JPS6253739B2 - - Google Patents

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JPS6253739B2
JPS6253739B2 JP54105450A JP10545079A JPS6253739B2 JP S6253739 B2 JPS6253739 B2 JP S6253739B2 JP 54105450 A JP54105450 A JP 54105450A JP 10545079 A JP10545079 A JP 10545079A JP S6253739 B2 JPS6253739 B2 JP S6253739B2
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JP
Japan
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pump
pressure
low
valve
fluid
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JP54105450A
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Karl Gustav Ahlen
Anders Norbert
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SRM Hydromekanik AB
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高圧流体供給用ポンプ集合体装置に関
するものである。特に本発明はギヤポンプとして
構成した低圧流体ポンプを含む自動車の水圧トル
クコンバータの作動チヤンバおよび／または変速
ギヤボツクスのクラツチおよびブレーキのサーボ
モータに高圧流体を供給するためのポンプ集合体
装置に関するものである。
ギヤポンプ形式の低圧流体ポンプは自動車の駆
動機構において公知である。水圧トルクコンバー
タの場合には、トルクコンバータの作動チヤンバ
への流体供給ポンプとして作用し、内部で必要な
圧力を維持し同時に熱交換器（ラジエータ）を介
して流体を外部循環させコンバータの作動チヤン
バ内で発生した熱を冷却する。多くの場合、外部
流体循環方向を逆転してコンバータの作動チヤン
バの入口および出口を交換することによりポンプ
あるいはコンバータのタービンホイルと断絶しそ
のままでコンバータに対する摩擦クラツチとして
作動する。
特に遊星歯車のような機械的変速ギヤ機構の場
合には、このような低圧ポンプは摩擦クラツチお
よびブレーキのサーボモータに作動流体を供給し
各ギヤをシフトするために必要である。
さらに、上記の如き低圧ポンプはトランスミツ
シヨンの機械的回転部に潤滑油を供給するために
用いられることが多い。
自動車駆動装置における水圧トルクコンバータ
の効率および機械的変速ギヤ機構の力の伝達能力
に対する高能力の要求は特に自動制御式の場合大
きい。近年、トルクコンバータは始動時および始
動後にトルクの多様化が要求されている。さらに
下り坂において液圧ブレーキが確実に作動するこ
とが要求される。これはコンバータの流体供給ポ
ンプの能力に対する要求となる。
トルクコンバータ等による機械的変速ギヤ機構
は摩擦クラツチおよびブレーキにより過度なトル
クを吸収することが必要でありこのため強力なサ
ーボモータが必要となりギヤがシフトされるとき
の短い期間に多量の加圧流体を供給する。
一方、通常時に必要な高圧流体の量は、特に長
距離運転の場合、比較的少く従つて短時間で多量
の流体を供給する低圧ポンプは自動車駆動装置の
効率を低下させる。
機械式および水圧式トランスミツシヨンにおい
ては多くの未解決の問題がある。例えば、冷却、
シフト時間、効率等の問題やあるいはサーボモー
タを駆動制御して異なる運転、制動状態における
トランスミツシヨンの作動を制御するための流体
圧力調整の問題等がある。
さらに、液圧駆動および直接駆動による入力ス
ピードおよび入力スピード比および運転状態の差
によりオイル圧力が変動するという問題がある。
このような問題を解決する場合、エネルギを無駄
にせずしかも応力を小さくして摩耗を減少した状
態でオイル圧力を所望の値に保たなければならな
い。
本発明の目的は必要に応じて循環量および圧力
値を自動的に制御でき圧の弁を小型化しトルクコ
ンバータの流体通路面積の小さいポンプ集合体装
置を提供することである。
本発明によればシフト時間およびシフト作動が
適正に制御されるためクラツチ／ブレーキ摩擦表
面を減少させることができる。さらに、本発明は
ポンプ集合体装置における前述の欠点を解消し、
また効率を低下させることなく通常等に必要な流
体量以上の流体を即座に供給可能なポンプ装置を
提供する。
本発明によればこの問題は第２の低圧流体ポン
プを用いることにより解決され、この第２の低圧
流体ポンプの出口圧力が第１の低圧流体ポンプの
出口圧力より高いときに高圧流体を逆止弁を介し
て第１の低圧流体ポンプの圧力側に供給可能と
し、第２の低圧ポンプの圧力側および吸入側に連
結通路を設け、該連結通路はサーボモータにより
駆動される閉止弁を備えている。
本発明に係るポンプ装置の閉止弁は、特に自動
ギヤボツクスの場合において、通常の制御手段に
より容易に制御され第１の低圧流体ポンプにより
常時供給されている量より多量の流体が必要なと
きには閉止弁が閉じる。その他の全作動状態にお
いて、この第２の低圧流体ポンプは連結通路上の
閉止弁が開くためシヨートサーキツトして実際上
力を伝えず、逆止弁は第１の低圧流体ポンプによ
り供給された加圧流体が各ポンプの吸入側に戻る
ことを防止する。
バイパス弁として作用する閉止弁の流通抵抗を
できるだけ小さくするために本発明においては、
この閉止弁は流れの方向に閉じる円板バルブが用
いられている。これにより同時にポンプの圧送流
体が閉止位置の弁を押開くことはなくなる。また
開く動作を確実にするために閉止スプリングの力
に抗してサーボモータにより弁を開放可能として
いる。
さらに流路抵抗を減少させるために連結通路は
その断面積が第２の低圧流体ポンプの送出断面積
に等しいか又はこれより大きくしかつ第２の低圧
流体ポンプに直接沿つて設けている。
第１の低圧流体ポンプは出力軸と入力軸間のス
ピード比が約0.2に達した後のトルクコンバータ
の必要流体量に対応した能力を有する。第２の低
圧流体ポンプの能力は少くとも第１の低圧流体ポ
ンプと同じであるか又はその３倍程度まであつて
もよい。このようにすれば、閉止弁が開いたと
き、トルクコンバータの出力軸および入力軸間の
スピード比が0.2以下であつてコンバータが制動
されさらに変速ギヤ機構のギヤ変換時に多量の流
体が得られ熱損失を防止してトランスミツシヨン
のサーボモータに迅速に流体を充満できる。
モータのトランスミツシヨンのサーボモータ内
を高圧に維持するため、始動時および始動後の摩
擦クラツチおよびブレーキのトルク吸収能力を増
加させる補助高圧流体ポンプを用いることは公知
である。しかしながら、通常運転時にはこのよう
なサーボモータの高い駆動圧力は不要であり、こ
の高圧流体ポンプによる高圧力や流体配管やサー
ボモータのシールに対し不要の荷重となり流体の
漏洩やパワー損失を起す。
このような従来の高圧流体ポンプの不具合は本
発明においては、高圧流体ポンプが第２の低圧流
体ポンプにより流体供給されることにより解消さ
れる。通常運転時には高圧流体ポンプの吸入圧力
および最終圧力は従来の高圧ポンプにおける入口
全開の低圧レベルの場合より実質上低く、また高
圧ポンプは必要な圧力を維持できる。
閉止弁が開いたとき高圧ポンプが閉止弁の閉じ
たときよりも低い圧力を維持するために圧力制御
弁を設けその吐出側と第２の低圧流体ポンプの吐
出側とを連結することが望ましい。
また、本発明によれば、逆止弁をプレート弁と
して第２の低圧流体ポンプにより送出された加圧
流体に対し最大の開放断面積を得るようにしてい
る。
以下、添付図面に基いて本発明の実施例につい
て説明する。
第１図の左上部には水圧トルクコンバータＡ、
タービンホイルに対面するコンバータガイドホイ
ルに連動するための又は固定トランスミツシヨン
ハウジングでコンバータガイドホイルを制動する
ために二重回転トランスミツシヨンＢ、および荷
重が加わるとシフト可能な変速ギヤ機構Ｃにより
構成したギヤ機構と組合せた水圧機構が示され
る。変速ギヤ機構Ｃの一部は４個の前進歯車から
なる第１遊星歯車機構からなり、直接歯車、逆転
歯車、および直接歯車あるいは大減速歯車を含む
第２遊星歯車機構を具備し、この第２遊星歯車機
構により第１遊星歯車機構の４個の前進歯車およ
び逆転歯車はさらに４個の大減速前歯車および１
つのさらに別の大減速逆転歯車を形成するように
複合化される。
水圧トルクコンバータＡはさらに直接クラツチ
を備え、この作用によりこの水圧トルクコンバー
タは作動不能になる。
トルクコンバータを水圧駆動から直接駆動に切
換えるため5/3方弁ＶHDが備わり、これは作動状
態に応じてコンバータチヤンバから供給される多
重の流体のため比較的大きな構造となる。
コンバータガイドホイルを２重回転（タービン
ホイルと逆方向の回転）から単一回転（ガイドホ
イルの制動固定）にするために実際上小型の5/3
方弁ＶDFが備わる。
弁ＶDSとほぼ同じ大きさの別の5/3方弁V1が変
速ギヤ機構Ｃに連結され前進運動および逆転運動
の切換動作を行なう。この弁V1が逆転位置のと
きには水圧制御流体はギヤボツクスＣの第１遊星
歯車機構内の対応ブレーキの駆動サーボに直接供
給される。前進方向に位置決めされると、水圧流
体は弁V1により２つの別の5/3方弁V2，V3に通さ
れる。これらの２つの弁は相互に機械的に連動し
て３つの前進ブレーキサーボモータおよび第１遊
星歯車機構の一部であるクラツチへの加圧流体の
供給を制御する。
さらに、別の5/3方弁V4が備わり、弁V1をバイ
パスして加圧流体を直接供給され、第２遊星歯車
機構の駆動サーボを制御して大きく減速してある
いは直接駆動を遮断する。
上記弁およびその連結ユニツトは第１図の加圧
流体源１０により供給される。この加圧流体源１
０は２つの低圧ポンプ１２，１４および１つの高
圧ポンプ１６を含む。２つの低圧ポンプ１２，１
４はオイル等の加圧流体をポンプ溜め１８から引
上げる。このポンプ溜め１８はギヤ機構組体のト
ランスミツシヨンハウジング内に配置され熱交換
器を具備したものであることが望ましい。
低圧ポンプ１２は加圧流体を配管２０を介して
常に弁ＶHDの入口チヤンバに供給し、ここから、
両位置状態において、水圧トルクコンバータの作
動チヤンバに送られ、続いてこの弁を介してポン
プ溜めに戻りここで熱交換器により冷却される。
流体がコンバータのチヤンバを通過する方向に応
じて、入力部を形成する回転するコンバータのハ
ウジングはコンバータのポンプホイルに連結され
液圧駆動を行ないあるいはタービンシヤフトに連
結されて直接駆動を行なう。
配管２０から分岐して配管２２が設けられこれ
を通して低圧ポンプ１２から圧送される流体は二
重回転トランスミツシヨンの制御弁ＶDSの入口チ
ヤンバに常に供給される。さらに、低圧ポンプ１
２により送られる加圧流体はこの配管２２を通し
て上記制御弁の全ての電磁予備弁に供給され予備
弁が励磁されるとこれらを作動させる。
逆止弁２４を介して配管２０から分岐した配管
２６は5/3方弁V1の入口チヤンバに連通しこの弁
が前進ギヤ及び逆転ギヤの切換動作を行ない、ま
たこれと並列して第２遊星歯車機構の制御弁V4
の入口チヤンバと連通しこの弁に弁V1とは独立
して加圧流体を供給する。また、圧力制御弁２８
が配管２０に連結されポンプ溜め１８に通ずる配
管２０内の圧力が極度に高くなると開き配管２０
内の圧力を制御する。
第２の低圧ポンプ１４は駆動装置が作動中回転
するコンバータのハウジングにより常に第１の低
圧ポンプ１２とともに駆動され低圧流体をポンプ
溜め１８から配管３０を介して高圧ポンプ１６の
吸入側に導き、その吐出側は配管３２を介して逆
止弁２４の後方の配管２６に連通する。
第２の低圧ポンプ１４の吐出側はさらに、逆止
弁３４を介して、第１の低圧ポンプ１２の吐出側
に連通し、従つて、このポンプに加えてさらに加
圧流体を、配管２０内の圧力が第２の低圧ポンプ
１４の吐出圧力より低いときに、配管２０内に供
給する。
配管３２が圧力制御弁３８を介して配管３２か
ら分岐し第２の低圧ポンプ１４の吐出側に連通し
高圧ポンプ１６の吐出圧を第２の低圧ポンプ１４
の吐出圧に対応させて制御する。
さらに、第２の低圧ポンプ１４の吐出側から配
管４０がバイパス弁４２を介してこのポンプの吸
入側へ連通する。このバイパス弁４２は配管２０
から配管４６を介して制御圧力が導入される電磁
予備弁４４により制御される。
従つて、加圧流体源１０からは２つの加圧流体
配管、即ち低圧配管２０および高圧配管３２が引
出されここから配管２２，２６が各々分岐し（特
に）弁V2，V3，V4に連通し、ここで圧力制御弁
４８がこれらの両配管間の圧力差を所定値以内に
保ちプレート弁である弁V1ないしV4を開けるた
めの予備弁により制御される駆動圧力を高圧配管
２６内の圧力に抗してバルブプレートを上昇させ
るのに充分な程度に保つ。
第２図ないし第８図の説明から分るように、各
ポンプ１２，１４，１６、逆止弁３４、圧力制御
弁２８，３８およびバイパス弁４２は電磁予備弁
４４と結合して１つのユニツトであるバルブブロ
ツクで構成する。
このバルブブロツクは多数収容部のベースプレ
ート５０を有し、１つの収容部５２に第１の低圧
ポンプ１２を収容し、別の収容部５４に第２の低
圧ポンプ１４を収容し、収容部５６に高圧ポンプ
１６を収容する。
第３図ないし第５図に示すように、３つのポン
プ１２，１４，１６は各々対になつたギヤ５８／
６０，６２／６４，６６／６８からなるギヤポン
プであつてギヤ５８，６２，６６は共通軸７０上
に装着されピニオン７２によりこの軸を介して駆
動される。
２つの低圧ポンプ１２，１４のギヤ５８，６
０，６２，６４は同一の直径でありこれら２対の
ギヤホイルのギヤ６０．６４は共通のスピンドル
７４上に装着可能である。第２の低圧ポンプ１４
のギヤ６２，６４はしかしながら第１の低圧ポン
プ１２のギヤ５８，６０よりも軸方向の長さが長
く、従つて第２の低圧ポンプの吐出量の方がその
方だけ多い。
一方、高圧ポンプのギヤ６６，６８は直径がさ
らに小さくその軸方向長さは２つの低圧ポンプの
ギヤより短く、高圧ポンプのギヤ６８は分離して
装着される。高圧ポンプの吐出量は、従つて、２
つの低圧ポンプの吐出量よりかなり小さく例えば
第１の低圧ポンプの吐出量の1/5ないし1/10であ
る。
低圧ポンプ１２，１４は第２の低圧ポンプ１４
用の収容部５４上の吸入コネクタ７６を通して配
送される流体を引上げる。収容部５２，５４間の
中間壁８０内の孔７８により低圧ポンプ１４の吸
入側および低圧ポンプ１２の吸入側が連通する。
低圧ポンプ１２は吸込んだ液体を収容部５２
（第３図）の内部の圧力チヤンバ８２に圧送す
る。この収容部５２は比較的大きな断面積（第９
図）で第１図の配管２０に対応する低圧配管８６
の結合用出口８４を有する。
第３図、第４図および第６図に示すようにベー
スプレート５０の中間部はハウジング状に形成さ
れその上部には第１図に示す逆止弁３４が収容さ
れる。この逆止弁３４はスプリング荷重のバルブ
プレート８８を有し、閉じた位置において、チヤ
ンバ９４間のポート９０を閉塞する。
第３図および第６図にさらに示すように、チヤ
ンバ９２は第１の低圧ポンプ１２の圧力チヤンバ
８２と連通する。同様にチヤンバ９４は第２の低
圧ポンプの圧力チヤンバ９６と連通する。第４図
に示すようにチヤンバ９４は下部の第１図におけ
るバイパス弁４２に相当する弁に連通する。この
弁のプレート９８は、閉じた位置において、第２
の低圧ポンプ１４の吸入側のポート１００を閉塞
する。サーボモータ１０２が閉止スプリング１０
４の力に抗して弁４２を開く。第６図に示すよう
に、バイパス弁４２を駆動する電磁予備弁４４は
同様にベースプレート内に配置され第１図の配管
４６に対応する内部通路を通して制御流体を供給
される。
第７図の破線で示すように、通路１０６が第２
の低圧ポンプの吐出側チヤンバ９４から高圧ポン
プの吸入側まで形成されこのポンプの吸入チヤン
バ１０８（第５図）に吐出する。高圧ポンプ１６
の吐出側には収容部５６内でベースプレート５０
内の別の通路１１２に通ずる通路１１０が連通す
る。通路１１２の下部開放端部にはネジ１１４が
形成され第１図の配管３２の結合部（図示しな
い）が螺着される。
第５図はさらに収容部５６の内側を示し収容部
５４内の通路１１６を介して第２の低圧ポンプ１
４の圧力チヤンバ９４に通ずる高圧ポンプ１６の
吐出側の圧力を示す。
また、第８図から分るように、第１の低圧ポン
プ１２の圧力チヤンバ８２には大気に開口する孔
１１８が設けられ、これは第１図の圧力制御弁２
８を構成するスプリング荷重のボール１２０によ
り通常時は閉じられている。
以上のように、第２図ないし第８図に示すポン
プ装置は第１図の一点鎖線内の全エレメントを結
合している。
第９図は水圧機構トランスミツシヨンのハウジ
ング１２２の底部でのポンプ装置の組立状態を示
し、そのコンバータハウジング（図示しない）は
中間歯車１２４を介してピニオン７２を駆動す
る。ベースプレート５０はハウジングの導入孔を
閉じネジ１２６，１２８によりこれを固定され
る。
トランスミツシヨンハウジング１２２の底部に
は熱交換器１３０が備わり、その吐出部１３２は
吸入チヤンバ１３４に連通し、その上側の孔に対
しコネクタ７６が適用される。吸入チヤンバ１３
４はあらゆる作動状態で２つの低圧ポンプがこの
ポンプ溜りからオイルを吸上げることができる高
さまでオイルで充満されたトランスミツシヨンハ
ウジング１２２の内部と連通する。
以上、説明したように本発明に係るポンプ装置
は３つの部分からなりそのうち２つは各々低圧、
高圧の流体を連続的に配送し、その１つはトルク
コンバータを通して流体を循環させ他の１つはギ
ヤ機構のサーボモータに供給するものである。第
３のポンプユニツトも連続的に駆動されるがこの
場合には、多量の流体が必要なときには低圧ポン
プの圧力側へ流体を供給し、あるいはまた流体を
循環させる。連続作動の低圧ポンプはギヤ比例え
ばn2：n1＝0.2のトルクコンバータの要求により
定まる能力を有する。このポンプは選択的に作動
を行なわせることができ低圧ポンプと同じ能力あ
るいは用い方によつてはその３倍の能力を有し、
高圧ポンプは第１の低圧ポンプ能力の1/5ないし
1/10のサーボモータ機構のオイル圧力を維持する
のに充分な能力を有する。第２の低圧ポンプによ
る流体循環は本発明によれば損失が少くかつ流体
のバイパスと配送の迅速な切換ができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は自動車用の液圧トルクコンバータ、そ
のガイドホイル用２重回転トランスミツシヨンお
よび荷重を受けてシフト可能でかつ８個の前歯車
および２個の運転歯車を備えた２つの直列配置の
遊星歯車機構からなる自動制御の水圧式トランス
ミツシヨンの流体および電気回路図である。第２
図は水圧トルクコンバータのハウジング上に設置
するケーシング内に収容したポンプの構成図であ
る。第３図はポンプ組体の第１の低圧ポンプの垂
直断面を示す第２図の−線の断面図である。
第４図はポンプ組体の第２の低圧ポンプの断面を
示す第２図の−線の断面図である。第５図は
ポンプ組体の高圧ポンプ断面を示す第２図の〜
線の断面図である。第６図はポンプ組体の後部
外側の部分断面図である。第７図は第２図の−
線の水平断面図である。第８図は第７図の−
線の断面図である。第９図はポンプブロツクを
備えた水圧トランスミツシヨンの固定ハウジング
部の縮小断面図である。 １０……加圧流体源、１２，１４……低圧ポン
プ、１６……高圧ポンプ、２０，２２，３０，３
２，３６，４０，４６……配管、２４……逆止
弁、５２，５４，５６……収容部、５８，６０，
６２，６４，６６，６８……ギヤ、８２，９６…
…圧力チヤンバ、１０２……サーボモータ、１１
０，１１２，１１６……通路、１３０……熱交換
器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 自動車駆動装置の液圧トルクコンバータの作
    動チヤンバおよび／または変速ギヤボツクスのク
    ラツチおよびブレーキのサーボモータに加圧流体
    を供給するためのポンプ装置であつて、第１低圧
    流体ポンプ、第２低圧流体ポンプを備え、第２低
    圧流体ポンプの出口圧力が第１低圧流体ポンプの
    出口圧力より高い場合には加圧流体が逆止弁を介
    して第２低圧流体ポンプから第１低圧ポンプの圧
    力側に供給可能とし、第２低圧流体ポンプの圧力
    側および吸入側間に連結通路を設け、該連結通路
    内に閉止弁を配置したポンプ装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
    上記閉止弁が流れ方向に閉じる円板バルブである
    ことを特徴とするポンプ装置。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の装置において、
    上記閉止弁が閉止スプリングおよび／または弁に
    対する閉止圧力差の力に抗して開くように制御可
    能としたことを特徴とするポンプ装置。 ４ 特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
    かに記載した装置において、閉止弁駆動用のサー
    ボモータを含んだことを特徴とするポンプ装置。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の装置において、
    上記サーボモータが電磁弁により制御されること
    を特徴とするポンプ装置。 ６ 特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれ
    かに記載した装置において、連結通路の流路断面
    積が第２の低圧流体ポンプの送出断面積に等しい
    か又はこれより大きくかつ直接第２の低圧流体ポ
    ンプに沿つて配置されたことを特徴とするポンプ
    装置。 ７ 特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれ
    かに記載した装置において、第２の低圧流体ポン
    プにより流体供給される補助高圧ポンプを有する
    ことを特徴とするポンプ装置。 ８ 特許請求の範囲第６項記載の装置において、
    高圧ポンプと連動する圧力制御弁を有しその吐出
    側と第２の低圧流体ポンプの吐出側とを連結した
    ことを特徴とするポンプ装置。 ９ 特許請求の範囲第１項ないし第８項のいずれ
    かに記載した装置において、逆止弁が円板バルブ
    であることを特徴とするポンプ装置。
JP10545079A 1978-08-18 1979-08-18 Pump device Granted JPS5547046A (en)

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GB7833809 1978-08-18

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JP10545279A Pending JPS5560748A (en) 1978-08-18 1979-08-18 Power group for driving vehicle
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