WO2024236843A1 - 油圧供給装置 - Google Patents

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WO2024236843A1
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pump chamber
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housing
passage
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龍太 田中
秀明 大西
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Astemo Ltd
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Hitachi Astemo Ltd
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C11/00—Combinations of two or more machines or pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type; Pumping installations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/06—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic supply system equipped with multiple pumps.
  • a conventional hydraulic supply device is known, for example, from the device described in Patent Document 1 below.
  • a mechanical oil pump and an electric oil pump are arranged in series in the axial direction, and a hydraulic component is arranged between the mechanical oil pump and the electric oil pump.
  • This hydraulic component has a first surface with which the first rotor of the mechanical oil pump comes into contact, and a second surface with which the second rotor of the electric oil pump, which faces in the opposite direction to the first surface, comes into contact, and the interior between the first surface and the second surface is provided with an intake oil passage and a discharge oil passage for the mechanical oil pump, and an intake oil passage and a discharge oil passage for the electric oil pump.
  • the first rotor and the second rotor are arranged coaxially with each other and rotate in opposite directions.
  • the intake and discharge passages of the two axially arranged mechanical and electric oil pumps are shared by hydraulic components, but because this hydraulic component is located between the mechanical oil pump and the electric oil pump, the axial length of the entire device becomes long. For this reason, the hydraulic supply device is forced to be large in size in the axial direction.
  • the present invention was devised in consideration of the above-mentioned conventional technical problems, and has as its object to provide a hydraulic supply device in which a common oil passage that communicates with each of the suction ports and discharge ports of the first and second pumps is formed radially outside both pump chambers of the housing, thereby shortening the axial length of the housing and enabling the overall device to be made more compact.
  • the housing has a first pump chamber for accommodating a first pump element of a first pump and a second pump chamber for accommodating a second pump element of a second pump therein,
  • This housing has a common oil passage communicating with at least one of the suction port of the first pump and the suction port of the second pump, or the discharge port of the first pump and the discharge port of the second pump, and is characterized in that the common oil passage is arranged radially outside at least one of the first pump chamber and the second pump chamber.
  • the common oil passage is formed in the dead space radially outside at least one of the pump chambers in the housing, thereby shortening the axial length of the housing. This allows the device to be made more compact.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2 showing the hydraulic supply device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a bottom view of the hydraulic supply device of the present embodiment.
  • 2 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1.
  • 2 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 1.
  • 3 is a cross-sectional view taken along line D-D in FIG. 2.
  • 3 is a cross-sectional view taken along line E-E of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the flow state of oil when only the internal gear pump of the present embodiment is operated.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the flow state of oil when only the variable displacement oil pump of the present embodiment is operated.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the flow state of oil when both the internal gear pump and the variable displacement oil pump of the present embodiment are operated.
  • FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing an outline of a hydraulic pressure supply device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional plan view showing an outline of the second embodiment.
  • the hydraulic supply device of this embodiment is applied to a so-called electric vehicle in which the wheels are driven by an electric motor for driving, which is the driving force source of the vehicle.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the hydraulic supply device according to an embodiment of the present invention taken along line A-A in FIG. 2
  • FIG. 2 is a bottom view of the hydraulic supply device according to this embodiment
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of line B-B in FIG. 1
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of line C-C in FIG. 1
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of line D-D in FIG. 2
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of line E-E in FIG. 2.
  • the hydraulic supply device in this embodiment has a hydraulic circuit (not shown) that supplies and discharges cooling oil to devices such as an inverter and a transaxle via multiple control valves, and a pump unit 1 that supplies oil stored in an oil pan to the hydraulic circuit via a strainer and multiple oil passages.
  • the pump unit 1 has a housing 2, a variable displacement oil pump 3 as a first pump provided inside the housing 2, and an internal gear pump 4 as a second pump arranged in series with the variable displacement oil pump 3 in the axial direction.
  • a control unit 6 for controlling the electric motor 5 of the internal gear pump 4 is provided at one axial end of the housing 2 (the upper end in Fig. 1).
  • the control unit 6 is composed of a CPU that calculates control signals, a ROM that stores control programs and calculation formula map data, and a RAM that temporarily stores data.
  • the variable displacement oil pump 3 is controlled by a separate control unit (not shown) that controls the driving motor.
  • the housing 2 has a cylindrical housing body 7 having first and second openings at the top and bottom ends, a first cover member 8 that closes the bottom opening of the housing body 7 to a first pump chamber 10 (described later), and a second cover member 9 that closes the top opening of the housing body 7 to a second pump chamber 12 (described later).
  • the housing body 7 is formed into a cylindrical shape from, for example, an aluminum alloy material, and has an upper end wall 7a at one end on the axial side of the second cover member 9 as shown in Figs. 1 and 5.
  • a disk-shaped partition wall 7b that is recessed inward is integrally provided at a position offset toward the radial center of this upper end wall 7a.
  • the housing body 7 has a first pump chamber 10 on the lower side in which the first pump element 11 of the variable displacement oil pump 3 and the like are accommodated, and a second pump chamber 12 on the upper side in which the second pump element 13 of the internal gear pump 4 is accommodated, as shown in Fig. 1, sandwiched between the internal partition wall 7b.
  • the first pump chamber 10 and the second pump chamber 12 are adjacently arranged in the axial direction with the partition wall 7b in between.
  • the first pump chamber 10 has a first intake port 14, which is an intake port, formed at the lower end on the side of the coil spring 30 described later, and a first discharge port 15, which is an exhaust port, formed at the other end opposite the coil spring 30.
  • the second pump chamber 12 has a second intake port 16, which is an intake port, formed at one circumferential end, and a second discharge port 17, which is an exhaust port, formed at the other end. As shown in FIG. 1, the second pump chamber 12 is formed with an inner diameter d smaller than the inner diameter d1 of the first pump chamber 10.
  • the first cover member 8 and the second cover member 9 are made of aluminum alloy material, just like the housing body 7, and are each fixed axially to the housing body 7 by multiple bolts 18.
  • the first cover member 8 is formed in an irregular shape, and a first insertion hole 8a is formed in the center, through which the first pump shaft 26 of the first pump element 11 is rotatably inserted.
  • the first cover member 8 is integrally provided with a first cylindrical portion 8b on one radial end side, and a second cylindrical portion 8c is integrally provided on the side of the first cylindrical portion 8b.
  • the first cylindrical portion 8b constitutes a part of a common suction passage 36 described later
  • the second cylindrical portion 8c constitutes a part of a common discharge passage 37 described later. Therefore, the outer suction port of the common suction passage 36 of the first cylindrical portion 8b and the outer discharge port of the common discharge passage 37 of the second cylindrical portion 8c open to the same lower end surface of the first cover member 8.
  • the first cover member 8 has a first suction port 19 communicating with the first suction port 14 and a first discharge port 20 communicating with the first discharge port 15 formed on the inner surface facing the housing body 7.
  • a seal member made of a rubber material (not shown) that seals the inside of the first pump chamber 10 is disposed between the outer periphery of the inner surface of the first cover member 8 and one axial end face of the housing body 7.
  • the second cover member 9 is formed in a cylindrical shape and has a second insertion hole 9a formed in the center, through which the second pump shaft 33, which is the motor output shaft of the electric motor 5, is inserted.
  • the second cover member 9 has a second suction port 21 communicating with the second suction port 16 and a second discharge port 22 communicating with the second discharge port 17 formed on the inner surface facing the housing main body 7.
  • a seal member made of a rubber material (not shown) that seals the inside of the second pump chamber 12 is arranged between the outer periphery of the inner surface of the first cover member 8 and the other axial end face of the housing main body 7.
  • the electric motor 5 is a typical brushless DC motor, and includes a cylindrical motor housing 5a formed integrally with the second cover member 9, a rotor 23 having a permanent magnet for a field provided on the outer periphery of the other end of the second pump shaft 33 inserted inside the motor housing 5a, a stator 24 arranged on the inner periphery of the motor housing 5a, and a coil 25 which is an armature winding wound around the inside of the stator 24.
  • the control unit 6 which controls the supply of electricity to the coil 25 is provided at the upper end of the motor housing 5a.
  • the variable displacement oil pump 3 has a configuration similar to that described in, for example, JP 2016-104968 A. To briefly explain, as shown in FIG. 3, it has a first pump element 11 that is rotated by a traveling motor, which is the driving force source of the vehicle.
  • the first pump element 11 has a first pump shaft 26 that penetrates the center of the first pump chamber 10 and is rotated by the rotational force from the traveling motor, a rotor 27 fixed to the outer periphery of the first pump shaft 26, and a plurality of vanes 28 that are provided so as to be able to advance and retreat in a plurality of slits formed along the radial direction on the outer periphery of the rotor 27.
  • a cam ring 29 that swings relative to the rotor 27 to change the volume change amount of the first pump chamber 10 is provided on the outside of the rotor 27.
  • the cam ring 29 swings in the eccentric-concentric direction by the spring force of a coil spring 30 arranged on one end side and the control oil pressure supplied to and discharged from the first and second control chambers 31, 32 arranged on the outer periphery side of the cam ring 29.
  • variable displacement oil pump 3 basically rotates the rotor 27 so that oil is sucked in between the vanes 28 from the first suction port 14 in the suction region, and the oil compressed between the vanes 28 in the discharge region is discharged from the first discharge port 15.
  • variable displacement oil pump 3 variably controls the oil discharge pressure and discharge flow rate associated with the rotational drive of the first pump element 11 by oscillating the cam ring 29 through control of the control hydraulic pressure in the first and second control chambers 31, 32 by a control mechanism.
  • the internal gear pump 4 has a structure similar to that described in, for example, JP 2006-152928 A, and contains a second pump element 13 housed inside the second pump chamber 12 and driven to rotate by the electric motor 5.
  • the second pump element 13 is equipped with a second pump shaft 33 which is the motor output shaft of the electric motor 5 penetrating the second cover member 9 and the center of the second pump chamber 12, a disk-shaped inner rotor 34 having multiple external teeth 34a to which the tip of the second pump shaft 33 is press-fitted, and an annular outer rotor 35 which is disposed on the outer periphery of the inner rotor 34 and has multiple internal teeth 35a.
  • the outer rotor 35 has one more internal tooth 35a than the number of external teeth 34a of the inner rotor 34, and is disposed so as to be rotatable around a position eccentric to the center of rotation of the inner rotor 34.
  • the inner rotor 34 rotates with some of the multiple external teeth 34a meshing with the internal teeth 35a of the outer rotor 35, and each of the external teeth 34a inscribed in the inner surface of the outer rotor 35.
  • the volume of the multiple compartments partitioned by the external teeth 34a of the inner rotor 34 and the internal teeth 35a of the outer rotor 35 repeatedly expands and contracts.
  • oil sucked from the second suction port 16 via the common suction passage 36 is discharged from the second discharge port 17.
  • the first intake port 14 of the variable displacement oil pump 3 and the second intake port 16 of the internal gear pump 4 are connected to a common intake passage 36, which will be described later, and are connected to the hydraulic circuit via the common intake passage 36.
  • the first discharge port 15 of the variable displacement oil pump 3 and the second discharge port 17 of the internal gear pump 4 are connected to a common discharge passage 37, which will be described later, and are connected to the hydraulic circuit via the common discharge passage 37.
  • the common suction passage 36 and the common discharge passage 37 are arranged radially outside the first pump chamber 10 and the second pump chamber 12 of the housing 2, as shown in Figures 5 and 6.
  • the common suction passage 36 is located on the radial left side in FIG. 5 and has a lower suction hole 36a formed in the first cylindrical portion 8b of the first cover member 8, a suction passage hole 36b formed along the internal axial direction of the housing body 7 and communicating with the lower suction hole 36a, and an upper suction hole 36c formed through the upper end wall 7a continuous with the partition wall 7b of the housing body 7 and communicating with the suction passage hole 36b.
  • the suction passage hole 36b is formed by utilizing the dead space on the radially outer side of the housing body 7, and is formed in the vertical axial direction inside the housing body 7.
  • the lower suction hole 36a is connected to the first suction port 14 of the variable displacement oil pump 3 via the first suction port 19 formed in the first cover member 8.
  • the upper suction hole 36c is connected to the second suction port 16 of the internal gear pump 4 via the second suction port 21 formed in the second cover member 9.
  • the common discharge passage 37 is formed inside the housing body 7 near the side of the common suction passage 36 and parallel to the common suction passage 36. As shown in Figures 4 and 6, the common discharge passage 37 has an upper discharge hole 37a formed on the second cover member 9 side and communicating with the second discharge port 17 of the internal gear pump 4, a discharge passage hole 37b formed in the internal axial direction of the housing body 7, and a lower discharge hole 37c formed inside the second cylindrical portion 8c of the first cover member 8 and communicating with the discharge passage hole 37b.
  • the discharge passage hole 37b is formed by utilizing the dead space on the radially outer side of the housing body 7, and is formed in the vertical axial direction inside the housing body 7.
  • the upper discharge hole 37a is connected to the second discharge port 17 of the internal gear pump 4 via the second discharge port 22 formed in the second cover member 9.
  • the lower discharge hole 37 c is in communication with the first discharge port 15 of the variable displacement oil pump 3 via a first discharge port 20 formed in the first cover member 8 .
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the oil flow state when only the internal gear pump provided in this embodiment is operated
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the oil flow state when only the variable displacement oil pump provided in this embodiment is operated
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing the oil flow state when both the internal gear pump and the variable displacement oil pump provided in this embodiment are operated.
  • the rotor 27 is rotated by the rotational drive of the first pump shaft 26, thereby changing the volume between each vane 28 and causing the pump to operate. 8
  • the oil in the oil pan is sucked from the lower suction hole 36a to the suction passage hole 36b of the common suction passage 36 through a strainer or the like, and flows from there through the first suction port 19 and the first suction port 14 of the variable displacement oil pump 3 into the first pump chamber 10.
  • the oil then passes through the first discharge port 15 and the first discharge port 20, passes through the upper discharge hole 37a and the discharge passage hole 37b of the common discharge passage 37, and is supplied to the hydraulic circuit through the lower discharge hole 37c.
  • the oil flows in the same manner as shown in Figs. 7 and 8, as indicated by the arrows in Fig. 9, and is divided from the lower suction hole 36a toward the suction passage hole 36b and the first suction port 19, and is sucked into the first and second pump chambers 10 and 12 via the suction ports 14 and 16.
  • the oil then flows from the first and second pump chambers 10 and 12 through the first and second discharge ports 15 and 17, respectively, through the first and second discharge ports 20 and 22, into the common discharge passage 37, and is supplied to the hydraulic circuit.
  • the common suction passage 36 and the common discharge passage 37 are provided in the dead space radially outside the first and second pump chambers 10 and 12 of the housing body 7. This allows the axial length of the housing 2 to be shortened.
  • the common suction passage 36 and the common discharge passage 37 are not arranged between the first and second pump chambers arranged in the axial direction as in the prior art described in the publication, but are arranged by utilizing the dead space on the radially outer side of the first pump chamber 10 and the second pump chamber 12 of the housing body 7. This makes it possible to shorten the axial length of the entire hydraulic supply device, and promotes miniaturization of the device.
  • the dead space on the radially outer side of the housing body 7 can be effectively used to form the common suction passage 36 and the common discharge passage 37. This allows the entire hydraulic supply device to be further miniaturized.
  • first pump chamber 10 and the second pump chamber 12 are arranged in series inside the housing body 7, and the outer openings at both ends in the axial direction are closed by the first and second cover members 8 and 9.
  • first and second cover members 8 and 9 there are only two sealing points, between the opening end faces of the outer openings and the cover members 8 and 9. Therefore, compared to conventional designs that have three or more sealing points, there are fewer mating surfaces, resulting in better sealing performance.
  • Second Embodiment 10 and 11 show a second embodiment of the present invention, with FIG. 10 being a longitudinal sectional view showing an outline of a hydraulic pressure supply device according to the second embodiment, and FIG. 11 being a plan sectional view showing an outline of the hydraulic pressure supply device of the second embodiment.
  • variable displacement oil pump 3 which is the first pump
  • internal gear pump 4 which is the second pump
  • first pump chamber 10 of the variable displacement oil pump 3 and the second pump chamber 12 of the internal gear pump 4 are arranged in parallel within the housing 2.
  • the first pump chamber 10 contains a first pump element 11 such as a rotor 27, as in the first embodiment, and the second pump chamber 12 contains a second pump element 13 such as internal teeth 35a and external teeth 34a.
  • a common suction passage 36 is formed between the first pump chamber 10 and the second pump chamber 12 of the housing 2, and communicates with the first suction port 14 and the second suction port 16.
  • a common discharge passage 37 is formed on the outer side of the first pump chamber 10 of the housing 2, and communicates with each of the discharge ports 15, 17.
  • a drive gear 40 which is a drive force transmission part to which drive force is transmitted from the traveling motor, is provided at one axial end of the first pump shaft 26 of the first pump element 11. This drive gear 40 is disposed radially outward of the electric motor 5.
  • the first pump chamber 10 and the second pump chamber 12 are arranged in parallel, which shortens the axial length of the entire hydraulic supply device and allows for a more compact design. This makes it possible to place the hydraulic supply device in an appropriate space that does not interfere with other equipment in the vehicle, for example, under the hood.
  • a common suction passage 36 is disposed between the two pump chambers 10, 12, which also contributes to miniaturization of the entire hydraulic supply device.
  • the drive gear 40 that transmits the driving force to the first pump element 11 is positioned radially outside the electric motor 5 and overlaps radially, which promotes the axial miniaturization of the hydraulic supply device.
  • a common suction passage 36 and a common discharge passage 37 are provided radially outside the first pump chamber 10 and the second pump chamber 12 of the housing 2, but it is also possible to provide only one of these oil passages.
  • the type and specifications of the pump are not limited to the variable displacement oil pump or internal gear pump described in the embodiments, but may be other pumps.

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Abstract

可変容量形オイルポンプ３の第１ポンプ室１０と、内接式歯車ポンプの第２ポンプ室１２を内部に有するハウジング２は、ハウジング本体７と上下の第１、第２カバー部材８，９を有すると共に、各ポンプ室の径方向の外側に、各ポンプの各吸入口１４，１６に連通する共通の吸入通路３６と、各ポンプの各吐出口１５，１７に連通する共通の吐出通路３７とを上下軸方向へ平行に設けた。　以上のように、共通の吸入通路と吐出通路を、ハウジング本体の両ポンプ室の径方向外側に形成したことによってハウジングの軸方向の長さを短くして装置全体の小型化を図ることができる。

Description

油圧供給装置
　本発明は、複数のポンプを備えた油圧供給装置に関する。
　従来の油圧供給装置としては、例えば以下の特許文献１に記載されているものが知られている。この油圧供給装置は、機械式オイルポンプと電動式オイルポンプが軸方向に直列状態に配置され、前記機械式オイルポンプと電動式オイルポンプの間に、油圧構成部材が配置されている。この油圧構成部材は、機械式オイルポンプの第一ロータが接する第一面と、第一面とは反対方向を向く電動オイルポンプの第二ロータが接する第二面と、を備えており、前記第一面と第二面との間の内部には、機械式オイルポンプの吸入油路及び吐出油路と、電動式オイルポンプの吸入油路及び吐出油路と、が設けられている。
　前記第一ロータと第二ロータは、互いの回転軸心が同軸上に配置されていると共に、互いの回転方向が逆方向になっている。
　このように、機械式オイルポンプと電動式オイルポンプは、油路構成部材を共通化することよって装置の小型化を図っている。
特許第６１０７６０４号公報(図２)
　前記従来の油圧供給装置は、軸方向に配置された機械式と電動式の２つのオイルポンプの吸入、吐出の各通路を油圧構成部材で共通化しているが、この油圧構成部材を、機械式オイルポンプと電動式オイルポンプの間に配置していることから、装置全体の軸方向の長さが長くなってしまう。このため、油圧供給装置は、軸方向への大型化が余儀なくされている。
　本発明は、前記従来の技術的課題に鑑みて案出されたもので、第１、第２ポンプの各吸入口や各吐出口に連通する共通の油通路を、ハウジングの両ポンプ室の径方向外側に形成したことによってハウジングの軸方向の長さを短くして装置全体の小型化を図り得る油圧供給装置を提供することを一つの目的としている。
　好ましい態様の一つとしては、とりわけ、第１ポンプの第１ポンプ要素を収容する第１ポンプ室と、第２ポンプの第２ポンプ要素を収容する第２ポンプ室を内部に有するハウジングであって、
　このハウジングは、前記第１ポンプの吸入口と第２ポンプの吸入口か、あるいは前記第１ポンプの吐出口と第２ポンプの吐出口の少なくとも一方に連通する共通の油通路を有し、前記共通の油通路が、前記第１ポンプ室と前記第２ポンプ室の少なくとも一方の径方向の外側に配置されていることを特徴としている。
　本発明の好ましい態様によれば、共通の油通路を、ハウジングにおける少なくとも一方のポンプ室の径方向外側のデッドスペースに形成したことによって、ハウジングの軸方向の長さを短尺化できる。これにより、装置の小型化が図れる。
本発明の実施形態に係る油圧供給装置を示す図２のＡ－Ａ線断面図である。 本実施形態の油圧供給装置の底面図である。 図１のＢ－Ｂ線断面図である。 図１のＣ－Ｃ線断面図である。 図２のＤ－Ｄ線断面図である。 図２のＥ－Ｅ線断面図である。 本実施形態に供される内接式歯車ポンプのみを作動した際のオイルの流動状態を示す断面図である。 本実施形態に供される可変容量形オイルポンプのみを作動した際のオイルの流動状態を示す断面図である。 本実施形態に供される内接式歯車ポンプと可変容量形オイルポンプの両方を作動した際のオイルの流動状態を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る油圧供給装置の概略を示す縦断面図である。 同第２実施形態の概略を示す平断面図である。
　以下、本発明に係る油圧供給装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。本実施形態の油圧供給装置は、車両の駆動力源である走行用の電動モータによって車輪を駆動するいわゆる電気自動車に適用されたものである。
　図１は本発明の実施形態に係る油圧供給装置を示す図２のＡ－Ａ線断面図、図２は本実施形態の油圧供給装置の底面図、図３は図１のＢ－Ｂ線断面図、図４は図１のＣ－Ｃ線断面図、図５は図２のＤ－Ｄ線断面図、図６は図２のＥ－Ｅ線断面図である。
　本実施形態における油圧供給装置は、インバータやトランスアクスルなどの装置に複数の制御弁など介して冷却用のオイルを給排する図外の油圧回路と、オイルパンに貯留されたオイルをストレーナや複数の油路を介して前記油圧回路に供給するポンプユニット１と、を有している。
　ポンプユニット１は、図１～図４に示すように、ハウジング２と、ハウジング２の内部にそれぞれ設けられた第１ポンプである可変容量形オイルポンプ３と、この可変容量形オイルポンプ３と軸方向で直列に配置された第２ポンプである内接式歯車ポンプ４と、を有している。
　また、ハウジング２の軸方向の一端部（図１の上端部）には、内接式歯車ポンプ４の電動モータ５を制御するための制御ユニット６が設けられている。制御ユニット６は、制御信号などを演算するＣＰＵや、制御プログラム、演算式マップデータなどを格納するＲＯＭ、一時的にデータを格納するＲＡＭなどによって構成されている。なお、可変容量形オイルポンプ３は、走行用モータを制御する図外の別異の制御ユニットによって制御されている。
　ハウジング２は、図１中、上下端部に第１、第２開口部を有する円筒状のハウジング本体７と、該ハウジング本体７の後述する第１ポンプ室１０の下端開口部を閉止する第１カバー部材８と、ハウジング本体７の後述する第２ポンプ室１２の上端開口部を閉止する第２カバー部材９と、を有している。
　ハウジング本体７は、例えばアルミニュウム合金材によって円筒状に形成され、図１及び図５に示すように、軸方向の第２カバー部材９側の一端部に上端壁７ａを有している。この上端壁７ａの径方向中央側へ偏倚した位置には、内側に凹んだ円板状の仕切壁７ｂが一体に設けられている。ハウジング本体７は、内部の仕切壁７ｂを挟んだ図１中、下側に可変容量形オイルポンプ３の第１ポンプ要素１１などが収容される第１ポンプ室１０を有し、上側に内接式歯車ポンプ４の第２ポンプ要素１３が収容される第２ポンプ室１２を有している。つまり、第１ポンプ室１０と第２ポンプ室１２は、仕切壁７ｂを挟んで軸方向で隣接配置されている。
　第１ポンプ室１０には、後述するコイルスプリング３０側の下端部に吸入口である第１吸入口１４が開口形成され、コイルスプリング３０と反対側の他端部に吐出部である第１吐出口１５がそれぞれ開口形成されている。第２ポンプ室１２には、円周方向の一端部に吸入部である第２吸入口１６が開口形成され、他端部に吐出部である第２吐出口１７がそれぞれ開口形成されている。前記第２ポンプ室１２は、図１に示すように、内径ｄが第１ポンプ室１０の内径ｄ１よりも小さく形成されている。
　前記第１カバー部材８と第２カバー部材９は、ハウジング本体７と同じく、アルミニュウム合金材によって形成されて、それぞれが複数のボルト１８によってハウジング本体７に軸方向から固定されている。
　第１カバー部材８は、図２に示すように、異形状に形成されて、中央部に第１ポンプ要素１１の第１ポンプ軸２６が回転可能に挿入される第１挿入孔８ａが貫通形成されている。第１カバー部材８は、径方向の一端側に第１円筒部８ｂが一体に設けられていると共に、該第１円筒部８ｂの側部に第２円筒部８ｃが一体に設けられている。第１円筒部８ｂは、後述する共通の吸入通路３６の一部を構成し、第2円筒部８ｃは、後述する共通の吐出通路３７の一部を構成する。したがって、第１円筒部８ｂの共通の吸入通路３６の外側吸入口と第２円筒部８ｃの共通の吐出通路３７の外側吐出口は、第１カバー部材８の同じ下端面に開口している。
　また、第１カバー部材８は、図５及び図６にも示すように、ハウジング本体７側の内面に前記第１吸入口１４と連通する第１吸入ポート１９と、第１吐出口１５と連通する第１吐出ポート２０が形成されている。また、第１カバー部材８の内面の外周部とハウジング本体７の軸方向の一端面との間には、第１ポンプ室１０の内部をシールする図外のゴム材からなるシール部材が配置されている。
　第２カバー部材９は、円筒状に形成されて、中央部に電動モータ５のモータ出力軸である第２ポンプ軸３３が挿入される第２挿入孔９ａが貫通形成されている。第２カバー部材９は、ハウジング本体７側の内面に前記第２吸入口１６と連通する第２吸入ポート２１と、第２吐出口１７と連通する第２吐出ポート２２が形成されている。また、第１カバー部材８の内面の外周部とハウジング本体７の軸方向の他端面との間には、第２ポンプ室１２の内部をシールする図外のゴム材からなるシール部材が配置されている。
　電動モータ５は、図１に示すように、一般的なブラシレスＤＣモータであって、第２カバー部材９と一体に形成された円筒状のモータハウジング５ａと、該モータハウジング５ａの内部に挿通された第２ポンプ軸３３の他端部外周に設けられた界磁用永久磁石を有するロータ２３と、モータハウジング５ａの内周面に配置されたステータ２４と、該ステータ２４の内側に巻回配置された電機子巻線であるコイル２５と、を有している。前記モータハウジング５ａの上端部には、コイル２５への通電を制御する前記制御ユニット６が設けられている。
　可変容量形オイルポンプ３は、例えば特開２０１６－１０４９６８号公報に記載されているものとほぼ同じ構成であるから簡単に説明すると、図３に示すように、前記車両の駆動力源である走行用モータによって回転駆動される第１ポンプ要素１１を有している。この第１ポンプ要素１１は、第１ポンプ室１０の中心部を貫通して走行用モータからの回転力によって回転駆動する第１ポンプ軸２６と、該第１ポンプ軸２６の外周に固定されたロータ２７と、該ロータ２７の外周部に放射方向に沿って形成された複数のスリットに進退可能に設けられた複数のベーン２８と、を有している。また、ロータ２７の外側には、ロータ２７に対して揺動して第１ポンプ室１０の容積変化量を変更するカムリング２９が設けられている。カムリング２９は、一端部側に配置されたコイルスプリング３０のばね力とカムリング２９の外周側に配置された第１、第２制御室３１，３２に給排される制御油圧によって偏心－同心方向へ揺動するようになっている。
　そして、可変容量形オイルポンプ３は、基本的に、前記ロータ２７が回転することによって、吸入領域において第１吸入口１４から各ベーン２８間にオイルが吸入されると共に、吐出領域において各ベーン２８間で圧縮されたオイルが第１吐出口１５から吐出されるようになっている。
　また、この可変容量形オイルポンプ３は、前記第１、第２制御室３１，３２内の制御油圧を制御機構によって制御することによってカムリング２９を揺動させることにより、第１ポンプ要素１１の回転駆動に伴う前記オイルの吐出圧及び吐出流量を可変制御するようになっている。
　内接式歯車ポンプ４は、例えば特開２００６－１５２９２８号公報などに記載されたものとほぼ同じ構造であって、第２ポンプ室１２の内部に収容されて前記電動モータ５によって回転駆動する第２ポンプ要素１３が収容されている。第２ポンプ要素１３は、第２カバー部材９と第２ポンプ室１２の中央を貫通した電動モータ５のモータ出力軸である第２ポンプ軸３３と、第２ポンプ軸３３の先端部が圧入固定され、複数の外歯３４ａを有する円盤状のインナロータ３４と、インナロータ３４の外周側に配置され、複数の内歯３５ａを有する環状のアウタロータ３５と、を備えている。アウタロータ３５は、インナロータ３４の外歯３４ａの数よりも１つ多い内歯３５ａを有し、インナロータ３４の回転中心に対して偏心した位置を中心に回転可能となるように配置されている。
[規則91に基づく訂正 08.12.2023]
　インナロータ３４は、複数の外歯３４ａのうち一部の外歯３４ａがアウタロータ３５の内歯３５ａに噛み合うと共に、それぞれの外歯３４ａがアウタロータ３５の内面に内接しながら回転する。インナロータ３４が回転駆動されると、このインナロータ３４の外歯３４ａとアウタロータ３５の内歯３５ａによって区画される複数の区画室の容積が拡大と縮小を繰り返す。これによって、共通の吸入通路３６を介して第２吸入口１６から吸入されたオイルが、第２吐出口１７から吐出されるようになっている。
　可変容量形オイルポンプ３の第１吸入口１４と内接式歯車ポンプ４の第２吸入口１６は、後述する共通の吸入通路３６に連通していると共に、該共通の吸入通路３６を介して前記油圧回路に連通している。また、可変容量形オイルポンプ３の第１吐出口１５と内接式歯車ポンプ４の第２吐出口１７は、後述する共通の吐出通路３７に連通していると共に、該共通の吐出通路３７を介して前記油圧回路に連通している。
　共通の吸入通路３６と共通の吐出通路３７は、図５及び図６に示すように、ハウジング２の第１ポンプ室１０と第２ポンプ室１２の径方向外側に配置されている。
　すなわち、共通の吸入通路３６は、図５中の径方向左側に配置されて、第１カバー部材８の前記第１円筒部８ｂ内に形成された下側吸入孔３６ａと、ハウジング本体７の内部軸方向に沿って形成されて、下側吸入孔３６ａと連通する吸入通路孔３６ｂと、ハウジング本体７の仕切壁７ｂと連続する上端壁７ａに貫通形成されて、吸入通路孔３６ｂと連通する上側吸入孔３６ｃと、を有している。
　吸入通路孔３６ｂは、ハウジング本体７の径方向外側に有するデッドスペースを利用して形成されたもので、ハウジング本体７の内部に上下軸方向に形成されている。
　下側吸入孔３６ａは、第１カバー部材８に形成された第１吸入ポート１９を介して可変容量形オイルポンプ３の第１吸入口１４に連通している。
　上側吸入孔３６ｃは、第２カバー部材９に形成された第２吸入ポート２１を介して内接式歯車ポンプ４の第２吸入口１６に連通している。
　共通の吐出通路３７は、ハウジング本体７の内部において前記共通の吸入通路３６の側部近傍で、かつ共通の吸入通路３６と平行に形成されている。共通の吐出通路３７は、図４及び図６に示すように、第２カバー部材９側に形成されて内接式歯車ポンプ４の第２吐出口１７に連通する上側吐出孔３７ａと、ハウジング本体７の内部軸方向に形成された吐出通路孔３７ｂと、第１カバー部材８の第２円筒部８ｃの内部に形成されて、吐出通路孔３７ｂと連通する下側吐出孔３７ｃとを有している。
　吐出通路孔３７ｂは、吸入通路孔３６ｂと同じく、ハウジング本体７の径方向外側に有するデッドスペースを利用して形成されたもので、ハウジング本体７の内部に上下軸方向に形成されている。
　上側吐出孔３７ａは、第２カバー部材９に形成された第２吐出ポート２２を介して内接式歯車ポンプ４の第２吐出口１７に連通している。
　下側吐出孔３７ｃは、第１カバー部材８に形成された第１吐出ポート２０を介して可変容量形オイルポンプ３の第１吐出口１５に連通している。
〔本実施形態の油圧供給装置の作用効果〕
　以下、本実施形態における油圧供給装置の作用効果について説明する。
　図７は本実施形態に供される内接式歯車ポンプのみを作動した際のオイルの流動状態を示す断面図、図８は本実施形態に供される可変容量形オイルポンプのみを作動した際のオイルの流動状態を示す断面図、図９は本実施形態に供される内接式歯車ポンプと可変容量形オイルポンプの両方を作動した際のオイルの流動状態を示す断面図である。
[規則91に基づく訂正 08.12.2023]
　まず、車両の停止などにおいて、内接式歯車ポンプ４のみが作動している場合は、電動モータ５の回転駆動によって第２ポンプ軸３３を介してインナロータ３４が回転駆動すると、外歯３４ａと内歯３５ａの噛み合いによりアウタロータ３５も回転駆動してポンプ作動する。
　そうすると、図外のオイルパン内のオイルが、ストレーナなどを介して図７の矢印で示すように、共通の吸入通路３６の下側吸入孔３６ａから吸入通路孔３６ｂに吸い込まれる。この吸入通路孔３６ｂに吸い込まれたオイルは、上側吸入孔３６ｃを通って第２吸入ポート２１から内接式歯車ポンプ４の第２吸入口１６から第２ポンプ室１２に流入する。その後、オイルは、図６の矢印に示すように、第２吐出口１７から第２吐出ポート２２を通って共通の吐出通路３７の上側吐出孔３７ａから吐出通路孔３７ｂを通過して下側吐出孔３７ｃから前記油圧回路に供給される。
　次に、車両の駆動中などにおいて、可変容量形オイルポンプ３のみが作動している場合は、第１ポンプ軸２６の回転駆動によってロータ２７が回転駆動することにより、各ベーン２８間の容積が変化してポンプ作動する。
そうすると、オイルパン内のオイルが、ストレーナなどを介して図８の矢印で示すように、共通の吸入通路３６の下側吸入孔３６ａから吸入通路孔３６ｂに吸い込まれ、ここから第１吸入ポート１９から可変容量形オイルポンプ３の第１吸入口１４から第１ポンプ室１０に流入する。その後、オイルは、第１吐出口１５から第１吐出ポート２０を通って共通の吐出通路３７の上側吐出孔３７ａから吐出通路孔３７ｂを通過して下側吐出孔３７ｃから前記油圧回路に供給される。
　また、内接式歯車ポンプ４と可変容量形オイルポンプ３の両方が作動している場合は、オイルは、図９の矢印で示すように、図７と図８で示す流れと同じ形になり、下側吸入孔３６ａから吸入通路孔３６ｂ方向と第１吸入ポート１９とに分流して、各吸入口１４、１６を介してそれぞれの第１、第２ポンプ室１０、１２に吸入される。続いて、第１、第２ポンプ室１０、１２からそれぞれの第１、第２吐出口１５，１７を経て第１、第２吐出ポート２０，２２を通って共通の吐出通路３７に流入して油圧回路に供給される。
　そして、本実施形態では、前述のように、前記共通の吸入通路３６と共通の吐出通路３７を、ハウジング本体７の第１、第２ポンプ室１０、１２の径方向の外側に有するデッドスペースに設けた。このため、ハウジング２の軸方向の長さを短くすることができる。
　すなわち、共通の吸入通路３６と共通の吐出通路３７を、公報記載の従来技術のように、軸方向に配置された第１ポンプ室と第２ポンプ室の間に配置するのではなく、ハウジング本体７の第１ポンプ室１０と第２ポンプ室１２の径方向外側のデッドスペースを利用して配置した。これによって、油圧供給装置全体の軸方向の短尺化が図れ、装置の小型化を促進できる。
　また、第２ポンプ室１２は、内径ｄが第１ポンプ室１０の内径ｄ１よりも小さいことから、ハウジング本体７の径方向外側のデッドスペースを、共通の吸入通路３６と共通の吐出通路３７を形成するために有効利用することができる。これによって、油圧供給装置全体のさらなる小型化が図れる。
　また、本実施形態では、ハウジング本体７の内部に、第１ポンプ室１０と第２ポンプ室１２を直列に配置して、その軸方向の両端部の各外側開口部を第１、第２カバー部材８、９によって閉止した。このため、シールする箇所が前記各外側開口部の開口端面と各カバー部材８、９との間の２箇所のみとなる。したがって、シール箇所が３箇所以上になる従来のものに比較して合わせ面が少なくなるので、シール性が良好になる。
　さらに、第１円筒部８ｂと第２円筒部８ｃは、第１カバー部材８に一緒に設けられて、下側吸入孔３６ａと下側吐出孔３７ｃが第１カバー部材８の同一面に開口形成されていることから、各下側吸入孔３６ａと下側吐出孔３７ｃに外側からストレーナやチューブなどを組み付ける際に、同一の方向から組み付けることができる。したがって、これらの組付作業性や加工性が良好になる。
〔第２実施形態〕
　図１０及び図１１は本発明の第２実施形態を示し、図１０は第２実施形態に係る油圧供給装置の概略を示す縦断面図、図１１は同第２実施形態の油圧供給装置の概略を示す平断面図である。
　この第２実施形態では、第１ポンプである可変容量形オイルポンプ３と第２ポンプである内接式歯車ポンプ４を並列に配置したものである。すなわち、可変容量形オイルポンプ３の第１ポンプ室１０と、内接式歯車ポンプ４の第２ポンプ室１２が、前記ハウジング２内で並列に配置されている。
　第１ポンプ室１０には、第１実施形態と同じくロータ２７などの第１ポンプ要素１１が収容配置され、第２ポンプ室１２には、内歯３５ａと外歯３４ａなどの第２ポンプ要素１３が収容配置されている。
　また、ハウジング２の前記第１ポンプ室１０と第２ポンプ室１２との間には、第１吸入口１４や第２吸入口１６に連通する共通の吸入通路３６が形成されている。また、ハウジング２の第１ポンプ室１０の外側部には、各吐出口１５，１７に連通する共通の吐出通路３７が形成されている。
　また、第１ポンプ要素１１の第１ポンプ軸２６の軸方向の一端部に、走行用モータから駆動力が伝達される駆動力伝達部である駆動ギア４０が設けられている。この駆動ギア４０は、前記電動モータ５の径方向外側に配置されている。
　この第２実施形態によれば、第１ポンプ室１０と第２ポンプ室１２が並列に配置されていることによって、油圧供給装置全体の軸方向の長さが短くなり、小型化が図れる。これによって、油圧供給装置を、車両の例えばボンネット内の他の機器類に干渉しない適切なスペースに配置することが可能になる。
　また、本実施形態では、共通の吸入通路３６が、両ポンプ室１０，１２の間に配置されていることから、この点においても油圧供給装置全体の小型化が促進される。
　第１ポンプ要素１１に駆動力を伝達する駆動ギア４０が、電動モータ５の径方向外側に配置されて径方向からオーバラップしていることから、油圧供給装置の軸方向の小型化が促進される。
　本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、第１実施形態ではハウジング２の第１ポンプ室１０と第２ポンプ室１２の径方向外側に共通の吸入通路３６と共通の吐出通路３７の２つを設けているが、これらの１つ油通路のみを設けることも可能である。
　また、ポンプの種類や仕様については、実施形態の可変容量形オイルポンプや内接式歯車ポンプに限定されるものではなく、他のポンプであっても良い。
１…ポンプユニット、２…ハウジング、３…可変容量形オイルポンプ（第１ポンプ）、４…内接式歯車ポンプ（第２ポンプ）、５…電動モータ、７…ハウジング本体、７a…上端壁、７ｂ…仕切壁、８…第１カバー部材、９…第２カバー部材、１０…第１ポンプ室、１１…第１ポンプ要素、１２…第２ポンプ室、１３…第２ポンプ要素、１４…第１吸入口、１５…第１吐出口、１６…第２吸入口、１７…第２吐出口、１９…第１吸入ポート、２０…第１吐出ポート、２１…第２吸入ポート、２２…第２吐出ポート、２６…第１ポンプ軸、３３…第２ポンプ軸、３６…共通の吸入通路、３６ａ…下側吸入孔、３６ｂ…吸入通路孔、３６ｃ…上側吸入孔、３７…共通の吐出通路、３７ａ…上側吐出孔、３７ｂ…吐出通路孔、３７ｃ…下側吐出孔、４０…駆動ギア（駆動伝達部）。

Claims (8)

  1. 　車両の駆動力源により駆動される第１ポンプ要素を有する第１ポンプと、
    　電動モータにより駆動される第２ポンプ要素を有する第２ポンプと、
    　前記第１ポンプ要素を収容する第１ポンプ室と、前記第２ポンプ要素を収容する第２ポンプ室を内部に有するハウジングであって、
    　前記第１ポンプの吸入口と第２ポンプの吸入口か、あるいは前記第１ポンプの吐出口と第２ポンプの吐出口の少なくとも一方に連通する共通の油通路を有し、前記共通の油通路が、前記第１ポンプ室と前記第２ポンプ室の少なくとも一方の径方向の外側に配置された前記ハウジングを有することを特徴とする油圧供給装置。
  2. 　請求項１に記載の油圧供給装置であって、
    　前記第２ポンプ室の内径は、前記第１ポンプ室の内径よりも小さく形成され、
    　前記共通の油通路は、前記第２ポンプ室の径方向外側に配置されていることを特徴とする油圧供給装置。
  3. 　請求項２に記載の油圧供給装置であって、
    　前記第２ポンプの吐出口に連通する吐出ポートは、前記第１ポンプ室よりも径方向外側に配置されて前記共通の油通路に連通していることを特徴とする油圧供給装置。
  4. 　請求項１に記載の油圧供給装置であって、
    　前記ハウジングは、内部に前記第１ポンプ室と第２ポンプ室を軸方向へ直列に仕切る仕切壁を有する筒状のハウジング本体と、前記ハウジング本体の軸方向の両端部に有する前記第１ポンプ室の外側開口部と第２ポンプ室の外側開口部を閉止する第１カバー部材及び第２カバー部材と、を有することを特徴とする油圧供給装置。
  5. 　請求項１に記載の油圧供給装置であって、
    　前記共通の油通路は、第１ポンプと第２ポンプのそれぞれの吸入口に連通した共通の吸入通路と、それぞれの吐出口に連通した共通の吐出通路によって構成され、
    　前記共通の吸入通路の外側吸入口と共通の吐出通路の外側吐出口は、前記ハウジングの前記第１ポンプ要素の一部を構成する第１ポンプ軸の軸方向の一端側の同一面にそれぞれ開口形成されていることを特徴とする油圧供給装置。
  6. 　請求項１に記載の油圧供給装置であって、
    　前記第１ポンプ室と第２ポンプ室は、前記ハウジング内で並列に配置されていることを特徴とする油圧供給装置。
  7. 　請求項６に記載の油圧供給装置であって、
    　前記第１ポンプ要素の第１ポンプ軸に設けられて前記駆動力源からの駆動力が伝達される駆動力伝達部が、前記電動モータの径方向外側に配置されていることを特徴とする油圧供給装置。
  8. 　請求項７に記載の油圧供給装置であって、
    　前記共通の油通路は、第１ポンプと第２ポンプのそれぞれの吸入口に連通した共通の吸入通路と、それぞれの吐出口に連通した共通の吐出通路を有し、
    　前記共通の吸入通路と共通の吐出通路の少なくとも一方が、前記第１ポンプ室と第２ポンプ室の間に配置されていることを特徴とする油圧供給装置。
     
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