JP2020172914A - ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一例として、搭載される装置を小型化可能なポンプ装置を得る。【解決手段】実施形態に係るポンプ装置（６０）は、ポンプロータ（６２２）を有し、当該ポンプロータ（６２２）が第１の回転中心（ＡｘＰ）まわりに回転させられることで作動流体を吸引及び吐出するポンプ（６２）と、ポンプロータ（６２２）に回転を伝達可能なモータロータ（６３１）を有し、モータロータ（６３１）を第１の回転中心（ＡｘＰ）まわりに回転させることが可能なモータ（６３）と、第１の回転中心（ＡｘＰ）まわりに回転可能であり、ポンプロータ（６２２）に回転を伝達可能であるとともに、第１の回転中心（ＡｘＰ）から当該第１の回転中心（ＡｘＰ）と直交する方向に離間した第２の回転中心（ＡｘＴ）まわりに回転可能であってエンジン（５）により駆動されるシャフト（１２）の回転に伴って回転する、伝達部材（６４）と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、ポンプ装置に関する。

従来、エンジンを駆動源とする機械式ポンプと、モータを駆動源とする電動式ポンプと、が並列に接続された自動変速機の油圧回路が知られている。このような油圧回路は、例えば、エンジンの駆動時には機械式ポンプによって作動油を供給され、エンジンの自動停止時には電動式ポンプによって作動油を供給される。これにより、エンジンの自動停止時にも、油圧回路に作動油が供給されるようになっている（特許文献１）。

特開２００１−９９２８２号公報

しかしながら、従来の構成では、自動変速機に複数のポンプが搭載される。これにより、自動変速機が大型化してしまうことがある。例えば、機械式ポンプをメインシャフトと同軸に配置すると、自動変速機がメインシャフトの軸方向に大型化してしまう。

そこで、本発明は上記に鑑みてなされたものであり、搭載される装置を小型化可能なポンプ装置を提供する。

本発明の実施形態に係るポンプ装置は、一例として、第１の回転中心まわりに回転可能なポンプロータを有し、当該ポンプロータが前記第１の回転中心まわりに回転させられることで作動流体を吸引及び吐出するポンプと、前記第１の回転中心まわりに回転可能であるとともに前記ポンプロータに回転を伝達可能なモータロータを有し、前記モータロータを前記第１の回転中心まわりに回転させることが可能なモータと、前記第１の回転中心まわりに回転可能であり、前記ポンプロータに回転を伝達可能であるとともに、前記第１の回転中心から当該第１の回転中心と直交する方向に離間した第２の回転中心まわりに回転可能であってエンジンにより駆動されるシャフトの回転に伴って回転する、伝達部材と、を備える。よって、一例としては、ポンプ装置が搭載される装置を小型化することができる。

上記ポンプ装置は、一例として、前記伝達部材が前記ポンプロータに対して前記第１の回転中心まわりの第１の方向に回転する場合に前記伝達部材と前記ポンプロータとの間で回転を伝達し、前記伝達部材が前記ポンプロータに対して前記第１の方向の反対の第２の方向に回転する場合に前記伝達部材と前記ポンプロータとの間で回転の伝達を遮断する、ワンウェイクラッチをさらに備え、前記伝達部材は、前記エンジンにより駆動された前記シャフトの回転に伴って前記第１の方向に回転する。よって、一例としては、モータによって生じた回転がシャフトに伝達することを防止できる。

上記ポンプ装置は、一例として、前記モータロータと前記ポンプロータと前記伝達部材との間で回転を伝達可能な遊星歯車機構をさらに備える。よって、一例としては、エンジンの回転数に依存せず、ポンプにより供給される作動流体の流量を制御することができる。

上記ポンプ装置は、一例として、前記エンジンの駆動時と停止時とにおいて異なる回転数で前記モータロータが回転するように前記モータを制御する制御部をさらに備える。よって、一例としては、モータの稼働率を向上させることができる。

上記ポンプ装置では、一例として、前記伝達部材は、可撓性の環状部材を介して前記シャフトに接続され、当該環状部材の転動に伴って回転可能である。よって、一例としては、第１の回転中心と第２の回転中心との間の距離を大きくしても、伝達部材を小型化することができる。

図１は、第１の実施形態に係る動力伝達装置を模式的に示す例示的なスケルトン図である。 図２は、第１の実施形態の各ギヤ段における結合部の結合及び遮断の組み合わせの一例を示す表である。 図３は、第１の実施形態の動力伝達装置の一部を概略的に示す例示的な断面図である。 図４は、第１の実施形態のポンプ装置を概略的に示す例示的な断面図である。 図５は、第２の実施形態に係る動力伝達装置の一部を概略的に示す例示的な断面図である。 図６は、第２の実施形態のポンプ装置を概略的に示す例示的な断面図である。 図７は、第２の実施形態の遊星歯車機構の組合せ毎のギヤ共線図の一例を示す表である。

（第１の実施形態）
以下に、第１の実施形態について、図１乃至図４を参照して説明する。なお、本明細書において、実施形態に係る構成要素及び当該要素の説明について、複数の表現が記載されることがある。複数の表現がされた構成要素及び説明は、記載されていない他の表現がされても良い。さらに、複数の表現がされない構成要素及び説明も、記載されていない他の表現がされても良い。

図１は、第１の実施形態に係る動力伝達装置１０を模式的に示す例示的なスケルトン図である。動力伝達装置１０は、車両１の駆動源としてのエンジン（内燃機関）５が出力したトルクを、車輪に伝達する。この動力伝達装置１０は、例えば、車両１の前部に設けられたエンジン５の後方に配置され、後輪にトルクを伝達する。図１において、左側が車両１の前方、右側が車両１の後方である。

動力伝達装置１０は、ケース１１と、入力シャフト１２と、中間シャフト１３と、出力シャフト１４と、流体伝導装置２０と、自動変速機３０と、油圧制御装置４０と、制御装置５０と、ポンプ装置６０とを有する。入力シャフト１２は、シャフトの一例である。制御装置５０は、制御部の一例である。

入力シャフト１２と、中間シャフト１３と、出力シャフト１４と、流体伝導装置２０及び自動変速機３０の回転部品を含む構成部品とは、ケース１１に収容されている。なお、これらの一部がケース１１の外部に位置しても良い。

入力シャフト１２と、中間シャフト１３と、出力シャフト１４とは、回転中心ＡｘＴに沿って延び、当該回転中心ＡｘＴまわりに回転可能に支持されている。回転中心ＡｘＴは、第２の回転中心の一例である。

回転中心ＡｘＴは、例えば、入力シャフト１２、中間シャフト１３、及び出力シャフト１４の中心軸である。なお、入力シャフト１２、中間シャフト１３、及び出力シャフト１４の中心軸が、回転中心ＡｘＴから偏心しても良い。回転中心ＡｘＴは、エンジン５のクランクシャフトの中心軸と同軸上に配置される。しかし、回転中心ＡｘＴは、例えば、クランクシャフトの中心軸と略平行に配置されても良い。

入力シャフト１２は、回転を伝達可能にエンジン５のクランクシャフトに接続可能である。入力シャフト１２は、クランクシャフトに接続されることで、エンジン５によって当該クランクシャフトと共に回転駆動される。すなわち、エンジン５がクランクシャフトを駆動すると、クランクシャフトの回転に伴って入力シャフト１２が回転する。

流体伝導装置２０は、トルクを増幅可能なトルクコンバータ２１を有する。トルクコンバータ２１は、ポンプインペラ２５、タービンランナ２６、ステータ２７、ワンウェイクラッチ２８、ロックアップクラッチ２９を有する。トルクコンバータ２１は、ダンパのような他の部品をさらに有しても良い。

ポンプインペラ２５は、入力シャフト１２に接続されたインペラシェル２５１を有する。ポンプインペラ２５は、入力シャフト１２と一体に回転中心ＡｘＴまわりに回転可能である。ポンプインペラ２５は、回転によって作動油（作動流体）の流れを生じさせる。

タービンランナ２６は、中間シャフト１３に接続される。タービンランナ２６は、ポンプインペラ２５が発生させた作動油の流れの圧力を受けて、中間シャフト１３と一体に回転中心ＡｘＴまわりに回転する。

ステータ２７は、ポンプインペラ２５とタービンランナ２６との間の作動油の流れを調整する。なお、流体伝導装置２０は、ステータ２７を有さない流体継手であっても良い。ワンウェイクラッチ２８は、ステータ２７の一方側の回転のみを許容する。ロックアップクラッチ２９は、トルクコンバータ２１の入力側と出力側との接続及び遮断（解放）を切り替える。

自動変速機３０は、有段の変速装置である。自動変速機３０は、遊星歯車機構３１，３２，３３を構成する複数のギヤと、結合部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｂ１，Ｂ２を有し、回転を伝達するギヤの組み合わせの切り替えにより、ギヤ段を切り替える。

結合部Ｃ１〜Ｃ３，Ｂ１，Ｂ２は、二つの構成要素を結合する結合状態と遮断する遮断状態とを切り替えることができる。結合部Ｃ１〜Ｃ３は、クラッチと称され、二つの回転要素の結合及び遮断を切り替える。結合部Ｂ１，Ｂ２は、ブレーキと称され、回転要素と固定要素との結合及び遮断を切り替える。

図１の例では、中間シャフト１３と、遊星歯車機構３１〜３３を構成するサンギヤ、プラネタリギヤ、リングギヤ、及びキャリアとが、結合部Ｃ１〜Ｃ３，Ｂ１，Ｂ２による結合及び遮断の対象となる回転要素の一例である。また、ケース１１が、結合部Ｂ１，Ｂ２による結合及び遮断の対象となる固定要素の一例である。

具体的に説明すると、図１の例では、結合部Ｃ１は、中間シャフト１３及び遊星歯車機構３１のサンギヤと、遊星歯車機構３２及び遊星歯車機構３３のサンギヤとの、結合及び遮断を切り替える。結合部Ｃ２は、中間シャフト１３及び遊星歯車機構３１のサンギヤと、遊星歯車機構３２のキャリア及び遊星歯車機構３３のリングギヤとの、結合及び遮断を切り替える。結合部Ｃ３は、遊星歯車機構３１のリングギヤと遊星歯車機構３２のリングギヤとの、結合及び遮断を切り替える。

結合部Ｂ１は、遊星歯車機構３２のリングギヤとケース１１との、結合及び遮断を切り替える。また、結合部Ｂ２は、遊星歯車機構３２のキャリア及び遊星歯車機構３３のリングギヤと、ケース１１との、結合及び遮断を切り替える。

図２は、第１の実施形態の各ギヤ段における結合部Ｃ１〜Ｃ３，Ｂ１，Ｂ２の結合及び遮断の組み合わせの一例を示す表である。図２では、パーキングが「Ｐ」、後退が「Ｒ」、ニュートラルが「Ｎ」、１段〜６段が「１」〜「６」と示されている。図２には、パーキング、後退、ニュートラル、１段〜６段の各状態に対応した横行で、○印が付与された結合部Ｃ１〜Ｃ３，Ｂ１，Ｂ２が結合状態、無印の結合部Ｃ１〜Ｃ３，Ｂ１，Ｂ２が遮断状態である。結合部Ｃ１〜Ｃ３，Ｂ１，Ｂ２の切り替えの制御によって、自動変速機３０は、各状態で、回転要素や固定要素が接続される組み合わせを切り替え、変速比等の状態を切り替える。

結合部Ｃ１〜Ｃ３，Ｂ１，Ｂ２は、それぞれ、作動油の油圧によって動作する可動部としてのピストンを有する。図１に示す油圧制御装置４０が、各可動部の動作、すなわち接続及び遮断の切り替えを制御する。

油圧制御装置４０は、油圧回路を有する。油圧回路には、圧力調整弁や、電磁弁、安全弁等が設けられている。作動油の油圧は、圧力調整弁によって設定される。結合部Ｃ１〜Ｃ３，Ｂ１，Ｂ２の動作は、電磁弁の動作（開閉又は開度）によって、制御される。

制御装置５０は、例えば、ＣＰＵと、各種プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、を備えるＥＣＵである。制御装置５０は、油圧制御装置４０の電磁弁の動作を制御する。すなわち、制御装置５０が電磁弁の動作を制御することにより、油圧制御装置４０内の油圧回路が切り替わり、これにより、結合部Ｃ１〜Ｃ３，Ｂ１，Ｂ２の接続及び遮断の状態が切り替わって、ギヤ段が切り替わる。

ポンプ装置６０は、以上説明された動力伝達装置１０に搭載される。ただし、以上の動力伝達装置１０は一例であり、動力伝達装置１０は以上の説明と異なる構成を有しても良い。

図３は、第１の実施形態の動力伝達装置１０の一部を概略的に示す例示的な断面図である。ポンプ装置６０は、油圧回路に作動油を供給する。図３に示すように、ポンプ装置６０は、ポンプシャフト６１と、ポンプ６２と、モータ６３と、従動伝達部材６４と、ワンウェイクラッチ６５と、環状部材６６とを有する。従動伝達部材６４は、伝達部材の一例である。

図４は、第１の実施形態のポンプ装置６０を概略的に示す例示的な断面図である。図４に示すように、ポンプシャフト６１は、回転中心ＡｘＰに沿って延びる略円柱状に形成され、当該回転中心ＡｘＰまわりに回転可能に支持される。回転中心ＡｘＰは、第１の回転中心の一例である。回転中心ＡｘＰは、例えば、ポンプシャフト６１の中心軸である。なお、ポンプシャフト６１の中心軸が、回転中心ＡｘＰから偏心しても良い。

以下の説明において、便宜上、回転中心ＡｘＰに沿う方向を軸方向、回転中心ＡｘＰと直交する方向を径方向と称する。また、本実施形態では、軸方向が車両１の前後方向に沿うものとする。このため、軸方向は、図３及び図４における左方向である前方向と、図３及び図４における右方向である後方向とを含む。なお、軸方向が車両１の前後方向と異なっても良い。

図３に示すように、回転中心ＡｘＰは、回転中心ＡｘＴと略平行であって、回転中心ＡｘＴから離間している。このため、回転中心ＡｘＴは、回転中心ＡｘＰから、当該回転中心ＡｘＰと直交する方向（径方向）に離間している。なお、回転中心ＡｘＴは、回転中心ＡｘＰに対して平行でなく捩れの位置にあっても良い。

図４に示すように、ポンプ６２は、例えば、内接歯車ポンプ（トロコイドポンプ）のような容積型ポンプである。なお、ポンプ６２は、外接歯車ポンプ及び弁式ポンプのような他の種類のポンプであっても良い。ポンプ６２は、ポンプハウジング６２１と、外歯６２２と、内歯６２３と、二つの軸受６２４とを有する。外歯６２２は、ポンプロータの一例である。

ポンプハウジング６２１は、例えば、ハウジング部材６２５と、ケース１１の一部である壁部６２６と、を有している。ハウジング部材６２５と壁部６２６とは、ネジのような結合具６２７によって一体化されている。

ハウジング部材６２５は、壁部６２６から後方向に離間した底壁部６２５ａと、底壁部６２５ａから壁部６２６に向かって延びる略円筒状の側壁部６２５ｂと、を有する。前方向における側壁部６２５ｂの端部が、壁部６２６に当接している。

ポンプハウジング６２１の内部に、ポンプ室６２８が設けられる。ポンプ室６２８は、底壁部６２５ａ、側壁部６２５ｂ、及び壁部６２６の内面によって規定（形成）される。ポンプ室６２８内に、外歯６２２及び内歯６２３が、回転可能に収容されている。

ポンプハウジング６２１は、ケース１１の一部である壁部６２６を含まなくても良い。この場合、ポンプハウジング６２１は、ネジのような結合具によってケース１１に固定される。また、ハウジング部材６２５は、複数の部品により構成されても良い。

底壁部６２５ａに、挿通口６２５ｃが設けられている。本実施形態において、挿通口６２５ｃは、回転中心ＡｘＰに沿って底壁部６２５ａを貫通する孔である。また、壁部６２６にも、挿通口６２６ａが設けられている。本実施形態において、挿通口６２６ａは、回転中心ＡｘＰに沿って壁部６２６を貫通する孔である。

ポンプシャフト６１の中間部６１１は、挿通口６２５ｃ，６２６ａに挿通される。これにより、ポンプシャフト６１の一方の端部６１２がハウジング部材６２５から後方向に突出し、ポンプシャフト６１の他方の端部６１３が壁部６２６から前方向に突出する。

挿通口６２５ｃを形成する底壁部６２５ａの内周面と、挿通口６２６ａを形成する壁部６２６の内周面とのそれぞれに、例えば圧入により、軸受６２４が装着されている。軸受６２４は、例えば、略円筒状のブッシュである。

一方の軸受６２４は、挿通口６２５ｃを形成する底壁部６２５ａの内周面とポンプシャフト６１との間に介在し、ポンプシャフト６１を回転中心ＡｘＰまわりに回転可能に支持する。他方の軸受６２４は、挿通口６２６ａを形成する壁部６２６の内周面とポンプシャフト６１との間に介在し、ポンプシャフト６１を回転中心ＡｘＰまわりに回転可能に支持する。

外歯６２２は、ポンプシャフト６１に固定されており、ポンプシャフト６１と一体に回転中心ＡｘＰまわりに回転可能である。内歯６２３は、外歯６２２の径方向の外側に配置され、外歯６２２を囲む。内歯６２３は、外歯６２２と噛み合うことにより、外歯６２２の回転に伴って回転中心ＡｘＰまわりに回転する。

外歯６２２と内歯６２３との間、すなわち、外歯６２２の外周面と内歯６２３の内周面との間には、複数の油室６２９が形成される。外歯６２２の中心と内歯６２３の中心とは互いに平行にずれているため、外歯６２２及び内歯６２３の回転に伴って、各油室６２９の容積は、いずれも、回転中心ＡｘＰまわりの角度範囲（区間）で増大し、別の角度範囲で減少する。

ポンプ６２に、吸入口及び吐出口が設けられている。吸入口は、外歯６２２の回転に伴って各油室６２９の容積が増大する角度範囲で当該油室６２９に臨む位置に設けられる。吐出口は、外歯６２２の回転に伴って各油室６２９の容積が減少する角度範囲で油室６２９に臨む位置に設けられる。

ポンプ６２において、ポンプシャフト６１と共に外歯６２２が回転中心ＡｘＰまわりに回転させられることで、外歯６２２に追従して内歯６２３が回転し、各油室６２９がその容積を増減させながら回転する。これにより、ポンプ６２は、吸入口から油室６２９に作動油を吸引し、油室６２９の作動油を吐出口から吐出する。

外歯６２２の回転に伴って容積が減少する角度範囲での油室６２９内の作動油の圧力、すなわち吐出圧は、圧力調整弁によって設定される所謂ライン圧と略同一である。吐出圧は、外歯６２２の回転に伴って容積が増大する角度範囲での油室６２９内の作動油の圧力、すなわち吸入圧よりも高い。

モータ６３は、ロータ６３１と、ステータ６３２とを有する。ロータ６３１は、モータロータの一例である。ロータ６３１は、ポンプシャフト６１の後方向の端部６１２に固定されており、ポンプシャフト６１及びポンプ６２の外歯６２２と一体に回転中心ＡｘＰまわりに回転可能である。このため、ロータ６３１は、ポンプシャフト６１を介して、外歯６２２に回転を伝達可能である。なお、ロータ６３１は、外歯６２２に直接接続されても良い。ステータ６３２は、コイルが巻かれ、ロータ６３１から離間した位置でモータ６３のケースに固定される。

モータ６３は、ステータ６３２のコイルに通電されることで、ロータ６３１を回転中心ＡｘＰまわりに回転させる。モータ６３への通電は、例えば、制御装置５０によって制御される。なお、モータ６３は、制御装置５０と異なる制御部によって制御されても良い。

従動伝達部材６４は、ワンウェイクラッチ６５を介して、ポンプシャフト６１の前方向の端部６１３に取り付けられている。このため、従動伝達部材６４は、ポンプシャフト６１と一体に、又はポンプシャフト６１から自由に、回転中心ＡｘＰまわりに回転可能である。

図３に示すように、ポンプインペラ２５のインペラシェル２５１にボス部材２５２が連結されており、当該ボス部材２５２に主動伝達部材２５３が取り付けられている。そして、可撓性の環状部材６６が、主動伝達部材２５３と従動伝達部材６４とに架け渡されている。言い換えると、従動伝達部材６４は、環状部材６６及びポンプインペラ２５を介して、入力シャフト１２に回転を伝達可能に接続されている。なお、従動伝達部材６４は、ギヤのような他の部品を介して入力シャフト１２に回転を伝達可能に接続されても良い。

主動伝達部材２５３、環状部材６６、及び従動伝達部材６４は、例えば、チェーンドライブ式の回転伝達機構を形成する。この場合、主動伝達部材２５３及び従動伝達部材６４はスプロケットであり、環状部材６６は無端のチェーンである。

主動伝達部材２５３、環状部材６６、及び従動伝達部材６４は、ベルトドライブ式のような他の回転伝達機構を形成しても良い。この場合、主動伝達部材２５３及び従動伝達部材６４はプーリであり、環状部材６６は無端のベルトである。

エンジン５により入力シャフト１２が駆動されると、ボス部材２５２及び主動伝達部材２５３は、ポンプインペラ２５及び入力シャフト１２と一体に、回転中心ＡｘＴまわりに回転する。回転する主動伝達部材２５３は、環状部材６６を転動させることにより、回転を従動伝達部材６４に伝達する。従って、従動伝達部材６４は、入力シャフト１２の回転及び環状部材６６の転動に伴って回転する。

図４に示すように、ワンウェイクラッチ６５は、例えば、スプラグクラッチであり、アウターレース６５１と、インナーレース６５２と、スプラグ６５３とを有する。なお、ワンウェイクラッチ６５は、他の種類のワンウェイクラッチであっても良い。

アウターレース６５１は、従動伝達部材６４の内周面に固定される。インナーレース６５２は、間隔を介してアウターレース６５１の内側に位置するとともに、ポンプシャフト６１の外周面に固定される。スプラグ６５３は、アウターレース６５１とインナーレース６５２との間に位置する。

従動伝達部材６４がポンプシャフト６１、外歯６２２、及びロータ６３１に対して相対的に、回転中心ＡｘＰまわりの一方向（以下、正転方向と称する）に回転する場合、スプラグ６５３がロック状態になる。これにより、ワンウェイクラッチ６５は、従動伝達部材６４とポンプシャフト６１、外歯６２２、及びロータ６３１との間で回転を伝達する。正転方向は、第１の方向の一例である。すなわち、従動伝達部材６４は、ワンウェイクラッチ６５を介して、ポンプシャフト６１、外歯６２２、及びロータ６３１に回転を伝達可能である。

一方、従動伝達部材６４がポンプシャフト６１、外歯６２２、及びロータ６３１に対して相対的に、正転方向の反対の、回転中心ＡｘＰまわりの他方向（以下、逆転方向と称する）に回転する場合、スプラグ６５３がフリー状態になる。これにより、ワンウェイクラッチ６５は、従動伝達部材６４とポンプシャフト６１、外歯６２２、及びロータ６３１との間の回転の伝達を遮断する。逆転方向は、第２の方向の一例である。

エンジン５により駆動された入力シャフト１２は、回転中心ＡｘＴまわりの一方向に回転する。入力シャフト１２は、環状部材６６を介して従動伝達部材６４に回転を伝達することで、従動伝達部材６４を正転方向に回転させる。

上記のように、従動伝達部材６４は、エンジン５により駆動された入力シャフト１２の回転に伴って正転方向に回転する。言い換えると、エンジン５による入力シャフト１２の駆動時には、従動伝達部材６４が正転方向に回転する。ワンウェイクラッチ６５が従動伝達部材６４の正転方向の回転をポンプシャフト６１に伝達することで、外歯６２２が回転し、ポンプ６２が駆動される。

以上のポンプ装置６０において、ポンプ６２は、エンジン５の駆動時と、エンジン５の停止時と、のいずれの場合においても駆動され、油圧回路に作動油を供給する。以下、具体的に説明する。

例えば、エンジン５の駆動時、エンジン５により駆動された入力シャフト１２の回転に伴い、従動伝達部材６４が正転方向に回転する。この場合、例えば、制御装置５０がモータ６３のステータ６３２の通電を切ることで、従動伝達部材６４の回転数は、ポンプシャフト６１の回転数より高くなる。このため、従動伝達部材６４がポンプシャフト６１に対して正転方向に回転し、ワンウェイクラッチ６５が従動伝達部材６４とポンプシャフト６１との間で回転を伝達する。

従動伝達部材６４の回転が、ワンウェイクラッチ６５及びポンプシャフト６１を介して、外歯６２２に伝達される。これにより、外歯６２２が回転中心ＡｘＰまわりに回転させられ、ポンプ６２が駆動する。ポンプ６２は、作動油を吸引及び吐出することで、当該作動油を油圧回路に供給する。

一方、エンジン５の停止時、制御装置５０がモータ６３を駆動させることで、モータ６３がロータ６３１を正転方向に回転させる。ロータ６３１の回転がポンプシャフト６１を介して外歯６２２に伝達されることで、外歯６２２が回転中心ＡｘＰまわりに回転させられ、ポンプ６２が駆動する。ポンプ６２は、作動油を吸引及び吐出することで、当該作動油を油圧回路に供給する。

エンジン５が停止し、入力シャフト１２も停止している時、従動伝達部材６４は静止する。この場合、静止している従動伝達部材６４は、正転方向に回転するポンプシャフト６１に対し、逆転方向に相対的に回転している。このため、ワンウェイクラッチ６５は、従動伝達部材６４とポンプシャフト６１との間の回転の伝達を遮断する。従って、入力シャフト１２が回転しても、従動伝達部材６４は静止している。

また、エンジン５が停止しても、入力シャフト１２が慣性により回転していることがある。この場合、入力シャフト１２の回転に伴い、従動伝達部材６４が正転方向に回転する。しかし、従動伝達部材６４の回転数は、モータ６３により駆動されたロータ６３１及びポンプシャフト６１の回転数よりも低くなる。このため、従動伝達部材６４は、正転方向に回転するポンプシャフト６１に対し、逆転方向に相対的に回転している。ワンウェイクラッチ６５は、従動伝達部材６４の静止時と同じく、従動伝達部材６４とポンプシャフト６１との間の回転の伝達を遮断する。

以上のように、ワンウェイクラッチ６５は、モータ６３から入力シャフト１２への正転方向の回転の伝達を遮断する。また、制御装置５０は、モータ６３がロータ６３１を正転方向に回転させ、逆転方向に回転させないように、モータ６３を制御する。これにより、モータ６３から入力シャフト１２へ逆転方向の回転が伝達することが抑制される。

以上説明された第１の実施形態に係るポンプ装置６０において、ロータ６３１及び従動伝達部材６４は、外歯６２２と共通の回転中心ＡｘＰまわりに回転可能であるとともに外歯６２２に回転を伝達可能である。モータ６３は、ロータ６３１を回転中心ＡｘＰまわりに回転させることが可能である。従動伝達部材６４は、回転中心ＡｘＰから当該回転中心ＡｘＰと直交する方向に離間した回転中心ＡｘＴまわりに回転可能であってエンジン５により駆動される入力シャフト１２の回転に伴って回転可能である。これにより、モータ６３により駆動させられる電動式ポンプと、エンジン５により駆動させられる機械式ポンプと、の両方を設ける必要が無い。また、外歯６２２、ロータ６３１、及び従動伝達部材６４の回転中心ＡｘＰが、入力シャフト１２の回転中心ＡｘＴから回転中心ＡｘＰと直交する方向に離間している。以上により、ポンプ装置６０と、ポンプ装置６０が搭載される動力伝達装置１０と、を小型化することができる。

例えば、機械式ポンプと電動式ポンプとの両方が設けられた場合、動力伝達装置１０が大型化してしまう。また、機械式ポンプが回転中心ＡｘＴ上に設けられることがあるが、この場合、動力伝達装置１０が回転中心ＡｘＴの軸方向に大型化してしまう。第１の実施形態のポンプ装置６０によれば、これらの大型化が抑制され、動力伝達装置１０を小型化することができる。

また、回転中心ＡｘＰが回転中心ＡｘＴから離間しているため、ポンプ装置６０をケース１１のデッドスペースに配置しやすい。これにより、ポンプ装置６０をケース１１に内蔵することができる。従って、ポンプ装置６０を搭載するためのスペース確保や、ポンプ装置６０を保護するための追加の部品が不要となり、コストの増大及び品質の低下を抑制できる。さらに、電動式ポンプと機械式ポンプとの両方を設ける必要が無いため、コストを低減できるとともに、油圧回路を簡略化することができる。

ワンウェイクラッチ６５は、従動伝達部材６４が外歯６２２に対して正転方向に回転する場合に従動伝達部材６４と外歯６２２との間で回転を伝達し、従動伝達部材６４が外歯６２２に対して逆転方向に回転する場合に従動伝達部材６４と外歯６２２との間で回転の伝達を遮断する。従動伝達部材６４は、エンジン５により駆動された入力シャフト１２の回転に伴って正転方向に回転する。すなわち、ワンウェイクラッチ６５は、モータ６３によって生じた回転が入力シャフト１２に伝達することを防止する。これにより、入力シャフト１２の慣性モーメントによってポンプ装置６０が損傷することが抑制され、ポンプ装置６０の耐久性が向上する。

従動伝達部材６４は、可撓性の環状部材６６を介して入力シャフト１２に接続され、当該環状部材６６の転動に伴って回転可能である。これにより、回転中心ＡｘＰと回転中心ＡｘＴとの間の距離を大きくしても、従動伝達部材６４を小型化することができる。また、ポンプ装置６０をケース１１のデッドスペースに配置しやすくなる。従って、動力伝達装置１０を小型化することができる。

（第２の実施形態）
以下に、第２の実施形態について、図５乃至図７を参照して説明する。なお、以下の実施形態の説明において、既に説明された構成要素と同様の機能を持つ構成要素は、当該既述の構成要素と同じ符号が付され、さらに説明が省略される場合がある。また、同じ符号が付された複数の構成要素は、全ての機能及び性質が共通するとは限らず、各実施形態に応じた異なる機能及び性質を有していても良い。

図５は、第２の実施形態に係る動力伝達装置１０の一部を概略的に示す例示的な断面図である。図６は、第２の実施形態のポンプ装置６０を概略的に示す例示的な断面図である。図６に示すように、第２の実施形態では、ポンプシャフト６１の一方の端部６１２が、ポンプ６２の挿通口６２５ｃ，６２６ａに挿通される。これにより、ポンプシャフト６１の中間部６１１及び他方の端部６１３が、壁部６２６から前方向に突出する。底壁部６２５ａの挿通口６２５ｃは、有底の穴（凹部）となっており、ポンプシャフト６１の軸方向の移動を制限している。

また、第２の実施形態では、モータ６３のロータ６３１が、ポンプシャフト６１の中間部６１１の周りに配置される。ロータ６３１とポンプシャフト６１との間に、隙間又は軸受が設けられる。すなわち、ロータ６３１は、ポンプシャフト６１に固定されておらず、ポンプシャフト６１に対して自由に回転中心ＡｘＰまわりに回転可能である。

また、第２の実施形態では、従動伝達部材６４が、ポンプシャフト６１の端部６１３の周りに配置される。従動伝達部材６４とポンプシャフト６１との間に、隙間又は軸受が設けられる。すなわち、従動伝達部材６４は、ポンプシャフト６１に固定されておらず、ポンプシャフト６１に対して自由に回転中心ＡｘＰまわりに回転可能である。

第２の実施形態のポンプ装置６０は、遊星歯車機構６８をさらに有する。遊星歯車機構６８は、サンギヤ６８１、複数のプラネタリギヤ（ピニオンギヤ）６８２、プラネタリキャリヤ６８３、及びリングギヤ６８４を有する。

サンギヤ６８１、プラネタリキャリヤ６８３、及びリングギヤ６８４は、回転中心ＡｘＰまわりに回転可能である。プラネタリギヤ６８２は、サンギヤ６８１及びリングギヤ６８４と噛み合っている。複数のプラネタリギヤ６８２は、プラネタリキャリヤ６８３により、回転中心ＡｘＰまわりに移動（公転）可能に支持される。

サンギヤ６８１と、プラネタリギヤ６８２及びプラネタリキャリヤ６８３と、リングギヤ６８４とはそれぞれ、ポンプシャフト６１及び外歯６２２と、ロータ６３１と、従動伝達部材６４と、のいずれかに接続される。サンギヤ６８１と、プラネタリギヤ６８２及びプラネタリキャリヤ６８３と、リングギヤ６８４と、ポンプシャフト６１及び外歯６２２と、ロータ６３１と、従動伝達部材６４との組み合わせは、例えば、動力伝達装置１０の仕様によって設定される。

図５及び図６の例では、サンギヤ６８１とポンプシャフト６１及び外歯６２２とが互いに接続され、回転中心ＡｘＰまわりに一体に回転可能である。また、プラネタリギヤ６８２及びプラネタリキャリヤ６８３と従動伝達部材６４とが、ワンウェイクラッチ６５を介して互いに接続され、回転中心ＡｘＰまわりに一体に回転可能である。また、リングギヤ６８４とロータ６３１とが互いに接続され、回転中心ＡｘＰまわりに一体に回転可能である。

遊星歯車機構６８は、ポンプシャフト６１及び外歯６２２と、ロータ６３１と、従動伝達部材６４と、の間で回転を伝達する。すなわち、遊星歯車機構６８は、モータ６３のロータ６３１から入力される回転と、従動伝達部材６４を介して入力シャフト１２から入力される回転と、を合成し、ポンプシャフト６１及び外歯６２２を回転させることができる。

図７は、第２の実施形態の遊星歯車機構６８の組合せ毎のギヤ共線図の一例を示す表である。図７では、従動伝達部材６４に接続されることでエンジン５を駆動源とするギヤが「Ｅ」、ロータ６３１に接続されることでモータ６３を駆動源とするギヤが「Ｍ」、ポンプ６２の外歯６２２に接続されるギヤが「Ｐ」、サンギヤが「Ｓ」、プラネタリギヤ６８２及びプラネタリキャリヤ６８３が「Ｃ」、リングギヤ６８４が「Ｒ」と示されている。ギヤ共線図において、縦軸は最大回転数に対する百分率を示し、上方向が正転方向の回転、下方向が逆転方向の回転を示す。

図７において、遊星歯車機構６８の組合せ毎に、エンジン５の停止状態、通常状態、及びモータ６３のロータ６３１の停止状態におけるギヤ共線図が示される。エンジン５の停止状態は、例えば、アイドリングストップ状態やコーストストップ（セーリングストップ）状態である。通常状態は、例えば、アイドリング状態である。また、ロータ６３１の停止状態では、ステータ６３２に通電されることで、モータ６３がロータ６３１を停止（静止）させている。なお、図７のギヤ共線図は一例であり、例えば遊星歯車機構６８のギヤ比により変わり得る。

図７における４番目（Ｎｏ．４）の組合せが、図５及び図６の例を示す。図７における１，４，６番目（Ｎｏ．１，４，６）の組合せは、エンジン５の停止時におけるポンプ６２の外歯６２２の回転数を比較的大きくすることができる。従って、モータ６３及びポンプ６２を小型化することができ、ポンプ装置６０が搭載される動力伝達装置１０を小型化することができる。

一方、図７における３，５番目（Ｎｏ．３，５）の組合せは、エンジン５の停止時における外歯６２２の回転数が比較的小さくなる。例えば、外歯６２２の回転数を小さくすることでポンプ装置６０の効率が良くなる場合、遊星歯車機構６８は当該組合せとなるように設定され得る。

図７における４番目の組合せのギヤ共線図に示されるように、通常状態では、エンジン５により駆動される入力シャフト１２の回転に伴って、プラネタリギヤ６８２及びプラネタリキャリヤ６８３に接続された従動伝達部材６４が正転方向に回転する。一方、モータ６３が、リングギヤ６８４に接続されたロータ６３１を僅かな回転数で回転させ、又は停止させる。これにより、サンギヤ６８１に接続されたポンプシャフト６１及び外歯６２２が正転方向に回転する。

エンジン５の停止状態では、プラネタリギヤ６８２及びプラネタリキャリヤ６８３に接続された従動伝達部材６４が停止する。この場合、モータ６３が、リングギヤ６８４に接続されたロータ６３１を逆転方向に回転させる。これにより、サンギヤ６８１に接続されたポンプシャフト６１及び外歯６２２が正転方向に回転する。

制御装置５０は、以上のように、エンジン５の駆動時と停止時とにおいて異なる回転数でロータ６３１が回転するようにモータ６３を制御する。制御装置５０は、ポンプシャフト６１及び外歯６２２が所望の回転数で回転するように、モータ６３を制御する。これにより、例えば、入力シャフト１２の回転数にかかわらず、外歯６２２の回転数、及びポンプ６２の吐出量を調整することができる。また、制御装置５０は、従動伝達部材６４が逆転方向に回転せず、正転方向に回転するように、モータ６３を制御する。

図６に示すように、第２の実施形態では、ポンプシャフト６１と、サンギヤ６８１、プラネタリキャリヤ６８３、及びリングギヤ６８４のうち当該ポンプシャフト６１に接続されるいずれかのギヤとの間に、ワンウェイクラッチ６５が設けられる。当該ギヤは、遊星歯車機構６８により形成される従動伝達部材６４と外歯６２２との間の回転の伝達経路に設けられている。

従動伝達部材６４がポンプシャフト６１及び外歯６２２に対して相対的に正転方向に回転する場合、スプラグ６５３がロック状態になる。これにより、ワンウェイクラッチ６５は、従動伝達部材６４とポンプシャフト６１及び外歯６２２との間で回転を伝達する。

一方、従動伝達部材６４がポンプシャフト６１及び外歯６２２に対して相対的に逆転方向に回転する場合、スプラグ６５３がフリー状態になる。これにより、ワンウェイクラッチ６５は、従動伝達部材６４とポンプシャフト６１及び外歯６２２との間の回転の伝達を遮断する。

ワンウェイクラッチ６５は、モータ６３から入力シャフト１２への正転方向の回転の伝達を遮断する。また、制御装置５０は、ポンプシャフト６１に接続されたギヤが正転方向に回転し、逆転方向に回転しないように、モータ６３を制御する。これにより、モータ６３から入力シャフト１２へ逆転方向の回転が伝達することが抑制される。なお、第２の実施形態では、ワンウェイクラッチ６５が省略されても良い。

以上の説明は、遊星歯車機構６８がシングルピニオン式である例であるが、遊星歯車機構６８はダブルピニオン式であっても良い。この場合、ギヤ共線図は図７の例と異なるが、動力伝達装置１０の構成及び機能は略同一である。

以上説明された第２の実施形態のポンプ装置６０において、遊星歯車機構６８が、ロータ６３１と外歯６２２と従動伝達部材６４との間で回転を伝達する。これにより、モータ６３の回転数を制御することで、エンジン５の回転数に依存せず、ポンプ６２により供給される作動流体の流量を制御することができる。従って、アイドリングストップ時、コーストストップ時、入力シャフト１２の低速回転時、及び入力シャフト１２の高速回転時のいずれの場合にもポンプ６２が所望の流量の作動流体を供給することができる。このため、ポンプ装置６０の効率が向上する。さらに、作動流体の供給量の変化が抑制され、燃費を向上させることができるとともに、動力伝達装置１０の耐久性を向上させることができる。

制御装置５０は、エンジン５の駆動時と停止時とにおいて異なる回転数でロータ６３１が回転するようにモータ６３を制御する。これにより、モータ６３の稼働率を向上させることができる。さらに、制御装置５０がモータ６３の回転数を制御するため、エンジン５の回転数に依存せず、ポンプ６２により供給される作動流体の流量を制御することができる。

以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態及び変形例はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態や変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各実施形態や各変形例の構成や形状は、部分的に入れ替えて実施することも可能である。

５…エンジン、１２…入力シャフト（シャフト）、５０…制御装置（制御部）、６０…ポンプ装置、６２２…外歯（ポンプロータ）、６３…モータ、６３１…ロータ（モータロータ）、６４…従動伝達部材（伝達部材）、６５…ワンウェイクラッチ、６６…環状部材、６８…遊星歯車機構、ＡｘＰ…回転中心（第１の回転中心）、ＡｘＴ…回転中心（第２の回転中心）。

Claims (5)

1. 第１の回転中心まわりに回転可能なポンプロータを有し、当該ポンプロータが前記第１の回転中心まわりに回転させられることで作動流体を吸引及び吐出するポンプと、
   前記第１の回転中心まわりに回転可能であるとともに前記ポンプロータに回転を伝達可能なモータロータを有し、前記モータロータを前記第１の回転中心まわりに回転させることが可能なモータと、
   前記第１の回転中心まわりに回転可能であり、前記ポンプロータに回転を伝達可能であるとともに、前記第１の回転中心から当該第１の回転中心と直交する方向に離間した第２の回転中心まわりに回転可能であってエンジンにより駆動されるシャフトの回転に伴って回転する、伝達部材と、
   を具備するポンプ装置。
2. 前記伝達部材が前記ポンプロータに対して前記第１の回転中心まわりの第１の方向に回転する場合に前記伝達部材と前記ポンプロータとの間で回転を伝達し、前記伝達部材が前記ポンプロータに対して前記第１の方向の反対の第２の方向に回転する場合に前記伝達部材と前記ポンプロータとの間で回転の伝達を遮断する、ワンウェイクラッチをさらに具備し、
   前記伝達部材は、前記エンジンにより駆動された前記シャフトの回転に伴って前記第１の方向に回転する、
   請求項１のポンプ装置。
3. 前記モータロータと前記ポンプロータと前記伝達部材との間で回転を伝達可能な遊星歯車機構をさらに具備する、請求項１又は請求項２のポンプ装置。
4. 前記エンジンの駆動時と停止時とにおいて異なる回転数で前記モータロータが回転するように前記モータを制御する制御部をさらに具備する、請求項３のポンプ装置。
5. 前記伝達部材は、可撓性の環状部材を介して前記シャフトに接続され、当該環状部材の転動に伴って回転可能である、請求項１乃至請求項４のいずれか一つのポンプ装置。

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