(57)【要約】【課題】油圧脈動を抑制し、キャビテーションによるエロージョンの可能性を低減できる構造を提供する。【解決手段】  レギュレータバルブ（２０）をオイルポンプ（ＯＰ）に密接して配置し、オイルポンプの吐出口（ＯＵＴ）がレギュレータバルブの圧油入口（Ｐ２）に直結し、レギュレータバルブの再循環油出口（Ｐ４，Ｐ６）がオイルポンプの吸入口（ＩＮ）に直結した構造とする。詳しくは、ポンプハウジング（１０）内にレギュレータバルブのスリーブ（２１）を一体的に形成し、ポンプ吐出口（ＯＵＴ）がバルブの圧油入口（Ｐ２）と共通空間を成し、かつ、ポンプ吸入口（ＩＮ）がバルブの再循環油出口（Ｐ４，Ｐ６）と共通空間を成すように形成する。【選択図】図３
2017161049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機に対して圧力流体を供給するための流体ポンプと、
前記流体ポンプに密接して設けられたレギュレータバルブと
を備え、前記流体ポンプの吐出口が前記レギュレータバルブの圧力流体入口に直結し、前記レギュレータバルブの再循環流体出口が前記流体ポンプの吸入口に直結した構造からなることを特徴とする流体ポンプ構造。
【請求項２】
前記流体ポンプを収納するハウジングが、その一部に前記レギュレータバルブを収納するように構成されており、該ハウジング内において形成された前記流体ポンプの前記吐出口が該ハウジング内において形成された前記レギュレータバルブの前記圧力流体入口と共通空間を成しており、かつ、該ハウジング内において形成された前記流体ポンプの前記吸入口が前記レギュレータバルブの前記再循環流体出口と共通空間を成していることを特徴とする、請求項１の流体ポンプ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等の変速機に対して作動用あるいは潤滑用の圧力流体を供給するための流体ポンプ（例えばオイルポンプ）に関し、特に、該流体ポンプから排出された圧力流体の圧力を調整するためのレギュレータバルブを一体的に組み込んだ流体ポンプ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等の変速機の油圧制御装置においては、作動用の圧油及び潤滑油を供給するためのオイルポンプが設けられ、該オイルポンプから排出した圧油の圧力（ライン圧）をレギュレータバルブで調整するようにしている。レギュレータバルブにおいては、ライン圧が設定値を越えないように過剰油を再循環出口から排出する。再循環出口の油路はオイルポンプの吸入口に通じる油路に接続され、再循環出口から排出された過剰油はオイルポンプに吸入され得るようになっている。ところで、エンジン回転の変動に伴って随時変動するオイルポンプは、ポンプの回転変動に応答して吸入口側に必要な油が到達しない場合や油圧脈動あるいは吸入口側の流速変化によってポンプ室が負圧になる場合はキャビテーション（気泡生成現象）が起こり易く、エロージョン（壊食）を招く原因となる。従来のオイルポンプにおいてはそのようなキャビテーション対策が十分に考慮されていなかった（例えば下記特許文献１〜３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2012-57675号公報
【特許文献２】特開2012-72849号公報
【特許文献３】特開2014-173721号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、ポンプの流体圧脈動を抑制し、キャビテーションによるエロージョンの可能性を低減できる流体圧ポンプ構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る流体圧ポンプ構造は、変速機に対して圧力流体を供給するための流体ポンプと、前記流体ポンプに密接して設けられたレギュレータバルブとを備え、前記流体ポンプの吐出口が前記レギュレータバルブの圧力流体入口に直結し、前記レギュレータバルブの再循環流体出口が前記流体ポンプの吸入口に直結した構造からなることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、流体ポンプの吐出口がレギュレータバルブの圧力流体入口に直結し、かつ、レギュレータバルブの再循環流体出口が流体ポンプの吸入口に直結した構造であることにより、流体ポンプの流体圧脈動に対するレギュレータバルブの応答遅れが改善され、流体圧脈動を低減することができる。例えば、ポンプの吐出量が上昇したとき、速やかにレギュレータバルブは過剰流体を再循環流体出口に戻し、かつ、再循環流体出口から戻された過剰流体が流体ポンプの入口に速やかに供給されるので、ポンプの流体圧脈動が低減される。また、レギュレータバルブの再循環流体出口が流体ポンプの吸入口に直結されていることにより、再循環流体出口から戻された過剰流体が流体ポンプの吸入口に速やかに供給されるので、吸入口側での流速変化を抑制し、もってポンプ室が負圧になることを防ぐので、キャビテーションが起こり難くなり、エロージョンの可能性を低減することができる。
【０００７】
一実施例において、前記流体ポンプを収納するハウジングが、その一部に前記レギュレータバルブを収納するように構成されており、該ハウジング内において形成された前記流体ポンプの前記吐出口が該ハウジング内において形成された前記レギュレータバルブの前記圧力流体入口と共通空間を成しており、かつ、該ハウジング内において形成された前記流体ポンプの前記吸入口が前記レギュレータバルブの前記再循環流体出口と共通空間を成している。このように共通のハウジング要素を用いて流体ポンプとレギュレータバルブを収納することにより、簡素な構成で、所要のポート（出口と入口）同士を直結した構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施例に係る車両の変速機の流体圧ポンプを収納するハウジングの外観を示す図で、（ａ）は背面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は正面図。
【図２】図１（ａ）におけるＡ−Ａ線断面を示す切断端面図。
【図３】流体圧ポンプを収納するハウジングの分解斜視図。
【図４】図３に示されたオイルポンプ及びレギュレータバルブの油圧回路構成例を示す図。
【図５】レギュレータバルブの各ポートが穿たれた側のオイルポンプカバー平面を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の一実施例に係る車両の変速機の流体圧ポンプ（以下、オイルポンプという）ＯＰを収納するハウジング１０の外観を示す図で、（ａ）は背面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は正面図である。図２は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ線断面を示す切断端面図である。ハウジング１０は、大別して、オイルポンプベース１１と、オイルポンプボディ１２と、オイルポンプカバー１３からなる。図１（ａ）に示すように、オイルポンプベース１１は、複数のボルト孔１１ａを有しており、該ボルト孔１１ａを介してボルト（図示せず）によって変速機の端面カバー（図示せず）の外側に取り付けられる。ハウジング１０に収納されたオイルポンプＯＰの回転軸Ｒがオイルポンプベース１１から露出しており、所定の装着状態において、このポンプ回転軸Ｒが変速機の端面カバーの内側に設けられた従動スプロケット（図示せず）に嵌合し、変速機内に設けられた複数の回転軸（図示せず）のうち所定の回転軸の回転がチェーン等を介して該従動スプロケットに伝達されることにより、該オイルポンプＯＰの回転軸Ｒを回転する。
【００１０】
図１（ｂ）に示すように、ハウジング１０は、オイルポンプベース１１とオイルポンプカバー１３との間にオイルポンプボディ１２を挟み込んだ構成からなっており、該オイルポンプボディ１２内にギヤ型ポンプからなるオイルポンプＯＰのアウターロータ１２ａ（図３参照）とインナーロータ１２ｂ（図３参照）との組み合わせが収納されている。図１（ｃ）に示すように、オイルポンプカバー１３は正面に位置し、該オイルポンプカバー１３の側から挿入された複数のボルト１５により、オイルポンプボディ１２を挟んでオイルポンプカバー１３とオイルポンプベース１１の間が緊密に固定される。
【００１１】
図３は、オイルポンプＯＰを収納したハウジング１０の分解斜視図であり、右側面及び背面（オイルポンプベース１１）の側から斜めに見た（つまり斜め後ろから見た）図である。オイルポンプボディ１２の円筒空間内にアウターロータ１２ａが回転可能に配置され、ポンプ回転軸Ｒと一体回転するインナーロータ１２ｂがアウターロータ１２ａ内に配置される。公知のように、アウターロータ１２ａに設けられた内歯の突起数はインナーロータ１２ｂに設けられた外歯の突起数よりも１つ多く、該内歯と外歯が噛み合いながらポンプ回転軸Ｒの回転に伴って相対的に回転する。インナーロータ１２ｂの中心すなわちポンプ回転軸Ｒの位置は、アウターロータ１２ａの中心から偏心している。なお、ロータ１２ａ，１２ｂを収納するオイルポンプボディ１２の円筒空間の一側面はオイルポンプベース１１によって液密に閉鎖され、該円筒空間の他側面はセパレータプレート１４を挟んでオイルポンプカバー１３によって液密に閉鎖される。セパレータプレート１４には、オイルポンプＯＰの吸入口ＩＮ及び吐出口ＯＵＴを形成するための開口（透孔）が所定の配置でそれぞれ穿たれている。これらのオイルポンプボディ１２、ポンプ回転軸Ｒ、アウターロータ１２ａ、インナーロータ１２ｂ、セパレータプレート１４によってギヤポンプ型オイルポンプＯＰの主要部が構成される。
【００１２】
オイルポンプカバー１３には、オイルポンプＯＰの吸入口ＩＮに対応する吸入口空間１３ａと、吐出口ＯＵＴに対応する吐出口空間１３ｂが形成されており、更に、レギュレータバルブ２０のスリーブ２１が一体的に形成されている。すなわち、オイルポンプカバー１３の一部において、スリーブ２１のための円筒空間が穿たれており、かつ、該スリーブ円筒空間に通ずるようにレギュレータバルブ２０の各ポートＰ１〜Ｐ７が所定の配置で穿たれている。該スリーブ２１内にレギュレータバルブ２０のスプール弁２２が挿入され、流体圧力調整用のコイルスプリング２３によって付勢される。コイルスプリング２３の一端はスプリングシート２４を介して所定位置に配置される。スプール弁２２には３つの油室２２ａ，２２ｂ，２２ｃが形成されている。これらの油室２２ａ，２２ｂ，２２ｃとポートＰ１〜Ｐ７との物理的関係は図２においてよく見てとることができる。
【００１３】
図４は、図３に示されたオイルポンプＯＰ及びレギュレータバルブ２０の油圧回路構成例を示す略図である。図４に示すように、オイルポンプＯＰの吐出口ＯＵＴがレギュレータバルブ２０のポートＰ１，Ｐ２，Ｐ５，Ｐ７に連通し、オイルポンプＯＰの吸入口ＩＮがレギュレータバルブ２０のポートＰ４，Ｐ６に連通する。図３に示すハウジング１０（オイルポンプベース１１、オイルポンプボディ１２、セパレータプレート１４、オイルポンプカバー１３を含む）においては、オイルポンプＯＰ及びレギュレータバルブ２０の各ポートＰ１〜Ｐ７に関連して、図４に示すような油圧回路が構成されるように油路が形成される。公知のように、オイルポンプＯＰの吐出口ＯＵＴから排出される圧油（圧力流体）の圧力をレギュレータバルブ２０によって調整することにより、一定圧に調整されたライン圧が油路３０に供給される。
【００１４】
図４においては、レギュレータバルブ２０のスプール弁２２がスプリング２３によって最も右側に押された状態を示している。オイルポンプＯＰの吐出圧力が上昇すると、レギュレータバルブ２０においてポートＰ１から入る油の圧力によりスプール弁２２が図で左側に適宜移動する。これに応じて、圧油（圧力流体）入口であるポートＰ２と潤滑油出口であるポートＰ３との間が油室２２ａを介して連通し、潤滑油のための油路３１に油が供給されるようになる。更に圧力が上がると、圧油入口であるポートＰ５と再循環油（再循環流体）出口であるポートＰ４，Ｐ６との間が油室２２ｂ，２２ｃを介して連通するようになり、適宜の過剰油が油路３２を通ってオイルポンプＯＰの吸入口ＩＮに戻されるようになり、こうして調圧が行われる。
【００１５】
図１（ａ）及び図３に示すようにオイルポンプベース１１には開口１１ｂが設けられており、オイルパン（オイル溜）につながるパイプ（図示せず）がこの開口１１ｂを通してハウジング１０内に入り、オイルポンプボディ１２内の開口１２ｃ、セパレータプレート１４内の開口１４ａを通って、オイルポンプカバー１３の吸入口空間１３ａに至る。この吸入口空間１３ａに至った油は、セパレータプレート１４に設けられた開口である吸入口ＩＮを通ってオイルポンプＯＰのポンプ室（アウターロータ１２ａとインナーロータ１２ｂの噛み合い空間）内に吸引され、そして、セパレータプレート１４に設けられた開口である吐出口ＯＵＴを通ってオイルポンプカバー１３の吐出口空間１３ｂに吐出される。
【００１６】
図５は、レギュレータバルブ２０の各ポートＰ１〜Ｐ７が穿たれた側のオイルポンプカバー１３の平面を示す図であり、参考のために、吸入口空間１３ａ及び吐出口空間１３ｂの上にオイルポンプＯＰのロータ１２ａ，１２ｂを配置した状態を示している。図３及び図５に示すように、オイルポンプカバー１３において、レギュレータバルブ２０の再循環油出口であるポートＰ４及びＰ６は、前記吸入口空間１３ａに直結するように、より詳しくはオイルポンプカバー１３においてポートＰ４及びＰ６の空間と前記吸入口空間１３ａとが共通空間をなすように、形成されている。なお、組み立て状態において、ポートＰ４及びＰ６の空間と前記吸入口空間１３ａとの共通空間は、セパレータプレート１４によって吸入口ＩＮの開口のみに通じ、他に対しては液密に閉鎖された状態となる。
【００１７】
同様に、図３及び図５に示すように、オイルポンプカバー１３において、レギュレータバルブ２０の圧油（圧力流体）入口であるポートＰ２は、前記吐出口空間１３ｂに直結するように、より詳しくはオイルポンプカバー１３においてポートＰ２の空間と前記吐出口空間１３ｂとが共通空間をなすように、形成されている。なお、組み立て状態において、ポートＰ２はセパレータプレート１４に設けられた開口１４ｂに通じ、吐出口空間１３ｂはセパレータプレート１４に設けられた吐出口ＯＵＴの開口に通じ、他に対しては液密に閉鎖された状態となる。
【００１８】
図３に示すように、セパレータプレート１４には、レギュレータバルブ２０の他のポートＰ３、Ｐ５，Ｐ７に対応する開口１４ｃ，１４ｄ，１４ｅも設けられている。オイルポンプカバー１３の内部においてポートＰ２はポートＰ１に通じており、オイルポンプＯＰの吐出口ＯＵＴから出た圧油は吐出口空間１３ｂからポートＰ２に供給されると同時にポートＰ１に供給される。更に、ポートＰ２はセパレータプレート１４の開口１４ｂを介してオイルポンプボディ１２及びオイルポンプベース１１の側の油路に通じ、そこからセパレータプレート１４の開口１４ｄ，１４ｅを介してポートＰ５，Ｐ７に通じている。また、ハウジング１０内で各ポートＰ１，Ｐ２，Ｐ５，Ｐ７に通じる前記油路は、オイルポンプベース１１に形成された開口（図示せず）からライン圧供給用油路３０（図４）を形成するパイプ（図示せず）に接続される。また、潤滑油出口であるポートＰ３はセパレータプレート１４の開口１４ｃを介してオイルポンプボディ１２及びオイルポンプベース１１の側の油路に通じ、オイルポンプベース１１に形成された開口（図示せず）から潤滑油供給用油路３１（図４）を形成するパイプ（図示せず）に接続される。
【００１９】
以上のように、オイルポンプＯＰの吐出口ＯＵＴがレギュレータバルブ２０の圧油入口（ポートＰ２）に直結し、かつ、レギュレータバルブ２０の再循環油出口（ポートＰ４，Ｐ６）がオイルポンプＯＰの吸入口ＩＮに直結した構造であることにより、オイルポンプＯＰから吐出された油（流体）の圧力が即座にレギュレータバルブ２０の圧油入口（ポートＰ２及びＰ１）に反映されるので、レギュレータバルブ２０の調圧動作の応答性が良くなる。また、レギュレータバルブ２０の再循環油出口（ポートＰ４，Ｐ６）から戻された過剰油（流体）が即座にオイルポンプＯＰの吸入口ＩＮに供給されるので、オイルポンプＯＰの回転上昇時などにおいてポンプ室が負圧になる可能性がかなり低減する。従って、レギュレータバルブ２０の応答遅れを改善することができると共に、オイルポンプＯＰの油圧脈動を低減することができる。例えば、オイルポンプＯＰの吐出量が上昇したとき、速やかにレギュレータバルブ２０は過剰油を再循環油出口（ポートＰ４，Ｐ６）に戻し、かつ、再循環油出口（ポートＰ４，Ｐ６）から戻された過剰油がオイルポンプＯＰの吸入口ＩＮに速やかに供給されるので、ポンプの流体圧脈動が低減される。また、レギュレータバルブ２０の再循環油出口（ポートＰ４，Ｐ６）がオイルポンプＯＰの吸入口ＩＮに直結されていることにより、再循環油出口（ポートＰ４，Ｐ６）から戻された過剰油がオイルポンプＯＰの吸入口ＩＮに速やかに供給されるので、吸入口側での流速変化を抑制し、もってポンプ室が負圧になることを防ぐので、キャビテーションが起こり難くなり、エロージョンの可能性を低減することができる。
【００２０】
上記実施例において示されたレギュレータバルブ２０の具体的構成は単なる一例として示したものにすぎず、他の如何なる構成からなっていてもよい。また、オイルポンプＯＰはギヤ型ポンプに限らず、その他のタイプのポンプであってもよい。また、上記実施例においては、レギュレータバルブ２０のスリーブ２１がオイルポンプカバー１３と一体的に形成されているが、これに限らず、レギュレータバルブをオイルポンプ（流体ポンプ）に密接して配置し、オイルポンプの吐出口がレギュレータバルブの圧力流体入口に直結し、レギュレータバルブの再循環流体出口がオイルポンプの吸入口に直結する構成とすることにより、上述した効果を得ることができる。また、本発明が対象とする流体ポンプの媒体はオイルに限らず、その他の種類の流体であってもよい。
【符号の説明】
【００２１】
ＯＰ  オイルポンプ（流体圧ポンプ）
Ｒ  オイル回転軸
ＩＮ  吸入口
ＯＵＴ  吐出口
１０  ハウジング
１１  オイルポンプベース
１２  オイルポンプボディ
１２ａ  アウターロータ
１２ｂインナーロータ
１３  オイルポンプカバー
１３ａ  吸入口空間
１３ｂ  吐出口空間
１４  セパレータプレート
１４ａ〜１４ｅ  開口（透孔）
１５  ボルト
２０  レギュレータバルブ
２１  スリーブ
２２  スプール弁
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ  油室
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ５，Ｐ７  ポート（圧油入口）
Ｐ３  ポート（潤滑油出口）
Ｐ４，Ｐ６  ポート（過剰油出口）
【図１】
2017161049.tif 000003
【図２】
2017161049.tif 000004
【図３】
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【図４】
2017161049.tif 000006
【図５】
2017161049.tif 000007