JP2019199096A - Oil supply device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両走行用の駆動源としてのモータによって駆動され、車両内の減速機を潤滑したり、モータを冷却したりするために、それらにオイルを供給する車両用のオイル供給装置に関する。 The present invention relates to an oil supply device for a vehicle that is driven by a motor as a drive source for traveling the vehicle and supplies oil to them in order to lubricate a speed reducer in the vehicle and cool the motor.
従来、この種のオイル供給装置として、例えば特許文献１に記載されたオイルポンプが知られている。このオイルポンプは、電気自動車に適用されたものであり、その走行用駆動源としてのモータの回転動力が減速機を介して入力されるようになっている。具体的には、オイルポンプは、ポンプ本体と、これを作動させるための駆動軸と、入力された回転動力を駆動軸に伝達する回転動力伝達機構とを有している。ポンプ本体は、機械式のポンプから成り、駆動軸が回転駆動されることにより、オイル溜まりからオイルを吸引し、そのオイルを、減速機及びモータ側に吐出するように構成されている。 Conventionally, for example, an oil pump described in Patent Document 1 is known as this type of oil supply device. This oil pump is applied to an electric vehicle, and the rotational power of a motor as a driving source for traveling is input via a speed reducer. Specifically, the oil pump has a pump body, a drive shaft for operating the pump body, and a rotational power transmission mechanism that transmits input rotational power to the drive shaft. The pump body is composed of a mechanical pump, and is configured to suck oil from the oil reservoir and to discharge the oil to the speed reducer and the motor side when the drive shaft is rotationally driven.
また、回転動力伝達機構は、第１伝達機構及び第２伝達機構の２つの伝達機構で構成されている。第１伝達機構は、複数のギヤ及びワンウェイクラッチを有しており、モータが正回転し、車両が前進する場合にのみ、回転動力を伝達し、オイルポンプの駆動軸を所定方向に回転させる。一方、第２伝達機構は、複数のギヤ及びワンウェイクラッチを有しており、モータが逆回転し、車両が後進する場合にのみ、回転動力を伝達し、オイルポンプの駆動軸を所定方向に回転させる。 The rotational power transmission mechanism is composed of two transmission mechanisms, a first transmission mechanism and a second transmission mechanism. The first transmission mechanism has a plurality of gears and a one-way clutch, transmits rotational power only when the motor rotates forward and the vehicle moves forward, and rotates the drive shaft of the oil pump in a predetermined direction. On the other hand, the second transmission mechanism has a plurality of gears and a one-way clutch, transmits rotational power only when the motor rotates backward and the vehicle moves backward, and rotates the drive shaft of the oil pump in a predetermined direction. Let
以上のように構成されたオイルポンプでは、モータの駆動により、車両を前進及び後進させるいずれの場合も、オイルポンプの駆動軸を同一の所定方向に回転させることが可能になっている。これにより、モータの作動時には常に、オイルを同一方向に循環させながら、減速機やモータに供給し、それらを潤滑したり、冷却したりしている。 In the oil pump configured as described above, the drive shaft of the oil pump can be rotated in the same predetermined direction regardless of whether the vehicle is driven forward or backward by driving the motor. Thereby, whenever the motor is operated, oil is circulated in the same direction while being supplied to the speed reducer and the motor to lubricate or cool them.
上記のオイルポンプでは、車両の前進時に加えて、後進時にも、オイルポンプを所定方向に回転させることにより、減速機やモータの潤滑及び冷却が可能である。しかし、このオイルポンプでは、モータの回転速度が上昇するのに伴い、駆動軸の回転速度も上昇し、それにより、ポンプ本体の回転速度が必要以上に高くなることがある。この場合、ポンプ本体内のオイルにおいて、キャビテーションが発生し、それにより、ポンプ本体が損傷するおそれがある。 In the above oil pump, the reduction gear and the motor can be lubricated and cooled by rotating the oil pump in a predetermined direction not only when the vehicle is moving forward but also when the vehicle is moving backward. However, in this oil pump, as the rotational speed of the motor increases, the rotational speed of the drive shaft also increases, which may cause the rotational speed of the pump body to become higher than necessary. In this case, cavitation occurs in the oil in the pump body, which may damage the pump body.
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、ポンプ本体が必要以上の回転速度で回転するのを抑制でき、それにより、キャビテーションの発生を効果的に防止することができる車両用のオイル供給装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can prevent the pump body from rotating at a rotational speed higher than necessary, thereby effectively preventing the occurrence of cavitation. An object of the present invention is to provide an oil supply device for a vehicle.
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、車両走行用の駆動源としてのモータ２によって駆動されることにより、車両Ｖの所定箇所にオイルを供給する車両用のオイル供給装置１であって、モータのロータ２ａと一体に回転する第１シャフト（実施形態における（以下、本項において同じ）モータシャフト２ｃ）と、モータに連結された所定の減速機４を介して回転する第２シャフト（駆動シャフト５）と、所定の回転体（インナーロータ３５）を有し、回転体が回転駆動されることにより、吸入部（オイル吸入口３１ｂ）を介してオイルを吸入し、吐出部（オイル吐出口３１ｃ）を介してオイルを吐出するポンプ本体３０と、第１シャフトと回転体を連結し、第１シャフトが所定の第１回転速度（回転速度Ｑ）以上で回転するときに、連結を解除する第１クラッチ４１と、第２シャフトと回転体を連結可能に設けられ、第２シャフトが第１回転速度以下の所定の第２回転速度（回転速度Ｐ）以上で回転するときに、第２シャフトと回転体を連結する第２クラッチ４２と、を備えていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is an oil supply device for a vehicle that supplies oil to a predetermined location of the vehicle V by being driven by a
この構成によれば、モータが作動、すなわちそのモータのロータが回転すると、それと一体に第１シャフトが回転する。この第１シャフトとポンプ本体の回転体は、第１クラッチによって連結されている。この第１クラッチは、第１シャフトが所定の第１回転速度以上で回転するときに、第１シャフトとポンプ本体の回転体との連結を解除するように構成されている。逆に言うと、第１シャフトが第１回転速度未満で回転しているときには、その第１シャフトと一体に、ポンプ本体の回転体が回転し、それにより、ポンプ本体において、吸入部からオイルを吸入し、吐出部を介してオイルを吐出することで、オイルを車両の所定箇所に適切に供給することができる。 According to this configuration, when the motor operates, that is, when the rotor of the motor rotates, the first shaft rotates together therewith. The first shaft and the rotating body of the pump body are connected by a first clutch. The first clutch is configured to release the connection between the first shaft and the rotating body of the pump body when the first shaft rotates at a predetermined first rotational speed or higher. In other words, when the first shaft is rotating at a speed lower than the first rotational speed, the rotating body of the pump body rotates integrally with the first shaft. By inhaling and discharging the oil through the discharge unit, the oil can be appropriately supplied to a predetermined portion of the vehicle.
また、モータの回転速度が上昇し、減速機を介して回転する第２シャフトが、第１回転速度以下の所定の第２回転速度以上で回転するときに、第２クラッチを介して、第２シャフトとポンプ本体の回転体とが連結される。そして、モータの回転速度の上昇により、第１シャフトが第１回転速度以上で回転すると、第１クラッチによる第１シャフトとポンプ本体の回転体との連結が解除され、ポンプ本体の回転体は、第２シャフトと一体に回転する。この第２シャフトは、モータに直結した第１シャフトと異なり、モータに連結された減速機を介して回転するので、モータ自体の回転速度が上昇しても、第２シャフトの回転速度を抑制し、その結果、ポンプ本体の回転体の回転速度が抑制される。以上のように、本発明によれば、モータの低回転から高回転の広い速度範囲にわたって、オイルを適切に供給することができ、また、ポンプ本体が必要以上の回転速度で回転するのを抑制できることにより、キャビテーションの発生を効果的に防止することができる。 Further, when the rotation speed of the motor increases and the second shaft that rotates through the speed reducer rotates at a predetermined second rotation speed that is equal to or lower than the first rotation speed, the second shaft is connected via the second clutch. The shaft and the rotating body of the pump body are connected. When the first shaft rotates at the first rotational speed or higher due to the increase in the rotational speed of the motor, the connection between the first shaft and the rotating body of the pump body by the first clutch is released, and the rotating body of the pump body is It rotates integrally with the second shaft. Unlike the first shaft directly connected to the motor, the second shaft rotates via a speed reducer connected to the motor, so that even if the rotational speed of the motor itself increases, the rotational speed of the second shaft is suppressed. As a result, the rotational speed of the rotating body of the pump body is suppressed. As described above, according to the present invention, oil can be appropriately supplied over a wide speed range from low rotation to high rotation of the motor, and the pump body can be prevented from rotating at an excessive rotation speed. As a result, the occurrence of cavitation can be effectively prevented.
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の車両用のオイル供給装置において、第１クラッチは、第１シャフトの外周に沿って配置され、回転体と一体に回転可能にかつ第１シャフトの径方向に移動可能に構成された複数の第１係合片（クラッチ片４４）と、これらの複数の第１係合片を、第１シャフトの径方向内側に付勢することにより、複数の第１係合片を第１シャフトに係合させる第１付勢手段（コイルばね４５）と、を有していることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the oil supply device for a vehicle according to the first aspect, the first clutch is disposed along the outer periphery of the first shaft, and is rotatable integrally with the rotating body and the first shaft. A plurality of first engaging pieces (clutch pieces 44) configured to be movable in the radial direction of the first shaft and a plurality of the first engaging pieces by urging the first engaging pieces inward in the radial direction of the first shaft. And a first urging means (coil spring 45) for engaging the first engagement piece with the first shaft.
この構成によれば、第１クラッチの複数の第１係合片が、第１付勢手段によって、第１シャフトの径方向内側に付勢されることにより、その第１シャフトに係合する。これにより、第１シャフトが、第１クラッチを介して、ポンプ本体の回転体に連結される。また、第１クラッチが第１回転速度以上で回転するときに作用する遠心力によって、各第１係合片が第１付勢手段の付勢力に抗して外方に移動することにより、各第１係合片の第１シャフトに対する係合が解除される。これにより、第１シャフトと回転体の連結が解除される。以上のように、上述した複数の第１係合片及び第１付勢手段により、第１シャフトと回転体を連結するとともにそれを解除する第１クラッチを、容易に構成することができる。 According to this configuration, the plurality of first engagement pieces of the first clutch are engaged with the first shaft by being urged radially inward of the first shaft by the first urging means. Thereby, a 1st shaft is connected with the rotary body of a pump main body via a 1st clutch. Further, the centrifugal force acting when the first clutch rotates at the first rotational speed or more causes each first engagement piece to move outward against the urging force of the first urging means. The engagement of the first engagement piece with the first shaft is released. Thereby, the connection between the first shaft and the rotating body is released. As described above, the first clutch that connects the first shaft and the rotating body and releases the first shaft can be easily configured by the plurality of first engaging pieces and the first urging means described above.
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の車両用のオイル供給装置において、回転体（インナーロータ３５の円筒凸部３７）と第２クラッチとの間に設けられ、第２シャフトが所定の一方向に回転したときにのみ、第２シャフトの回転トルクを第２クラッチを介して、回転体に伝達するワンウェイベアリング４９を、さらに備えていることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the vehicle oil supply device according to the first or second aspect, the second shaft is provided between the rotating body (the
この構成によれば、ポンプ本体の回転体と第２クラッチとの間に、上記のワンウェイベアリングが設けられているので、回転体が第１クラッチを介して連結されている第１シャフトと一体に回転しているときに、回転体が第２クラッチ及びワンウェイベアリングを介して第２シャフトに連結された場合、第２シャフトの回転速度が第１シャフトのそれよりも低いので、第２シャフトは回転体に対して空転する。一方、モータの回転速度の上昇に伴い、第１クラッチによる第１シャフトと回転体の連結が解除されたときには、第２シャフトの回転トルクが、第２クラッチ及びワンウェイベアリングを介して、回転体に伝達される。このように、モータの回転速度が上昇するときに、回転体への第１シャフトから第２シャフトによる回転トルクの伝達を円滑に行うことができる。 According to this configuration, since the one-way bearing is provided between the rotary body of the pump body and the second clutch, the rotary body is integrated with the first shaft connected via the first clutch. When rotating, when the rotating body is connected to the second shaft via the second clutch and the one-way bearing, the second shaft rotates because the rotation speed of the second shaft is lower than that of the first shaft. Idle against the body. On the other hand, when the connection between the first shaft and the rotating body by the first clutch is released as the rotational speed of the motor increases, the rotational torque of the second shaft is applied to the rotating body via the second clutch and the one-way bearing. Communicated. As described above, when the rotational speed of the motor is increased, it is possible to smoothly transmit the rotational torque from the first shaft to the rotating body by the second shaft.
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の車両用のオイル供給装置において、ワンウェイベアリングは、回転体に固定された外輪４９ｂと、その内側に回転自在に配置された内輪４９ａとを有しており、第２クラッチは、第２シャフトの外周に沿って配置され、第２シャフトと一体に回転可能にかつ第２シャフトの径方向に移動可能に構成された複数の第２係合片（クラッチ片４６）と、これらの複数の第２係合片を、第２シャフトの径方向内側に付勢する第２付勢手段（コイルばね４７）と、を備え、第２シャフトが第２回転速度（回転速度Ｐ）以上で回転するときに、複数の第２係合片が第２付勢手段の付勢力に抗して第２シャフトの径方向外側に移動することにより、複数の第２係合片をワンウェイベアリングの内輪に係合させることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the oil supply device for a vehicle according to the third aspect, the one-way bearing has an
この構成によれば、ワンウェイベアリングの外輪が回転体に固定されている。また、第２クラッチの複数の第２係合片が、第２シャフトの外周に沿って、上記のように配置されている。すなわち、各第２係合片は、第２シャフトと一体に回転可能にかつその径方向に移動可能に構成され、第２付勢手段によって、第２シャフトの径方向内側に付勢された状態で配置されている。また、第２シャフトが第２回転速度以上で回転するときに作用する遠心力によって、各第２係合片が第２付勢手段の付勢力に抗して第２シャフトの径方向外側に移動する。これにより、各第２係合片は、ワンウェイベアリングの内輪に係合し、その結果、第２シャフトが、第２クラッチを介して、回転体に外輪が固定されたワンウェイベアリングに連結される。以上のように、上述した複数の第２係合片及び第２付勢手段により、第２シャフトが第２回転速度以上で回転するときに、第２シャフトとワンウェイベアリングとを連結する第２クラッチを、容易に構成することができる。 According to this configuration, the outer ring of the one-way bearing is fixed to the rotating body. Further, the plurality of second engagement pieces of the second clutch are arranged as described above along the outer periphery of the second shaft. In other words, each second engagement piece is configured to be rotatable integrally with the second shaft and movable in the radial direction thereof, and is urged radially inward of the second shaft by the second urging means. Is arranged in. Further, the second engaging pieces move outward in the radial direction of the second shaft against the urging force of the second urging means by the centrifugal force acting when the second shaft rotates at the second rotation speed or higher. To do. Thereby, each 2nd engagement piece engages with the inner ring | wheel of a one-way bearing, As a result, a 2nd shaft is connected with the one-way bearing by which the outer ring | wheel was fixed to the rotary body via the 2nd clutch. As described above, the second clutch that connects the second shaft and the one-way bearing when the second shaft rotates at the second rotational speed or higher by the plurality of second engaging pieces and the second urging means described above. Can be easily configured.
請求項５に係る発明は、請求項１から４のいずれかに記載の車両用のオイル供給装置において、ポンプ本体は、トロコイドポンプで構成され、回転体がトロコイドポンプのインナーロータであることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the vehicle oil supply device according to any one of the first to fourth aspects, the pump body is constituted by a trochoid pump, and the rotating body is an inner rotor of the trochoid pump. And
この構成によれば、トロコイドポンプで構成されたポンプ本体において、回転体としてのインナーロータを回転させることにより、オイルの吸入及び吐出を円滑に行うことができる。また、ポンプ本体としてトロコイドポンプを採用することにより、２つのギヤが互いに噛み合うギヤポンプなどに比べて、ポンプ本体を比較的コンパクトに構成することができる。 According to this structure, in the pump main body comprised with the trochoid pump, the suction | inhalation and discharge of oil can be performed smoothly by rotating the inner rotor as a rotary body. Further, by adopting a trochoid pump as the pump body, the pump body can be made relatively compact as compared with a gear pump in which two gears mesh with each other.
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態によるオイル供給装置を、これを適用した車両の駆動ユニットとともに模式的に示している。同図に示すように、このオイル供給装置１は、左右の車輪ＷＬ及びＷＲをモータ２で駆動する四輪車両（以下「車両Ｖ」という）などに適用され、そのモータ２で駆動されることにより、後述する減速機４の潤滑やモータ２の冷却などのために、それらにオイルを供給するものである。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows an oil supply apparatus according to an embodiment of the present invention together with a vehicle drive unit to which the oil supply apparatus is applied. As shown in the figure, this oil supply device 1 is applied to a four-wheel vehicle (hereinafter referred to as “vehicle V”) in which left and right wheels WL and WR are driven by a
図１に示すように、駆動ユニット３は、車両Ｖを走行させる駆動源としてのモータ２と、このモータ２に連結された減速機４と、この減速機４から出力されるトルクを左右の車輪ＷＬ及びＷＲに伝達するための駆動シャフト５とを備えている。モータ２は、ロータ２ａ及びステータ２ｂを有しており、ロータ２ａと一体に回転する中空状のモータシャフト２ｃの一方の端部（図１の左端部）に、後述するサンギヤ１１が設けられている。
As shown in FIG. 1, the drive unit 3 includes a
減速機４は、左右に並んだ状態で設けられた２つの第１及び第２遊星歯車機構１０、２０を備えている。具体的には、第１遊星歯車機構１０は、モータ２のモータシャフト２ｃに設けられたサンギヤ１１と、これに噛み合う複数（図１では２つのみ図示）のピニオンギヤ１２と、これらのピニオンギヤ１２を覆った状態で不動に設けられ、各ピニオンギヤ１２に噛み合うリングギヤ１３と、全てのピニオンギヤ１２を回動自在にかつ公転自在に支持するキャリア１４などで構成されている。
The speed reducer 4 includes two first and second
一方、第２遊星歯車機構２０は、第１遊星歯車機構１０のキャリア１４の中心部に設けられたサンギヤ２１と、これに噛み合う複数（図１では２つのみ図示）のピニオンギヤ２２と、これらのピニオンギヤ２２を覆った状態で不動に設けられ、各ピニオンギヤ２２に噛み合うリングギヤ２３と、全てのピニオンギヤ２２を回転自在にかつ公転自在に支持するキャリア２４などで構成されている。そして、このキャリア２４の中心部から、駆動シャフト５が左方及び右方にそれぞれ延びている。特に、右側の駆動シャフト５は、中空のモータシャフト２ｃ内及びオイル供給装置１内を通って、右方に延びている。なお、この駆動シャフト５は、モータシャフト２ｃ内及びオイル供給装置１の後述するベース３１内においてそれぞれ、ニードルベアリング６及びボールベアリング７を介して、回動自在に支持されている（図２（ｂ）参照）。
On the other hand, the second
また、図１に示すように、駆動ユニット３の右部には、オイル供給装置１が設けられている。図２は、オイル供給装置１を示しており、図３は、そのオイル供給装置１を分解して示している。両図に示すように、オイル供給装置１は、ポンプ本体３０と、モータ２の回転トルクをポンプ本体３０に伝達する伝達機構４０とで構成されている。なお、オイル供給装置１についての以下の説明では、オイル供給装置１のモータ２側（図２（ａ）及び図３の左下側、図２（ｂ）の左側）を「前」、モータ２の反対側（図２（ａ）及び図３の右上側、図２（ｂ）の右側）を「後」として説明するものとする。
As shown in FIG. 1, an oil supply device 1 is provided on the right side of the drive unit 3. FIG. 2 shows the oil supply apparatus 1, and FIG. 3 shows the oil supply apparatus 1 in an exploded manner. As shown in both the drawings, the oil supply device 1 includes a pump
図４は、分解したポンプ本体３０を拡大して示している。同図及び図２、３に示すように、このポンプ本体３０は、トロコイドポンプであり、ベース３１及びカバー３２で構成されたケーシング３３と、このケーシング３３内において回転自在に収納されたアウターロータ３４と、このアウターロータ３４の後述する内歯３４ａに係合し、モータ２によって回転駆動されるインナーロータ３５とを備えている。
FIG. 4 shows the exploded pump
ケーシング３３のベース３１は、図４及び図５（ｃ）に示すように、正面形状がほぼ８角形に形成され、中央部に所定の外径を有しかつ前方に所定長さ突出する肉厚円筒状のロータ支持部３１ａが形成されている。また、ベース３１には、ロータ支持部３１ａの左右両側に、前後方向に貫通し、周方向に所定長さ延びる長孔状に形成されたオイル吸入口３１ｂ（吸入部）及びオイル吐出口３１ｃ（吐出部）が設けられている。なお、ベース３１の外周部には、ポンプ本体３０を駆動ユニット３にねじ止めするための複数（本実施形態では８つ）の取付け孔３１ｄが設けられている。
As shown in FIGS. 4 and 5 (c), the
一方、ケーシング３３のカバー３２は、正面形状が所定の径を有する円形に形成されるとともに前後方向に所定の深さを有し、後面が開放するケース状に形成されている。また、カバー３２には、前後方向に貫通し、インナーロータ３５の後述する円筒凸部３７の外径とほぼ同じ経を有する開口部３２ａが形成されている。
On the other hand, the
アウターロータ３４は、正面形状がリング状に形成され、所定の外径、内径及び厚さを有している。また、アウターロータ３４の内周面には、周方向に沿って、複数（本実施形態では１６個）の所定形状の内歯３４ａが形成されている。
The
インナーロータ３５は、アウターロータ３４の内歯３４ａに係合する係合部３６と、この係合部３６から前方に所定長さ突出する円筒凸部３７とを有している。係合部３６は、所定の外径及び厚さを有するとともに、円筒凸部３７と同じ内径を有している。また、係合部３６の外周面には、周方向に沿って、前記アウターロータ３４の内歯３４ａよりも１つ少ない複数（本実施形態では１５個）の所定形状の外歯３６ａが形成されている。
The
一方、円筒凸部３７は、その前面端部に前壁３７ａを有している。また、前壁３７ａには、その中央に、所定の径を有する開口部３７ｂが形成されるとともに、開口部３７ｂの直ぐ外側に、３つの支持ピン３７ｃが突設されている。これらの支持ピン３７ｃは、互いに周方向に等角度で配置され、前方に所定長さ突出している。そして、これらの支持ピン３７ｃには、伝達機構４０の後述する第１クラッチ４１の３つのクラッチ片４４がそれぞれ支持される。
On the other hand, the cylindrical
図５（ｃ）は、アウターロータ３４及びインナーロータ３５をケーシング３３のベース３１に組み付けた状態を示している。この状態では、アウターロータ３４の内歯３４に、インナーロータ３５の外歯３６ａの一部（図５（ｃ）の右側部分）が噛み合い、また、インナーロータ３５がアウターロータ３４に対し、径方向（図５（ｃ）の右方）に若干、偏心している。そして、アウターロータ３４の内歯３４ａと、インナーロータ３５の外歯３６ａとの間には、オイルが収容されるセル３８が画成されている。インナーロータ３５が所定方向（例えば図５（ｃ）の反時計方向）に回転すると、アウターロータ３４も同一方向に回転する。
FIG. 5C shows a state in which the
この場合、図５（ｃ）に示すように、セル３８は、その容積が右側のオイル吐出口３１ｃから左側のオイル吸入口３１ｂに向かって、連続的に増加するとともに、左側のオイル吸入口３１ｂから右側のオイル吐出口３１ｃに向かって、連続的に減少する。これにより、オイル吸入口３１ｂを介して吸入され、セル３８に収容されたオイルは、加圧されながら、オイル吐出口３１ｃを介して吐出される。
In this case, as shown in FIG. 5C, the volume of the
図６は、分解した伝達機構４０を拡大して示している。同図及び図２、３に示すように、伝達機構４０は、モータシャフト２ｃとポンプ本体３０のインナーロータ３５とを連結及びそれを解除する第１クラッチ４１と、モータシャフト２ｃ内を通って右方に延びる駆動シャフト５とインナーロータ３５とを連結及びそれを解除する第２クラッチ４２とを備えている。これらの第１クラッチ４１及び第２クラッチ４２は、遠心力を利用して上記の連結及び解除を実行する遠心クラッチで構成されている。
FIG. 6 shows the disassembled
具体的には、図６に示すように、第１クラッチ４１は、各々が円弧状に延びるように形成され、モータシャフト２ｃの外周に、端部同士が重なった状態のリング状に配置された３つのクラッチ片４４と、互いに隣接するクラッチ片４４、４４同士を連結する３つのコイルばね４５とで構成されている。各クラッチ片４４には、その長さ方向の中央付近に前後方向に貫通し、径方向に若干のびる長孔４４ａが形成されるとともに、内周面の長さ方向の中央付近に摩擦板４４ｂが取り付けられている。一方、コイルばね４５は、引張りばねで構成されており、隣接するクラッチ片４４、４４同士を、周方向に引っ張るように付勢している。つまり、３つのクラッチ片４４は、３つのコイルばね４５によって、第１クラッチ４１の内径を小さくする方向に付勢されている。
Specifically, as shown in FIG. 6, the first clutch 41 is formed so as to extend in an arc shape, and is arranged on the outer periphery of the
このように構成された第１クラッチ４１は、３つのクラッチ片４４の長孔４４ａにそれぞれ、前記インナーロータ３５の３つの支持ピン３７ｃが後方（図２（ｂ）の右方）から挿入されるとともに、各クラッチ片４４が、内側に、すなわちモータシャフト２ｃ側に付勢されている。したがって、第１クラッチ４１では、各クラッチ片４４の摩擦板４４ｂが、モータシャフト２ｃの外周面に押し付けられた状態に係合し、これにより、モータシャフト２ｃとインナーロータ３５が連結される（第１クラッチ４１：ＯＮ状態）。一方、第１クラッチ４１に所定の大きさ以上の遠心力が作用したときには、各クラッチ片４４が、コイルばね４５の付勢力に抗して、径方向外側に移動し、それにより、摩擦板４４ｂがモータシャフト２ｃの外周面から離れることによって、モータシャフト２ｃとインナーロータ３５との間の連結が解除される（第１クラッチ４１：ＯＦＦ状態）。
In the first clutch 41 configured in this manner, the three
一方、第２クラッチ４２は、駆動シャフト５に固定された回転支持プレート４８に取り付けられるとともに、インナーロータ３５の円筒凸部３７の内側に配置されている。図６に示すように、回転支持プレート４８は、駆動シャフト５が貫通した状態で、これに固定される円筒状の固定部４８ａと、この固定部４８から径方向に広がるように形成されたプレート本体４８ｂと、このプレート本体４８ｂの所定位置から前方に突出する３つの支持ピン４８ｃとを有している。
On the other hand, the second clutch 42 is attached to a
第２クラッチ４２は、前述した第１クラッチ４１とほぼ同様に構成されている。具体的には、図２（ｂ）及び図６に示すように、第２クラッチ４２は、各々が円弧状に延びるように形成され、回転支持プレート４８の固定部４８ａの外周に、端部同士が重なった状態のリング状に配置された３つのクラッチ片４６と、互いに隣接するクラッチ片４６、４６同士を連結する３つのコイルばね４７とで構成されている。各クラッチ片４６には、その長さ方向の所定端部に前後方向に貫通し、長さ方向に若干延びる長孔４６ａが形成されるとともに、外周面の所定位置に前記第１クラッチ４１の摩擦板４４ｂよりも長い摩擦板４６ｂが取り付けられている。一方、コイルばね４７は、前記第１クラッチ４１のコイルばね４５と同様、引張りばねで構成され、隣接するクラッチ片４６、４６同士を周方向に引っ張るように付勢している。
The second clutch 42 is configured in substantially the same manner as the first clutch 41 described above. Specifically, as shown in FIGS. 2B and 6, each of the
このように構成された第２クラッチ４２は、３つのクラッチ片４６の長孔４６ａにそれぞれ、回転支持プレート４８の３つの支持ピン４８ｃが後方（図２（ｂ）の右方）から挿入された状態で、回転支持プレート４８の固定部４８ａの外周に配置されている。また、この第２クラッチ４２は、インナーロータ３５の円筒凸部３７の内周面に固定された後述するワンウェイベアリング４９の内側に配置されている。したがって、第２クラッチ４２の各クラッチ片４６とワンウェイベアリング４９の内輪４９ａとの間に隙間が生じているときには、駆動シャフト５とインナーロータ３５との間は連結されていない（第２クラッチ４２：ＯＦＦ状態）。一方、第２クラッチ４２に所定の大きさ以上の遠心力が作用したときには、各クラッチ片４６は、コイルばね４７の付勢力に抗して、長孔４６ａ内の支持ピン４８ｃを支点として外方に回動し、摩擦板４６ｂがワンウェイベアリング４９の内輪に押し付けられた状態に係合する。これにより、駆動シャフト５がワンウェイベアリング４９を介してインナーロータ３５に連結される（第２クラッチ４２：ＯＮ状態）。
In the second clutch 42 configured in this manner, the three
上記のワンウェイベアリング４９は、回転トルクを一方向にのみ伝達するものであり、具体的には、第２クラッチ４２の外径よりも若干大きい所定の径を有する内輪４９ａと、その外周面を覆うように配置され、インナーロータ３５の円筒凸部３７の内周面に固定された外輪４９ｂとを有している。
The one-
次に、以上のように構成されたオイル供給装置１において、停車している車両Ｖがモータ２の作動によって走行するときの動作について説明し、併せて、モータ２からポンプ本体３０のインナーロータ３５への回転トルクの伝達経路について説明する。
Next, in the oil supply apparatus 1 configured as described above, the operation when the stopped vehicle V travels by the operation of the
図７（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、回転速度と、第１クラッチ４１、第２クラッチ４２及びワンウェイベアリング４９の動作との関係をそれぞれ示している。なお、同図に示すように、モータ２の回転速度が０、すなわち車両Ｖが停車している状態では、第１クラッチ４１はＯＮ状態であり、モータシャフト２ｃとインナーロータ３５が連結されている。一方、第２クラッチ４２はＯＦＦ状態であり、駆動シャフト５とインナーロータ３５との間は連結されていない。つまり、第２クラッチ４２の各クラッチ片４６とワンウェイベアリング４９の内輪４９ａとの間に隙間が存在している。
7A, 7B, and 7C show the relationship between the rotational speed and the operations of the first clutch 41, the second clutch 42, and the one-
上記の状態から、モータ２の作動により、ロータ２ａと一体にモータシャフト２ｃが回転し始めると、ＯＮ状態の第１クラッチ４１がモータシャフト２ｃと一体に回転し、これに伴い、第１クラッチ４１と一体のインナーロータ３５も回転する。つまり、図８（ａ）において太線の第１経路Ｋ１で示すように、モータ２による回転トルクは、モータシャフト２ｃ、第１クラッチ４１及びインナーロータ３５の順に伝達される。これにより、ポンプ本体３０では、インナーロータ３５に係合するアウターロータ３４も回転し、オイル吸入口３１ｂから吸入したオイルが、オイル吐出口３１ｃから吐出される。なお、吐出されたオイルは、図示しないオイル回路を介して、減速機４及びモータ２に供給され、それらを潤滑したり、冷却したりする。
From the above state, when the
また、上記のように、モータ２の作動によってモータシャフト２ｃが回転すると、これに伴い、駆動シャフト５は、減速機４によって減速され、モータシャフト２ｃよりも遅い回転速度で回転する。
As described above, when the
次いで、図７に示すように、モータ２の回転速度が上昇し、駆動シャフト５が所定の回転速度Ｐに達すると、第２クラッチ４２がＯＮ状態になる。すなわち、駆動シャフト５と一体に回転する第２クラッチ４２に作用する遠心力により、各クラッチ片４６が径方向外側に回動し、その摩擦板４６ｂがワンウェイベアリング４９の内輪４９ｂに押し付けられる。これにより、ワンウェイベアリング４９の内輪４９ａは、駆動シャフト５と一体に回転する。
Next, as shown in FIG. 7, when the rotational speed of the
ただしこの場合、第１クラッチ４１はＯＮ状態に維持されているので、モータシャフト２ｃと一体に回転しているインナーロータ３５は、減速されている駆動シャフト５よりも速く回転している。このため、ワンウェイベアリング４９の内輪４９ａは、外輪４９ｂに対して空転しており、したがって、駆動シャフト５による回転トルクの伝達は行われない。
However, in this case, since the first clutch 41 is maintained in the ON state, the
そして、モータ２の回転速度がさらに上昇し、所定の回転速度Ｑ（第１回転速度）に達すると、第１クラッチ４１がＯＦＦ状態になる。すなわち、モータシャフト２ｃ及びインナーロータ３５と一体に回転している第１クラッチ４１に作用する遠心力により、各クラッチ片４４が径方向外側に移動し、その摩擦板４４ｂがモータシャフト２ｃの外周面から離れる。これにより、ワンウェイベアリング４９において、回転する内輪４９ａと外輪４９ｂの速度差が解消され、両者４９ａ、４９ｂが一体に回転する。つまり、図８（ｂ）において太線の第２経路Ｋ２で示すように、モータ２による回転トルクは、駆動シャフト５、第２クラッチ４２及びインナーロータ３５の順に伝達される。これにより、インナーロータ３５及びアウターロータ３４の回転が継続し、ポンプ本体３０による前述したオイルの吸入及び吐出が継続される。
Then, when the rotation speed of the
以上詳述したように、本実施形態のオイル供給装置１によれば、モータシャフト２ｃが所定の回転速度Ｑ未満で回転しているときには、そのモータシャフト２ｃと一体に、ポンプ本体３０のインナーロータ３５が回転し、それにより、ポンプ本体３０において、オイルを吸入及び吐出することで、オイルを車両Ｖの所定箇所に適切に供給することができる。また、モータ２の回転速度が上昇し、モータシャフト２ｃが所定の回転速度Ｑ以上で回転すると、第１クラッチ４１によるモータシャフト２ｃとポンプ本体３０のインナーロータ３５との連結が解除され、そのインナーロータ３５が、第２クラッチ４２を介して、駆動シャフト５と一体に回転する。この駆動シャフト５は、モータ２に直結したモータシャフト２ｃと異なり、モータ２に連結された減速機４を介して回転するので、モータ２自体の回転速度が上昇しても、駆動シャフト５の回転速度を抑制し、その結果、ポンプ本体３０のインナーロータ３５の回転速度が抑制される。以上のように、本実施形態によれば、モータ２の低回転から高回転の広い速度範囲にわたって、オイルを適切に供給することができ、また、ポンプ本体３０が必要以上の回転速度で回転するのを抑制できることにより、キャビテーションの発生を効果的に防止することができる。
As described above in detail, according to the oil supply device 1 of the present embodiment, when the
また、オイル供給装置１では、インナーロータ３５の円筒凸部３７と第２クラッチ４２との間に、ワンウェイベアリング４９が設けられているので、モータ２の回転速度が上昇するときに、インナーロータ３５へのモータシャフト２ｃから駆動シャフト５による回転トルクの伝達を円滑に行うことができる。さらに、ポンプ本体３０としてトロコイドポンプを採用しているので、２つのギヤが互いに噛み合うギヤポンプなどに比べて、ポンプ本体３０を比較的コンパクトに構成することができる。
In the oil supply device 1, since the one-
なお、本発明は、説明した上記実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、モータシャフト２ｃ及び駆動シャフト５と、インナーロータ３５と連結及びそれを解除する第１及び第２クラッチ４１、４２として、遠心クラッチを採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他のクラッチ（例えば湿式クラッチ）を採用することも可能である。また、ポンプ本体３０として、トロコイドポンプを採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他のポンプ（例えばギヤポンプ）を採用することも可能である。さらに、実施形態で示したオイル供給装置１の細部の構成などは、あくまで例示であり、本発明の趣旨の範囲内で適宜、変更することができる。
In addition, this invention can be implemented in various aspects, without being limited to the said embodiment described. For example, in the embodiment, the centrifugal clutch is employed as the first and
１ オイル供給装置
２ モータ
２ａ モータのロータ
２ｃ モータシャフト（第１シャフト）
４ 減速機
５ 駆動シャフト（第２シャフト）
３０ ポンプ本体
３１ｂ オイル吸入口（吸入部）
３１ｃ オイル吐出口（吐出部）
３４ アウターロータ
３４ａ 内歯
３５ インナーロータ（回転体）
３６ａ 外歯
３７ インナーロータの円筒凸部
４０ 伝達機構
４１ 第１クラッチ
４２ 第２クラッチ
４４ 第１クラッチのクラッチ片（第１係合片）
４４ａ 第１クラッチの長孔
４４ｂ 第１クラッチの摩擦板
４５ 第１クラッチのコイルばね（第１付勢手段）
４６ 第２クラッチのクラッチ片（第２係合片）
４６ａ 第２クラッチの長孔
４６ｂ 第２クラッチの摩擦板
４７ 第２クラッチのコイルばね（第２付勢手段）
４９ ワンウェイベアリング
４９ａ 内輪
４９ｂ 外輪
Ｖ 車両
ＷＬ 左車輪
ＷＲ 右車輪
Ｐ 所定の回転速度（第２回転速度）
Ｑ 所定の回転速度（第１回転速度）
Ｋ１ 第１経路
Ｋ２ 第２経路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
4
30
31c Oil outlet (discharge part)
34
44a First
46 Clutch piece (second engagement piece) of the second clutch
46a
49 One-
Q Predetermined rotational speed (first rotational speed)
K1 first route K2 second route
Claims (5)
前記モータのロータと一体に回転する第１シャフトと、
前記モータに連結された所定の減速機を介して回転する第２シャフトと、
所定の回転体を有し、当該回転体が回転駆動されることにより、吸入部を介してオイルを吸入し、吐出部を介してオイルを吐出するポンプ本体と、
前記第１シャフトと前記回転体を連結し、当該第１シャフトが所定の第１回転速度以上で回転するときに、当該連結を解除する第１クラッチと、
前記第２シャフトと前記回転体を連結可能に設けられ、当該第２シャフトが前記第１回転速度以下の所定の第２回転速度以上で回転するときに、当該第２シャフトと前記回転体を連結する第２クラッチと、
を備えていることを特徴とする車両用のオイル供給装置。 An oil supply device for a vehicle that supplies oil to a predetermined location of the vehicle by being driven by a motor as a drive source for vehicle travel,
A first shaft that rotates integrally with the rotor of the motor;
A second shaft that rotates via a predetermined speed reducer coupled to the motor;
A pump body that has a predetermined rotating body, and in which the rotating body is driven to rotate, sucks oil through the suction portion and discharges oil through the discharge portion;
A first clutch that connects the first shaft and the rotating body, and releases the connection when the first shaft rotates at a predetermined first rotation speed or higher;
The second shaft and the rotating body are provided so as to be connectable, and the second shaft and the rotating body are connected when the second shaft rotates at a predetermined second rotational speed that is lower than the first rotational speed. A second clutch that
An oil supply device for a vehicle, comprising:
前記第１シャフトの外周に沿って配置され、前記回転体と一体に回転可能にかつ前記第１シャフトの径方向に移動可能に構成された複数の第１係合片と、
これらの複数の第１係合片を、前記第１シャフトの径方向内側に付勢することにより、当該複数の第１係合片を当該第１シャフトに係合させる第１付勢手段と、
を有していることを特徴とする請求項１に記載の車両用のオイル供給装置。 The first clutch is
A plurality of first engagement pieces arranged along an outer periphery of the first shaft, configured to be rotatable integrally with the rotating body and movable in a radial direction of the first shaft;
A first urging means for urging the plurality of first engagement pieces to the inner side in the radial direction of the first shaft, thereby engaging the plurality of first engagement pieces with the first shaft;
The oil supply device for a vehicle according to claim 1, comprising:
前記第２クラッチは、
前記第２シャフトの外周に沿って配置され、当該第２シャフトと一体に回転可能にかつ当該第２シャフトの径方向に移動可能に構成された複数の第２係合片と、
これらの複数の第２係合片を、前記第２シャフトの径方向内側に付勢する第２付勢手段と、
を備え、
前記第２シャフトが前記第２回転速度以上で回転するときに、前記複数の第２係合片が前記第２付勢手段の付勢力に抗して前記第２シャフトの径方向外側に移動することにより、当該複数の第２係合片を前記ワンウェイベアリングの前記内輪に係合させることを特徴とする請求項３に記載の車両用のオイル供給装置。 The one-way bearing has an outer ring fixed to the rotating body, and an inner ring that is rotatably arranged inside thereof.
The second clutch is
A plurality of second engagement pieces arranged along an outer periphery of the second shaft, configured to be rotatable integrally with the second shaft and movable in a radial direction of the second shaft;
Second urging means for urging the plurality of second engaging pieces toward the radially inner side of the second shaft;
With
When the second shaft rotates at the second rotational speed or more, the plurality of second engaging pieces move outward in the radial direction of the second shaft against the urging force of the second urging means. 4. The vehicle oil supply device according to claim 3, wherein the plurality of second engagement pieces are engaged with the inner ring of the one-way bearing.
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