JP4160604B2 - 内接ギヤ式のオイルポンプ - Google Patents
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Description
図1は、本発明の油圧制御装置を適用した自動変速機1の軸方向断面図である。自動変速機1は、図外のエンジンから入力されたトルクを増幅して変速機入力軸に出力するトルクコンバータ2と、クラッチ及びブレーキを介して遊星歯車の各メンバの回転を遮断・接続することにより所定の変速段を実現する変速機構3と、を有し、各装置への油圧や潤滑油を供給する機構として、オイルポンプ4と、図外のコントロールバルブユニットと、図外のオイルクーラと、を有している。
トルクコンバータ2には、ロックアップクラッチ20が設けられており、ロックアップクラッチ20と後述するロックアップ制御バルブ50とによりロックアップ機構が構成されている。所定の条件下でロックアップクラッチ20が締結されることにより、エンジン出力軸の回転が変速機入力軸5に直接伝達される。
自動変速機1の各装置に作動油圧を供給する内接ギヤ式のオイルポンプ4は、トルクコンバータ2と変速機構3との間に設置されている。後述するインナーギヤ40と連結されているポンプ駆動軸2e(請求項3,請求項7のトルコンスリーブに相当)は、トルクコンバータ2のインペラシェル2dと一体に結合されており、エンジンにより回転駆動される。
トルクコンバータ圧供給油路8は、図外のコントロールバルブユニットからの制御油圧をトルクコンバータ2に供給し、又はトルクコンバータ2から作動油をコントロールバルブユニットに排出する油路である。
ロックアップ圧油路9は、ロックアップクラッチ20の作動油を給排する油路であり、具体的には、図外のコントロールバルブユニットからの制御油圧をロックアップピストン室25に供給し、またはロックアップピストン室25から作動油をコントロールバルブユニットに排出する油路である。 変速機入力軸5の軸内には、ロックアップ圧油路9の一部9aが軸方向に設けられ、径方向に他の一部9bが設けられている。
図4は、ポンプハウジング42を取り除いた状態のオイルポンプ4をエンジン側から見た正面図である。アウターギヤ41は、ポンプハウジング42のギヤ収容部42b内で回転可能に収容されている(図1参照)。アウターギヤ41の回転中心とポンプ駆動軸2eの回転中心とは互いにずれている。インナーギヤ40は、キー401、402を介してポンプ駆動軸2eに接続されており、ポンプ駆動軸2eと同軸回転するため、アウターギヤ41に対して偏心したまま図4の矢印方向(時計回り)に回転する。
図5、図6は、ロックアップクラッチ20の締結及び解放を制御するロックアップ制御バルブ50の軸方向断面図である。
図5は、ロックアップクラッチ20解放制御時のロックアップ制御バルブ50の作動を示す。ロックアップクラッチ20解放指令時には、A/Tコントロールユニット70からの指令信号がOFFである時間割合が長い。指令信号がOFFであるとき、ロックアップソレノイド60のニードル弁61がパイロット圧のドレン油路13を閉じるため、ロックアップ制御バルブ50に作用する信号圧は低下しない。
図6は、ロックアップクラッチ20締結制御時のロックアップ制御バルブ50の作動を示す。ロックアップクラッチ20締結指令時には、A/Tコントロールユニット70からの指令信号がONである時間割合が短い。指令信号がOFFであるとき、ニードル弁61がドレン油路13を開くため、信号圧が低下する。
図7〜図10は、オイルポンプ4の軸方向断面を模式的に示す。図7は、本実施例1のオイルポンプ4のインナーギヤ40及びアウターギヤ41の配置構造を示し、図8〜図10は、対比例1,2のオイルポンプ4の両ギヤ40,41の配置構造を示す。
本実施例1では、図7に示すように、インナーギヤ40の歯先抜き勾配とアウターギヤ41の歯先抜き勾配とが互いに平行になり、かつFinが変速機構側に向かって作用するように、両ギヤ40,41が組み付けられている。
一方、図8に示すように、対比例1のオイルポンプ4では、本実施例1と同様に、インナーギヤ40の歯先抜き勾配とアウターギヤ41の歯先抜き勾配とが互いに平行になるように両ギヤ40,41が組み付けられている。しかし、対比例1では、本実施例1とは異なり、両ギヤ40,41の噛合いによりインナーギヤ40に発生するスラスト荷重Finが、エンジン側に向かって作用するように組み付けられている。このため、オイルポンプ4からのリーク量が増大する。
図9、図10に示すように、対比例2a、2bのオイルポンプ4では、インナーギヤ40の歯先抜き勾配とアウターギヤ41の歯先抜き勾配とが互いに平行とならないように、両ギヤ40,41が組み付けられている。両ギヤ40,41の歯面40c、41cは面接触をしないため、ギヤの噛み合わせによるスラスト荷重Fin、Foutは意図的には発生しない。よって、インナーギヤ40はポンプカバー43側にもポンプハウジング42側にも原則として移動しないため、隙間c1、隙間c2の大きさも増減しない。
本実施例1の上記リーク量低減効果は、ポンプ吐出圧とトルクコンバータ圧供給油路8の圧との差(差圧)が大きいほど顕著となる。上記差圧が小さいとき、隙間c2を通ってリークする作動油の量は少ないため、隙間c2を小さくしても、リーク量の低減効果は少ない。一方、上記差圧が大きいとき、隙間c2を通ってリークする作動油の量は多い。よって、上記差圧が大きいときに隙間c2を小さくすると、効果的にリーク量を低減し、ポンプ吐出量を増大することができる。
また、本実施例1の上記リーク量低減効果は、ポンプ低回転時に顕著となる。ポンプ高回転時には全体としての吐出量が多いため、リークの影響は少ない。よって、隙間c2を小さくしても、リーク量の低減効果は少ない。一方、ポンプ低回転時には全体としての吐出量が減るため、吐出量に対するリーク量の割合が増大し、リークの影響が大きくなる。よって、ポンプ低回転時に隙間c2を小さくすると、効果的にリーク量を低減し、ポンプ吐出量を増大することができる。したがって、ポンプ低回転時に必要とされる要求吐出量を満足させることができる。
本実施例1のオイルポンプ4の製造工程においては、図7に示すように、インナーギヤ40の歯先抜き勾配とアウターギヤ41の歯先抜き勾配とが互いに平行になり、かつFinが変速機構側に向かって作用するように、両ギヤ40,41を組み付ける。
図3に示すように、ポンプカバー43のエンジン側の側面には吐出ポート7aが開口している。吐出ポート7aの一部70aの溝幅w1'は、通常の溝幅w1よりも狭く形成されている(w1'<w1)。さらに、溝幅の減少部位71aは、吐出ポート7aの内周側に設けられている。このため、図4に示すように、軸方向から見てインナーギヤ40の歯と重なり、かつアウターギヤ41の歯と重ならない部分の吐出ポート7aの開口面積が減少することになる。これにより、インナーギヤ40の受圧面積が、上記溝幅の減少部位71aの面積だけ減少するため、吐出ポート7a、及びその一部70aの開口面積がポンプハウジング42とポンプカバー43とで同一であった場合に比べ、インナーギヤ40をポンプカバー43側からポンプハウジング42側に押す力も減少する。
上述したように、自動車の自動変速機に作動油圧を供給する内接ギヤポンプは、ドライブギヤとして外歯のインナーギヤ、ドリブンギヤとして内歯のアウターギヤ、及び両ギヤを収容するポンプカバーとポンプハウジングを有している。インナーギヤの内周(軸部)はポンプ駆動軸に接続される一方、インナーギヤの外周(歯部)はアウターギヤの内周(歯部)との間でポンプ室を形成している。ポンプ駆動軸によってインナーギヤが駆動されることにより、両ギヤの噛合部において両ギヤ歯間の容積が増減し、作動油が吸入・吐出される。
本実施例1の内接ギヤ式のオイルポンプ4は、以下に列挙する効果を有する。
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例1に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
1a 変速機ケース
1b コンバータカバー
2 トルクコンバータ
2e ポンプ駆動軸
3 変速機構
4 オイルポンプ
5 変速機入力軸
6 吸入ポート
7 吐出ポート
8 トルクコンバータ圧供給油路
8b 開口部
9 ロックアップ圧供給油路
10 トルクコンバータ元圧供給油路
20 ロックアップクラッチ
21 ロックアップピストン
25 ロックアップピストン室
40 インナーギヤ
41 アウターギヤ
42 ポンプハウジング
42b ギヤ収容部
43 ポンプカバー
43a リング状部位
44 ステータシャフト
50 ロックアップ制御バルブ
60 ロックアップソレノイド
70 A/Tコントロールユニット
α、β 識別マーク
Claims (4)
- ポンプハウジングとポンプカバーにインナーギヤとアウターギヤの両ギヤを収装して、前記両ギヤの歯面に夫々ギヤ軸芯線に対する勾配を設けることにより前記両ギヤの両側面に内外周異径差を形成し、前記インナーギヤの軸方向で前記インナーギヤの一側面と対向する前記ポンプカバー面に開口部を設け、前記ポンプカバーから前記開口部及び前記インナーギヤの内径内側を通過し前記ポンプハウジング外へ連通する油路を設けた内接ギヤ式のオイルポンプにおいて、
前記インナーギヤの外周が大径となる側面と、前記アウターギヤの内周が大径となる側面とが、前記ポンプカバー面に対向するように組み付けたことを特徴とする内接ギヤ式のオイルポンプ。 - 前記内接ギヤ式のオイルポンプは、自動変速機用内接ギヤ式のオイルポンプであり、前記油路は、エンジントルクを増幅するトルクコンバータ用油路であることを特徴とする請求項1に記載の内接ギヤ式のオイルポンプ。
- 前記ポンプハウジング側から挿入され前記インナーギヤの内径側に連結された中空のトルコンスリーブと、前記トルコンスリーブの内側に隙間を在して挿入されトルクコンバータのステータに連結されたステータシャフトとを備え、前記油路は、前記開口部から前記隙間を介してトルクコンバータ内に作動油を供給するように構成されたことを特徴とする請求項2に記載の内接ギヤ式のオイルポンプ。
- 軸方向で前記ポンプカバー又は前記ポンプハウジングと対向する前記インナーギヤの側面及び前記アウターギヤの側面にそれぞれ識別マークを設けたことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1つに記載の内接ギヤ式のオイルポンプ。
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