油泵裝置的制作方法

本發明涉及例如在混合動力車輛等車輛中作為內燃機或者自動變速器的油泵使用的油泵裝置，特別是，涉及可進行利用內燃機的輸出的機械驅動和利用電氣的驅動這兩個系統的驅動的油泵裝置。

背景技術：

例如，在混合動力車輛中，由于內燃機根據車輛的行駛條件而停止，所以需要與通過內燃機的輸出而被機械驅動的油泵不同的電動油泵。這種電動油泵具備與內燃機或者變速器獨立的泵殼，經由配管與內燃機或者變速器的油系統連接。

近年來，為了取消這種個別的電動油泵，提案有一種如下構成的油泵裝置：在對設于內燃機或者變速器的一個油泵進行機械驅動的同時可以進行電動驅動。

專利文獻1中公開有一種如下構成的油泵裝置：在內燃機的曲軸箱內收容余擺線式的泵單元，經由減速齒輪機構向貫通該泵單元的泵旋轉軸的一端部傳遞內燃機的動力，并且在泵旋轉軸的另一端部連結有電動機。即，將電動機的轉子安裝于泵旋轉軸，同時以包圍該轉子的方式配置定子，直接驅動泵旋轉軸。

另外，專利文獻2中公開有一種油泵裝置，使用由與內燃機的輸出軸結合的內齒輪和組合于該內齒輪的外周的外齒輪構成的齒輪泵單元，通過電動機旋轉驅動外齒輪。其將外齒輪作為電動機的轉子利用，在圓環狀的外齒輪的外周面安裝作為電動機的一部分的永久磁鐵，并且以包圍該永久磁鐵的方式配置定子線圈。因此，在機械驅動時，旋轉驅動內齒輪，另外，在電動驅動時，相反地驅動外齒輪，由此，分別發揮抽吸功能。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2014－231770號公報

專利文獻2：日本特開2013－74732號公報

技術實現要素：

(發明要解決的技術問題)

在上述的專利文獻1和專利文獻2中，電動機與泵單元一同被收容于油底殼的內側。即，在油飛散的內燃機的曲軸箱內或者變速器外殼內收容有電動機。因此，在電動機發生故障時等，維修性差。另外，由于連接線束的電動機的端子部位于油底殼的內側，所以其密封存在問題。進而，由于在具有磁力的電動機的周圍存在油，所以混入油中的由磁性體構成的異物(例如鐵粉等)被吸附于電動機的各部，容易產生異物的嚙入導致的動作不良或者短路等。

(解決技術問題的技術方案)

本發明為油泵裝置，從位于車輛的內燃機或者變速器的殼體的下面的油底殼吸起油，所述油泵裝置具備如下部件而構成：泵單元，其被收容于所述殼體的內部，并且泵旋轉軸與所述內燃機的旋轉中心軸線平行地配置；電動機，其安裝于所述殼體的外側面；機械驅動用連接部，其將通過所述內燃機的輸出進行旋轉的機械式驅動軸與所述泵旋轉軸的一端連接；減速齒輪機構，其被收容于所述殼體的內部，將所述泵旋轉軸的另一端和所述電動機的電動機旋轉軸相互連接，并且將所述電動機的旋轉減速傳遞給所述泵旋轉軸。

在優選的一方式中，所述電動機旋轉軸和所述泵旋轉軸沿著錯開90°的方向配置，所述減速齒輪機構包含傘齒輪或者準雙曲面齒輪而構成。

另外，在優選的另一方式中，所述電動機旋轉軸和所述泵旋轉軸平行地配置，所述減速齒輪機構由平行軸齒輪構成。

即，在所述結構中，與內燃機的曲軸的旋轉中心軸線平行的泵旋轉軸利用通過內燃機的輸出而旋轉的機械式驅動軸被機械地旋轉驅動。另外，由于安裝于殼體的外側面的電動機的旋轉經由減速齒輪機構傳遞到泵旋轉軸，因此，例如在內燃機停止時，能夠進行泵單元的電動驅動。

此外，期望在連接所述機械式驅動軸和所述泵旋轉軸的所述機械驅動用連接部設置單向離合器，以在電動驅動時不從泵單元側向內燃機側進行動力傳遞。

而且，由于電動機被安裝于殼體的外側面，所以不需要端子部相對于油的密封，也沒有油中所含的鐵粉等吸附的可能性。由于電動機的電動機旋轉軸經由減速齒輪機構向泵旋轉軸的另一端進行動力傳遞，所以通過適宜構成減速齒輪機構，能夠提高電動機的設計自由度。例如，能夠在外殼的外側面中，在避免與其它零件的干涉的位置配置電動機。

在優選的一方式中，所述電動機旋轉軸貫通所述殼體的壁而向該殼體內部延伸。

(發明的效果)

根據本發明，能夠通過采用內燃機的輸出的機械驅動和采用電力的驅動這兩個系統驅動一個泵單元，并且，由于電動機位于殼體之外，所以能夠避免現有那種端子部的密封問題、以及電動機的維修性問題或者鐵粉等的吸附導致的不良。

附圖說明

圖1是表示將本發明適用于橫置型ff形式的汽車的一實施例的車輛的概略說明圖。

圖2是表示其主要部分的俯視圖。

圖3是表示該主要部分的主視圖。

圖4是僅取出油泵裝置而示出的俯視圖。

圖5是表示泵旋轉軸和電動機旋轉軸平行的實施例的主要部分的俯視圖。

圖6是表示該主要部分的主視圖。

圖7是僅取出油泵裝置而示出的俯視圖。

圖8是表示將本發明適用于縱置型fr形式的汽車的一實施例的車輛的概略說明圖。

符號說明

1…內燃機

4…變速器

11…變速器外殼

15…油泵裝置

16…泵單元

17…電動機

18…機械驅動用連接部

19…減速齒輪機構

20…機械式驅動軸

22…泵旋轉軸

24…單向離合器

35、36…傘齒輪

40…單向離合器。

具體實施方式

以下，基于附圖詳細說明本發明的一實施例。

圖1～圖4表示本發明的第一實施例。如圖1所示，該實施例為，在將內燃機1以所謂的橫向搭載于車輛2的ff(前置發動機/前輪驅動)形式的汽車的變速器的油泵裝置中應用了本發明的例子。圖1是從上方觀察車輛2的前部的結構的概略說明圖，在駕駛席前方的發動機室3內以橫向(曲軸的旋轉中心軸線與車輛行進方向正交的姿勢)搭載有內燃機1，并且在該內燃機1的一端部連接有使用了變速器4例如帶式無級變速機構的自動變速器4。驅動軸6貫通自動變速器4的一部分向左右延伸，該驅動軸6驅動前輪5。

在這種車輛2的結構中，本發明的油泵裝置15被作為自動變速器4的工作油的油泵使用。

圖2以及圖3是僅取出內燃機1以及自動變速器4進行表示的圖，圖2是與圖1同樣從上方觀察的俯視圖，圖3是從車輛2的前方觀察內燃機1等的主視圖。圖2中，以透視的形式表示處于自動變速器4的內部的油泵裝置15的構成要素。

自動變速器4具備由鋁合金的壓鑄件構成的變速器外殼11作為收容無級變速機構等的殼體，在該變速器外殼11的下面即底面安裝有回收工作油的油底殼12。變速器外殼11的一部分作為收容未圖示的液壓變矩器的液壓變矩器外殼11a形成，該液壓變矩器外殼11a的端部被安裝于內燃機1的氣缸體的端部。另外，變速器外殼11的與液壓變矩器外殼11a相反側的開口端面被形成殼體的一部分的側蓋13覆蓋。側蓋13由與變速器外殼11相同的鋁合金的壓鑄件構成，被可裝卸地安裝于變速器外殼11。

從上述油底殼12吸起工作油并向自動變速器4的閥單元(未圖示)或者無級變速機構供給壓力油的油泵裝置15具備：收容于變速器外殼11的內部的泵單元16、安裝于變速器外殼11的外側面的電動機17、以通過內燃機1的輸出進行旋轉的方式將設于變速器外殼11內的機械式驅動軸20與上述泵單元16連接的機械驅動用連接部18、將上述電動機17與上述泵單元16連接的減速齒輪機構19。

圖4是僅取出油泵裝置15進行表示的圖，是與圖1以及圖2同樣地從上方觀察油泵裝置15的俯視圖。就泵單元16而言，只要是特開2015－117695號公報等中記載的所謂的擺動型泵、或者作為汽車用油泵的一般的余擺線泵或者葉片泵等通過泵旋轉軸22旋轉而實現抽吸作用的泵，則也可以是所有形式的泵。在一實施例中，例如使用擺動型泵。在此，泵旋轉軸22以兩端部分別從泵單元16的泵殼23突出的方式貫通泵殼23。而且，在安裝于變速器外殼11內的狀態下，泵旋轉軸22與內燃機1的旋轉中心軸線(換言之，自動變速器4的主輸入軸的旋轉中心軸線)平行地配置。

詳細而言，用于通過內燃機1的輸出機械地驅動油泵裝置15的機械式驅動軸20被設置為在自動變速器4內與未圖示的主輸入軸平行，并且從該主輸入軸傳遞驅動力，并且以上述泵旋轉軸22與上述機械式驅動軸20排列在一直線上的方式設定泵單元16的位置。

上述機械驅動用連接部18將相互對置配置的泵旋轉軸22的一端和機械式驅動軸20的前端連接或者連結，在本實施例中，該機械驅動用連接部18具備單向離合器24。具體而言，將成為單向離合器24的輸入側的外筒24a固定于機械式驅動軸20前端，將成為單向離合器24的輸出側的內筒(未圖示)連結固定于泵旋轉軸22的一端部。該單向離合器24以從外筒24a向內筒僅沿特定的旋轉方向傳遞動力的方式構成。即，在機械式驅動軸20通過內燃機1的輸出進行旋轉的狀態下，通過機械式驅動軸20旋轉驅動泵旋轉軸22。相反，在泵旋轉軸22與機械式驅動軸20的旋轉速度相比以高速旋轉的狀態下，單向離合器24空轉，泵旋轉軸22不驅動機械式驅動軸20。此外，也可以將同樣的單向離合器插裝于從主輸入軸至機械式驅動軸20的動力傳遞系統的適宜的位置，使泵旋轉軸22和機械式驅動軸20單純地直接連結。

另一方面，電動機17的驅動力經由減速齒輪機構19被輸入泵旋轉軸22的另一端部。電動機17由可通過包含逆變器的驅動電路(未圖示)任意調節旋轉速度的永久磁鐵型三相交流電動機構成，其結構為電動機旋轉軸27從軸向尺寸比直徑小的扁平的圓筒狀主體部26的一端面(安裝面)突出。主體部26在一端具有安裝凸緣26a，該安裝凸緣26a通過多個螺栓29被安裝于變速器外殼11的外壁30。因此，電動機旋轉軸27貫通變速器外殼11的外壁30而向變速器外殼11的內部空間突出。此外，在主體部26的另一端面即頂面設有用于進行與驅動電路的接線的連接器28。

減速齒輪機構19在變速器外殼11的內部將上述泵旋轉軸22與上述電動機旋轉軸27相互連接，將上述電動機17的旋轉減速并向上述泵旋轉軸22傳遞。在圖示例中，將泵旋轉軸22和電動機旋轉軸27沿著錯開90°的方向配設，因此，減速齒輪機構19也包含將傳動方向變換90°的功能。該減速齒輪機構19包含：在變速器外殼11的內部為了進行位于較遠位置的泵旋轉軸22和電動機旋轉軸27之間的動力傳遞而較長地構成的中間軸31；以在電動機旋轉軸27和該中間軸31的一端部之間進行動力傳遞的方式相互嚙合的正齒輪32、33；以在中間軸31的另一端部和較短地構成的第二中間軸34之間一邊變換90°方向一邊進行動力傳遞的方式相互嚙合的傘齒輪35、36；以在第二中間軸34和泵旋轉軸22之間進行動力傳遞的方式相互嚙合的正齒輪37、38。

中間軸31經由未圖示的軸承機構在變速器外殼11的內部被旋轉自如地支承，特別是，與電動機旋轉軸27平行地配設。該電動機旋轉軸27和中間軸31之間的正齒輪32、33以1：1或者接近1：1的減速比構成，中間軸31以與電動機旋轉軸27大致相等的旋轉速度旋轉。

第二中間軸34同樣經由未圖示的軸承機構被旋轉自如地支承，位于泵單元16的附近，并且與泵旋轉軸22平行地配設。就中間軸31和第二中間軸34之間的傘齒輪35、36而言，第二中間軸34側的傘齒輪36的直徑大，具有較大的減速比。另外，就第二中間軸34和泵旋轉軸22之間的正齒輪37、38而言，泵旋轉軸22側的正齒輪38的直徑大，具有較大的減速比。使傘齒輪35、36和正齒輪37、38組合時的減速比被設定為8：1～4：1左右。即，按照電動機17以8000rpm進行旋轉時，泵單元16成為1000～2000rpm左右的旋轉速度的方式設定各齒輪的齒數比。

另外，本實施例中，與機械式驅動軸20側同樣地在泵旋轉軸22和正齒輪38之間配設有單向離合器40。具體而言，正齒輪38設于成為單向離合器40的輸入側的外筒的外周面，并且成為單向離合器40的輸出側的內筒與泵旋轉軸22連結固定。該單向離合器40以從外筒向內筒僅沿特定的旋轉方向傳遞動力的方式構成。即，在電動機17被旋轉驅動的狀態下，經由正齒輪37、38以及單向離合器40旋轉驅動泵旋轉軸22。相反，在泵旋轉軸22與外筒即正齒輪38的旋轉速度相比以高速旋轉的狀態下，單向離合器24空轉，泵旋轉軸22不驅動電動機17。此外，在容許電動機17通過內燃機1的輸出進行旋轉的情況下，也可以省略單向離合器40。

在上述實施例的結構中，在內燃機1的運轉中，與內燃機1的曲軸連動，機械式驅動軸20進行旋轉，因此，經由單向離合器24向泵旋轉軸22傳遞內燃機1產生的驅動力，機械地驅動泵單元16。此時，電動機17停止，因此，電動機17側的單向離合器40空轉。

另一方面，例如，在伴隨交叉點處的暫時停止的所謂的怠速停止等內燃機1停止的狀態下，通過驅動電動機17，泵單元16經由減速齒輪機構19進行旋轉。即，可以進行泵單元16的電動驅動。此時，機械式驅動軸20側的單向離合器24空轉，不進行向內燃機1側的動力傳遞。此外，無論機械驅動時還是電動驅動時，泵單元16的旋轉方向均相同。

這樣，上述實施例的油泵裝置15可以進行機械驅動和電動驅動這兩種驅動，但相對于泵單元16被收容于工作油所存在的變速器外殼11的內部，電動驅動所需的電動機17被安裝于變速器外殼11的外壁30的外側面。因此，電動機17萬一出現故障時等的維修性良好。另外，由于連接線束的電動機17的連接器28位于變速器外殼11的外部，所以不需要對工作油進行特別的密封。而且，由于工作油與具有磁力的電動機17的周圍不直接接觸，所以沒有工作油中的由鐵粉等磁性體構成的異物被電動機17的磁力吸附的可能性。

另外，由于電動機17和泵單元16經由包含中間軸31等的減速齒輪機構19連接，所以可以提高電動機17相對于泵單元16的位置的配設位置即設計的自由度。例如，在上述實施例中，通過經由傘齒輪35、36將驅動方向變換90°，可以在不易與前輪5產生干涉的變速器外殼11的車輛前方的面上配設電動機17，而且，能夠配置在不易受到泥濺起等的較高的位置(參照圖3)。而且，由于插裝有正齒輪37、38等，從而例如能夠以避免與濾油器等其它零件的干涉的方式配置中間軸31。因此，在變速器外殼11的有限的尺寸中，容易兼得機械的驅動結構和電動驅動機構。

進而，電動機17的旋轉經由減速齒輪機構19被減速為八分之一～四分之一左右，因此，轉矩增加至4倍～8倍左右而被傳遞給泵單元16。因此，作為電動機17，可以利用小型的電動機。

此外，代替上述的傘齒輪35、36，也可以使用準雙曲面齒輪，另外，代替正齒輪32、33、37、38，也可以使用斜齒輪等其它平行軸齒輪。

其次，圖5～圖7表示作為上述的橫置型ff形式的汽車的自動變速器4用的油泵裝置15，變更了電動機17的配設位置以及減速齒輪機構19的結構的第二實施例。此外，對與上述的實施例沒有特別不同的部位省略重復的說明。

該第二實施例中，泵單元16以泵旋轉軸22與內燃機1的旋轉中心軸線平行的姿勢配置于變速器外殼11的內部，并且經由具備單向離合器24的機械驅動用連接部18與機械式驅動軸20連接。

另一方面，電動機17安裝于覆蓋變速器外殼11的端面的側蓋13的外側面，并且貫通側蓋13的壁13a的電動機旋轉軸27與泵旋轉軸22平行地配置。相較于上述實施例，電動機旋轉軸27較長地構成，在前端部具備與泵旋轉軸22側的正齒輪38嚙合的正齒輪41作為減速齒輪機構19。泵旋轉軸22側的正齒輪38與上述實施例相同，被設于成為單向離合器40的輸入側的外筒的外周面。

電動機旋轉軸27側的正齒輪41與泵旋轉軸22側的正齒輪38相比直徑小，兩者實現的減速比設定為8：1～4：1左右。即，以在電動機17以8000rpm旋轉時泵單元16成為1000～2000rpm左右的旋轉速度的方式設定兩者的齒數比。

該實施例中，也得到與上述的實施例相同的作用效果。此外，如圖6所示，電動機17以不易受泥濺起等的方式配置于較高的位置。

這樣，根據本發明的結構，通過適宜設定減速齒輪機構19的結構，能夠提高電動機17的配置自由度，能夠根據車型等將電動機17配置在最佳的位置。例如，在變速器外殼11的側蓋13和前輪5之間的間隙小的情況下，可以采用圖1～圖4所示的實施例那種電動機17的配置，在間隙充分的情況下，可以采用圖5～圖7所示的實施例那種電動機17的配置。

以上，對將本發明作為橫置型ff形式的汽車的變速器的油泵裝置應用的實施例進行了說明，但是，本發明不限于此。例如，也可以作為圖8所示那種縱置型fr(前置發動機/后輪驅動)形式的汽車的內燃機1或者變速器的油泵裝置構成。在fr形式的汽車中，將內燃機1和變速器4例如有級型自動變速器4直列配置，經由傳動軸43驅動后輪44，在圖8的例子中，應用本發明作為自動變速器4的油泵裝置15。而且，電動機17被安裝于自動變速器4的外殼的側面。在該情況下，由于泵單元16的泵旋轉軸22與內燃機1的旋轉中心軸線平行地配置，所以作為減速齒輪機構19，形成包含上述圖4那種傘齒輪或者準雙曲面齒輪的結構。