロータ10が低速回転する結果、駆動源となるエンジンの動力損失を大幅に軽減することができる。
【0042】
更に、図2に示す如く、クラッチピストン61には、前記シリンダ室66の内部に一端を開口させ、軸長方向に貫通する貫通孔70が形成され、この貫通孔70の中途部に連通するスプール室71が、外周面から半径方向に穿設された円孔として形成されており、該スプール室71には遠心スプール7が収納されている。
【0043】
図3は、遠心スプール7の動作説明のためのスプール室71の近傍の拡大断面図である。図示の如くスプール室71の内部には、これの深さ方向への摺動自在に、即ち、クラッチピストン61の半径方向への移動自在に遠心スプール7が収納されている。クラッチピストン61の外径側へのスプール室71の開口端は、これに螺合された蓋部材72により液密に封止されており、遠心スプール7は、前記蓋部材72との間に介装されたコイルばね73のばね力により、スプール室71の内奥側、即ち、クラッチピストン61の半径方向内向きに付勢されている。
【0044】
遠心スプール7を収納するスプール室71は、その底部から半径方向内向きに形成された連通孔74により、クラッチピストン61の内周側に連通され、変速手段5の配設室と略等圧に保たれている。また遠心スプール7には、その軸心部を貫通する連通孔75が形成され、スプール室71の内部において遠心スプール7の両側の空間を連通しており、スプール室71内での遠心スプール7の摺動が、これの両側の圧力差の影響を受けることなく生じるようになしてある。
【0045】
以上の如くクラッチピストン61に保持された遠心スプール7には、入力軸3の回転に伴うクラッチピストン61の回転に応じて、図中に白抜矢符にて示す如く遠心力が作用し、この作用方向は、クラッチピストン61の半径方向外向き、即ち、前記コイルばね73のばね力の作用方向と逆向きであることから、遠心スプール7は、前記遠心力と前記ばね力の力バランスに応じて摺動する。
【0046】
入力軸3の回転速度が低く遠心スプール7に作用する遠心力がコイルばね73のばね力を下回っている場合、遠心スプール7は、スプール室71の底部に当接する位置に拘束され、図3(a)に示す如く、スプール室71の中途に交叉する前記貫通孔70を遮断した状態となる。
【0047】
一方、入力軸3の回転速度が高く遠心スプール7に作用する遠心力がコイルばね73のばね力を上回っている場合、遠心スプール7は、半径方向外向きに摺動し、この摺動量が所定量を超えたとき、図3(b)に示す如く、スプール室71の中途に交叉する前記貫通孔70が開放され、クラッチピストン61の一側に形成されたシリンダ室66が、他側、即ち、伝動室4内部の変速手段5の配設空間に連通することとなる。
【0048】
前記図2は、入力軸3の回転速度が低く、遠心スプール7が図3(a)の位置にある場合における油圧クラッチ6の動作状態を示している。図4は、入力軸3の回転速度が高く、この回転に伴う遠心力の作用により遠心スプール7が、図3(b)に示す位置に移動した状態での油圧クラッチ6の動作説明図である。
【0049】
遠心スプール7が図3(b)に示す位置にある場合、前記貫通孔70が開放されるが、この開放により前記シリンダ室66に連通する変速手段5の配設空間は、前述の如く、ポンプ本体1の吸込油路16に還流油路68を介して連通し、低圧状態に保たれており、遠心スプール7の摺動位置が図示の状態にある場合、シリンダ室66に前述の如く導入される油圧は、貫通孔70を経て変速手段5の配設空間に解放され、更に、還流油路68を経てポンプ本体1の吸込油路16に還流する。従って、シリンダ室66の内圧は、ポンプ本体1の吐出側に発生する供給油圧の如何に拘わらず変化せず、この内圧の作用によるクラッチピストン61の移動が生じず、変速手段5の速側への切換えが行われなくなる結果、ロータ軸2及びロータ10は、入力軸3の回転速度よりも低い速度にて駆動される。
【0050】
以上の如く遠心スプール7は、エンジンによって駆動される入力軸3の回転速度が過大となった場合、この回転に伴う遠心力の作用により移動し、油圧クラッチ6への作用圧を解放して、変速手段5の速側への切換えを禁じる動作をなすものであり、これにより、入力軸3の回転速度の増大に伴ってロータ軸2及びロータ10の回転速度が過度に増大することがなくなり、高速回転中のエンジンの無為な動力損失を軽減することができる。なおこの状態にあるとき、入力軸3の回転速度が高いことから、変速手段5による減速を経て駆動されるロータ10の回転速度は十分に確保され、ポンプ本体1からの供給油による油圧作動装置の動作が損なわれる虞れはない。
【0051】
なお以上の実施の形態においては、ポンプ本体1がベーンポンプである場合について述べたが、ギヤポンプ、トロコイドポンプ等の他の形式のポンプ本体1を備えていてもよいことは言うまでもない。
【0052】
また、変速手段5としては、高低2段の切換えが可能な種々の形式の変速機を用い得るが、本実施例中に示す遊星ローラ変速機、又は遊星歯車変速機を用いることにより、切換えの動作をなす油圧クラッチ6を含めてポンプ本体1の一側にコンパクトに構成することができる。
【0053】
図5及び図6は、本発明に係る自動車用油圧ポンプの第2の実施の形態を示す要部拡大断面図である。これらの図は、同軸的に組み付けられたポンプハウジング14及び伝動ハウジング19の内側において、ロータ軸2と入力軸3との突き合わせ部に構成された変速手段5及び油圧クラッチ6を示しており、第1の実施の形態と共通の部品には同一の参照符号を付してある。
【0054】
本図の変速手段5は、太陽歯車 50a、遊星歯車 51a,51a…及び固定歯車 52aを備える遊星歯車減速機を備えている。太陽歯車 50aは、外周面の全周に遊星歯車 51aとの噛合が可能な歯が形成された円板状の外歯車であり、軸心部の両側に突設された短寸の支軸を介して、ロータ軸2と入力軸3との突き合わせ端部間にこれらと同軸上での回転自在に支承されている。入力軸3側の太陽歯車 50aの支持部には、第1の実施の形態におけると同様一方向クラッチ20が介装され、入力軸3に対する太陽歯車 50aの先行回転を許容する構成となっている。
【0055】
前記固定歯車 52aは、内周面の全周に遊星歯車 51aとの噛合が可能な歯を備える環状の内歯歯車であり、太陽歯車 50aの配設位置と軸長方向に略整合するようにポンプハウジング14の内側に嵌着固定されている。遊星歯車 51a,51a…は、ロータ軸2と共に回転する円板形のキャリッジ53の一面に、各別の支軸により回転自在に取付けてあり、太陽歯車 50aの外周及び固定歯車 52aの内周の歯に夫々噛合させてある。
【0056】
以上の構成により入力軸3が回転すると、この回転は、一方向クラッチ20を介して太陽歯車 50aに伝達され、該太陽歯車 50aの回転に応じて、これの外周に転接する遊星歯車 51a,51a…が自転し、固定歯車 52aの内周に沿って転動することとなり、これに伴って遊星歯車 51a,51a…のキャリッジ53が公転し、この公転速度にてロータ軸2及びロータ10が回転駆動される。このときのロータ軸2及びロータ10の回転速度は、入力軸3の回転速度よりも十分に低い。
【0057】
また油圧クラッチ6は、遊星歯車 51a,51a…の支軸の先端部に一括して支持され、キャリッジ53及びロータ軸2と一体回転するクラッチ板60と、これに対向するように、入力軸3に回転を拘束されると共に、軸長方向への移動可能に取付けられたクラッチピストン61とを備えて構成されている。クラッチピストン61は、入力軸3に係着されたばね受け62との間に介装された板ばね 63aにより、クラッチ板60から離反する向きに付勢されている。
【0058】
このように取付けられたクラッチピストン61は、クラッチ板60との非対向側に同軸的に突設され、伝動ハウジング19の同側に連設された嵌合孔にシールリング64を介して嵌合された小径部 61aを備えており、この小径部 61aと入力軸3との嵌合部にはシールリング65が介装されている。これにより、伝動ハウジング19からの入力軸3の突出部を封止するオイルシール8と前記小径部 61aの端面との間に、液密に封止されたシリンダ室66が形成されたこととなる。
【0059】
シリンダ室66は、第1の実施の形態におけると同様、伝動ハウジング19及びポンプハウジング14に穿設された導油路67により、図示しないポンプ本体の吐出側に連通されており、ロータ軸2の回転に応じて前記ポンプ本体の内部に発生し、図示しない油圧作動装置に供給される油圧が導入される。なおポンプ本体としては、図1に示すベーンポンプであってよく、また、ギヤポンプ、トロコイドポンプ等の他の形式のポンプであってもよい。
【0060】
またクラッチピストン61の他側には、中抜き円板形をなすクラッチ板 61bが、前記クラッチ板60の外周側と対向するように取り付けてあり、前記板ばね 63aの付勢に抗してクラッチピストン61が移動したとき、クラッチ板60に摺接するようになしてある。このように前記クラッチ板 61bが、クラッチピストン61と別体に構成されていることから、該クラッチ板 61bの材質を自在に選定でき、クラッチ板60との摺接に伴う摩擦程度を適宜に設定することが可能となる。
【0061】
クラッチピストン61の他側が対向する変速手段5の配設室は、ポンプハウジング14の端壁を貫通する小径の孔として形成された固定絞り 68aにより、図示しないポンプ本体の吸込側に連通され、低圧状態に保たれている。これによりクラッチピストン61は、シリンダ室66への導入油圧の作用によりクラッチ板60に向けて押圧され、この押圧力が前記板ばね 63aのばね力を上回ると共にクラッチ板60に向けて移動し、図5に示す如く、前記クラッチ板 61bを介してクラッチ板60に押し付けられる。
【0062】
このとき前記クラッチ板60が取り付けられた遊星歯車 51a,51a…のキャリッジ53は、入力軸3に回転を拘束されたクラッチピストン61と等速度にて回転することになり、前記キャリッジ53を支持するロータ軸2は、入力軸3と等速度にて回転する。このとき太陽歯車 50aは、これの外歯に噛合する遊星歯車 51a,51a…の回転に応じて高速回転するが、この回転は、入力軸3との間に介装された一方向クラッチ20により許容され、入力軸3及びロータ軸2の一体回転を阻害することはない。
【0063】
以上の如く油圧クラッチ6は、シリンダ室66の内圧の作用により、遊星歯車減速機及び一方向クラッチ 20 を備える変速手段5を、ロータ軸2が入力軸3と等速度にて回転する等速位置に切り換える動作をなす。シリンダ室66の内圧は、第1の実施の形態におけると同様、ポンプ本体の吐出圧の送給先となる油圧作動装置の動作状態に応じて変化し、動作中には高く、非動作中には低くなる。従って、変速手段5の等速位置への切換えは、前記油圧作動装置の動作中にのみ行なわれることとなり、この動作中にはロータ軸2が高速回転する結果、十分な量の高圧の作動油の送給により、油圧作動装置の動作を確実に行わせることができる一方、油圧作動装置の非動作中には、ロータ軸2が低速回転する結果、駆動源となるエンジンの動力負担を大幅に軽減することができる。
【0064】
以上の動作をなすクラッチピストン61には、外周面から半径方向に貫通する円孔としてスプール室71が形成されており、該スプール室71には遠心スプール7aが収納されている。またクラッチピストン61には、スプール室71をシリンダ室66に連通する第1の絞り孔 70aと、これよりも半径方向の外側において変速手段5の配設室に連通する第2の絞り孔 70bとが軸長方向に形成されている。
【0065】
図7は、遠心スプール7aの動作説明のためのスプール室71の近傍の拡大断面図である。図示の如くスプール室71は、クラッチピストン61の外径側への開口端をこれに螺合された蓋部材72により液密に封止し、他側の開口端を入力軸3の外周により塞いで構成されている。遠心スプール7aは、スプール室71に摺動自在に内嵌された2か所のランド部を軸長方向両側に備え、これらを小径部により連結した構成となっており、前記蓋部材72との間に介装されたコイルばね73のばね力によりスプール室71の内側に向けて付勢され、この付勢に抗してクラッチピストン61の半径方向に移動し得るようになしてある。
【0066】
遠心スプール7aの両側のランド部は、夫々の対向面間の距離が、スプール室71における第1,第2の絞り孔 70a,70bの開口位置間の距離と略相当するように設定してあり、各ランド部の対向縁には、全周の面取りにより制御エッジ 71a,71bが形成されている。またスプール室71内部の遠心スプール7aの両側は、蓋部材72の軸心部を貫通する連通孔 74aと入力軸3との嵌合隙間とにより変速手段5の配設側に夫々連通されて略等圧に保たれており、スプール室71内での遠心スプール7aの移動が、両側の圧力差の影響を受けることなく生じるようになしてある。
【0067】
以上の如くスプール室71内に収納された遠心スプール7aには、入力軸3の回転に伴うクラッチピストン61の回転に応じて、図中に白抜矢符にて示す如く、半径方向外向き、即ち、前記コイルばね73のばね力の作用方向と逆向きに遠心力が作用し、該遠心スプール7aは、前記遠心力と前記ばね力の力バランスに応じて摺動する。
【0068】
入力軸3の回転速度が低く、遠心スプール7aに作用する遠心力がコイルばね73のばね力を下回っている場合、該遠心スプール7aは、図7(a)に示す如く、スプール室71の底面となる入力軸3の外周面に当接した位置にある。このとき第1の絞り孔 70aは遠心スプール7aの両側のランド部間に、第2の絞り孔 70bは外側のランド部よりも外側に夫々開口し、前記シリンダ室66の内圧は、スプール室71の内側に止まる。このとき、前述の如き油圧クラッチ6の動作により変速手段5の切換えが行なわれ、ロータ軸2の回転速度が高低に変化する。
【0069】
一方入力軸3の回転速度が高く、遠心スプール7aに作用する遠心力がコイルばね73のばね力を上回ると、該遠心スプール7aは半径方向外向きに摺動し、この摺動量が所定量に達すると、図7(b)に示す如く、第2の絞り孔 70bが外側のランド部の内側に開口し、シリンダ室66が変速手段5の配設空間に連通する。これにより、シリンダ室66の内圧は、第1,第2の絞り孔 70a,70bを経て変速手段5の配設室に解放され、更に、図6に示す如く、前記固定絞り 68aを経てポンプ本体の吸込側に解放される。
【0070】
従って、シリンダ室66の内圧は、ポンプ本体の吐出側に発生する油圧よりも低圧に保たれ、この内圧の作用によるクラッチピストン61の移動が生じず、変速手段5の等速位置への切換えが行われなくなる結果、ロータ軸2は、入力軸3の回転速度よりも低い速度にて駆動される。
【0071】
このように遠心スプール7aは、第1の実施の形態における遠心スプール7と同様、入力軸3の回転速度が所定量を超えたとき、油圧クラッチ6への作用圧を解放して変速手段5の速側への切換えを禁じ、高速走行時におけるエンジンの無為な動力損失を軽減する作用をなす。
【0072】
更に、第2の実施においては、遠心スプール7aの移動に応じた前記作用圧の解放が、第1,第2の絞り孔 70a,70bと固定絞り 68aとを備える解放油路を経て行なわれる構成となっている。これにより前記作用圧の解放は、可変絞りとしての第1,第2の絞り孔 70a,70b、及び固定絞り 68aを圧油が通流する際の通流抵抗を伴って緩やかに生じ、油圧クラッチ6の切換動作が急激に行われなくなり、油圧ポンプの吐出側での圧力特性の不連続性が解消されて滑らかな圧力特性が得られる。また第1,第2の絞り孔 70a,70bにおける絞り面積の変化態様は、遠心スプール7aのランド部に前述の如く形成された制御エッジ 71a,71bの形状変更により自在に変更することができ、前記切換動作の発生タイミング及び動作速度の調整が可能となり、所望の圧力特性を容易に実現することができる。
【0073】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明に係る自動車用油圧ポンプにおいては、エンジンの出力端に連動連結された入力軸とロータとの間に変速手段を配し、この変速手段の等速位置への切換え動作を、前記ロータの回転により発生する供給油圧の作用により行わせる油圧クラッチを備えたから、供給先となる油圧作動装置の動作状態に応じた変速が、動作状態検出用のセンサ、及びこの検出結果に応じた制御手段を必要とせずに行え、油圧供給が不要な油圧作動装置の非動作中には、ロータの回転速度が低下して駆動源となるエンジンの動力損失を軽減し、また油圧作動装置の動作中には、ロータの回転速度が増して十分な供給油圧を確保することができる。
【0074】
また、入力軸の回転に伴う遠心力の作用により移動し、油圧クラッチへの作用圧を解放する遠心スプールを備えたから、駆動源となるエンジンの回転速度に応じた変速が、回転速度検出用のセンサ、及びこの検出結果に応じた制御手段を必要とせずに実現され、エンジンの高速回転時に変速手段の速側への切換えがなされず、ロータの回転速度の過度の増大によるエンジンの無為な動力損失を一層軽減することができる。
【0075】
また、油圧クラッチへの作用圧の解放油路に可変絞りと固定絞りとを備えたから、遠心スプールの移動に伴う油圧クラッチへの作用圧の変化が緩やかとなり、油圧クラッチの切換動作が急激に行われず、油圧ポンプの吐出側での圧力特性の不連続性が解消される上、この圧力特性の調整が遠心スプールに設けた制御エッジ及び固定絞りの加工により容易に行え、所望の圧力特性を得ることが可能となる。
【0076】
更に、遊星式の変速機により変速手段を構成したから、変速比の切換えのための油圧クラッチと共にポンプ本体の一側にコンパクトに構成することができ、前述した効果が全体構成の大型化を招くことなく実現し得る等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る自動車用油圧ポンプの第1の実施の形態を示す縦断面図である。
【図2】油圧クラッチの動作説明図である。
【図3】遠心スプールの動作説明のためのスプール室の近傍の拡大断面図である。
【図4】遠心スプールの移動時における油圧クラッチの動作説明図である。
【図5】本発明に係る自動車用油圧ポンプの第2の実施の形態を示す要部拡大断面図である。
【図6】本発明に係る自動車用油圧ポンプの第2の実施の形態を示す要部拡大断面図である。
【図7】第2の実施の形態における遠心スプールの動作説明のためのスプール室の近傍の拡大断面図である。
【符号の説明】
1 ポンプ本体
2 ロータ軸
3 入力軸
5 変速手段
6 油圧クラッチ
7 遠心スプール
7a 遠心スプール
10 ロータ
14 ポンプハウジング
19 伝動ハウジング
20 一方向クラッチ
50 太陽ローラ
50a 太陽歯車
51 遊星ローラ
51a 遊星歯車
53 キャリッジ
60 クラッチ板
61 クラッチピストン
63 コイルばね
63a 板ばね
66 シリンダ室
67 導油路
68 還流油路
68a 固定絞り
70 貫通孔
70a 第1の絞り孔
70b 第2の絞り孔
71 スプール室
71a 制御エッジ
71b 制御エッジ
73 コイルばね
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydraulic pump for an automobile driven by an engine so as to generate a supply hydraulic pressure to a hydraulic actuator mounted on the automobile.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Recent automobiles are equipped with various devices that operate by hydraulic pressure, such as a power steering device and an automatic transmission, and are equipped with a hydraulic pump that generates hydraulic pressure to be supplied to these devices.
[0003]
Many of such automobile hydraulic pumps use part of the power generated by the on-board engine, and are driven by belt transmission via a power take-off pulley provided at the end of the crankshaft of the engine, for example. However, with such a simple transmission configuration, there is a disadvantage that the power loss for driving the hydraulic pump is large and the fuel consumption is reduced when the engine is running at a high speed. When the specification of the hydraulic pump is determined so as to reduce the pressure, there is a problem that when the engine runs at a low speed or when the engine speed is low or the vehicle stops, the capacity of the hydraulic pump becomes insufficient and sufficient hydraulic pressure cannot be obtained.
[0004]
As described above, in an automobile hydraulic pump that is used to generate hydraulic pressure supplied to a hydraulic actuator mounted on an automobile, inadvertent power loss of an engine serving as a driving source is ensured while ensuring sufficient hydraulic pressure when necessary. In order to meet this requirement, the following two configurations have been disclosed.
[0005]
In the first configuration, for example, in a hydraulic power steering device that assists the force required for steering by hydraulic pressure, it is necessary to supply hydraulic pressure only at the time of steering. However, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-15064 and the like for a power steering device, a hydraulic pump for supplying the operating hydraulic pressure is not required. A clutch is interposed in the middle of the transmission system to one hydraulic pump, and the clutch is engaged and controlled according to the detection result of the running state such as the rotational speed of the engine and the steering state. One, two hydraulic pumps are driven only when necessary.
[0006]
In this configuration, one hydraulic pump is always driven in order to prevent the hydraulic oil from becoming highly viscous when the outside air temperature is low by constantly generating a flow of hydraulic oil. By making the hydraulic pump that is always driven small in capacity, it is possible to reduce power loss as much as possible.
[0007]
In the second configuration, a ring cone type continuously variable transmission is arranged between an input shaft linked to an engine and a rotor shaft of a hydraulic pump, as disclosed in JP-A-7-133854 and the like. The speed change ring of this continuously variable transmission is pressed and moved by a pressing body that moves in the radial direction by the action of centrifugal force according to the rotation of the input shaft to change the gear ratio, and this rotation is performed when the engine is rotating at low speed. Is transmitted to the hydraulic pump as it is, and at the time of high-speed rotation of the engine, it is transmitted to the hydraulic pump after a predetermined deceleration, thereby simultaneously reducing power loss during high-speed driving and eliminating hydraulic oil shortage during low-speed driving. It is what I did.
[0008]
As the continuously variable transmission disposed between the input shaft and the rotor shaft, other types of continuously variable transmissions such as a variable pitch pulley type can be used instead of the ring cone type continuously variable transmission described above. In addition, the change of the transmission gear ratio can be realized by using an appropriate actuator that operates according to the detection result of the running state of the automobile such as the rotational speed of the engine, the state of steering, and the like. Has also been proposed.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the first configuration, two hydraulic pumps, a transmission system between these and the engine, and a clutch interposed in one transmission system are required, and further, a sensor for detecting a running state, A control device for engaging and disengaging the clutch based on the detection result of the sensor is required, which complicates the overall configuration and may cause malfunction due to the influence of external noise.
[0010]
On the other hand, in the second configuration, since the gear ratio between the input shaft and the rotor shaft is changed by mechanical means by the action of centrifugal force, there is no possibility of malfunction due to the influence of external noise. However, there is a problem that it is difficult to reduce the size of the continuously variable transmission including the transmission means, and instead of the ring cone type continuously variable transmission, other types of continuously variable transmissions are required in order to reduce the size. Is used, a great amount of force is required to change the gear ratio, and there is a problem that it is difficult to realize a mechanical transmission means by the action of centrifugal force.
[0011]
In addition, in this configuration, only the gear ratio is changed according to the engine speed, and the operating state of the hydraulic operating device to which the operating hydraulic pressure is supplied is not reflected. There is a problem that the engine is forced to lose unnecessary power loss in a rough running state.
[0012]
As described above, this problem can be solved by using an appropriate actuator that operates in accordance with the detection result of the running state of the automobile for realizing the shift, and the shift using this type of actuator is other than the ring cone type. However, in this case, as in the first configuration, the sensor for detecting the running state, and the actuator based on the detection result of the sensor can be realized. A control device for control is required, resulting in a complicated overall configuration and a possibility of malfunction due to the influence of external noise.
[0013]
The present invention has been made in view of such circumstances, and a sensor for detecting a running state, a shift according to the operating state of the hydraulic actuator, and a shift according to the rotational speed of the engine serving as a drive source, and the sensor Control means according to the detection result is not required, it can be realized by mechanical means together, ensuring sufficient supply oil pressure only when necessary, and ineffective power loss of the engine as the drive source is possible An object of the present invention is to provide a hydraulic pump for an automobile that can be alleviated.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
  An automotive hydraulic pump according to the present invention includes a rotor that rotates by transmission from an input shaft that is linked to an output end of an engine, and generates hydraulic pressure supplied to a hydraulic actuator mounted on the automobile. In the above, it is arranged between the input shaft and the rotor, and the gear ratio between them is set.A constant speed position where the rotation of the input shaft is transmitted to the rotor at a constant speed and a deceleration position where the rotation of the input shaft is transmitted to the rotor at a reduced speed.Shifting means for switching;Ascending according to the operation of the hydraulic actuatorDue to the action of the supply hydraulic pressure, the transmission meansTo the constant velocity positionAnd a hydraulic clutch for performing a switching operation.
[0015]
  In the present invention, it is utilized that the hydraulic pressure generated by the hydraulic pump for an automobile changes according to the operating state of the hydraulic actuator that is the supply destination, and rises during operation and decreases during non-operation. During the operation of the hydraulic actuator that requires hydraulic supply, the hydraulic clutch operates by the action of the supply hydraulic pressure that rises along with this, and the transmission means arranged between the input shaft from the engine and the rotating shaft of the rotorAt constant speedThe rotation speed of the rotorHigh speed equal to the input shaftEnsure sufficient supply hydraulic pressure. In addition, during the non-operation of the hydraulic actuator that does not require hydraulic supply, the supply hydraulic pressure that decreases with this operation is affected.BeforeThe speed change meansDeceleration positionThe rotation speed of the rotorThan the rotation speed of the input shaftThis reduces the power loss of the engine that is the driving source.
[0016]
  Further, it moves by the action of centrifugal force accompanying the rotation of the input shaft, releases the working pressure to the hydraulic clutch,Constant speed positionA centrifugal spool for prohibiting the switching operation is provided.
[0017]
  In this invention, when the rotation of the input shaft linked to the output end of the engine becomes excessive, the centrifugal spool moves due to the centrifugal force caused by the rotation, and the transmission meansConstant speed positionThe switching operation is prohibited, preventing an excessive increase in the rotational speed of the rotor and reducing the power loss of the engine serving as the drive source. At this time, the rotational speed of the input shaft is transmitted to the rotor after being decelerated by the speed change means. However, since the rotational speed of the input shaft itself is high, the rotational speed of the rotor is kept high to some extent, Supply hydraulic pressure is sufficiently secured.
[0018]
The working pressure release oil passage includes a variable throttle that changes a throttle area by a control edge formed in a part of the centrifugal spool, and a fixed throttle that adds a predetermined throttle resistance to the pressure oil that has passed through the variable throttle. It is characterized by providing.
[0019]
In this invention, when the centrifugal spool moves in accordance with the increase in the rotational speed of the input shaft, the working pressure to the hydraulic clutch passes through the variable throttle that changes the throttle area by the control edge formed on the centrifugal spool, It is released through the fixed throttle. As a result, the steep change in the working pressure is alleviated and the switching operation of the hydraulic clutch is not performed rapidly, discontinuity of the pressure characteristic on the discharge side of the hydraulic pump is eliminated, and a smooth pressure characteristic is obtained. This change mode can be easily adjusted by additional processing of the control edge and the fixed restrictor, and a desired pressure characteristic can be obtained.
[0020]
Further, the speed change means is arranged coaxially between the planetary body held by a carriage that rotates integrally with the rotation shaft of the rotor, and between the rotation shaft and the input shaft, and is arranged inside each planetary body. And a one-way clutch interposed between the solar disk and the input shaft, and allowing the sun disk to rotate in advance, wherein the hydraulic clutch is integrated with the carriage. A rotating clutch plate, and a piston that is constrained to rotate by the input shaft, moves in the axial length direction by the action of the supply hydraulic pressure, and is pressed against the clutch plate.
[0021]
In this invention, the speed change means between the input shaft and the rotor is provided with the planetary body and the solar disk, and normally, the rotation of the input shaft is performed via the solar disk, the planetary body and these carriages. As a planetary roller transmission or planetary gear transmission that decelerates and transmits the rotation to the rotating shaft of the rotor, a compact configuration is formed between the input shaft and the rotor. The switching of the speed change means to the high speed side includes a clutch plate that rotates integrally with the carriage, and a piston that is constrained to rotate by the input shaft, moves in the axial direction by the action of supply hydraulic pressure, and is pressed against the clutch plate. This is realized by constraining the rotation shaft of the rotor through a carriage that rotates integrally with the clutch plate and rotating it at a constant speed with the input shaft by the operation of a hydraulic clutch that is compactly constructed on one side of the transmission means. Note that the preceding rotation that occurs with respect to the input shaft in the solar disk that is in rolling contact with the planetary body due to the restraint of the carriage is permitted by a one-way clutch interposed between the solar disk and the input shaft.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of an automotive hydraulic pump according to the present invention.
[0023]
The illustrated hydraulic pump for an automobile includes a pump main body 1 configured as a vane pump including a short cylindrical rotor 10 including a plurality of vanes that can be moved back and forth in a radial direction, and a cam ring 11 having an uneven annular shape. ing. The cam ring 11 is housed inside the pump housing 14 together with a pressure plate 12 that is coaxially positioned on one side of the cam ring 11, and between the end plate 13 and the pressure plate 12 that closes the other side of the pump housing 14. It is held and fixed.
[0024]
The rotor 10 passes through the axial center portion of the pressure plate 12 and the cam ring 11 and is splined to the middle portion of the rotor shaft 2 supported by the end plate 13. The rotor shaft 2 is used as a rotation shaft. The cam plate 11 rotates between the pressure plate 12 and the end plate 13 so as to rotate.
[0025]
Inside the cam ring 11, a plurality of recesses are provided in the circumferential direction, and a pump chamber is formed between these recesses and the outer peripheral surface of the rotor 10. The plurality of vanes held by the rotor 10 are urged outward in the radial direction by the action of hydraulic pressure generated in the pressure chamber 17, and are pressed against the inner peripheral surface of the cam ring 11 including the inside of each pump chamber. Thus, the rotation of the rotor 10 accompanying the rotation of the rotor shaft 2 is performed while maintaining the pressed state of each vane.
[0026]
Each of the pump chambers communicates with a suction pipe 15 attached to the outside of the pump housing 14 through a suction oil passage 16 formed in the peripheral wall of the pump housing 14 and the end plate 13, and the pressure plate 12 A pressure chamber 17 formed on the back side and a discharge chamber 18 drilled in the pump housing 14 are connected to a discharge pipe (not shown). This discharge pipe is a hydraulic steering destination such as a power steering device. In addition, the suction pipe 15 is connected to an oil tank that stores hydraulic oil of the hydraulic actuator.
[0027]
Thus, when the rotor 10 rotates with the rotation of the rotor shaft 2, hydraulic oil is introduced into the pump chambers arranged outside the rotor 10 through the suction pipe 15 and the suction oil passage 16. This introduced oil is sealed between the adjacent vanes, and is pressurized while being rotated together with the rotor 10, and is discharged to the discharge pipe through the pressure chamber 17 and the discharge chamber 18, and supplied to an appropriate hydraulic actuator. Is done.
[0028]
  The rotor shaft 2 which is the rotation shaft of the rotor 10 penetrates the pump housing 14 on the pressure chamber 17 side and protrudes to the outside by an appropriate length. A transmission housing 19 is coaxially assembled to the end of the pump housing 14 on the same side.RecordAn input shaft 3 is supported so as to be rotatable coaxially with the rotor shaft 2. One end of the input shaft 3 protrudes to the outside of the transmission housing 19 by an appropriate length, and is not shown through a V pulley 30 fitted and fixed to the protruding end, and a V belt wound around the V pulley 30. It is connected to the output end of the engine.
[0029]
The other end portion of the input shaft 3 extending in the transmission housing 19 is abutted against the end portion of the rotor shaft 2 protruding from the pump housing 14, and a transmission chamber 4 having a circular cross section is formed around these ends. A transmission means 5 and a hydraulic clutch 6 which are the characteristics of the present invention are formed inside the transmission chamber 4.
[0030]
  The illustrated transmission means 5 includes a planetary roller including a sun roller 50, a planetary roller 51, and a fixing ring 52.Equipped with reducering. The sun roller 50 is a disk having an appropriate thickness. The sun roller 50 is interposed between the butted ends of the rotor shaft 2 and the input shaft 3, and supports the shafts 2 and 3 protruding on both sides in the thickness direction. It is supported on the same axis as these while being held at the axial center.
[0031]
The sun roller 50 is supported on the rotor shaft 2 side by a bush fitted and fixed to the shaft center portion of the rotor shaft 2 so as to be relatively rotatable. On the other hand, a one-way clutch 20 that permits the preceding rotation of the sun roller 50 is interposed in the support portion of the sun roller 50 on the input shaft 3 side. As a result, the sun roller 50 rotates in accordance with the rotation of the input shaft 3 by the engagement of the one-way clutch 20 at the normal time when the rotation of the input shaft 3 precedes. In a state preceding the rotation, the one-way clutch 20 can be disengaged to freely rotate between the rotor shaft 2 and the input shaft 3 without being constrained by both of them. .
[0032]
The fixing ring 52 is fitted and fixed to the inside of the transmission chamber 4 at a position substantially aligned with the arrangement position of the sun roller 50 in the axial direction, and a plurality of fixing rings 52 are provided between the fixing ring 52 and the sun roller 50. Are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction. These planetary rollers 51, 51... Are rotatably attached to different spindles protruding from one surface of a disk-shaped carriage 53 coaxially splined to the end of the rotor shaft 2. The outer peripheral surface of 50 and the inner peripheral surface of the fixing ring 52 are brought into rolling contact with each other, and revolve around the axis of the rotor shaft 2 together with the carriage 53 while rotating around the respective supporting shafts by rolling with respect to these. It is supposed to do.
[0033]
Thus, when the input shaft 3 is rotationally driven by transmission from an engine (not shown), this rotation is transmitted to the sun roller 50 via the one-way clutch 20, and the sun roller 50 rotates around the axis. The planetary rollers 51, 51... Which are in rolling contact with the outer periphery thereof rotate to revolve these carriages 53, and the rotor shaft 2 and the rotor 10 are rotationally driven at this revolution speed. At this time, the rotation of the input shaft 3 is decelerated and transmitted to the rotor shaft 2, and the rotor shaft 2 and the rotor 10 are driven at a lower speed than the rotational speed of the input shaft 3.
[0034]
On the other hand, a disc-shaped clutch plate 60 is integrally attached to the tip of the support shaft of each planetary roller 51, 51... Projecting from the carriage 53, and is opposed to the clutch plate 60. The clutch clutch 61 constitutes the hydraulic clutch 6.
[0035]
The clutch piston 61 is engaged with a spline formed on the outer periphery of a midway portion of the input shaft 3 at the inner diameter side thereof, and is attached to the input shaft 3 so that its rotation is restricted and movable in the axial length direction. A coil spring 63 is interposed between the coil receiver 63 and a spring receiver 62 engaged with the tip of the input shaft 3 on the side facing the plate 60, and is attached in a direction away from the clutch plate 60 by the spring force of the coil spring 63. It is energized.
[0036]
  The clutch piston 61 mounted in this manner includes a small diameter portion 61a that is coaxially provided on the non-opposing side of the clutch plate 60, and the outer diameter side of the clutch piston 61 is a transmission housing that constitutes the transmission chamber 4. 19 and the small-diameter portion 61a are fitted in fitting holes provided continuously on the same side of the transmission chamber 4 via separate seal rings 64 and 65, respectively. And a cylinder chamber 66 that is liquid-tightly sealed on both sides by the seal rings 64 and 65.(See Figure 2)Is forming.
[0037]
The cylinder chamber 66 communicates with the discharge chamber 18 of the pump body 1 through an oil guide passage 67 formed in the transmission housing 19 and the pump housing 14, and the other side of the clutch plate 60 is formed in the pump housing 14. A reflux oil passage 68 is provided to communicate with the suction oil passage 16 of the pump body 1. As a result, the hydraulic pressure generated in the discharge chamber 18 due to the rotation of the rotor 10 inside the pump body 1 and supplied to the hydraulic actuator (not shown) is introduced into the cylinder chamber 66 through the oil guide path 67. On the other hand, at this time, the other side of the clutch piston 61 is kept in a low pressure state by communication with the suction oil passage 16, so that the clutch piston 61 is directed toward the clutch plate 60 by the action of the hydraulic pressure supplied to the hydraulic actuator. The pressing force exceeds the spring force of the coil spring 63, moves toward the clutch plate 60, and is pressed against the clutch plate 60.
[0038]
FIG. 2 is an operation explanatory view of the hydraulic clutch 6 and shows a state in which the clutch piston 61 is pressed against the clutch plate 60 by the action of the above-described supply hydraulic pressure introduced into the cylinder chamber 66. In such a state, the clutch plate 60 rotates at the same speed as the clutch piston 61 whose rotation is restricted by the input shaft 3, and the clutch plate 60 supports the planetary rollers 51, 51. Because of being integrally attached to the tip of the shaft, the carriage 53 of the planetary rollers 51, 51... And the rotor shaft 2 holding the same rotate at the same speed as the input shaft 3. On the other hand, at this time, the sun roller 50 rotates at a high speed in accordance with the rolling of the planetary rollers 51, 51... On the outer peripheral surface thereof, but this rotation is interposed between the input shaft 3 and the sun roller 50. It is allowed by the direction clutch 20 and does not hinder the rotation of the input shaft 3 and the rotor shaft 2.
[0039]
  As described above, the hydraulic clutch 6 is connected to the planetary roller by the action of the hydraulic pressure introduced into the cylinder chamber 66.Reducer and one-way clutch 20 WithSpeed change means 5To the constant speed position where the rotor shaft 2 rotates at the same speed as the input shaft 3.Performs switching operation. This switchingActionIs generated on the discharge side by the operation of the pump body 1 and the hydraulic pressure introduced into the cylinder chamber 66 isBy becoming higherDone.
[0040]
  The hydraulic pressure generated on the discharge side of the pump body 1 changes according to the operating state of the hydraulic actuator that is the supply destination thereof. For example, a hydraulic power steering system that assists the force necessary for steering an automobile with the hydraulic pressure. In the apparatus, the hydraulic pressure supplied to the apparatus increases with steering. When the hydraulic pump for automobiles according to the present invention is used, the clutch piston 61 is moved and pressed against the clutch plate 60 by the action of the supply hydraulic pressure that rises as described above.Constant speed positionAs a result, the rotational speeds of the rotor shaft 2 and the rotor 10 are increased, and the generated hydraulic pressure on the discharge side of the pump body 1 is further increased. Can be done.
[0041]
On the other hand, when the hydraulic pressure supplied to the power steering apparatus decreases with the stop of the steering, the clutch piston 61 is pressed in the opposite direction by the spring force of the coil spring 63 and is separated from the clutch plate 60 as shown in FIG. . At this time, the rotation of the input shaft 3 is transmitted to the rotor shaft 2 and the rotor 10 after being decelerated by the speed change means 5 as described above, and as a result of the rotor 10 rotating at a low speed, the power loss of the engine serving as the drive source is greatly reduced. can do.
[0042]
Further, as shown in FIG. 2, the clutch piston 61 is formed with a through hole 70 having one end opened inside the cylinder chamber 66 and penetrating in the axial direction, and a spool communicating with the middle portion of the through hole 70. The chamber 71 is formed as a circular hole drilled in the radial direction from the outer peripheral surface, and the centrifugal spool 7 is accommodated in the spool chamber 71.
[0043]
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the spool chamber 71 for explaining the operation of the centrifugal spool 7. As shown in the drawing, a centrifugal spool 7 is accommodated in the spool chamber 71 so as to be slidable in the depth direction thereof, that is, to be movable in the radial direction of the clutch piston 61. The open end of the spool chamber 71 toward the outer diameter side of the clutch piston 61 is liquid-tightly sealed by a lid member 72 screwed into the spool chamber 71, and the centrifugal spool 7 is interposed between the lid member 72 and the lid member 72. The spring force of the mounted coil spring 73 is biased inwardly of the spool chamber 71, that is, inward in the radial direction of the clutch piston 61.
[0044]
The spool chamber 71 for storing the centrifugal spool 7 is communicated with the inner peripheral side of the clutch piston 61 through a communication hole 74 formed radially inward from the bottom thereof, and is substantially equal in pressure to the arrangement chamber of the transmission means 5. It is kept. Further, the centrifugal spool 7 is formed with a communication hole 75 penetrating the axial center portion thereof, and communicates with the space on both sides of the centrifugal spool 7 inside the spool chamber 71. The sliding occurs without being affected by the pressure difference between the two sides.
[0045]
As described above, centrifugal force acts on the centrifugal spool 7 held by the clutch piston 61 in accordance with the rotation of the clutch piston 61 accompanying the rotation of the input shaft 3, as indicated by white arrows in the figure. Since the acting direction is outward in the radial direction of the clutch piston 61, that is, opposite to the acting direction of the spring force of the coil spring 73, the centrifugal spool 7 responds to the force balance between the centrifugal force and the spring force. Slide.
[0046]
When the rotational speed of the input shaft 3 is low and the centrifugal force acting on the centrifugal spool 7 is less than the spring force of the coil spring 73, the centrifugal spool 7 is restrained to a position where it abuts against the bottom of the spool chamber 71, as shown in FIG. As shown in a), the through hole 70 intersecting the spool chamber 71 is blocked.
[0047]
On the other hand, when the rotational speed of the input shaft 3 is high and the centrifugal force acting on the centrifugal spool 7 exceeds the spring force of the coil spring 73, the centrifugal spool 7 slides outward in the radial direction. When the fixed amount is exceeded, as shown in FIG. 3 (b), the through hole 70 intersecting the middle of the spool chamber 71 is opened, and the cylinder chamber 66 formed on one side of the clutch piston 61 is connected to the other side, that is, Thus, the transmission chamber 4 communicates with the space in which the transmission means 5 is disposed.
[0048]
FIG. 2 shows the operating state of the hydraulic clutch 6 when the rotational speed of the input shaft 3 is low and the centrifugal spool 7 is in the position shown in FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation of the hydraulic clutch 6 in a state where the rotational speed of the input shaft 3 is high and the centrifugal spool 7 is moved to the position shown in FIG. .
[0049]
  When the centrifugal spool 7 is in the position shown in FIG. 3 (b), the through hole 70 is opened. As a result, the disposing space of the transmission means 5 communicating with the cylinder chamber 66 by this opening is as described above. If the suction oil passage 16 of the main body 1 communicates with the recirculation oil passage 68 and is kept in a low pressure state, and the sliding position of the centrifugal spool 7 is in the state shown in the drawing, it is introduced into the cylinder chamber 66 as described above. The hydraulic pressure is released to the space where the transmission means 5 is disposed through the through hole 70, and is further returned to the suction oil passage 16 of the pump body 1 via the reflux oil passage 68. Accordingly, the internal pressure of the cylinder chamber 66 does not change regardless of the supply hydraulic pressure generated on the discharge side of the pump body 1, and the movement of the clutch piston 61 due to the action of the internal pressure does not occur.Speed changeMeans 5etcAs a result, the rotor shaft 2 and the rotor 10 are driven at a speed lower than the rotational speed of the input shaft 3.
[0050]
  As described above, when the rotational speed of the input shaft 3 driven by the engine becomes excessive, the centrifugal spool 7 moves by the action of centrifugal force accompanying this rotation, and releases the working pressure to the hydraulic clutch 6, Of the speed change means 5etcThe operation for prohibiting the switching to the high speed side is performed. As a result, the rotational speed of the rotor shaft 2 and the rotor 10 does not increase excessively with the increase of the rotational speed of the input shaft 3, and Unnecessary engine power loss can be reduced. In this state, since the rotational speed of the input shaft 3 is high,Speed changeThe rotational speed of the rotor 10 driven through the deceleration by the means 5 is sufficiently secured, and there is no possibility that the operation of the hydraulic actuator by the supply oil from the pump body 1 is impaired.
[0051]
In the above embodiment, the case where the pump body 1 is a vane pump has been described, but it is needless to say that another type of pump body 1 such as a gear pump or a trochoid pump may be provided.
[0052]
Further, as the speed change means 5, various types of transmissions capable of switching between two steps of high and low can be used. By using the planetary roller transmission or the planetary gear transmission shown in this embodiment, the switching can be performed. The hydraulic clutch 6 that operates can be compactly configured on one side of the pump body 1.
[0053]
FIGS. 5 and 6 are enlarged cross-sectional views showing a main part of a second embodiment of the automotive hydraulic pump according to the present invention. These drawings show the speed change means 5 and the hydraulic clutch 6 formed at the abutting portion between the rotor shaft 2 and the input shaft 3 inside the pump housing 14 and the transmission housing 19 which are coaxially assembled. Components common to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
[0054]
  The speed change means 5 in this figure includes a planetary gear provided with a sun gear 50a, planetary gears 51a, 51a, ... and a fixed gear 52a.Equipped with reducering. The sun gear 50a is a disk-shaped external gear in which teeth that can be engaged with the planetary gear 51a are formed on the entire outer circumference of the sun gear 50a. Thus, the rotor shaft 2 and the input shaft 3 are supported between the butted ends so as to be rotatable coaxially therewith. As in the first embodiment, the one-way clutch 20 is interposed in the support portion of the sun gear 50a on the input shaft 3 side, and is configured to allow prior rotation of the sun gear 50a with respect to the input shaft 3. .
[0055]
The fixed gear 52a is an annular internal gear having teeth that can mesh with the planetary gear 51a on the entire inner circumferential surface, and is substantially aligned with the arrangement position of the sun gear 50a in the axial length direction. It is fitted and fixed inside the pump housing 14. The planetary gears 51a, 51a,... Are rotatably attached to one surface of a disk-shaped carriage 53 that rotates together with the rotor shaft 2 by separate support shafts, and are arranged on the outer periphery of the sun gear 50a and the inner periphery of the fixed gear 52a. Each tooth is meshed.
[0056]
When the input shaft 3 rotates with the above configuration, this rotation is transmitted to the sun gear 50a via the one-way clutch 20, and the planetary gears 51a, 51a that are in rolling contact with the outer periphery of the sun gear 50a according to the rotation of the sun gear 50a. ... rotates and rolls along the inner periphery of the fixed gear 52a. Accordingly, the carriage 53 of the planetary gears 51a, 51a ... revolves, and the rotor shaft 2 and the rotor 10 rotate at this revolution speed. Driven. At this time, the rotational speeds of the rotor shaft 2 and the rotor 10 are sufficiently lower than the rotational speed of the input shaft 3.
[0057]
Further, the hydraulic clutch 6 is collectively supported at the tip ends of the support shafts of the planetary gears 51a, 51a... And the clutch plate 60 that rotates integrally with the carriage 53 and the rotor shaft 2, and the input shaft 3 so as to face this. And a clutch piston 61 that is constrained to rotate and is movably mounted in the axial direction. The clutch piston 61 is biased in a direction away from the clutch plate 60 by a plate spring 63a interposed between the clutch piston 61 and a spring receiver 62 engaged with the input shaft 3.
[0058]
The clutch piston 61 mounted in this way is projected coaxially on the non-opposing side with respect to the clutch plate 60, and is fitted via a seal ring 64 into a fitting hole continuously provided on the same side of the transmission housing 19. The small-diameter portion 61a is provided, and a seal ring 65 is interposed in a fitting portion between the small-diameter portion 61a and the input shaft 3. Thus, a liquid tightly sealed cylinder chamber 66 is formed between the oil seal 8 that seals the protruding portion of the input shaft 3 from the transmission housing 19 and the end surface of the small diameter portion 61a. .
[0059]
As in the first embodiment, the cylinder chamber 66 communicates with the discharge side of the pump body (not shown) by an oil guide passage 67 formed in the transmission housing 19 and the pump housing 14. A hydraulic pressure that is generated inside the pump body according to the rotation and supplied to a hydraulic actuator (not shown) is introduced. The pump body may be the vane pump shown in FIG. 1 or may be another type of pump such as a gear pump or a trochoid pump.
[0060]
Also, on the other side of the clutch piston 61, a hollow disc-shaped clutch plate 61b is attached so as to face the outer peripheral side of the clutch plate 60, and the clutch is resisted against the bias of the plate spring 63a. When the piston 61 moves, it comes into sliding contact with the clutch plate 60. Since the clutch plate 61b is configured separately from the clutch piston 61 in this way, the material of the clutch plate 61b can be freely selected, and the degree of friction associated with the sliding contact with the clutch plate 60 is set appropriately. It becomes possible to do.
[0061]
  The other side of the clutch piston 61 facesSpeed changeThe disposition chamber of the means 5 is communicated to the suction side of the pump body (not shown) by a fixed throttle 68a formed as a small-diameter hole penetrating the end wall of the pump housing 14, and is kept in a low pressure state. As a result, the clutch piston 61 is pressed toward the clutch plate 60 by the action of the hydraulic pressure introduced into the cylinder chamber 66, and this pressing force exceeds the spring force of the plate spring 63a and moves toward the clutch plate 60. As shown in FIG. 5, it is pressed against the clutch plate 60 via the clutch plate 61b.
[0062]
At this time, the carriage 53 of the planetary gears 51a, 51a... To which the clutch plate 60 is attached rotates at the same speed as the clutch piston 61 whose rotation is restricted by the input shaft 3, and supports the carriage 53. The rotor shaft 2 rotates at the same speed as the input shaft 3. At this time, the sun gear 50a rotates at a high speed in accordance with the rotation of the planetary gears 51a, 51a... Meshed with the external teeth of the sun gear 50a, but this rotation is caused by the one-way clutch 20 interposed between the input shaft 3 and the sun gear 50a. It is allowed and does not hinder the integral rotation of the input shaft 3 and the rotor shaft 2.
[0063]
  As described above, the hydraulic clutch 6 is operated by the internal pressure of the cylinder chamber 66,Planetary gear reducer and one-way clutch 20 WithSpeed change means 5To the constant speed position where the rotor shaft 2 rotates at the same speed as the input shaft 3.Performs switching operation. As in the first embodiment, the internal pressure of the cylinder chamber 66 changes according to the operating state of the hydraulic actuator that is the delivery destination of the discharge pressure of the pump body, is high during operation, and is not operating Becomes lower. Therefore, the transmission means 5Constant speed positionIs switched only during the operation of the hydraulic actuator. During this operation, the rotor shaft 2 rotates at a high speed, and as a result, a sufficient amount of high-pressure hydraulic oil is supplied, so that the hydraulic actuator While the operation can be surely performed, while the hydraulic actuator is not operating, the rotor shaft 2 rotates at a low speed. As a result, the power load of the engine serving as the drive source can be greatly reduced.
[0064]
The clutch piston 61 that performs the above operation is formed with a spool chamber 71 as a circular hole penetrating in the radial direction from the outer peripheral surface, and the spool chamber 71 houses a centrifugal spool 7a. The clutch piston 61 has a first throttle hole 70a that communicates the spool chamber 71 with the cylinder chamber 66, and a second throttle hole 70b that communicates with the disposing chamber of the transmission means 5 on the outer side in the radial direction. Are formed in the axial direction.
[0065]
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the spool chamber 71 for explaining the operation of the centrifugal spool 7a. As shown in the figure, the spool chamber 71 has an opening end on the outer diameter side of the clutch piston 61 sealed in a liquid-tight manner by a lid member 72 screwed thereto, and the opening end on the other side is closed by the outer periphery of the input shaft 3. It consists of The centrifugal spool 7a has two land portions slidably fitted in the spool chamber 71 on both sides in the axial length direction, and these are connected by a small diameter portion. The spring force of the coil spring 73 interposed therebetween is biased toward the inside of the spool chamber 71, and the clutch piston 61 can move in the radial direction against this bias.
[0066]
The land portions on both sides of the centrifugal spool 7a are set so that the distance between the respective facing surfaces substantially corresponds to the distance between the opening positions of the first and second throttle holes 70a, 70b in the spool chamber 71. Control edges 71a and 71b are formed by chamfering the entire circumference at the opposing edges of the land portions. Further, both sides of the centrifugal spool 7a inside the spool chamber 71 are communicated with the transmission means 5 on the side where the transmission means 5 is arranged by a communication hole 74a penetrating the shaft center portion of the lid member 72 and the input shaft 3, respectively. The pressure is kept constant, and the movement of the centrifugal spool 7a in the spool chamber 71 occurs without being affected by the pressure difference between the two sides.
[0067]
As described above, the centrifugal spool 7a accommodated in the spool chamber 71 has a radial outward direction as indicated by white arrows in the drawing according to the rotation of the clutch piston 61 accompanying the rotation of the input shaft 3. That is, a centrifugal force acts in the direction opposite to the direction of the spring force of the coil spring 73, and the centrifugal spool 7a slides according to the force balance between the centrifugal force and the spring force.
[0068]
When the rotational speed of the input shaft 3 is low and the centrifugal force acting on the centrifugal spool 7a is less than the spring force of the coil spring 73, the centrifugal spool 7a is formed on the bottom surface of the spool chamber 71 as shown in FIG. It is in the position which contact | abutted to the outer peripheral surface of the input shaft 3 used. At this time, the first throttle hole 70a opens between the land portions on both sides of the centrifugal spool 7a, and the second throttle hole 70b opens to the outside of the outer land portion. The internal pressure of the cylinder chamber 66 is the spool chamber 71. Stop inside. At this time, the transmission means 5 is switched by the operation of the hydraulic clutch 6 as described above, and the rotational speed of the rotor shaft 2 changes between high and low.
[0069]
On the other hand, when the rotational speed of the input shaft 3 is high and the centrifugal force acting on the centrifugal spool 7a exceeds the spring force of the coil spring 73, the centrifugal spool 7a slides radially outward, and this sliding amount becomes a predetermined amount. When it reaches, as shown in FIG. 7 (b), the second throttle hole 70 b opens to the inside of the outer land portion, and the cylinder chamber 66 communicates with the installation space of the transmission means 5. As a result, the internal pressure of the cylinder chamber 66 is released to the disposition chamber of the transmission means 5 through the first and second throttle holes 70a and 70b, and further, as shown in FIG. Released on the suction side.
[0070]
  Therefore, the internal pressure of the cylinder chamber 66 is kept lower than the hydraulic pressure generated on the discharge side of the pump body, and the movement of the clutch piston 61 due to the action of this internal pressure does not occur.Speed changeMeans 5Constant speed positionAs a result, the rotor shaft 2 is driven at a speed lower than the rotational speed of the input shaft 3.
[0071]
  As described above, the centrifugal spool 7a releases the working pressure applied to the hydraulic clutch 6 when the rotational speed of the input shaft 3 exceeds a predetermined amount, similarly to the centrifugal spool 7 in the first embodiment.etcSwitching to the high speed side is prohibited, and it acts to reduce unnecessary power loss of the engine during high-speed driving.
[0072]
Furthermore, in the second embodiment, the working pressure is released according to the movement of the centrifugal spool 7a through a release oil passage including first and second throttle holes 70a and 70b and a fixed throttle 68a. It has become. As a result, the release of the working pressure gradually occurs with the flow resistance when pressure oil flows through the first and second throttle holes 70a and 70b as the variable throttles and the fixed throttle 68a. The switching operation of No. 6 is not performed rapidly, discontinuity of the pressure characteristic on the discharge side of the hydraulic pump is eliminated, and a smooth pressure characteristic is obtained. In addition, the change mode of the throttle area in the first and second throttle holes 70a and 70b can be freely changed by changing the shape of the control edges 71a and 71b formed as described above in the land portion of the centrifugal spool 7a. The generation timing and operation speed of the switching operation can be adjusted, and a desired pressure characteristic can be easily realized.
[0073]
【The invention's effect】
  As described in detail above, in the automotive hydraulic pump according to the present invention, the input shaft connected to the output end of the engine is connected between the rotor and the rotor.Turn intoThe speed means is arranged and the speed change meansTo constant speed positionSince the hydraulic clutch that performs the switching operation by the action of the supply hydraulic pressure generated by the rotation of the rotor is provided, the shift according to the operation state of the hydraulic actuator that is the supply destination is the sensor for detecting the operation state, and this detection When the hydraulic actuator that does not need to supply hydraulic pressure can be operated without the need for control means according to the results, the rotational speed of the rotor decreases to reduce the power loss of the engine as the drive source, and the hydraulic pressure During the operation of the operating device, the rotational speed of the rotor can be increased to ensure a sufficient supply hydraulic pressure.
[0074]
  In addition, since it has a centrifugal spool that moves by the action of the centrifugal force accompanying the rotation of the input shaft and releases the working pressure to the hydraulic clutch, a shift according to the rotational speed of the engine that is the drive source is used for detecting the rotational speed. This is realized without the need for a sensor and a control means corresponding to the detection result.etcSwitching to the high speed side is not performed, and unnecessary power loss of the engine due to excessive increase in the rotational speed of the rotor can be further reduced.
[0075]
In addition, since the variable pressure passage and the fixed throttle are provided in the oil release passage for the working pressure to the hydraulic clutch, the change of the working pressure to the hydraulic clutch with the movement of the centrifugal spool becomes gradual, and the switching operation of the hydraulic clutch is performed rapidly. In addition, the discontinuity of the pressure characteristic on the discharge side of the hydraulic pump is eliminated, and the adjustment of the pressure characteristic can be easily performed by processing the control edge provided on the centrifugal spool and the fixed throttle, thereby obtaining a desired pressure characteristic. It becomes possible.
[0076]
Furthermore, since the speed change means is constituted by a planetary transmission, it can be compactly formed on one side of the pump body together with a hydraulic clutch for changing the gear ratio, and the above-described effects lead to an increase in the overall structure. The present invention has an excellent effect that it can be realized without any problems.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of an automotive hydraulic pump according to the present invention.
FIG. 2 is an operation explanatory diagram of a hydraulic clutch.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of a spool chamber for explaining the operation of the centrifugal spool.
FIG. 4 is an operation explanatory view of a hydraulic clutch when the centrifugal spool is moved.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of a second embodiment of the automotive hydraulic pump according to the present invention.
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a second embodiment of the automotive hydraulic pump according to the present invention.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of a spool chamber for explaining the operation of a centrifugal spool according to a second embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Pump body
2 Rotor shaft
3 Input shaft
5 Shifting means
6 Hydraulic clutch
7 Centrifugal spool
7a Centrifugal spool
10 Rotor
14 Pump housing
19 Transmission housing
20 one-way clutch
50 sun rollers
50a sun gear
51 Planetary Roller
51a planetary gear
53 Carriage
60 Clutch plate
61 Clutch piston
63 Coil spring
63a leaf spring
66 Cylinder chamber
67 Oil guide passage
68 Reflux oil passage
68a Fixed aperture
70 Through hole
70a First aperture
70b Second aperture
71 Spool chamber
71a Control edge
71b Control edge
73 Coil spring

Claims (4)

エンジンの出力端に連動連結された入力軸からの伝動により回転するロータを備え、自動車に搭載された油圧作動装置への供給油圧を発生する自動車用油圧ポンプにおいて、前記入力軸と前記ロータとの間に配してあり、両者間の変速比を、前記入力軸の回転を前記ロータに等速伝動する等速位置と前記入力軸の回転を前記ロータに減速伝動する減速位置とに切換える変速手段と、前記油圧作動装置の動作に応じて上昇する前記供給油圧の作用により、前記変速手段に前記等速位置への切換え動作を行わせる油圧クラッチとを具備することを特徴とする自動車用油圧ポンプ。An automotive hydraulic pump that includes a rotor that rotates by transmission from an input shaft that is interlocked and connected to an output end of an engine, and that generates hydraulic pressure supplied to a hydraulic actuator mounted on the vehicle, wherein the input shaft and the rotor A speed change means for switching a speed ratio between the two to a constant speed position where the rotation of the input shaft is transmitted to the rotor at a constant speed and a speed reduction position where the rotation of the input shaft is transmitted to the rotor at a reduced speed. And a hydraulic clutch that causes the transmission means to switch to the constant speed position by the action of the supply hydraulic pressure that rises in accordance with the operation of the hydraulic actuator. . 前記入力軸の回転に伴う遠心力の作用により移動し、前記油圧クラッチへの作用圧を解放して、前記等速位置への切換え動作を禁じる遠心スプールを備える請求項1記載の自動車用油圧ポンプ。The automobile hydraulic pump according to claim 1, further comprising a centrifugal spool that is moved by the action of a centrifugal force accompanying the rotation of the input shaft, releases an action pressure to the hydraulic clutch, and prohibits a switching operation to the constant speed position . . 前記作用圧の解放油路は、前記遠心スプールの一部に形成された制御エッジにより絞り面積を変える可変絞りと、該可変絞りを通過した圧油に所定の絞り抵抗を付加する固定絞りとを備える請求項2記載の自動車用油圧ポンプ。The working pressure release oil path includes a variable throttle that changes a throttle area by a control edge formed in a part of the centrifugal spool, and a fixed throttle that adds a predetermined throttle resistance to the pressure oil that has passed through the variable throttle. The automobile hydraulic pump according to claim 2 provided. 前記変速手段は、前記ロータの回転軸と一体回転するキャリッジに保持された遊星体と、前記回転軸と前記入力軸との間に同軸的に配してあり、前記遊星体の夫々に内側から転接する太陽円板と、該太陽円板と前記入力軸との間に介装され、前記太陽円板の先行回転を許容する一方向クラッチとを備え、前記油圧クラッチは、前記キャリッジと一体回転するクラッチ板と、前記入力軸に回転を拘束され、前記供給油圧の作用により軸長方向に移動して前記クラッチ板に押し付けられるピストンとを備える請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の自動車用油圧ポンプ。  The speed change means is arranged coaxially between the planetary body held by a carriage that rotates integrally with the rotation shaft of the rotor, and between the rotation shaft and the input shaft. A solar disk that makes rolling contact, and a one-way clutch that is interposed between the solar disk and the input shaft, and that allows a preceding rotation of the solar disk, and the hydraulic clutch rotates integrally with the carriage The clutch plate which carries out a rotation and is restrained by the said input shaft, The piston which moves to an axial length direction by the effect | action of the said supply hydraulic pressure, and is pressed against the said clutch plate is provided in any one of Claim 1 thru | or 3 Hydraulic pump for automobiles.
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