JP2020133633A - ドライサンプを備える冷却潤滑システム - Google Patents

Abstract

【課題】最適化したポンプを有するドライサンプを備える冷却潤滑システムを提供する。【解決手段】本発明は、ドライサンプ３及びオイルタンク６を備え、ポンプシステム２がオイルをドライサンプからオイルタンク内に送出するポンプシステムを作動させる冷却潤滑システムであって、ポンプシステムは、シャフト５上にベーンポンプＰ１及びジェローターポンプＰ２、Ｐ３を備える。ベーンポンプは、ドライサンプ内に独立した２つの吸入地点Ｓを有する吸入流路を備え、オイル送出を安定させる。また、ジェローターポンプの圧力出口側の分岐１５Ｐ２からオイルをベーンポンプの下部ベーン溝入口１３Ｐ１に供給して、ベーンをリフティングリング位置に移動させ、ポンプ効率を改善する。【選択図】図１

Description

本発明はドライサンプ及びオイルタンクを備える冷却潤滑システムに係り、より詳しくは、ポンプシステムがオイルをドライサンプからオイルタンク内に送出するドライサンプ及びオイルタンクを備える冷却潤滑システムに関する。

４輪車両において、ドライサンプ潤滑は、スポーツカーまたは競走用車及び極端な地形用の車両にのみ提供されていたが、それが現在は変化している。ドライサンプ潤滑の場合、潤滑油をオイルタンク内に流入させて圧力ポンプにより潤滑地点に送出する必要がある。圧力循環潤滑とは異なって、ドライサンプ潤滑は、部分的に発泡した潤滑油が、潤滑点から流下され、更にポンプによりオイルサンプ及び多様な収集地点から吸入される。その後、空気が分離されてオイルはオイルタンクに送り返される。

ドライサンプ潤滑ポンプの一般的な長所は、設置高さの減少である。オイルパンが低い構成によってエンジンを車両に低く設置することができる。それにより、車両の重心が低くなり、走行安全性が高くなる。また、循環しているオイルの量が多いため、エンジンをより容易に冷却できる。

ドライサンプ潤滑のためには、少なくとも１つの第２オイルポンプ及び圧力循環潤滑のための容器が必要である。
したがって、ドライサンプを備える冷却潤滑システムを実施するためには、ポンプの使用方法を最適化する必要がある。

特許文献１には、駆動シャフトにより駆動されるローターを備えたベーンポンプが開示されている。上記ローターは、リフティングリングの内部で２つの側面プレートの間に回転可能に配置され、その円周面内に実質的に半径方向に延長されたスロットが形成される。流体を吸入領域から圧力領域に移送するために、上記スロット内に、ベーンが半径方向に変位可能に装着される。この場合、吸入領域は、少なくとも１つの吸入キドニー（ｋｉｄｎｅｙ）に、そして圧力領域は、少なくとも１つの圧力キドニーに連結される。これらのキドニーは、側面プレートのうちの１方のプレートに形成され、上記側面プレート内で下部ベーン溝が吸入キドニーと圧力キドニーとの間の領域内に半径方向に形成され、上記下部ベーン溝は上記スロット内に提供された下部ベーンチャンバーに連結されて、上記圧力キドニー領域内に配置された下部ベーン溝は圧力キドニーに連結される。

従来のベーンポンプにおいては、全ての下部ベーン溝に高圧が提供されていたので、ベーンの拡張移動が確実に行われ、ベーンヘッドとリフティングリングの内部面との接触が維持された。

特許文献１によれば、圧力領域に配置される下部ベーン溝は、圧力キドニーに連結され、それにより高圧のオイルの供給を受ける。吸入領域に配置された下部ベーン溝は、圧力キドニーの代りに追加の移送装置の圧力チャンバーに連結される。追加の移送装置は、連結された下部ベーン溝内に十分な圧力を維持するが、上記圧力はベーン機械の圧力領域内の圧力よりも遥かに低くなるように設計されている。

このような、統合された移送装置は、オイルをタンクから圧力連結チャンネル内に、そして最終的に下部ベーン溝内に送出するジェローター（ｇｅｒｏｔｏｒ）ポンプである。
また、２流路ベーンポンプが、例えば特許文献２に開示されており、各々の流路は独立して使用されている。

ＤＥ１０２４５１８（Ａ１） ＤＥ１１２０１１１０４４２３（Ａ５）

本発明の課題は、最適化されたポンプを有するドライサンプを備える冷却潤滑システムを提供することにある。

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであって、ドライサンプ及びオイルタンクを備え、ポンプシステムは、オイルポンプがオイルをドライサンプからオイルタンク（６）内に送出するオイル回路を作動させる冷却潤滑システムであって、ポンプシステムは１つのシャフト上に１つのベーンポンプ及び２つのジェローターポンプを備えることを特徴とする。

前記ベーンポンプが２つの流路を有し、乾燥式サンプ内に互いに独立した２つの吸入地点を有することが好ましい。

２つのジェローターポンプの中のいずれか１つは、圧力出口側（１２Ｐ１）で、ベーンポンプ（Ｐ１）内の下部ベーン溝に連結されることを特徴とする。
前記ジェローターポンプ（Ｐ２、Ｐ３）は、圧力側で変速機供給部（７）及び電気機械用冷却部（８）に連結されることが好ましい。

本発明のポンプシステムは、１つの共通シャフト上に１つのベーンポンプ（Ｐ１）及び２つのジェローターポンプ（Ｐ２、Ｐ３）を備えることにより、非常に小さく設計することができるという特徴を有する。

また、ドライサンプ内に互いに独立した２つの吸入地点を有することにより、１つのポンプにより、ドライサンプが多様な地点でポンピングする必要があるという問題が解決され、多数のオイルポンプを使わなくて済むという特徴を有する。

ドライサンプ及びオイルタンクを備える冷却潤滑システムの本発明による実施例を図示する。 ２つのポンプに関する実施例を図示する。

図１は、ドライサンプ及びオイルタンクを備える冷却潤滑システムの本発明による実施例を図示する。
図１に示すように、ポンプシステム（２）は潤滑剤を循環させる。ポンプシステム（２）は共通のシャフト（５）上で共通の電気機械（ＥＭ）により駆動される３つのポンプ（４）からなる。

ポンプ（Ｐ１）は、２つの吸入連結部（１０Ｐ１及び１１Ｐ１）を有する。ポンプ（Ｐ１）は、２つの地点でドライサンプ（３）からオイルを吸入し、圧力出口（１２Ｐ１）及びオイルタンク入口（６ａ）を通じてオイルをオイルタンク（６）内に送出する。

ドライサンプ（３）内の２つの吸入地点（Ｓ）は、互いに独立してドライサンプからオイルを吸入するので、２つの吸入地点（Ｓ）の中の他の１つが空気または空気−オイル混合物を吸入していても、２つの吸入地点（Ｓ）の中の１つは相変らずオイルを送出することができる。

ポンプ（Ｐ１）は、２つの流路で設計されたベーンポンプであり、２つの流路は別途に設計される。それにより、ドライサンプ（３）内の１つの吸入地点（Ｓ）にそれぞれ連結される２つの独立した移送回路が形成される。２つの移送回路は圧力側が互いに連結されており、圧力出口（１２Ｐ１）を形成する。

ベーンポンプ（Ｐ１）に隣接して、第１ジェローターポンプ（Ｐ２）が同一のシャフト（５）上に配置される。第１ジェローターポンプ（Ｐ２）は、オイルをオイルタンク（６）から連結部（６ｂ）及びポンプ入口（１４Ｐ２）を通じて、例えば、変速機供給部（７）に送出する。

第１ジェローターポンプ（Ｐ２）に隣接して第２ジェローターポンプ（Ｐ３）が配置される。第２ジェローターポンプ（Ｐ３）は、オイルを、オイルタンク（６）から連結部（６ｃ）、ポンプ入口（１６Ｐ３）、及び圧力出口（１７Ｐ３）を経由して、例えば、電気機械の冷却部（８）に送出する。

追加の他の部材での使用も可能であって、使用部材、変速機、及び電気機械への供給は例示的である。
ポンプシステム（２）において、第１ジェローターポンプ（Ｐ２）も、送出機能に加えて、ベーンポンプ（Ｐ１）を予圧する圧力を供給するために用いられる。

ベーンポンプには、起動時にベーンポンプのベーンがリフティングリング上に位置していないためにポンプの効率が落ちるという問題がある。それを防止するために、少なくとも１つの下部ベーン溝を有するベーンポンプが用いられ、上記下部ベーン溝にオイルが特定圧力で供給されることによって、ベーンがリフティングリング位置に移動される。

したがって、第１ジェローターポンプ（Ｐ２）は、ポンプ出口に分岐（１５Ｐ２）を有し、上記分岐から、加圧されたオイルがベーンポンプ（Ｐ１）の下部ベーン溝の入口（１３Ｐ１）に提供される。

それにより、従来技術により提案されたようなベーンポンプ内の複雑な統合型ジェローターポンプを改良することができる。変速機供給のために提供されるポンプは２つの機能のために用いられる。ポンプシステム（２）は小さな構造に形成することができコストが削減できる。

図２はポンプ（Ｐ１及びＰ２）が互いにどのように連結されるかを概略的に図示する。出口側で、第１ジェローターポンプ（Ｐ２）は分岐（１５Ｐ２）を通じてベーンポンプ（Ｐ１）の下部ベーン領域への入口に連結される。第１ジェローターポンプ（Ｐ２）はオイルを分岐（１５Ｐ２）から変速機供給部（７）に供給する。

１ 冷却潤滑システム
２ ポンプシステム
３ ドライサンプ
５ シャフト
６ オイルタンク
７ 変速機供給部
８ 電気機械用冷却部
Ｓ 吸入地点
１２Ｐ１ 共通圧力出口
１５Ｐ２ 分岐
Ｐ１ ベーンポンプ
Ｐ２、Ｐ３ ジェローターポンプ

Claims (5)

1. ドライサンプ（３）及びオイルタンク（６）を備え、ポンプシステム（２）がオイルを前記ドライサンプ（３）から前記オイルタンク（６）内に送出するオイル回路を作動させる冷却潤滑システムであって、
   前記ポンプシステム（２）は、１つのシャフト（５）上に１つのベーンポンプ（Ｐ１）及び２つのジェローターポンプ（Ｐ２、Ｐ３）を備えることを特徴とするドライサンプを備える冷却潤滑システム。
2. 前記ベーンポンプ（Ｐ１）は、２つの流路を有し、前記ドライサンプ（３）内に互いに独立した２つの吸入地点（Ｓ）を有することを特徴とする請求項１に記載のドライサンプを備える冷却潤滑システム。
3. 前記２つの流路を有するベーンポンプ（Ｐ１）は、共通圧力出口（１２Ｐ１）を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の冷却潤滑システム。
4. 前記２つのジェローターポンプ（Ｐ２、Ｐ３）の中のいずれか１つは、圧力出口側（１５Ｐ２）で、前記ベーンポンプ（Ｐ１）内の下部ベーン溝に連結されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のドライサンプを備える冷却潤滑システム。
5. 前記２つのジェローターポンプ（Ｐ２、Ｐ３）の中のいずれか１つは、圧力側で変速機供給部（７）に連結され、他の一つは、電気機械用冷却部（８）に連結されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のドライサンプを備える冷却潤滑システム。

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