(57)【要約】【課題】摺動抵抗を低減したオイルポンプを提供する。【解決手段】プライマリプーリ６の固定プーリ６ａと一体となり回転するアウタギヤ２１と、アウタギア２１の内歯車２０に噛み合う外歯車２２を有するインナギヤ２３と、を備える。【選択図】図２
2007247563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体と一体に回転し、内歯車を有するアウタギヤと、
前記内歯車に噛み合う外歯車を有するインナギヤと、を備えることを特徴とするオイルポンプ。
【請求項２】
前記インナギヤを前記アウタギヤとによって収容し、前記インナギヤを回転可能に支持する突出部を有するケースを備えることを特徴とする請求項１に記載のオイルポンプ。
【請求項３】
前記ケースは、
前記オイルポンプに油を供給する供給油路と、
前記オイルポンプから油を排出する排出油路と、を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のオイルポンプ。
【請求項４】
前記回転体の回転方向に応じて、オイルポンプへの流入する油の流れとオイルポンプから吐出する油の流れ方向を切り替える切替手段を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のオイルポンプ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載のオイルポンプと、
変速比を連続的に変化させ駆動力を伝達する無段変速機と、を備えた車両の変速機装置において、
前記回転体は、前記無段変速機のプライマリプーリまたはセカンダリプーリであることを特徴とすることを特徴とする車両の変速機装置。
【請求項６】
前記ケースは、前記無段変速機を収容するケースであることを特徴とする請求項５に記載の車両の変速機装置。
【請求項７】
車両の車輪に伝わる駆動力の回転方向を切り替える前後進切替装置を備え、
前記オイルポンプは、前記車両の駆動力を発生させるエンジンからの前記駆動力の伝達方向に対して、前記前後進切替装置よりも前記駆動源に近い位置することを特徴とする請求項５または６に記載の車両の変速機装置。
【請求項８】
請求項１から４のいずれか一つに記載のオイルポンプと、
エンジンで発生した駆動力を伝達するトルクコンバータと、を備えた車両の変速機装置において、
前記回転体は前記トルクコンバータのポンプインペラーであることを特徴とする車両の変速機装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はオイルポンプ及びオイルポンプを用いた車両の変速機装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
オイルポンプによって油を加圧する場合に、オイルポンプでは、油圧発生トルクと機械損失トルクとの存在により、オイルポンプの性能が低下することが知られている。このうち機械損失トルクは摺動部の半径と、アウタギヤとインナギヤの相対回転数と、摺動部間の隙間または摺動部と他の構成部材間の隙間と、使用する油の粘度と、でほぼ決定される。
【０００３】
特にオイルポンプのアウタギヤの摺動部は、半径と相対回転数が大きいので機械損失トルクも大きくなる。この機械損失トルクはアウタギヤにおける構成部材間の隙間を大きくすることで低減することが可能であるが、オイルポンプの内部で加圧した油のリークする量が増加するために、オイルポンプからの吐出量が少なくなる。オイルポンプからの吐出量、つまりオイルポンプよる油の加圧を高くするには、油圧を発生させるためのトルクを増加する必要があり、オイルポンプの効率が低下する。
【０００４】
このような問題を解決するために、オイルポンプの摺動部における手動抵抗を低減し、オイルポンプの効率を良くするものが、特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００５−６９００４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の発明では、アウタギヤとハウジングとが異なる部材で構成されており、アウタギヤとハウジングとの間の摺動抵抗があるためにオイルポンプの効率が悪くなるといった問題点がある。
【０００６】
本発明ではこのような問題点を解決するために発明されたもので、アウターギヤとハウジングとの間の摺動抵抗を低減し、オイルポンプの効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、オイルポンプにおいて、回転体と一体に回転し、内歯車を有するアウタギヤと、内歯車に噛み合う外歯車を有するインナギヤと、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、回転体と一体に回転し、内歯車を有するアウタギアと、内歯車と噛み合う外歯車を有するインナギヤと、によってオイルポンプを構成することで、アウタギヤを収容する例えばポンプハウジングを設ける必要がなく、ポンプハウジングとアウタギヤとの摺動抵抗を低減することができ、オイルポンプの効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の第１実施形態の構成について図１を用いて説明する。図１は無段変速機を有する車両のパワートレインに設けたオイルポンプである。
【００１０】
車両のパワートレインは、エンジン１と、トルクコンバータ２と、無段変速機３と、前後進切替装置４と、オイルポンプ５と、を備える。
【００１１】
エンジン１は、例えばガソリンなどを燃焼させ、車両を駆動させる出力を発生させる内燃機関である。
【００１２】
トルクコンバータ２は、車速が低い場合にはロックアップクラッチ２ａを解放し、車速が比較的に高い場合にはロックアップクラッチ２ａを締結し、エンジン１の出力（駆動力）の一部または全部を伝達する。
【００１３】
無段変速機３は、トルクコンバータ２と連結するプライマリプーリ６と、車両の車輪（図示せず）と連結するセカンダリプーリ７と、プライマリプーリ６とセカンダリプーリ７とのＶ溝に掛け渡すＶベルト８と、を備える。
【００１４】
プライマリプーリ６は、固定プーリ６ａと、可動プーリ６ｂと、を備え、固定プーリ６ａと可動プーリ６ｂ間の距離を調整し、Ｖベルト８の回転半径を制御する。セカンダリプーリ７も同様に固定プーリ７ａと、可動プーリ７ｂと、を備え、固定プーリ７ａと可動プーリ７ｂ間の距離を調整し、Ｖベルト８の回転半径を制御する。プライマリプーリ６とセカンダリプーリ７とにおけるＶベルト８の回転半径を制御することで、所望の変速比を実現する。なお、プライマリプーリ６の固定プーリ６ａは、後述するオイルポンプ５の一部を構成する。
【００１５】
前後進切替装置４は、遊星歯車１０と、クラッチ１１ａ、１１ｂと、を備える。車両が前進する場合には、クラッチ１１ａを締結し、クラッチ１１ｂを解放することで、セカンダリプーリ７の回転の回転方向と同じ方向に出力軸１２を回転させる。また車両が後進する場合には、クラッチ１１ａを解放し、クラッチ１１ｂを締結し、遊星歯車１０のサンギヤ１０ａ、ピニオンギヤ１０ｂ、リングギヤ１０ｃを介してセカンダリプーリ７の回転の回転方向を前進時とは逆転させて出力軸１２を回転させる。
【００１６】
セカンダリプーリ３の回転は、前後進切替装置４、歯車組１３、デファレンシャルギヤ１４を介して車輪（図示しない）に伝達される。
【００１７】
オイルポンプ５について図２、図３を用いて説明する。図２はオイルポンプ５の一部を示す断面図であり、図３はオイルポンプ５を図２のＡ−Ａ方向から見たオイルポンプ５の概略平面図である。
【００１８】
オイルポンプ５は、内歯車２０を有するアウタギヤ２１と、内歯車２０よりも歯数が少なく、内歯車２０と噛み合う外歯車２２を有するインナギヤ２３と、を備える。
【００１９】
アウタギヤ２１は、固定プーリ６ａのＶベルト８が掛け渡される面の背面側に設けられ、固体プーリ６ａと一体となって回転する。アウタギヤ２１は、固定プーリ６ａの回転軸に対して偏心して設けられ、固定プーリ６ａの回転軸の回転によって、アウタギヤ２１は固定プーリ６ａの回転軸に対して偏心して回転する。アウタギヤ２１とケース３０との間にニードルベアリング２４を備える。アウタギヤ２１を固定プーリ６ａと一体に設けることで、アウタギヤ２１を収容するハウジングを設ける必要がなく、アウタギヤ２１とハウジングとの間の摺動抵抗を低減することができる。
【００２０】
インナギヤ２３は、固定プーリ６ａのＶベルト８が掛け渡される面の背面側に設けられ、アウタギヤ２１と無段変速機３のケース３０とによって、収容される。インナギヤ２２は、アウタギヤ２１の内歯車２０の一部と外歯車２２の一部とが噛み合い回転する。インナギヤ２３はブッシュ２５を介して、ケース３０から突出したブッシュ受け部（突出部）２６によって支持され、ブッシュ受け部２６を軸にして回転する。インナギヤ２３をケース３０から突出したブッシュ受け部２６によって支持するので、インナギヤ２３のセンタリング精度を向上することができ、オイルポンプ５から安定した油の量を突出することができる。
【００２１】
ケース３０は、Ｖベルト８の焼き付けなどを防止するための油などがリークしないように無段変速機３を収容する。ケース３０の内部にはオイルポンプ５に油を吸入する吸入油路３１と、オイルポンプ５から油圧が高くなった油を吐出する吐出油路３２と、を備える。なお、図３において吸入油路３１、吐出油路３２の開口部を破線で示す。
【００２２】
オイルポンプ５の作用について説明する。
【００２３】
エンジン１によって生じた回転がプライマリプーリ６の固定プーリ６ａに伝達されると、固定プーリ６ａに設けたアウタギア２１、つまり内歯車２０が回転する。内歯車２０の一部と外歯車２２の一部とが噛み合うことで、インナギヤ２２は回転するが、外歯車２２の歯数は内歯車２０の歯数よりも少なく、アウタギヤ２１は固定プーリ６ａの回転軸に対して偏心しているので、固定プーリ６ａが回転すると、内歯車２０と外歯車２２とが噛み合った後には、内歯車２０と外歯車２２との間に隙間が生じる。この隙間に吸入油路３１から油が供給され、さらに固定プーリ６ａが回転すると、次第に内歯車２０と外歯車２２との隙間が狭くなり、内歯車２０と外歯車２２との間の油は加圧される。そして、加圧された油が吐出油路３２から排出される。
【００２４】
この実施形態ではインナギヤ２２とアウタギヤ２１とから油の一部がニードルベアリング２４からリークする恐れがあるが、ケース３０内であれば無段変速機３の焼き付けを防止するためにケース３０内部には油を回収するためのオイルパン（図示せず）などが設けられているために、オイルポンプ５からリークした油はオイルパンなどに回収される。
【００２５】
本発明の第１実施形態の効果について説明する。
【００２６】
この実施形態では、プライマリプーリ６の固定プーリ６ａにオイルポンプ５のアウタギア２１を設け、アウタギヤ２１を固定プーリ６ａと一体的に回転させることで、アウタギヤなどを収容するポンプハウジングを設ける必要がなく、ポンプハウジングとアウタギヤとの摺動面で生じる抵抗を低減することができる。これにより、オイルポンプ５の効率を良くすることができる。
【００２７】
また、ポンプハウジングを設けた場合と比較すると、アウターギヤの両側の面によって生じていた摺動抵抗を片側にすることができ、全体の摺動抵抗を小さくすることができる。また、摺動抵抗を低減することで、オイルポンプ５から同一量の油を吐出させるために必要となるアウタギヤ２１などの回転速度、つまりエンジン１の回転速度を小さくすることができる。オイルポンプ５では、アウタギヤ２１などの回転速度に応じて損失トルクが発生するが、摺動抵抗を低減することで、損失トルクも低減することができ、オイルポンプ５の効率を良くすることができる。
【００２８】
また、ポンプハウジングを無くすことができるので、オイルポンプ５における部品点数を少なくすることができる。
【００２９】
オイルポンプ５に油を供給する吸入油路３１と、オイルポンプ５から油を排出する吐出油路３２と、を比較的強度の高い無段変速機３のケース３０の内部に設けることで、吸入油路３１、または吐出油路３２からの油のリークを防止することができる。
【００３０】
オイルポンプ５をエンジン１から伝達される駆動力の伝達方向の対して前後進切替装置７より上流側、つまり前後進切替装置７よりもエンジン１側に設けることで、車両の前進、後進に関わらず、またはシフトレバーがニュートラルの場合でも、オイルポンプ５を駆動させることができる。
【００３１】
次に本発明の第２実形態について図４を用いて説明する。この実施形態は前後進切替装置４０をトルクコンバータ２と無段変速機４１との間に設ける。
【００３２】
無段変速機４１においては、第１実施形態の無段変速機３と比較して、セカンダリプーリ７の回転を前後進切替装置４を介さずに直接、出力軸１２に伝達する構成以外は、第１実施形態と同じであり、第１実施形態の構成と同様の構成については、同一の符号を付し、ここでの説明は省略する。
【００３３】
前後進切替装置４０は、遊星歯車４２と、クラッチ４３ａ、４３ｂと、を備える。車両が前進する場合には、クラッチ４３ａを締結し、クラッチ４３ｂを解放することで、トルクコンバータ２の回転をプライマリプーリ６に伝達する。また車両が後進する場合には、クラッチ４３ａを解放し、クラッチ４３ｂを締結し、遊星歯車４２のリングギヤ４２ｃ、ピニオンギヤ４２ｂ、サンギヤ４２ａを介してプライマリプーリ６の回転方向を前進時とは逆転させて出力軸１２を回転させる。
【００３４】
なお、この実施形態ではシフトレバーがニュートラルに操作された場合に、油圧を高めることができる電動オイルポンプなどを設けることが望ましい。
【００３５】
この実施形態では、車両の前進、後進が切り替えられた場合に、プライマリプーリ６の回転方向が逆転するので、オイルポンプ５の回転方向も逆転する。そのため、車両の前進、後進にかかわらずオイルポンプ５によって油を加圧して同一の油供給部（例えばコントロールバルブ）へ油を供給するために油回路（切替手段）を備える。ここで油回路について図５を用いて説明する。
【００３６】
例えばオイルを蓄えるオイルパンと連通する油路５０は、分岐し、分岐した一方の油路５１は吸入油路３１と連結し、もう一方の油路５２は吐出油路３２と連結する。また、オイルポンプ５によって加圧された油を例えばコントロールバルブに供給する油路５３は、その下流において、分岐し、分岐した一方の油路５４は吸入油路３１と連結し、もう一方の油路５５は吐出油路３２と連結する。なお、油路５１、５２、５４、５５にはワンウェイ弁５６〜５９を備える。
【００３７】
ワンウェイ弁５６、５７は、オイルパンなどから吸入油路３１、または吐出油路３２へ油を供給する方向へのみ油の流れを許可し、吸入油路３１、または吐出油路３２からオイルパンなどへの油の流れを禁止する弁である。
【００３８】
また、ワンウェイ弁５８、５９は、吸入油路３１または吐出油路３２からコントロールバルブなどへ油を供給する方向へのみ油の流れを許可し、コントロールバルブなどから油路への流れを禁止する弁である。
【００３９】
なお、油路５１と油路５４とは、ワンウェイ弁５６、５８よりもオイルポンプ５側において合流し、また油路５２と５５とは、ワンウェイ弁５７、５９よりもオイルポンプ５側において合流する。
【００４０】
車両が前進している場合には、図５の実線の矢印で示すようにオイルパンなどから油路５１を介してオイルポンプ５へ油を供給し、加圧された油をオイルポンプ５から吐出油路３２、油路５５を介してコントロールバルブなどへ供給する。また、車両が後進している場合には、図５の破線の矢印で示すようにオイルパンなどから油路５２を介してオイルポンプ５へ油を供給し、加圧された油をオイルポンプ５から吸入油路３１、油路５４を介してコントロールバルブなどへ排出する。つまり、この実施形態では、車両の前進、後進の切り替えに応じて、吸入油路３１、吐出油路３２によるオイルポンプ５への油を供給、またはオイルポンプ５からの油の排出を選択的に切り替える。
【００４１】
これにより、車両の前進、後進にかかわらず、オイルポンプ５からコントロールバルブなどへ加圧された油を供給することができる。
【００４２】
この実施形態では、オイルポンプ５のアウタギヤ２１をプライマリプーリ６の固定プーリ６ａと一体に設けたが、セカンダリプーリ７の固定プーリ７ａと一体として設けても良い。
【００４３】
本発明の第２実施形態の効果について説明する。
【００４４】
この実施形態では、例えばオイルパンなどと連結する油路５０を分岐させ、吸入油路３１と連結する油路５１と、吐出油路３２と連結する油路５２と、を備える。また例えばコントロールバルブなどと連結する油路５３を分岐させ、吸入油路３１と連結する油路５４と、吐出油路３２と連結する油路５５と、を備える。さらに、油路５１、５２にオイルパンなどからの油の流れのみを許可するワンウェイ弁５６、５７を備え、油路５４、５５にコントロールバルブなどへの油の流れのみを許可するワンウェイ弁５８、５９を備える。これにより、前後進切替装置４０によって無段変速機４１への伝達される回転の回転方向が変わった場合でも、オイルポンプ５からコントロールバルブへ油を供給することができる。
【００４５】
次に本発明の第３実施形態について図６を用いて説明する。この実施形態では、オイルポンプ６０をトルクコンバータ７０と前後進切替装置７５との間に設ける。
【００４６】
無段変速機７１は第２実施形態の無段変速機４１と比較して、固定プーリ６ａにアウタギヤ２１を設けていない点で異なり、それ以外の構成については第２実施形態と同じなので、第２実施形態の構成と同様の構成については、同一の符号を付し、ここでの説明は省略する。なお、この実施形態では第２実施形態の図５で説明した油回路は設けていない。
【００４７】
オイルポンプ６０について、図７を用いて説明する。
【００４８】
この実施形態のオイルポンプ６０は、トルクコンバータ７０のポンプインペラー７２と連結し、内歯車６１を有するアウタギヤ６２と、内歯車６１よりも歯数が少なく、内歯車６１と噛み合う外歯車６３を有するインナギヤ６４と、を備える。
【００４９】
アウタギヤ６２は、内歯車６１を備え、ポンプインペラー７２と一体となって回転する。アウタギヤ６２は、ポンプインペラー７２の回転軸に対して偏心して設けられ、ポンプインペラー７２の回転軸の回転に対して、偏心して回転する。アウタギヤ６２とケース６５との間にニードルベアリング６６を備える。
【００５０】
インナギヤ６４は、アウタギヤ６２と前後進切替装置７５を収容するケース６５とによって収容される。インナギヤ６４は、アウタギヤ６２の内歯車６１の一部と外歯車６３の一部とが噛み合い回転する。外歯車６３の歯数は、内歯車６１の歯数よりも少ない。また、ブッシュ６７を介して、ケース６５から突出したブッシュ受け部６８によって支持され、ブッシュ受け部６８を軸にして回転する。
【００５１】
なお、この実施形態では無段変速機を用いたパワートレインについて説明したが、これに限られることはなく、例えば有段変速機を用いたパワートレインについても使用することができる。
【００５２】
本発明の第３実施形態の効果について説明する。
【００５３】
この実施形態では、トルクコンバータ７０と前後進切替装置７５との間にオイルポンプ６０を設けることによって、トルクコンバータ７０の回転をポンプインペラー７２を介してオイルポンプ６０に伝達するので、車両の前進、後進時、またはセレクトレバーがニュートラルの位置にある場合にも、オイルポンプ６０によって、油を加圧することができる。
【００５４】
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施形態のパワートレインの概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態のオイルポンプの一部を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態のオイルポンプの概略平面図である。
【図４】本発明の第２実施形態のパワートレインの概略構成図である。
【図５】本発明の第２実施形態の油路の回路を示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態のパワートレインの概略構成図である。
【図７】本発明の第３実施形態のオイルポンプの一部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
２、７０  トルクコンバータ
３、４１    無段変速機
４、４０、７５    前後進切替装置
５、６０    オイルポンプ
６    プライマリプーリ
６ａ、７ａ  固定プーリ
６ｂ、７ｂ  可動プーリ
７    セカンダリプーリ
２０、６１    内歯車
２１、６２    アウタギヤ
２２、６３    外歯車
２３、６４    インナギヤ
【図１】
2007247563.tif 000003
【図２】
2007247563.tif 000004
【図３】
2007247563.tif 000005
【図４】
2007247563.tif 000006
【図５】
2007247563.tif 000007
【図６】
2007247563.tif 000008
【図７】
2007247563.tif 000009