JP6691402B2

JP6691402B2 - Oil pump

Info

Publication number: JP6691402B2
Application number: JP2016051072A
Authority: JP
Inventors: 勝之双木
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2016-03-15
Filing date: 2016-03-15
Publication date: 2020-04-28
Anticipated expiration: 2036-03-15
Also published as: JP2017166372A

Description

本発明は、エンジンにより駆動されるオイルポンプに関する。 The present invention relates to an oil pump driven by an engine.

従来、車両に搭載されるオイルポンプは、エンジンにより駆動され、変速機等にオイルを供給している。しかしながら、オイルポンプの最低吐出量（流量）は、変速機等で必要とされる必要流量以上でなければならない。そのため、オイルポンプは、低負荷時等に、必要流量以上の流量でオイルを吐出することになり、損失が大きくなってしまうといった問題があった。 Conventionally, an oil pump mounted on a vehicle is driven by an engine to supply oil to a transmission and the like. However, the minimum discharge amount (flow rate) of the oil pump must be greater than or equal to the required flow rate required for the transmission or the like. Therefore, there is a problem that the oil pump discharges oil at a flow rate higher than a required flow rate when the load is low and the loss becomes large.

そこで、特許文献１では、可変容量型のオイルポンプによってオイルの流量を変化させることで、必要流量よりも流量が大幅に増加してしまうことを抑制するようになされている。 Therefore, in Patent Document 1, the flow rate of oil is changed by a variable displacement oil pump to prevent the flow rate from significantly increasing beyond the required flow rate.

特開２００３−２０１９７６号公報JP, 2003-201976, A

しかしながら、可変容量型ポンプは、ポンプ室の容積を変化させる構造であるため、オイルポンプにとって最適なポンプ室の形状となる容積の場合にはキャビテーションが発生しないが、ポンプ室が最適な形状を取れないような容積となる場合には、キャビテーションが発生するおそれがあった。 However, since the variable displacement pump has a structure in which the volume of the pump chamber is changed, cavitation does not occur in the case of the volume that is the optimum pump chamber shape for the oil pump, but the pump chamber has the optimum shape. Cavitation may occur when the volume does not exist.

そこで、本発明は、キャビテーションを抑制しつつ、エンジンの回転数に応じてオイルの流量が増加してしまうことを防止することが可能なオイルポンプを提案することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to propose an oil pump capable of preventing an increase in the oil flow rate according to the engine speed while suppressing cavitation.

上記課題を解決するために、本発明のオイルポンプは、吸入流路からオイルを汲み上げ、吐出流路に前記オイルを吐出する回転体と、前記回転体と一体的に回転する第１シャフトと、前記第１シャフトと同軸上に配置され、エンジンにより回転される第２シャフトと、前記第１シャフトと前記第２シャフトとの間に配置され、摩擦力によって前記第１シャフトと前記第２シャフトとの間でトルクを伝達する摩擦部材と、前記第２シャフトを前記第１シャフト側に、前記エンジン始動時にトルク伝達できる程度に付勢する付勢部と、前記吐出流路内の油圧によって前記第１シャフトを前記第２シャフトに押し付ける押付部と、を備える。 In order to solve the above problems, the oil pump of the present invention, pump up the oil from the suction passage, a rotating body for discharging the oil in the discharge flow path, a first shaft rotating said integrally with the rotating body, disposed on the first shaft coaxially, a second shaft that is rotated by the engine, is disposed between the first shaft and said second shaft, said second shaft and said first shaft by a frictional force A friction member for transmitting torque between the second shaft, an urging portion for urging the second shaft toward the first shaft to the extent that torque can be transmitted at the time of engine startup , and the hydraulic pressure in the discharge passage for the first member. A pressing portion that presses one shaft against the second shaft.

また、前記摩擦部材は、前記第２シャフトから前記第１シャフトに伝達される最大伝達トルク以上のトルクが前記第２シャフトから伝達された場合、前記第１シャフトおよび前記第２シャフトの間で滑って前記最大伝達トルクを前記第１シャフトに伝達するとよい。 Moreover, the friction member, when the maximum torque transfer more torque transmitted to the first shaft from said second shaft is transmitted from said second shaft, sliding between the first shaft and the second shaft it may transmit the maximum torque transfer to the first shaft Te.

本発明によれば、キャビテーションを抑制しつつ、エンジンの回転数に応じてオイルの流量が増加してしまうことを防止することができる。 According to the present invention, while suppressing cavitation, it is possible to prevent the flow rate of oil from increasing in accordance with the engine speed.

オイルポンプの構成を示す概略図である。It is a schematic diagram showing the composition of an oil pump. エンジンの回転数および流量の関係を示す図である。It is a figure which shows the rotation speed of an engine, and the relationship of a flow volume. 吐出流路の油圧が一定の場合におけるエンジンの回転数およびトルクの関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between the engine speed and torque when the hydraulic pressure in the discharge passage is constant. エンジンの回転数が一定と仮定した場合におけるトルクの変化を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a change in torque when it is assumed that the engine speed is constant.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the invention unless otherwise specified. In this specification and the drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals to omit redundant description, and elements not directly related to the present invention are omitted. To do.

図１は、オイルポンプ１の構成を示す概略図である。ただし、以下では、本実施形態に関係する構成や処理について詳細に説明し、本実施形態と無関係の構成や処理については説明を省略する。なお、図１中、オイルの流れを白抜き矢印で示す。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the oil pump 1. However, in the following, configurations and processes related to this embodiment will be described in detail, and descriptions of configurations and processes unrelated to this embodiment will be omitted. In FIG. 1, the flow of oil is indicated by a white arrow.

図１に示すように、オイルポンプ１は、所謂内接歯車ポンプであって、ボディ１０、カバー１２、回転体１４、第１シャフト１６、第２シャフト１８、軸受２０、摩擦部材２２、付勢部２４、押付部２６を含んで構成される。 As shown in FIG. 1, the oil pump 1 is a so-called internal gear pump, and includes a body 10, a cover 12, a rotating body 14, a first shaft 16, a second shaft 18, a bearing 20, a friction member 22, and a biasing member. The unit 24 and the pressing unit 26 are included.

オイルポンプ１は、ボディ１０およびカバー１２の内部に、回転体１４、第１シャフト１６、軸受２０を収容した状態で、ケーシング２８に不図示の締結部材で締結される。 The oil pump 1 is fastened to the casing 28 by a fastening member (not shown) in a state where the rotating body 14, the first shaft 16, and the bearing 20 are housed inside the body 10 and the cover 12.

ボディ１０には、第１シャフト１６が挿通されるシャフト孔１０ａが形成されており、カバー１２には、第１シャフト１６が挿通されるシャフト孔１２ａが形成されている。第１シャフト１６は、シャフト孔１０ａおよびシャフト孔１２ａに軸受２０を介して回転自在に支持される。 A shaft hole 10a through which the first shaft 16 is inserted is formed in the body 10, and a shaft hole 12a through which the first shaft 16 is inserted is formed in the cover 12. The first shaft 16 is rotatably supported in the shaft hole 10a and the shaft hole 12a via a bearing 20.

また、ボディ１０には、シャフト孔１０ａと連通するようにして、カバー１２に対向する側面に、収容穴１０ｂが形成されており、回転体１４が収容穴１０ｂに収容されている。 Further, the body 10 is formed with a housing hole 10b in a side surface facing the cover 12 so as to communicate with the shaft hole 10a, and the rotating body 14 is housed in the housing hole 10b.

回転体１４は、インナーロータ１４ａおよびアウターロータ１４ｂにより構成されている。インナーロータ１４ａは、外周面に複数の外歯が設けられ、第１シャフト１６に中心で支持されて第１シャフト１６と一体的に回転する。アウターロータ１４ｂは、内周面に複数の内歯が設けられ、インナーロータ１４ａの外周側に配置されている。 The rotating body 14 includes an inner rotor 14a and an outer rotor 14b. The inner rotor 14a is provided with a plurality of outer teeth on the outer peripheral surface thereof, is supported by the first shaft 16 at the center, and rotates integrally with the first shaft 16. The outer rotor 14b is provided with a plurality of inner teeth on its inner peripheral surface and is arranged on the outer peripheral side of the inner rotor 14a.

インナーロータ１４ａの外歯は、アウターロータ１４ｂの内歯よりも歯の数が１つ少なく、インナーロータ１４ａとアウターロータ１４ｂとは、互いに偏心した状態で噛合されている。インナーロータ１４ａとアウターロータ１４ｂとにより形成される複数の空間がポンプ室３０となっており、インナーロータ１４ａが回転すると、アウターロータ１４ｂも一体となって回転するが、このとき、複数のポンプ室３０が、順次、縮小と拡大を繰り返すこととなる。 The outer teeth of the inner rotor 14a have one less tooth than the inner teeth of the outer rotor 14b, and the inner rotor 14a and the outer rotor 14b are eccentrically meshed with each other. A plurality of spaces formed by the inner rotor 14a and the outer rotor 14b is a pump chamber 30, and when the inner rotor 14a rotates, the outer rotor 14b also rotates integrally. At this time, the plurality of pump chambers 30 sequentially repeats reduction and enlargement.

ボディ１０には、収容穴１０ｂにおける回転体１４の回転に伴ってポンプ室３０の容積が拡大する範囲に対向する位置に開口するとともに、収容穴１０ｂよりも外周側に、カバー１２側に開口した吸入流路１０ｃが形成されている。 The body 10 is opened at a position facing a range in which the volume of the pump chamber 30 is enlarged with the rotation of the rotating body 14 in the accommodation hole 10b, and is also opened toward the cover 12 side on the outer peripheral side of the accommodation hole 10b. The suction channel 10c is formed.

また、ボディ１０には、収容穴１０ｂにおける回転体１４の回転に伴ってポンプ室３０の容積が縮小する範囲に対向する位置に開口するとともに、収容穴１０ｂよりも外周側に、カバー１２側に開口した吐出流路１０ｄが形成されている。 In addition, the body 10 is opened at a position facing a range in which the volume of the pump chamber 30 is reduced in accordance with the rotation of the rotating body 14 in the accommodation hole 10b, and is provided on the outer peripheral side of the accommodation hole 10b and on the cover 12 side. A discharge flow path 10d having an opening is formed.

カバー１２には、第１シャフト１６の軸方向に貫通するように形成され、一方がケーシング２８側に開口し、他方が、収容穴１０ｂにおける回転体１４の回転に伴ってポンプ室３０の容積が拡大する範囲に対向する位置と、ボディ１０の収容穴１０ｂよりも外周側とに開口した吸入流路１２ｂが形成されている。そして、吸入流路１２ｂは、ボディ１０の収容穴１０ｂよりも外周側に開口した部分が、ボディ１０の吸入流路１０ｃと連通されている。 The cover 12 is formed so as to penetrate in the axial direction of the first shaft 16, one of which is opened to the casing 28 side, and the other of which has a volume of the pump chamber 30 accompanying the rotation of the rotating body 14 in the accommodation hole 10b. A suction passage 12b is formed which is open at a position facing the expanding range and on the outer peripheral side of the accommodation hole 10b of the body 10. The portion of the suction passage 12b that is open to the outer peripheral side of the accommodation hole 10b of the body 10 is in communication with the suction passage 10c of the body 10.

また、カバー１２には、第１シャフト１６の軸方向に貫通するように形成され、一方がケーシング２８側に開口し、他方が、収容穴１０ｂにおける回転体１４の回転に伴ってポンプ室３０の容積が縮小する範囲に対向する位置と、ボディ１０の収容穴１０ｂよりも外周側とに開口した吐出流路１２ｃが形成されている。そして、吐出流路１２ｃは、ボディ１０の収容穴１０ｂよりも外周側に開口した部分が、ボディ１０の吐出流路１０ｄと連通されている。 Further, the cover 12 is formed so as to penetrate in the axial direction of the first shaft 16, one of which is open to the casing 28 side, and the other of which is the pump chamber 30 along with the rotation of the rotating body 14 in the accommodation hole 10b. A discharge passage 12c is formed so as to open at a position facing the range where the volume is reduced and on the outer peripheral side of the accommodation hole 10b of the body 10. The portion of the discharge passage 12c that is open to the outer peripheral side of the housing hole 10b of the body 10 is in communication with the discharge passage 10d of the body 10.

ケーシング２８は、オイルパン３２の鉛直方向の上側まで延在しており、オイルパン３２に貯留されたオイルにストレーナ３４の先端が浸かるように、底部にストレーナ３４が固定されている。また、ケーシング２８には、ストレーナ３４から、カバー１２の吸入流路１２ｂに連通するように吸入流路２８ａが形成されている。 The casing 28 extends to the upper side in the vertical direction of the oil pan 32, and the strainer 34 is fixed to the bottom so that the tip of the strainer 34 is immersed in the oil stored in the oil pan 32. Further, the casing 28 is formed with an intake passage 28a so as to communicate with the intake passage 12b of the cover 12 from the strainer 34.

また、ケーシング２８には、一端がカバー１２の吐出流路１２ｃに連通された吐出流路２８ｂが形成されている。 Further, the casing 28 is formed with a discharge flow path 28b having one end communicating with the discharge flow path 12c of the cover 12.

このようにして構成されるオイルポンプ１では、ケーシング２８の吸入流路２８ａ、カバー１２の吸入流路１２ｂ、および、ボディ１０の吸入流路１０ｃが連通している。また、オイルポンプ１では、ボディ１０の吐出流路１０ｄ、カバー１２の吐出流路１２ｃ、および、ケーシング２８の吐出流路２８ｂが連通している。 In the oil pump 1 configured in this way, the suction flow passage 28a of the casing 28, the suction flow passage 12b of the cover 12, and the suction flow passage 10c of the body 10 communicate with each other. Further, in the oil pump 1, the discharge flow passage 10d of the body 10, the discharge flow passage 12c of the cover 12, and the discharge flow passage 28b of the casing 28 communicate with each other.

吐出流路２８ｂの下流には、吐出流路２８ｂ（吐出流路３８）内の油圧（流量）を調整可能なバルブ４２が設けられており、ＴＣＵ（Torque Control Unit）の制御に基づいて吐出流路２８ｂ（吐出流路３８）の油圧（流量）が調整される。 A valve 42 capable of adjusting the hydraulic pressure (flow rate) in the discharge flow channel 28b (discharge flow channel 38) is provided downstream of the discharge flow channel 28b, and the discharge flow rate is controlled based on the control of a TCU (Torque Control Unit). The hydraulic pressure (flow rate) of the passage 28b (discharge passage 38) is adjusted.

なお、以下では、ケーシング２８の吸入流路２８ａ、ボディ１０の吸入流路１０ｃ、および、カバー１２の吸入流路１２ｂを纏めて単に吸入流路３６と呼ぶ。また、ボディ１０の吐出流路１０ｄ、カバー１２の吐出流路１２ｃ、および、ケーシング２８の吐出流路２８ｂを纏めて単に吐出流路３８と呼ぶ。 In the following, the suction flow passage 28a of the casing 28, the suction flow passage 10c of the body 10, and the suction flow passage 12b of the cover 12 are collectively referred to simply as the suction flow passage 36. Further, the discharge flow passage 10d of the body 10, the discharge flow passage 12c of the cover 12, and the discharge flow passage 28b of the casing 28 are collectively referred to as a discharge flow passage 38.

したがって、オイルポンプ１は、回転体１４の回転に伴って回転体１４の負圧作用で、オイルパン３２に貯留されたオイルを、ストレーナ３４および吸入流路３６を介して、ポンプ室３０に導く。そして、ポンプ室３０に導かれたオイルは、回転体１４の回転に伴う圧縮作用でポンプ室３０から吐出流路３８に吐出され、変速機の各部に供給される。 Therefore, the oil pump 1 guides the oil stored in the oil pan 32 to the pump chamber 30 via the strainer 34 and the suction passage 36 by the negative pressure action of the rotating body 14 as the rotating body 14 rotates. . Then, the oil guided to the pump chamber 30 is discharged from the pump chamber 30 to the discharge flow path 38 by the compression action due to the rotation of the rotating body 14, and is supplied to each part of the transmission.

このようにして、オイルポンプ１は、オイルパン３２に貯留されたオイルを変速機の各部へ供給することができる。 In this way, the oil pump 1 can supply the oil stored in the oil pan 32 to each part of the transmission.

また、第２シャフト１８は、第１シャフト１６と同軸上に配置され、第１シャフト１６および第２シャフト１８の間に摩擦部材２２が配置されている。第２シャフト１８は、エンジンのクランクシャフトに対してトルクコンバータおよび駆動チェーンを介して接続されており、エンジンの回転数に応じて（比例して）回転する。 The second shaft 18 is arranged coaxially with the first shaft 16, and the friction member 22 is arranged between the first shaft 16 and the second shaft 18. The second shaft 18 is connected to the crankshaft of the engine via the torque converter and the drive chain, and rotates in proportion to (proportional to) the engine speed.

摩擦部材２２は、第１シャフト１６および第２シャフト１８が相対的に近接すると、摩擦力によって第２シャフト１８から第１シャフト１６にトルク（伝達トルク）を伝達する。また、詳しくは後述する押付部２６による押付力によって第２シャフト１８から第１シャフト１６に伝達可能な最大のトルク（最大伝達トルク）が変化し、最大伝達トルク以上のトルクが第２シャフト１８から伝達されると、摩擦部材２２は、第１シャフト１６と第２シャフト１８との間で滑って、第２シャフト１８から第１シャフト１６に最大伝達トルクを伝達する。 When the first shaft 16 and the second shaft 18 are relatively close to each other, the friction member 22 transmits torque (transmission torque) from the second shaft 18 to the first shaft 16 by frictional force. Further, the maximum torque (maximum transmission torque) that can be transmitted from the second shaft 18 to the first shaft 16 changes due to the pressing force of the pressing portion 26 described in detail below, and a torque equal to or greater than the maximum transmission torque is output from the second shaft 18. When transmitted, the friction member 22 slides between the first shaft 16 and the second shaft 18, and transmits the maximum transmitted torque from the second shaft 18 to the first shaft 16.

つまり、摩擦部材２２は、第２シャフト１８から伝達されるトルクが最大伝達トルクとなるまでは第１シャフト１６と第２シャフト１８との間で滑ることなく第２シャフト１８から伝達されるトルクの全てを第１シャフト１６に伝達する。そして、摩擦部材２２は、第２シャフト１８から伝達されるトルクが最大伝達トルクより大きくなると、第１シャフト１６と第２シャフト１８との間で滑って最大伝達トルクを第１シャフト１６に伝達する。 That is, the friction member 22 does not slip between the first shaft 16 and the second shaft 18 until the torque transmitted from the second shaft 18 reaches the maximum transmission torque, and All are transmitted to the first shaft 16. When the torque transmitted from the second shaft 18 becomes greater than the maximum transmission torque, the friction member 22 slides between the first shaft 16 and the second shaft 18 and transmits the maximum transmission torque to the first shaft 16. .

また、第２シャフト１８は、付勢部２４によって第１シャフト１６側に常時付勢されている。なお、付勢部２４は、例えばバネによって構成され、詳しくは後述するように、エンジンの始動時等、オイルポンプ１から排出されるオイルの油圧が０である場合（押付力が０の場合）に、第２シャフト１８から第１シャフト１６にトルクを伝達するために設けられている。そして、付勢部２４の付勢力は、エンジンの始動時に、第２シャフト１８から第１シャフト１６にトルクを伝達できる程度に設定されている。 The second shaft 18 is constantly biased toward the first shaft 16 by the biasing portion 24. The urging portion 24 is composed of, for example, a spring, and as will be described later in detail, when the oil pressure of the oil discharged from the oil pump 1 is 0 (when the pressing force is 0), such as when the engine is started. Further, it is provided for transmitting torque from the second shaft 18 to the first shaft 16. The urging force of the urging portion 24 is set to such an extent that torque can be transmitted from the second shaft 18 to the first shaft 16 when the engine is started.

また、ケーシング２８には、第１シャフト１６と対向する位置に、カバー１２側に開口する収容穴２８ｃが形成されているとともに、吐出流路２８ｂと収容穴２８ｃとを連通させる連通孔２８ｄが形成されている。 In the casing 28, a housing hole 28c that opens toward the cover 12 is formed at a position facing the first shaft 16, and a communication hole 28d that connects the discharge flow path 28b and the housing hole 28c is formed. Has been done.

収容穴２８ｃには、押付部２６が設けられ、収容穴２８ｃの内周面と押付部２６の外周面との間にシール部４０が設けられる。押付部２６は、例えばピストンでなり、第１シャフト１６の端面に当接面２６ａが当接されるとともに、当接面２６ａとは反対側の背面２６ｂが連通孔２８ｄに臨んで配置される。 A pressing portion 26 is provided in the accommodation hole 28c, and a seal portion 40 is provided between the inner peripheral surface of the accommodation hole 28c and the outer peripheral surface of the pressing portion 26. The pressing portion 26 is formed of, for example, a piston, and the contact surface 26a is in contact with the end surface of the first shaft 16, and the rear surface 26b opposite to the contact surface 26a is arranged to face the communication hole 28d.

したがって、オイルポンプ１が駆動し吐出流路３８にオイルが吐出されると、吐出流路３８内で生じる油圧が連通孔２８ｄを介して押付部２６の背面２６ｂに作用する。これにより、押付部２６は、吐出流路３８内の油圧に比例した押付力で、第１シャフト１６を第２シャフト１８に向かって押し付ける。 Therefore, when the oil pump 1 is driven and the oil is discharged to the discharge passage 38, the hydraulic pressure generated in the discharge passage 38 acts on the back surface 26b of the pressing portion 26 via the communication hole 28d. As a result, the pressing unit 26 presses the first shaft 16 toward the second shaft 18 with a pressing force proportional to the hydraulic pressure in the discharge flow path 38.

これにより、摩擦部材２２は、第１シャフト１６および第２シャフト１８との間で摩擦力を発生させ、その摩擦力によって、第２シャフト１８から第１シャフト１６にトルクを伝達することになる。 Accordingly, the friction member 22 generates a frictional force between the first shaft 16 and the second shaft 18, and the frictional force transmits the torque from the second shaft 18 to the first shaft 16.

なお、押付部２６の背面２６ｂの面積は、下記の（１）式〜（３）式に基づいて、エンジンが所定の回転数（例えば、２０００ｒｐｍ）以上の場合にポンプ駆動トルクが最大伝達トルクよりも大きくなるように設定される。
押付部２６の押付力＝吐出流路３８の油圧×押付部２６の背面２６ｂの面積・・・（１）
最大伝達トルク＝押付部２６の押付力×摩擦部材２２の摩擦係数×摩擦部材２２の摩擦面積・・・（２）
ポンプ駆動トルク＝油動トルク（吐出流路３８の油圧×流量／第１シャフト１６の回転数）＋フリクショントルク・・・（３） The area of the back surface 26b of the pressing portion 26 is determined based on the following equations (1) to (3) so that the pump drive torque is higher than the maximum transmission torque when the engine has a predetermined rotation speed (for example, 2000 rpm) or more. Is also set to be large.
Pressing force of pressing portion 26 = hydraulic pressure of discharge passage 38 × area of back surface 26b of pressing portion 26 (1)
Maximum transmission torque = pressing force of pressing portion 26 × friction coefficient of friction member 22 × friction area of friction member 22 (2)
Pump drive torque = oil dynamic torque (oil pressure in discharge passage 38 × flow rate / rotational speed of first shaft 16) + friction torque (3)

図２は、エンジンの回転数および流量の関係を示す図である。ここでは、オイルポンプ１によって吐出されるオイルの流量について、オイルポンプ１の動作とともに説明する。 FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the engine speed and the flow rate. Here, the flow rate of oil discharged by the oil pump 1 will be described together with the operation of the oil pump 1.

オイルポンプ１は、上記したように、エンジンの始動時には、オイルを吐出していないので、吐出流路３８の油圧は０である。そして、エンジンが始動すると、エンジンの回転に伴って第２シャフト１８が回転されるが、このとき、オイルポンプ１では、付勢部２４の付勢力によって、摩擦部材２２に摩擦力が生じ、第２シャフト１８から第１シャフト１６にトルクが伝達される。 As described above, the oil pump 1 does not discharge oil when the engine is started, so the oil pressure in the discharge passage 38 is zero. Then, when the engine is started, the second shaft 18 is rotated along with the rotation of the engine. At this time, in the oil pump 1, the urging force of the urging portion 24 causes the friction member 22 to generate a friction force. Torque is transmitted from the second shaft 18 to the first shaft 16.

そうすると、オイルポンプ１では、第１シャフト１６が回転駆動され、オイルパン３２に貯留されたオイルが吸入流路３６を介して回転体１４によって汲み上げられ、吐出流路３８に排出されて吐出流路３８の油圧が上昇する。 Then, in the oil pump 1, the first shaft 16 is rotationally driven, and the oil stored in the oil pan 32 is pumped up by the rotating body 14 through the suction flow passage 36 and discharged to the discharge flow passage 38 to be discharged. The hydraulic pressure of 38 rises.

吐出流路３８の油圧が上昇すると、連通孔２８ｄを介してその油圧が押付部２６の背面２６ｂに作用し、押付部２６が第１シャフト１６を第２シャフト１８に押し付ける押付力を発生させる。エンジンの始動後は、押付部２６によって発生した押付力により、摩擦部材２２が、第２シャフト１８から第１シャフト１６にトルクを伝達する。 When the hydraulic pressure of the discharge flow path 38 rises, the hydraulic pressure acts on the back surface 26b of the pressing portion 26 via the communication hole 28d, and the pressing portion 26 generates a pressing force for pressing the first shaft 16 against the second shaft 18. After the engine is started, the friction member 22 transmits the torque from the second shaft 18 to the first shaft 16 by the pressing force generated by the pressing portion 26.

そして、エンジンの回転数が高くなっていくに連れて第２シャフト１８および第１シャフト１６の回転数も上昇していくと、図２に示すように、回転体１４によって吐出されるオイルの流量Ｆ１も上昇していく。 Then, as the rotational speed of the engine increases, the rotational speeds of the second shaft 18 and the first shaft 16 also increase, and as shown in FIG. 2, the flow rate of the oil discharged by the rotating body 14 increases. F1 will also rise.

また、エンジンの回転数が所定の回転数Ｎ１（例えば、２０００ｒｐｍ）に達し、第２シャフト１８から第１シャフト１６に伝達されるトルクが最大伝達トルクに達すると、摩擦部材２２が滑り始める。摩擦部材２２が滑り始めると、摩擦部材２２によって伝達されるトルクが最大伝達トルクとなり、エンジンの回転数によらず第１シャフト１６の回転数が一定となる。また、押付部２６の背面２６ｂの面積が、流量が必要流量Ｆ２よりも多くなった際に摩擦部材２２が滑るように設定されているので、回転体１４によって吐出されるオイルの流量Ｆ１も必要流量Ｆ２よりも多い状態で一定となる。 Further, when the engine speed reaches a predetermined engine speed N1 (for example, 2000 rpm) and the torque transmitted from the second shaft 18 to the first shaft 16 reaches the maximum transmission torque, the friction member 22 begins to slide. When the friction member 22 starts to slide, the torque transmitted by the friction member 22 becomes the maximum transmission torque, and the rotation speed of the first shaft 16 becomes constant regardless of the rotation speed of the engine. Further, since the friction member 22 is set to slide when the area of the back surface 26b of the pressing portion 26 becomes larger than the required flow rate F2, the flow rate F1 of the oil discharged by the rotating body 14 is also required. It becomes constant when the flow rate is higher than F2.

一方、比較例として、エンジンの回転数に比例してロータと一体回転するシャフトが回転されるオイルポンプの場合には、エンジンの回転数に比例してオイルの流量Ｆ３も増加してしまうため、必要流量Ｆ２よりも多量のオイルを変速機に供給してしまうとともに、キャビテーションが発生することになる。 On the other hand, as a comparative example, in the case of an oil pump in which the shaft that rotates integrally with the rotor rotates in proportion to the engine speed, the oil flow rate F3 also increases in proportion to the engine speed. A large amount of oil than the required flow rate F2 will be supplied to the transmission, and cavitation will occur.

これに対して、オイルポンプ１は、エンジンの回転数が増加しても、必要流量Ｆ２とほぼ同量の流量Ｆ１で維持されるため、キャビテーションの発生を抑制することができるとともに、エンジンの回転数に応じてオイルの流量Ｆ１が増加してしまうことを防止することができる。 On the other hand, the oil pump 1 maintains the flow rate F1 that is substantially the same as the required flow rate F2 even if the engine speed increases, so that cavitation can be suppressed and the engine rotation speed can be reduced. It is possible to prevent the oil flow rate F1 from increasing in accordance with the number.

図３は、吐出流路３８の油圧が一定の場合におけるエンジンの回転数およびトルクの関係を示す図である。吐出流路３８の油圧がバルブ４２によって一定に保たれている場合、第２シャフト１８から第１シャフト１６に伝達可能な最大伝達トルクＴ１は、エンジンの回転数によらず、常に一定である。 FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the engine speed and the torque when the hydraulic pressure in the discharge passage 38 is constant. When the hydraulic pressure in the discharge passage 38 is kept constant by the valve 42, the maximum transmission torque T1 that can be transmitted from the second shaft 18 to the first shaft 16 is always constant regardless of the engine speed.

また、回転体１４がオイルを汲み上げるための油動トルクＴ２は、吐出流路３８の油圧が一定条件下では、エンジンの回転数によらず常に一定である。また、回転体１４とボディ１０およびカバー１２との間に発生するフリクショントルクＴ３は、第１シャフト１６の回転数に比例して増加していき、最大伝達トルクＴ１と油動トルクＴ２およびフリクショントルクＴ３の和、つまり、回転体１４を駆動させるために第１シャフト１６に作用するポンプ駆動トルクが釣り合うと、摩擦部材２２が滑り始め一定となる。 Further, the oil dynamic torque T2 for the rotary body 14 to pump up the oil is always constant under the condition that the hydraulic pressure of the discharge passage 38 is constant, regardless of the engine speed. Further, the friction torque T3 generated between the rotor 14 and the body 10 and the cover 12 increases in proportion to the rotation speed of the first shaft 16, and the maximum transmission torque T1, the hydraulic torque T2, and the friction torque T1. When the sum of T3, that is, the pump driving torque acting on the first shaft 16 for driving the rotating body 14 is balanced, the friction member 22 starts to slide and becomes constant.

その後、エンジンの回転数が上昇しても、第１シャフト１６の回転数は一定となるため、フリクショントルクＴ３も一定となる。 After that, even if the rotation speed of the engine increases, the rotation speed of the first shaft 16 becomes constant, so that the friction torque T3 also becomes constant.

一方、比較例として、エンジンの回転数に比例してロータと一体回転するシャフトが回転されるオイルポンプの場合には、エンジンの回転数に比例してフリクショントルクＴ４も増加する。 On the other hand, as a comparative example, in the case of an oil pump in which the shaft that rotates integrally with the rotor rotates in proportion to the engine speed, the friction torque T4 also increases in proportion to the engine speed.

これに対して、オイルポンプ１は、エンジンの回転数の上昇とともにフリクショントルクＴ４が上昇してしまうことを防止し、エンジンの回転数に比例してフリクショントルクＴ４が上昇する場合と比べ、フリクショントルクＴ３を低減することができる。 On the other hand, the oil pump 1 prevents the friction torque T4 from increasing as the engine speed increases, and compares with the case where the friction torque T4 increases in proportion to the engine speed. T3 can be reduced.

図４は、エンジンの回転数が一定と仮定した場合におけるトルクの変化を説明する図である。図４に示すように、エンジンの回転数Ｎ１１が一定の条件において、例えば時刻Ｓ１で吐出流路３８の油圧Ｐ１が低下した場合には、押付部２６に作用する油圧も低下するので、押付部２６による第１シャフト１６に作用する押付力も低下する。これにより、摩擦部材２２によって第２シャフト１８から第１シャフト１６に伝達される伝達トルク（最大伝達トルク）Ｔ１１も低下する。また、伝達トルクＴ１１が低下することにより、回転体１４の油動トルクＴ１２も低下することになるが、第１シャフト１６の回転数Ｎ１２は一定に保たれるとともに、フリクショントルクＴ１３も一定に保たれる。 FIG. 4 is a diagram illustrating a change in torque when it is assumed that the engine speed is constant. As shown in FIG. 4, under the condition that the engine speed N11 is constant, for example, when the hydraulic pressure P1 of the discharge flow path 38 is reduced at time S1, the hydraulic pressure acting on the pressing portion 26 is also reduced. The pressing force acting on the first shaft 16 by 26 is also reduced. As a result, the transmission torque (maximum transmission torque) T11 transmitted from the second shaft 18 to the first shaft 16 by the friction member 22 also decreases. Further, as the transmission torque T11 decreases, the oil dynamic torque T12 of the rotating body 14 also decreases, but the rotation speed N12 of the first shaft 16 is kept constant and the friction torque T13 is also kept constant. Be drunk

一方、例えば時刻Ｓ２で吐出流路３８の油圧Ｐ１が上昇した場合には、押付部２６に作用する油圧も上昇するので、押付部２６による第１シャフト１６に作用する押付力も増加する。これにより、摩擦部材２２によって第２シャフト１８から第１シャフト１６に伝達される伝達トルク（最大伝達トルク）Ｔ１１も上昇する。また、伝達トルクＴ１１が上昇することにより、回転体１４の油動トルクＴ１２も上昇することになるが、第１シャフト１６の回転数Ｎ１２は一定に保たれるとともに、フリクショントルクＴ１３も一定に保たれる。 On the other hand, for example, when the hydraulic pressure P1 of the discharge flow path 38 rises at time S2, the hydraulic pressure acting on the pressing portion 26 also rises, so that the pressing force acting on the first shaft 16 by the pressing portion 26 also increases. As a result, the transmission torque (maximum transmission torque) T11 transmitted from the second shaft 18 to the first shaft 16 by the friction member 22 also increases. Further, as the transmission torque T11 increases, the oil dynamic torque T12 of the rotating body 14 also increases, but the rotation speed N12 of the first shaft 16 is kept constant and the friction torque T13 is also kept constant. Be drunk

これにより、オイルポンプ１は、吐出流路３８の油圧Ｐ１が増加し、オイルポンプ１の油動トルクが上昇しても、第１シャフト１６の回転数を低下させることがないため、一定量の流量（吐出量）を保持することができる。 As a result, the oil pump 1 does not decrease the rotation speed of the first shaft 16 even if the oil pressure P1 of the discharge passage 38 increases and the oil dynamic torque of the oil pump 1 increases, so that the oil pump 1 has a fixed amount. The flow rate (discharge amount) can be maintained.

以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例又は修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings. However, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications within the scope of the claims. It goes without saying that the modified examples also belong to the technical scope of the present invention.

なお、上記の実施形態において、オイルの供給先として変速機を例に挙げて説明したが、これに限らず、エンジンにオイルを供給するオイルポンプに適用することができる。 In the above embodiment, the transmission has been described as an example of the oil supply destination, but the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to an oil pump that supplies oil to an engine.

また、上記の実施形態において、オイルポンプ１が内接歯車ポンプである場合について説明したが、これに限らず、外接歯車ポンプやベーンポンプ等、回転体によりオイルが汲み上げられるオイルポンプに適用することができる。 Further, although the case where the oil pump 1 is the internal gear pump has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to an oil pump in which oil is pumped up by a rotating body such as an external gear pump or a vane pump. it can.

また、上記の実施形態において、第１シャフト１６と押付部２６とが別体として設けられるようにしたが、これに限らず、第１シャフト１６と押付部２６とは一体であってもよい。つまり、第１シャフト１６が押付部２６として機能してもよい。 Further, in the above embodiment, the first shaft 16 and the pressing portion 26 are provided as separate bodies, but the present invention is not limited to this, and the first shaft 16 and the pressing portion 26 may be integrated. That is, the first shaft 16 may function as the pressing portion 26.

また、上記の実施形態において、付勢部２４が第２シャフト１８を第１シャフト１６に付勢するようしたが、これに限らず、付勢部２４が第１シャフト１６を第２シャフト１８に付勢するようにしてもよい。つまり、付勢部２４は、エンジンの始動時に、第１シャフト１６および第２シャフト１８の一方を、第１シャフト１６および第２シャフト１８の他方に付勢し、摩擦部材２２でトルクの伝達ができるようにすればよい。 Further, in the above embodiment, the urging portion 24 urges the second shaft 18 to the first shaft 16, but the present invention is not limited to this, and the urging portion 24 causes the first shaft 16 to move to the second shaft 18. You may make it urge. That is, the urging portion 24 urges one of the first shaft 16 and the second shaft 18 to the other of the first shaft 16 and the second shaft 18 at the time of starting the engine, and the friction member 22 transmits the torque. It should be possible to do it.

本発明は、エンジンにより駆動されるオイルポンプに利用できる。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention can be utilized for the oil pump driven by an engine.

１オイルポンプ
１６第１シャフト
１８第２シャフト
２２摩擦部材
２４付勢部
２６押付部 1 Oil Pump 16 First Shaft 18 Second Shaft 22 Friction Member 24 Energizing Part 26 Pressing Part

Claims

吸入流路からオイルを汲み上げ、吐出流路に前記オイルを吐出する回転体と、
前記回転体と一体的に回転する第１シャフトと、
前記第１シャフトと同軸上に配置され、エンジンにより回転される第２シャフトと、
前記第１シャフトと前記第２シャフトとの間に配置され、摩擦力によって前記第１シャフトと前記第２シャフトとの間でトルクを伝達する摩擦部材と、
前記第２シャフトを前記第１シャフト側に、前記エンジン始動時にトルク伝達できる程度に付勢する付勢部と、
前記吐出流路内の油圧によって前記第１シャフトを前記第２シャフトに押し付ける押付部と、
を備えることを特徴とするオイルポンプ。 Pumping the oil from the suction passage, a rotating body for discharging the oil in the discharge passage,
A first shaft that rotates integrally with the rotating body;
A second shaft arranged coaxially with the first shaft and rotated by the engine;
A friction member arranged between the first shaft and the second shaft , for transmitting torque between the first shaft and the second shaft by a frictional force;
An urging portion that urges the second shaft toward the first shaft so that torque can be transmitted when the engine is started;
A pressing portion that presses the first shaft against the second shaft by hydraulic pressure in the discharge flow path;
An oil pump comprising:

前記摩擦部材は、
前記第２シャフトから前記第１シャフトに伝達される最大伝達トルク以上のトルクが前記第２シャフトから伝達された場合、前記第１シャフトおよび前記第２シャフトの間で滑って前記最大伝達トルクを前記第１シャフトに伝達することを特徴とする請求項１に記載のオイルポンプ。 The friction member is
If the maximum transmission torque or torque transmitted to the first shaft from said second shaft is transmitted from said second shaft, said the maximum torque transfer slides between said first shaft and said second shaft The oil pump according to claim 1, wherein the oil pump transmits the oil to the first shaft.