(57)【要約】【課題】本発明は、必要な油圧または油量に応じて適切にポンプ容量を切り替え可能な車両用オイルポンプの提供を目的とした。【解決手段】オイルポンプ１０は、オイルの吸入及び吐出を行う複数のオイルポンプ機構２０と、オイルポンプ機構２０から吐出されたオイルが流れる吐出系統３０と、吐出系統３０の中途に設けられたリリーフバルブ３４においてドレンされるオイルの油量又は油圧に基づいて複数のオイルポンプ機構２０の駆動状態を切り替え可能な駆動切替機構５０とを備えている。吐出系統３０を流れるオイルの油圧又は油量が所定値以上であることを条件として、駆動切替機構５０により複数のオイルポンプ機構２０の一部の駆動が解除される。【選択図】図１
2014214685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルの吸入及び吐出を行う複数のオイルポンプ機構と、
前記オイルポンプ機構から吐出されたオイルが流れる吐出系統と、
前記吐出系統の中途に設けられたリリーフバルブにおいてドレンされるオイルの油量又は油圧に基づいて前記複数のオイルポンプ機構の駆動状態を切り替え可能な駆動切替機構とを備えており、
前記吐出系統を流れるオイルの油圧又は油量が所定値以上であることを条件として、前記駆動切替機構により前記複数のオイルポンプ機構の一部の駆動が解除されることを特徴とする車両用オイルポンプ。
【請求項２】
前記駆動切替機構が、前記リリーフバルブを通過するオイルの油圧によって作動する油圧クラッチを備えており、
前記複数のオイルポンプ機構が、同軸上において前記油圧クラッチを介して配置されており、前記油圧クラッチを介して隣接するオイルポンプ機構同士を連結させることにより、一方のオイルポンプ機構から伝達された駆動力により、他方のオイルポンプ機構を作動させることが可能となるものであり、
前記吐出系統からドレンされるオイルの油圧又は油量が所定値未満であることを条件として、前記複数のオイルポンプ機構がそれぞれ連結されて作動し、
前記吐出系統からドレンされるオイルの油圧又は油量が所定値以上であることを条件として、油圧又は圧送油量が増加するほど前記複数のオイルポンプ機構のうち末端側のものから連結解除されることを特徴とする請求項１に記載の車両用オイルポンプ。
【請求項３】
前記複数のオイルポンプ機構が同一の吐出系統にオイルを吐出可能なように接続されており、
前記吐出系統に、前記リリーフバルブが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用オイルポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機（ＣＶＴ）や自動変速機（ＡＴ）などの変速機を搭載した車両に用いられる車両用オイルポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧式自動変速機においては、下記特許文献１，２に開示されているようなオイルポンプによって元油圧を確保しているのが一般的であり、オイルポンプの駆動はエンジン出力に頼っている。近年課題とされている車両の燃費向上を図るべく、油圧式自動変速機においてポンプに起因する駆動ロスを低減することが課題とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−２１５１６２号公報
【特許文献２】特開平１−１５０２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、車両に搭載されるオイルポンプには、様々な機能が求められる。具体的には、変速過渡においては変速時の各クラッチピストンを一定時間内に作動させる必要があり、流量変動に対して対応できる容量を確保しておく必要がある。ただし、このような容量確保の必要性は、常時要求されるものではなく、変速段を固定した状態で走行している場合のようにオイル流量がさほど必要とされない場合も存在する。
【０００５】
これらに対応するため、レギュレータを設けることにより油圧及びオイル流量を必要量に調整し、余剰のオイルをオイルポンプの吸入側に戻すような方策が想定される。このような構成とすることにより、オイルポンプから吐出されたオイルを可能な限り有効活用することはできるものの、オイルポンプの仕事量を必要最小限に抑制することができず、余剰を含んだ量のオイルを一旦吐出させざるを得ないという問題がある。
【０００６】
また、上記特許文献１に開示されているオイルポンプにおいては、必要以上にオイル量が多くなり油圧が上がるとリリーフバルブが開き、油圧、油量を調整することができるものの、オイルボンプは駆動されるため、燃費が悪くなるという問題がある。上記特許文献２に開示されているオイルポンプは、２つのオイルポンプを持ち、回転の遠心力により、一方のオイルポンプの駆動を解除することができる構成とされているものの、回転数による制御のため、必要な油圧または油量を反映したポンプ容量の調整ができないという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、必要な油圧または油量に応じて適切にポンプ容量を切り替え可能な車両用オイルポンプの提供を目的とした。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決すべく提供される本発明は、オイルの吸入及び吐出を行う複数のオイルポンプ機構と、前記オイルポンプ機構から吐出されたオイルが流れる吐出系統と、前記吐出系統の中途に設けられたリリーフバルブにおいてドレンされるオイルの油量又は油圧に基づいて前記複数のオイルポンプ機構の駆動状態を切り替え可能な駆動切替機構とを備えており、前記吐出系統を流れるオイルの油圧又は油量が所定値以上であることを条件として、前記駆動切替機構により前記複数のオイルポンプ機構の一部の駆動が解除されることを特徴とする車両用オイルポンプである。
【０００９】
上述した構成を採用した場合、吐出系統においてドレンされるオイルの油量や油圧が高い状況、すなわち高いポンプ容量（圧送能力）が要求される状況においては、各オイルポンプ機構を駆動させ、ポンプ容量を確保することができる。これに対し、吐出系統からドレンされるオイルの油量や油圧が低い状況、すなわち要求されるポンプ容量がさほど高くない状況においては、一部のオイルポンプ機構についての駆動が解除される。これにより、必要最小限のポンプ容量を確保しつつ、無駄な駆動ロスを抑制でき、ひいては車両の燃費向上に資することが可能となる。
【００１０】
また、本発明の車両用オイルポンプにおいては、上述した特許文献２のオイルポンプのように回転に伴う遠心力を利用したポンプの駆動制御ではなく、吐出系統においてドレンされるオイルの油量や油圧、裏返せば圧送されるオイルの油圧または油量に基づいて制御することとしている。そのため、本発明の車両用オイルポンプによれば必要とされる油圧または圧送油量を考慮した効率の良いポンプ容量制御が可能となる。
【００１１】
さらに、本発明の車両用オイルポンプにおいては、リリーフバルブを通って吐出系統を流れるオイルの油量や油圧に基づいて駆動切替機構を作動させることができる。そのため、本発明の車両用オイルポンプにおいては、高価な電磁バルブ等が不要となり、製造コストを抑制することができる。また、電磁バルブを設ける場合のように、特別な制御を行う必要がなくなる。
【００１２】
上述した本発明の車両用オイルポンプは、前記駆動切替機構が、前記リリーフバルブを通過するオイルの油圧によって作動する油圧クラッチを備えており、前記複数のオイルポンプ機構が、同軸上において前記油圧クラッチを介して配置されており、前記油圧クラッチを介して隣接するオイルポンプ機構同士を連結させることにより、一方のオイルポンプ機構から伝達された駆動力により、他方のオイルポンプ機構を作動させることが可能となるものであり、前記吐出系統からドレンされるオイルの油圧又は油量が所定値未満であることを条件として、前記複数のオイルポンプ機構がそれぞれ連結されて作動し、前記吐出系統からドレンされるオイルの油圧又は油量が所定値以上であることを条件として、油圧又は圧送油量が増加するほど前記複数のオイルポンプ機構のうち末端側のものから連結解除されるものであることが望ましい。
【００１３】
本発明の車両用オイルポンプにおいては、複数のオイルポンプ機構が同軸上に配置されている。そのため、本発明の車両用オイルポンプは、コンパクトな装置とすることができる。
【００１４】
本発明の車両用オイルポンプにおいては、各油圧クラッチの作動油圧を個別に設定することが可能である。かかる構成とすることにより、より一層効率の良い動作制御が可能となる。
【００１５】
また、本発明の車両用オイルポンプでは、吐出系統においてドレンされるオイルの油圧または油量、裏返せば圧送されるオイルの油圧または油量に応じて、オイルポンプ機構の駆動数を変化させることができる。これにより、車両の燃費向上に資することが可能となる。
【００１６】
また、上述した本発明の車両用オイルポンプは、前記複数のオイルポンプ機構が同一の吐出系統にオイルを吐出可能なように接続されており、前記吐出系統に、前記リリーフバルブが設けられていることを特徴とするものであることが好ましい。
【００１７】
本発明の車両用オイルポンプにおいては、単一の吐出系統に設けられたリリーフバルブによってリリーフバルブにおいて余剰分としてドレンされるオイルの油量を判定できる。そのため、本発明によれば、車両用オイルポンプをより一層コンパクトかつ低コストなものとすることが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、必要な油圧または油量に応じて適切にポンプ容量を切り替え可能な車両用オイルポンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係るオイルポンプの概略構成を示した概念図である。
【図２】図１のオイルポンプを構成するメインポンプ機構及びサブポンプ機構の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態に係る車両用オイルポンプ１０（以下、単に「オイルポンプ１０」とも称す）について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１に示すように、オイルポンプ１０は、例えばベルト式無段変速機や自動変速機等の変速機において用いられる自動車用のポンプである。オイルポンプ１０は、エンジン（図示せず）から伝達された動力により回転するポンプ駆動軸１２と連結されて駆動され、オイルの吸入及び吐出を行う。
【００２１】
オイルポンプ１０は、複数のオイルポンプ機構２０と、吐出系統３０と、駆動切替機構５０とを備えている。図１及び図２に示すように、本実施形態では、オイルポンプ機構２０として２つ（以下、必要に応じてそれぞれを「メインポンプ機構２０ａ」及び「サブポンプ機構２０ｂ」とも称す）備えている。メインポンプ機構２０ａ及びサブポンプ機構２０ｂは、略同一の構成とされており、同軸上に並べて配置されている。
【００２２】
オイルポンプ機構２０は、いわゆる内接型のオイルポンプ機構である。具体的には、オイルポンプ機構２０は、外歯車状のアウターギア１４と、アウターギア１４と噛合しつつ回動可能なように形成された内歯車状のインナーギア１６とを備えており、回転動力を受けてインナーギア１６が回転することによりアウターギア１４とインナーギア１６との間に形成される空間容積を増減させ、ポンプ機能を発揮することができる機構とされている。
【００２３】
さらに具体的には、メインポンプ機構２０ａ及びサブポンプ機構２０ｂは、それぞれ外歯車状のアウターギア１４ａ，１４ｂと、アウターギア１４ａ，１４ｂと噛合しつつ回動可能なように形成された内歯車状のインナーギア１６ａ，１６ｂと、を有している。
【００２４】
メインポンプ機構２０ａは、サブポンプ機構２０ｂよりも大容量のポンプ機構とされている。すなわち、オイルポンプ１０は、ポンプ容量の相違するポンプ機構を複数備えている。具体的には、メインポンプ機構２０ａをなすアウターギア１４ａ及びインナーギア１６ａは、サブポンプ機構２０ｂをなすアウターギア１４ｂ及びインナーギア１６ｂよりも大径とされている。
【００２５】
メインポンプ機構２０ａは、トルクコンバータ（図示せず）を介してエンジン（図示せず）側から伝達されてくる回転動力を用いてインナーギア１６ａを回転させることにより駆動される。これにより、メインポンプ機構２０ａの吸入ポート２２ａから吸入したオイルを吐出ポート２４ａから吐出させることができる。
【００２６】
サブポンプ機構２０ｂは、後に詳述する駆動切替機構５０をなす油圧クラッチ５２によりメインポンプ機構２０ａと連結状態及び連結解除状態に切り替え可能とされている。サブポンプ機構２０ｂは、メインポンプ機構２０ａと連結状態とすることによりメインポンプ２０ａと連動して駆動可能であり、連結解除状態とすることにより停止可能な構成とされている。サブポンプ機構２０ｂを駆動させることにより、吸入ポート２２ｂから吸入したオイルを吐出ポート２４ｂから吐出させることができる。
【００２７】
サブポンプ機構２０ｂの吐出ポート２４ｂには、逆止弁２６が設けられている。これにより、サブポンプ機構２０ｂが連結解除状態であってメインポンプ機構２０ａのみが作動している場合に、メインポンプ機構２０ａ側から吐出されたオイルが吐出ポート２４ｂから逆流しない構成とされている。
【００２８】
吐出系統３０は、メインポンプ機構２０ａ及びサブポンプ機構２０ｂから吐出されたオイルが通過する流路系統である。吐出系統３０は、吐出されたオイルを下流側に向けて供給するためのオイル供給路３２の中途に、油圧を調圧するためのリリーフバルブ３４を有する。また、吐出系統３０は、リリーフバルブ３４においてドレンされたオイルをメインポンプ機構２０ａ及びサブポンプ機構２０ｂ側に戻すオイル復路３６を有する。オイル復路３６は、メインポンプ機構２０ａ及びサブポンプ機構２０ｂの吸入ポート２２ａ，２２ｂに接続されると共に、後に詳述する駆動切替機構５０の油圧クラッチ５２にも接続されている。
【００２９】
駆動切替機構５０は、上述したメインポンプ機構２０ａ及びサブポンプ機構２０ｂを連結状態あるいは連結解除状態に切り替えることにより、オイルポンプ１０の駆動状態（ポンプ容量）を切り替えるための切替機構である。駆動切替機構５０は、油圧により作動する油圧クラッチ５２を備えている。油圧クラッチ５２は、メインポンプ機構２０ａ及びサブポンプ機構２０ｂをなすインナーギア１６ａ，１６ｂ間において作動可能とされている。
【００３０】
油圧クラッチ５２は、メインポンプ機構２０ａ側のインナーギア１６ａにおいて周方向に複数（例えば４つ）設けられている。油圧クラッチ５２は、ピストン５４と、ピストン５４を付勢するスプリング５６とを有する。油圧クラッチ５２は、ピストン５４が軸線方向に進退可能なように設置されている。
【００３１】
さらに詳細には、油圧クラッチ５２には、上述した吐出系統３０のオイル復路３６が接続されており、ピストン５４を介してスプリング５６とは反対側の室に油圧を作用させることが可能とされている。そのため、オイル復路３６を介してピストン５４に作用する油圧がスプリング５６による付勢力よりも小さい場合には、ピストン５４が突出した状態になる。これに対し、オイル復路３６を介してピストン５４に作用する油圧がスプリング５６による付勢力以上である場合には、ピストン５４が退避した状態になる。
【００３２】
油圧クラッチ５２は、インナーギア１６ｂ側に設けられた穴２８にピストン５４を係合及び脱離させることによりメインポンプ機構２０ａ及びサブポンプ機構２０ｂを連結状態及び連結解除状態に切り替えることができる。すなわち、ピストン５４をメインポンプ機構２０ａ側からサブポンプ機構２０ｂ側に向けて突出させて穴２８に挿入することにより、インナーギア１６ａ，１６ｂが一体的に回転可能な状態（連結状態）とすることができる。また、ピストン５４を穴２８から退避させることにより、インナーギア１６ａが単独で回転可能な状態（連結解除状態）とすることができる。
【００３３】
続いて、オイルポンプ１０の動作について説明する。トルクコンバータ（図示せず）を介してエンジン（図示せず）側から伝達されてくる動力によりポンプ駆動軸１２が回転すると、メインポンプ機構２０ａ側のインナーギア１６ａが回転し、メインポンプ２０ａがポンプ機能を発揮する。ここで、初期状態においては、駆動切替機構５０のピストン５４が突出して穴２８に係合しており、メインポンプ機構２０ａとサブポンプ機構２０ｂとが連結状態にある。そのため、メインポンプ機構２０ａ側のインナーギア１６ａの回転に連動してサブポンプ機構２０ｂ側のインナーギア１６ｂも回転し、サブポンプ機構２０ｂについてもポンプ機能を発揮する。
【００３４】
上述したようにしてオイルポンプ１０が作動を開始し、オイル供給路３２に吐出されたオイルは、リリーフバルブ３４において調圧されて下流側に供給される。ここで、リリーフバルブ３４においてオイル復路３６側にドレンされるオイルの油圧又は油量が所定値未満である場合、すなわちオイル復路３６を介して油圧クラッチ５２に作用する油圧がスプリング５６の付勢力を下回っている場合には、メインポンプ機構２０ａ及びサブポンプ機構２０ｂがそれぞれ連結されて作動する。
【００３５】
一方、オイル復路３６側にドレンされるオイルの油圧又は油量が所定値以上である場合、すなわちオイル復路３６を介して油圧クラッチ５２に作用する油圧がスプリング５６の付勢力以上であるいる場合には、ピストン５４がサブポンプ機構２０ｂ側のインナーギア１６ａに形成された穴２８から脱離する。これにより、メインポンプ機構２０ａ及びサブポンプ機構２０ｂの連結が解除され、末端側に位置するサブポンプ機構２０ｂの駆動が停止する。これにより、オイルポンプ１０全体としての吐出能力が抑制された状態になる。
【００３６】
上述したように、本実施形態のオイルポンプ１０は、吐出系統３０においてドレンされるオイルの油量や油圧が高い状況においては、各オイルポンプ機構２０を駆動させ、ポンプ容量を確保することができる。これに対し、吐出系統３０からドレンされるオイルの油量や油圧が低く、要求されるポンプ容量（吐出量）がさほど多くない状況においては、サブポンプ機構２０ｂについて駆動が解除される。これにより、オイルポンプ１０の駆動ロスを抑制し車両の燃費向上に貢献しつつ、必要とされるオイルの吐出量を確保することができる。
【００３７】
また、オイルポンプ１０は、吐出系統３０においてドレンされるオイルの油量や油圧に基づいてメインポンプ機構２０ａ及びサブポンプ機構２０ｂの連携動作を制御することとしている。そのため、オイルポンプ１０によれば、必要とされる油圧または圧送油量を考慮した効率の良いポンプ容量制御が可能となる。
【００３８】
さらに、オイルポンプ１０においては、リリーフバルブ３４を通って吐出系統３０を流れるオイルの油量や油圧に基づいて駆動切替機構５０を作動可能とされており、電磁バルブ等を必要としない。そのため、オイルポンプ１０は、製造コストが安価であると共に、特別な制御を行う必要がない。
【００３９】
上述したように、オイルポンプ１０においては、メインポンプ機構２０ａ及びサブポンプ機構２０ｂが同軸上に並置されている。そのため、オイルポンプ１０は、装置構成がコンパクトであり、例えば軽自動車やコンパクトカーなどの小型の車両等においても好適に搭載することができる。
【００４０】
上述したように、オイルポンプ１０は、メインポンプ機構２０ａ及びサブポンプ機構２０ｂが同一の吐出系統３０に接続されている。そのため、吐出系統３０に設けられた単一のリリーフバルブ３４により、リリーフバルブ３４において余剰分としてドレンされるオイルの油量を判定できる。従って、オイルポンプ１０は、コンパクトかつ製造コストが低コストで済む。
【００４１】
なお、本実施形態においては、オイルポンプ機構２０として、メインポンプ機構２０ａ及びサブポンプ機構２０ｂの２つのポンプ機構を設けた例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、３つ以上のポンプ機構を設けた構成としても良い。また、３つ以上のポンプ機構を設ける場合には、上述したものと同様に、各ポンプ機構の間に油圧クラッチ５２を設け、各油圧クラッチ５２の作動油圧を個別に設定可能とすることが好ましい。また、３つ以上のポンプ機構を設ける場合についても、同軸上に各ポンプ機構を並置し、油圧又は圧送油量が増加するほど末端側のポンプ機構から連結解除されるようにすることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明のオイルポンプは、無段変速機（ＣＶＴ）や自動変速機（ＡＴ）などの変速機を搭載した車両において好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１０    オイルポンプ
２０    オイルポンプ機構
２０ａ  メインポンプ機構
２０ｂ  サブポンプ機構
３０    吐出系統
３４    リリーフバルブ
５０    駆動切替機構
５２    油圧クラッチ
【図１】
2014214685.tif 000003
【図２】
2014214685.tif 000004