JP2018193974A - Variable displacement oil pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、可変容量オイルポンプに関し、特に、回転軸に対する斜板の傾転角に応じてオイルの吸入量および吐出量(ポンプ流量)が増減する、いわゆる斜板式の可変容量オイルポンプに関する。 The present invention relates to a variable displacement oil pump, and more particularly to a so-called swash plate type variable displacement oil pump in which the amount of oil sucked and discharged (pump flow rate) increases or decreases according to the tilt angle of a swash plate with respect to a rotating shaft.
例えば、自動車の無断変速機(CVT)に組み込まれるオイルポンプとしては、エンジンの回転を利用してロータが回転駆動されることにより、オイルを吸入および吐出するベーンポンプ又はトロコイドポンプが広く採用されている。しかしながら、これらのポンプでは、エンジンの回転数が上昇するのに伴ってポンプ流量が増加するため、特にエンジンの中速回転域以上の回転域においてはオイル吐出量が過剰となる。過剰分のポンプ動力はエンジン動力のロスになるため、自動車の燃費低下の一因となる可能性があった。高回転域でのポンプ動力のロスを削減するには、エンジンの中速回転域以上の回転域でオイル吐出量を一定に保つことができる可変容量オイルポンプを採用するのが望ましい。 For example, a vane pump or a trochoid pump that sucks and discharges oil by widely rotating a rotor using the rotation of an engine is widely used as an oil pump incorporated in a vehicle's continuously variable transmission (CVT). . However, in these pumps, since the pump flow rate increases as the engine speed increases, the oil discharge amount becomes excessive particularly in the engine speed range above the medium speed engine speed range. Excessive pump power may cause engine power loss, which may contribute to a reduction in automobile fuel consumption. In order to reduce the loss of pump power in the high rotation range, it is desirable to employ a variable displacement oil pump that can keep the oil discharge amount constant in a rotation range higher than the medium speed rotation range of the engine.
例えば、下記の特許文献1には、回転軸に対する斜板の傾転角に応じてオイルの吐出量を調整(制御)可能な、いわゆる斜板式の可変容量オイルポンプが記載されている。特許文献1のオイルポンプにおける斜板の傾転角は、斜板に連結された制御ピストンを有する制御シリンダと、制御ピストンの変位量を検出するリニア変位センサとを含み、リニア変位センサによって検出される変位量をフィードバックして制御シリンダへの圧油供給を制御する制御器(制御部)によって制御される。 For example, Patent Document 1 below describes a so-called swash plate type variable displacement oil pump capable of adjusting (controlling) an oil discharge amount in accordance with a tilt angle of a swash plate with respect to a rotating shaft. The tilt angle of the swash plate in the oil pump of Patent Document 1 includes a control cylinder having a control piston coupled to the swash plate and a linear displacement sensor for detecting the displacement amount of the control piston, and is detected by the linear displacement sensor. This is controlled by a controller (control unit) that feeds back a displacement amount to control the supply of pressure oil to the control cylinder.
特許文献1のオイルポンプにおいては、制御部を構成する制御シリンダが大型の油圧シリンダで構成され、かつ、この制御シリンダは、駆動源に連結される回転軸と共回りするシリンダバレル(ポンプ本体)、斜板およびバルブプレートなどを備えたポンプ本体部と平行に配置された上でポンプ本体部のケーシングに対してボルト止めされている。この場合、オイルポンプが全体として大型化するため、オイルポンプを含めた装置全体のコンパクト化が求められる用途には使用できず、使用対象が限定的になるという問題がある。 In the oil pump of Patent Document 1, the control cylinder constituting the control unit is constituted by a large hydraulic cylinder, and this control cylinder is a cylinder barrel (pump main body) that rotates together with a rotating shaft connected to a drive source. The pump body is disposed in parallel with the pump body including the swash plate and the valve plate, and is bolted to the casing of the pump body. In this case, since the oil pump is increased in size as a whole, the oil pump cannot be used for applications where the entire apparatus including the oil pump is required to be compact, and there is a problem that the target of use is limited.
また、特許文献1のオイルポンプにおいては、制御ピストンの変位量(斜板の傾転角)を制御するために複雑な油圧回路等が必要であるため、ポンプの高コスト化を招来するという問題もある。 Further, in the oil pump disclosed in Patent Document 1, a complicated hydraulic circuit or the like is required to control the displacement amount (tilt angle of the swash plate) of the control piston, resulting in an increase in cost of the pump. There is also.
上記の実情に鑑み、本発明の主な目的は、コンパクトで汎用性に富む可変容量オイルポンプを低コストに提供することにある。 In view of the above situation, a main object of the present invention is to provide a variable displacement oil pump that is compact and versatile at low cost.
上記の目的を達成するために創案された本発明は、回転駆動源に連結される回転軸と、回転軸と一体回転可能に回転軸の外周に嵌合されたポンプボディと、ポンプボディの周方向に離間した複数箇所に設けられた軸方向シリンダと、各軸方向シリンダ内に往復動可能に配置されたピストンと、回転軸に対して傾転可能に配置され、回転軸に対する傾転角に応じた軸方向変位を各ピストンに付与する斜板と、回転軸に対する斜板の傾転角を変化させる変角度機構とを備えた可変容量オイルポンプにおいて、変角度機構は、回転軸と一体回転可能な機械部品のアセンブリからなり、回転軸の回転数が所定値を超えたときに軸方向一方側の所定位置まで連続して変位可能な軸方向変位部を備え、軸方向変位部が軸方向一方側に変位するのに伴って斜板の傾転角が大きくなることを特徴とする。 The present invention devised to achieve the above object includes a rotating shaft coupled to a rotational drive source, a pump body fitted to the outer periphery of the rotating shaft so as to be integrally rotatable with the rotating shaft, and a periphery of the pump body. Axial cylinders provided at a plurality of locations separated in the direction, pistons arranged so as to be able to reciprocate in the respective axial cylinders, and arranged so as to be tiltable with respect to the rotating shafts, with tilt angles with respect to the rotating shafts. In a variable displacement oil pump including a swash plate that imparts a corresponding axial displacement to each piston and a variable angle mechanism that changes a tilt angle of the swash plate with respect to the rotary shaft, the variable angle mechanism rotates integrally with the rotary shaft. It comprises an assembly of possible mechanical parts, and is equipped with an axial displacement portion that can be continuously displaced to a predetermined position on one side in the axial direction when the rotational speed of the rotating shaft exceeds a predetermined value. Oblique with displacement to one side Wherein the tilt angle of increases.
このような構成によれば、回転軸の回転駆動時におけるピストンの軸方向変位量、すなわちポンプのオイル吸入量およびオイル吐出量(ポンプ流量)を左右する斜板の傾転角が、回転軸と一体回転可能な機械部品のアセンブリからなる軸方向変位部によって変化するため、斜板の傾転角を制御(調整)するための油圧回路や電気回路などの制御回路を省略することができる。これにより、特許文献1のオイルポンプの制御器と同様の機能を有しながら、簡素かつコンパクトな変角度機構を実現することが可能となるので、オイルポンプの軽量・コンパクト化および低コスト化を実現することができる。 According to such a configuration, the axial displacement amount of the piston when the rotary shaft is driven to rotate, that is, the tilt angle of the swash plate that affects the oil intake amount and oil discharge amount (pump flow rate) of the pump is Since it changes by the axial direction displacement part which consists of an assembly of the machine parts which can rotate integrally, control circuits, such as a hydraulic circuit and an electric circuit for controlling (adjusting) the tilt angle of a swash plate, can be abbreviate | omitted. As a result, it is possible to realize a simple and compact variable angle mechanism while having the same function as the controller of the oil pump disclosed in Patent Document 1, thereby reducing the weight, size and cost of the oil pump. Can be realized.
上記の機能を発揮し得る軸方向変位部は、回転軸の回転に伴って作用する遠心力により径方向外側に変位可能な遠心ウェイトを有するもので構成することができる。このとき、変角度機構に、ポンプボディの外周に嵌合され、遠心ウェイトが径方向外側に変位するのに伴って遠心ウェイトを軸方向一方側に案内移動させる案内部材を設けておけば、案内部材(の案内面)で遠心ウェイト、ひいては軸方向変位部を適切に軸方向一方側に変位させることができる。 The axial direction displacement part which can exhibit said function can be comprised by what has a centrifugal weight which can be displaced to radial direction outer side with the centrifugal force which acts with rotation of a rotating shaft. At this time, if the variable angle mechanism is provided with a guide member that is fitted to the outer periphery of the pump body and moves the centrifugal weight to one side in the axial direction as the centrifugal weight is displaced radially outward, the guide The centrifugal weight and thus the axial displacement portion can be appropriately displaced to one axial direction by the member (the guide surface thereof).
軸方向変位部は、周方向の複数箇所に配置された遠心ウェイトを周方向所定間隔で保持する保持器をさらに有するものとすることができる。このような保持器を設けておけば、遠心ウェイトの軸方向一方側への変位量を保持器を介して斜板に伝達することが可能となるので、斜板に対する上記変位量の伝達性が向上する。 An axial direction displacement part shall further have a holder | retainer which hold | maintains the centrifugal weight arrange | positioned in the circumferential direction several places at the circumferential direction predetermined space | interval. If such a cage is provided, it is possible to transmit the displacement amount of the centrifugal weight in one axial direction to the swash plate via the cage, so that the transmission of the displacement amount to the swash plate is improved. improves.
変角度機構は、斜板よりも軸方向一方側に配置され、斜板の周方向の一部を軸方向他方側に付勢する付勢手段をさらに備えたものとすることができる。 The variable angle mechanism may be further provided with a biasing means that is disposed on one side in the axial direction from the swash plate and biases a part of the circumferential direction of the swash plate toward the other side in the axial direction.
回転軸が連結される回転駆動源は、エンジン(自動車のエンジン)、あるいは電動モータを含むものとすることができる。なお、「電動モータを含む」とは、電動モータのみで構成される場合や、電動モータおよびその出力側に連結された減速機で構成される場合を含む概念である。 The rotational drive source to which the rotational shaft is coupled can include an engine (automobile engine) or an electric motor. Note that “including an electric motor” is a concept including a case where the motor is composed of only an electric motor and a case where the motor is composed of an electric motor and a reduction gear connected to the output side thereof.
本発明に係る可変容量オイルポンプは、例えば、CVT(無段変速機)を構成するプーリの溝幅調整用(プーリ押圧用)のオイルポンプとして用いることができる他、パワーステアリングのパワーアシスト用オイルポンプとして用いることができる。 The variable displacement oil pump according to the present invention can be used, for example, as an oil pump for adjusting the groove width of a pulley (for pulley pressing) constituting a CVT (continuously variable transmission), and also for power assist oil for power steering. It can be used as a pump.
以上より、本発明によれば、軽量・コンパクトで汎用性に富む可変容量オイルポンプを低コストに提供することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a low-cost variable displacement oil pump that is lightweight, compact, and versatile.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明でいう「軸方向一方側」および「軸方向他方側」とは、それぞれ、図1の紙面右側および紙面左側である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, “one side in the axial direction” and “the other side in the axial direction” are the right side and the left side, respectively, of FIG.
図1に、本発明の一実施形態に係る可変容量オイルポンプ1の縦断面図を示す。このオイルポンプ1は、いわゆるアキシャルピストン型の斜板式オイルポンプであって、回転軸2、ポンプボディ3、バルブプレート4、斜板6および変角度機構Aなどを備え、これらはポンプ1の静止側を構成する筐体30の内部に収容されている。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a variable capacity oil pump 1 according to an embodiment of the present invention. The oil pump 1 is a so-called axial piston type swash plate type oil pump, and includes a rotating
筐体30は、筒状のケーシング32と、ケーシング32の軸方向他方側の端部(他端)開口を閉塞するカバー31とを備え、カバー31とケーシング32とは図示しないボルト等の締結部材を用いて結合一体化されている。ケーシング32は、後述する付勢手段20および制振手段23をそれぞれ収容した筒状の付勢手段収容部32aおよび制振手段収容部32bを有し、制振手段収容部32bは、付勢手段収容部32aとは周方向の位相を180°異ならせた位置に設けられている。
The
回転軸2は、最大回転数が10000rpm程度の図示しない回転駆動源(ここでは、自動車のエンジン)とトルク伝達可能に連結され、軸方向に離間した二箇所に配置された軸受13,14によって筐体30に対して回転自在に支持される。軸受13,14は、何れも転がり軸受であり、本実施形態では軸受13として針状ころ軸受を、また、軸受14として玉軸受(深溝玉軸受)を使用している。軸受13の外輪はカバー31に固定され、軸受14の外輪はケーシング32に固定されている。
The rotating
回転駆動源としてのエンジンの回転トルクは、回転軸2の軸方向一方側の端部(一端)近傍に固定されたギヤ16を介して回転軸2に伝達される。玉軸受からなる軸受14の内輪は、回転軸2に設けられた肩面2cと軸方向で係合しており、ギヤ16は、回転軸2の外周に装着され、軸受14と軸方向で係合した円筒状の中間部材17と、回転軸2の一端外周に固定された抜け止め部材18とで軸方向両側から挟持されることにより軸方向で位置決めされている。
The rotational torque of the engine as the rotational drive source is transmitted to the
ポンプボディ3は、回転軸2と一体回転可能に回転軸2の外周に固定される。本実施形態では、回転軸2の外周面2aに形成したスプライン2bと、ポンプボディ3の内周面(小径内周面3c)に形成したスプラインとを嵌合させるいわゆるスプライン嵌合により、回転軸2とポンプボディ3とが一体回転可能となっている。
The
ポンプボディ3は、その周方向に離間した複数箇所(本実施形態では9箇所。図3に示すピストン5の数を参照。)に形成された軸方向シリンダ3aを有する。各軸方向シリンダ3aの一端は、ポンプボディ3の一端面に開口し、各軸方向シリンダ3aの他端は、各軸方向シリンダ3aの延長線上に形成された軸方向の貫通孔3bを介してポンプボディ3の他端面に開口している。
The
各軸方向シリンダ3a内には、中空軸状のピストン5が往復動可能に配置されている。各ピストン5の一端には球状の頭部5aが一体的に設けられており、この頭部5aは、斜板6の斜面6aと摺動可能に接したピストンシュー5bに対して揺動可能に嵌合している。
A hollow shaft-
バルブプレート4は円盤状をなし、カバー31とポンプボディ3との間に配置された状態で回転軸2の外周にすきまばめ(JIS B 0401−1参照。以下同様。)されている。図2および図3に示すように、バルブプレート4には、その両端面に開口した円弧状の吸入ポート4aおよび吐出ポート4bが設けられている。吸入ポート4aは、カバー31に設けられたオイル吸入孔31aとポンプボディ3に設けられた軸方向シリンダ3aとを連通し、吐出ポート4bは、カバー31に設けられたオイル吐出孔31bと軸方向シリンダ3aとを連通する。
The
回転軸2の外周面2aとポンプボディ3の大径外周面3dとの間には、ポンプボディ3を軸方向他方側に付勢するため(ポンプボディ3の他端面をバルブプレート4の一端面に圧接するため)の圧縮コイルばね15が配設されている。このような圧縮コイルばね15が設けられていることにより、バルブプレート4は、ポンプボディ3に対して摺動可能にポンプボディ3とカバー31とで挟持されている。
Between the outer
斜板6は、ポンプボディ3の軸方向一方側に配置され、回転軸2(筐体30)に対して傾転(角度変位)可能に回転軸2の外周にすきまばめされている。図2および図3に示すように、斜板6の周方向に離間した二箇所には斜板支持部6e,6eが設けられており、斜板6は、斜板支持部6eをケーシング32に設けられた図示外の支持穴に嵌合することによって回転軸2に対して傾転可能にケーシング32に支持されている。また、斜板6には、径方向外向きに延び、後述する付勢手段20と軸方向変位部Bとの間に介在する延長部6cが一体的に設けられている。本実施形態では、斜板6にシュープレート6bを固定し、このシュープレート6bの他端面をピストンシュー5bが摺動可能に接した斜面6aとしているが、シュープレート6bは省略される場合もある。
The
変角度機構Aは、回転軸2に対する斜板6の傾転角(斜面6aの傾斜角)を変化させるためのものであり、斜板6(の延長部6c)の軸方向他方側に配置された案内部材12および軸方向変位部Bと、斜板6の軸方向一方側に配置された付勢手段20とを備える。
The variable angle mechanism A is for changing the inclination angle of the
付勢手段20は、斜板6の延長部6cを軸方向他方側に付勢するものであり、ケーシング32に設けられた筒状の付勢手段収容部32aに収容・保持されている。
The urging means 20 urges the
付勢手段20は、付勢手段収容部32aの内周に配置された有底筒状の弾性体収容部材22と、弾性体収容部材22(付勢手段収容部32a)の一端開口部を閉塞する有底筒状の蓋部材33と、弾性体収容部材22と蓋部材33との間に軸方向に圧縮された状態で介在する弾性体としての圧縮コイルばね21とを備える。弾性体収容部材22の他端には、凸状部22aが設けられており、この凸状部22aが斜板6の延長部6cの一端面6eに当接している。弾性体収容部材22は、ケーシング32に対して軸方向にスライド移動可能に付勢手段収容部32aの内周に配置されており、付勢手段20が斜板6に対して付与すべき付勢力は、例えば、ケーシング32に対する蓋部材33の軸方向の固定位置を調整することによって調整することができる。以上の構成を有する付勢手段20により、斜板6は、回転軸2の回転数が所定値(例えば5000rpm)を超えるまでは、回転軸2に対する傾転角が初期角θ1に保持される。
The urging means 20 closes the bottomed cylindrical elastic
変角度機構Aを構成する案内部材12および軸方向変位部Bは、筐体30のカバー31と斜板6との間に配置されている。軸方向変位部Bは、回転軸2と一体回転可能な(複数の)機械部品のアセンブリからなり、ここでは、案内部材12とともにポンプボディ3の外周に嵌合され、筐体30の内部に配置されている。
The
案内部材12は、金属材料で椀状に形成され、ポンプボディ3の外周面に固定されている。ポンプボディ3に対する案内部材12の固定方法としては、両者が軸方向に相対移動するのを規制し得る限りにおいて適宜選択することができ、例えば、圧入やキー嵌合を採用することができる。案内部材12には、後述する保持器8のポケット部8cに保持された遠心ウェイト7の径方向移動および軸方向移動を案内するための断面略円弧状の案内面12aが周方向所定間隔で設けられている。
The
軸方向変位部Bは、周方向に離間した複数箇所(本実施形態では12箇所。図3を参照。)に配置され、ポンプボディ3の外周面とケーシング32の内周面との間に径方向および軸方向に変位可能に介在した遠心ウェイト7と、遠心ウェイト7を保持した保持器8とを備える。本実施形態では、遠心ウェイト7として、金属材料で円柱状に形成された円筒ころであって、回転軸2の回転数が所定値(例えば5000rpm)を超えたときに作用する遠心力により径方向外側(および軸方向一方側)に変位可能な質量を有する円筒ころを使用している。
The axial direction displacement part B is arrange | positioned in the several places (12 places in this embodiment. Refer FIG. 3) spaced apart in the circumferential direction, and it has a diameter between the outer peripheral surface of the
図4(a)(b)にも示すように、保持器8は、断面略L字状の円環部8aと、周方向所定間隔で配置された複数の柱部8bとを一体に有するリング状をなし、周方向で隣り合う柱部8b,8b間に遠心ウェイト7を個別に保持するポケット部8cを画成している。このような保持器8が設けられていることにより、複数の遠心ウェイト7は周方向所定間隔で保持される。保持器8は、ポンプボディ3の外周面に沿ってスライド移動可能にポンプボディ3の外周面に嵌合されている。
As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the
本実施形態の軸方向変位部Bは、保持器8の軸方向一方側に隣接配置されたスラスト軸受としての針状ころ軸受9と、針状ころ軸受9の軸方向一方側に隣接配置されたリング状の変位伝達部材10とをさらに備え、針状ころ軸受9は、保持器8(の円環部8a)と変位伝達部材10とで軸方向両側から挟持されている。針状ころ軸受9および変位伝達部材10は、軸方向にスライド移動可能にポンプボディ3の外周に嵌合されている。
The axial displacement portion B of the present embodiment is disposed adjacent to one side in the axial direction of the
図3にも示すように、変位伝達部材10の外周部には、一端面が斜板6の延長部6cの他端面6dに近接配置される第1突起部10aと、この第1突起部10aとは周方向の位相を180°異ならせた位置に設けられた第2突起部10bとが一体形成されている。第1突起部10aの一端面には凹部10a1が設けられており、この凹部10a1には、一端が斜板6の延長部6cの他端面6dに当接し、斜板6の延長部6cを軸方向一方側に加圧可能な加圧部材11が取り付けられている。従って、斜板6の延長部6cは、加圧部材11と付勢手段20(の弾性体収容部材22)とで軸方向両側から挟持されている。
As shown also in FIG. 3, at the outer peripheral portion of the
図1に示すように、第2突起部10bの一端面には凹部10b1が形成されており、この凹部10b1には、軸方向変位部Bの振れ(詳細には、回転軸2の回転駆動時における軸方向変位部Bの軸方向の微小振動)を規制するための制振手段23の他端が固定される。
As shown in FIG. 1, a concave portion 10b1 is formed on one end surface of the
制振手段23は、ケーシング32に設けられた筒状の制振手段収容部32bに収容・保持されている。この制振手段23は、制振手段収容部32bの内周に配置された段付き円筒状の弾性体収容部材24と、弾性体収容部材24の一端開口を閉塞した蓋部材34と、弾性体収容部材24と蓋部材34との間に軸方向に圧縮された状態で介在する弾性体としての圧縮コイルばね25とからなり、弾性体収容部材24の他端が変位伝達部材10の第2突起部10bに設けられた凹部10b1に嵌合固定されている。弾性体収容部材24は、ケーシング32に対して軸方向にスライド移動可能に制振手段収容部32bの内周に配置されている。上記態様で制振手段23が設けられていることにより、変位伝達部材10は、回転軸2に対して回り止めされている。
The damping means 23 is accommodated and held in a cylindrical damping
以上の構成を有する本実施形態のオイルポンプ1の動作態様を以下説明する。 The operation mode of the oil pump 1 of the present embodiment having the above configuration will be described below.
まず、図示外の回転駆動源の動力を受けて回転軸2が回転駆動されると、回転軸2の外周に嵌合されたポンプボディ3が回転軸2と一体回転する。回転軸2の回転数が所定値(5000rpm)未満の状態では、ポンプボディ3の外周に配置された遠心ウェイト7に作用する遠心力が小さいために遠心ウェイト7は径方向外側(および軸方向一方側)に変位せず、図1に示すように、遠心ウェイト7とポンプボディ3の外周面との接触状態が維持される。そのため、回転軸2に対する斜板6の傾転角は図1に示す初期角θ1から変化せず、ポンプボディ3の軸方向シリンダ3a内に配置されたピストン5の軸方向のストローク量も変化しない。従って、回転軸2およびポンプボディ3が一回転する間のポンプ流量(カバー31の吸入孔31aおよびバルブプレート4の吸入ポート4aを介してオイルポンプ1内に吸入されるオイルの量、並びにバルブプレート4の吐出ポート4bおよびカバー31の吐出孔31bを介してオイルポンプ1外に吐出されるオイルの量)も変化しない。
First, when the
但し、回転軸2の回転数が上昇するほど、単位時間当たりに実行されるオイルの吸入および吐出回数が増加するため、単位時間当たりのポンプ流量は増加する。このため、オイルポンプ1のポンプ流量は、回転軸2の回転数が所定値に到達するまで連続的に増加する。
However, as the number of rotations of the
一方、回転軸2の回転数が所定値を超え、ポンプボディ3の径方向外側を公転している各遠心ウェイト7を径方向外側に変位させ得る遠心力が各遠心ウェイト7に作用すると、各遠心ウェイト7は、案内部材12の案内面12aに案内されるようにして径方向外側および軸方向一方側に変位し、保持器8の環状部8aが軸方向一方側に加圧される。これに伴い、ポンプボディ3の外周に軸方向にスライド移動可能に嵌合された軸方向変位部B(保持器8、針状ころ軸受9、変位伝達部材10および加圧部材11)が軸方向一方側に連続してスライド移動し、軸方向変位部Bのスライド移動量(軸方向一方側への変位量)に応じた加圧力が斜板6の延長部6cに付与される。これにより、斜板6は、回転軸2に対する傾転角が大きくなる方向に徐々に角度変位し、斜板6は最大傾転角θ2をとる(図5参照)。
On the other hand, when the rotational speed of the
ここで、軸方向変位部Bの軸方向一方側への変位量(詳細には、軸方向変位部Bの原点位置から軸方向一方側への変位可能量。本実施形態では、遠心ウェイト7がポンプボディ3の外周面に接した状態が軸方向変位部Bの原点位置となる。)、すなわち斜板6の角度変位量は、斜板6の最大傾転角θ2が90°を超えないように調整される。軸方向変位部Bの軸方向一方側への変位量は、遠心ウェイト7の質量や、付勢手段20の付勢力によって調整することができる。
Here, the amount of displacement of the axial displacement portion B in one axial direction (specifically, the amount of displacement possible from the origin position of the axial displacement portion B to one axial direction. In this embodiment, the
上記のように、回転軸2に対する斜板6の傾転角が大きくなるのに伴い、ピストン5の軸方向のストローク量が小さくなるため、回転軸2が一回転する間のポンプ流量が減少する。このため、図5に示すように、斜板6が最大傾転角θ2をとると、回転軸2が一回転する間のポンプ流量は最小となる。
As described above, as the tilt angle of the
以上で説明したように、本発明に係るオイルポンプ1では、回転軸2の回転駆動時におけるピストン5の軸方向のストローク量、すなわちポンプ流量を左右する斜板6の傾転角が、回転軸2と一体回転可能にポンプボディ3の外周に嵌合した機械部品のアセンブリからなる軸方向変位部Bによって変化するため、斜板6の傾転角を制御するための油圧回路や電気回路などの制御回路(制御系)を省略することができる。これにより、特許文献1のオイルポンプの制御部と同様の機能を有しながら、簡素かつコンパクトな変角度機構A(機械式の変角度機構A)を実現することができる。
As described above, in the oil pump 1 according to the present invention, the axial stroke of the
特に、本実施形態では、回転軸2の回転数が所定値を超えたときにポンプボディ3の外周に配置した複数の遠心ウェイト7に作用する遠心力によって軸方向変位部Bが軸方向一方側に変位するので、変角度機構Aを大幅に簡素化することができる。また、軸方向変位部Bには、周方向に複数配置された遠心ウェイト7を周方向所定間隔で保持する保持器8が設けられ、遠心ウェイト7の軸方向一方側への変位量が保持器8を介して斜板6に伝達されるので、斜板6に対する変位量の伝達性が向上し、斜板6の傾転角を精度良く制御することができる。
In particular, in the present embodiment, when the rotational speed of the
また、本発明に係るオイルポンプ1では、ポンプ流量を左右する斜板6の傾転角が軸方向変位部Bの軸方向変位に伴って変化するため、軸方向変位部Bの挙動(特に、回転軸2の回転数が所定値を超え、軸方向変位部Bが軸方向一方側に変位する際の軸方向変位部Bの挙動)を安定させることが、所望のポンプ能力を安定的に発揮可能とする上で重要となる。この点につき、本実施形態では、オイルポンプ1の静止側を構成する筐体30に、軸方向変位部Bの振れを規制する制振手段23を設け、この制振手段23の端部を軸方向変位部Bに固定したので、軸方向変位部Bの挙動、ひいては斜板6の姿勢が不安定化するのを可及的に防止することが可能となる。従って、ポンプ流量を精度良く制御することができる。
Further, in the oil pump 1 according to the present invention, since the tilt angle of the
本発明に係るオイルポンプ1では、前述のとおり、油圧回路や電気回路を省略した機械式の変角度機構Aを採用したことに加え、制振手段収容部32b内で軸方向に伸縮変形可能な弾性体としての圧縮コイルばね25を備えた機械式の制振手段23を採用したことにより、簡素かつコンパクトでありながら、ポンプ流量を精度良く制御し得る機械式のオイルポンプ1を実現することができる。なお、制振手段23は、回転軸2の回転駆動時(特に軸方向変位部Bの軸方向変位時)に、軸方向変位部Bが振れるのを可及的に防止する機能を発揮することができれば足りるので、制振手段23を構成する圧縮コイルばね25としては、図示例のように、付勢手段20を構成する圧縮コイルばね21よりも小型のもの(ばね定数が小さいもの)を使用すれば足りる。
In the oil pump 1 according to the present invention, as described above, in addition to the adoption of the mechanical variable angle mechanism A in which the hydraulic circuit and the electric circuit are omitted, the oil pump 1 can be expanded and contracted in the axial direction within the vibration damping
以上より、本発明によれば、軽量・コンパクトで汎用性に富み、しかもオイルの流量制御を精度良く行い得る可変容量オイルポンプ1(機械式の可変容量オイルポンプ1)を低コストに提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a variable displacement oil pump 1 (mechanical variable displacement oil pump 1) that is lightweight, compact, versatile, and capable of accurately controlling the oil flow rate at a low cost. Can do.
本発明に係る可変容量オイルポンプ1は、以上で説明したような利点を有することから、例えば、自動車の無断変速機(CVT)を構成するプーリの溝幅調整用オイルポンプとして好ましく適用することができる。自動車の燃費改善を図るためにも、自動車に組み込まれるオイルポンプとしては、できるだけ軽量・コンパクトであることが好ましいからである。 Since the variable displacement oil pump 1 according to the present invention has the advantages as described above, it can be preferably applied as, for example, an oil pump for adjusting the groove width of a pulley constituting a continuously variable transmission (CVT) of an automobile. it can. This is because the oil pump incorporated in the automobile is preferably as light and compact as possible in order to improve the fuel efficiency of the automobile.
以上、本発明の一実施形態に係る可変容量オイルポンプ1について説明を行ったが、本発明の実施の形態はこれに限られない。 The variable displacement oil pump 1 according to one embodiment of the present invention has been described above, but the embodiment of the present invention is not limited to this.
例えば、以上で説明した実施形態では、回転軸2を回転駆動させるための回転駆動源として自動車のエンジンを例示したが、回転駆動源としては、自動車のエンジンに替えて電動モータを採用することも可能である。図6は、電動モータ41と、電動モータ41の出力側に連結された減速機42とを備えた回転駆動源40のうち、減速機42の出力側に回転軸2をトルク伝達可能に連結した可変容量オイルポンプ1の一例である。減速機42としては、例えば、コンパクトで減速比の変更も容易に行い得る遊星歯車減速機や遊星ローラ減速機を好ましく採用することができる。この実施形態のオイルポンプ1は、図1等に示すオイルポンプ1で採用した回転軸2とは異なる形状を有する回転軸2を採用している以外は、図1等に示すオイルポンプ1と実質的に同様の構成を有し、同様の作用効果を奏し得る。
For example, in the embodiment described above, an automobile engine is exemplified as a rotational drive source for rotationally driving the
本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can of course be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. It includes the equivalent meanings recited in the claims and the equivalents recited in the claims, and all modifications within the scope.
1 可変容量オイルポンプ
2 回転軸
3 ポンプボディ
3a 軸方向シリンダ
4 バルブプレート
5 ピストン
5a 頭部
5b ピストンシュー
6 斜板
7 遠心ウェイト
8 保持器
8a 環状部
8c ポケット
9 針状ころ軸受
10 変位伝達部材
12 案内部材
12a 案内面
20 付勢手段
23 制振手段
30 筐体
31 カバー
32 ケーシング
A 変角度機構
B 軸方向変位部
θ1 初期角
θ2 最大傾転角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Variable
Claims (7)
前記変角度機構は、前記回転軸と一体回転可能な機械部品のアセンブリからなり、前記回転軸の回転数が所定値を超えたときに軸方向一方側の所定位置まで連続して変位可能な軸方向変位部を備え、前記軸方向変位部が軸方向一方側に変位するのに伴って前記斜板の傾転角が大きくなることを特徴とする可変容量オイルポンプ。 A rotary shaft connected to a rotary drive source, a pump body fitted to the outer periphery of the rotary shaft so as to be rotatable integrally with the rotary shaft, and axial directions provided at a plurality of locations spaced in the circumferential direction of the pump body Cylinders, pistons arranged so as to be able to reciprocate in the respective axial cylinders, and arranged so as to be tiltable with respect to the rotating shafts, and imparting axial displacements to the respective pistons in accordance with the tilt angles with respect to the rotating shafts In a variable capacity oil pump comprising a swash plate, and a variable angle mechanism that changes a tilt angle of the swash plate with respect to the rotating shaft,
The variable angle mechanism is an assembly of mechanical parts that can rotate integrally with the rotary shaft, and can be continuously displaced to a predetermined position on one side in the axial direction when the rotational speed of the rotary shaft exceeds a predetermined value. A variable displacement oil pump comprising a directional displacement portion, wherein a tilt angle of the swash plate is increased as the axial displacement portion is displaced in one axial direction.
前記変角度機構は、前記遠心ウェイトが径方向外側に変位するのに伴って前記遠心ウェイトを軸方向一方側に案内移動させる案内部材を備える請求項1に記載の可変容量オイルポンプ。 The axial direction displacement portion has a centrifugal weight that can be displaced radially outward by a centrifugal force acting with rotation of the rotation shaft,
2. The variable displacement oil pump according to claim 1, wherein the variable angle mechanism includes a guide member that guides and moves the centrifugal weight to one axial side as the centrifugal weight is displaced radially outward.
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