JP4122760B2

JP4122760B2 - Hydraulic pump for automobile

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Publication number: JP4122760B2
Application number: JP2001359949A
Authority: JP
Inventors: 孝一夏成; 善明浜崎; 孝谷和
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2001-03-13
Filing date: 2001-11-26
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2021-11-26
Also published as: JP2002340052A

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機器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、自動変速機等、油圧により作動する種々の機器を備えており、これらの機器への供給油圧を発生する油圧ポンプが搭載している。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、エンジンの出力端の一部に取り付けた動力取り出し用の伝動プーリからのベルト伝動により駆動されている。
【０００３】
しかしながら、このような単純な伝動構成とした場合、エンジン回転数が高い高速走行時に、前記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問題があり、この動力損失を軽減すべく前記油圧ポンプの仕様を決定した場合、エンジン回転数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、所望の作動油圧が得られないという問題がある。
【０００４】
このような問題を解消すべく、特開平5-4587号公報には、エンジンと油圧ポンプとの間にクラッチ及びモータを配し、前記クラッチを車速の検出結果に基づいて係断制御して、高速走行時には、前記モータによって油圧ポンプを駆動してエンジンの動力負担を軽減し、低速走行時には、前記エンジンと前記モータとによって油圧ポンプを駆動して十分な作動油圧を得るようにした自動車用油圧ポンプが開示されている。
【０００５】
また、特開昭57-15064号公報には、２台の油圧ポンプを用い、車速の高低に応じて運転台数を切り換えて、低速走行時には、１台の油圧ポンプの駆動によりエンジンの動力負担を軽減し、高速走行時には、２台の油圧ポンプの駆動により十分な作動油圧を得るようにした自動車用油圧ポンプが開示されている。
【０００６】
更に、特開平7-133854号公報には、エンジンからの入力軸と油圧ポンプのロータとの間に変速機を配し、この変速機の変速比を前記入力軸に加わる遠心力の作用により変更することにより、高速走行時には油圧ポンプを低速回転させてエンジンの動力負担を軽減し、また低速走行時には、油圧ポンプを高速回転させて十分な作動油圧を得るようにした自動車用油圧ポンプが開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平5-4587号公報に開示された構成においては、高速走行時における駆動のためのモータが別途必要であり、特開昭57-15064号公報に開示された構成においては、油圧ポンプ自体が２台必要であり、これらによる構成の複雑化が避けられない上、自動車への搭載に際して重要な課題である小型化の実現が難しいという問題がある。
【０００８】
またこれらの構成においては、車速を検出する車速センサと、この車速センサによる検出車速に基づいてクラッチの係断制御、又は油圧ポンプのオンオフ制御を行わせる制御部とが必要であり、これらによる構成の複雑化も避けられず、更に、エンジンルーム内の電磁ノイズの影響により誤動作が発生する虞れがある。
【０００９】
一方、特開平7-133854号公報に開示された構成においては、機械的な動作により変速が行われることから、電磁ノイズの影響による誤動作の発生は回避されるが、エンジンからの入力軸と油圧ポンプのロータとの間に配設される変速機として、リングコーン式の変速機等、無段階に変速比の切換えが可能な無段変速機が用いられており、この変速機、及び遠心力による変速切換え機構を含む伝動系の構成が複雑となり、小型化の実現が難しいという問題がある。
【００１０】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、エンジン回転数の高低に応じた回転速度の遅速の切換えを、簡素な構成により確実に実現することができ、小型化が可能な自動車用油圧ポンプを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１発明に係る自動車用油圧ポンプは、入力軸と、該入力軸からの伝動により回転するロータとを備え、該ロータの回転により自動車に搭載された油圧作動機器への供給油圧を発生する自動車用油圧ポンプにおいて、前記ロータの回転軸と前記入力軸との間に配設され、該入力軸の回転を増速して前記回転軸に伝達する増速手段と、該増速手段に並設され、前記入力軸の回転に伴う遠心力の作用により係合し、該入力軸と前記回転軸とを直結する遠心クラッチと、前記回転軸と前記増速手段との間に介装され、前記遠心クラッチの係合により前記入力軸と回転軸とが直結されたとき前記回転軸と前記増速手段との間の伝動を遮断する一方向クラッチと、前記増速手段及び遠心クラッチを並設収容するとともに前記一方向クラッチを収容した伝動ハウジングとを備え、前記一方向クラッチは前記出力軸の外周部と前記増速手段の内周部との間に介装してあることを特徴とする。
【００１４】
第１発明において、エンジン回転数が低い低速走行時又は停車時には、エンジンからの入力軸の回転を増速手段により増速してロータの回転軸に伝え、前記ロータを高速回転させて所望の作動油圧を発生させる。一方、エンジン回転数が高い高速走行時には、入力軸の回転による遠心力の作用により遠心クラッチが係合し、ロータの回転軸を前記入力軸に直結させ、低速走行時又は停車時よりも低速度にてロータを回転させ、油圧ポンプの駆動のためのエンジンの動力損失を軽減する。またこのとき、遠心クラッチの係合によるロータの回転軸の速度低下に応じて前記増速手段による伝動が一方向クラッチによって遮断され、入力軸と直結されたロータの低速回転が阻害されることがない。
【００１７】
更に第２発明に係る自動車用油圧ポンプは、前記増速手段は、前記回転軸と一体回転する太陽車と、前記入力軸に遊星キャリアを介して支持され前記太陽車と係合して公転する遊星車と、該遊星車の公転を案内する案内輪とを有する遊星増速機により構成してあることを特徴とする。
【００１８】
この第２発明においては、増速手段を遊星ギヤ増速機、遊星ローラ増速機等の遊星増速機とし、回転軸及び入力軸の外側にコンパクトに構成する。
【００１９】
また前記回転部材は前記案内輪からなる構成とすることでもよく、この場合、遊星増速機を構成する部品と別個の部品を用いることなく一方向クラッチを動作させることができる。
【００２０】
更に、前記一方向クラッチは、前記案内輪と静止部材との間に介装してある構成とすることでもよく、この場合、遠心クラッチの係合により入力軸に直結されるロータの回転軸の低速回転を、案内輪と静止部材との間にコンパクトに介装された一方向クラッチの滑りにより許容する。
【００２１】
【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。
実施の形態１
図１は本発明に係る自動車用油圧ポンプの実施の形態１の側断面図、図２は実施の形態１の遠心クラッチ部分の断面図、図３は実施の形態１の遠心クラッチ部分の側面図である。
【００２２】
この自動車用油圧ポンプのポンプ本体１は、複数枚のベーン10a 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を、偏肉環状をなすカムリング11の内側にて回転させ、各ベーン10a 間に受け入れた油を昇圧して送り出す公知のベーンポンプであり、前記ロータ10及びカムリング11を、該カムリング11の一側を封止するプレッシャプレート12と共にポンプハウジングＨ1 の内部に収容し、該ポンプハウジングＨ1 及び前記カムリング11の他側をエンドプレート13により封止して構成されている。
【００２３】
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、その一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とにより挾持されたカムリング11の内側空洞部内において回転するようになしてある。この回転により、ロータ10に保持された複数枚のベーン10a は、カムリング11の内周面に夫々の先端を押し付けて進退動作し、該ロータ10及びカムリング11の嵌合周上に並設された複数のポンプ室内の作動油は、相隣するベーン10a間に封止されて回転せしめられる。
【００２４】
前記ポンプ室の夫々は、エンドプレート13及びポンプハウジングＨ1 に形成された吸込油路14を介して、前記ポンプハウジングＨ1 の周面に取り付けた吸込管15に連通させてある。また前記ポンプ室の夫々は、プレッシャプレート12の該当位置を貫通する各別の貫通孔を介して、該プレッシャプレート12の背面側に形成された圧力室16に連通させてあり、この圧力室16は、ポンプハウジングＨ1 に穿設された弁室17を介して図示しない吐出管に連通させてある。
【００２５】
以上の如く構成されたポンプ本体１は、前記吸込管15を作動油を収容する油タンクに接続し、また前記吐出管を、動力舵取装置、自動変速機等の油圧作動機器に接続し、前記ロータ軸２からの伝動により前記ロータ10を回転せしめて使用する。このとき、前記ロータ10の外側に並ぶ前記ポンプ室の夫々には、前記吸込管15及び吸込油路14を経て作動油が吸込まれ、前述の如く、相隣するベーン10a 間に封止されて回転せしめられる間に昇圧し、圧力室16及び弁室17を経て前記吐出管に吐出され、前記油圧作動機器に供給される。
【００２６】
なお前記弁室17の内部には、公知の流量制御弁（図示せず）が配してあり、弁室17内に圧力室16から導入される余剰な圧油は、前記流量制御弁の動作により分流され、弁室17の近傍に位置する前記吸込油路14に戻されるようになしてある。
【００２７】
ロータ10の回転軸であるロータ軸２の他端は、前記プレッシャプレート12及びこれの背面を支えるポンプハウジングＨ1 の軸心部を貫通し、該ポンプハウジングＨ1 の同側外部に嵌着された筒形をなす伝動ハウジングＨ2 内に適長突出させてある。該伝動ハウジングＨ2 は、図１に示されているように遠心クラッチ 5a を収容する大内径部及び該大内径部に連なり、且つ該大内径部より厚肉で、増速手段 4a を収容する小内径部を有し、前記増速手段 4a 及び遠心クラッチ 5a を並設収容するとともに後記する一方向クラッチ 6a を収容するものであり、該伝動ハウジングＨ 2 の内部には、前記ロータ軸２と同軸上での回転自在に入力軸３が支承されている。該入力軸３の一端は、伝動ハウジングＨ2 の他側外部に適長突出させてあり、この突出端は、これに外嵌固定された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動連結されている。
【００２８】
ポンプハウジングＨ1 から伝動ハウジングＨ2 内に突出するロータ軸２の中途部外周は後記する遊星キャリアの円筒部材に挿入され、入力軸３と同軸上に支えられており、これらロータ軸２及び入力軸３の周囲には、本発明の特徴となる増速手段4a、遠心クラッチ5a及び一方向クラッチ6aが配設されている。
【００２９】
図１の増速手段4aは、サンギヤ40、リングギヤ41及び遊星ギヤ42を備える遊星歯車増速機として構成されている。なお増速手段４ａは、前記各ギヤに対応するローラを備える遊星ローラ増速機であってもよい。更には、他の形式の増速機を増速機４ａとして用いることもできるが、コンパクトな構成により大なる増速が可能となる点から、前記遊星歯車増速機、遊星ローラ増速機等の遊星増速機とするのが望ましい。
【００３０】
増速手段４ａを構成するサンギヤ（太陽車）40は、外周面に所定数の歯を備える小径の外歯歯車であり、前記ロータ軸２の他端にスプライン嵌合されている。尚、サンギヤ40はロータ軸２と一体であってもよい。
【００３１】
また増速手段４ａを構成するリングギヤ（案内輪、回転部材）41は、内周面に所定数の歯を備える大径環状の内歯歯車であり、前記サンギヤ40の取付け位置に軸長方向に対応するように、前記一方向クラッチ6aを介して静止部材である前記伝動ハウジングＨ2 の小内径部の内部に保持されており、前記入力軸３に遊星キャリア43を介して支持された前記遊星ギヤ42の公転を案内するようにしてある。
【００３２】
更に増速手段4aを構成する遊星ギヤ（遊星車）42は、入力軸３のロータ軸２との突き合わせ端部に遊星キャリア43を介して自転及び公転が可能に取付けてある。
【００３３】
該遊星キャリア43は、入力軸３の他端に圧入等の結合手段によって結合された円板部材43a と、該円板部材43a の一面に突設された複数の連結軸部43b を介して円板部材43a に結合された円筒部材43c とを備えており、該円筒部材43c がすべり軸受43d を介して前記ロータ軸２の中途部外周に回転可能に外嵌されている。円筒部材43c の一端には前記円板部材43a の一面と向き合うフランジ43e が突設されており、該フランジ43e と前記連結軸部43b とに穿設された孔におねじ44を挿入することにより円板部材43a と円筒部材43c とを結合してある。
【００３４】
前記遊星ギヤ42は、外周面に所定数の歯を備える外歯歯車であり、前記サンギヤ40及びリングギヤ41と軸長方向位置を合わせて、前記円板部材43a 及びフランジ43e の間に打設された支軸45に遊転自在に支持されている。
【００３５】
図１中には、一つの遊星ギヤ42のみが示されているが、前記遊星キャリア43の周上には、複数（一般的には３つ又は４つ）の遊星ギヤ42，42…が等配をなして支持されており、これらは、夫々の周方向位置において内側のサンギヤ40及び外側のリングギヤ41に夫々噛合されている。
【００３６】
回転部材（案内輪）であるリングギヤ41と前記伝動ハウジングＨ2 の内側との間に介装された前記一方向クラッチ6aは、伝動ハウジングＨ2 の内側に嵌合固定された固定輪61と、該固定輪61の内側で周方向に並設されロック位置／ロック解除位置への動作が可能な複数の係合子62と、該係合子62を保持し嵌合孔を有する保持部材63とを備えており、ロータ軸２、サンギヤ40及び遊星ギヤ42を介してリングギヤ41に加わる反回転トルク（図５の矢印Ｙ方向）によって前記係合子62がロック位置へ動作し、リングギヤ41の回転を止めている。このため、遊星キャリア43及び遊星ギヤ42を介してリングギヤ41に加わる回転トルク（図５の矢印Ｘ方向）が前記反回転トルク以下（逆回転トルク＞回転トルク）ではリングギヤ41は回転しない。また、前記遠心クラッチ5aの係合により前記入力軸３とロータ軸２とが直結され、遊星キャリア43及び遊星ギヤ42を介してリングギヤ41に加わる回転トルクが前記反回転トルクを超えたとき（逆回転トルク＜回転トルク）、前記係合子62がロック解除位置へ動作し、リングギヤ41が遊星ギヤ42及び遊星キャリア43とともに回転する。
【００３７】
以上の如く構成された増速手段4aの一側（ポンプ本体１の取付け側）には、カムリング55、クラッチシュー51及びクラッチドラム52を備える遠心クラッチ5aが並設されている。カムリング55は、前記遊星キャリア43の円筒部材43c に外嵌固定され、遊星キャリア43とともに入力軸３と一体回転するようになしてあり、該カムリング55の両端部に略円形の２つの支持板56, 56が保持されている。
【００３８】
またクラッチシュー51は略円弧形に形成されており、外周面にカム55a を有する前記カムリング55の支持板56, 56の間に支持軸57を介してラジアル方向へ揺動可能に支持されている。このようなクラッチシュー51は、カムリング55の周方向に複数配してあり、夫々のクラッチシュー51は、前記支持軸57との間に介装されたばね58によって揺動が抑制されている。またカムリング55の外周面とクラッチシュー51との間には該クラッチシュー51がクラッチドラム52に押し付けられたときカムリング55のカム55a に係合する転動体59が介装されている。また、夫々のクラッチシュー51の円弧外面には、大なる摩擦係数を有する摩擦板54が被着されている。
【００３９】
更にクラッチドラム52は、図１のように中心部に嵌合筒部52a を有する薄肉円板の外周部を略直角に屈曲せしめた短寸大径のドラム形状を有し、外周の円筒部52b により前記クラッチシュー51の外側を囲繞するように位置決めされて、前記嵌合筒部52a がロータ軸２の中途部に嵌合固定されており、該ロータ軸２と一体回転するようになしてある。
【００４０】
図４、図５は以上の如く構成された増速手段4a、遠心クラッチ5a及び一方向クラッチ6aを備える本発明に係る自動車用油圧ポンプの動作説明図であり、図４（ａ）は、前記エンジンからＶプーリ30を介しての伝動により、入力軸３が低速度にて回転している状態を示している。
【００４１】
このとき、入力軸３とともに前記増速手段4aの遊星キャリア43が図５の時計回り方向（矢印Ｘ方向）へ回転（公転）し、該遊星キャリア43に支持された複数の遊星ギヤ42，42…は、前記サンギヤ40及びリングギヤ41との噛合を保って各別の支軸45の周りに図５の反時計回り方向（矢印Ｙ方向）へ回転（自転）することになる。また、ロータ10を回転させるために必要な負荷がロータ軸２及びサンギヤ40を介して遊星ギヤ42，42…に加わっているため、この遊星ギヤ42，42…が矢印Ｙ方向へ回転するとき、リングギヤ41には矢印Ｙ方向への反回転トルクが加わり、反回転トルクによって一方向クラッチ6aの係合子62がロック側へ動作し、リングギヤ41は回転不可に拘束されている。ここで、前記遊星ギヤ42，42…の自転により内側のサンギヤ40に回転力が加わり、該サンギヤ40は、前記リングギヤ41及び遊星ギヤ42，42…との歯数比に応じて増速された速度にて回転する。このようなサンギヤ40の回転により、ロータ軸２は、前記サンギヤ40とともに入力軸３よりも十分に大なる速度にて高速回転する。
【００４２】
またこのとき、入力軸３とともに前記遠心クラッチ5aのクラッチシュー51が回転し、該クラッチシュー51には、入力軸３の回転に伴う遠心力が作用するが、この遠心力は小さく、前記クラッチシュー51は、ばね58のばね力により内向きに引かれ、ロータ軸２と一体回転するクラッチドラム52から離反した状態にあり、遠心クラッチ5aを介した回転伝達は行われない。
【００４３】
図４（ｂ）は、前記エンジンからＶプーリ30を介しての伝動により、入力軸３が高速度にて回転している状態を示している。
【００４４】
このとき、遊星キャリア43を介して入力軸３とともに回転する遠心クラッチ5aのクラッチシュー51には大なる遠心力が作用し、該クラッチシュー51は、前記ばね58のばね力に抗してラジアル方向外向きに揺動して、外側を囲繞する前記クラッチドラム52の内周面に押し付けられる。この押し付けにより、クラッチシュー51とクラッチドラム52とは、クラッチシュー51の円弧外面に被着された高摩擦係数を有する前記摩擦板54を介して係合し、相互に一体回転するようになり、クラッチドラム52が嵌合固定されたロータ軸２は、遊星キャリア43を介してクラッチシュー51と一体回転する入力軸３と等しい速度にて低速回転する。
【００４５】
またこのとき、遊星ギヤ42，42…はサンギヤ40及びリングギヤ41と噛合しているが、入力軸３の回転が遊星キャリア43及び遠心クラッチ5aを介してロータ軸２に直接伝達されることにより、遊星キャリア43及び遊星ギヤ42を介してリングギヤ41に加わる回転トルクが、前記反回転トルクを超えることになり、この回転トルクによって一方向クラッチ6aの係合子62がロック解除位置へ動作し、リングギヤ41が遊星ギヤ42及び遊星キャリア43とともに回転する。
【００４６】
このように本発明に係る自動車用油圧ポンプにおいては、入力軸３からロータ軸２への伝動が、両者間に前述の如く構成された増速手段4a及び遠心クラッチ5aを介してなされ、入力軸３の低速回転中のロータ軸２は、前記増速手段4aの動作により、前記入力軸３よりも十分に高い速度にて回転駆動されることとなり、ポンプ本体１の吐出側に接続された油圧作動機器に所望の作動油圧を送給することができる。
【００４７】
これに対し、入力軸３の高速回転中のロータ軸２は、遠心クラッチ5aの係合により入力軸３に直結され、入力軸が低速回転している際よりも低速度にて回転されるとともに増速手段 4a による伝動が一方向クラッチ6aによって遮断され、入力軸３と等しい速度にて駆動され、この駆動のためのエンジンの動力損失を可及的に低減することが可能となる。
【００４８】
図６は、ポンプ本体１の吐出流量特性を示す図である。前述の如き伝動がなされる本発明に係る自動車用油圧ポンプにおいては、図６の横軸に示す入力軸３の回転速度が低い領域においては、増速手段4aを介した伝動によりロータ軸２が高速度にて回転し、吐出流量は急激に増加する特性を示す。一方入力軸３の回転数が増して遠心クラッチ5aが係合した後は、ロータ軸２の回転速度が入力軸３との直結により低下する結果、吐出流量は減少することとなる。
【００４９】
なお遠心クラッチ5aが係合した後のロータ軸２の回転速度は、入力軸３の回転速度の増加に伴って増大する結果、ポンプ本体１の実吐出流量は、図６中に破線により示す如く漸増するが、この漸増分は、前記弁室17内に配された流量制御弁の動作により吸込油路14に戻され、図６の如く、高速回転域での吐出流量は一定に保たれる。
【００５０】
実施の形態２
図７は本発明に係る自動車用油圧ポンプの実施の形態２の側断面図である。
この実施の形態２の自動車用油圧ポンプは、遠心クラッチ5aのクラッチシュー51を遊星キャリア43に設け、クラッチドラム52をロータ軸２に設ける代わりに、クラッチシュー51をロータ軸２に設け、クラッチドラム52を遊星キャリア43に設けたものである。
【００５１】
実施の形態２において、前記カムリング55が前記ロータ軸２の中途部に嵌合固定されており、該カムリング55に支持されたクラッチシュー51がロータ軸２と一体回転するようになしてある。
【００５２】
クラッチドラム52は、前記入力軸３の他端に一体に形成された円板形の遊星キャリア43に複数の連結軸部43b 及び前記おねじ44によって結合されており、遊星キャリア43を介して入力軸３と一体回転するようになしてある。
また、前記ロータ軸２の他端は前記入力軸３の他端に穿設された支持孔3aに軸受を介して支持されている。
【００５３】
実施の形態２にあっては、入力軸３とともに遊星キャリア43及びクラッチドラム52が一体回転し、さらに入力軸３の回転が遊星キャリア43、遊星ギヤ42，42…及びサンギヤ40を介してロータ軸２に伝動され、ロータ軸２は、前記サンギヤ40とともに入力軸３よりも十分に大なる速度にて高速回転する。
【００５４】
このとき、ロータ軸２とともに前記遠心クラッチ5aのクラッチシュー51が回転し、該クラッチシュー51には、ロータ軸２の回転に伴う遠心力が作用するが、この遠心力は小さく、前記クラッチシュー51は、ばね58のばね力により内向きに引かれ、入力軸３と一体回転するクラッチドラム52から離反した状態にあり、遠心クラッチ5aを介した回転伝達は行われない。
またリングギヤ41に加わる回転トルクが前記反回転トルク以下である場合、リングギヤ41は回転不可に拘束されている。
【００５５】
入力軸３が高速度にて回転することにより、ロータ軸２とともに回転する遠心クラッチ5aのクラッチシュー51に大なる遠心力が作用し、該クラッチシュー51が前記クラッチドラム52の内周面に押し付けられる。この押し付けにより、クラッチシュー51とクラッチドラム52とは前記摩擦板54を介して係合し、相互に一体回転するようになり、クラッチシュー51が設けられたロータ軸２は、遊星キャリア43を介してクラッチドラム52と一体回転する入力軸３と等しい速度にて低速回転する。
【００５６】
またこのとき、入力軸３の回転が遊星キャリア43及び遠心クラッチ5aを介してロータ軸２に直接伝達されることにより、遊星キャリア43及び遊星ギヤ42を介してリングギヤ41に加わる回転トルクが、前記反回転トルクを超えることになり、この回転トルクによって一方向クラッチ6aの係合子62がロック解除位置へ動作し、リングギヤ41が遊星ギヤ42及び遊星キャリア43とともに回転される。
【００５７】
その他の構成及び作用は実施の形態１と同じであるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果を省略する。
【００５８】
尚、以上説明した実施の形態では、遠心クラッチ5aの係合により入力軸３とロータ軸２とが直結されたとき、前記増速手段4aによる伝動を一方向クラッチ6aが遮断するように構成したが、その他、この一方向クラッチ6aに代えて、前記逆回転トルク＞回転トルクであるとき回転部材であるリングギヤ41の回転を止め、前記逆回転トルク＜回転トルクであるとき前記リングギヤ41の回転を許すクラッチを用いてもよく、クラッチの構成は特に制限されない。
【００５９】
実施の形態３
図８は本発明に係る自動車用油圧ポンプの実施の形態３の側断面図である。
この実施の形態３の自動車用油圧ポンプは、増速手段4aのリングギヤ41と静止部材である伝動ハウジングＨ2 との間に一方向クラッチ6aを介装する代わりに、増速手段４のサンギヤ40とロータ軸２との間に一方向クラッチ６を介装したものである。
【００６０】
実施の形態３において、前記ロータ軸２及び入力軸３の周囲には、本発明の特徴となる増速手段４、遠心クラッチ５及び一方向クラッチ６が配設されている。
【００６１】
増速手段４を構成するサンギヤ40は、外周面に所定数の歯を備える小径の外歯歯車であり、ロータ軸２の中途部外周に、前記一方向クラッチ６を介して外嵌されている。一方向クラッチ６は、周方向に並設された複数の係合子を備える公知の機械要素であり、ロータ軸２とサンギヤ40とは、後者から前者への伝動時にのみ前記係合子を介して係合されて一体回転するようになしてある。
【００６２】
また増速手段４を構成するリングギヤ41は、内周面に所定数の歯を備える大径環状の内歯歯車であり、前記サンギヤ40の取付け位置に軸長方向に対応するように、前記伝動ハウジングＨ2 の内部に嵌着固定されている。
【００６３】
更に増速手段４を構成する遊星ギヤ42は、入力軸３のロータ軸２との突き合わせ端部近傍に遊星キャリア43を介して取付けてある。該遊星キャリア43は、入力軸３の該当位置にスプライン結合され、該入力軸３と一体回転する円板状の部材である。前記遊星ギヤ42は、外周面に所定数の歯を備える外歯歯車であり、前記サンギヤ40及びリングギヤ41と軸長方向位置を合わせて、前記遊星キャリア43の一面の所定の円周上に打設された支軸に遊転自在に支持されている。
【００６４】
図８中には、一つの遊星ギヤ42のみが示されているが、前記遊星キャリア43の周上には、複数（一般的には３つ又は４つ）の遊星ギヤ42，42…が等配をなして支持されており、これらは、夫々の周方向位置において内側のサンギヤ40及び外側のリングギヤ41に夫々噛合されている。
【００６５】
以上の如く構成された増速手段４の一側（ポンプ本体１の取付け側）には、回転板50、クラッチシュー51及びクラッチドラム52を備える遠心クラッチ５が並設されている。回転板50は、中抜き円板形をなす部材であり、増速手段４の前記遊星キャリア43の一面に、前記遊星ギヤ42，42…の支持位置を避けて打設された複数本の連結ピン50a ，50a …（１本のみ図示）により連結され、前記遊星キャリア43と共に入力軸３と一体回転するようになしてある。
【００６６】
またクラッチシュー51は、以上の如き回転板50の他面（ポンプ本体１側の面）に打設されたガイドピン50b により、回転を拘束されると共に、半径方向外側への移動自在に支持されている。このようなクラッチシュー51は、回転板50の周方向に複数配してあり、これらは、夫々の側面に周設された環状溝内に挿入保持されたリングばね53により、半径方向内向きに一括して付勢されている。また、夫々のクラッチシュー51の外周面には、大なる摩擦係数を有する摩擦板54が被着されている。
【００６７】
更にクラッチドラム52は、図８の如く、薄肉円板の外周部を略直角に屈曲せしめた短寸大径のドラム形状を有し、外周の屈曲部により前記クラッチシュー51の外側を囲繞するように位置決めされて、伝動ハウジングＨ2 内に突出するロータ軸２の中途部にスプライン結合されており、該ロータ軸２と一体回転するようになしてある。
【００６８】
図９は、以上の如く構成された増速手段４、遠心クラッチ５及び一方向クラッチ６を備える本発明に係る自動車用油圧ポンプの実施の形態３の動作説明図であり、図９（ａ）は、前記エンジンからＶプーリ30を介しての伝動により、入力軸３が低速度にて回転している状態を示している。
【００６９】
このとき、入力軸３と共に前記増速手段４の遊星キャリア43が回転（公転）し、該遊星キャリア43に支持された複数の遊星ギヤ42，42…は、前記サンギヤ40及びリングギヤ41との噛合を保って各別の支軸の周りに回転（自転）する。ここで、外側のリングギヤ41は回転不可に拘束されていることから、前記遊星ギヤ42，42…の自転により内側のサンギヤ40に回転力が加わり、該サンギヤ40は、前記リングギヤ41及び遊星ギヤ42，42…との歯数比に応じて増速された速度にて回転する。このようなサンギヤ40の回転により、ロータ軸２との嵌合部に介装された前記一方向クラッチ６が係合し、前記ロータ軸２は、前記サンギヤ40と共に入力軸３よりも十分に大なる速度にて高速回転する。
【００７０】
またこのとき、入力軸３と共に前記遠心クラッチ５のクラッチシュー51が回転し、該クラッチシュー51には、入力軸３の回転に伴う遠心力が作用するが、この遠心力は小さく、前記クラッチシュー51は、図８中にばね体として示すリングばね53のばね力により内向きに引かれ、ロータ軸２と一体回転するクラッチドラム52から離反した状態にあり、遠心クラッチ５を介した回転伝達は行われない。
【００７１】
図９（ｂ）は、前記エンジンからＶプーリ30を介しての伝動により、入力軸３が高速度にて回転している状態を示している。
【００７２】
このとき、入力軸３と共に回転する遠心クラッチ５のクラッチシュー51には大なる遠心力が作用し、該クラッチシュー51は、前記リングばね53のばね力に抗して前記ガイドピン50b による案内下にて半径方向外向きに移動して、外側を囲繞する前記クラッチドラム52の内周面に押し付けられる。この押し付けにより、クラッチシュー51とクラッチドラム52とは、前者の外周に被着された高摩擦係数を有する前記摩擦板54を介して係合し、相互に一体回転するようになり、クラッチドラム52が嵌着されたロータ軸２は、クラッチシュー51と一体回転する入力軸３と等しい速度にて低速回転する。
【００７３】
またこのとき、前記増速手段４においては、入力軸３と一体回転する遊星キャリア43の公転が、サンギヤ40とリングギヤ41との間での遊星ギヤ42，42…の自転を介して前記サンギヤ40に増速されて伝達され、該サンギヤ40が高速度にて回転するが、この回転は、ロータ軸２との間に介装された前記一方向クラッチ６の滑りによりロータ軸２には伝わらず、前記サンギヤ40は、遠心クラッチ５の係合により低速回転するロータ軸２の周上にて遊転する。
【００７４】
このように実施の形態３に係る自動車用油圧ポンプにおいては、入力軸３からロータ軸２への伝動が、両者間に前述の如く構成された増速手段４、遠心クラッチ５及び一方向クラッチ６を介してなされ、入力軸３の低速回転中のロータ軸２は、前記増速手段４の動作により、前記入力軸３よりも十分に高い速度にて回転駆動されることとなり、ポンプ本体１の吐出側に接続された油圧作動機器に所望の作動油圧を送給することができる。
【００７５】
これに対し、入力軸３の高速回転中のロータ軸２は、遠心クラッチ５の係合により増速手段４をバイパスして前記入力軸３に直結され、該入力軸３と等しい速度にて駆動され、この駆動のためのエンジンの動力損失を可及的に低減することが可能となる。
【００７６】
その他の構成及び作用は実施の形態１と同じであるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果を省略する。
【００７７】
以上の実施の形態においては、ベーンポンプとして構成されたポンプ本体１を備える場合について述べたが、ポンプ本体１は、ギヤポンプ等、他の形式のポンプであってもよいことは言うまでもない。
【００７８】
【発明の効果】
以上詳述した如く第１発明によれば、エンジン回転数の高低に応じた回転速度の遅速の切換えを、簡素な構成により確実に実現することができる。
【００７９】
第２発明によれば、遠心クラッチを含めた伝動系を、前記入力軸及び回転軸の周囲にコンパクトに配置することができ、自動車の搭載のために必要な小型化の要求に応え得る等、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実施の形態１の側断面図である。
【図２】本発明に係る自動車用油圧ポンプの実施の形態１の遠心クラッチ部分の断面図である。
【図３】本発明に係る自動車用油圧ポンプの実施の形態１の遠心クラッチ部分の側面図である。
【図４】本発明に係る自動車用油圧ポンプの実施の形態１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実施の形態１の動作説明図である。
【図６】ポンプ本体の吐出流量特性を示す図である。
【図７】本発明に係る自動車用油圧ポンプの実施の形態２の側断面図である。
【図８】本発明に係る自動車用油圧ポンプの実施の形態３の側断面図である。
【図９】本発明に係る自動車用油圧ポンプの実施の形態３の動作説明図である。
【符号の説明】
１ポンプ本体（自動車用油圧ポンプ）
２ロータ軸（回転軸）
３入力軸
４，4a 増速手段（遊星増速機）
５，5a 遠心クラッチ
６，6a 一方向クラッチ（クラッチ）
10 ロータ
40 サンギヤ（太陽車）
41 リングギヤ（案内輪、回転部材）
42 遊星ギヤ（遊星車）
43，43a 遊星キャリア
51 クラッチシュー
52 クラッチドラム
H2 伝動ハウジング（静止部材）[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 hydraulic pressure supplied to a hydraulic actuator mounted on the automobile.
[0002]
[Prior 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 supplied to these devices. Many of such automobile hydraulic pumps use a part of the power generated by the on-board engine, and are driven, for example, by a belt transmission from a power take-out transmission pulley attached to a part of the output end of the engine. .
[0003]
However, when such a simple transmission configuration is used, there is a problem in that the power loss for driving the hydraulic pump is large and the fuel consumption is reduced during high-speed traveling at a high engine speed. This power loss is reduced. When the specifications of the hydraulic pump are determined as much as possible, there is a problem that the desired hydraulic pressure cannot be obtained due to insufficient capacity of the hydraulic pump when traveling at low speed or when the engine speed is low.
[0004]
In order to solve such a problem, JP-A-5-4587 discloses a clutch and a motor between the engine and the hydraulic pump, and the clutch is engaged and controlled based on the detection result of the vehicle speed. When driving at high speed, the hydraulic pump is driven by the motor to reduce the power burden of the engine, and when driving at low speed, the hydraulic pump is driven by the engine and the motor to obtain sufficient hydraulic pressure. A pump is disclosed.
[0005]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-15064 uses two hydraulic pumps and switches the number of operating units according to the vehicle speed. When driving at low speed, the driving load of the engine is driven by one hydraulic pump. A vehicle hydraulic pump is disclosed that reduces the operating pressure at a high speed so that sufficient hydraulic pressure is obtained by driving two hydraulic pumps.
[0006]
Furthermore, Japanese Patent Laid-Open No. 7-133854 discloses that a transmission is arranged between an input shaft from an engine and a rotor of a hydraulic pump, and the transmission ratio of the transmission is changed by the action of centrifugal force applied to the input shaft. Thus, a hydraulic pump for automobiles is disclosed in which the hydraulic pump is rotated at a low speed during high-speed running to reduce the engine power burden, and during low-speed running, the hydraulic pump is rotated at a high speed to obtain sufficient operating oil pressure. ing.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-4587, a motor for driving at high speed is separately required. In the configuration disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 57-15064, a hydraulic pump is required. Two units are necessary, and the complexity of the configuration is unavoidable. In addition, there is a problem that it is difficult to realize downsizing, which is an important issue when mounted on an automobile.
[0008]
In these configurations, a vehicle speed sensor that detects the vehicle speed and a control unit that performs clutch engagement / disengagement control or hydraulic pump on / off control based on the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor are necessary. In addition, there is a risk that malfunctions may occur due to the influence of electromagnetic noise in the engine room.
[0009]
On the other hand, in the configuration disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-133854, since a shift is performed by a mechanical operation, the occurrence of malfunction due to the influence of electromagnetic noise is avoided, but the input shaft and hydraulic pressure from the engine are avoided. As a transmission disposed between the rotor of the pump, a continuously variable transmission capable of continuously changing the transmission gear ratio, such as a ring cone transmission, is used. The structure of the transmission system including the gear shifting mechanism by the above becomes complicated, and there is a problem that it is difficult to realize downsizing.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to reliably switch the rotational speed according to the engine rotational speed with a simple configuration, and can be miniaturized. An object is to provide a hydraulic pump.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  The hydraulic pump for automobiles according to the first aspect of the present invention includes an input shaft and a rotor that rotates by transmission from the input shaft, and supplies hydraulic pressure to hydraulic operating equipment mounted on the automobile by the rotation of the rotor. In the automobile hydraulic pump that is generated, the hydraulic pump is disposed between the rotation shaft of the rotor and the input shaft, and the rotation of the input shaft is increased toTransmissionSpeed increasing means,Parallel to the speed increasing means,A centrifugal clutch engaged by the action of a centrifugal force accompanying the rotation of the input shaft, and directly connecting the input shaft and the rotary shaft;Interposed between the rotating shaft and the speed increasing means,When the input shaft and the rotating shaft are directly connected by the engagement of the centrifugal clutch,One direction that cuts off the transmission between the rotating shaft and the speed increasing meansClutch and,in frontThe speed increasing means and the centrifugal clutch are housed side by side andOne wayA transmission housing containing the clutch,The one-way clutch includes an outer peripheral portion of the output shaft and an inner peripheral portion of the speed increasing means.It is characterized by being interposed between and.
[0014]
  First1In the invention, when the engine is running at a low speed or when the engine speed is low, the rotation of the input shaft from the engine is accelerated by the speed increasing means and transmitted to the rotating shaft of the rotor, and the rotor is rotated at a high speed to generate a desired hydraulic pressure. generate. On the other hand, when the engine speed is high, the centrifugal clutch is engaged by the centrifugal force caused by the rotation of the input shaft, and the rotor rotation shaft is directly connected to the input shaft. Rotate the rotor to reduce engine power loss for driving the hydraulic pump. Further, at this time, the transmission by the speed increasing means is interrupted by the one-way clutch in accordance with the speed reduction of the rotor rotating shaft due to the engagement of the centrifugal clutch, and the low speed rotation of the rotor directly connected to the input shaft may be inhibited. Absent.
[0017]
  In addition2In the automotive hydraulic pump according to the invention, the speed increasing means includes a solar wheel that rotates integrally with the rotating shaft, a planetary vehicle that is supported by the input shaft via a planet carrier and that revolves by engaging with the solar wheel. And a planetary gearbox having a guide wheel for guiding the revolution of the planetary vehicle.
[0018]
  This first2In the invention, the speed increasing means is a planetary speed increaser such as a planetary gear speed increaser, a planetary roller speed increaser, etc., and is compactly configured outside the rotating shaft and the input shaft.
[0019]
The rotating member may be configured by the guide wheel. In this case, the one-way clutch can be operated without using a component separate from the components constituting the planetary gearbox.
[0020]
Further, the one-way clutch may be configured to be interposed between the guide wheel and the stationary member. In this case, the rotor rotating shaft directly connected to the input shaft by the engagement of the centrifugal clutch may be used. Low speed rotation is permitted by sliding of a one-way clutch compactly interposed between the guide wheel and the stationary member.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.
Embodiment 1
1 is a side sectional view of a first embodiment of an automotive hydraulic pump according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view of a centrifugal clutch portion of the first embodiment, and FIG. 3 is a side view of the centrifugal clutch portion of the first embodiment. It is.
[0022]
The pump main body 1 of this automobile hydraulic pump rotates a short cylindrical rotor 10 having a plurality of vanes 10a so as to be able to advance and retreat in the radial direction inside a cam ring 11 having an uneven annular shape. 10a is a known vane pump that pressurizes and delivers oil received between the rotor 10 and the cam ring 11 together with a pressure plate 12 that seals one side of the cam ring 11 inside the pump housing H1, and the pump The housing H1 and the other side of the cam ring 11 are sealed with an end plate 13.
[0023]
The rotor 10 passes through the axial center portion of the pressure plate 12 and the cam ring 11, and is spline-coupled to the middle portion of the rotor shaft 2 with one end supported by the end plate 13, and the rotor shaft 2 is used as a rotation shaft. The cam ring 11 rotates between the pressure plate 12 and the end plate 13 so as to rotate. By this rotation, the plurality of vanes 10a held by the rotor 10 are moved forward and backward by pressing their respective tips against the inner peripheral surface of the cam ring 11, and are arranged side by side on the fitting periphery of the rotor 10 and the cam ring 11. The hydraulic oil in the plurality of pump chambers is sealed and rotated between the adjacent vanes 10a.
[0024]
Each of the pump chambers communicates with a suction pipe 15 attached to the peripheral surface of the pump housing H1 via an end plate 13 and a suction oil passage 14 formed in the pump housing H1. Each of the pump chambers communicates with a pressure chamber 16 formed on the back side of the pressure plate 12 through a separate through hole penetrating the corresponding position of the pressure plate 12. Is communicated with a discharge pipe (not shown) through a valve chamber 17 formed in the pump housing H1.
[0025]
The pump body 1 configured as described above connects the suction pipe 15 to an oil tank that contains hydraulic oil, and connects the discharge pipe to a hydraulic operating device such as a power steering device or an automatic transmission. The rotor 10 is rotated and used by transmission from the rotor shaft 2. At this time, hydraulic oil is sucked into the pump chambers arranged outside the rotor 10 through the suction pipe 15 and the suction oil passage 14, and is sealed between adjacent vanes 10a as described above. While being rotated, the pressure is increased, discharged through the pressure chamber 16 and the valve chamber 17 to the discharge pipe, and supplied to the hydraulically operated device.
[0026]
A known flow control valve (not shown) is disposed inside the valve chamber 17, and excess pressure oil introduced from the pressure chamber 16 into the valve chamber 17 is caused by the operation of the flow control valve. And is returned to the suction oil passage 14 located in the vicinity of the valve chamber 17.
[0027]
  The other end of the rotor shaft 2 that is the rotation shaft of the rotor 10 passes through the pressure plate 12 and the shaft center portion of the pump housing H1 that supports the back surface of the pressure plate 12, and is a cylinder fitted outside the same side of the pump housing H1. Protruding to the proper length in the transmission housing H2. Transmission housing H2The centrifugal clutch as shown in FIG. 5a A large inner diameter portion that accommodates the inner diameter portion and a speed increasing means that is continuous with the large inner diameter portion and is thicker than the large inner diameter portion. 4a The speed increasing means 4a And centrifugal clutch 5a One-way clutch 6a The transmission housing H 2The input shaft 3 is supported inside the rotor so as to be rotatable coaxially with the rotor shaft 2. One end of the input shaft 3 protrudes to the outside of the other side of the transmission housing H2 by an appropriate length, and this protruding end is not shown through a V belt wound around a V pulley 30 that is externally fitted and fixed thereto. It is linked to the engine output.
[0028]
The outer periphery of the middle portion of the rotor shaft 2 protruding from the pump housing H1 into the transmission housing H2 is inserted into a cylindrical member of the planet carrier described later and supported coaxially with the input shaft 3, and the rotor shaft 2 and the input shaft 3 Around this, a speed increasing means 4a, a centrifugal clutch 5a and a one-way clutch 6a, which are features of the present invention, are arranged.
[0029]
The speed increasing means 4a in FIG. 1 is configured as a planetary gear speed increaser including a sun gear 40, a ring gear 41, and a planetary gear 42. The speed increasing means 4a may be a planetary roller speed increasing device provided with a roller corresponding to each gear. Furthermore, although other types of speed increasers can be used as the speed increaser 4a, the planetary gear speed increaser, the planetary roller speed increaser, etc., from the point that a large speed increase is possible with a compact configuration. It is desirable to use a planetary gearbox.
[0030]
A sun gear (solar wheel) 40 constituting the speed increasing means 4a is a small-diameter external gear having a predetermined number of teeth on the outer peripheral surface, and is splined to the other end of the rotor shaft 2. The sun gear 40 may be integrated with the rotor shaft 2.
[0031]
  A ring gear (guide wheel, rotating member) 41 constituting the speed increasing means 4a is a large-diameter annular internal gear having a predetermined number of teeth on the inner peripheral surface. Correspondingly, the transmission housing H2 is a stationary member via the one-way clutch 6a.Small inner diameterIt is held inside and guides the revolution of the planetary gear 42 supported on the input shaft 3 via a planetary carrier 43.
[0032]
Further, the planetary gear (planetary vehicle) 42 constituting the speed increasing means 4a is attached to the abutting end portion of the input shaft 3 with the rotor shaft 2 through the planetary carrier 43 so as to be able to rotate and revolve.
[0033]
The planet carrier 43 has a circular member 43a connected to the other end of the input shaft 3 by a connecting means such as press-fitting, and a plurality of connecting shafts 43b protruding from one surface of the disk member 43a. A cylindrical member 43c coupled to the plate member 43a, and the cylindrical member 43c is rotatably fitted on the outer periphery of the middle portion of the rotor shaft 2 via a slide bearing 43d. A flange 43e is provided at one end of the cylindrical member 43c so as to face one surface of the disk member 43a, and a screw 44 is inserted into a hole formed in the flange 43e and the connecting shaft portion 43b. The disc member 43a and the cylindrical member 43c are combined.
[0034]
The planetary gear 42 is an external gear having a predetermined number of teeth on the outer peripheral surface, and is placed between the disk member 43a and the flange 43e in alignment with the sun gear 40 and the ring gear 41 in the axial direction direction. The support shaft 45 is supported so as to freely rotate.
[0035]
In FIG. 1, only one planetary gear 42 is shown. On the circumference of the planet carrier 43, a plurality of (typically three or four) planetary gears 42, 42. These are meshed with the inner sun gear 40 and the outer ring gear 41 at respective circumferential positions.
[0036]
  The one-way clutch 6a interposed between a ring gear 41, which is a rotating member (guide wheel), and the inside of the transmission housing H2, and a fixed ring 61 fitted and fixed to the inside of the transmission housing H2, and the fixed A plurality of engagement elements 62 arranged in the circumferential direction inside the wheel 61 and capable of moving to the locked position / unlocked position, and a holding member 63 that holds the engagement elements 62 and has a fitting hole are provided. The engaging element 62 is moved to the locked position by the counter-rotating torque (in the direction of arrow Y in FIG. 5) applied to the ring gear 41 via the rotor shaft 2, the sun gear 40 and the planetary gear 42, and the rotation of the ring gear 41 is stopped. Therefore, the ring gear 41 does not rotate when the rotational torque (in the direction of arrow X in FIG. 5) applied to the ring gear 41 via the planet carrier 43 and the planetary gear 42 is equal to or less than the counter-rotation torque (reverse rotation torque> rotation torque). When the centrifugal clutch 5a is engaged, the input shaft 3 and the rotor shaft 2 are directly connected, and the rotational torque applied to the ring gear 41 via the planetary carrier 43 and the planetary gear 42 exceeds the counter-rotating torque (reverse) Rotational torque <rotational torque), the engagement element 62 moves to the unlock position, and the ring gear 41 rotates together with the planetary gear 42 and the planetary carrier 43.Do.
[0037]
A centrifugal clutch 5a including a cam ring 55, a clutch shoe 51, and a clutch drum 52 is juxtaposed on one side of the speed increasing means 4a configured as described above (the side on which the pump body 1 is attached). The cam ring 55 is fitted and fixed to the cylindrical member 43c of the planet carrier 43 so as to rotate integrally with the input shaft 3 together with the planet carrier 43. Two substantially circular support plates 56 are provided at both ends of the cam ring 55. , 56 are retained.
[0038]
The clutch shoe 51 is formed in a substantially arc shape, and is supported between the support plates 56 and 56 of the cam ring 55 having a cam 55a on the outer peripheral surface through a support shaft 57 so as to be swingable in the radial direction. Yes. A plurality of such clutch shoes 51 are arranged in the circumferential direction of the cam ring 55, and each clutch shoe 51 is restrained from swinging by a spring 58 interposed between the clutch shaft 51 and the support shaft 57. Further, a rolling element 59 is provided between the outer peripheral surface of the cam ring 55 and the clutch shoe 51 so as to engage with the cam 55a of the cam ring 55 when the clutch shoe 51 is pressed against the clutch drum 52. Further, a friction plate 54 having a large friction coefficient is attached to the outer surface of the arc of each clutch shoe 51.
[0039]
Further, as shown in FIG. 1, the clutch drum 52 has a short large-diameter drum shape in which the outer peripheral portion of a thin disk having a fitting cylindrical portion 52a at the center is bent at a substantially right angle, and the outer peripheral cylindrical portion 52b. Is positioned so as to surround the outer side of the clutch shoe 51, and the fitting tube portion 52a is fitted and fixed to the middle portion of the rotor shaft 2 so as to rotate integrally with the rotor shaft 2. .
[0040]
4 and 5 are operation explanatory views of the hydraulic pump for an automobile according to the present invention including the speed increasing means 4a, the centrifugal clutch 5a and the one-way clutch 6a configured as described above. FIG. The state where the input shaft 3 is rotating at a low speed by transmission from the engine via the V pulley 30 is shown.
[0041]
At this time, the planet carrier 43 of the speed increasing means 4 a together with the input shaft 3 rotates (revolves) in the clockwise direction (arrow X direction) in FIG. 5 and a plurality of planet gears 42, 42 supported by the planet carrier 43. Are rotated (spinned) in the counterclockwise direction (arrow Y direction) in FIG. 5 around each of the separate support shafts 45 while maintaining meshing with the sun gear 40 and the ring gear 41. Further, since a load necessary for rotating the rotor 10 is applied to the planetary gears 42, 42,... Via the rotor shaft 2 and the sun gear 40, when the planetary gears 42, 42,. A counter-rotating torque in the direction of arrow Y is applied to the ring gear 41, and the engaging element 62 of the one-way clutch 6a is moved to the lock side by the counter-rotating torque, so that the ring gear 41 is restricted so as not to rotate. Here, rotational force is applied to the inner sun gear 40 by the rotation of the planetary gears 42, 42, and the sun gear 40 is accelerated according to the gear ratio of the ring gear 41 and the planetary gears 42, 42,. Rotates at speed. By such rotation of the sun gear 40, the rotor shaft 2 rotates at a high speed with the sun gear 40 at a sufficiently higher speed than the input shaft 3.
[0042]
At this time, the clutch shoe 51 of the centrifugal clutch 5a rotates together with the input shaft 3, and the centrifugal force caused by the rotation of the input shaft 3 acts on the clutch shoe 51. 51 is pulled inward by the spring force of the spring 58 and is in a state of being separated from the clutch drum 52 that rotates integrally with the rotor shaft 2, and rotation transmission through the centrifugal clutch 5a is not performed.
[0043]
FIG. 4B shows a state where the input shaft 3 is rotating at a high speed due to transmission from the engine via the V pulley 30.
[0044]
At this time, a large centrifugal force acts on the clutch shoe 51 of the centrifugal clutch 5a that rotates together with the input shaft 3 via the planetary carrier 43, and the clutch shoe 51 resists the spring force of the spring 58 in the radial direction. It swings outward and is pressed against the inner peripheral surface of the clutch drum 52 surrounding the outside. By this pressing, the clutch shoe 51 and the clutch drum 52 are engaged with each other via the friction plate 54 having a high friction coefficient attached to the outer surface of the arc of the clutch shoe 51, and rotate integrally with each other. The rotor shaft 2 to which the clutch drum 52 is fitted and fixed rotates at a low speed at the same speed as the input shaft 3 that rotates integrally with the clutch shoe 51 via the planet carrier 43.
[0045]
  Further, at this time, the planetary gears 42, 42... Mesh with the sun gear 40 and the ring gear 41, but the rotation of the input shaft 3 is directly transmitted to the rotor shaft 2 via the planet carrier 43 and the centrifugal clutch 5a. The rotational torque applied to the ring gear 41 via the planetary carrier 43 and the planetary gear 42 exceeds the counter-rotating torque, and this rotational torque causes the engagement element 62 of the one-way clutch 6a to move to the unlocked position. Rotates with planetary gear 42 and planet carrier 43Do.
[0046]
Thus, in the automobile hydraulic pump according to the present invention, the transmission from the input shaft 3 to the rotor shaft 2 is performed between the both via the speed increasing means 4a and the centrifugal clutch 5a configured as described above, and the input shaft 3 is rotated at a sufficiently higher speed than the input shaft 3 by the operation of the speed increasing means 4a, and the hydraulic pressure connected to the discharge side of the pump body 1 is rotated. A desired operating hydraulic pressure can be supplied to the operating device.
[0047]
  On the other hand, the rotor shaft 2 during high-speed rotation of the input shaft 3 is directly connected to the input shaft 3 by the engagement of the centrifugal clutch 5a.The input shaft is rotated at a lower speed than when the input shaft is rotating at a low speed and the speed increasing means 4a ByThe movement is interrupted by the one-way clutch 6a and driven at a speed equal to that of the input shaft 3, and the power loss of the engine for this driving can be reduced as much as possible.
[0048]
FIG. 6 is a diagram showing the discharge flow rate characteristics of the pump body 1. In the automotive hydraulic pump according to the present invention in which the transmission is performed as described above, in the region where the rotational speed of the input shaft 3 shown in the horizontal axis in FIG. 6 is low, the rotor shaft 2 is driven by the transmission through the speed increasing means 4a. It rotates at a high speed and the discharge flow rate increases rapidly. On the other hand, after the rotational speed of the input shaft 3 increases and the centrifugal clutch 5a is engaged, the rotational speed of the rotor shaft 2 decreases due to the direct connection with the input shaft 3, and the discharge flow rate decreases.
[0049]
The rotational speed of the rotor shaft 2 after the centrifugal clutch 5a is engaged increases as the rotational speed of the input shaft 3 increases. As a result, the actual discharge flow rate of the pump body 1 is as shown by the broken line in FIG. Although gradually increasing, this incremental increase is returned to the suction oil passage 14 by the operation of the flow rate control valve disposed in the valve chamber 17, and the discharge flow rate in the high-speed rotation region is kept constant as shown in FIG. .
[0050]
Embodiment 2
FIG. 7 is a side sectional view of Embodiment 2 of the automotive hydraulic pump according to the present invention.
In the hydraulic pump for automobile according to the second embodiment, the clutch shoe 51 of the centrifugal clutch 5a is provided on the planetary carrier 43, and instead of providing the clutch drum 52 on the rotor shaft 2, the clutch shoe 51 is provided on the rotor shaft 2. 52 is provided on the planet carrier 43.
[0051]
In the second embodiment, the cam ring 55 is fitted and fixed in the middle of the rotor shaft 2, and the clutch shoe 51 supported by the cam ring 55 rotates together with the rotor shaft 2.
[0052]
The clutch drum 52 is coupled to a disk-shaped planet carrier 43 formed integrally with the other end of the input shaft 3 by a plurality of connecting shaft portions 43b and the male screw 44, and is input via the planet carrier 43. It is designed to rotate integrally with the shaft 3.
The other end of the rotor shaft 2 is supported by a support hole 3a formed in the other end of the input shaft 3 via a bearing.
[0053]
In the second embodiment, the planetary carrier 43 and the clutch drum 52 rotate together with the input shaft 3, and the rotation of the input shaft 3 rotates through the planetary carrier 43, planetary gears 42, 42. 2, the rotor shaft 2 rotates at a high speed with the sun gear 40 at a sufficiently higher speed than the input shaft 3.
[0054]
At this time, the clutch shoe 51 of the centrifugal clutch 5 a rotates together with the rotor shaft 2, and the centrifugal force due to the rotation of the rotor shaft 2 acts on the clutch shoe 51, but this centrifugal force is small, and the clutch shoe 51 Is pulled inward by the spring force of the spring 58 and is separated from the clutch drum 52 that rotates integrally with the input shaft 3, and rotation transmission through the centrifugal clutch 5a is not performed.
When the rotational torque applied to the ring gear 41 is equal to or less than the counter-rotating torque, the ring gear 41 is restricted so as not to rotate.
[0055]
When the input shaft 3 rotates at a high speed, a large centrifugal force acts on the clutch shoe 51 of the centrifugal clutch 5a that rotates together with the rotor shaft 2, and the clutch shoe 51 is pressed against the inner peripheral surface of the clutch drum 52. It is done. By this pressing, the clutch shoe 51 and the clutch drum 52 are engaged with each other via the friction plate 54 and rotate integrally with each other. The rotor shaft 2 provided with the clutch shoe 51 is connected to the planetary carrier 43 through the planetary carrier 43. Thus, it rotates at a low speed at the same speed as the input shaft 3 that rotates integrally with the clutch drum 52.
[0056]
  At this time, the rotation of the input shaft 3 is directly transmitted to the rotor shaft 2 via the planet carrier 43 and the centrifugal clutch 5a, so that the rotational torque applied to the ring gear 41 via the planet carrier 43 and the planet gear 42 is The counter-rotation torque is exceeded, and this rotation torque causes the engagement element 62 of the one-way clutch 6a to move to the unlocked position, and the ring gear 41 rotates together with the planetary gear 42 and the planet carrier 43.Be done.
[0057]
Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions and operations and effects thereof are omitted.
[0058]
In the embodiment described above, when the input shaft 3 and the rotor shaft 2 are directly connected by the engagement of the centrifugal clutch 5a, the one-way clutch 6a is cut off from the transmission by the speed increasing means 4a. However, instead of the one-way clutch 6a, the rotation of the ring gear 41, which is a rotating member, is stopped when the reverse rotation torque> the rotation torque, and the rotation of the ring gear 41 is stopped when the reverse rotation torque <the rotation torque. An allowable clutch may be used, and the configuration of the clutch is not particularly limited.
[0059]
Embodiment 3
FIG. 8 is a side sectional view of Embodiment 3 of the automotive hydraulic pump according to the present invention.
The automobile hydraulic pump according to the third embodiment is different from the ring gear 41 of the speed increasing means 4a and the transmission housing H2, which is a stationary member, in place of the one-way clutch 6a. A one-way clutch 6 is interposed between the rotor shaft 2 and the rotor shaft 2.
[0060]
In the third embodiment, speed increasing means 4, a centrifugal clutch 5 and a one-way clutch 6 which are features of the present invention are disposed around the rotor shaft 2 and the input shaft 3.
[0061]
The sun gear 40 constituting the speed increasing means 4 is a small-diameter external gear having a predetermined number of teeth on the outer peripheral surface, and is externally fitted to the outer periphery of the middle portion of the rotor shaft 2 via the one-way clutch 6. . The one-way clutch 6 is a known mechanical element having a plurality of engagement elements arranged in parallel in the circumferential direction, and the rotor shaft 2 and the sun gear 40 are engaged via the engagement elements only during transmission from the latter to the former. Combined to rotate together.
[0062]
The ring gear 41 constituting the speed increasing means 4 is a large-diameter annular internal gear having a predetermined number of teeth on the inner peripheral surface, and the transmission is adapted to correspond to the mounting position of the sun gear 40 in the axial length direction. It is fixedly fitted inside the housing H2.
[0063]
Further, the planetary gear 42 constituting the speed increasing means 4 is attached via the planetary carrier 43 in the vicinity of the abutting end portion of the input shaft 3 with the rotor shaft 2. The planet carrier 43 is a disk-like member that is splined to a corresponding position of the input shaft 3 and rotates integrally with the input shaft 3. The planetary gear 42 is an external gear having a predetermined number of teeth on the outer peripheral surface, and is aligned with the sun gear 40 and the ring gear 41 in the axial length direction so as to strike a predetermined circumference on one surface of the planetary carrier 43. It is supported by the provided spindle so that it can freely rotate.
[0064]
Although only one planetary gear 42 is shown in FIG. 8, a plurality (generally three or four) of planetary gears 42, 42,. These are meshed with the inner sun gear 40 and the outer ring gear 41 at respective circumferential positions.
[0065]
A centrifugal clutch 5 including a rotating plate 50, a clutch shoe 51, and a clutch drum 52 is provided side by side on one side of the speed increasing means 4 configured as described above (the side on which the pump body 1 is attached). The rotating plate 50 is a member having a hollow disk shape, and a plurality of connecting plates are provided on one surface of the planetary carrier 43 of the speed increasing means 4 so as to avoid the support positions of the planetary gears 42, 42. Pins 50a, 50a (only one is shown) are connected to rotate together with the planetary carrier 43 together with the input shaft 3.
[0066]
The clutch shoe 51 is constrained in rotation by a guide pin 50b placed on the other surface (surface on the pump body 1 side) of the rotating plate 50 as described above, and is supported so as to be movable radially outward. ing. A plurality of such clutch shoes 51 are arranged in the circumferential direction of the rotary plate 50, and these clutch shoes 51 are radially inward by ring springs 53 that are inserted and held in annular grooves that are circumferentially provided on the respective side surfaces. It is energized in a lump. Further, a friction plate 54 having a large friction coefficient is attached to the outer peripheral surface of each clutch shoe 51.
[0067]
Further, as shown in FIG. 8, the clutch drum 52 has a short and large-diameter drum shape in which the outer peripheral portion of the thin disk is bent at a substantially right angle so that the outer periphery of the clutch shoe 51 is surrounded by the outer bent portion. And is spline-coupled to a midway portion of the rotor shaft 2 protruding into the transmission housing H2, and rotates together with the rotor shaft 2.
[0068]
FIG. 9 is an operation explanatory view of Embodiment 3 of the automotive hydraulic pump according to the present invention including the speed increasing means 4, the centrifugal clutch 5 and the one-way clutch 6 configured as described above. Shows a state where the input shaft 3 is rotating at a low speed due to transmission from the engine via the V pulley 30.
[0069]
At this time, the planetary carrier 43 of the speed increasing means 4 is rotated (revolved) together with the input shaft 3, and the plurality of planetary gears 42, 42... Supported by the planetary carrier 43 are engaged with the sun gear 40 and the ring gear 41. Rotate (rotate) around each other spindle while keeping Here, since the outer ring gear 41 is restrained so as not to rotate, a rotational force is applied to the inner sun gear 40 by the rotation of the planetary gears 42, 42... , 42... Rotate at a speed increased according to the gear ratio. By such rotation of the sun gear 40, the one-way clutch 6 interposed in the fitting portion with the rotor shaft 2 is engaged, and the rotor shaft 2 is sufficiently larger than the input shaft 3 together with the sun gear 40. It rotates at a high speed.
[0070]
At this time, the clutch shoe 51 of the centrifugal clutch 5 rotates together with the input shaft 3, and the centrifugal force due to the rotation of the input shaft 3 acts on the clutch shoe 51. 8 is pulled inward by the spring force of a ring spring 53 shown as a spring body in FIG. 8 and is separated from the clutch drum 52 that rotates integrally with the rotor shaft 2. Not done.
[0071]
FIG. 9B shows a state where the input shaft 3 is rotating at a high speed due to transmission from the engine via the V pulley 30.
[0072]
At this time, a large centrifugal force acts on the clutch shoe 51 of the centrifugal clutch 5 rotating together with the input shaft 3, and the clutch shoe 51 is guided by the guide pin 50b against the spring force of the ring spring 53. Is moved outward in the radial direction and is pressed against the inner peripheral surface of the clutch drum 52 surrounding the outside. Due to this pressing, the clutch shoe 51 and the clutch drum 52 are engaged with each other via the friction plate 54 attached to the outer periphery of the former and having a high friction coefficient, so that the clutch shoe 51 and the clutch drum 52 rotate integrally with each other. The rotor shaft 2 to which is fitted rotates at a low speed at the same speed as the input shaft 3 that rotates integrally with the clutch shoe 51.
[0073]
At this time, in the speed increasing means 4, the revolution of the planet carrier 43 that rotates integrally with the input shaft 3 is caused by the rotation of the planetary gears 42, 42... Between the sun gear 40 and the ring gear 41. The sun gear 40 rotates at a high speed, but this rotation is not transmitted to the rotor shaft 2 due to the slip of the one-way clutch 6 interposed between the sun gear 40 and the rotor shaft 2. The sun gear 40 idles on the circumference of the rotor shaft 2 that rotates at a low speed by the engagement of the centrifugal clutch 5.
[0074]
As described above, in the automobile hydraulic pump according to the third embodiment, the transmission from the input shaft 3 to the rotor shaft 2 transmits the speed increasing means 4, the centrifugal clutch 5 and the one-way clutch 6 which are configured as described above. The rotor shaft 2 that is rotating at a low speed of the input shaft 3 is driven to rotate at a sufficiently higher speed than the input shaft 3 by the operation of the speed increasing means 4. The desired hydraulic pressure can be supplied to the hydraulic pressure operating device connected to the discharge side.
[0075]
On the other hand, the rotor shaft 2 during high-speed rotation of the input shaft 3 is directly connected to the input shaft 3 by bypassing the speed increasing means 4 by the engagement of the centrifugal clutch 5 and is driven at the same speed as the input shaft 3. Thus, the power loss of the engine for this drive can be reduced as much as possible.
[0076]
Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions and operations and effects thereof are omitted.
[0077]
In the above embodiment, although the case where the pump main body 1 comprised as a vane pump was provided was described, it cannot be overemphasized that the pump main body 1 may be other types of pumps, such as a gear pump.
[0078]
【The invention's effect】
  As detailed above,1 shotAccording to Meiji, it is possible to surely switch the rotation speed according to the engine speed with a simple configuration.
[0079]
  First2According to the present invention, the transmission system including the centrifugal clutch can be compactly arranged around the input shaft and the rotating shaft, and can meet the demand for downsizing required for mounting an automobile. Has an excellent effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of Embodiment 1 of a hydraulic pump for automobiles according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a centrifugal clutch portion of a first embodiment of the automotive hydraulic pump according to the present invention.
FIG. 3 is a side view of the centrifugal clutch portion of the first embodiment of the automotive hydraulic pump according to the present invention.
FIG. 4 is an operation explanatory diagram of Embodiment 1 of the automotive hydraulic pump according to the present invention.
FIG. 5 is an operation explanatory diagram of Embodiment 1 of the automotive hydraulic pump according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a discharge flow rate characteristic of a pump main body.
FIG. 7 is a side sectional view of Embodiment 2 of the automotive hydraulic pump according to the present invention.
FIG. 8 is a sectional side view of a third embodiment of the automotive hydraulic pump according to the present invention.
FIG. 9 is an operation explanatory diagram of Embodiment 3 of the automotive hydraulic pump according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Pump body (hydraulic pump for automobiles)
2 Rotor shaft (rotating shaft)
3 Input shaft
4,4a Speed increasing means (planet gearbox)
5,5a Centrifugal clutch
6,6a One-way clutch (clutch)
10 Rotor
40 Sun gear
41 Ring gear (guide wheel, rotating member)
42 Planetary gear (planetary car)
43, 43a Planetary carrier
51 Clutch shoe
52 Clutch drum
H2 Transmission housing (stationary member)

Claims

An automotive hydraulic pump that includes an input shaft and a rotor that rotates by transmission from the input shaft, and that generates hydraulic pressure to be supplied to a hydraulic actuator mounted on the vehicle by the rotation of the rotor. A speed increasing means arranged between the input shaft and speeding up the rotation of the input shaft and transmitting the speed to the rotating shaft; and a centrifugal force associated with the rotation of the input shaft, arranged in parallel with the speed increasing means. And a centrifugal clutch that is directly connected to the input shaft and the rotating shaft, and is interposed between the rotating shaft and the speed increasing means, and rotates with the input shaft by the engagement of the centrifugal clutch. A one-way clutch for interrupting transmission between the rotating shaft and the speed increasing means when the shaft is directly connected; and a transmission housing in which the speed increasing means and the centrifugal clutch are housed side by side and the one-way clutch is housed And the one-way club Ji hydraulic pump for an automobile, characterized in that are interposed between the inner peripheral portion of the speed increasing unit and the outer peripheral portion of the output shaft.

The speed increasing means guides the revolution of the planetary wheel, a solar wheel that rotates integrally with the rotary shaft, a planetary vehicle that is supported by the input shaft via a planet carrier and revolves with the solar wheel, and revolves. claim 1 Symbol mounting automotive hydraulic pump are constituted by a planetary gearbox and a guide wheel.