JPS5922078B2 - 車両用自動変速機のオイルポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車輌用自動変速機のオイルポンプに係る。

車輌用自動変速機は、一般に、流体式トルクコンバータ
と、該流体圧式トルクコンバータの補助変速機としての
歯車変速機構と、該歯車変速機構の変速噛合を達成する
クラッチ機構と、該クラッチ機構を切替制御する油圧制
御装置とを備え、前記流体式トルクコンバータや油圧制
御装置への給油、および歯車変速機構などへの潤滑油供
給は、共通のオイルポンプによって行われている。

かかる車輌用自動変速機のオイルポンプは、通常、車輌
の原動機によって駆動されるので、その吐出油量は原動
機の回転数に対応して増減し、それ故、該オイルポンプ
のポンプサイズは、原動機のアイドリンク時など、低回
転時における低い吐出油量時において自動変速機の正常
な動作に必要かつ充分な油量が得られるように設定する
必要がある。

しかし、車輌原動機の低回転時におけるニュートラルか
らリバースレンジへのシフト時等のように多くの流体を
必要とする場合には、自動変速機の機能上、一般に流体
式トルクコンバータや潤滑系への給油を行なわなくても
よいにも拘わらず、従来の自動変速機にあっては油圧制
御装置の複雑化を避けるため、その給油遮断を行なって
いない。

そのため、上述したオイルポンプは、低回転時の各種シ
フト時における流体式トルクコンバータなどへの不必要
な無、駄な吐出油量をも含んだ大きな吐出油量のものと
なり、その結果、ポンプが大型なものとなり、スペース
的にも不利となるばかりでなく、ポンプ所要動力を多く
必要として原動機の燃比を悪くする原因になるなどの不
具合があった。

本発明は従来の車輌用変速機における油圧制御装置の前
述の如き不具合に鑑み、車輌用変速機のオイルポンプに
流体式トルクコンバータなどへの給油断続機能をもたせ
ることにより、構造を複雑化することな（、低回転時に
おける流体圧トルクコンバータおよび潤滑系への給油を
遮断し、オイルポンプのコンパクト化ならびにポンプロ
スを減少せしめるようにしたオイルポンプを提供するこ
とを目的としている。

かかる目的は、本発明によれば、ポンプケースと、円筒
形状のポンプ室を有し前記ポンプケース内に形成された
空室内に前記円筒形状の中心軸線に垂直な一つの方向に
沿って往復動可能に装着されたカムリングと、前記ポン
プ室の直径より小さい直径を有し前記ポンプ室内に配置
され前記ポンプケースにより回転式に支持されることに
より前記ポンプケースに対する前記カムリングの移動に
よって前記ポンプ室に対する偏心量が変化するロータと
、前記ロータの外周面より前記ポンプ室の内周面へ向け
て出入自在に突出るよう前記ロータにその外周面に沿っ
て配置して設けられた複数個のベーンと、前記カムリン
グを前記ポンプケースに対し前記ポンプ室に対する前記
ロータの偏心量が増大する方向に付勢するばねとを有し
、前記ポンプケース及び前記カムリングには前記ポンプ
室内の前記ロータの周りに残されたポンプ作動室の吸入
部と吐出部にそれぞれ通じる吸入通路及び吐出通路が形
成されており、前記ポンプケースの前記空室内には前記
カムリングの往復動方向の前後に該カムリングによって
互いに隔てられ前記ポンプケースに対し前記カムリング
が前記ポンプ室に対する前記ロータの偏心量を増大する
方向に移動するとき体積が減小する第一の室空間とこの
とき体積が増大する第二の室空間とが形成されており、
前記第一の室空間はそれに供給される圧力の増大に応じ
て前記ポンプ室に対する前記ロータの偏心量を減小する
方向に前記カムリングを駆動する第一の制御圧力室とし
て作動し又前記第二の室空間はそれに供給される圧力の
増大に応じて前記ポンプ室に対する前記ロータの偏心量
を増大する方向に前記カムリングを駆動する第二の制御
圧力室として作動するようになっており、前記ポンプケ
ースには更に該ポンプケースに対する前記カムリングの
往復動によって前記第一の室空間に対する開閉を制御さ
れ前記ポンプ室に対する前記ロータの偏心量が所定の値
以下であるときのみ前記第一の室空間に対し開かれる給
油ポートが形成されている車輌用自動変速機のオイルポ
ンプによって達成されている。

かかるオイルポンプは、その前記ロータが車輌の原動機
の出力軸によってその回転速度に比例した回転速度にて
回転駆動され、前記第−及び第二の室空間にはそれぞれ
大きさの割合が相反的に変化する第−及び第二の制御油
圧であって前記吐出通路に現われる油圧が増大するにつ
れて前記第二の制御油圧に対する前記第一の制御油圧の
大きさの比が増大する制御油圧が供給されることによっ
て運転され、前記給油ポートより自動変速機のトルクコ
ンバータへの油圧が取出されるよう使用されてよい。

以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。

図は本発明による車輌用自動変速機のオイルポンプおよ
びそれに附随するレギュレータパルプの縦断面図である
。

図において、１はポンプケースを示し、このポンプケー
ス１には整髪の略長方形状をなす空室２が設げられてお
り、該空室２内には実質的に円筒形状のポンプ室３を備
えたカムリング４が上下方向に摺動自在に配設され、こ
れにより空室２の上方端側にはカムリング４の上面によ
って郭定される上部室５が、また空室２の下方端側には
カムリング４の下面によって郭定される下部室６がそれ
ぞれ区分形成されている。

前記ポンプ室３には、これより小径の実質的に円形断面
をなすロータ７が配設されており、このロータ７は、こ
れの中心部を貫通するロータ軸８により前記ポンプケー
ス１に回転自在に支持され、前記カムリング４が空室２
内を上下摺動することによりポンプ室３に対する偏心量
が増減されるようになっている。

また前記ポンプケース１の下部室６内には、所定のばね
力を備えた圧縮コイルスプリング９が前記カムリング４
を上昇方向に付勢すなわち、カムリング４とロータ７と
の偏心量を増大させる方向に作用すべく所定の初期荷重
のもとに配設されている。

前記ロータ７の外周面には、これよりポンプ室３の内周
面に向って放射状に延びるベーン１０が出入自在に多数
隔置され、これによりポンプ室３を複数個に区分してい
る。

なお、前記ロータ軸８は図示しない流体式トルクコンバ
ータのポンプインペラ軸とともに車輌用原動機によって
駆動されるようになっている。

また、前記カムリング４の一側部にはポンプケース１に
形成されている吸入通路１１と連通し、かつポンプ室３
の一側周面に開口する吸入口１２が形成されているとと
もに、カムリング４の他側部にはポンプケース１に形成
されている吐出通路１３と連通し、かつポンプ室３の他
側周面に開口する吐出口１４が形成されている。

前記吐出口１４から吐出される作動油は、前記吐出通路
１３に接続されている油路１９によって油圧制御回路へ
供給されるようになっている。

また、前記ポンプケース１の一側部の上方側には空室２
に開口する給油ポート１５が形成されており、該給油ポ
ート１５は、前記カムリング４が最上昇位置にあるとき
該カムリング４の肩部４によって前記上部室５との連通
が遮断され、カムリング４が所定量降下すると上部室５
と連通され、後述する如く上部室５内に供給されている
作動油を該ポート１５に接続されている油路１６によっ
て流体式トルクコンバータならびに潤滑系へ供給するよ
うになっている。

１７は前記ポンプのロータ軸８の回転数の変動に関係な
く、油圧制御回路の回路圧を一定に維持すべ（前記ポン
プの吐出量を調節するためのレギュレータバルブでアリ
、該レギュレータパル７”１７に設けられている油流入
ポート１８には前記ポンプの吐出口１４から吐出される
作動油が前記油路１９およびこれより分岐された油路１
９ａを経て供給されるようになっている。

該レギュレータバルブ１７は主スプール弁体２０とブー
スト用弁体２１とを備え、このうち、主スプール弁体２
０は、これとブースト用弁体２１との間に介挿した圧縮
コイルスプリング２２により図において上方に押圧され
ているとともに、一方、ブースト用弁体２１は下方に押
圧されている。

また、前記主スプール弁体２０は、レギュレータバルブ
１７の上端部に設けたパイロットポート２３に油路１９
ｂを経て導入される前記油路１９の作動油の油圧によっ
て前記スプリング２２に抗して押し下げられるようにな
っており、該主スプール弁体２０の上下移動によって前
記油流入ポート１８とレギュレータバルブ１７に設げら
れている二つの流出ポート２４゜２５とがそれぞれ連通
遮断されるようになっているとともに、これに伴ない前
記流出ポート２５とドレンポート２６とが連通遮断され
るようになっている。

前記流出ポート２４から流出される作動油は油路２１を
経て前記上部室５に供給されるようになっている。

また、もう一つの流出ポート２５から流出される作動油
は油路２９を経て前記下部室６に供給されるようになっ
ている。

また、前記レギュレータバルブ１７の下端部には、ブー
スト用油圧流入ポート３０ａおよび３０ｂが形成されて
おり、この両ポート３０ａ、３０ｂに流入されるブース
ト用作動油は前記ブースト用弁体２１を圧縮コイルスプ
リング２２に抗して押上げるべ（作用し、これによって
前記主スプール弁体２０を上昇させるようになっている
。

上記の如き構成を有するオイルポンプは次の如（作動す
る。

原動機のアイドリンク時など、その回転数が低く、それ
に応じてオイルポンプのロータ軸８の回転数が低く、ま
た油圧制御回路に油圧が発生していない時には、オイル
ポンプは所要の吐出油量を得るべく最大の吐出容量をも
って駆動される。

すなわち、油圧制御回路に油圧が発生していないときは
、カムリング４は圧縮コイルスプリング９のばね力によ
り最上昇位置に押上げられ、ロータ７に対して最も偏心
した位置にあり、この状態でロータ７が回転させられる
ので、オイルポンプはその時の回転数に対する最大の吐
出容量を呈する。

またこのとき、レギュレータバルブ１７の主スフニル弁
体２０は圧縮コイルスプリング２２によって最上昇位置
にまで上昇されている。

しかして、最大容量状態で駆動されているオイルポンプ
の吐出口１４から吐出される作動油は、吐出通路１３お
よび油路１９を経て油圧制御回路およびレギュレータバ
ルブ１７のパイロットポート２３に流入され、これの油
圧によって主スプール弁体２０をスプリング２２に抗し
て下降させることになる。

一方、最初、流入ポート１８と流出ポート２５とが連通
されるため、油路１９の作動油は流入ポート１８、流出
ポート２５および油路２９を経てポンプケース１の下部
室６内に導入され、その油圧によってカムリング４を圧
縮コイルスプリング９のばね力に加えて上昇方向に付勢
することになる。

そして引続きパイロットポート２３に流入されている作
動油の油圧によって主スプール弁体２０がさらに下降さ
れると、つぎにもう一つの流出ポート２４が開き、流入
ポート１８に供給されているオイルポンプからの作動油
は流出ポート２４から油路２γを経てポンプケース１の
上部室５内に導入され、この作動油の油圧はカムリング
４を下降させる方向に作用する。

このとき、すなわち、原動機が低回転のときは、上述し
た如（カムリング４が最上昇位置にあるため、その肩部
４によって上部室５と給油ポー口５との連通が遮断され
ており、したがって上部室５に導入された作動油が流体
式トルクコンバータや潤滑系に供給されることはない。

そして、油圧制御回路の回路圧が所定値になると、主ス
プール弁体２０はパイロットポート２３に流入されてい
る作動油の圧力と圧縮コイルスプリング２２のばね力と
の平衡によって、流出ポー）２４．２５の両者を開いた
中立位置に位置し、上部室５と下部室６への作動油の導
入状態を維持するので、カムリング４は圧縮コイルスプ
リング９のばね力により最上昇位置において静止状態を
維持する。

しかし、この状態において、原動機の回転数が上昇し、
ロータ軸８の回転数が上昇してくると、オイルポンプは
過剰吐出を行なうことになるため、油圧制御回路の回路
圧が設定値以上になろうとする。

その回路圧の上昇に伴ないパイロットポート２３に導入
されている作動油の油圧が上昇するため、主スプール弁
体２０は前記中立位置からさらに下降されることになる
。

すると、流入ポート１８と流出ポート２５との連通が絞
られると同時に、流出ポート２５とドレンポート２６と
の連通が拡大され、下部室６がドレン解放されるため、
カムリング４は引続き上部室５内に導入されている作動
油の圧力によって下降され、ロータ７との偏心量を減少
させ、すなわちポンプ吐出油量を減少させ、回路圧の上
昇を成る小さい値に抑える。

回路圧が成る僅かに上昇した値に安定したとき、主スプ
ール弁体２０は以前の中立位置より極く僅かに下降した
位置にて新たに安定した位置を保ち、前記同様カムリン
グ４は前記降下した位置において静止することになる。

したがって、カムリング４は、油圧制御回路の回路圧を
ほぼ一定値に保つべ（原動機の回転数に応じて上下移動
するので、原動機の回転数が所定の回転数にまで上昇し
、それに応じてカムリング４が所定量下降すると、上部
室５と給油ポート１５とが連通し、上部室５内に導入さ
れている作動油が給油ポート１５から油路１６を経て流
体式トルクコンバータや潤滑系などに供給される。

また、油圧制御回路の回路圧を設定値より上昇させたい
場合は、ブースト用油圧流入ポー）３０ａ。

３０ｂにブースト用作動油を流入させてその油圧により
ブースト用弁体２１を押上げ、主スプール弁体２０に作
用する圧縮コイルスプリング２２の押圧力を増大させれ
ばよく、これによってスプール弁体２０はカムリング４
の偏心量が増大してより高い吐出圧が得られるところで
新しい中立位置を維持する。

なお、上記実施例においては、ポンプ始動時において、
カムリング４がロータ７に対して最大の偏心量を呈する
ように圧縮コイルスプリング９が設けられているととも
に、レギュレータパルプ１７によって修正されたポンプ
吐出油圧を前記偏心量を増大させる方向にカムリングに
作用させたが、本発明はこれに限定されるものではなく
、圧縮コイルスプリング９のみ、あるいは修正されたポ
ンプ吐出油圧のみをカムリング９に作用させ、これと前
記偏心量を減少させる方向にカムリングを付勢するポン
プ吐出油圧との平衡によってポンプ室３とロータ７との
相対的な偏心量を定めるように構成しても本発明の目的
を達成することができ、本発明の範囲内にて種々の実施
例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

以上の如く、本発明によれば、カムリングがロータに対
する偏心量を増減すべく移動してポンプ容量が変化され
る形態のベーンポンプからなるオイルポンプにおいて、
そのカムリングの偏心のための移動によって流体式トル
クコンバータなどの給油ポートが開閉されるようになっ
ているので、特別のパルプ装置を用いることなく、構造
を複雑化することなく、低回転時の各種シフトにおける
流体式トルクコンバータや潤滑系などへの不必要な給油
を遮断することができ、そのため、ポンプサイズを小さ
くすることができ、スペース的に有利となるとともに、
ポンプ所要馬力を低減できるなどの利点がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による単調用自動変速機のオイルポンプおよ
びそれに付随するレギュレータバルブの縦断面図である
。 １〜ポンプケース、２〜空室、３〜ポンプ室、４〜カム
リング、５〜上部室、６〜下部室、Ｔ〜ロータ、８〜ロ
ータ軸、９〜圧縮コイルスプリング、１０〜ベーン、１
１〜吸入通路、１２〜吸入口、１３〜吐出通路、１４〜
吐出口、１５〜給油ポート、１６〜油路、１７〜レギユ
レータバルブ、１８〜流入ポート、１９〜油路、２０〜
主スプ一ル弁体、２１〜ブ一スト用弁体、２２〜圧縮コ
イルスプリング、２３〜パイロツトポート、２４〜流出
ポート、２５〜流出ポート、２６〜ドレンポート、２１
〜油路、２９〜油路、３０ａおよび３０ｂ〜ブースト用
油圧流入ポート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポンプケース１と、円筒形状のポンプ室３を有し前
   記ポンプケース内に形成された空室２内に前記円筒形状
   の中心軸線に垂直な一つの方向に沿って往復動可能に装
   着されたカムリング４と、前記ポンプ室の直径より小さ
   い直径を有し前記ポンプ室内に配置され前記ポンプケー
   スにより回転式に支持されることにより前記ポンプケー
   スに対する前記カムリングの移動によって前記ポンプ室
   に対する偏心量が変化するロータ１と、前記ロータの外
   周面より前記ポンプ室の内周面へ向けて出入自在に突出
   るよう前記ロータにその外周面に沿って配置して設けら
   れた複数個のべ一７１０と、前記カムリングを前記ポン
   プケースに対し前記ポンプ室に対する前記ロータの偏心
   量が増大する方向に付勢するばね９とを有し、前記ポン
   プケース及び前記カムリングには前記ポンプ室内の前記
   ロータの周りに残されたポンプ作動室の吸入部と吐出部
   にそれぞれ通じる吸入通路’１Ｌ１２及び吐出通路１３
   ．１４が形成されており、前記ポンプケースの前記空室
   内には前記カムリングの往復動方向の前後に該カムリン
   グによって互いに隔−Ｃられ前記ポンプケースに対し前
   記カムリングが前記ポンプ室に対する前記口・−夕の偏
   心量を増大する方向に移動するとき体積が減小する第一
   の室空間５とこのとき体積が増大する第二の室空間６と
   が形成されており、前記第一の室空間はそれに供給され
   る圧力の増大に応じて前記ポンプ室に対する前記ロータ
   の偏心量を減小する方向に前記カムリングを駆動する第
   一の制御圧力室として作動し又前記第二の室空間はそれ
   に供給される圧力の増大に応じて前記ポンプ室に対する
   前記ロータの偏心量を増大する方向に前記カムリングを
   駆動する第二の制御圧力室として作動するようになって
   おり、前記ポンプケースには更に該ポンプケースに対ス
   る前記カムリングの往復動によって前記第一の室空間に
   対する開閉を制御され前記ポンプ室に対する前記ロータ
   の偏心量が所定の値以下であるときのみ前記第一の室空
   間に対し開かれる給油ポート１５が形成されている車輌
   用自動変速機のオイルポンプ。