(57)【要約】【課題】簡単な構成で、作動油の漏れ量の増加を抑制でき、ポンプ仕事を効果的に低減できる作動油供給装置を提供する。【解決手段】ロータ３１が一回転する間に第１油タンク２１に連通する第１吸入ポートＰ１から吸入した作動油を第１吐出ポートＱ１から吐出すると共に、第２油タンク２２に連通する第２吸入ポートＰ２から吸入した作動油を第２吐出ポートＱ２から吐出するベーンポンプ３０と、第１吐出ポートＱ１から吐出されて高圧調圧バルブ２３で高圧に調圧された作動油が供給される高圧系の油圧回路４０と、第２吐出ポートＱ２から吐出されて低圧調圧バルブ２４で低圧に調圧された作動油が供給される低圧系の油圧回路５０とを備え、高圧系の油圧回路４０に循環させる第１油溜り２１の作動油と、低圧系の油圧回路５０に循環させる第２油タンク２２の作動油とを、混合せずに別系統で循環させるように構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機が備える油圧回路に作動油を供給するための作動油供給装置であって、
第１、第２吸入ポート及び第１、第２吐出ポートを有し、ロータが一回転する間に前記第１吸入ポートから吸入した作動油を前記第１吐出ポートから吐出すると共に、前記第２吸入ポートから吸入した作動油を前記第２吐出ポートから吐出するベーンポンプと、
前記第１吸入ポートに連通する第１油溜りと、前記第２吸入ポートに連通する第２油溜りと、
前記第１吐出ポートから吐出された作動油を高圧に調圧する高圧調圧バルブと、該高圧調圧バルブで調圧された作動油が供給される高圧系の油圧回路と、
前記第２吐出ポートから吐出された作動油を低圧に調圧する低圧調圧バルブと、該低圧調圧バルブで調圧された作動油が供給される低圧系の油圧回路と、を備え、
前記第１吸入ポート及び前記第１吐出ポートを通って前記高圧系の油圧回路に至る前記第１油溜りの作動油と、前記第２吸入ポート及び前記第２吐出ポートを通って前記低圧系の油圧回路に至る前記第２油溜りの作動油とを、混合せずに別系統で循環させるように構成した
ことを特徴とする作動油供給装置。
【請求項２】
前記高圧系の油圧回路には、前記変速機が有するクラッチの作動用油圧回路、ブレーキの作動用油圧回路、シンクロメッシュ機構におけるシフトアクチュエータの作動用油圧回路の少なくともいずれかが含まれており、
前記低圧系の油圧回路には、前記変速機が有するトルクコンバータ、前記変速機が有する潤滑用回路もしくは冷却用回路の少なくともいずれかが含まれている
ことを特徴とする請求項１に記載の作動油供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機などに搭載された油圧回路に作動油を供給するための作動油供給装置に関し、詳細には、ロータの回転に応じて吸入ポートから吸入した作動油を吐出ポートから吐出する構成のベーンポンプを備えた作動油供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載された自動変速機では、変速制御や潤滑・冷却を行うための作動油を供給する油圧回路が設けられている。自動変速機が備える一般的な油圧回路は、変速制御のためのクラッチやブレーキを作動するための高圧系の油圧回路（高圧回路）と、トルクコンバータ（ＴＣ）、クラッチ、ブレーキあるいは軸受などに潤滑・冷却用の作動油を供給するための低圧系の油圧回路（低圧回路）との二系統に分かれていることが多い。
【０００３】
そして、上記のような油圧回路には、通常、１セットの外接／内接ギヤポンプやベーンポンプなどからなる油圧ポンプが設置されている。しかしながら、このような油圧ポンプでは、作動油の供給先として高圧回路と低圧回路の二系統があるにも関わらず、作動油の吐出路が一系統しかない。そのため、当該一系統の吐出路を高圧回路に連通せざるを得ず、低圧回路には、高圧回路に供給する作動油の一部を分岐させたものを別途の減圧機構で減圧してから供給している。そのため、油圧回路の構成の複雑化につながっていた。また、この構成では、低圧回路に供給するための作動油が必要以上の高圧で吐出されることになるため、ポンプ仕事を増大させる要因になっている。さらに、油圧ポンプから吐出された作動油を減圧するには、当該作動油の一部を排出せざるを得ない。そのため、本来必要な流量以上のポンプ吐出量が必要となり、その点においてもポンプ仕事を増大させる要因になっている。
【０００４】
そこで、特許文献１に示すように、２組の吸入／吐出ポートを有し、１回転あたり複数回の吸込／吐出工程を行うベーンポンプが実用化されている。すなわち、特許文献１に記載のベーンポンプは、第１、第２の吸入ポート及び第１、第２の吐出ポートを有し、ロータが１回転する間に第１の吸入ポートから吸入した作動油を第１の吐出ポートから吐出するとともに、第２の吸入ポートから吸入した作動油を第２の吐出ポートから吐出するように構成されている。このようなベーンポンプであれば、作動油の吐出先が２系統になるので、一方を高圧回路に連通し、他方を低圧回路に連通することで、作動油の供給先の区分けが可能である。
【０００５】
また、上記のような１回転あたり複数回の吸入／吐出工程を行うベーンポンプでは、必要吐出量が少ないときには、バルブなどの切り替えによって、２組の吸込／吐出ポートのうちの一方を吸入／吐出間の循環回路とすることで、ポンプの駆動トルクを低減する機能を備えたものも実用化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１７３５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に示すようなベーンポンプでは、第１の吸入ポートと第２の吸入ポートが同じ油タンクに接続されているため、高圧回路の作動油と低圧回路の作動油がベーンポンプの吸入過程から吐出過程までの間に一元化されてしまう。そのため、例えば、トルクコンバータにストールなどが発生した場合には、トルクコンバータ内（低圧回路内）で高温になった作動油がベーンポンプを通過する際に高圧回路の作動油と一元化される。これにより、高圧回路に高温の作動油が供給されてしまう。このような高温の作動油は、油温上昇に伴い粘性が低下しているため、高圧回路での漏れ量の増加につながる。特に、回路内の油圧が高い高圧回路では、漏れ量の増加の影響が顕著になる。また、オイルポンプの設計では、予め高油温化による漏れ量の増加を見込んでオイルポンプのサイズを決めている。そのため、オイルポンプのサイズが大型化し、通常の使用において余剰吐出量が増大するという問題がある。なお、高圧回路と低圧回路それぞれに専用のオイルポンプを設置すれば、上記の問題は解決できるが、自動変速機や車両の製造コスト、重量、部品レイアウトなどの面で不利になるという問題がある。
【０００８】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成で、作動油の漏れ量の増加を抑制でき、ポンプ仕事を効果的に低減できる作動油供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明にかかる作動油供給装置は、変速機（１）が備える油圧回路に作動油を供給するための作動油供給装置（１０）であって、第１、第２吸入ポート（Ｐ１，Ｐ２）及び第１、第２吐出ポート（Ｑ１，Ｑ２）を有し、ロータ（３１）が一回転する間に第１吸入ポート（Ｐ１）から吸入した作動油を第１吐出ポート（Ｑ１）から吐出すると共に、第２吸入ポート（Ｐ２）から吸入した作動油を第２吐出ポート（Ｑ２）から吐出するベーンポンプ（３０）と、第１吸入ポート（Ｐ１）に連通する第１油溜り（２１）と、第２吸入ポート（Ｐ２）に連通する第２油溜り（Ｐ２）と、第１吐出ポート（Ｑ１）から吐出された作動油を高圧に調圧する高圧調圧バルブ（２３）と、該高圧調圧バルブ（２３）で調圧された作動油が供給される高圧系の油圧回路（４０）と、第２吐出ポート（Ｑ２）から吐出された作動油を低圧に調圧する低圧調圧バルブ（２４）と、該低圧調圧バルブ（２４）で調圧された作動油が供給される低圧系の油圧回路（５０）と、を備え、第１吸入ポート（Ｐ１）及び第１吐出ポート（Ｑ１）を通って高圧系の油圧回路（４０）に至る第１油溜り（２１）の作動油と、第２吸入ポート（Ｐ２）及び第２吐出ポート（Ｑ２）を通って低圧系の油圧回路（５０）に至る第２油溜り（２２）の作動油とを、混合せずに別系統で循環させるように構成したことを特徴とする。
【００１０】
本発明にかかる作動油供給装置によれば、第１吸入ポート及び第１吐出ポートを通って高圧系の油圧回路に至る高圧系統で供給される第１油溜りの作動油と、第２吸入ポート及び第２吐出ポートを通って低圧系の油圧回路に至る低圧系統で供給される第２油溜りの作動油とを混合せずに別系統で循環させるように構成した。これにより、従来の吐出油路が一系統のベーンポンプでは、作動油の全量を高圧系の油圧回路へ吐出していたのに対して、本発明によれば、高圧系の油圧回路と低圧系の油圧回路に分けて作動油を吐出できるので、作動油の吐出量を少なく抑えることができる。したがって、ベーンポンプに必要なポンプ仕事を低減することができる。また、従来、ベーンポンプから吐出した作動油を減圧するために必要であった排出油量を削減できるので、その点においてもポンプ仕事を低減することができる。さらに、第１吸入ポートに接続された第１油溜りと第２吸入ポートに接続された第２油溜りとを別個に設けたことで、低圧系の油圧回路を循環する作動油と高圧系の油圧回路を循環する作動油が一元化されずに済む。したがって、低圧系の油圧回路の作動油が高温になった場合でも、高圧系の油圧回路の油温上昇を防止でき、高圧系の油圧回路における作動油の漏れ量を効果的に低減できる。したがって、ベーンポンプを小型化できるので、ポンプ仕事を低減することができる。さらに、単一のベーンポンプを備えた簡単な構成で、高圧系統と低圧系統の二系統化を実現できるので、作動油供給装置及び変速機の構成の簡素化、軽量化、低コスト化を図ることができる。
【００１１】
また、上記の作動油供給装置では、高圧系の油圧回路（４０）には、変速機（１）が有するクラッチの作動用油圧回路（４１）、ブレーキの作動用油圧回路（４２）、シンクロメッシュ機構におけるシフトアクチュエータの作動用油圧回路（４３）の少なくともいずれかが含まれており、低圧系の油圧回路（５０）には、変速機（１）が有するトルクコンバータ（５１）、変速機（１）が有する潤滑用回路（５２）もしくは冷却用回路（５３）の少なくともいずれかが含まれているとよい。すなわち、高圧系の油圧回路には、比較的高圧の作動油が必要なクラッチやブレーキの作動用油圧回路などを配置し、低圧系の油圧回路には、比較的低圧の作動油の供給で足りる潤滑及び冷却用の回路などを配置する。この構成によれば、高圧系の油圧回路に含まれるクラッチ、ブレーキ、シンクロメッシュ機構のシフトアクチュエータの作動用油圧回路に供給される高圧の作動油と、低圧系の油圧回路に含まれるトルクコンバータ、潤滑用回路もしくは冷却用回路に供給される低圧の作動油とが混合することがない。したがって、低圧系の油圧回路にて高温となった作動油が高圧系の油圧回路に導入されるおそれがないため、高圧系の油圧回路での作動油のリーク量を少なく抑えることができる。これにより、ベーンポンプのサイズを小型化できるので、通常の使用において余剰吐出量を少なく抑えることができると共に、ポンプ仕事を低減することができる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかる作動油供給装置によれば、単一のベーンポンプを備えた簡単な構成で、作動油の漏れ量の増加を抑制でき、ポンプ仕事を効果的に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態にかかる作動油供給装置の構成例を示す概略図である。
【図２】作動油供給装置を備えた自動変速機の構成例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる作動油供給装置１０の構成例を示す概略図である。同図に示す作動油供給装置１０は、互いに分離された油溜りである第１油タンク２１及び第２油タンク２２と、ベーンポンプ３０と、高圧調圧バルブ２３と、低圧調圧バルブ２４とを備えて構成されている。ベーンポンプ３０は、それぞれがロータ３１の回転軸３１ａを挟んで対向配設された第１吸入ポートＰ１及び第２吸入ポートＰ２と、第１吐出ポートＱ１及び第２吐出ポートＱ２とを有している。第１吸入ポートＰ１は、油路３３を介して第１油タンク２１に接続されており、第２吸入ポートＰ２は、油路３４を介して第２油タンク２２に接続されている。一方、第１吐出ポートＱ１は、油路３５を介して高圧調圧バルブ２３に接続されており、高圧調圧バルブ２３の下流側は、高圧系の油圧回路（高圧回路）４０に繋がっている。また、第２吐出ポートＱ２は、油路３６を介して低圧調圧バルブ２４に接続されており、低圧調圧バルブ２４の下流側は、低圧系の油圧回路（低圧回路）５０に繋がっている。高圧回路４０に供給された作動油は、高圧回路４０を出た後、油路３７を通って第１油タンク２１に戻されるようになっており、低圧回路５０に供給された作動油は、低圧回路５０を出た後、油路３８を通って第２油タンク２２に戻されるようになっている。
【００１５】
ベーンポンプ３０は、ロータ３１が１回転する間に、第１吸入ポートＰ１から吸入した作動油を第１吐出ポートＱ１から吐出し、第２吸入ポートＰ２から吸入した作動油を第２吐出ポートＱ２から吐出するように構成されている。
【００１６】
そして、この作動油供給装置１０では、第１吸入ポートＰ１及び第１吐出ポートＱ１を通って高圧調圧バルブ２３を介して高圧回路４０に至る高圧系統で供給される第１油タンク２１の作動油と、第２吸入ポートＰ２及び第２吐出ポートＱ２を通って低圧調圧バルブ２４を介して低圧回路５０に至る低圧系統で供給される第２油タンク２２の作動油とを、混合せずに別系統で循環させるように構成している。
【００１７】
図２は、作動油供給装置１０を備えた自動変速機１の構成例を示す概略図である。同図に示す自動変速機１は、複数の回転軸の周りでそれぞれ回転自在に設置されたギヤやクラッチ、ブレーキなどの回転部品を有するギヤ機構３と、該ギヤ機構３を含む自動変速機１の構成部品を収容した機械室５を画成してなるケーシング２とを備えている。また、機械室５の側部には、制御ボディ（バルブボディ）６が設置されている。制御ボディ６は、変速段設定用のクラッチやブレーキなどの作動を制御するための油圧制御バルブ６ａなどの機構を備えて構成されている。
【００１８】
機械室５と制御ボディ６との間には、セパレートプレート７が設置されている。セパレートプレート７は、ケーシング２の底面２ａに立設された平板状の部材であり、該セパレートプレート７によってケーシング２の底部に設けた第１油タンク２１と第２油タンク２２とが仕切られており、第１油タンク２１と第２油タンク２２の間での作動油の往来が遮断されている。そして、詳細な図示は省略するが、ベーンポンプ３０の第１吸入ポートＰ１に接続された油路３３（図１参照）は、第１油タンク２１内の作動油を吸入するように配置されており、ベーンポンプ３０の第２吸入ポートＰ２に接続された油路３４（図１参照）は、第２油タンク２２内の作動油を吸入するように配置されている。そして、この自動変速機１では、図１に示す作動油供給装置１０によって、ベーンポンプ３０から吐出された作動油が制御ボディ６、及びギヤ機構３に含まれるクラッチ、ブレーキ、ギヤ、軸受などの各機構へ供給されるようになっている。
【００１９】
具体的には、図１に示すように、ベーンポンプ３０の第１吐出ポートＱ１から吐出されて高圧調圧バルブ２３で調圧された高圧の作動油が供給される高圧回路４０には、自動変速機１が有するクラッチの作動用油圧回路４１及びブレーキの作動用油圧回路４２、及びシンクロメッシュ機構のシフトアクチュエータの作動用油圧回路４３などが含まれている。ここでいうシンクロメッシュ機構とは、詳細な図示は省略するが、回転軸に対して同軸上で相対回転可能に設置した変速段設定用のギヤを同期させるための機構であり、回転軸の軸方向に沿って摺動するスリーブ、及び該スリーブを駆動するためのシフトフォークなどを備えて構成されている。そして、シンクロメッシュ機構のシフトアクチュエータは、シフトフォークを軸方向に動かすための油圧シリンダなどで構成されている。
【００２０】
一方、ベーンポンプ３０の第２吐出ポートＱ２から吐出されて低圧調圧バルブ２４で調圧された低圧の作動油が供給される低圧回路５０には、自動変速機１が備えるトルクコンバータ５１、潤滑用回路５２もしくは冷却用回路５３の少なくともいずれかが含まれている。ここでいう潤滑用回路５２もしくは冷却用回路５３とは、自動変速機１内のクラッチ、ブレーキ、軸受、ギヤなど潤滑又は冷却を要する機構に対して、潤滑又は冷却を目的として供給される作動油が流通する回路を示す。
【００２１】
そして、第１油タンク２１から上記の高圧回路４０に供給された作動油は、クラッチやブレーキなどの作動に用いられた後、第１油タンク２１に回収されることで、高圧回路４０のみを循環するようになっている。一方、第２油タンク２２から上記の低圧回路５０に供給された作動油は、ギヤやベアリングなどの潤滑や冷却に用いられた後、第２油タンク２２に回収されることで、低圧回路５０のみを循環するようになっている。
【００２２】
以上説明したように、本実施形態の作動油供給装置１０では、第１吸入ポートＰ１及び第１吐出ポートＱ１を通って高圧回路４０に至る高圧系統で供給される第１油タンク２１の作動油と、第２吸入ポートＰ２及び第２吐出ポートＱ２を通って低圧回路５０に至る低圧系統で供給される第２油タンク２２の作動油とを混合せずに別系統で循環させるように構成している。したがって、従来の吐出油路が一系統のベーンポンプでは、作動油の全量を高圧系の油圧回路へ吐出していたのに対して、本発明にかかる上記構成の作動油供給装置１０が備えるベーンポンプ３０によれば、高圧回路４０と低圧回路５０とに対して別々に作動油を吐出できるので、作動油の吐出量を少なく抑えることができる。したがって、ベーンポンプ３０に必要なポンプ仕事を低減することができる。
【００２３】
また、本発明にかかる作動油供給装置１０が備えるベーンポンプ３０によれば、従来構成でベーンポンプから吐出した作動油を減圧するために必要であった排出油量を削減できるので、その点においてもポンプ仕事を低減することができる。さらに、第１吸入ポートＰ１に接続された第１油タンク２１と第２吸入ポートＰ２に接続された第２油タンク２２とを別個に設けたことで、高圧回路４０を循環する作動油と低圧回路５０を循環する作動油が一元化されずに済む。したがって、低圧回路５０の作動油が高温になった場合でも、高圧回路４０の油温上昇を防止でき、高圧回路４０における作動油の漏れ量を効果的に低減できる。これにより、ベーンポンプ３０を小型化できるので、ポンプ仕事を低減することができる。また、単一のベーンポンプ３０を備えた簡単な構成で、高圧系統と低圧系統の二系統化を実現できるので、作動油供給装置１０及び自動変速機１の構成の簡素化、軽量化、低コスト化を図ることができる。
【００２４】
また、本実施形態の作動油供給装置１０によれば、１回転あたり複数回の吸込／吐出工程を行うベーンポンプ３０を用いることにより、単一のベーンポンプ３０で、複数の回路（高圧回路４０及び低圧回路５０）に対して個別に油圧供給を行うことが可能となる。そのうえで、各々の吸込／吐出経路を別々に設定することで、互いに分離された高圧回路４０を循環する作動油と低圧回路５０を循環する作動油とを混合せずに制御することができる。また、低圧回路５０のへの作動油と高圧回路４０への作動油を別個に吐出するようにしたことで、ベーンポンプ３０の駆動仕事を低減することができる。
【００２５】
また、上記の作動油供給装置１０では、高圧回路４０には、自動変速機１が有するクラッチの作動用油圧回路４１、ブレーキの作動用油圧回路４２、シンクロメッシュ機構におけるシフトアクチュエータの作動用油圧回路４３の少なくともいずれかが含まれており、低圧回路５０には、自動変速機１が有するトルクコンバータ５１、潤滑用回路５２もしくは冷却用回路５３の少なくともいずれかが含まれている。すなわち、高圧回路４０には、高圧の作動油が必要なクラッチの作動用油圧回路４１やブレーキの作動用油圧回路４２などを配置し、低圧回路５０には、比較的低圧の作動油の供給で足りる潤滑用回路５２や冷却用回路５３を配置している。
【００２６】
この構成によれば、高圧回路４０に含まれるクラッチの作動用油圧回路４１、ブレーキの作動用油圧回路４２、シンクロメッシュ機構のシフトアクチュエータの作動用油圧回路４３に供給される高圧の作動油と、低圧回路５０に含まれるトルクコンバータ５１、潤滑用回路５２もしくは冷却用回路５３に供給される低圧の作動油とが混合されることがない。したがって、例えば、トルクコンバータ５１のストールなどで、低圧回路５０にて高温となった作動油が高圧回路４０に導入されるおそれがないため、高圧回路４０での作動油のリーク量を少なく抑えることができる。これにより、ベーンポンプ３０のサイズを小型化できるので、通常の使用において余剰吐出量を少なく抑えることができると共に、ポンプ仕事を低減することができる。
【００２７】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、図２に示す自動変速機１の構成は一例であり、本発明にかかる第１油溜りと第２油溜りは、図２に示す第１油タンク２１と第２油タンク２２以外の構成としてもよい。また、上記実施形態に示す高圧回路４０や低圧回路５０に設ける油圧供給先の具体例は一例であり、本発明にかかる高圧系の油圧回路には、上記実施形態に示す以外の機構を作動するための油圧回路を含めてもよく、低圧系の油圧回路には、上記実施形態に示す以外の潤滑又は冷却用の作動油の供給先を含めてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１  自動変速機
２  ケーシング
３  ギヤ機構
５  機械室
６  制御ボディ
７  セパレートプレート
１０  作動油供給装置
２１  第１油タンク（第１油溜り）
２２  第２油タンク（第２油溜り）
２３  高圧調圧バルブ
２４  低圧調圧バルブ
３０  ベーンポンプ
３１  ロータ
３１ａ  回転軸
３３〜３８  油路
４０  高圧回路（高圧系の油圧回路）
４１  クラッチの作動用油圧回路
４２  ブレーキの作動用油圧回路
４３  シンクロメッシュ機構におけるシフトアクチュエータの作動用油圧回路
５０  低圧回路（低圧系の油圧回路）
５１  トルクコンバータ
５２  潤滑用回路
５３  冷却用回路
Ｐ１  第１吸入ポート
Ｐ２  第２吸入ポート
Ｑ１  第１吐出ポート
Ｑ２  第２吐出ポート
【図１】
2011247147.tif 000003
【図２】
2011247147.tif 000004